CN108790722A - 汽车空气质量检测净化控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了汽车空气质量检测净化控制系统，空调箱内设有鼓风机，所述鼓风机的进风口连接内外循环风门，所述内外循环风门的一个进风口连通车内，另一个进风口连通车外，所述鼓风机的出风口经蒸发器和加热器连接风道，车内设有用于显示空调工况的显示模块和按键模块，所述鼓风机的进风口设有过滤器，所述内外循环风门连通车外的进风口处设有车外PM2.5传感器和汽车尾气传感器，所述内外循环风门连通车内的进风口处设有车内PM2.5传感器，所述车外PM2.5传感器和车内PM2.5传感器均输出感应信号至空调控制模块，另外在吹面风道靠近出风口位置设有负离子发生器，所述空调控制模块输出车内外PM2.5数值至显示模块显示，并对内外循环风门进行切换控制。该系统能够充分满足汽车对空气质量检测净化和智能控制的需求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调系统领域，尤其涉及用于汽车空气质量检测净化控制的系统。
背景技术
近些年，空气质量状况得到了人们的广泛关注和重视，有调研结果显示汽车内的空气质量状况是相当恶劣的一个场所之一，而人们使用车辆的时间变得越来越长，同时对汽车内的空气质量也提出了更多更高的要求。
为了改善车内的空气质量状况，市场上也出现了很多后装的空气净化器，这类空气净化器普遍存在的几个缺点是一方面受体积限制滤清器的尺寸较小，同时风扇较小风量有限，最终导致净化效果非常有限，另一方面由于其是一个独立的净化器，放置于车内无法和外界环境相通，故而只能对车内循环的空气作有限的净化处理，对于无法净化的有害气体部分则无能为力，所以其只能作为车载空调系统净化功能的进一步补充，无法和空调系统很好的协调集成控制。另外，作为后装的空气净化器质量良莠不齐，且对于用户来说价格较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种高效、完善又便于智能控制的空气质量检测净化控制系统。
本发明的主要目的是：开发一种空气质量检测净化控制系统，系统主要包括一个多功能高效的过滤器，可以达到高效净化PM2.5、除甲醛和霉菌等的目的。系统还包括两个布置在风道上的负离子发生器和自带的大风量鼓风机，可以增加对PM2.5和霉菌的净化效果，高浓度(≥5000个/cm3)负离子进入人体还具备提高人体免疫力，改善疲劳、哮喘和亚健康问题。系统还包括2个PM2.5传感器和1个尾气传感器，实时检测车内外PM2.5数值和车外尾气浓度，并通过集成的空调控制模块采集处理，将其结果通过车载多媒体设备及显示器模块直接呈现给用户，或通过车载通讯装置呈现于用户移动通信终端，还可以通过一些控制策略实现空调箱内外循环的切换，当车外空气清新时引入环境清新空气，当车外空气糟糕时切断环境空气的进入并对车内空气净化处理。本发明的汽车空气质量控制系统由于集成度高，提高了空气质量检测净化智能控制能力，充分满足了汽车用户对汽车空气质量的要求，同时维持了一个相对更低的成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：汽车空气质量检测净化控制系统，空调箱内设有鼓风机，所述鼓风机的进风口连接内外循环风门，所述内外循环风门的一个进风口连通车内，另一个进风口连通车外，所述鼓风机的出风口经蒸发器和加热器连接风道，车内设有用于显示空调工况的显示模块和按键模块，所述鼓风机的进风口设有过滤器，所述内外循环风门连通车外的进风口处设有车外PM2.5传感器，所述内外循环风门连通车内的进风口处设有车内PM2.5传感器，所述车外PM2.5传感器和车内PM2.5传感器均输出感应信号至空调控制模块，所述空调控制模块输出车内外PM2.5数值至显示模块显示。
所述内外循环风门连通车外的进风口处设有汽车尾气传感器，所述汽车尾气传感器输出感应信号至空调控制模块，所述空调控制模块通过驱动单元控制内外循环风门的切换。
所述风道包括连接仪表台上出风口向驾驶员和乘客面部吹风的吹面风道，所述吹面风道靠近出风口位置设有负离子发生器，所述空调控制模块输出控制信号至负离子发生器。
所述负离子发生器安装在距离仪表台上出风口25-35cm处的吹面风道内。
所述空调控制模块输出控制信号至内外循环风门和鼓风机的驱动单元，所述按键模块输出控制信号至空调控制模块。
所述空调控制模块通过通信接口连接车载无线通信模块，所述车载无线通信模块与用户移动通信终端通信。
所述按键模块包括用于启动车外PM2.5传感器和车内PM2.5传感器进行PM2.5实时检测的PM2.5开关、用于开启或关闭负离子发生器的负离子开关、用于启动空调控制模块自动控制功能的AUTO开关。
基于所述汽车空气质量检测净化控制系统的控制方法，包括远程控制方法：
当空调控制模块接收到移动通信终端发出的净化车内空气的信号；
驱动内外循环风门为外循环状态；
空调控制模块启动鼓风机、负离子发生器、车外PM2.5传感器、车内PM2.5传感器、汽车尾气传感器；
内外循环风门维持外循环状态设定时间后，转为内循环状态；
当车内PM2.5传感器获取参数低于设定值后，关闭鼓风机、负离子发生器、车外PM2.5传感器、车内PM2.5传感器、汽车尾气传感器。
空调控制模块将实时获取的车内外PM2.5数值发送至移动通信终端。
还包括行车控制方法：
行车过程中，若内外循环风门为外循环状态，则车外PM2.5传感器和汽车尾气传感器实时获取车外PM2.5数值和车外汽车尾气浓度，当车外PM2.5数值或车外汽车尾气浓度大于设定值，则内外循环风门转为内循环状态，当车外PM2.5数值和车外汽车尾气浓度均低于设定值后，内外循环风门恢复为外循环状态。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明设计的汽车空气质量检测净化控制系统所包含的负离子发生器被布置在吹面风道两侧出口处，这样能有效的利用空调箱原有的大风量鼓风机，将产生的负离子吹到乘客舱，并因距离短衰减小，可以增加对PM2.5和霉菌的净化效果，高浓度(≥5000个/cm3)负离子进入人体还具备提高人体免疫力，改善疲劳、哮喘和亚健康问题。
2、同时空调箱上的过滤器为PM2.5高效过滤和活性炭等多功能一体的滤芯，可以达到高效净化PM2.5、除甲醛和霉菌等的目的。
3、空调箱上还集成了2个PM2.5传感器和1个尾气传感器，实时检测车内外PM2.5数值和车外尾气浓度，并通过集成的空调控制模块采集处理，将其结果通过车载多媒体设备及显示器模块直接呈现给用户，或通过车载通讯装置呈现于用户移动通信终端，还可以通过一些控制策略实现空调箱内外循环的切换，当车外空气清新时引入环境清新空气，当车外空气糟糕时切断环境空气的进入并对车内空气净化处理。
4、本发明的汽车空气质量控制系统由于集成度高，提高了空气质量检测净化智能控制能力，充分满足了汽车用户对汽车空气质量的要求，同时维持了一个相对更低的成本。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为汽车空气质量检测净化控制系统的结构组成示意图；
图2为汽车空气质量检测净化控制系统的控制原理示意图；
上述图中的标记均为：1、空调箱；101、鼓风机；102、过滤器；103、车外PM2.5传感器；104、汽车尾气传感器；105、车内PM2.5传感器；106、空调控制模块；107、内外循环风门；108、蒸发器；109、加热器；2、吹面风道；3、负离子发生器；301、第一负离子发生器；302、第二负离子发生器；4、车载多媒体设备；401、显示器模块；402、PM2.5开关；403、负离子开关；404、AUTO开关；5、车载无线通信模块；6、移动通信终端。
具体实施方式
如图1所示，汽车空气质量检测净化控制系统包括空调箱1，空调箱1通过内部风门的设计，可以实现两侧吹面出风口常通风，中间吹面出风口只有在吹面和吹面吹脚时通风，此为行业成熟设计，此处不赘述。
空调箱1上设有一个大风量的鼓风机101，可以提供满足整车降温、采暖、除霜、除雾、空气净化不同需求的风量。
空调箱1上设有一个多功能高效的过滤器102，可以达到高效净化PM2.5、除甲醛和霉菌等的目的。
空调箱1在内外循环风门107连通车外的进风口处集成了1个车外PM2.5传感器103，其可以实时检测车外PM2.5数值。
空调箱1在内外循环风门107连通车外的进风口处还集成了1个汽车尾气传感器104，其可以实时检测车外汽车尾气浓度。
空调箱1在内外循环风门107连通车内的进风口处还集成了1个车内PM2.5传感器105，其可以实时检测车内PM2.5数值。
空调箱1在进风口处还集成了1个空调控制模块106，可以和空调控制面板、车载多媒体设备及显示器模块形成通讯，实现车外PM2.5传感器103、汽车尾气传感器104和车内PM2.5传感器105检测数据的处理和显示，并控制内外循环风门107对实现车内车外进气的切换。
空调箱1还设有内外循环风门107、蒸发器108、加热器109等一些常规功能件，由于这些设计是行业内人员所熟知的，故对其功能不再赘述。
本发明的汽车空气质量检测净化控制系统，还包括1套风道，其和常规风道一样分为左侧、中左、中右、右侧共4个出风口分支。
其中吹面风道2在左侧出风口距离出风口端面30cm附近布置了1个负离子发生器301，吹面风道2在右侧出风口距离出风口端面30cm附近布置了1个负离子发生器302，由于其距离乘客舱很近，且有空调箱1上的鼓风机101提供的大风量，所以其释放的负离子即使在负离子本身易衰减的特性下还能保持相当高的水平，例如在鼓风机最大档吹脚模式时整个乘员舱任何测点都能达到10000个/cm3以上的森林氧吧养身保健的水平。
基于上述系统可以采用远程控制和行车控制，控制方法如下：
远程控制方法：当用户准备出门用车时，其希望上车即能获得清新洁净的空气，那么可以按这样的操作做到。移动通信终端6(可以是智能手机、平板电脑等)通过车载无线通信模块5将空气净化请求信号发送到空调控制模块106，空调控制模块106发出指令，启动鼓风机101、负离子发生器3、车外PM2.5传感器103、车内PM2.5传感器105、汽车尾气传感器104和内外循环风门107，工作逻辑可以是先保持一定时间的外循环进风模式先将车内的污浊有害空气置换为车外新鲜清新空气，再根据车外PM2.5传感器103和车内PM2.5传感器105检测显示的数值判断内外循环风门107是否需要切换到内循环进风模式，以及需要净化的时间，直到用户获得其想要的空气质量。
行车控制方法：当用户在用车的过程中，如果遇到大气环境比较差，比如遇到PM2.5浓度比较高的路段，或是汽车尾气浓度比较高的红灯路口，只要用户操作车载多媒体设备4(也可以是空调控制面板)上的PM2.5开关402即可在显示器模块401上获得车内外PM2.5检测值，同时自动根据设定的策略将内外循环风门107保持或切换为内循环进风模式将PM2.5超标或汽车尾气超标的污染空气隔绝在车外，同时调整鼓风机101的档位风量到合适的风量，通过空调箱1上的过滤器102和负离子发生器3的共同作用将车内PM2.5降低到预设的阈值以下并保持。其中负离子发生器3的工作可以通过负离子开关403按需手动打开或关闭。而如果用户想要更智能轻易的获得以上效果则只需提前按下AUTO开关404，整个汽车空气质量检测净化控制系统就会和自动空调控制功能共同通过空调控制模块106按照预设的控制逻辑和策略自动帮助用户获得温度适宜又清新的空气。
本发明的汽车空气质量检测净化控制系统的运行保证了驾乘人员的身心放松和健康出行，改善了驾驶人员用车的安全性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.汽车空气质量检测净化控制系统，空调箱内设有鼓风机，所述鼓风机的进风口连接内外循环风门，所述内外循环风门的一个进风口连通车内，另一个进风口连通车外，所述鼓风机的出风口经蒸发器和加热器连接风道，车内设有用于显示空调工况的显示模块和按键模块，其特征在于：所述鼓风机的进风口设有过滤器，所述内外循环风门连通车外的进风口处设有车外PM2.5传感器，所述内外循环风门连通车内的进风口处设有车内PM2.5传感器，所述车外PM2.5传感器和车内PM2.5传感器均输出感应信号至空调控制模块，所述空调控制模块输出车内外PM2.5数值至显示模块显示。
2.根据权利要求1所述的汽车空气质量检测净化控制系统，其特征在于：所述内外循环风门连通车外的进风口处设有汽车尾气传感器，所述汽车尾气传感器输出感应信号至空调控制模块，所述空调控制模块通过驱动单元控制内外循环风门的切换。
3.根据权利要求2所述的汽车空气质量检测净化控制系统，其特征在于：所述风道包括连接仪表台上出风口向驾驶员和乘客面部吹风的吹面风道，所述吹面风道靠近出风口位置设有负离子发生器，所述空调控制模块输出控制信号至负离子发生器。
4.根据权利要求3所述的汽车空气质量检测净化控制系统，其特征在于：所述负离子发生器安装在距离仪表台上出风口25-35cm处的吹面风道内。
5.根据权利要求1-4中任一所述的汽车空气质量检测净化控制系统，其特征在于：所述空调控制模块输出控制信号至内外循环风门和鼓风机的驱动单元，所述按键模块输出控制信号至空调控制模块。
6.根据权利要求5所述的汽车空气质量检测净化控制系统，其特征在于：所述空调控制模块通过通信接口连接车载无线通信模块，所述车载无线通信模块与用户移动通信终端通信。
7.根据权利要求1或6所述的汽车空气质量检测净化控制系统，其特征在于：所述按键模块包括用于启动车外PM2.5传感器和车内PM2.5传感器进行PM2.5实时检测的PM2.5开关、用于开启或关闭负离子发生器的负离子开关、用于启动空调控制模块自动控制功能的AUTO开关。
8.基于权利要求1-7中任一所述汽车空气质量检测净化控制系统的控制方法，其特征在于，包括远程控制方法：
当空调控制模块接收到移动通信终端发出的净化车内空气的信号；
驱动内外循环风门为外循环状态；
空调控制模块启动鼓风机、负离子发生器、车外PM2.5传感器、车内PM2.5传感器、汽车尾气传感器；
内外循环风门维持外循环状态设定时间后，转为内循环状态；
当车内PM2.5传感器获取参数低于设定值后，关闭鼓风机、负离子发生器、车外PM2.5传感器、车内PM2.5传感器、汽车尾气传感器。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：空调控制模块将实时获取的车内外PM2.5数值和车外汽车尾气浓度发送至移动通信终端。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：还包括行车控制方法：
行车过程中，若内外循环风门为外循环状态，则车外PM2.5传感器和汽车尾气传感器实时获取车外PM2.5数值和车外汽车尾气浓度，当车外PM2.5数值或车外汽车尾气浓度大于设定值，则内外循环风门转为内循环状态，当车外PM2.5数值和车外汽车尾气浓度均低于设定值后，内外循环风门恢复为外循环状态。
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