[发明专利]用于气体浓度测量的感测模块和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于感测例如CO、碳氢化合物、NOx或挥发性有机化合物对外部空气的污染的感测模块。所述感测模块包括至少一个电化感测元件和用于处理所述至少一个电化感测元件的测量信号的处理器，所述处理器经配置以基于所述测量信号和基准信号电平来提供感测模块输出信号。

背景技术

欧洲专利EP-B-0 750 191中揭示了一种用于检测污染物的气体传感器配置。使用配置在分压器配置中的两个传感器元件，其中一个传感器元件对于氧化气体特别敏感，另一个传感器元件对于还原气体特别敏感。

欧洲专利EP-B-0 757 632中揭示了一种用于控制车辆通风系统的传感器配置。所述传感器配置经配置以基于空气中污染物的浓度来控制车辆中的通风系统。选择所述传感器配置，以使得可通过使用单个传感器元件来检测氧化(可还原)和还原(可氧化)气体两者。由于在单个感测元件的场合下处理分化信号的缘故，柴油发动机和汽油发动机两者的废气均得到可靠的检测。根据此公开案，当传感器信号的绝对值在预定阈值电平以外时，外部通风也被中断。

欧洲专利申请案EP-A-1 256 470描述了一种用于控制车辆通风系统的传感器配置，其中传感器敏感性取决于许多参数。所述参数包括车辆乘客的数目、内部温度、内部湿度、车辆速度和车辆中空气调节装置的设置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于感测空气污染的感测模块，其具有优于现有技术系统的改进特征。

根据本发明，提供根据前述定义的序言的感测模块，其中处理器经进一步配置以当测量信号低于第一阈值电平时用第一基准调整值来调整基准信号电平，且当测量信号高于第一阈值电平且低于第二阈值电平时用第二基准调整值来调整基准信号电平，且当测量信号高于第二阈值电平时用第三基准调整值来调整基准信号电平。通过动态地修正基准信号电平，可能提供更加有用且可靠的输出信号(呈绝对浓度测量的形式)，其可(例如)用于控制车辆通风系统。注意，一般使用两个感测元件来进行多个污染物(氧化和还原气体)的绝对浓度测量。

在本发明的另一实施例中，第一基准调整值的绝对值高于第二基准调整值的绝对值，第二基准调整值的绝对值又高于第三基准调整值的绝对值。这允许使用第一基准调整值来快速校正感测模块的横向敏感性，而使用其它基准调整值来校正偏差。

在另外的实施例中，第一阈值和第二阈值是可调节的。根据环境，而且根据感测元件的特定特征，可对阈值进行调节，从而提供适用于不同应用的非常灵活的感测模块。

并且，在另一实施例中，第一、第二和第三基准调整值是可调节的。通过这些调节，可精调感测模块对于高或低污染物浓度的适应率，从而产生更加灵活应用的感测模块。

在另一实施例中，处理器可经配置用于从测量信号中计算污染浓度值，且用于提供空气污染的分级等级作为感测模块输出信号，其中处理器经配置以通过使用多个分级阈值和污染浓度值来确定分级等级，且其中所述多个分级阈值是可动态调节的。

处理器可进一步经配置以为所述分级阈值中的至少一者确定分级阈值交叉的比率，且当所确定的比率高于第一预定值时向上调节所述多个分级阈值中的至少一者(即，以获得感测模块的较低敏感性)，且当所确定的比率低于第二预定值时向下调节所述多个分级阈值中的至少一者(即，以获得较高敏感性)。优选地，非常短的持续时间(即，短于预定持续时间)的分级阈值交叉不予考虑。此实施例允许动态地调整感测模块的敏感性，这将在多种环境下行驶时产生对于车辆通风系统的更好且更有效的控制。

在另一实施例中，感测模块经配置以确定可氧化气体(例如CO或碳氢化合物)和可还原气体(例如NOx)两者的浓度。这可通过使用对于所述类型的气体中的一者特别敏感的两个感测元件或通过使用允许确定两种类型的气体的浓度的感测元件或感测元件组合来实现。当然，可使用另外的感测元件来使感测模块适用于检测其它类型的污染物(例如，挥发性有机化合物)。

在另一实施例中，处理器可经配置以基于预定时间周期内测量值的上升斜率来预测最终浓度值，且根据所预测的最终浓度值来调节阈值。这将允许较快的分级输出和感测模块的较准确运作，以便获得绝对浓度值和/或正确的污染分级。

在另一方面中，本发明涉及一种车辆通风系统，其中通过使用通风控制器来控制对车辆内部空间的外部空气供应，所述通风控制器经配置以与根据本发明的感测模块对口连接。所述通风控制器可经配置以接收污染物的绝对浓度测量值，并控制通风系统或由感测模块分级的污染物等级。