CN102152726B

CN102152726B - 用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统和方法

Info

Publication number: CN102152726B
Application number: CN201110021854.4A
Authority: CN
Inventors: 威廉·保罗·伯金斯; 雷纳塔·迈克拉·阿森奥特; 吉米·H·卡帕迪亚; 史蒂文·A·达莱登; 阿兰·麦克唐纳德; 理查德·迈克尔·伊萨斯; 艾伦·丹尼斯·多不里登; 马修·弗勒明
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: DE102011008366A1; US8361193B2; CN102152726A; US20110168463A1

Abstract

本发明提供一种用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统，所述机动车辆如电动车辆和混合动力电动车辆。所述系统包括电分配系统以及具有放电电极和集尘电极的静电式过滤系统。该分配系统与过滤系统以及车辆中的电动机和高电压储能装置高电压电连通。在操作时，分配系统将高电压电功率分配给过滤系统。过滤系统接收高电压电功率，以在集尘电极与放电电极之间产生高电压静电势，从而从流经静电式过滤系统区的空气去除微粒。

Description

用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统和方法。

背景技术

不仅机动车辆中的乘客关心机动车辆的乘客舱中的空气质量，而且有兴趣给乘客提供清洁的空气的政府、组织以及企业也关心。然而，碎片、有机物、灰尘以及其他微粒持续进入机动车辆的乘客舱并且降低机动车辆的乘客舱中的空气质量。例如，众所周知，来自于卡车的废气中的碳微粒从车辆的外部进入乘客舱并且降低乘客舱中的空气质量。另外，在乘客舱内循环的空气影响乘客舱中的空气质量。例如，搅动或搅拌车内的灰尘会污染乘客舱中的空气。不洁的空气对乘客的影响包括过敏性反应、对肺和呼吸道的损害以及长期的健康状况恶化。

发明内容

在此提供一种用于诸如电动车辆的机动车辆中的静电式空气过滤的系统和方法。机动车辆包括高电压储能装置、用于驱动车辆的电动机和乘客舱。所述系统包括机动车辆中的静电式过滤系统和电分配系统。电分配系统与过滤系统、电动机和高电压储能装置高电压电连通。在操作时，电分配系统将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给过滤系统。过滤系统包括多个放电电极和至少一个集尘电极。在操作时，过滤系统接收来自于电分配系统的高电压电功率，以在集尘电极与放电电极之间产生高电压静电势。过滤系统使用静电势，以使来自于流经静电电势区的空气的微粒静电传输到集尘电极。

在此提供一种用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统，所述机动车辆包括高电压储能装置、用于驱动车辆的电动机以及乘客舱，所述系统包括：车辆中的静电式过滤系统，具有多个放电电极、至少一个集尘电极以及传感器系统，传感器系统用于感测在集尘电极的上游流动的空气中的微粒的第一量以及在集尘电极的下游流动的空气中的微粒的第二量；电分配系统，与静电式过滤系统、电动机、高电压储能装置高电压电连通，以将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给静电式过滤系统，其中，静电式过滤系统使用空气过滤控制器接收来自于电分配系统的高电压电功率，以在所述集尘电极与所述放电电极之间产生高电压静电势，从而将来自于流经静电电势区的空气的微粒静电传输到集尘电极，并且响应于感测的微粒的第一量和第二量而增加或减小空气过滤程度。

在此提供一种用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统，所述机动车辆包括高电压储能装置、用于驱动车辆的电动机以及乘客舱，所述系统包括：车辆中的静电式过滤系统，具有多个放电电极、至少一个集尘电极以及传感器系统，传感器系统用于感测在集尘电极的上游和下游流动的空气中的微粒的量；电分配系统，与静电式过滤系统、电动机、高电压储能装置高电压电连通，以将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给静电式过滤系统；车辆中的控制器，被配置成调节来自电分配系统的高电压电功率并将高电压电功率施加到所述放电电极，以响应于在集尘电极的上游和下游流动的空气中的微粒的量而控制空气过滤程度，其中，在所述集尘电极和所述放电电极之间产生高电压静电势，并将来自于流经静电电势区的空气的微粒传输到集尘电极。

在此提供一种车辆静电式过滤系统中的空气过滤方法，所述静电式过滤系统具有集尘电极和放电电极，所述方法包括：从电分配系统接收高电压电功率，其中，电分配系统将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给静电式过滤系统；感测在集尘电极的上游和下游流动的空气中的微粒的量；响应于感测到的微粒的量而将高电压电功率施加到放电电极，以在集尘电极和放电电极之间产生高电压静电势；使空气运动通过静电电势区，以使微粒从空气中迁移到集尘电极。

车辆可以是混合动力电动车辆。混合动力电动车辆包括高电压储能装置、电动机、乘客舱以及发动机和发电机。电分配系统与发电机以及过滤系统、电动机和高电压储能装置高电压电连通。在操作时，电分配系统将来自于发电机、电动机以及高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给过滤系统。

附图说明

图1是示出包括用于车辆中的静电式空气过滤的系统的混合动力电动车辆的示意图；

图2是示出车辆中的静电式空气过滤的方法的流程图；

图3是示出确定车辆中的诸如窗的封闭物是否打开的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例大体上包括用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统和方法。车辆可以是任何类型的提供高电压电功率的车辆，例如插电式(plug-in)电动车辆、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆或混合动力燃料电池电动车辆(FCEV)。机动车辆中的静电式空气过滤可受控制，以努力减少进入车辆中的乘客舱中的微粒(例如，碎片、有机物、灰尘、霉菌(mold)以及其他悬浮微粒(airborne particulate))的存在或者使进入车辆中的乘客舱中的所述微粒的存在最小化。

参照图1，总体上提供了用于机动车辆12中的静电式空气过滤的系统10。显示图1的系统10与并联式/串联式混合动力电动车辆(PSHEV)的传动系统结合。然而，系统10可与其他传动系统构造(例如，串联式混合动力电动车辆(SHEV)、并联式混合动力电动车辆(PHEV)、或者插电式电动车辆)结合。以普通的方式描述系统10及其操作方法，以易于理解本发明的各方面。

如图1所示，系统10包括静电式过滤系统14。过滤系统14具有多个放电电极16和至少一个集尘电极18。在操作时，过滤系统14接收高电压电功率，以在集尘电极18与放电电极16之间产生高电压静电势(electrostaticpotential)。流经静电电势区(region of the electrostatic voltagepotential)的空气中的悬浮微粒被静电传输到集尘电极18。随着过滤系统14将微粒传输到集尘电极18，微粒聚积或累积在集尘电极18上。使用静电势将微粒从空气传输到集尘电极18可被称为静电式空气过滤。

过滤系统14具有与从流经静电电势区的空气去除微粒的程度对应的空气过滤程度。过滤系统14可增加或降低空气过滤程度，这取决于怎样控制过滤系统14操作。

如图1所示，静电式过滤系统14可包括微粒传感器系统20。传感器系统20感测在集尘电极18的上游流动的空气中的微粒的第一量。类似地，传感器系统20感测在集尘电极18的下游流动的空气中的微粒的第二量。此外，传感器系统20产生由微粒的第一量和第二量确定的或嵌入有微粒的第一量和第二量的微粒信号。过滤系统14或车辆12中的其他装置可基于微粒的第一量和第二量确定是否需要清洁集尘电极18。微粒传感器系统20可包括一个或多个光学微粒计数器。光学微粒计数器可对在集尘电极18的上游和下游流动的空气采样，以感测微粒的第一量和第二量。

继续参照图1，过滤系统14可与车辆12中的加热通风及空气调节(HVAC)系统22结合，以便于空气过滤。HVAC系统22可包括加热系统24、冷却系统26、或者加热系统和冷却系统这两个系统。另外，HVAC系统22可包括过滤器28和风扇30。过滤器28在空气流入静电式过滤系统14之前过滤流经HVAC系统22的空气。例如，过滤器28可以是薄纤维过滤器。风扇30使空气运动或驱使空气通过过滤器28，通过过滤系统14，然后进入车辆12中的乘客舱34。

图1示出了在HVAC系统22的内部的过滤系统14。然而，过滤系统14可置于HVAC系统22的外部，同时保持与HVAC系统22气流连通。

再次参照图1，HVAC系统22可包括一个或多个导管32。导管32引导空气通过过滤器28，通过过滤系统14，然后进入乘客舱34。例如，导管32可引导空气通过乘客舱34中的通风孔36进入乘客舱34。

继续参照图1，系统10可包括控制器40或者一些其它类型的可编程逻辑装置，以控制车辆12中的各部件(例如，过滤系统14和HVAC系统22)。图1的控制器40被示出为车辆系统控制器(VSC)、传动系统控制模块(PCM)以及空气过滤控制器的组合。在下文中，VSC、PCM以及空气过滤控制器的组合是由具有标号40的“VSC”表示。尽管VSC40被示出为单个硬件装置，但是VSC40可包括呈多个硬件装置形式的多个控制器，或者在一个或多个硬件装置内的多个软件控制器。

系统10可包括计算机可读的存储介质42(在下文中称为“存储器”)，以存储嵌入有该方法的算法或计算机程序或对该方法进行编码得到的算法或计算机程序。除了存储计算机程序或算法之外，存储器42可存储关于各种操作条件或车辆12中的部件的信息或数据，以实施该方法。如图1所示，存储器42可以是VSC40的一部分。然而，存储器42可被布置在车辆12中的VSC40可访问的任何合适的部分中。

如图1所示，乘客舱34可包括气压传感器44、封闭物位置传感器46、用户界面48以及通风孔36。通风孔36经由HVAC系统22中的导管32接收来自于静电式过滤系统14的空气并且引导乘客舱34中的空气。例如，通风孔36可朝着乘客舱34中的一个或多个乘客50引导空气。

VSC40可基于车辆12中的封闭物是否打开控制过滤系统14的空气过滤。封闭物是指窗、门、夜光天窗(moon roof)、日光天窗(sun roof)或用于车辆12中的开口的其他类型的密封装置。与当车辆12中的所有封闭物都关闭时相比，当封闭物打开时，VSC40可不同地控制空气过滤。例如，由于当封闭物打开时HVAC系统22不能容易地控制通过开口进入乘客舱34的微粒的量，所以VSC40可减少空气过滤程度。打开的封闭物是指未关闭的窗、门、夜光天窗、日光天窗等。未关闭的封闭物是指部分打开或完全打开的封闭物。

气压传感器44、封闭物位置传感器46、或者气压传感器和封闭物位置传感器这两个传感器可用于提供指示车辆12中的封闭物是否打开的信息。这种信息可存储在存储器42中。VSC40可基于车辆12中的封闭物是否打开控制过滤系统14的空气过滤程度。例如，如果VSC40确定车辆12中的封闭物打开，则过滤系统14可将空气过滤程度减少至诸如零的空闲状态，从而不会发生静电式空气过滤。VSC40可命令过滤系统14减少空气过滤程度，从而减少车辆12使用的电功率的量。另外，可降低空气过滤程度，以努力减少聚积在集尘电极18上的微粒。减少聚积在集尘电极18上的微粒可增加空气过滤的效率。

可选地，当车辆12中的封闭物打开时，VSC40可命令过滤系统14增加空气过滤程度。可增加空气过滤程度，以补偿通过车辆12的开口进入乘客舱34的增加的悬浮微粒。

气压传感器44可用于感测车辆12中的封闭物是否打开。在操作时，气压传感器44感测乘客舱34中的气压并且产生嵌入有气压的气压信号或利用该气压进行编码的气压信号。VSC40可接收并且处理气压信号，以获得感测到的气压。感测到的气压可存储在存储器42中。VSC40可基于感测到的气压确定机动车辆中的封闭物是否打开。例如，VSC40可将感测到的气压与存储在存储器42中的预定的压力范围进行比较。如果感测到的气压在预定的压力范围之外，则VSC40可降低过滤系统14的空气过滤程度。可选地，VSC40可将乘客舱34中的内部气压与外部气压进行比较。VSC40可基于内部气压和外部气压确定车辆12中的封闭物是否打开。例如，VSC40可确定内部气压和外部气压之间的压差并且将该压差与存储在存储器42中的预定的压力水平进行比较。预定的压力水平可取决于HVAC系统22的当前设定。在这样的示例中，如果压差在预定的压力水平之下，则VSC40可确定车辆12中的封闭物打开了。

与气压传感器44一样，封闭物位置传感器46可用于感测车辆12中的封闭物是否打开。例如，封闭物位置传感器46可以是感测车辆12中的窗是否打开的窗位置传感器。在另一个示例中，封闭物位置传感器46可以是感测车辆12中的门是否打开的门位置传感器。在操作时，封闭物位置传感器46感测车辆12中封闭物的位置。封闭物的位置可存储在存储器42中。车辆12可具有用于可在车辆12中打开和关闭的每个封闭物的封闭物位置传感器46。封闭物位置传感器46基于一个或多个封闭物的位置产生嵌入有指示车辆12中的一个或多个封闭物的位置的信息的封闭物信号或利用所述信息进行编码的封闭物信号。VSC40可接收并且处理封闭物信号，以确定车辆12中的封闭物是否打开。例如，如果VSC40确定车辆12中的封闭物处于打开的位置，则VSC40可降低过滤系统14的空气过滤程度。

VSC40和用户界面48可控制或校准静电式过滤系统14、HVAC系统22以及乘客舱34中的各种部件(例如，气压传感器44、封闭物位置传感器46和通风孔36)。另外，VSC40可接收来自于传感器系统20的微粒信号，以获得微粒的第一量和第二量。此外，VSC40可基于微粒的第一量和第二量确定已聚积在集尘电极18上的微粒的水平。微粒的第一量和第二量可存储在存储器42中。

VSC40可命令用户界面48向乘客50指示或显示微粒的水平。例如，用户界面48可向乘客50提供指示乘客50中的一个乘客清洁集尘电极18的消息。可选地，用户界面48可提供指示过滤系统14正在清洁集尘电极18因此过滤系统14使车辆12中的空气过滤暂停的消息。另外，乘客50中的一个乘客可通过用户界面48命令VSC40，以使静电式过滤系统14在关闭模式和打开模式之间转换。在这样的示例中，即使VSC40确定封闭物中的一个封闭物未关闭，VSC40也可允许过滤系统14在打开模式下操作。

再次参照图1，车辆12可包括定位系统52(例如，全球定位系统(GPS)或其他合适的基于定位的系统)。定位系统52可产生嵌入有指示车辆12的地理位置的信息的车辆位置信号或利用所述信息进行编码的车辆位置信号。例如，车辆12的地理位置可被表示为车辆12所处的坐标。VSC40可接收并且处理车辆位置信号，以获得车辆12的地理位置。车辆12的地理位置可存储在存储器42中。VSC40可基于地理位置控制过滤系统14将微粒传输到集尘电极18的程度。例如，如果车辆12位于具有相对好的空气质量的地理区域(例如，在铺面道路上或在众所周知的具有好的空气质量的城市)中，则VSC40可降低过滤系统14的空气过滤程度。相反，如果车辆12位于具有相对差的空气质量的地理区域(例如，在土路上或在众所周知的具有差的空气质量的城市)中，则VSC40可增加空气过滤程度。

如图1中所示，车辆12包括发动机54、能量储存装置(ESD)56(还被称为“电池”)以及驱动轮58。发动机54可以是内燃机(ICE)。然而，可使用其他类型的驱动桥动力产生单元设计，这取决于车辆12的构造。图1的ESD56可以是输出并且储存高电压电功率的高电压电池。可选地，ESD56可以是如高电压电池的超级电容器或机械飞轮单元，超级电容器或机械飞轮单元既能储存能量又能输出能量以驱动驱动轮58。其他类型的储能装置和能量输出装置可与发动机54一起使用，以给车辆12中的过滤系统14提供高电压电功率。图1的ESD56包括诸如电池控制模块(BCM)59的控制器，以控制至ESD56的电功率和来自于ESD56的电功率。例如，BCM59可控制ESD56的充电。

如图1中所示，车辆12包括驱动桥60。驱动桥60包括行星齿轮组62、发电机64、电动机66、齿轮组68以及高电压电分配系统(EDS)70(在下文中称为“高电压EDS”)。驱动桥60结合在驱动轮58与发动机54和电池56之间，以控制如何和何时将动力传递到静电式过滤系统14、驱动轮58和/或电池56。图1的驱动桥60包括诸如驱动桥控制模块(TCM)88的一个或多个控制器，所述控制器被配置成控制驱动桥60内的具体部件。例如，TCM88控制发电机64和电动机66。电动机66和发动机64作为电动机来操作，以输出扭矩。另外，电动机66和发动机64都可作为将高电压电功率输出到高电压EDS70的发电机来操作。

如图1中所示，驱动桥60的行星齿轮组62将发动机54和发电机64机械地连接。此外，行星齿轮组62包括齿圈、齿轮架(carrier)、行星齿轮以及太阳齿轮。可选地，行星齿轮组62可以是用于将发动机54结合到发电机64的不同类型的齿轮组或变速器。

如图1中所示，高电压EDS70与直流-直流转换器72(在下文中称为“DC/DC转换器”)、过滤系统14、HVAC系统22、发电机64、电动机66以及电池56高电压电连通。DC/DC转换器72将来自于高电压EDS70的高电压电功率转换成低电压电功率。

再次参照图1，高电压EDS70将高电压电功率分配给发电机64、电动机66、电池56、过滤系统14以及HVAC系统22，或者高电压EDS70分配来自于发电机64、电动机66、电池56、过滤系统14以及HVAC系统22的高电压电功率。例如，高电压EDS70可将来自于发电机64、电动机66、电池56、或者这些的组合的高电压电功率分配给过滤系统14。在这样的示例中，高电压EDS70可将高电压电功率分配给电动机66和过滤系统14，以当电动机66驱动驱动轮58时提供静电式空气过滤。此外，高电压EDS70可将高电压电功率分配给DC/DC转换器72。

如图1中所示，车辆12可包括低电压电分配系统(EDS)74(在下文中称为“低电压EDS”)。低电压EDS74接收来自于DC/DC转换器72的低电压电功率并且将低电压电功率分配给车辆12中的各种低电压装置或部件(例如，HVAC系统22中的风扇30)。

如图1中所示，车辆12包括发动机控制单元76，发动机控制单元76可包括电子节气门控制(ETC)系统。ETC调节气流，因此调节蒸发到发动机54中的燃油，从而控制发动机54输出的扭矩。发动机54将扭矩输出到连接到行星齿轮组62的轴80。行星齿轮组62通过轴80接收来自于发动机54的动力，并且通过齿轮组68将动力传递到驱动轮58或者通过轴82将动力传递到发电机64。除了接收来自于发动机54的动力之外，行星齿轮组62还可接收来自于发电机64的动力。

参照图1，发电机64可用作电动机，或者将机械能转换成电能的机器，或者可用作发电机和电动机这两者。当发电机64作为电动机操作时，发电机64将扭矩输出到连接到行星齿轮组62的轴82。因为发电机64可经由行星齿轮组62提供用于发动机54的反扭矩，所以发电机64可控制发动机54的速度。当发电机64作为将机械能转换成电能的机器操作时，发电机64将高电压电功率输出到高电压EDS70。

如图1中所示，VSC40通过通信总线或车辆数据总线84(在下文中称为“数据总线”)控制静电式过滤系统14、HVAC系统22、驱动桥60、低电压EDS74、发动机54以及电池56。数据总线84与车辆12的各种部件(包括系统10的一个或多个控制器、驱动桥60、低电压EDS74、发动机54以及电池56)通信。数据总线84可由控制器局域网络(CAN)、局域互联网络(LIN)或者可在VSC40和车辆12中的其他装置之间传递数据的任何合适的数据通信链路实施。

VSC40接收具有信息的多个输入，以操作车辆12。例如，VSC40接收驾驶员输入(例如，来自于用户界面48的用于静电式过滤系统14的过滤参数、加速踏板位置、制动踏板位置、指示驾驶员已选择哪个档位(例如，驻车档、空档、前进档或倒车档)的变速器档位选择)。此外，VSC40通过数据总线84接收非驾驶员输入(例如，发动机54的速度、驱动轮处的动力、来自于气压传感器44的气压信号、来自于封闭物位置传感器46的封闭物信号、来自于定位系统52的车辆位置信号以及来自于用户界面48的用于控制静电式过滤系统14、HVAC系统22以及乘客舱34中的各部件的信号)。

VSC40使用来自于输入的信息来控制静电式过滤系统14、HVAC系统22、驱动桥60、低电压EDS74、DC/DC转换器72、发动机54、电池56以及车辆12中的其他装置。例如，VSC40控制车辆12中的各种部件以提供使静电式过滤系统14和其他负载(例如，HVAC系统22中的加热系统24和冷却系统26)操作所需要的高电压电功率。例如，VSC40可控制发电机64输出到高电压EDS70的高电压电功率。在这样的示例中，VSC40可控制行星齿轮组62以及发动机54使轴80旋转的速度。更具体地说，VSC40可基于需要的高电压电功率确定或计算发动机速度设定点，并且向发动机54或行星齿轮组62发出一个或多个命令，以控制轴82的旋转速度并因此控制来自于发电机64的电功率的输出。此外，VSC40可与高电压EDS70连通，以将高电压电功率分配给过滤系统14和DC/DC转换器72。

VSC40基于存储在存储器42中的信息或从VSC40的外部接收的信息控制静电式过滤系统14。例如，VSC40可基于机动车辆中的封闭物是否打开控制过滤系统14的空气过滤程度。在这样的示例中，VSC40接收并且处理来自于气压传感器44的气压信号、来自于封闭物位置传感器46的封闭物信号、或者气压信号和封闭物信号这两个信号，以确定机动车辆中的封闭物是否打开。如果车辆中的封闭物打开了，则VSC40可控制过滤系统14降低空气过滤程度。例如，当VSC40确定至少一个封闭物未关闭时，VSC40可控制空气过滤程度为零。VSC40可基于如在以下方法中描述的其他信息控制静电式过滤系统14。

参照图2，总体上提供了流程图90，该流程图90示出了具有高电压电能的机动车辆中的静电式空气过滤的方法的步骤。机动车辆中的静电式空气过滤可减少进入车辆中的乘客舱中的微粒、碎片、有机物、灰尘、霉菌或其他悬浮微粒的量或者使进入车辆中的乘客舱中的微粒、碎片、有机物、灰尘、霉菌或其他悬浮微粒的量最小化。除了图2中示出的步骤之外，可给诸如VSC40的可编程逻辑装置编写附加步骤的程序，以提供附加功能。

再次参照图2，在对方法的整个讨论中参照图1中示出的车辆12及其部件，以便于理解本发明的各个方面。机动车辆中的静电式空气过滤的方法可通过计算机算法、机器可执行代码、或者编写到车辆12的合适的可编程逻辑装置(例如，VSC40、发动机控制单元76、TCM88、车辆12中的其他控制器、或者这些的组合)中的软件程序实施。尽管流程图90中示出的各个步骤似乎是按时间顺序发生的，但是至少一些步骤可按不同的顺序发生，而一些步骤可同时执行或者根本不同时执行。

在流程图90的判断块92处，确定车辆12中的封闭物是否打开。封闭物可以是窗、门、夜光天窗、日光天窗或其他类型的密封装置。VSC40可接收来自于气压传感器44的气压信号、来自于封闭物位置传感器46的封闭物信号、或者气压信号和封闭物信号这两个信号，以确定车辆12中的封闭物是否打开。如果车辆12中的封闭物打开了，则步骤94发生并且控制空气过滤程度。相反，如果车辆12中的封闭物未打开，则步骤96发生。

在步骤94处，控制空气过滤程度。VSC40控制过滤系统14的空气过滤程度。例如，如果判断块92确定车辆12中的封闭物打开了，则VSC40可使空气过滤程度降低至零。在另一个示例中，如果车辆12位于具有相对差的空气质量的地理区域，则VSC40可增加空气过滤程度。

在流程图90的步骤96处，获得车辆12的地理位置。例如，车辆12的地理位置可由车辆12所处的坐标定义。VSC40可接收并且处理来自于定位系统52的车辆位置信号，以获得车辆12的地理位置。

在步骤98处，从车辆12接收高电压电功率。过滤系统14可通过高电压EDS70接收来自于发电机64、电动机66、电池56、或者这些的组合的高电压电功率。

在步骤100处，将高电压电功率施加到过滤系统14中的放电电极16。过滤系统14在VSC40的控制下将高电压电功率施加到放电电极16。

在步骤102处，产生或建立高电压静电势。过滤系统14在集尘电极18与放电电极16之间产生高电压静电势。

在步骤104处，使空气运动通过在步骤102中产生的高电压静电电势区。过滤系统14、HVAC系统22、或者过滤系统和HVAC系统这两个系统可通过高电压静电势使空气运动。例如，风扇30可使空气运动或通过高电压静电势驱使空气运动并且进入车辆12中的乘客舱34。

在步骤106处，从步骤104的空气去除微粒。过滤系统14可通过使用步骤102的静电势从空气去除微粒，以将微粒静电传输到集尘电极18。

在步骤108处，确定微粒的水平。VSC40可将微粒的水平确定为已聚积在集尘电极18上的微粒的量。VSC40可基于微粒传感器系统20感测到的微粒的第一量和第二量确定微粒的水平。

在流程图90的步骤110处，向用户指示微粒的水平。用户界面48向用户(例如，乘客50中的一个乘客)指示或显示微粒的水平。

在判断块112处，将微粒的水平与微粒的预定水平进行比较。微粒的预定水平可存储在存储器42中。另外，微粒的预定水平可以是抑制静电式过滤系统14的有效操作的微粒的水平或程度，VSC40可将步骤108中确定的微粒的水平与微粒的预定水平进行比较，以确定微粒的水平是否大于微粒的预定水平。如果微粒的水平不大于微粒的预定水平，则返回判断块92。然而，如果微粒的水平大于微粒的预定水平，则步骤114发生。

在步骤114处，指示用户清理从步骤104的空气去除的微粒。例如，用户界面48可指示乘客50中的一个乘客清洁过滤系统14中的集尘电极18。在步骤114之后可发生步骤94。

参照图3，提供了流程图116，该流程图示出了确定车辆12中的封闭物是否打开的方法的步骤。确定车辆12中的封闭物是否打开的方法可通过计算机算法、机器可执行代码、或者编写到车辆12的合适的可编程逻辑装置(例如，VSC40或者车辆12中的其他控制器)中的软件程序实施。此外，确定车辆12中的封闭物是否打开的方法可用在图2的判断块92中。尽管在流程图116中示出的各个步骤似乎是按时间顺序发生的，但是至少一些步骤可按不同的顺序发生，而一些步骤可同时执行或者根本不同时执行。

在图3的步骤118处，确定乘客舱34的气压差。VSC40可基于气压传感器44感测到的乘客舱34中的两个或更多的气压确定气压差。可选地，VSC40可基于车辆12的内部气压和外部气压之间的压差确定气压差。

在判断块120处，确定在步骤118中确定的气压差是否在预定的范围之外。预定的范围可存储在存储器42中。VSC40可确定气压差是否在预定的范围之外。如果气压差在预定的范围之外，则步骤122发生。然而，如果气压差不在预定的范围之外，则步骤124可发生。

在步骤122处，确定车辆12中的封闭物是打开的。

在步骤124处，获得车辆12中的可打开和关闭的每个封闭物的位置。封闭物位置传感器46可用于每个封闭物，以获得车辆12中的每个封闭物的位置。

在判断块126处，确定每个封闭物是否处于关闭位置。VSC40可基于来自于车辆12中的每个封闭物的封闭物位置传感器46的封闭物信号确定步骤124的每个封闭物是否处于关闭位置。如果任意一个封闭物未处于关闭位置，则返回步骤122。相反，如果每个封闭物都处于关闭位置，则步骤128发生。

在步骤128处，确定车辆12中的每个封闭物处于关闭位置。

虽然已经示出并描述了本发明的实施例，但是这不意味着这些实施例示出并描述了本发明的所有可能的形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的词语而不是限制性的词语，并且应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变。

Claims

1.一种用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统，所述机动车辆包括高电压储能装置、用于驱动车辆的电动机以及乘客舱，所述系统包括：

车辆中的静电式过滤系统，具有多个放电电极、至少一个集尘电极以及传感器系统，传感器系统用于感测在集尘电极的上游流动的空气中的微粒的第一量以及在集尘电极的下游流动的空气中的微粒的第二量；

电分配系统，与静电式过滤系统、电动机、高电压储能装置高电压电连通，以将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给静电式过滤系统，

其中，静电式过滤系统使用空气过滤控制器接收来自于电分配系统的高电压电功率，以在所述集尘电极与所述放电电极之间产生高电压静电势，从而将来自于流经静电电势区的空气的微粒静电传输到集尘电极，并且响应于感测的微粒的第一量和第二量而增加或减小空气过滤程度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，静电式过滤系统将流经静电电势区的空气传输到车辆中的乘客舱。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，静电式过滤系统产生指示微粒的第一量和第二量的信号，并基于指示微粒的第一量和第二量的所述信号确定已聚积在集尘电极上的微粒的水平。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述传感器系统包括光学微粒计数器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述静电式过滤系统接收指示车辆中的封闭物是否打开的信息，以基于车辆中的封闭物是否打开控制空气过滤程度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，静电式过滤系统响应于指示车辆的乘客舱的压力的信号而增加或减小过滤程度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，静电式过滤系统响应于指示车辆的地理位置的信号而增加或减小过滤程度。

8.一种用于机动车辆中的静电式空气过滤的系统，所述机动车辆包括高电压储能装置、用于驱动车辆的电动机以及乘客舱，所述系统包括：

车辆中的静电式过滤系统，具有多个放电电极、至少一个集尘电极以及传感器系统，传感器系统用于感测在集尘电极的上游和下游流动的空气中的微粒的量；

电分配系统，与静电式过滤系统、电动机、高电压储能装置高电压电连通，以将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给静电式过滤系统；

车辆中的控制器，被配置成调节来自电分配系统的高电压电功率并将高电压电功率施加到所述放电电极，以响应于在集尘电极的上游和下游流动的空气中的微粒的量而控制空气过滤程度，

其中，在所述集尘电极和所述放电电极之间产生高电压静电势，并将来自于流经静电电势区的空气的微粒传输到集尘电极。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，传感器系统被配置成感测在集尘电极的上游流动的空气中的微粒的第一量以及在集尘电极的下游流动的空气中的微粒的第二量，并产生由微粒的第一量和第二量确定的信号，其中，控制器基于由微粒的第一量和第二量确定的所述信号确定已聚积在集尘电极上的微粒的水平。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，控制器控制车辆中的具有过滤器的加热通风及空气调节系统，所述加热通风及空气调节系统使空气运动通过过滤器，通过静电式过滤系统，进入乘客舱。

11.根据权利要求8所述的系统，其中，控制器从车辆中的定位系统接收指示车辆的地理位置的信息，控制器处理所述信息，以控制车辆中的空气过滤程度。

12.根据权利要求8所述的系统，其中，控制器从气压传感器接收指示乘客舱中的气压的信息，控制器处理所述信息，以控制车辆中的空气过滤程度。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，当乘客舱中的气压在预定的压力范围之外时，控制器控制空气过滤程度。

14.根据权利要求8所述的系统，其中，控制器从一个或多个封闭物位置传感器接收指示车辆中一个或多个封闭物的位置的信息，控制器处理所述信息，以控制车辆中的空气过滤程度。

15.一种车辆静电式过滤系统中的空气过滤方法，所述静电式过滤系统具有集尘电极和放电电极，所述方法包括：

从电分配系统接收高电压电功率，其中，电分配系统将来自于电动机和高电压储能装置中的至少一个的高电压电功率分配给静电式过滤系统；

感测在集尘电极的上游和下游流动的空气中的微粒的量；

响应于感测到的微粒的量而将高电压电功率施加到放电电极，以在集尘电极和放电电极之间产生高电压静电势；

使空气运动通过静电电势区，以使微粒从空气中迁移到集尘电极。

16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：确定车辆中的封闭物是否打开，并基于车辆中的封闭物是否打开控制空气过滤程度。

17.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：确定车辆的地理位置，并基于所述地理位置控制空气过滤程度。

18.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：确定已聚积在静电式过滤系统中的微粒的水平。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：感测在集尘电极的上游流动的空气中的微粒的第一量；感测在集尘电极的下游流动的空气中的微粒的第二量；产生由微粒的第一量和第二量确定的信号；处理所述信号以基于微粒的第一量和第二量确定微粒的水平。

20.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：确定微粒的水平是否大于微粒的预定水平；如果微粒的水平大于微粒的预定水平，则指示车辆的用户清理静电式过滤系统。