方向盤加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]這里公開一種方向盤加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]寒冷的天氣可導(dǎo)致車輛內(nèi)的方向盤變涼，且對(duì)于駕駛員是不舒服的。盡管車輛的車廂可使用車輛氣候控制系統(tǒng)來加熱，但是方向盤可能會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能熱起來，會(huì)給駕駛員帶來不愉快的駕駛體驗(yàn)。方向盤可包括導(dǎo)電電阻網(wǎng)，所述導(dǎo)電電阻網(wǎng)被配置為當(dāng)電壓被施加時(shí)為方向盤加熱。然而，現(xiàn)有的系統(tǒng)中，由于電阻網(wǎng)被提供的是低電壓，因此可能導(dǎo)致加熱時(shí)間長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種用于車輛方向盤的加熱系統(tǒng)可包括:導(dǎo)體元件，圍繞所述方向盤的至少一部分；電源，被配置為提供輸入電壓；變壓器，連接在所述電源和所述導(dǎo)體元件之間，并且被配置為接收所述輸入電壓并向所述導(dǎo)體元件提供升高的輸出電壓以用于加熱方向盤。
[0004]—種用于車輛方向盤的加熱系統(tǒng)可包括:電阻網(wǎng)；圍繞所述方向盤的至少一部分；升壓變壓器，連接在所述電源和電阻網(wǎng)之間，并且被配置為從所述電源接收輸入電壓并為電阻網(wǎng)提供超過輸入電壓的輸出電壓，以用于加熱方向盤。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述變壓器通過第一導(dǎo)線連接至所述電源，所述變壓器通過第二導(dǎo)線連接至所述電阻網(wǎng)，所述第一導(dǎo)線被配置為比所述第二導(dǎo)線承載更大的電流。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電阻網(wǎng)包括多條銅導(dǎo)線，所述銅導(dǎo)線被配置為傳輸由所述變壓器供應(yīng)的電流。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，連接至所述電阻網(wǎng)并被配置為感測(cè)方向盤的溫度；控制器，連接至所述溫度傳感器；開關(guān)元件，連接至所述控制器和所述電源，并且還被配置為將所述電源電連接至所述變壓器和所述電阻網(wǎng)中的一個(gè)。所述控制器被配置為:基于從所述溫度傳感器接收到的溫度來命令開關(guān)元件。所述控制器被配置為:響應(yīng)于從所述溫度傳感器接收到的溫度低于第一閾值，命令所述開關(guān)元件將所述電源連接至所述變壓器。所述控制器被配置為:響應(yīng)于從所述溫度傳感器接收到的溫度在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)，命令所述開關(guān)元件將所述電源連接至所述電阻網(wǎng)。
[0008]—種用于車輛方向盤的加熱系統(tǒng)可包括:導(dǎo)體元件，被配置為圍繞所述方向盤的至少一部分；電源，連接至導(dǎo)體元件并被配置為提供輸入電壓；變壓器，連接在所述電源和所述導(dǎo)體元件之間；開關(guān)元件，被配置為將所述電源連接至所述變壓器和所述導(dǎo)體元件中的一個(gè)；控制器，連接至開關(guān)元件，并且被配置為從方向盤的溫度傳感器接收至少一個(gè)溫度并基于所述溫度命令開關(guān)元件保持位置或改變位置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器被配置為:響應(yīng)于從所述溫度傳感器接收到的溫度低于第一閾值，命令所述開關(guān)元件將所述電源連接至所述變壓器。所述控制器被配置為:響應(yīng)于從所述溫度傳感器接收到的溫度在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)，命令所述開關(guān)元件將所述電源連接至所述導(dǎo)體元件。所述控制器被配置為:響應(yīng)于從所述溫度傳感器接收到的溫度高于第二閾值，命令所述開關(guān)元件斷開所述電源和所述導(dǎo)體元件的連接。
【附圖說明】
[0010]本公開的代表性實(shí)施例以及權(quán)利要求中的特征被指出。然而，通過參照以下結(jié)合附圖的【具體實(shí)施方式】，各種實(shí)施例的其他特征將會(huì)變得更清楚并將被更好地理解，其中:
[0011]圖1示出了用于車輛的方向盤加熱系統(tǒng)；
[0012]圖2進(jìn)一步示出了圖1的方向盤加熱系統(tǒng)；
[0013]圖3示出了方向盤加熱系統(tǒng)的示意圖；
[0014]圖4示出了方向盤加熱系統(tǒng)的另一種示意圖；
[0015]圖5示出了方向盤加熱系統(tǒng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，應(yīng)理解的是，所公開的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，并且本發(fā)明可采用各種可替代形式來實(shí)現(xiàn)。附圖不必按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式采用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0017]這里公開的是方向盤加熱系統(tǒng)，所述方向盤加熱系統(tǒng)被配置為縮短達(dá)到方向盤的期望溫度所需的時(shí)間長(zhǎng)度。在一示例中，升壓變壓器被包括在加熱系統(tǒng)中以用于相對(duì)于車輛電池電壓來升高電壓，該電壓被選擇性地施加到方向盤上的加熱網(wǎng)(mesh)。通過升高電壓和產(chǎn)生電流，方向盤可在更短的時(shí)間量?jī)?nèi)被加熱。
[0018]圖1至圖4示出了用于車輛105的方向盤加熱系統(tǒng)100。加熱系統(tǒng)100可包括方向盤110、車輛電源115 (也被稱為電池115)以及變壓器125，以上組件通過導(dǎo)線130或多條導(dǎo)線連接。電池115可存儲(chǔ)可由車輛的電動(dòng)馬達(dá)(未示出)使用的能量。電池115也可用于包括加熱系統(tǒng)100的其他車輛系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的車輛中，電池115可以是諸如12V或14V的電池。導(dǎo)線130可從電池115的正極端子和負(fù)極端子(如圖2所示)延伸出，以連接至變壓器125和方向盤110。導(dǎo)線130可延伸通過轉(zhuǎn)向軸/柱并連接至圍繞方向盤110延伸的導(dǎo)體材料(如圖2所示)。作為示例，每條導(dǎo)線130可以是22號(hào)銅線。導(dǎo)線130可包括多條導(dǎo)線用于向?qū)w元件140傳輸電壓。例如，導(dǎo)線可包括:第一或輸入導(dǎo)線135，從電池115延伸至變壓器125 ;第二或輸出導(dǎo)線145，從變壓器125延伸至導(dǎo)體元件140 (如圖3所示)。由于第一導(dǎo)線135和第二導(dǎo)線145可施加不同的電壓并承載不同的電流，因此第一導(dǎo)線135和第二導(dǎo)線145可以根據(jù)導(dǎo)線的電壓、電流以及電壓降而具有不同規(guī)格和不同長(zhǎng)度。例如，第二導(dǎo)線145可比第一導(dǎo)線135更細(xì)(具有更高的規(guī)格)和更短。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)線135可以是22號(hào)銅線時(shí)，第二導(dǎo)線145可根據(jù)第二導(dǎo)線145可被設(shè)計(jì)承載的最大電流而定。例如，第二導(dǎo)線145可以是18號(hào)銅導(dǎo)線。
[0019]變壓器125可位于電池115和方向盤110之間，以升高電池(例如14V的電池)提供給方向盤110的電壓。變壓器125可位于軸/柱中。
[0020]變壓器125可以是升壓變壓器，并參照?qǐng)D3被更詳細(xì)地描述。通常，升壓變壓器具有兩個(gè)繞組，變壓器125的初級(jí)側(cè)繞組比次級(jí)側(cè)繞組具有更少的匝數(shù)。第一組和第二組的線圈數(shù)量比可被認(rèn)為是匝數(shù)比。比值可根據(jù)期望的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓而變化。在一個(gè)示例中，例如，比值可以大約為1: 2，用于將輸入的14V的車輛電池電壓升高至28V的被施加到導(dǎo)體元件140的輸出電壓。在另一個(gè)示例中，例如，比值可以是4:5，用于將12V的輸入電壓升高至15V的輸出電壓。
[0021]參照?qǐng)D2，方向盤110可包括內(nèi)部構(gòu)架和外部構(gòu)架(未示出)。外部構(gòu)架可包括填料和外表面(未示出)。外表面可以是接觸到駕駛員的手掌的部分并且可以是諸如皮革、尼龍等的舒適材料。在外表面下的填料可為用戶增加方向盤110的舒適性。方向盤110可包括被布置在外表面和填料之間的導(dǎo)體元件140，但是其他的構(gòu)造也是可以的并且在本公開的范圍內(nèi)。導(dǎo)體元件140可以是具有電阻特性的導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線網(wǎng)可由銅或其他導(dǎo)體材料制成。材料可形成編織圖案并且可以是柔韌的，從而纏繞方向盤110。導(dǎo)體元件140可延伸圍繞著幾乎整個(gè)方向盤110，基本覆蓋方向盤110的所有側(cè)面和表面。在另一種構(gòu)造中，導(dǎo)體元件140可延伸圍繞著方向盤110的一部分。
[0022]圖3示出了方向盤加熱系統(tǒng)100的示意圖。輸入電壓可由電池115(如圖2所示)提供。在一個(gè)示例中，輸入電壓可大約為13.5V，且可通過第一導(dǎo)線135被提供至變壓器125。
[0023]如所解釋的，變壓器125可被布置在電池115和方向盤110之間。變壓器125可以是升壓變壓器，具有初級(jí)側(cè)150 (輸入側(cè))和次級(jí)側(cè)155 (輸出側(cè))。每側(cè)可包括多個(gè)線圈。在變壓器125的初級(jí)側(cè)150上的線圈的數(shù)量少于在次級(jí)側(cè)155上的線圈的數(shù)量。準(zhǔn)確的比值決定于期望的輸出電壓。在這里的示例中，期望的輸出電壓可以約為16.875V。如果輸入電壓約為13.5V，則對(duì)于初級(jí)側(cè)150上的每4個(gè)線圈，在次級(jí)側(cè)155上必須有5個(gè)線圈(比值為4:5)。
[0024]盡管電壓可能在次級(jí)側(cè)155升高，但初級(jí)側(cè)150和次級(jí)側(cè)155中的每側(cè)的功率可保持相同。因?yàn)楣β适请娏骱碗妷旱某朔e，所以在次級(jí)側(cè)155的電流可小于在初級(jí)側(cè)150的電流。然而，提供至所公開的系統(tǒng)100的導(dǎo)體元件140的電流可能依然超過提供至沒有中間變壓器的系統(tǒng)的電阻網(wǎng)的電流。例如，如果沒有變壓器的系統(tǒng)的輸入電壓約為13.5V，且導(dǎo)體元件140的電阻約為1.6875歐姆，則提供至導(dǎo)體元件140的電流可約為8.0安培。然而，具有變壓器125的系統(tǒng)在變壓器125將約為16.875V的升壓后的電壓提供至導(dǎo)體元件140的情況下可提供約10.0安培的電流。因此，提供至導(dǎo)體元件140的電流高于沒有變壓器的系統(tǒng)的電流。
[0025]如圖3所示，輸出電壓可通過第二導(dǎo)線145被提供給方向盤的導(dǎo)體元件140。第二導(dǎo)線145可連接至變壓器125的次級(jí)側(cè)155并通過變壓器125連接至電池115。至少由于在第二導(dǎo)線145中傳輸更大的電壓以及相應(yīng)的電流，因此第二導(dǎo)線145可比第一導(dǎo)線135更粗(規(guī)格更低)。盡管未示出，第二電路可被設(shè)置為供應(yīng)增大的電流。此外，根據(jù)第二導(dǎo)線145的尺寸，變壓器125的位置可相對(duì)于方向盤110而被調(diào)節(jié)。如果是更粗的導(dǎo)線(例如，10號(hào)導(dǎo)線)被用于第二導(dǎo)線145，則變壓器125可被布置為較靠近方向盤110，使得更粗的導(dǎo)線的長(zhǎng)度保持在最小值。類似地，如果第二導(dǎo)線145更細(xì)(例如，24號(hào)導(dǎo)線)，則變壓器125可被布置為較靠近電池115。導(dǎo)線的尺寸也可根據(jù)轉(zhuǎn)向軸內(nèi)的可用空間而定。
[0026]圖4示出了加熱系統(tǒng)100的另一種