專利名稱：一種汽車空調(diào)座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車空調(diào)座椅，屬于汽車裝飾領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車空調(diào)座椅可以為司乘人員提供舒適的乘坐環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強度，提高行車安全。在炎熱的夏天，單純依靠傳統(tǒng)的汽車空調(diào)很難在短時間將座椅表面的溫度降低，使得司乘人員坐上去后就會感覺到發(fā)燙，產(chǎn)生悶熱、潮濕等不適的癥狀，時間稍長就會感到眩暈、打瞌睡，甚至?xí)l(fā)皮膚??；而在寒冷的冬天，汽車空調(diào)同樣不能使座椅表面的溫度在短時間內(nèi)得到提高，從而降低了司乘人員乘坐的舒服性，給司乘人員的人體健康及生命財產(chǎn)安全帶來了極大的危害。目前，國際上一些高端轎車如寶馬740以上，奔馳S350 以上頂配車型已配置座椅通風(fēng)系統(tǒng)，但其并非真正意義上的汽車座椅空調(diào)系統(tǒng)，因其座椅本身并無即刻制熱、制冷功能，而僅限于通風(fēng)，需等原車空調(diào)系統(tǒng)運行一段時間，車內(nèi)環(huán)境溫度達到設(shè)置舒適溫度后方能取得效果，且其技術(shù)門檻較高，費用高昂，無法實現(xiàn)普及。而當(dāng)前已有的一些專利技術(shù)只能單純的實現(xiàn)制冷或制熱，而不能實現(xiàn)其溫度的調(diào)控，從而不能使司乘人員獲得最佳的乘坐舒適性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決上述問題，提供一種新型的利用半導(dǎo)體制冷片快速有效準(zhǔn)確地調(diào)控汽車座椅表面溫度的汽車空調(diào)座椅。本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，結(jié)合附圖說明如下一種汽車空調(diào)座椅，主要由座椅本體、直流電源、電子控制器E⑶和與電子控制器 E⑶連接的部件組成，所述座椅本體的坐墊海綿及蒙皮上均設(shè)有與骨架和海綿之間空腔相通的孔，非接觸式紅外溫度傳感器3、熱端溫度傳感器2、功能選擇開關(guān)4和調(diào)溫按鈕1與所述電子控制器E⑶5輸入端相連；半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11、第二 PWM調(diào)壓控制裝置12、H 驅(qū)動橋集成電路裝置6和第一風(fēng)扇8與所述電子控制器ECU5輸出端相連；半導(dǎo)體制冷片裝置10與所述半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11、PWM調(diào)壓裝置12和H驅(qū)動橋集成電路裝置6相連； 第二風(fēng)扇9與第一 PWM調(diào)壓控制裝置7相連；所述非接觸式紅外溫度傳感器3、半導(dǎo)體制冷片裝置10、第一風(fēng)扇8和第二風(fēng)扇9分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，所述功能選擇開關(guān)4上設(shè)有制冷和制熱按鍵。所述非接觸式紅外溫度傳感器3分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，且坐墊處的傳感器正對于人體臀部的下方，靠背處的傳感器正對于肩胛骨的中間，非接觸式紅外溫度傳感器3的作用是將座椅表面溫度信號輸入給電子控制器ECU5。所述半導(dǎo)體制冷片裝置10的半導(dǎo)體制冷片為4片，其中兩片小功率制冷片，兩片普通功率制冷片；半導(dǎo)體制冷片裝置10分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，并且每個半導(dǎo)體制冷片兩端均有陶瓷導(dǎo)熱片。所述第二風(fēng)扇9分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，且位于坐墊和靠背制冷片制冷功能作用時的熱端，起散熱作用；第二風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)速通過電子控制器ECU5將接收到的熱端溫度傳感器2的溫度信號值轉(zhuǎn)換成PWM信號波輸入到第一 PWM 調(diào)壓控制裝置7進行控制。所述第一風(fēng)扇8分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，且位于坐墊和靠背制冷片制冷功能作用時的冷端，第一風(fēng)扇8起鼓風(fēng)作用，將冷暖空氣通過坐墊上的孔傳輸給人體。所述電子控制器ECU5輸入端接收功能選擇開關(guān)4選擇制熱或制冷功能信號和調(diào)溫按鈕1設(shè)定的座椅溫度信號，通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11控制半導(dǎo)體制冷片裝置10 中的兩片小功率制冷片或兩片普通功率制冷片或全部半導(dǎo)體制冷片接入電路工作；所述電子控制器E⑶5根據(jù)非接觸式紅外溫度傳感器3傳入的溫度信號將PWM波輸出到第二 PWM 調(diào)壓裝置12，通過控制第二 PWM調(diào)壓裝置12輸出電壓值的變化控制半導(dǎo)體制冷片裝置10 的半導(dǎo)體制冷片的制冷量。本實用新型比較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點1、半導(dǎo)體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能制熱。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。并且空調(diào)系統(tǒng)所占的空間很小，無需對傳統(tǒng)的汽車座椅進行很大的改動。2、半導(dǎo)體制冷片熱慣性非常小，制冷、制熱速度很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達到最大溫差。3、半導(dǎo)體制冷片不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源沒有旋轉(zhuǎn)部件，不會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應(yīng)，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，能在任何位置工作，抗沖擊和抗震動能力強，安裝容易。4、半導(dǎo)體制冷片重量輕，體積小，空調(diào)系統(tǒng)沒有機械部件工作穩(wěn)定，占用空間小， 有利于汽車向輕量型方向發(fā)展。5、PWM調(diào)壓裝置在調(diào)頻的同時實現(xiàn)調(diào)壓，而與中間直流環(huán)節(jié)的元件參數(shù)無關(guān)，加快了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。6、H驅(qū)動橋集成電路能方便快捷安全地實現(xiàn)制冷片兩端電流方向的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)制冷片的制冷與制熱功能的轉(zhuǎn)換。7、非接觸式紅外溫度傳感器能準(zhǔn)確快捷的測量人體與座椅接觸部位的溫度，并能及時輸入到ECU中，準(zhǔn)確實現(xiàn)座椅表面溫度的調(diào)控。

圖1為本實用新型所述一種汽車空調(diào)座椅電路控制結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、調(diào)溫按鈕；2、熱端溫度傳感器(放置在起制冷作用時的熱端)；3、非接觸式紅外溫度傳感器；4、功能選擇開關(guān)(制冷或制熱)；5、電子控制器ECU ；6、H驅(qū)動橋集成電路裝置；7、第一 PWM調(diào)壓裝置(調(diào)節(jié)流過第二風(fēng)扇9的電流)；8、第一風(fēng)扇(將制冷片制冷后或制熱后的空氣傳送給座椅)；9、第二風(fēng)扇(實現(xiàn)制冷功能時熱端的散熱)；10、半導(dǎo)體制冷片裝置(兩片小功率制冷片，兩片普通功率制冷片)；11、半導(dǎo)體制冷片選擇裝置；12、 第二 PWM調(diào)壓裝置(調(diào)節(jié)流過半導(dǎo)體電流)。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖所示實施例對本實用新型做進一步說明。參閱圖1，本實用新型所述汽車座椅空調(diào)包括直流電源、電子控制器E⑶5、半導(dǎo)體制冷片、兩個調(diào)壓PWM調(diào)壓裝置、功能選擇開關(guān)4 (制冷或制熱)、半導(dǎo)體制冷片選擇裝置 11、非接觸式紅外溫度傳感器3、半導(dǎo)體熱端溫度傳感器2、兩個風(fēng)扇、H驅(qū)動橋集成電路裝置6、調(diào)溫按鈕1等。駕駛員通過功能選擇開關(guān)4選擇制冷還是制熱功能，通過調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)按鈕1設(shè)定不同的座椅溫度，例如選擇制熱功能并設(shè)置溫度為20攝氏度后，座椅空調(diào)系統(tǒng)將不斷調(diào)節(jié)使座椅表面的溫度保持在20攝氏度，并將所設(shè)定的功能及溫度信號傳入到電子控制器 ECU5中。在制熱功能條件下，如設(shè)定的溫度高于25攝氏度，電子控制器ECU5輸出控制信號通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11使四個制冷片全部接入電路，同時控制信號調(diào)節(jié)H驅(qū)動橋集成電路裝置12的導(dǎo)通狀態(tài)改變流經(jīng)制冷片的電流方向使其發(fā)揮制熱功能；如設(shè)定的溫度位于20攝氏度到25攝氏度之間，電子控制器ECU5輸出控制信號通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11使兩個普通功率制冷片接入電路；如設(shè)定的溫度低于20攝氏度，電子控制器ECU5 輸出控制信號通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11使兩個小功率的制冷片接入電路工作。同時非接觸式紅外溫度傳感器3將當(dāng)前座椅表面的溫度信號傳入到電子控制器ECU5信號輸入端，電子控制器E⑶5將PWM波輸出到第二 PWM調(diào)壓裝置12信號輸入端，當(dāng)座椅表面的溫度低于設(shè)定溫度時，第二 PWM調(diào)壓裝置12輸出電壓值增加，從而使流入所接入電路制冷片的電流增加，使制冷片的產(chǎn)熱量增加，當(dāng)座椅表面的溫度高于設(shè)定溫度時，第二 PWM5輸出電壓值減小，從而使流入所接入電路制冷片的電流減小，使制熱量減小，通過PWM調(diào)壓裝置12 輸出電壓值的變化控制制冷片的制熱量，使座椅表面的溫度保持在所設(shè)定的溫度處。在制冷功能條件下，如設(shè)定的溫度高于25攝氏度，電子控制器ECU5輸出控制信號通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11使兩個小功率制冷片接入電路，同時控制信號調(diào)節(jié)H驅(qū)動橋集成電路裝置 6的導(dǎo)通狀態(tài)改變流經(jīng)制冷片的電流方向使其發(fā)揮制冷功能；如設(shè)定的溫度位于20攝氏度到25攝氏度之間，電子控制器ECTO輸出控制信號通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11使兩個普通功率制冷片接入電路；如設(shè)定的溫度低于20攝氏度，電子控制器E⑶5輸出控制信號通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置11使四個制冷片全部接入電路工作。同時非接觸式紅外溫度傳感器3將當(dāng)前座椅表面的溫度信號傳入到電子控制器ECU5信號輸入端，電子控制器ECU5將 PWM波輸出到第二 PWM調(diào)壓裝置12信號輸入端，當(dāng)座椅表面的溫度高于設(shè)定溫度時，第二 PWM調(diào)壓裝置12輸出電壓值增加，從而使流入所接入電路制冷片的電流增加，使制冷片的制冷量增加，當(dāng)座椅表面的溫度低于設(shè)定溫度時，第二 PWM調(diào)壓裝置12輸出電壓值減小，從而使流入所接入電路制冷片的電流減小，使制冷量減小，通過第二 PWM調(diào)壓裝置12輸出電壓值的變化控制制冷片的制冷量，使座椅表面的溫度保持在所設(shè)定的溫度處。通過以上制冷制熱的調(diào)節(jié)實現(xiàn)座椅溫度隨司乘人員需求的變化而改變。制冷片制冷作用時熱端的散熱采用風(fēng)冷強制散熱，通過制冷片制冷功能時半導(dǎo)體熱端溫度傳感器2將熱端溫度信號傳遞給電子控制器ECU5，電子控制器ECU5將所接收的溫度信號值轉(zhuǎn)換成PWM信號波輸入到第一 PWM調(diào)壓裝置7中使其調(diào)控第二風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)速，而在制熱作用時，功能選擇開關(guān)4選擇制熱的信號傳遞給電子控制器ECU5，電子控制器ECU5 將所接受的信號轉(zhuǎn)換成PWM信號波輸入到第一 PWM調(diào)壓裝置7中使其調(diào)控輸入到第二風(fēng)扇9中的電流為0，使第二風(fēng)扇9停止轉(zhuǎn)動。同時制冷制熱作用時產(chǎn)生的冷暖空氣輸入采用第一風(fēng)扇8將其通過坐墊的打孔傳輸給人體，實現(xiàn)座椅溫度的調(diào)控。 本實用新型主要是提供一種應(yīng)用半導(dǎo)體制冷片的汽車空調(diào)座椅，以提高汽車的乘坐舒適性，安全性，座椅調(diào)溫準(zhǔn)確性，在不背離本實用新型本質(zhì)的情況下，可將汽車空調(diào)座椅結(jié)構(gòu)布置以及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置做相應(yīng)改動，但這些相應(yīng)的改動都應(yīng)屬于本實用新型所屬的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車空調(diào)座椅，主要由座椅本體、直流電源、電子控制器ECU和與電子控制器 E⑶連接的部件組成，其特征在于，所述座椅本體的坐墊海綿及蒙皮上均設(shè)有與骨架和海綿之間空腔相通的孔，非接觸式紅外溫度傳感器(3)、熱端溫度傳感器O)、功能選擇開關(guān)和調(diào)溫按鈕(1)與所述電子控制器ECU 輸入端相連；半導(dǎo)體制冷片選擇裝置(11)、第二 PWM調(diào)壓控制裝置(1 、H驅(qū)動橋集成電路裝置(6)和第一風(fēng)扇(8)與所述電子控制器 ECU (5)輸出端相連；半導(dǎo)體制冷片裝置(10)與所述半導(dǎo)體制冷片選擇裝置(11)、PWM調(diào)壓裝置(1 和H驅(qū)動橋集成電路裝置(6)相連；第二風(fēng)扇(9)與第一 PWM調(diào)壓控制裝置(7) 相連；所述非接觸式紅外溫度傳感器(3)、半導(dǎo)體制冷片裝置(10)、第一風(fēng)扇(8)和第二風(fēng)扇(9)分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，所述功能選擇開關(guān)上設(shè)有制冷和制熱按鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)座椅，其特征在于，所述電子控制器ECU(5)輸入端接收功能選擇開關(guān)(4)選擇制熱或制冷功能信號和調(diào)溫按鈕(1)設(shè)定的座椅溫度信號，通過半導(dǎo)體制冷片選擇裝置(11)控制半導(dǎo)體制冷片裝置(10)中的兩片小功率制冷片或兩片普通功率制冷片或全部半導(dǎo)體制冷片接入電路工作；所述電子控制器ECU 根據(jù)非接觸式紅外溫度傳感器C3)傳入的溫度信號將PWM波輸出到第二 PWM調(diào)壓裝置(12)，通過控制第二 PWM調(diào)壓裝置(1 輸出電壓值的變化控制半導(dǎo)體制冷片裝置(10)的半導(dǎo)體制冷片的制冷量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車空調(diào)座椅，其特征在于，所述非接觸式紅外溫度傳感器C3)分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，且坐墊處的傳感器正對于人體臀部的下方，靠背處的傳感器正對于肩胛骨的中間，非接觸式紅外溫度傳感器 (3)的作用是將座椅表面溫度信號輸入給電子控制器ECU (5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車空調(diào)座椅，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷片裝置 (10)的半導(dǎo)體制冷片為4片，其中兩片小功率制冷片，兩片普通功率制冷片；半導(dǎo)體制冷片裝置(10)分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，并且每個半導(dǎo)體制冷片兩端均有陶瓷導(dǎo)熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)座椅，其特征在于，所述第二風(fēng)扇(9)分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，且位于坐墊和靠背制冷片制冷功能作用時的熱端，起散熱作用；第二風(fēng)扇(9)的轉(zhuǎn)速通過電子控制器ECU 將接收到的熱端溫度傳感器O)的溫度信號值轉(zhuǎn)換成PWM信號波輸入到第一 PWM調(diào)壓控制裝置(7)進行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)座椅，其特征在于，所述第一風(fēng)扇(8)分別位于座椅的坐墊及靠背位置的骨架與海綿形成的腔內(nèi)，且位于坐墊和靠背制冷片制冷功能作用時的冷端，第一風(fēng)扇(8)起鼓風(fēng)作用，將冷暖空氣通過坐墊上的孔傳輸給人體。
專利摘要一種汽車空調(diào)座椅，屬于汽車裝飾領(lǐng)域。座椅本體的坐墊海綿及蒙皮上打孔，非接觸式紅外溫度傳感器、半導(dǎo)體熱端溫度傳感器、功能選擇開關(guān)、調(diào)溫按鈕與電子控制器ECU輸入端相連；半導(dǎo)體制冷片選擇裝置、兩個PWM調(diào)壓裝置、H驅(qū)動橋集成電路裝置、第一風(fēng)扇與電子控制器ECU輸出端相連；第二風(fēng)扇與第一PWM調(diào)壓裝置相連；非接觸紅外溫度傳感器、制冷片均位于骨架腔內(nèi)；且傳感器分別人體臀部的下方和肩胛骨的中間；制冷片兩端均有陶瓷導(dǎo)熱片；第二風(fēng)扇位于制冷時的熱端，起散熱作用；第一風(fēng)扇位于制冷時的冷端，起鼓風(fēng)作用。本實用新型具有制冷制熱一體化，制冷制熱速度快，準(zhǔn)確調(diào)控溫度，造價低等優(yōu)點。
文檔編號B60N2/56GK202271879SQ201120420518
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者李修城, 梁莉莉, 胡興軍 申請人:吉林大學(xué)