CN110549828A - 气候控制滤清器监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“气候控制滤清器监测系统及方法”。一种气候控制滤清器监测系统，包括控制模块，所述控制模块适于周期性地将气候控制系统设定到滤清器测试配置，测试所述滤清器，然后指示所述气候控制系统滤清器何时需要更换或清洁。

Description

气候控制滤清器监测系统及方法

技术领域

本文件整体涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及气候控制滤清器监测系统以及监测气候控制系统滤清器的有效寿命的相关方法。

背景技术

本领域中已知提供一种带有滤清器的机动车辆的气候控制系统，所述滤清器适于清除由气候控制系统引导进入机动车辆的乘客舱中的气流中的某些微粒和污染物。

本文件涉及一种新的且改进的气候控制滤清器监测系统以及一种监测气候控制系统滤清器的有效使用寿命的相关方法。所述系统和方法提供用于定期测试气候控制系统滤清器的工况。这通过在测量气候控制系统滤清器两侧的压降之前将气候控制系统的所有工况设定到特定测试配置来进行。

更具体地，随着气候控制系统滤清器的老化，其载满污染物(包括微粒和化学污染物)，因此压降增加。所述压降增加可与有效滤清器寿命状态直接相关联。作为系统开发的一部分，可测量干净的滤清器。然后可将所述滤清器装载到已知(脏)状态并重新测量压降。气候控制滤清器监测系统可将对应的压降用作指示其中滤清器需要清洁或更换的脏滤清器状态的触发点。

发明内容

根据本文所述的目的和益处，提供了一种气候控制滤清器监测系统。所述气候控制滤清器监测系统包括控制模块，所述控制模块适于周期性地将气候控制系统设定到滤清器测试配置并指示气候控制系统滤清器何时需要更换或清洁。所述控制模块可进一步被配置为监测所述气候控制系统中所述气候控制系统滤清器上游和下游的空气差压。此外，所述控制模块可包括控制器和差压监测装置，所述差压监测装置包括在所述气候控制系统滤清器上游的第一空气压力传感器和在所述气候控制系统滤清器下游的第二空气压力传感器。

另外，所述控制模块可适于将气候控制系统的至少一个气流控制门移位到滤清器测试配置所需的特定位置。此外，所述控制模块可适于将所述气候控制系统的风机马达设定到所述滤清器测试配置所要求的特定转速。更进一步，所述气候控制模块可包括至少一个执行器，用于响应于所述控制器将所述至少一个气流门移位到所述特定位置。

更进一步，所述控制模块可包括指示器，用于指示所述气候控制滤清器何时需要更换或清洁。所述指示器可选自由以下组成的一组指示器：视觉信号通知装置、音频信号通知装置、车辆显示器、智能电话、人机界面或它们的组合。实际上，可利用能够指示(马上或现在)需要更换或清洁滤清器的基本上任何装置。

更进一步，所述控制器可被配置为接收和响应由监测装置提供的数据，所述监测装置能够提供对所述气候控制滤清器监测系统的操作和监测气候控制系统滤清器的有效寿命的相关联方法有用的数据。这种监测装置可选自由以下组成的一组监测装置：环境温度监测装置、车厢温度监测装置、电池荷电状态监测装置、车厢占用监测装置、计时器、车门位置传感器、天窗位置传感器、GPS地理定位装置、点火状态监测装置、里程表监测装置、阳光照度监测装置、车速监测装置和它们的组合。

根据另一方面，提供了一种用于监测气候控制系统滤清器的有效寿命的新的且改进的方法。所述方法可广泛地描述为包括以下步骤：(a)由控制模块周期性地将气候控制系统设定到滤清器测试配置；(b)由所述控制模块测试所述气候控制系统滤清器的有效寿命；以及(c)由指示器指示所述气候控制系统滤清器何时需要更换或清洁。

所述方法还可包括以下步骤：由所述控制模块监测所述气候控制系统中所述气候控制系统滤清器上游和下游的空气差压。此外，所述方法可包括以下步骤：由所述控制模块基于日期数据确定测试频率。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：由所述控制模块基于气候控制系统使用数据确定测试频率。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：由所述控制模块基于指示并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的位置的GPS地理定位器数据确定测试频率。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：由所述控制模块基于指示并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的行驶距离的里程表数据确定测试频率。

所述方法可包括以下步骤：仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆未被占用(即，所述机动车辆的乘客舱没有乘客)之后才执行所述测试。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的电池具有的荷电量大于预定值之后才执行所述测试。这样做是为了确保所述机动车辆的电池保持允许随后起动所述机动车辆的马达所必需的荷电量。

任选地，所述方法可包括以下步骤：仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的点火状态为OFF(关闭)之后才执行所述测试。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆静止之后才执行所述测试。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的所有车门和车窗关闭之后才执行所述测试。

在以下描述中，示出并描述了气候控制滤清器监测系统以及监测气候控制系统滤清器的有效寿命的相关方法的若干优选实施方案。如应当认识到的，所述气候控制滤清器监测系统和相关方法能够具有其他不同的实施方案，并且其若干细节能够在各种显见方面中做出修改，所有这些都不背离在以下权利要求中阐述和描述的气候控制滤清器监测系统和方法。因此，附图和描述在本质上应当被视为是说明性的而非限制性的。

附图说明

并入本文中且形成说明书一部分的附图示出气候控制滤清器监测系统和相关方法的若干方面，并且与说明书一起用于解释其某些原理。

图1是气候控制系统滤清器的暖通空调(HVAC)箱的示意图，其示出了位于风机叶轮和风机马达上游的气候控制系统滤清器以及气候控制滤清器监测系统的控制模块的差压监测装置。

图2是气候控制滤清器监测系统的示意性框图。

现在将详细参考本发明的气候控制滤清器监测系统和监测气候控制系统滤清器的有效寿命的相关方法的优选实施方案，所述实施方案的示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参考图1和图2，其示出了新的且改进的气候控制滤清器监测系统10。所述气候控制滤清器监测系统10包括控制模块12，其适于或被配置为周期性地将气候控制系统14设定到滤清器测试配置并指示气候控制系统滤清器16何时需要更换或清洁(更换/清洁)。如图1所示，气候控制系统滤清器16跨气候控制系统14的进气歧管18延伸，所述进气歧管18位于(a)风机叶轮20和驱动风机叶轮的风机马达22的上游以及(b)通过气候控制系统控制进气的多个新鲜/再循环空气门24a-24c的下游。更具体地，新鲜/再循环空气门24a和24b可打开以提供空气通过机动车辆的乘客舱的再循环，而气流控制门24c可打开以允许新鲜空气通过新鲜空气进气道26进入气候控制系统14中。如图1所示，新鲜/再循环空气门24a-24c处于完全再循环模式，其中气流控制门24c封闭新鲜空气进气道26。

控制模块12包括控制器28和差压监测装置30。控制器28可采用计算装置的形式(诸如专用微处理器或电子控制单元(electronic control unit，ECU))，所述计算装置根据来自适当控制软件的指令操作。因此，控制器28包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和一个或多个网络接口，它们都通过通信总线彼此通信。

在所示实施方案中，差压监测装置30包括在进气歧管18中位于气候控制系统滤清器16上游的第一空气压力传感器32和在进气歧管18中位于气候控制系统滤清器16下游的第二空气压力传感器34。

气候控制系统14还包括位于风机叶轮20下游的暖通空调(HVAC)箱40中的操作模式控制门38a-38c。在所示实施方案中，第一操作模式控制门38a控制到仪表板通风口(未示出)的气流。第二操作模式控制门38b控制到机动车辆的乘客舱的地板(未示出)的气流。第三操作模式控制门38c控制到仪表板中的除霜器通风口的气流。如图1所示，仅第二操作模式控制门38b处于打开状态，并且因此，来自风机叶轮20的所有气流被引导通过HVAC箱40以到达机动车辆的乘客舱的地板。

此外，气候控制系统14包括温度混合门39，其用于将来自加热器芯体H的暖空气与来自蒸发器芯体E的冷空气混合并提供处于所需温度的调节空气。

控制模块12还包括至少一个执行器42以将各个新鲜/再循环空气门24a-24c、操作模式控制门38a-38c和温度混合门39移位到气候控制系统14所需的操作位置。更具体地，在所示实施方案中，控制模块包括：用于移位新鲜/再循环空气门24a-24c的第一执行器42、用于移位操作模式控制门38a–38c的第二执行器42₂以及用于移位混合门39的第三执行器42₃。所有执行器42都连接到控制模块12的控制器28并由其控制。

控制模块12还包括连接到控制器28的指示器44。指示器44用于指示气候控制系统滤清器16何时需要更换/清洁。指示器44可包括能够指示需要替换或清洁气候控制系统滤清器16的基本上任何类型的指示器。因此，例如，指示器44可选自由以下组成的一组指示器：视觉信号通知装置、音频信号通知装置、车辆显示器(诸如设置在中控面板上的触摸屏或机动车辆的仪表板上的视觉显示器)、通过无线通信网络连接到机动车辆的智能电话、任何适当类型的人机界面或它们的任何组合。

如图2所示，控制模块12的控制器28连接到各种监测装置并被配置为接收和响应由其提供的数据。在所示实施方案中，那些监测装置选自由以下组成的一组监测装置：环境温度监测装置46、车厢温度监测装置48、电池荷电状态监测装置50、车厢占用监测装置52、计时器54、车门位置监测装置56、天窗位置监测装置58、GPS地理定位装置60、点火状态监测装置62、里程表监测装置64、阳光照度监测装置66和车速监测装置68。这各种监测装置可以是本领域已知可用于监测所指示参数的类型。

应当理解，气候控制监测系统10的控制模块12适于或被配置为周期性地将气候控制系统14设定到滤清器测试配置并且还指示气候控制系统滤清器16何时需要更换/清洁。

滤清器测试配置是通过气候控制系统14的各个新鲜/再循环空气门24a-24c和操作模式控制门38a-38c的特定定位以及针对风机叶轮20的风机马达22设定的特定转速来确立的。在所示实施方案中，滤清器测试配置包括：设定新鲜/再循环空气门24a-24c以用于使空气完全再循环通过乘客舱，以及设定操作模式控制门38a-38c以用于引导空气从气候控制系统14通过门38b完全排出到乘客舱的地板。温度模式设定为全热模式。因此，当处于滤清器测试配置中时，气候控制系统14的所有工况都采用特定位置或配置，以便确保一致的滤清器测试条件。

现在将更详细地描述监测气候控制系统滤清器16的有效寿命的方法。所述方法包括以下步骤：由控制模块12周期性地将气候控制系统14设定到气候控制系统滤清器16的预定滤清器测试配置。接下来是以下步骤：由控制模块12测试气候控制系统滤清器16的有效寿命。所述步骤之后是以下步骤：由指示器44响应于来自控制器28的控制信号指示气候控制系统滤清器16何时需要更换或清洁。

更具体地，所述方法包括以下步骤：由控制模块12通过由差压监测装置30提供给控制器28的差压数据监测气候控制系统14中气候控制系统滤清器16上游和下游的空气差压。这是通过以下方式实现的：使用第一空气压力传感器32监测气候控制系统14中气候控制系统滤清器16上游的空气压力；使用第二空气压力传感器34测量气候控制系统14中气候控制系统滤清器16下游的空气压力；确定上游和下游空气压力的差，然后将差压从差压监测装置30发送到控制模块12。

在气候控制监测系统10的许多可能实施方案中的一个或多个中，所述方法可包括以下步骤：由控制模块12基于由计时器54(例如，时间和日期时钟)提供给控制器28的日期数据确定测试频率。另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：由控制模块12基于由计时器54提供的气候控制系统使用数据确定测试频率，所述气候控制系统使用数据指示自上次进行气候控制系统滤清器测试以来气候控制系统14的总操作时间。

另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：由控制模块12基于由GPS地理定位器装置60提供给控制器28的GPS地理定位器数据确定测试频率。所述GPS地理定位器数据指示并入要测试的气候控制系统滤清器16的机动车辆的位置。机动车辆的位置很重要，因为国家的某些地区的某些污染物数量达到峰值。例如，大型工业城市相比偏远山区空气污染程度可能更高。类似地，国家的一些地区在一年中的某些季节有大的花粉计数。当确定气候控制系统滤清器16的测试频率时，控制模块12可以考虑这些环境因素。

另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：由控制模块12基于由里程表监测装置64提供给控制器28的里程表数据确定测试频率。这种数据指示并入气候控制系统滤清器16的机动车辆的行驶距离。这种数据可与确定气候控制系统滤清器16的测试频率有关。

所述方法还可包括以下步骤：仅在由控制模块12确定并入气候控制系统滤清器16的机动车辆何时未被占用之后才执行测试。关于机动车辆的乘客舱的占用的数据可由车厢占用监测装置52提供给控制器28。这种车厢占用监测装置52在本领域中是已知的，并且可包括：例如，一个或多个相机、机动车辆座椅中的一个或多个重量感测装置、或用于此目的的其他已知装置。

另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：仅在由控制模块12确定并入气候控制系统滤清器16的机动车辆的电池(未示出)具有的荷电量大于预定值之后才执行测试。更具体地，这通过从电池荷电状态监测装置50向控制器28提供电池荷电数据来进行。更具体地，所述预定值是被确定为必须保留储备以在测试气候控制系统滤清器16之后使机动车辆的起动机马达转动并起动内燃发动机的荷电量。

任选地，所述方法可包括以下步骤：仅在由控制模块12确定并入气候控制系统滤清器16的机动车辆的点火状态为OFF之后才执行测试。为此，控制器28适于从点火状态监测装置62接收点火状态数据。这里，应当理解，在气候控制滤清器监测系统的许多可能实施方案中，点火状态无需为OFF以便启动和完成滤清器测试。

另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：仅在由控制模块12确定并入气候控制系统滤清器16的机动车辆静止之后才执行测试。为此，控制器28适于从车速监测装置68接收数据。

另外或可替代地，所述方法可包括以下步骤：仅在由控制模块12确定并入气候控制系统滤清器16的机动车辆的所有车门和车窗关闭之后才执行测试。为此，这可通过配置控制器28以从车门位置监测装置56接收车门位置状态数据来进行。类似地，所述方法可包括以下步骤：仅在由控制模块12确定机动车辆的天窗关闭之后才执行测试。这可通过配置控制器28以从天窗位置监测装置58接收天窗位置数据来进行。由于敞开的车窗、敞开的车门或敞开的天窗可以减轻气候控制系统14中的背压并改变气候控制系统滤清器16下游的空气压力，从而使差压监测装置30的差压测量产生偏差，所以作为滤清器测试配置的一部分确认机动车辆的车门、车窗和天窗都关闭很重要。类似地，确认在测试期间机动车辆静止很重要，因为机动车辆的移动可能影响测试结果。

在一些实施方案中，所述方法还可包括以下步骤：由控制模块12基于阳光强度确定测试频率，所述阳光强度是作为可能造成空气中霉菌计数增大的阴雨天气的指示。为此，控制器28可被配置为从阳光照度监测装置66接收数据。

已经出于说明和描述的目的呈现了前述内容。前述内容并不意图是详尽的或将实施方案局限于所公开的精确形式。根据上述教义，明显的修改和改变是可能的。例如，控制模块12可被配置为检测可能导致一些气候控制系统损坏的缺失滤清器。控制模块12可被配置为在操作员在测试过程中改变气候控制系统设置的情况下中止滤清器测试。在根据被公平、合法和公正地授予的广度进行解释时，所有这类修改和改变都在所附权利要求的范围内。

根据一个实施方案，本发明的进一步特征在于，仅在由控制模块确定并入气候控制系统滤清器的机动车辆的点火状态为OFF之后才执行测试。

根据一个实施方案，本发明的进一步特征在于，仅在由控制模块确定并入气候控制系统滤清器的机动车辆静止之后才执行测试。

根据一个实施方案，本发明的进一步特征在于，仅在由控制模块确定并入气候控制系统滤清器的机动车辆的所有车门和车窗关闭之后才执行测试。

Claims (15)

1.一种气候控制滤清器监测系统，其包括：

控制模块，所述控制模块适于周期性地将气候控制系统设定到滤清器测试配置并指示气候控制系统滤清器何时需要更换/清洁。

2.如权利要求1所述的气候控制滤清器监测系统，其中所述控制模块被配置为监测所述气候控制系统中所述气候控制系统滤清器上游和下游的空气差压。

3.如权利要求2所述的气候控制滤清器监测系统，其中所述控制模块包括控制器和差压监测装置，所述差压监测装置包括在所述气候控制系统滤清器上游的第一空气压力传感器和在所述气候控制系统滤清器下游的第二空气压力传感器。

4.如权利要求3所述的气候控制滤清器监测系统，其中所述控制模块适于将所述气候控制系统的至少一个气流控制门移位到所述滤清器测试配置所要求的特定位置。

5.如权利要求4所述的气候控制滤清器监测系统，其中所述控制模块适于将所述气候控制系统的风机马达设定到所述滤清器测试配置所要求的特定转速。

6.如权利要求5所述的气候控制滤清器监测系统，其中所述控制模块还包括至少一个执行器和一个指示器，所述至少一个执行器用于响应于所述控制器将所述至少一个气流控制门移位到所述特定位置，所述指示器用于指示所述气候控制系统滤清器何时需要更换/清洁。

7.如权利要求6所述的气候控制滤清器监测系统，其中所述控制器被配置为接收和响应由选自由以下组成的一组监测装置提供的数据：环境温度监测装置、车厢温度监测装置、电池荷电状态监测装置、车厢占用监测装置、计时器、车门位置监测装置、天窗位置监测装置、GPS地理定位装置、点火状态监测装置、里程表监测装置、阳光照度监测装置、车速监测装置和它们的组合。

8.一种监测气候控制系统滤清器的有效寿命的方法，其包括：

由控制模块周期性地将气候控制系统设定到滤清器测试配置；

由所述控制模块测试所述气候控制系统滤清器的所述有效寿命；以及

由指示器指示所述气候控制系统滤清器何时需要更换/清洁。

9.如权利要求8所述的方法，其包括：由所述控制模块监测所述气候控制系统中所述气候控制系统滤清器上游和下游的空气差压。

10.如权利要求9所述的方法，其包括：由所述控制模块基于日期数据确定测试频率。

11.如权利要求9所述的方法，其包括：由所述控制模块基于气候控制系统使用数据确定测试频率。

12.如权利要求9所述的方法，其包括：由所述控制模块基于指示并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的位置的GPS地理定位器数据确定测试频率。

13.如权利要求9所述的方法，其包括：由所述控制模块基于指示并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的行驶距离的里程表数据确定测试频率。

14.如权利要求9所述的方法，仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆未被占用之后才执行所述测试。

15.如权利要求9所述的方法，仅在由所述控制模块确定并入所述气候控制系统滤清器的机动车辆的电池具有的荷电量大于预定值之后才执行所述测试。