CN107053999A - 空气质量估计方法和*** - Google Patents

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Abstract

提供了用于估计车辆附近的空气质量的***和方法。在一个实施例中，一种方法包括：确定车辆的半径；估计该车辆半径内的车辆数量；基于该车辆数量估计空气质量；以及基于空气质量选择性地向进气阀产生控制信号。

Description

空气质量估计方法和***
技术领域
本公开大体上涉及车辆领域，并且更具体地涉及用于基于车辆交通状况估计空气质量的方法和***。
背景技术
如今某些车辆可能依赖于接收自一个或多个空气质量传感器的传感器数据来确定空气质量。空气质量传感器感测车辆附近的环境空气的质量并且给车辆提供感测到的数据。车辆解译感测到的数据以确定空气质量。车辆中包括这样的传感器可能会提高成本。
因此，希望提供用于在不使用空气质量传感器的情况下估计空气质量的方法和***。另外，希望提供当确定的空气质量不良时用于补偿的方法和***。另外，根据结合附图和前述技术领域以及背景技术取得的后续详述和随附权利要求书，将明白本发明的其它理想特征和特性。
发明内容
提供了用于估计车辆附近的空气质量的***和方法。一种方法包括：确定车辆的半径；估计该车辆半径内的车辆数量；基于车辆数量估计空气质量；以及基于空气质量选择性地向进气阀产生控制信号。
一种***包括第一模块，其由处理器估计车辆半径内的车辆数量。该***进一步包括第二模块，其由处理器基于车辆数量估计空气质量。该***进一步包括第三模块，其由处理器基于空气质量选择性地向进气阀产生控制信号。
附图说明
下文将结合以下附图描述本公开，其中相同数字标示相同元件，且
图1是说明根据各个实施例的具有空气质量估计和控制***的车辆的功能框图；
图2是说明根据各个实施例的空气质量估计和控制模块的数据流图；以及
图3是根据各个实施例的说明空气质量估计和控制方法的流程图。
具体实施方式
以下详述的本质上仅仅是示例性的，且并非意图限制本发明或本发明的应用和用途。另外，不期望受到前述背景技术或以下详细描述中呈现的任何理论的限制。如本文所使用，术语模块是指个别或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。
参考图1，示出了根据各个实施例的包括空气质量估计和控制***102的车辆100。虽然本文所示的图描绘了具有某些元件设置的实例，但是实际实施例中可以存在附加介入元件、装置、特征或部件。还应当理解的是，图1仅仅是说明性的，且不一定按比例绘制。
如图1中所描绘，车辆100总体包括底盘104、车体106、前轮108、后轮110、转向***112、加热通风和/或空气调节(HVAC)***114以及推进***116。在各个实施例中，车体106设置在底盘104上并且基本上围封车辆100的其它部件。车体106和底盘104可以共同地形成车架。车轮108至110各自旋转地耦合至底盘104靠近车体106的相应角落。转向***112至少包括耦合至转向轴120的方向盘118。在各个实施例中，转向***112进一步包括各种其它特征(图1中未描绘)，诸如转向齿轮、转向柱与齿轮之间的中间连接轴、允许中间连接轴之间的理想铰接角的连接接头(柔性或刚性的)以及拉杆。转向齿轮继而又包括齿条、输入轴和内部齿轮装置。转向***112在转向期间基于经由方向盘118接收自车辆100的驾驶员的任何转矩影响可转向前轮108。
HVAC***114包括一个或多个部件来控制车内空气温度和空气质量。在各个实施例中，除其它特征外，HVAC***114还包括空气入口翻板122，其允许环境空气从车辆100外部流至车辆100内部。空气入口翻板122可以由一个或多个致动器装置(未示出)机械地和/或电子地控制。
推进***116可以包括许多不同类型的推进***中的一个或组合，诸如(例如)汽油或柴油燃料燃烧发动机、“混合燃料车辆”(FFV)发动机(即，使用汽油与酒精的混合物)、气态化合物(例如，氢气或天然气)燃料发动机、燃烧/电动马达混合动力车辆以及电动马达。如可明白的是，车辆100可以是许多不同类型的汽车中的任何一种，诸如(例如)但不限于轿车、货车、卡车或运动型多功能车(SUV)，并且可以是二轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)或任何其它类型的车辆。
车辆100进一步包括至少一个控制器124，其通信地耦合至一个或多个传感器126至130以及全球定位***(GPS)132。在各个实施例中，传感器126至130包括(但不限于)环境空气温度传感器126、风速传感器128以及车速传感器130。环境空气温度传感器126感测车辆100外部的环境空气的温度并且基于该温度产生温度传感器信号。风速传感器128感测车辆100外部的空气速度或风速并且基于其而产生风速传感器信号。车速传感器130感测车辆100的一个或多个车轮108至110的转速并且基于该转速而产生车速传感器信号。GPS 132包括用于与一个或多个卫星通信的一个或多个通信装置。GPS 132基于与卫星的通信向控制器124提供时间和位置信息。
控制器124接收并且处理各种传感器信号和GPS信息，并且基于其而控制车辆100的一个或多个部件。在各个实施例中，控制器124控制HVAC***114。如可明白的是，控制器124可以控制其它车辆部件，诸如(但不限于)转向***112、推进***116和/或未描述的其它部件。
在各个实施例中，控制器124包括空气质量估计和控制模块134。空气质量估计和控制模块134接收传感器信号和GPS信息。空气质量估计和控制模块134处理传感器信号和GPS信息以估计车辆100外部的空气质量。空气质量估计和控制模块134基于估计的空气质量产生控制信号来控制HVAC***122。例如，如果估计的空气质量不良，那么空气质量估计和控制模块134产生控制信号来控制HVAC***114的入口翻板122，从而防止污染物入侵车辆100。例如，控制信号控制与入口翻板122相关联的一个或多个致动器装置以控制入口翻板122的位置。
现在参考图2并且继续参考图1，数据流图说明根据各个实施例的图1的空气质量估计和控制模块134。如可明白的是，根据本公开的空气质量估计和控制模块134的各个实施例可以包括任何数量的子模块。例如，图2中所示的子模块可以组合和/或进一步分割以类似地估计空气质量并且控制HVAC***122的一个或多个特征。如上文所讨论，空气质量估计和控制模块134的输入可以接收自车辆100的传感器126至130和/或其它传感器(未示出)、接收自车辆100的其它控制器(未示出)、接收自控制器124的其它模块，或由空气质量估计和控制模块134的其它子模块(未示出)确定。在各个实施例中，空气质量估计和控制模块134包括半径确定模块140、车辆数量确定模块142、空气质量估计模块144、再循环控制模块146、半径数据存储装置148以及空气质量数据存储装置150。
半径确定模块140接收环境空气温度数据152作为输入。环境空气温度数据152可以基于例如接收自环境空气温度传感器126的传感器信号。半径确定模块140基于环境空气温度数据152确定半径154。半径154对应于车辆100周围的半径(例如，其中车辆是半径中心)。例如，可以根据从存储在半径数据存储装置148中的查找表确定的值156确定半径154。
查找表可以是由环境空气温度建立索引的一维插值表。半径值可以基于环境空气温度、空气密度和烟雾行进特性之间的关系而填充在查找表中。例如，如果环境空气温度较低，那么空气密度将较高。较高空气密度将不允许烟雾停留在地面上。较高烟雾温度和较低压力将使得烟雾向上流动。在此情况中，烟雾将行进一长段距离到达车辆100的概率较低。因此，在低环境空气温度下，待评估的车辆100周围的半径可以被设定为较小值(例如，对于环境空气温度＝5度和更低温度，半径＝200m，对于环境空气温度＝6度至20度，半径＝500m，等])；而在较高环境空气温度下，待评估的车辆周围的半径可以被设定为更大值(例如，对于环境空气温度＝21度或更高温度，半径为1Km)。
车辆数量确定模块142接收确定半径154和GPS数据158作为输入。GPS数据158可以包括车辆100附近的其它车辆的座标。GPS数据158可以基于例如接收自GPS 132的信息。车辆数量确定模块142基于GPS数据158确定车辆100的确定半径154内的车辆数量160。例如，车辆数量确定模块142对具有如GPS数据158中识别的车辆100的确定半径内的座标的其它车辆的数量保持计数；且该计数被设定为等于车辆数量160。
空气质量估计模块144接收车辆数量160、风速数据162和车速数据164作为输入。风速数据162可以基于例如接收自风速传感器128的传感器信号。车速数据164可以基于例如接收自车速传感器130的传感器信号。空气质量估计模块144基于接收数据160至164估计车辆100附近的空气质量166。例如，可以根据从存储在空气质量数据存储装置150中的查找表确定的值168来确定估计的空气质量166。
查找表可以是由车辆数量160建立索引的一维插值表。例如，空气质量值168可基于每辆车的预定排放值而填充在查找表中。在另一个实例中，空气质量值168可以指示低、中等或高，并且可基于车辆距离(例如，车辆数量160<5，那么将空气质量166设定为无污染；车辆数量160＝5至15，那么将空气质量166设定为低度污染；车辆数量160>15，那么将空气质量166设定为高度污染)。如可明白的是，在各个实施例中，关于其它车辆的信息(例如，制造、型号、年份等)在其可为GPS 132或其它***所用时也可以用来确定空气质量值168。
再循环控制模块146接收估计的空气质量166作为输入。再循环控制模块146评估该估计的空气质量166并且基于该评估选择性地产生控制信号170以控制HVAC***114。例如，再循环控制模块146产生控制信号170以将入口翻板122控制为当空气质量估计值大于第一阈值时防止空气流进入车辆100的位置。在另一个实例中，再循环控制模块146产生控制信号170以将入口翻板122控制为当空气质量估计值小于第二阈值时允许空气流进入车辆100的第二位置。如可明白的是，第一阈值和第二阈值可以是相同或不同值。
现在参考图3，示出了根据示例性实施例的用于估计车辆附近的空气质量并且基于该空气质量控制HVAC***的方法200的流程图。根据示例性实施例，方法200可结合车辆100以及空气质量估计和控制***102来使用。如可根据本公开而明白的是，该方法内的操作顺序不限于如图3中说明的顺序执行，而是可根据需要且根据本公开按照一个或多个不同顺序来执行。
如图3中所描绘，该方法可以开始于205处。在210处接收并且处理环境空气温度传感器信号以确定环境空气温度数据152。在220处接收并且处理风速传感器信号以确定风速传感器数据162。在230处处理车速传感器信号以确定车速数据164。在240和250处评估风速传感器数据162和车速传感器数据164。例如，在240处确定风速是否大于风速污染阈值，且在250处确定车速是否大于车速污染阈值。在240处如果风速大于风速阈值或在250处车速小于车速污染阈值，那么在260处确定不存在有效空气污染且该方法可以结束于270处。
然而，在240处如果风速小于风速污染阈值且在250处车速小于车速污染阈值，那么该方法继续估计车辆100外部的空气质量166，并且任选地在280至300处基于该空气质量来控制车辆100的HVAC***114。例如，在280处基于环境空气温度数据152确定半径154。在290处基于GPS数据158确定该确定半径154内的车辆数量160。在300处基于车辆数量160估计空气质量166。
任选地，在310处评估估计的空气质量。例如，如果在310处估计的空气质量166大于阈值，那么在320处产生控制信号170以控制入口翻板122，从而防止空气进入车辆。否则，该方法可以结束于270处。
虽然至少一个示例性实施例已在前文详述中加以呈现，但是应当明白存在大量变动。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅是实例并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。更确切地说，前文详述将给本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的指引，应当明白的是，在不脱离如随附权利要求书和其合法等同物中阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种用于估计车辆附近的空气质量的方法，包括：
确定所述车辆的半径；
由处理器估计所述车辆的半径内的车辆数量；
由处理器基于所述车辆数量估计所述空气质量；以及
基于所述空气质量选择性地向进气阀产生控制信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述半径包括基于环境空气温度确定所述半径。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计所述空气质量包括将质量估计为无污染、低度污染和高度污染中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计所述空气质量是基于风速数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述估计所述空气质量包括估计所述空气质量以当所述风速高于阈值时指示基本上无污染。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述估计所述空气质量包括当所述风速低于阈值时基于由所述车辆数量建立索引的查找表来估计所述空气质量。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计所述空气质量是基于车速数据。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述估计所述空气质量包括估计所述空气质量以当所述车速高于阈值时指示基本上无污染。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择性产生包括当所述空气质量高于阈值时产生所述控制信号以防止空气流进入所述车辆。
10.一种用于估计车辆附近的空气质量的***，包括：
第一模块，其由处理器估计所述车辆半径内的车辆数量；
第二模块，其由处理器基于所述车辆数量估计所述空气质量；以及
第三模块，其由处理器基于所述空气质量选择性地向进气阀产生控制信号。
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