[发明专利]用于控制空气处理系统的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制空气处理系统的控制系统，该空气处理系统包括空气清洁单元，该空气清洁单元具有上游侧和下游侧，该空气清洁单元被布置成将空气流传递到位于空气清洁单元下游侧的围封结构内，该空气处理系统被布置成以再循环模式或以外部空气进入模式(outside-air-inlet mode)操作，该控制系统包括第一传感单元和控制器，该第一传感单元被布置成基于在空气清洁单元上游侧的空气中所执行的第一测量而产生第一输出信号，该控制器被布置成当第一输出信号超过预定阈值时将空气处理系统切换到再循环模式。 

本发明还涉及包括驾驶室和控制系统的车辆，其中围封结构为该驾驶室。 

背景技术

为了保障人的安全，防止吸入有害健康的空气传播污染物是重要的。危害健康的空气传播污染物的第一实例为毒气，诸如一氧化碳(CO)、氮氧化物(N_xO_y)、挥发性有机化合物、二氧化硫(SO₂)和臭氧(O3)。危害健康的空气传播污染物的第二实例为可吸入的微粒物质。这种可吸入的微粒物质包括细微粒子(当量直径在大约2.5μm与10μm之间的粒子)和超细粒子(当量直径在大约10nm与大约2.5μm之间的粒子)。超细粒子特别会危害健康，因为它们倾向于沉积在肺组织上且最终封入到肺组织中。 

危害健康的空气传播污染物特别源自燃烧源。除了工业燃烧源和其它固定燃烧源的附近区域之外，在机动交通存在的区域或附近与燃烧相关的危害健康的空气传播污染物的浓度也较高。特别是在通风有限和/或风速有限的条件下，在隧道中，在交通路口处或附近，和/或在交通队列处或附近可能会遇到非常高的局部浓度。在诸如建筑物的房间中或家中，或者在车辆驾驶室中这样的封闭空间中也可能会遇到高浓度的危害健康的空气传播污染物。当容许被废气和/或粒子污染的外部空气进入到汽车驾驶室内时尤其是汽车驾驶员和乘客易于暴露于高 浓度的危害健康的空气传播污染物中。在汽车的空气处理系统以外部空气进入模式操作时可能会出现这种情况，在外部空气进入模式中允许空气从车辆外部进入到驾驶室内。因此需要响应于与汽车外部空气有关的条件将空气处理系统自动地从外部空气进入模式切换到再循环模式。在再循环模式，中止外部空气的引入，且仅通过空气处理系统来再循环驾驶室空气。 

从美国专利5725425已知用于控制车辆中的通风系统的传感器系统。该通风系统被布置成以再循环模式或以空气输入模式操作。传感器系统包括气体传感器元件和评估单元。气体传感器元件被布置成基于车辆外部空气中的特定毒气浓度产生输出信号。评估单元被布置成一旦气体传感器元件的输出信号的变化率超过预定限度即产生信号来将通风系统切换成再循环模式。换言之，在已知传感器系统中气体传感器元件的存在使得通风系统能响应于与车辆外部空气有关的条件从空气输入模式切换到再循环模式，从而防止危害健康的空气传播气态污染物经由通风系统从外部进入到车辆驾驶室内。 

但是，如在再循环模式中，不允许空气经由空气处理系统从外部进入到车辆驾驶室，例如由于乘客产生湿气、二氧化碳和/或香烟烟雾，或者有驾驶室内部的材料释放气味而致使驾驶室内的空气质量和舒适水平快速降级。为了最小化驾驶室内的污染水平同时维持安全且舒适的驾驶室空气条件，因此也需要能很快(若非立刻)将空气处理系统从再循环模式自动切换成外部空气进入模式，其中，至少在某种程度上，允许空气从外面进入驾驶室。在这种外部空气进入模式中，经由空气处理系统进入到驾驶室的空气以可调整的混合比例部分地包括再循环空气且部分地包括外部空气。在这种情形下，最优化的混合比例是驾驶室利用外部空气充分通风以从驾驶室迅速移除例如过量湿气、二氧化碳、气味、香烟烟雾等与最小化空气传播污染物经由空气处理系统从外部进入驾驶室之间的明智折衷的结果。 

在已知传感器系统中，在再循环模式与外部空气进入模式之间切换通风系统的决策是基于气体传感器元件的输出信号且受到电子神经网络或电子模糊逻辑单元的支持。 

已知的传感器系统具有有限的功能，因为其不能最优化再循环空气与经由通风系统进入到驾驶室的空气流中外部空气之间的混合比 例。因此，已知的传感器系统在很多种情况下不能维持封闭空间内可接受的空气质量。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种在开头段落中所陈述类型的控制系统，其具有增加的功能。