CN109070683A - 用于客舱空气质量控制的***和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于控制乘客客舱（38）内的空气质量的方法和设备。方法包括通过处理器（20）输出一个或多个控制信号以启动电机（32），从而产生气流流动以由细颗粒物质传感器（36）观测，细颗粒物质传感器（36）基于观测产生传感器信号；基于传感器信号确定气流中的细颗粒物质的浓度水平；以及基于确定的浓度水平，将一个或多个控制信号输出到与乘客客舱（38）相关联的空气质量***（16），以产生进入乘客客舱（38）中的气流，进入乘客客舱（38）中的气流流过细颗粒物质过滤器（50）。

Description

用于客舱空气质量控制的***和方法
技术领域
本公开一般涉及交通工具，并且更具体地涉及用于交通工具的乘客客舱内的空气质量控制的***和方法。
背景技术
由于环境的特性，空气质量可能在穿过某些环境时变化。例如，人口密集区域的空气质量可能与农村区域的空气质量不同。此外，工业区域的空气质量可能与农业区域的空气质量不同。在某些环境中，在交通工具周围的空气中可能存在细尘或颗粒物质水平，其可进入交通工具的乘客客舱并改变乘客客舱内的空气的质量。细尘或颗粒物质水平可以根据交通工具所处环境的特性而变化。在许多情况下，由于细尘颗粒的基本微观尺寸，所以用户不知道乘客客舱中的细尘水平。
因此，期望在交通工具的乘客客舱中提供空气质量控制***，其确定乘客客舱内的细尘或颗粒物质水平。还希望提供基于确定的细尘水平来控制乘客客舱内的空气质量的***和方法。此外，通过随后的详细描述和所附权利要求，结合附图和前述技术领域和背景，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于控制乘客客舱内的空气质量的方法。方法包括：通过处理器输出一个或多个控制信号以启动电机从而产生气流流动以由细颗粒物质传感器观测，所述细颗粒物质传感器基于所述观测产生传感器信号；基于传感器信号确定气流中的细颗粒物质的浓度水平；以及基于确定的浓度水平，将一个或多个控制信号输出到与乘客客舱相关联的空气质量***，以产生进入乘客客舱的气流，进入乘客客舱的气流流过细颗粒物质过滤器。
在一个实施例中，提供了一种用于乘客客舱的空气质量控制***。空气质量控制***包括细颗粒物质传感器***。细颗粒物质传感器***包括电机，所述电机能操作以驱动鼓风机从而产生气流流动以由细颗粒物质传感器观测，并且细颗粒物质传感器基于所述观测产生传感器信号。空气质量控制***包括与乘客客舱相关联的空气质量***。空气质量***包括细颗粒物质过滤器和加热、通风和冷却***，所述加热、通风和冷却***能操作以产生气流通过细颗粒物质过滤器进入乘客客舱中。空气质量控制***还包括控制模块，其将一个或多个控制信号输出到细颗粒物质传感器***的电机以驱动鼓风机，接收和处理传感器信号并基于所述处理确定细颗粒物质的浓度水平，并且基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到加热、通风和冷却***以产生气流。
附图说明
以下将结合下面的附图来描述示例性实施例，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：
图1是根据各个实施例的具有包括空气质量控制***的乘客客舱的交通工具的功能框图；
图2是图1的交通工具的乘客客舱的一部分的示意性透视图，其示出了根据各个实施例的细尘传感器***的示例性位置；
图3是图2的细尘传感器***的示意性后视图；
图4是根据各个实施例的包括用于图1的交通工具的加热、通风和冷却（HVAC）***的空气质量***的一部分的示意性透视图；
图4A是根据各个实施例的用于图1的交通工具的空气质量***的一部分的示意性透视图；
图4B是根据各个实施例的用于图1的交通工具的空气质量***的出口和温度控制***的示意性透视图；
图5是图4的空气质量***的一部分的透视图，其示出了过滤器传感器***和细颗粒物质过滤器；
图6是根据各个实施例的用于图1的交通工具的示例性仪表板用户界面；
图7是根据各个实施例的用于图1的交通工具的示例性加热、通风和冷却（HVAC）用户界面；
图8是根据各个实施例的用于图1的交通工具的示例性遮阳板用户界面，其示出处于第一位置的遮阳板；
图9是根据各个实施例的用于图1的交通工具的示例性遮阳板用户界面，其示出处于第二位置的遮阳板；
图10是示出根据各个实施例的图1的空气质量控制***的控制***的数据流图；
图10A是示出根据各个实施例的图1的空气质量控制***的监控器***的数据流图；
图11是示出根据各个实施例的图1的客舱空气质量***的控制方法的流程图；
图12是图11的流程图的接续图；
图13是图12的流程图的接续图；以及
图14是示出根据各个实施例的图1的客舱空气质量***的另一控制方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制应用和用途。此外，无意受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。如本文所使用的，术语“模块”指代任何硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备，单独地或以任何组合方式地包括但不限于：专用集成电路（ASIC）、电子电路、处理器（共享的、专用的或组）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/或提供所描述的功能性的其他合适的组件。
在本文中可以在功能和/或逻辑块组件和各种处理步骤方面描述本公开的实施例。应当理解，这样的块组件可以由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，本公开的实施例可以使用各种集成电路组件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。另外，本领域技术人员将理解，本公开的实施例可以结合任何数量的***来实行，并且本文描述的空气质量控制***仅仅是本公开的一个示例性实施例。
为简洁起见，本文中可能不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制和***（以及***的各个操作组件）的其他功能方面有关的传统技术。此外，本文中包含的各个图中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当注意，在本公开的实施例中可以存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。
参考图1，示出了具有空气质量控制***12的交通工具10的一个示例。空气质量控制***12基于从一个或多个传感器14接收的传感器信号控制交通工具10的客舱内的空气的质量。在各个实施例中，空气质量控制***12包括一个或多个传感器14、空气质量***16、至少一个用户界面18和客舱空气质量控制模块20。一个或多个传感器14中的一个或多个、空气质量***16和至少一个用户界面18设置在交通工具10的乘客客舱38内，以使得能由交通工具10的乘客或乘员接近和/或观测乘客客舱38内的一个或多个状况。尽管本文示出的附图描绘了具有确定的元件布置的示例，但是在实际实施例中可以存在附加的介于中间的元件、设备、特征或组件。还应该理解，图1仅仅是说明性的，并且可能未按比例绘制。应该注意，空气质量控制***12可以与任何合适的交通工具（诸如飞机、轮船、火车、汽车等）一起使用。
在各个实施例中，一个或多个传感器14包括细尘传感器***22和过滤器传感器***25，过滤器传感器***25包括第一过滤器传感器24、第二过滤器传感器26和过滤器传感器监控器模块27。一个或多个传感器14还包括第一化学传感器28和第二化学传感器30。细尘传感器***22包括传感器电机32、风扇或鼓风机34和细尘传感器36。参考图2，在一个示例中，细尘传感器***22连接到交通工具10的乘客客舱38内的交通工具10的一部分。例如，细尘传感器***22连接到控制台42的侧板40。应当注意，细尘传感器***22可以连接到交通工具10内的任何期望位置，并且细尘传感器***22至控制台42的连接仅仅是示例性的。细尘传感器***22连接到控制台42的侧板40，以便定位在由控制台42限定的腔44内，如图3所示。应当注意，传感器电机32、风扇或鼓风机34和细尘传感器36可以实施为容纳在腔44中的细尘传感器单元。腔44经由通过侧板40的形状限定的开口46与乘客客舱38流体连通。
返回参考图1，传感器电机32包括小型电动机，诸如DC电机或其他类型的电机，其响应来自客舱空气质量控制模块20的一个或多个控制信号。传感器电机32通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信，该通信架构48有助于于传输电力、数据、命令等。传感器电机32包括连接到鼓风机34的输出轴（未示出）。参考图3，鼓风机34通常连接到传感器电机32并定位在腔44内，以使得鼓风机34的操作将空气抽吸到腔44中以由细尘传感器36观测。在一个示例中，鼓风机34邻近侧板40定位，并将空气抽吸到腔44中以由细尘传感器36观测。鼓风机34通常包括连接到转子的一个或多个叶片，转子在接收到来自传感器电机32的扭矩后旋转以经由开口46将空气引导或吸取到腔44中。因此，在从客舱空气质量控制模块20接收到一个或多个控制信号后，传感器电机32经由输出轴（未示出）驱动鼓风机34，以将空气抽吸到腔44中以由细尘传感器36观测。
细尘传感器36观测经由开口46流过腔44的空气，并基于所述观测产生传感器信号。在该示例中，细尘传感器36是空气质量传感器，其观测流过腔44的空气并确定气流中包含的细尘或细颗粒物质的量。例如，细尘传感器36可以是PM 2.5传感器，其确定存在于气流中的尺寸小于2.5微米的细颗粒物质（PM 2.5）的浓度。在一个示例中，细尘传感器36使用激光散射理论确定通过腔44的气流中的PM2.5的浓度水平。在某些实施例中，细尘传感器36使用红外发光二极管（IRED）和光电晶体管确定通过腔44的气流中PM2.5的浓度水平。来自细尘传感器36的传感器信号通过通信架构48传送到客舱空气质量控制模块20。
过滤器传感器***25包括第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26，它们各自通过通信架构29与过滤器传感器监控器模块27通信，该通信架构29有助于传输电力、数据、命令等。过滤器传感器监控器模块27通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。参考图4，第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26连接有细尘或细颗粒物质过滤器50。通常，细颗粒物质过滤器50包括PM 2.5过滤器，其减少交通工具10的乘客客舱38（图2）中的PM2.5颗粒的量。在一个示例中，第一过滤器传感器24连接到细颗粒物质过滤器50的第一侧。第二过滤器传感器26连接到细颗粒物质过滤器50的第二相对侧，并且位于第一过滤器传感器24的下游，以便与加热、通风和冷却（HVAC）鼓风机64相邻（图4）。第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26中的每个观测通过细颗粒物质过滤器50的气流或空气速度，并基于所述观测产生传感器信号，传感器信号被传送到过滤器传感器监控器模块27。
在一个示例中，第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26包括细颗粒物质过滤器气流传感器，其观测和测量通过细颗粒物质过滤器50的空气的流速，并基于其生成传感器信号。由第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26中的每个产生的传感器信号被传送到过滤器传感器监控器模块27。过滤器传感器监控器模块27接收并处理传感器信号，并确定通过细颗粒物质过滤器50的气流。基于确定的气流，过滤器传感器监控器模块27确定细颗粒物质过滤器50的状态，包括但不限于剩余的使用期限或更换。在一个示例中，过滤器传感器监控器模块27接收来自第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26的传感器信号，并确定传感器信号之间的差异，其指示通过细颗粒物质过滤器50的气流。基于确定的气流，过滤器传感器监控器模块27确定细颗粒物质过滤器50的状态，并通过通信架构48将确定的状态（例如，剩余的使用期限、更换）传送到客舱空气质量控制模块20。
参考图1，第一化学传感器28包括碳氧化物传感器，其观测乘客客舱38的空气中的碳氧化物浓度，包括但不限于一氧化碳、二氧化碳等。通常，第一化学传感器28连接在乘客客舱38内以观测乘客客舱38内的空气。第一化学传感器28观测乘客客舱38内的空气并基于碳氧化物的浓度生成一个或多个传感器信号。由第一化学传感器28产生的传感器信号通过通信架构48传送到客舱空气质量控制模块20。
参考图1，第二化学传感器30包括氮氧化物传感器，其观测乘客客舱38的空气中的氮氧化物浓度，包括但不限于一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮等。通常，第二化学传感器30连接在乘客客舱38内以观测乘客客舱38内的空气。第二化学传感器30观测乘客客舱38内的空气并基于氮氧化物的浓度产生一个或多个传感器信号。由第二化学传感器30产生的传感器信号通过通信架构48传送到客舱空气质量控制模块20。
空气质量***16包括加热、通风和冷却（HVAC）***54，至少一个电离器56，空气入口***58，以及出口和温度控制***60。HVAC***54包括蒸发器和加热器子组件61，HVAC电机62和HVAC鼓风机64。蒸发器和加热器子组件61定位于细颗粒物质过滤器50和HVAC鼓风机64的下游。在空气流过细颗粒物质过滤器50之前，在其通过蒸发器和加热器子组件61时，蒸发器和加热器子组件61冷却或加热该空气。在一个示例中，蒸发器和加热器子组件61包括在空气进入乘客客舱38之前冷却来自HVAC鼓风机64的空气的蒸发器63，和用于在空气进入乘客客舱38之前加热来自HVAC鼓风机64的空气的加热器65。如将论述的，基于出口和温度控制***60，空气流过蒸发器63和加热器65中的一者或两者。
HVAC电机62包括电动机，其响应于从客舱空气质量控制模块20接收的一个或多个控制信号以驱动HVAC鼓风机64。HVAC电机62通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。HVAC电机62包括输出轴（未示出），该输出轴连接到HVAC鼓风机64。参考图4，HVAC鼓风机64通常经由例如管道66与HVAC***54连通，以使得在进入乘客客舱38之前，HVAC鼓风机64的操作将空气抽吸到HVAC***54中，通过细颗粒物质过滤器50，进入管道66，以及蒸发器和加热器子组件61。HVAC鼓风机64通常包括连接到转子的一个或多个叶片，转子在从HVAC电机62接收到扭矩后旋转，以抽吸或吸取空气通过细颗粒物质过滤器50。基于与空气入口***58相关联的空气入口门68的位置，HVAC鼓风机64从交通工具10外部的环境抽吸空气（新鲜空气）或从乘客客舱38内抽吸空气（再循环的空气），以产生通过HVAC***54的气流。参考图1，在从客舱空气质量控制模块20接收到一个或多个控制信号后，HVAC电机62经由输出轴（未示出）驱动HVAC鼓风机64以产生加压的空气流通过细颗粒物质过滤器50、蒸发器和加热器子组件61以及出口和温度控制***60。换句话说，基于接收到一个或多个控制信号，HVAC电机62驱动HVAC鼓风机64，在气流经由出口和温度控制***60离开进入乘客客舱38之前，从交通工具外部的环境或从乘客客舱内吸入空气，通过细颗粒物质过滤器50，并进入蒸发器和加热器子组件61。
至少一个电离器56通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。参考图4A，至少一个电离器56包括两个电离器56a，56b，其各自响应来自客舱空气质量控制模块20的一个或多个控制信号对流过一个或多个管道75（75a，75b，75c和/或75d）的空气颗粒用电力进行充电，以在空气经由出口76进入乘客客舱38之前净化气流。在一个示例中，电离器56a在本文示出为连接到管道75a，以便至少部分地设置在管道75a内，并且定位在出口和温度控制***60的下游、蒸发器和加热器子组件61的下游以及HVAC鼓风机64的下游。电离器56b在本文示出为连接到管道75d，以便至少部分地设置在管道75d内，并且定位在出口和温度控制***60的下游、蒸发器和加热器子组件61的下游以及HVAC鼓风机64的下游。通常，电离器56a连接到管道75a，以使得包括使气流电离的一个或多个针的发射装置57a延伸到管道75a的内部，并且电离器模块59a基本上在管道75a的外部。电离器模块59a与客舱空气质量控制模块20通信以接收一个或多个控制信号，并且还通过有助于数据、电力等的传输的通信架构与发射装置57a通信，以启动或停用发射装置57a。通常，电离器56b连接到管道75d，才使得包括使气流电离的一个或多个针的发射装置57b延伸到管道75d的内部，并且电离器模块59b基本上在管道75d的外部。电离器模块59b与客舱空气质量控制模块20通信以接收一个或多个控制信号，并且还通过有助于数据、电力等传输的通信架构与发射装置57b通信，以启动或停用发射装置57b。此外，虽然示出了两个电离器56a，56b，但是多个电离器56或单个电离器56可以连接到一个或多个管道75。此外，电离器56a和56b可以在任何期望的位置连接到管道75。此外，电离器56a，56b可以连接于与出口和温度控制***60流体连通的任何期望的管道。
空气入口***58控制进入乘客客舱38的气流的类型。在一个示例中，空气入口***58控制进入乘客客舱38的空气是否包括新鲜空气或交通工具10外部的空气；或者进入乘客客舱38的空气是否包括再循环或再流通的空气或者当前存在于交通工具10的乘客客舱38内的空气。空气入口***58包括空气入口门68和入口门致动器70。空气入口门68可通过入口门致动器70在第一打开位置和第二关闭位置之间移动，在第一打开位置，通过HVAC鼓风机64吸入新鲜空气或交通工具10外部的空气（新鲜模式），在第二关闭位置，乘客客舱38内的空气通过HVAC鼓风机64再循环或再流通（再循环模式）。在一个示例中，空气入口门68可移动地或可枢转地连接到与HVAC鼓风机64流体连通的管道。空气入口门68包括连接件68a，连接件68a将空气入口门68连接到入口门致动器70。
参考图1，入口门致动器70通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。入口门致动器70包括电动致动器，其响应于来自客舱空气质量控制模块20的一个或多个控制信号将空气入口门68移动到第一位置和/或第二位置。入口门致动器70包括输出轴（未示出），其连接到空气入口门68的连接件68a。接收到一个或多个控制信号后，入口门致动器70移动或旋转连接件，从而在第一位置（新鲜模式）和第二位置（再循环模式）之间枢转空气入口门68。
出口和温度控制***60控制从HVAC鼓风机64到乘客客舱38内的空气的输出方向。出口和温度控制***60包括一个或多个出口门72和一个或多个致动器74，其配合以将空气从HVAC鼓风机34引导到乘客客舱38中。在一个示例中，一个或多个出口门72包括第一出口门72a、第二出口门72b、第三出口门72c和第四出口门72d；并且一个或多个致动器74包括第一致动器74a、第二致动器74b、第三致动器74c和第四致动器74d。在该示例中，出口门72a，72b，72d中的每个可通过相应的致动器74a，74b，74d在各个位置之间移动，诸如第一位置（1）、第二位置（2）和第三位置（3）中的一个或多个，以限定出口气流模式，如图4B所示。第三出口门72c控制进入乘客客舱38中的空气的温度，并且基于乘客客舱38的选定的温度或温度范围，可通过第三致动器74c移动到各个位置，诸如第一位置（1）、第二位置（2）和第三位置（3）中的一个或多个，如图4B所示。如图4B所示，出口门72a-72d中的每个可沿由虚线所示的路径移动，并且出口门72a-72d中的每个可以定位在沿着该路径的任何点或选定位置，以限定特定的出口气流模式，如本领域技术人员所知的。返回参考图4，出口门72a-72d中的每个可移动地或可枢转地连接到管道并且与HVAC鼓风机64流体连通以接收来自HVAC鼓风机64的气流。出口门72a -72d中的每个包括相应的连接件73a-73d，其将相应的出口门72a-72d连接到相应的致动器74a-74d。
参考图1，致动器74a-74d中的每个通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。致动器74a-74d中的每个包括电动致动器，其响应于来自客舱空气质量控制模块20的一个或多个控制信号将出口门72a，72b，72d中的相应一个移动到选定位置，诸如第一位置，第二位置和/或第三位置中的一个；并且将第三出口门72c移动到第一位置、第二位置和第三位置之间（并包括这些位置）的位置。致动器74a-74d中的每个包括输出轴（未示出），该输出轴连接到相应的出口门72a-72d的相应的连接件73a-73d。在接收到一个或多个控制信号后，致动器74a-74d中的每个移动或旋转连接件，从而将相应的出口门72a-72d枢转到选定位置（例如，沿出口门72a-72d中的每个的相应的移动路径的点，如图4B所示）。
出口和温度控制***60在各个位置之间移动出口门72a，72b，72d以限定进入乘客客舱38的气流的一个或多个出口气流模式，并且移动第三出口门72c以限定出口气流的期望温度。通常，第三出口门72c可基于经由输入装置接收的选定的温度或温度范围移动到各个位置中的一个，以引导气流通过蒸发器63和加热器65中的至少一个，如本领域技术人员已知的。
在一个示例中，出口门72a-72d可移动以限定以下出口气流模式：除霜/除雾模式、通风模式、双层模式、地板模式以及地板和除雾模式。参考图2，在除霜/除雾模式中，出口和温度控制***60下游的一个或多个管道将空气引导到与交通工具10的挡风玻璃相邻的一个或多个出口79。在通风模式中，出口和温度控制***60下游的一个或多个管道将气流引导到位于乘员面部附近的一个或多个出口76（即，一个或多个出口76经由图4A的管道75a-75d连接到交通工具10的仪表板77）。在地板模式中，出口和温度控制***60下游的一个或多个管道将气流引导到位于乘员的脚附近的一个或多个出口78（即，一个或多个出口78定位于控制台42的开口46附近）。在双层模式中，出口和温度控制***60下游的一个或多个管道将气流引导到出口76和出口78。在地板和除雾模式中，出口和温度控制***60下游的一个或多个管道将气流引导到出口79和出口78。第三出口门72c可移动以能够使得流通过蒸发器63和加热器65中的至少一个。
致动器74a-74d中的每个响应于来自客舱空气质量控制模块20的一个或多个控制信号，以引导气流通过出口76,78,79中的一个或多个。因此，致动器74a-74d中的每个控制气流，以使得气流在出口76和出口78处离开进入乘客客舱38内（双层模式）；在出口79和出口78处离开进入乘客客舱38内（地板和除雾模式）；仅在出口76处离开进入乘客客舱38内（通风模式）；仅在出口79处离开进入乘客客舱38内（除霜/除雾模式）；或仅在出口78处离开进入乘客客舱38内（地板模式）。下表提供了第一出口门72a、第二出口门72b、第三出口门72c和第四出口门72d的位置的示例，以实现特定的出口气流模式：
表1：用于出口气流模式的出口门位置
第一出口门位置 第二出口门位置 第三出口门位置 第四出口门位置
除霜/除雾模式 第二 沿图4B所示的路径的选定位置 第一 沿图4B所示的路径的选定位置
通风模式 第一 沿图4B所示的路径的选定位置 第一 沿图4B所示的路径的选定位置
双层模式 第一 沿图4B所示的路径的选定位置 沿图4B所示的路径的选定位置 沿图4B所示的路径的选定位置
地板模式 第一 第一 沿图4B所示的路径的选定位置 沿图4B所示的路径的选定位置
地板和除雾模式 第二 沿图4B所示的路径的选定位置 沿图4B所示的路径的选定位置 沿图4B所示的路径的选定位置
至少一个用户界面18通过通信架构48通信地连接到客舱空气质量控制模块20。在一个示例中，至少一个用户界面18包括仪表板用户界面80、HVAC用户界面82和遮阳板用户界面84。将理解，如果需要，交通工具10可以包括一个、多于一个或所有用户界面18。
仪表板用户界面80包括仪表板显示器86，并且可选地包括至少一个仪表板输入装置88，其各自通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。仪表板显示器86通常包括平板显示器，其通过交通工具10的仪表板的一部分实现。仪表板显示器86包括用于显示信息的任何合适的技术，包括但不限于液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）、等离子体或阴极射线管（CRT）。通常，参考图6，仪表板显示器86利用空气质量的图形指示符显示以每立方米空气微克数（μg/ m 3）的PM 2.5的水平或浓度的值90，如在本文将更详细地论述的。应当注意，PM 2.5浓度水平可以以任何期望的单位显示，并且因此，每立方米空气微克数的使用仅仅是示例性的。仪表板显示器86还显示更换过滤器指示符92。在各个实施例中，至少一个仪表板输入装置88包括接收来自用户的输入和/或命令的任何装置，诸如按钮、杆等。例如，至少一个仪表板输入装置88接收启动空气质量控制***12和/或空气质量控制***12的操作模式的命令作为输入。至少一个仪表板输入装置88也可以接收对空气质量***16的操作的超控请求。
HVAC用户界面82包括HVAC显示器94和至少一个HVAC输入装置96，它们各自通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。HVAC显示器94通常包括平板显示器，其利用交通工具10的仪表板的一部分实现，并且可以是交通工具10的信息娱乐***的部件。HVAC显示器94包括用于显示信息的任何合适的技术，包括但不限于，液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）、等离子体或阴极射线管（CRT）。通常，参考图7，HVAC显示器94用空气质量的图形指示符显示以每立方米空气微克数（μg/ m3）的PM 2.5的水平或浓度的值90。 HVAC显示器94还显示更换过滤器指示符92。在各个实施例中，至少一个HVAC输入装置96包括接收来自用户的输入和/或命令的任何装置，诸如按钮、杆等，并且可以包括与HVAC显示器94相关联的触摸屏层。例如，至少一个HVAC输入装置96接收启动空气质量控制***12和/或空气质量控制***12的操作模式的命令作为输入。至少一个HVAC输入装置96还可以接收对空气质量***16的操作的超控请求。
遮阳板用户界面84包括遮阳板显示器98和至少一个遮阳板输入装置99，它们各自通过通信架构48与客舱空气质量控制模块20通信。参考图8和图9，遮阳板显示器98通常包括平板显示器，其用遮阳板202的一部分实现。在一个示例中，遮阳板202具有与第二侧206（图9）相对的第一侧204（图8）。当遮阳板202处于存储位置时，第二侧206通常与交通工具10的顶蓬内饰板相邻。遮阳板202可手动移动或枢转以暴露第二侧206。在该示例中，遮阳板显示器98和遮阳板输入装置99连接到遮阳板202的第二侧206。然而，将理解，如果需要，遮阳板显示器98和遮阳板输入装置99可以连接到第一侧204。
遮阳板显示器98包括用于显示信息的任何合适的技术，包括但不限于液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）、等离子体或阴极射线管（CRT）。参考图9，遮阳板显示器98用空气质量的图形指示符显示以每立方米空气微克数（μg/ m3）的PM 2.5的水平或浓度的值90。遮阳板显示器98还显示更换过滤器指示符92。在各个实施例中，至少一个遮阳板输入装置99包括接收来自用户的输入和/或命令的任何装置，诸如按钮、杆等，并且可以包括与遮阳板显示器98相关联的触摸屏层。例如，至少一个遮阳板输入装置99接收启动空气质量控制***12和/或空气质量控制***12的操作模式的命令作为输入。至少一个遮阳板输入装置99还可以接收对空气质量***16的操作的超控请求。
在各个实施例中，基于本公开的***和方法，客舱空气质量控制模块20将一个或多个控制信号输出到传感器电机32，以驱动鼓风机34来观测气流。客舱空气质量控制模块20基于来自细尘传感器***22的传感器信号、从输入装置88，96和99接收的输入，并且基于本公开的***和方法，将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62以驱动HVAC鼓风机64，以产生气流通过管道66并进入乘客客舱38。客舱空气质量控制模块20基于来自一个或多个传感器14的传感器信号并基于本公开的***和方法将一个或多个控制信号输出到入口门致动器70。客舱空气质量控制模块20还基于来自细尘传感器***22的传感器信号，并基于本公开的***和方法，将一个或多个控制信号输出到电离器56a，56b，以启动发射装置57a，57b。客舱空气质量控制模块20基于来自一个或多个传感器14的传感器信号，并基于本公开的***和方法，将一个或多个控制信号输出到致动器74a-74d中的一个或多个，以控制出口76，78，79的出口气流模式。客舱空气质量控制模块20基于来自细尘传感器***22的传感器信号，并且基于本公开的***和方法，输出用户界面，用于在仪表板显示器86、HVAC显示器94和/或遮阳板显示器98中的一个或多个上显示。
现在参考图10，并且继续参考图1，数据流图示出了用于空气质量控制***12的控制***100的各个实施例，其可以嵌入在客舱空气质量控制模块20内。根据本公开的控制***100的各个实施例可包括嵌入在客舱空气质量控制模块20内的任何数量的子模块。如可以理解的，图10中所示的子模块可以组合和/或进一步分割以类似地控制传感器电机32、HVAC电机62、入口门致动器70、致动器74a-74d、电离器56a，56b并输出用户界面以在HVAC显示器94、仪表板显示器86和/或遮阳板显示器98上显示。至控制***100的输入可以从细尘传感器***22（图1）接收、从用户界面80，82，84的至少一个输入装置88，96，99（图1）接收、从与交通工具10相关联的其他控制模块（未示出）接收，和/或由客舱空气质量控制模块20内的其他子模块（未示出）确定/建模。在各个实施例中，客舱空气质量控制模块20包括：水平确定模块102、质量数据库104、门位置数据库108、空气质量控制模块110和用户界面（UI）控制模块112。
质量数据库104存储基于由细尘传感器36观测的PM 2.5浓度水平来指示空气质量的一个或多个表（例如，查找表）。换句话说，质量数据库104存储基于各个PM2.5浓度水平提供乘客客舱38中的空气的质量值114的一个或多个表。在各个实施例中，表可以是由一个或多个索引定义的插值表。由至少一个表提供的质量值114指示基于PM2.5浓度水平的乘客客舱38中的空气的空气质量。示例性的质量值114可以包括空气质量等级，诸如好（约0-35μg/m3的PM 2.5浓度）；中（约36-115μg/ m3的PM 2.5浓度）；和差（大于约116μg/ m3的PM 2.5浓度）。应该注意，这些空气质量等级仅仅是示例性的。作为示例，可以通过各种参数（诸如但不限于PM 2.5浓度水平）来索引一个或多个表，以提供质量值114。
水平确定模块102接收细尘传感器数据116作为输入。细尘传感器数据116包括来自细尘传感器36的传感器信号。水平确定模块102处理细尘传感器数据116并确定浓度水平118。水平确定模块102为空气质量控制模块110和UI控制模块112设置浓度水平118。浓度水平118包括如由细尘传感器36观测到的PM2.5浓度水平。
基于细尘传感器数据116的接收，水平确定模块102查询质量数据库104并检索与由细尘传感器36观测和测量的PM2.5浓度水平相关联的质量值114。基于检索到的质量值114中，水平确定模块102为UI控制模块112设置空气质量数据120。在一个示例中，空气质量数据120包括好、中或差之一。
水平确定模块102还处理细尘传感器数据116以确定细尘传感器36是否正确运行。例如，水平确定模块102确定接收在细尘传感器数据116中的传感器信号是否是PM 2.5浓度水平的可接受读数。如果水平确定模块102确定细尘传感器数据116不包括可接受读数，以使得细尘传感器36未正确操作，则水平确定模块为UI控制模块112设置维护122。维护122包括细尘传感器36未正确运行并需要维护的UI控制模块112通知。
门位置数据库108存储基于出口76，78，79的出口气流模式提供出口门72a-72d的位置的一个或多个表（例如查找表）。换句话说，门位置数据库108存储基于出口气流模式（例如，双层模式；地板和除雾模式；通风模式；除霜/除雾模式；或地板模式）提供出口门72a-72d的门位置124的一个或多个表。在各个实施例中，门位置数据库108存储表1，如本文上面论述的。由至少一个表提供的门位置124指示相应的出口门72a-72d中的每个的位置（例如，沿着出口门72a-72d中的每个的相应移动路径的点，如图4B所示）以实现出口气流模式。作为示例，一个或多个表可以由各种参数（诸如但不限于出口气流模式）索引，以提供门位置124。
空气质量控制模块110接收来自UI控制模块112的模式134作为输入。模式134包括用于空气质量控制***12的操作的自动模式或手动模式，如作为输入从至少一个用户界面18接收的。如果没有接收到输入数据，则空气质量控制模块110将模式134确定为默认或工厂设置模式。在一个示例中，默认模式134包括自动模式。在自动模式中，空气质量控制模块110将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62、入口门致动器70、电离器56a、电离器56b和致动器74a-74d，而不接收基于浓度水平118的用户输入。在手动模式中，空气质量控制模块110基于浓度水平118和从UI控制模块112接收的命令136向HVAC电机62、入口门致动器70、电离器56a、电离器56b和致动器74a-74d输出一个或多个控制信号。命令136包括操作空气质量***16的请求，如作为输入从一个或多个输入装置88，96，99接收的。
空气质量控制模块110接收状态数据138作为输入。状态数据138包括空气质量***16的当前状态，诸如鼓风机状态140、入口门状态142和出口模式状态144。状态数据138可以由与交通工具10相关联的其他模块提供，或者可以由空气质量控制模块110基于从HVAC电机62、入口门致动器70和每个致动器74a-74d接收的信号和/或数据来确定。鼓风机状态140包括HVAC鼓风机64的状态，诸如高、中或低，其可以基于HVAC电机62的输出速度来确定。入口门状态142包括空气入口门68的状态，诸如打开或关闭，其可以基于入口门致动器70的位置确定。出口模式状态144包括出口控制***的当前出口气流模式，诸如基于致动器74a-74d的位置的双层模式、地板和除雾模式、通风模式、除霜/除雾模式或地板模式。
空气质量控制模块110还接收浓度水平118作为输入。基于模式134、状态数据138和浓度水平118，空气质量控制模块110输出鼓风机数据146、入口门数据148、电离器数据150、出口门数据152和警告153。基于作为模式134的自动模式，基本自动或不接收基于浓度水平118的输入数据的情况下，空气质量控制模块110输出鼓风机数据146、入口门数据148、电离器数据150和出口门数据152。基于作为模式134的手动模式，空气质量控制模块110基于浓度水平118设置用于UI控制模块112的警告153。警告153包括基于确定的浓度水平118启动空气质量***16的通知。空气质量控制模块110接收来自UI控制模块112的超控154作为输入。超控54包括基于浓度水平118超控自动模式的请求。基于超控154的接收，空气质量控制模块110还设置用于UI控制模块112的警告153。空气质量控制模块110还接收命令136作为输入，并在接收命令136后基于浓度水平118输出鼓风机数据146、入口门数据148、电离器数据150和出口门数据152。
鼓风机数据146包括用于HVAC电机62的一个或多个控制信号，以基于鼓风机状态140以期望的速度（高，中，低）驱动HVAC鼓风机64。入口门数据148包括用于入口门致动器70的一个或多个控制信号，以基于入口门状态142将空气入口门68移动到第一位置或第二位置。电离器数据150包括用于电离器56a和电离器56b的一个或多个控制信号，以启动或停用电离器56a和电离器56b。出口门数据152包括用于致动器74a-74d中的一个或多个的一个或多个控制信号，以将出口门72a-72d中的相应一个移动到确定的位置（例如，沿出口门72a-72d的每个的相应的移动路径的点，如图4B所示），以基于出口模式状态144提供确定的出口气流模式（双层模式、地板和除雾模式、通风模式、除霜/除雾模式或地板模式）。
在一个示例中，空气质量控制模块110确定浓度水平118是否低于低阈值。例如，空气质量控制模块110确定浓度水平118是否小于约35μg/ m3。如果浓度水平118高于低阈值，则空气质量控制模块110在手动模式下设置用于UI控制模块112的警告153。基于浓度水平118高于低阈值的确定，在自动模式或在接收到命令136后，空气质量控制模块110确定浓度水平118是否在第一范围内。例如，空气质量控制模块110确定浓度水平118是否大于约35μg/ m3且小于约75μg/ m3。如果确定浓度水平118在第一范围内，则空气质量控制模块110确定在自动模式下是否已接收到超控154作为输入。空气质量控制模块110 从UI控制模块112接收超控154作为输入。超控154包括基于浓度水平118超控自动模式的请求。
基于浓度水平118在第一范围内的确定和状态数据138，空气质量控制模块110输出用于第一范围的鼓风机数据146和出口门数据152。在第一范围内，鼓风机数据146包括至HVAC电机62的一个或多个控制信号，从而以低速驱动HVAC鼓风机64。在第一范围内，空气质量控制模块110查询门位置数据库108并检索用于双层模式的门位置124。基于门位置124和出口模式状态144，出口门数据152包括至致动器74a-74d的一个或多个控制信号，以调节出口门72a-72d的位置从而提供双层出口气流。空气质量控制模块110还输出电离器数据150以启动电离器56a和电离器56b。
基于浓度水平118，空气质量控制模块110还确定浓度水平118是否在第二范围内。例如，空气质量控制模块110确定浓度水平118是否大于约75μg/ m3且小于约115μg/ m3。如果确定浓度水平118在第二范围内，则空气质量控制模块110基于第二范围的确定和状态数据138输出用于第二范围的鼓风机数据146和出口门数据152。在第二范围内，鼓风机数据146包括至HVAC电机62的一个或多个控制信号，从而以中速驱动HVAC鼓风机64。在第二范围内，空气质量控制模块110查询门位置数据库108并检索用于双层模式的门位置124。基于门位置124和出口模式状态144，出口门数据152包括至致动器74a-74d的一个或多个控制信号，以调节出口门72a-72d的位置从而提供双层出口气流。空气质量控制模块110还输出电离器数据150以启动电离器56a和电离器56b。空气质量控制模块110还确定在自动模式下是否已接收到超控154作为输入。
基于浓度水平118，空气质量控制模块110还确定浓度水平118是否在第三范围内。例如，空气质量控制模块110确定浓度水平118是否大于约115μg/ m3。如果确定浓度水平118在第三范围内，则空气质量控制模块110基于该确定和状态数据138输出用于第三范围的鼓风机数据146、入口门数据148和出口门数据152，并且空气质量控制模块110开启计时器。在第三范围内，鼓风机数据146包括至HVAC电机62的一个或多个控制信号，以高速驱动HVAC鼓风机64。在第三范围内，空气质量控制模块110查询门位置数据库108并检索用于地板模式的门位置124。基于门位置124和出口模式状态144，出口门数据152出口门数据152包括至致动器74a-74d的一个或多个控制信号，以调节出口门72a-72d的位置从而提供地板模式出口气流（出口78）。在第三范围内，入口门数据148包括至入口门致动器70的一个或多个控制信号，以将空气入口门68移动到第二关闭位置。空气质量控制模块110还输出电离器数据150以启动电离器56a和电离器56b。空气质量控制模块110还确定在自动模式下是否已接收到超控154作为输入。
在预定时间段（诸如约5分钟）到期之后，基于计时器，空气质量控制模块110查询门位置数据库108并检索用于双层模式的门位置124。基于门位置124和出口模式状态144，空气质量控制模块110输出出口门数据152，出口门数据152包括至致动器74a-74d的一个或多个控制信号，以调节出口门72a-72d的位置从而提供双层出口气流。应当注意，低阈值、第一范围、第二范围和第三范围中的每个内的PM 2.5浓度水平仅仅是示例性的，而且，空气质量控制模块110可以基于额外的范围或阈值操作。
当确定浓度水平118在第一范围或第二范围内时，空气质量控制模块110接收COx传感器数据156和NOx传感器数据158作为输入。COx传感器数据156包括来自第一化学传感器28的传感器信号，并且NOx传感器数据158包括来自第二化学传感器30的传感器信号。空气质量控制模块110处理COx传感器数据156，并确定COx传感器数据156是否大于COx阈值。如果COx传感器数据156大于COx阈值，则空气质量控制模块110输出入口门数据148，入口门数据148包括至入口门致动器70的一个或多个控制信号，以将空气入口门68移动到第一打开位置（新鲜模式）。
空气质量控制模块110处理NOx传感器数据158，并确定NOx传感器数据158是否大于NOx阈值。如果NOx传感器数据158大于NOx阈值，则空气质量控制模块110将输出入口门数据148，入口门数据148包括至入口门致动器70的一个或多个控制信号，以将空气入口门68移动到第二关闭位置（再循环模式）。
空气质量控制模块110还接收点火状态160作为输入。点火状态160包括交通工具10的点火状态，诸如打开或关闭，其由与交通工具10相关联的其他模块通过通信架构（诸如通信架构48）提供。基于点火状态160为开启，空气质量控制模块110输出传感器数据162。传感器数据162包括至传感器电机32的一个或多个控制信号以驱动鼓风机34，以将空气抽吸到腔44中，以便由细尘传感器36观测。
UI控制模块112接收输入数据164。输入数据164包括接收到至少一个输入装置88，96和99的输入。UI控制模块112处理输入数据164并设置模式134和用于空气质量控制模块110的命令136。
UI控制模块112还接收浓度水平118、空气质量数据120、维护122、状态通知264和警告153作为输入。UI控制模块112处理浓度水平118、空气质量数据120、维护122、状态通知132和警告153，并生成用户界面数据166。用户界面数据166包括浓度168、质量水平指示符170、过滤器通知172、传感器通知174和警告通知176，用于在显示器86，94和98中的一个或多个上显示。浓度168包括PM 2.5浓度水平的文本指示，如由浓度水平118所指示的。例如，浓度168包括文本： “PM 2.5 X，”并且X包括来自浓度水平118的PM 2.5浓度水平。质量水平指示符170包括乘客客舱38中空气质量的图形指示符，如由空气质量数据120所指示的。在一个示例中，质量水平指示符170包括与浓度168的文本相关联的颜色。例如，基于好的空气质量数据120，质量水平指示符170包括绿色，并且浓度168文本以绿色示出。在该示例中，用于中的空气质量数据120的质量水平指示符170包括黄色，并且用于差的空气质量数据120的质量水平指示符170包括红色。应当注意，质量水平指示符170的这些示例仅仅是示例性的，因为用于好的空气质量数据120的质量水平指示符170还可以包括图形图标，诸如微笑的表情符号，如图9所示。因此，浓度168和质量水平指示符170通常包括图6，7和9中所示的值90。
过滤器通知172包括用于在显示器86,94,98中的一个或多个上显示的图形和/或文本指示符，其基于状态通知264指示需要更换细颗粒物质过滤器50。例如，过滤器通知172可以包括图6，7和9中所示的更换过滤器指示符92。可选地，过滤器通知172可以包括文本消息，诸如：“更换PM 2.5过滤器”。
传感器通知174包括用于在显示器86,94,98中的一个或多个上显示的图形和/或文本指示符，其基于维护122指示需要修复细尘传感器36。例如。传感器通知174可以包括文本消息，诸如：“维护PM 2.5传感器”。
警告通知176包括用于在显示器86,94,98中的一个或多个上显示的图形和/或文本指示符，其基于警告153指示PM 2.5浓度水平高于低阈值。例如，警告通知176可以包括文本消息，例如：“PM 2.5水平高-启动空气质量***”。
现在参考图10A，并且继续参考图1，数据流图示出了用于空气质量控制***12的控制***250的各个实施例，其可以嵌入在过滤器传感器监控器模块27内。根据本公开的控制***250的各个实施例可包括嵌入在过滤器传感器监控器模块27内的任何数量的子模块。如可以理解的，图10A中所示的子模块可以组合和/或进一步分割以类似地确定细颗粒物质过滤器50的状态。至控制***250的输入可以从第一过滤器传感器24（图1）、第二过滤器传感器26（图1）接收，从与交通工具10相关联的其他控制器模块（未示出）接收，和/或由过滤器传感器监控器模块27内的其他子模块（未示出）确定/建模。在各个实施例中，过滤器传感器监控器模块27包括过滤器监控器模块252和气流数据库254。
气流数据库254存储一个或多个表（例如，查找表），其基于由第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26观测的气流来指示细颗粒物质过滤器50的状态。换句话说，气流数据库254存储一个或多个表，其基于从第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26接收的各种传感器信号提供细颗粒物质过滤器50的过滤器状态256。在各个实施例中，表可以是由一个或多个索引定义的插值表。由至少一个表提供的过滤器状态256指示基于由第一过滤器传感器24和由第二过滤器传感器26观测的通过细颗粒物质过滤器50的气流，细颗粒物质过滤器50具有剩余的操作期限，或者应该更换细颗粒物质过滤器50。作为示例，一个或多个表可以通过各种参数索引，诸如但不限于由第一过滤器传感器24观测的气流和由第二过滤器传感器26观测的气流，或者，由第一过滤器传感器24观测的气流与由第二过滤器传感器26观测的气流之间的差异，以提供过滤器状态256。
过滤器监控器模块252接收过滤器传感器数据258作为输入。过滤器传感器数据258包括第一过滤器传感器数据260和第二过滤器传感器数据262。第一过滤器传感器数据260包括来自第一过滤器传感器24的传感器信号，以及第二过滤器传感器数据262包括来自第二过滤器传感器26的传感器信号。过滤器监控器模块252处理第一过滤器传感器数据260和第二过滤器传感器数据262，并检索与由第一过滤器传感器24和第二过滤器传感器26观测的通过细颗粒物质过滤器50的气流相关的过滤器状态256。基于检索的过滤器状态256，过滤器监控器模块252输出用于客舱空气质量控制模块20的状态通知264。在一个示例中，状态通知264包括更换细颗粒物质过滤器50的通知。
现在参考图11，并继续参考图1-10，流程图示出了根据本公开的控制方法300，其可由图1和10的客舱空气质量控制模块20执行。如根据本公开可以理解的，该方法内的操作顺序不限于如图11所示的顺序执行，而是可以以适用的并且根据本公开的一个或多个变化的顺序执行。
在各个实施例中，方法可以被安排以周期性地或基于预定事件运行，诸如基于交通工具10的启动或点火开启状态。
在一个示例中，方法在302开始。在304，方法将一个或多个控制信号输出到传感器电机32，以驱动鼓风机34，从而将空气抽吸到腔44中以由细尘传感器36观测。在306，方法基于细尘传感器数据116确定细尘传感器36是否已通过自检，以使细尘传感器36正确运行。如果确定细尘传感器36在正确运行，则方法进行到307。否则，在310，方法将传感器通知174输出到显示器86,84,98中的一个或多个，并且方法在312结束。
在307，方法确定是否已经从过滤器传感器监控器模块27接收到指示需要更换细颗粒物质过滤器50的状态通知264。如果是，则方法进行到309，并输出过滤器通知172以在显示器86,94和98中的至少一个上显示。方法进行到308。如果没有接收到状态通知264，则方法也进行到308。
在308，方法确定当前空气质量***状态或状态数据138，并确定模式134。如果已经接收到用户输入用于设置模式134，则方法基于输入数据164确定模式134。如果没有接收到输入数据，则方法将模式134确定为默认模式。在310，方法基于来自细尘传感器36的传感器信号确定空气中的PM2.5浓度水平。在312，基于确定的PM2.5浓度水平，方法确定空气质量水平并输出包括浓度168和质量水平指示符170的用户界面数据166。在314，方法确定PM2.5浓度水平是否低于低阈值。如果是，则方法进行到316。在316，方法基于点火状态160确定交通工具10的点火是否开启。如果点火开启，则方法进行到308。否则，方法在312结束。
如果PM 2.5浓度水平高于低阈值，则在318，方法确定模式134是否是手动模式。如果模式134是自动模式，则方法进行到图12上的A。如果模式134是手动模式，则在320，方法输出警告通知176以在显示器86,94,98中的一个或多个上显示。在322，方法确定是否已经接收到包括命令136的用户输入。如果接收到用户输入，则方法进行到图12上的A。否则，该方法循环到310。
参考图12，从A，在324，方法确定PM 2.5浓度水平是否在第一范围内。如果是，则方法进行到326。如果PM 2.5浓度水平在第一范围之外，则在328，方法确定PM 2.5浓度水平是否在第二范围内。如果PM 2.5浓度水平在第二范围之外，则方法进行到图13上的D。
基于PM 2.5浓度水平在第一范围内的确定，在326，方法确定是否已经经由输入装置88,96,99之一接收到超控请求。如果已经接收到超控154，则方法进行到图11上的B。简要参考图11，从B，在311，方法输出警告通知176以在显示器86,94,98中的一个或多个上显示。
返回参考图12，如果未接收到超控请求，则方法进行到330。在330，方法基于来自状态数据138的空气质量***16的当前状态和确定的PM2.5浓度水平为第一范围，将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62、一个或多个致动器74a -74d、电离器56a和电离器56b。在该示例中，在第一范围内，方法将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62，从而以低速驱动HVAC鼓风机64；输出一个或多个控制信号到致动器74a-74d，以调节出口门72a-72d的位置，从而提供双层出口气流；以及输出一个或多个控制信号以启动电离器56a和电离器56b。方法进行到332。
基于PM 2.5浓度水平在第二范围内的确定，在334，方法基于来自状态数据138的空气质量***16的当前状态和确定的PM2.5浓度水平为第二范围，将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62、致动器74a-74d中的一个或多个、电离器56a和电离器56b。在该示例中，在第二范围中，方法将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62，从而以中速驱动HVAC鼓风机64；将一个或多个控制信号输出到致动器74a-74d中的一个或多个，以调节出口门72a-72d的位置，从而提供双层出口气流；以及输出一个或多个控制信号以启动电离器56a和电离器56b。在333，方法确定是否已经经由输入装置88,96,99之一接收到超控请求。如果已经接收到超控154，则方法进行到图11上的B。否则，方法进行到332。
在332，方法接收并处理来自第二化学传感器30的传感器信号以确定乘客客舱38内的NOx浓度。在336，方法确定乘客客舱38中的NOx浓度是否小于NOx阈值。如果NOx浓度小于NOx阈值，则方法进行到338。如果NOx浓度大于NOx阈值，则在340，方法将一个或多个控制信号输出到入口门致动器70以将空气入口门68移动到第二关闭位置（再循环模式）。方法进行到图11上的C。
在338，方法接收并处理来自第一化学传感器28的传感器信号以确定乘客客舱38内的COx浓度。在342，方法确定COx浓度是否小于COx阈值。如果COx浓度小于阈值，则方法进行到图11上的C。否则，在344，方法将一个或多个控制信号输出到入口门致动器70以将空气入口门68移动到第一打开位置（新鲜模式）。方法进行到图11上的C。
参考图13，从D，方法在346启动计时器。在348，方法基于来自状态数据138的空气质量***16的当前状态和确定的PM 2.5浓度水平为第三范围，将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62、致动器74a-74d中的一个或多个、入口门致动器70、电离器56a和电离器56b。在该示例中，在第三范围内，方法将一个或多个控制信号输出到HVAC电机62，从而以高速驱动HVAC鼓风机64；将一个或多个控制信号输出到致动器74a-74d，以调节出口门72a-72d的位置，从而提供地板模式出口气流（出口78）；将一个或多个控制信号输出到入口门致动器70，以将空气入口门68移动到第二关闭位置；以及输出一个或多个控制信号以启动电离器56a和电离器56b。在350，方法确定计时器是否大于阈值。在一个示例中，阈值是大约5分钟。如果计时器大于阈值，则方法进行到351。否则，方法循环。
在351，该方法确定是否已经经由输入装置88,96,99之一接收到超控请求。如果已经接收到超控154，则方法进行到图11上的B。否则，方法进行到352。在352，方法将一个或多个控制信号输出到致动器74a-74d中的一个或多个，以调节出口门72a-72d的位置，从而提供双层出口气流。方法进行到图11上的C。
现在参考图14，并继续参考图1-10，流程图示出了可以由图1和10A的过滤器传感器监控器模块27执行的根据本公开的控制方法400。如根据本公开可以理解的，该方法内的操作顺序不限于如图14所示的顺序执行，而是可以以适用的并且根据本公开的一个或多个变化的顺序执行 。
在各个实施例中，方法可以被安排以周期性地或基于预定事件运行，并且例如基于交通工具10的启动或点火开启状态运行。
方法在402开始。在404，方法接收并处理来自第一过滤器传感器24的传感器信号和来自第二过滤器传感器26的传感器信号。在406，基于接收的传感器信号，方法查询气流数据库254并确定细颗粒物质过滤器50的过滤器状态256。在408，方法确定过滤器状态256是否是替换。如果过滤器状态256指示更换细颗粒物质过滤器50，则在410，方法输出用于客舱空气质量控制模块20的状态通知264。否则，方法在412结束。
尽管在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应该理解存在大量的变型。还应当理解，示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现示例性实施例或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求及其法律等同物所阐述的本公开的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (20)

1.一种用于控制乘客客舱内的空气质量的方法，所述方法包括：
通过处理器输出一个或多个控制信号，以启动电机从而产生气流流动以由细颗粒物质传感器观测，所述细颗粒物质传感器基于所述观测产生传感器信号；
基于传感器信号确定气流中的细颗粒物质的浓度水平；以及
基于确定的浓度水平，将一个或多个控制信号输出到与乘客客舱相关联的空气质量***，以产生进入乘客客舱的气流，进入乘客客舱的气流流过细颗粒物质过滤器。
2.如权利要求1所述的方法，还包括确定确定的浓度水平的范围，并且其中将一个或多个控制信号输出到空气质量***还包括基于确定的范围将一个或多个控制信号输出到空气质量***。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述空气质量***包括与乘客客舱相关联的加热、通风和冷却***，并且输出一个或多个控制信号包括基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到加热、通风和冷却***的电机以驱动加热、通风和冷却鼓风机，以产生进入乘客客舱的气流，加热、通风和冷却鼓风机与细颗粒物质过滤器流体连通，以使得在气流进入乘客客舱之前，气流通过细颗粒物质过滤器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述空气质量***包括与乘客客舱相关联的空气入口***，并且输出一个或多个控制信号包括基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到空气入口***的入口门致动器，以在第一打开位置和第二关闭位置之间移动空气入口门。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述空气质量***包括与乘客客舱相关联的出口控制***，并且输出一个或多个控制信号包括基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到出口控制***的一个或多个致动器，以移动一个或多个出口门，从而以多个出口气流模式中的一个将气流引导到乘客客舱中。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收和处理来自连接到细颗粒物质过滤器的第一过滤器传感器的第一过滤器传感器信号；
接收和处理来自连接到细颗粒物质过滤器的第二过滤器传感器的第二过滤器传感器信号，第二过滤器传感器位于第一过滤器传感器的下游；
基于第一过滤器传感器信号和第二过滤器传感器信号的处理来确定过滤器状态；以及
基于确定的过滤器状态向与乘客客舱相关联的至少一个用户界面输出过滤器通知。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于确定的浓度水平确定空气质量水平；以及
将确定的浓度水平和确定的空气质量水平输出到与乘客客舱相关联的至少一个用户界面。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个用户界面与定位于乘客客舱内的遮阳板相关联。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括空气质量***的操作模式的源，其中将一个或多个控制信号输出到空气质量***还包括基于操作模式将一个或多个控制信号输出到空气质量***。
10.一种用于乘客客舱的空气质量控制***，包括：
细颗粒物质传感器***，其包括电机，所述电机能操作以驱动鼓风机从而产生气流流动以由细颗粒物质传感器观测，所述细颗粒物质传感器基于所述观测产生传感器信号；
与乘客客舱相关联的空气质量***，所述空气质量***包括细颗粒物质过滤器和加热、通风和冷却***，所述加热、通风和冷却***能操作以产生通过细颗粒物质过滤器进入乘客客舱的气流；和
控制模块，其将一个或多个控制信号输出到细颗粒物质传感器***的电机以驱动鼓风机，接收和处理传感器信号并基于所述处理确定细颗粒物质的浓度水平，并基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到加热、通风和冷却***，以产生气流。
11.根据权利要求10所述的空气质量控制***，其中所述控制模块确定确定的浓度水平的范围，并基于确定的范围将一个或多个控制信号输出到加热、通风和冷却***。
12.根据权利要求10所述的空气质量控制***，其中所述空气质量***还包括与乘客客舱相关联的空气入口门***，并且控制模块基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到空气门***的门致动器，以在第一打开位置和第二关闭位置之间移动空气门。
13.根据权利要求10所述的空气质量控制***，其中所述空气质量***还包括与乘客客舱相关联的出口控制***，并且控制模块基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到出口控制***的一个或多个致动器，以移动一个或多个出口门，从而以多个出口气流模式中的一个将气流引导到乘客客舱中。
14.根据权利要求10所述的空气质量控制***，还包括：
连接到细颗粒物质过滤器的第一过滤器传感器，其观测通过细颗粒物质过滤器的气流，并基于所述观测产生第一过滤器传感器信号；和
连接到细颗粒物质过滤器的第二过滤器传感器，其观测通过细颗粒物质过滤器的气流，并基于所述观测产生第二过滤器传感器信号，第二过滤器传感器位于第一过滤器传感器的下游，
其中，控制模块接收并处理第一过滤器传感器信号和第二过滤器传感器信号，基于所述处理确定过滤器状态，并基于确定的过滤器状态将过滤器通知输出到与乘客客舱相关联的至少一个用户界面。
15.根据权利要求10所述的空气质量控制***，其中所述控制模块基于确定的浓度水平确定空气质量水平，并将确定的浓度水平和确定的空气质量水平输出到与乘客客舱相关联的至少一个用户界面。
16.根据权利要求15所述的空气质量控制***，其中所述至少一个用户界面与定位在乘客客舱内的遮阳板相关联。
17.一种交通工具，包括：
具有控制台的乘客客舱；
连接到控制台的细颗粒物质传感器***，细颗粒物质传感器基于通过控制台中限定的开口的气流的观测产生传感器信号；
空气质量***，其包括细颗粒物质过滤器和加热、通风和冷却***，所述加热、通风和冷却***能操作以产生通过细颗粒物质过滤器并进入乘客客舱的气流；
设置在乘客客舱中的至少一个用户界面；和
控制模块，其接收并处理传感器信号并基于所述处理确定细颗粒物质的浓度水平，基于确定的浓度水平将一个或多个控制信号输出到加热、通风和冷却***以产生气流，并且输出确定的浓度水平以在至少一个用户界面上显示。
18.根据权利要求17所述的交通工具，其中所述控制模块确定确定的浓度水平的范围，并基于确定的范围将一个或多个控制信号输出到加热、通风和冷却***。
19.根据权利要求17所述的交通工具，其中所述控制模块基于确定的浓度水平确定空气质量水平，并输出确定的空气质量水平以在至少一个用户界面上显示。
20.根据权利要求17所述的交通工具，其中所述至少一个用户界面与定位在乘客客舱内的遮阳板相关联。
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