CN108725127B - 用于车辆内部有条件的自然通风方法及其车辆 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆内部有条件的自然通风方法及其车辆，该方法包括以下步骤：在行驶的车辆被保持为内部空气模式时，通过控制器确定内部空间中是否形成内部负压；在空调系统中，利用空燃比或加速器位置范围，通过控制器确定废气中是否过量产生有害气体；将满足形成内部负压和满足过量产生有害气体作为进入条件，并且将外部空气混入内部空间中，以便在内部空气模式下缓解内部负压；以及在混入外部空气之后，将不满足过量产生有害气体作为解除条件，并阻断外部空气。

Description

用于车辆内部有条件的自然通风方法及其车辆
技术领域
本发明涉及一种用于防止废气被引入到车辆内部的方法，更具体涉及一种用于车辆内部有条件的自然通风的方法，该方法能够通过避免废气中的CO、HC、NOx、H2S被引入到车辆内部，并消除因外部空气流入而产生的副作用，来确保乘客的安全，从而提高车内舒适度并且消除客户的不满。
背景技术
近来，除排放法规之外，由于CO、HC、NOx、NH3、H2S等对人体会造成危险，因此对车辆的内燃机中产生的废气的对策，要求防止废气流入到车内。
原因在于，在空气动力学方面，高速(超过约120Kph)行驶的车辆因车辆内部和外部之间存在压力差而形成内部负压；内部负压将被排放到车辆的排气系统组件中且包含CO、HC、NOx、H2S等以及气味的废气引入到车中，因此因CO的存在而危及乘客安全。
因此，作为防止废气进入车内的对策的一个例子，是对车辆内部进行自然通风的方法。作为一个例子，当车辆的行驶速度达到特定速度(例如，超过约120Kph)并且形成内部负压的条件成立时，用于车辆内部自然通风的方法从内部空气模式转换到外部空气模式，从而通过引入外部空气来解除形成内部负压的条件。
因此，用于车辆内部自然通风的方法，可以在某种程度上解决结构性限制，但事实上不能完美地保持气密性，以使车辆内部相对于车辆后部形成内部负压，另一方面由于诸如用于车辆后部排水的电镀孔形成之类的结构必要性，从而难以从根本上切断废气流入。
然而，用于车辆内部自然通风的方法，以特定车速以上的速度控制空调系统的进气门，并且解除形成内部负压的条件，从而必然引起以下副作用：
首先，在达到特定车速的实际路况下的频繁逻辑进入，会成为引起客户不满的一个原因；其次，由于根据频繁逻辑进入而流入外部空气，会降低车内舒适度；第三，在夏季由于高温/高湿的外部空气的混入会使短效冷却劣化，特别是在冬天，零下的外部空气混入会流入冷风；第四，由于夏季外部空气的混入频率增加，会使冷却条件的平均压缩机占空比增加，因此因燃料消耗的增加会导致空燃比劣化；第五，以特定速度执行逻辑进入，可能无法正确反映柴油机和汽油机的特性，即有害气体的时间或程度不同。
发明内容
通过下面的描述可以理解本发明的其他目的和优点，并且参考本发明的实施例变得显而易见。而且，对于本发明所属领域的技术人员显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过所要求保护的装置及其组合来实现。
因此，考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种用于车辆内部有条件的自然通风的方法及其车辆，其能够将CO、HC、NOx、NH3和H2S的排放时间作为进入和解除条件，并且在形成内部负压时执行与车速相关联的逻辑，从而通过有效地抑制CO、HC、NOx、NH3和H2S被引入到车内来提高乘客的安全性，并通过减少或去除额外应用的组件来增强成本竞争力；特别是解决了在车辆高速行驶时由于频繁逻辑进入产生副作用而引起的客户不满，提高车内舒适度，并改善空燃比。
根据本发明的用于车辆内部有条件的自然通风方法包括以下步骤：在行驶的车辆被保持为内部空气模式时，通过控制器确定内部空间中是否形成内部负压；在空调系统中，利用空燃比或加速器位置范围(APS)，通过控制器确定废气中是否过量产生有害气体；将满足形成内部负压和满足过量产生有害气体作为进入条件，并且将外部空气混入内部空间中，以便在内部空气模式下缓解内部负压；以及在混入外部空气之后，将不满足过量产生有害气体作为解除条件，并阻断外部空气。
作为一个示例性实施方式，外部空气通过空调系统的门被引入，并且门仅打开总打开面积的部分面积。
作为一个示例性实施方式，确定是否形成内部负压的步骤，将车速作为形成内部负压的条件，车速被分成满足和不满足形成内部负压的条件；并且满足时的车速被设置成高于不满足时的车速。
作为一个示例性实施方式，将空燃比和APS均作为过量产生有害气体的条件的过量产生的有害气体是CO；空燃比和APS被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件；满足时的空燃比被设置成比不满足时低；并且满足时的APS被设置成比不满足时高。在不满足过量产生有害气体的条件后通过定时器计数延迟一段时间之后，根据不满足过量产生有害气体的条件阻断外部空气。
作为一个示例性实施方式，过量产生有害气体的条件还包括催化剂温度、冷却水温度、稀燃NOx捕集器(LNT)前端温度、柴油颗粒过滤器(DPF)再生、废气再循环(EGR)占空比、选择性催化还原装置(SCR)前端温度；并且催化剂温度或冷却水温度将HC作为过量产生的有害气体，稀燃NOx捕集器前端温度或柴油颗粒过滤器再生或废气再循环占空比将NOX作为过量产生的有害气体，并且选择性催化还原装置前端温度将NH3作为过量产生的有害气体。
作为一个示例性实施方式，催化剂温度和冷却水温度被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件；满足时的催化剂温度被设置成比不满足时低；并且满足时的冷却水温度被设置成比不满足时低；并且在不满足过量产生有害气体的条件之后，根据不满足的条件，无时间延迟地阻断外部空气。
作为一个示例性实施方式，稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生，以及废气再循环占空比被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件；满足时的稀燃NOx捕集器前端温度被设置成比不满足时低；满足时的柴油颗粒过滤器再生被设置成处于工作中，而不满足时被设置成停止；并且满足时的废气再循环占空比被设置成比不满足时低；并且在不满足过量产生有害气体的条件之后，根据不满足的条件，无时间延迟地阻断外部空气。
作为一个示例性实施方式，选择性催化还原装置前端温度被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件，满足时的选择性催化还原装置前端温度被设置成比不满足时高；并且在不满足过量产生有害气体的条件之后，根据不满足的条件，无时间延迟地阻断外部空气。
作为一个示例性实施方式，在形成内部负压和确定废气中是否过量产生所有害气体的步骤之前，利用废气的排放数据，检查节气门位置范围(TPS)和车速以及空燃比、加速器位置范围(APS)、催化剂温度、冷却水温度、稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生、废气再循环占空比和选择性催化还原装置前端温度(a-1)；并且确定空调系统的工作状态是否处于内部空气模式(a-2)。将空燃比、加速器位置范围、催化剂温度、冷却水温度、稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生、废气再循环占空比、以及选择性催化还原装置前端温度被分成有害气体的产生因子。
此外，用于实现上述目的的根据本发明的车辆包括：控制器，其被配置成在形成内部负压的条件下和废气中产生有害气体的条件下，将外部空气引入到内部空间中，并且解除形成内部负压的条件；空调系统，其被配置成在内部空气模式或外部空气模式下工作，并且被配置成通过打开门来将外部空气引入到内部空间中；以及排气管线，使发动机中生成的废气以及通过废气再循环供应的废气再循环气体流动，并且包括去除有害气体的催化剂装置和后处理装置。
作为一个示例性实施方式，门通过总打开面积的3％来引入外部空气。
作为一个示例性实施方式，控制器包括被配置成控制发动机的发动机管理系统和空调控制器，该空调控制器具有关于门的打开面积的自然通风映射图，并被配置成控制空调系统和门。
作为一个示例性实施方式，催化剂装置是预热催化转化器(WCC)或底层催化转化器(UCC)，并且后处理装置被配置成稀燃NOx捕集器(LNT)、柴油颗粒过滤器(DPF)、或选择性催化还原装置(SCR)。
根据本发明的车辆执行与除了速度灵敏度之外的进入和解除条件相关联的车辆内部自然通风的逻辑，从而实现以下优点和效果：
首先，在减少废气被引入的效果方面，能够有效地抑制废气中的CO、HC、NOx、NH3和H2S被引入到车内，从而通过避免CO来提高乘客安全性。
其次，在发动机特性方面，能够在CO、HC、NOx、NH3和H2S的确切排放时间，执行外部空气的引入，从而关于排放时间和有害气体程度不同的汽油机和柴油机，优化地防止废气的流入。
第三，在改善空调舒适度方面，能够减少引入外部空气的频率，以防止基于高速行驶形成内部负压，并减少由于夏季高温/高湿的外部空气的混入以及冬季外部冷空气的引入而带来的副面效果，从而改善车内空调的舒适性并且消除客户的不满。
第四，在改善空调能量消耗方面，能够通过降低外部空气混入的频率，防止冷却条件的平均压缩机占空比的增加，从而通过减少燃料消耗来提高空燃比；特别是在道路上的恶劣行驶条件(诸如下雨)下不执行逻辑进入，从而将空调能量消耗维持成与不应用逻辑时基本相同的状态。
第五，在车辆设计方面，能够获得水密性，并且利用电镀孔插塞和混入部分外部空气的逻辑来防止废气引入，因此即使在车辆的冲突情况下也容易应用；特别是为了改善因诸如密封条等橡胶的劣化引起的废气引入的恶化，从而发挥废气引入的鲁棒性并且改善耐久性。
第六，在成本方面，能够去除多个电镀孔排放插塞，其在结构上应用于应用上下式排气系统组件的车辆或引入小于1ppm的废气的车辆，通过应用引入外部空气的逻辑，从而实现引入废气的可能性低的车辆的成本节约。
附图说明
图1和图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆内部有条件的、车速敏感型自然通风方法的流程图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的执行车辆内部有条件的、车速敏感型自然通风的车辆的一个实施例的视图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的确定用于阻断有害气体的进入条件的逻辑的视图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的确定用于阻断有害气体的解除条件的逻辑的视图；
图6是示出根据本发明的示例性实施例的执行用于车辆内部有条件的、车速敏感型自然通风方法的车辆内部中的废气的测量的示图。
具体实施方式
下面参考示出本发明的优选实施例的附图以及附图中的描述，以便充分理解本发明、本发明的操作优点以及通过实践本发明获得的目的。
参考图1和图2，用于车辆内部自然通风的方法包括：气体生成模式
Figure BDA0001569052870000061
其在驱动产生包含有害物质CO、HC、NOx、NH3和H2S的废气的车辆时，确定空调系统的内部空气模式；过量气体模式
Figure BDA0001569052870000062
Figure BDA0001569052870000063
其只有在废气的有害物质的过量产生条件满足时，才在驱动产生内部负压的车辆的同时，在不解除内部空气模式的情况下引入外部空气来执行自然通风；正常气体模式
Figure BDA0001569052870000064
其在自然通风期间车辆减速并且解除有害物质的过量产生条件时，通过阻断外部空气来停止自然通风。因此，用于车辆内部自然通风的方法被执行为有条件的、车速感应型，从而消除在高速行驶情况下防止CO、HC、NOx、NH3和H2S流入的外部空气的频繁引入所产生的副作用。特别地，当在过量气体模式下引入外部空气时，可以应用用于去除车辆内部中的CO浓度的优先级，从而通过避免CO来增强乘客的安全性。
参考图3，车辆1在发动机室和行李箱1-2之间形成内部空间1-1；将发动机2的废气排放到空气中的排气管线4，沿从发动机室延伸至行李箱1-2的车体的底部布置；在排气管线4中配置有用于净化和去除形成为废气的排放物质(Emission Material,EM)和颗粒物质(Particulate Matters,PM)的CO、HC、NOx、NH3和H2S的催化剂装置(catalyst)5以及后处理装置6。
作为一个示例，发动机室包括由发动机2、废气再循环装置(Exhaust GasRecirculation,EGR)3，以及朝向内部空间1-1打开和关闭的外部空气门7-1构成的空调系统7；内部空间1-1中形成前/后座椅和乘客座椅；行李厢1-2中形成可以由行李箱盖打开和关闭的空的空间。
作为一个示例，催化剂装置5去除废气中的EM，并向其应用预热催化转化器(Warmup Catalytic Converter,WCC)或底层催化转化器(Under floor Catalytic Converter,UCC)。后处理装置6包括：稀燃NOx捕集器(Lean NOx Trap,LNT)6-1，通过Ba或K的贵金属涂层来吸收或吸附废气中的NOx；柴油颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter,DPF)6-2，将内部收集的烟尘燃烧并去除废气中的PM；以及选择性催化还原装置(Selective CatalyticReduction,SCR)6-3，通过还原过程去除废气中的NOx和NH3。在布局中，催化剂装置5、DPF 6-2和SCR 6-3沿排气管线4朝向车辆1后侧布置，其中LNT 6-1位于发动机2的排气歧管的后端；并且与用于检测各温度的温度传感器一起执行操作状态的检测。
作为一个示例，EGR 3利用排放的废气，将EGR气体排放到发动机2的进气歧管中；空调系统7通过由控制器10控制的电动机或致动器来执行门7-1的打开/关闭，由此对内部空间1-1进行空气调节；并且可以是具有加热器功能的加热器通风空调(HeaterVentilated AirConditioning,HVAC)。
作为一个示例，控制器10包括：发动机管理系统(EMS)20；空调控制器30；和自然通风映射图(map)30-1；并且在它们之间执行控制器区域网络或控制区域网络(CAN)通信。
EMS 20将基于发动机2的操作和废气产生的各控制元件的值作为输入数据，并且确定在内部空间1-1中是否形成内部负压；并通过CAN信号，将引入外部空气的指令发送至空调控制器30，以便防止形成内部负压。在这种情况下，输入数据包括指示发动机2工作/停止的钥匙开/关信号；EGR 3相对于发动机2的EGR气体供应的EGR占空比；关于加速踏板的踏下量的加速器位置范围(Accelerator Position Scope,APS)；关于节气门开度的节气门位置范围(Throttle Position Scope,TPS)；车辆1的车速；由氧传感器测得的发动机2的空燃比；冷却水温度1；催化剂装置3的催化剂温度、LNT 6-1的LNT前端温度，以及废气通过的SCR6-3的SCR前端温度；DPF 6-2的DPF再生操作；由传感器检测到的废气的气体浓度等。
空调控制器30利用内部空气模式和外部空气模式以及门7-1的开/关操作，控制空调系统7；特别地，根据控制器10的外部空气的引入指令，利用门占空比输出，控制门7-1的外部空气部分引入的面积。在这种情况下，假设总打开面积为100％，则外部空气的部分引入面积被设置为约2～5％。自然通风映射图30-1包括根据门7-1的打开面积的门占空比输出值被匹配的多个图；并且基于空调系统7的CAN信号的请求来提供该值。特别地，一体地配置空调控制器30和自然通风映射图30-1。
在下文中，将参考图3至图6，详细描述车辆内部的自然通风的方法。在这种情况下，控制主体包括EMS 20、空调控制器30和自然通风映射图30-1，其执行CAN通信并构成控制器10，且通常被称为控制器10。控制目标是由空调系统7的电动机或致动器控制的门7-1。
控制器10中的车辆内部的自然通风的控制，通过气体产生模式、过量气体模式和正常气体模式来执行。
首先，控制器10的气体产生模式包括：根据发动机的操作来检查废气的排放数据(S10)；对有害物质的产生因子进行分类(S20)；检查空调系统的操作模式(S30)；以及确定内部空气模式(S40)；并且根据气体产生模式来确认行驶车辆的废气的产生和空调系统的内部空气模式的操作状态。
参考图3，EMS 20在S10中通过根据发动机的操作的废气的排放数据来检查车速、空燃比、冷却水温度、EGR占空比、APS、TPS、车辆1的车速、气体浓度、催化剂温度、LNT前端温度、DPF再生、SCR前端温度等；并且在S20中通过有害物质的产生因子，对空燃比、APS、催化剂温度、冷却水温度、LNT前端温度、DPF再生、EGR占空比和SCR前端温度进行分类。作为一个示例，有害物质的产生因子的分类被分成：利用空燃比和APS的CO因子(S21)；利用催化剂温度和冷却水温度的HC因子(S22)；利用LNT前端温度、DPF再生和EGR占空比的NOx因子(S23)；以及利用SCR前端温度的NH3因子(S24)。并且，EMS 20在S30中通过空调控制器30和CAN通信来检查空调系统7的操作模式；并且确定操作模式是否为内部空气模式。因此，当空调系统7不处于内部空气模式并重复同一步骤时，EMS 20反馈至S10，而当处于内部空气模式时，其进入到过量气体模式。
接下来，控制器10的过量气体模式包括：确定阻断有害气体的进入条件(S50)；确定阈值车速(S51)；确定是否满足过量产生CO的条件(S52)，然后为防CO而打开外部空气门(S52-1)；分别确定是否满足过量产生HC、NOx和NH3的条件(S53)，然后确定为防其它气体而打开外部空气门(S53-1)；以及打开门(S54)；并且在根据车辆行驶确定形成内部负压并且满足过量产生有害物质的条件之后，通过在不解除内部空气模式的情况下引入外部空气，根据过量气体模式执行自然通风。
具体地，控制器10优先阻断CO而不是阻断HC、NOx和NH3；如果在必要时仅考虑CO，则可以将阻断有害气体的进入条件的确定步骤S50，简化成S51、S52、S52-1和S54。改变逻辑的可能性提供如下便利，即，使得基于车型的有害物质的产生量差异容易被反映出来。
参考图3，在S51中，EMS 20确定车辆1的行驶是否处于可在内部空间1-1中形成内部负压的状况。作为一个示例，形成内部负压的条件应用被限定为阈值车速的车速，并且按如下公式进行设置：
形成内部负压的条件：车速≥Vgokph
在此，“车速”表示基于车辆1的行驶检测到的阈值车速；从作为形成内部负压的车速的空气动力学方面考虑，“Vgo”大约采用120Kph，但是考虑到车辆1的使用和内部空间1-1的密度，可采用预定值。“≥”表示代表两个值的大小的不等的符号，“车速≥Vgokph”表示比被设置为检测车速的车速Vgo更大的值。
因此，当车辆1在行驶中检测到的阈值车速小于120Kph(Vgo)时，EMS 20反馈至S10，并且重复同一步骤，而当阈值车速超过120Kph(Vgo)时，确定是否满足过量产生CO的条件(S52)。
参考图4，在S52中，EMS 20将空燃比和APS应用成CO因子，分别执行空燃比的确定(S521)和APS的确定(S522)。因此，CO因子的进入条件的确定按以下公式设置。
CO因子的进入条件的公式：
空燃比条件：空燃比<a，APS条件：APS≥b％
在此，“空燃比”表示进入检测的空燃比；“APS”表示进入检测的加速踏板的踏下量；“b”采用约80％作为进入预定APS；“<”表示代表两个值的大小不等的符号，“空燃比<1.0”表示检测到的空燃比小于1。
因此，当进入检测的空燃比小于1.0或者进入检测的APS超过80％时，EMS 20确定满足过量产生CO的条件，例如S523；并且当满足过量产生CO的条件时，进入步骤S52-1，通过空调控制器30的控制，为防CO而打开外部空气门，而当不满足CO过量产生条件时，通过EMS20，转换到步骤S53，确定HC、NOx和NH3中的每一个是否满足过量产生的条件。
此外，在S53中，EMS 20分别将催化剂温度和冷却水温度应用成HC因子；将LNT前端温度、DPF再生和EGR占空比应用为NOx因子；将SCR前端温度应用为NH3因子；并且分别执行催化剂温度的确定(S531)；执行冷却水温度的确定(S532)；执行LNT前端温度的确定(S534)；执行DPF再生的确定(S535)；执行EGR占空比的确定(S536)；以及执行SCR前端温度的确定(S538)。因此，按照如下公式来分别确定HC因子、NOx因子和NH3因子的进入条件。
HC因子的进入条件的公式：
催化剂温度条件：催化剂温度<c，冷却水温度条件：冷却水温度<d
NOx因子的进入条件的公式：
LNT前端温度条件：LNT前端温度<e
DPF再生条件：DPF再生＝ON(再生操作)
EGR占空比条件：EGR占空比＝f
NH3因子的进入条件的公式：
SCR前端温度条件：SCR前端温度≥g
在此，“催化剂温度”表示催化剂5的进入检测温度；“c”作为进入预定催化剂温度，采用约150℃；“冷却水温度”表示发动机2的发动机冷却水的进入检测温度；“d”作为预定发动机冷却水温度，采用约70℃；“LNT前端温度”表示LNT 6-1进入检测温度；“e”作为LNT 6-1的进入预定温度，采用约160℃；“DPF再生”将作为DPF6-2的操作状态的ON信号应用为“在再生期间”；“EGR占空比”表示EGR 3的进入检测EGR占空比；“f”作为进入预定EGR占空比，采用0％；“SCR前端温度”表示SCR 6-3的进入检测SCR前端温度；“e”作为进入预定温度，采用约300℃。
因此，当进入检测催化剂温度低于150℃或者进入检测冷却水温度低于70℃时，EMS 20确定满足过量产生HC的条件，例如S533；当进入检测LNT前端温度低于160℃、DPF再生处于操作中、或者EGR占空比为0％时，确定满足过量产生NOx的条件，例如S537；并且当进入检测SCR前端温度超过300℃时，确定满足过量产生NH3的条件，例如S539。接着，针对过量产生HC、NOx和NH3中的每一个的条件，EMS 20进入到步骤S53-1中，通过空调控制器30的控制，为防其他气体而打开外部空气门。另一方面，关于满足过量产生CO的条件、满足过量产生HC的条件、满足过量产生NOx的条件、以及不满足过量产生NH3的条件中的每一个，EMS 20反馈至S10，并且由EMS 20重复同一步骤。
然后，空调控制器30与EMS 20相关联；进入到为防CO而打开外部空气门的步骤S52-1或者为防其他气体而打开外部空气门的步骤S53-1；并且控制该门，例如S54。作为一个例子，关于门的打开面积，门控制采用如下公式。
门控制的公式：
门的打开面积＝Dopen_area％
在此，“门的打开面积”表示检测到的门7-1中的门的打开面积；Dopen_area采用门7-1的100％打开面积中的约3％，作为门的预定打开面积。
参考图3，EMS 20通过CAN信号向空调控制器30发送引入外部空气的指令，并且使空调控制器30处于操作状态；并且空调控制器30在自然通风映射图30-1中，与引入外部空气的指令相同的门占空比的输出值相匹配，并输出至空调系统7的门7-1。然后，在步骤S54中，空调控制器30控制门7-1的打开操作，例如S54-1，直到门7-1达到作为门的预定打开面积的3％。
因此，车辆1的内部空间1-1不会因外部空气的混入而形成内部负压，因此在车辆1过量产生CO、HC、NOx和NH3的行驶条件下，能够不引入CO、HC、NOx和NH3，因此不会威胁乘客安全。
然后，控制器10的正常气体模式包括：确定阻断有害气体的解除条件(S60)；确定低于阈值的车速(S61)；确定是否满足过量产生CO的解除条件(S62)，接着延迟一段时间(S62-1)；针对HC、NOx和NH3中的每一个，确定是否满足过量产生的解除条件(S63)；并关闭门(S64)；并且从正常气体模式维持到防止外部空气混入的内部空气模式，而不用担心在车辆驾驶中形成内部负压。
特别地，控制器10分成CO和HC、NOx、NH3，并且一起执行对外部空气的阻断，因此，如果根据需要仅考虑CO，则可以将对阻断有害气体的解除条件的确定步骤S60简化为S61、S62、S62-1和S64。改变逻辑的可能性提供如下便利，即，使得基于车型的有害气体的产生量容易被反映出来。
参考图3，在S61中，EMS 20确定车辆1的行驶是否处于不在内部空间1-1中形成内部负压的条件。作为一个示例，不形成内部负压的条件应用被限定为低于阈值车速的车速，并且按如下公式进行设置。
内部负压的解除条件：车速<VstopKph
在此，“车速”表示基于车辆1的行驶而检测到的低于阈值的车速；从不形成内部负压的车速的空气动力学方面考虑，“Vstop”采用约110Kph，但是同时考虑到车辆1的规格以及内部空间1-1的密度，还可以采用预定值。“<”表示代表两个值的大小不相等的符号；“车速<Vstop”是指检测到的车速小于预定车速Vstop。
因此，当检测到的低于行驶车辆1的阈值的车速小于110Kph(Vstop)时，EMS 20转换到步骤S64，通过空调控制器30的控制来关闭门。
在S64关闭门的步骤中，通过CAN信号，接收根据在EMS 20中满足过量产生CO的解除条件的信号的门的关闭指令的空调控制器30，立即将门7-1转换到OFF，从而相对于内部空间1-1停止外部空气的混入。
另一方面，当检测到的行驶车辆1的低于阈值的车速大于110Kph(Vstop)时，EMS 20前进到步骤S62，确定是否满足过量产生CO的解除条件。
参考图5，在S62中，EMS 20将空燃比和APS作为CO因子，并分别执行空燃比的确定(S611)和APS的确定(S612)。因此，CO因子的解除条件的确定被设置为以下公式。
CO因子的解除条件的公式：
空燃比条件：空燃比≥aa，APS条件：APS<bb％
在此，“空燃比”表示检测到的空燃比；“aa”采用1.0作为预定的空燃比；“APS”表示检测到的加速踏板的踏下量；并且“bb”采用约70％作为预定的APS。
因此，当空燃比超过1.0或者APS小于70％时，EMS 20确定满足过量产生CO的解除条件，然后在延迟一段时间(S62-1)之后转换到通过空调控制器30的控制来关闭门的步骤S64。
在延迟时间S62-1中，应用利用定时器的如下公式。
定时器操作条件：
延迟时间＝Tdelay秒
在此，“延迟时间”表示测量定时器的次数；“Tdelay”采用约5秒作为定时器的预定次数，但是，也可以采用考虑到车辆1的规格和内部空间1-1的密度的预定值。
因此，在EMS 20中，空调控制器30在根据满足过量产生CO的解除条件的信号，通过CAN信号接收到门的关闭指令的同时，保持5秒的门打开状态。
在S64关闭门的步骤中，在时间达到5秒时，通过空调控制30将门7-1转换到OFF，并且相对于内部空间1-1停止外部空气的混入。
此外，在S63步骤中，EMS 20分别将催化剂温度和冷却水温度应用为HC因子；将LNT前端温度、DPF再生和EGR占空比应用为NOx因子；将SCR前端温度应用为NH3因子；当不满足解除条件时，针对它们中的每一个来确定解除条件并且反馈至S61，同时保持打开门例如S63-1；并且继续确定车速条件。
参考图5，在EMS 20中，HC因子的解除条件适用催化剂温度的确定(S631)、冷却水温度的确定(S632)，并且NOx因子的解除条件适用LNT前端温度的确定(S634)、DPF再生的确定(S635)，以及EGR占空比的确定(S636)；并且NH3因子的解除条件适用SCR前端温度的确定(S638)。因此，HC因子、NOx因子和NH3因子的解除条件分别按以下公式设置。
HC因子的解除条件的公式
催化剂温度条件：催化剂温度≥cc，冷却水温度条件：冷却水温度≥dd
NOx因子的进入确定的公式
LNT前端温度条件：LNT前端温度≥ee
DPF再生条件：DPF再生＝OFF(再生停止)
EGR占空比条件：EGR占空比＝ff
NH3因子的进入确定的公式
SCR前端温度条件：SCR前端温度≥gg
在此，“催化剂温度”表示催化剂5的解除检测温度；“cc”作为解除预定催化剂温度，采用约160℃；“冷却水温度”表示发动机2的发动机冷却水的解除检测温度；“dd”作为解除预定发动机冷却水温度，采用约75℃；“LNT前端温度”表示LNT 6-1的解除检测温度；“e”作为LNT 6-1的解除预定温度，采用约170℃；“DPF再生”将作为DPF 6-2的操作状态的OFF信号，应用为“再生停止”；“EGR占空比”表示EGR 3的解除检测EGR占空比；“ff”作为解除预定EGR占空比，采用1％；“SCR前端温度”表示SCR 6-3的解除检测SCR前端温度；而“gg”作为解除预定温度，约为290℃。
因此，当解除催化剂温度超过160℃或解除冷却水温度超过70℃时，EMS 20确定满足过量产生HC的解除条件；当解除-LNT前端温度超过170℃、DPF再生处于停止状态、或者解除EGR占空比为1％时，确定满足过量产生NOx的解除条件；并且当解除SCR前端温度低于290℃时，确定满足过量产生NH3的解除条件，例如S539。接着，针对HC、NOx和NH3中的每一个的过量产生的解除条件，EMS 20转换到步骤S64，通过空调控制器30的控制关闭门。
在S64关闭门的步骤中，通过CAN信号，接收根据在EMS 20中满足过量产生CO的解除条件的信号的门的关闭指令的空调控制器30，立即将门7-1转换到OFF，从而相对于内部空间1-1停止外部空气的混入。
然后，控制器10持续执行车辆内部自然通风的逻辑，直到发动机停止(S70)，并且当发动机停止时重置为初始状态。
同时，图6是示出在如下条件下测得的内部空间1-1和行李箱1-2的废气的示图，即在4门车辆1以120Kph的高速行驶时空调系统7的门7-1打开3％时；空燃比小于1.0或APS超过80％时；或者在催化剂温度低于150℃且冷却水温度低于70℃时；或者当LNT前端温度低于160℃、DPF再生处于工作中、或者EGR占空比为0％时；或者当SCR前端温度超过300℃时。
如图所示，实验证明，尽管车辆1在过量产生CO、HC、NOx和NH3的条件下行驶，但是内部空间1-1和行李箱1-2中的CO、HC、NOx和NH3的浓度保持为小于约5ppm。
如上所述，根据本发明的用于车辆内部自然通风的方法，在确认了空调系统7的内部空气模式的控制器10将车辆1达到120Kph的行驶速度判断为在内部空间1-1中形成内部负压的条件，然后确认到废气中过量产生有害气体的条件时，在内部空气模式下将外部空气引入到内部空间1-1中，以阻断形成内部负压，从而防止过量产生的有害气体从行李箱1-2被引入到内部空间1-1中；在车辆1的行驶速度降低至110Kph或者没有确认到过量产生有害气体的条件时，停止将外部空气引入到内部空间1-1中。因此，即使在以约120Kph的高速行驶时，车辆1也能够有效地抑制CO、HC、NOx、NH3和H2S的引入，并且还能够消除因频繁引入外部空气而引起的副作用，从而增强乘客安全性，消除客户的不满，提高内部舒适度，改善空燃比；特别地，可以减少或去除额外施加的部件，从而节省成本。

Claims (18)

1.一种用于车辆内部自然通风的方法，包括以下步骤：
在行驶的车辆被保持为内部空气模式时，通过控制器确定内部空间中是否形成内部负压；
在空调系统中，利用空燃比或加速器位置范围，通过控制器确定废气中是否过量产生有害气体；
将满足形成内部负压和满足过量产生有害气体作为进入条件，并且将外部空气混入内部空间中，以便在内部空气模式下消除内部负压；以及
在混入外部空气之后，将不满足过量产生有害气体作为解除条件，并阻断外部空气，
其中，在确定是否形成内部负压和确定废气中是否过量产生有害气体的步骤之前，
利用废气的排放数据，检查节气门位置范围和车速以及空燃比、加速器位置范围、催化剂温度、冷却水温度、稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生、废气再循环占空比和选择性催化还原装置前端温度；并且
确定所述空调系统的工作状态是否处于内部空气模式，并且
其中，将空燃比、加速器位置范围、催化剂温度、冷却水温度、稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生、废气再循环占空比、以及选择性催化还原装置前端温度分成有害气体的产生因子。
2.根据权利要求1所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，外部空气通过所述空调系统的门被引入。
3.根据权利要求2所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，所述门仅打开总打开面积的部分面积。
4.根据权利要求1所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，确定是否形成内部负压的步骤，将车速作为形成内部负压的条件。
5.根据权利要求4所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，车速被分成满足和不满足形成内部负压的条件；并且满足时的车速被设置成高于不满足时的车速。
6.根据权利要求1所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，有害气体是CO。
7.根据权利要求6所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，空燃比和加速器位置范围被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件；满足时的空燃比被设置成比不满足时低；并且满足时的加速器位置范围被设置成比不满足时高。
8.根据权利要求6所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，在不满足过量产生有害气体的条件延迟一段时间之后，根据不满足过量产生有害气体的条件阻断外部空气。
9. 根据权利要求8所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，所述延迟一段时间是按定时器计数执行的。
10.根据权利要求1所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，过量产生有害气体的条件还包括催化剂温度、冷却水温度、稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生、废气再循环占空比、选择性催化还原装置前端温度；并且
催化剂温度或冷却水温度将HC作为过量产生的有害气体，稀燃NOx捕集器前端温度或柴油颗粒过滤器再生或废气再循环占空比将NOX作为过量产生的有害气体，并且选择性催化还原装置前端温度将NH3作为过量产生的有害气体。
11.根据权利要求10所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，催化剂温度和冷却水温度被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件；满足时的催化剂温度被设置成比不满足时低；并且满足时的冷却水温度被设置成比不满足时低；并且
在不满足过量产生有害气体的条件之后，根据不满足的条件，无时间延迟地阻断外部空气。
12.根据权利要求10所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，稀燃NOx捕集器前端温度、柴油颗粒过滤器再生，以及废气再循环占空比被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件；满足时的稀燃NOx捕集器前端温度被设置成比不满足时低；满足时的柴油颗粒过滤器再生被设置成处于工作中，而不满足时被设置成停止；并且满足时的废气再循环占空比被设置成比不满足时低；并且
在不满足过量产生有害气体的条件之后，根据不满足的条件，无时间延迟地阻断外部空气。
13. 根据权利要求12所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，废气再循环占空比将0%作为满足条件。
14.根据权利要求10所述的用于车辆内部自然通风的方法，其中，选择性催化还原装置前端温度被分成满足和不满足过量产生有害气体的条件，满足时的选择性催化还原装置前端温度被设置成比不满足时高；并且
在不满足过量产生有害气体的条件之后，根据不满足的条件，无时间延迟地阻断外部空气。
15.一种车辆，配置为执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法，所述车辆包括：
控制器，其被配置成在形成内部负压的条件下和废气中产生有害气体的条件下，将外部空气引入到内部空间中，并且解除形成内部负压的条件；
空调系统，其被配置成在内部空气模式或外部空气模式下工作，并且被配置成通过打开门来将外部空气引入到内部空间中；以及
排气管线，使发动机中生成的废气以及通过废气再循环供应的废气再循环气体流动，并且包括去除有害气体的催化剂装置和后处理装置。
16.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述门通过总打开面积的3％来引入外部空气。
17.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述控制器包括被配置成控制发动机的发动机管理系统和空调控制器，所述空调控制器具有关于所述门的打开面积的自然通风映射图并被配置成控制所述空调系统和所述门。
18.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述催化剂装置是预热催化转化器或底层催化转化器，并且所述后处理装置被配置成稀燃NOx捕集器、柴油颗粒过滤器、或选择性催化还原装置。
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