具有粉尘传感器的机动车辆和用于减少机动车辆的粉尘再悬浮或粉尘排放的方法与流程

本发明涉及根据独立专利权利要求的前序部分的一种具有粉尘传感器的机动车辆和一种用于减少机动车辆的粉尘再悬浮或粉尘排放的方法。

背景技术：

不是由排气引起而是由制动器、轮胎、离合器、路面等的磨损和道路粉尘的再悬浮引起的交通相关的颗粒物排放量对空气污染有相当大的作用。可以预期的是，排气颗粒物排放量将由于越来越严格的极限值而降低，但是其他交通相关的颗粒物排放量将由于更大的交通量而增加，并且可能成为未来法规的焦点。基于来自德国联邦环境局的数据，可以预期的是，在2020年，排气颗粒物排放量仍将占所有交通相关的细粉尘排放量的约18％，其中术语“细粉尘”是指具有小于10μm的空气动力学直径的颗粒物，其对健康特别有害。其余82％是由磨损而不是由排气引起的排放量。这表明不是由排气引起的颗粒物排放量的日益增加的严重性。

为了特别是降低制动器粉尘排放量，例如防护罩、鼓风机和集尘器等技术是已知的。

wo03/035206a2公开了一种具有专利权利要求1的前序部分的特征的机动车辆，如果认为安装在其中的颗粒分析仪是粉尘传感器，则使用其可以分析在行驶期间由机动车辆排放的废气。这种颗粒分析仪——其也被期望能够对颗粒计数——是个非常复杂的装置，该装置只用于测试行程。

us5517298a公开了一种用于通过照亮夹带的小固体或液体颗粒来测量透明气体或液体的移动并且通过速度测量仪来测量其速度的装置。

de10329961a1公开了一种具有专利权利要求1的前序部分的特征——也就是说，用于车辆的集成式细粉尘提取装置——的机动车辆，通过该装置，可以将环境空气中的细粉尘过滤出来并且收集细粉尘进行科学测试，甚至在收集过程中，也可以通过作为粉尘测量单元的气溶胶光谱仪对细粉尘进行分析，其中测得的数据可以通过无线电传输。

此外，已经提出了试图在行驶期间去除环境空气中的细粉尘的机动车辆。

例如，de202006019335u1公开了一种用于车辆的细粉尘提取装置，通过该装置，可以去除供应到车辆内部舱室的新鲜空气中的细粉尘，而且通过该装置，降低环境空气中的细粉尘含量以便符合法律规定的细粉尘极限值也是可能的。

de202006004522u1公开了一种细尘过滤器，该细尘过滤器通过电或磁分离操作并且为了去除流过那里的环境空气中的细粉尘甚至已由其他车辆排放或再悬浮的细粉尘的目的而被设置在进气口格栅和车辆的散热器之间。

de202005005673u1公开了一种用于机动车辆的外部空气过滤器，该外部空气过滤器被安装在保险杠下方并且用于总体减少空气污染物。

这样的系统只有当它们被安装在非常大量的车辆中时才能够有效地减少环境中的细粉尘，并且用于清洁多个过滤器和用于处理收集到的粉尘的费用将是极大的，特别是由于实际上没有害的相对粗的粉尘也会被收集到，并且过滤器将很快变满。

de102009054194a公开了一种具有抬头显示器并且具有引入到其光束路径中的摄像机的车辆，从该摄像机的图像数据中，检测到挡风玻璃上的雨水或污物也是可能的，并且所述文献因此公开了一种具有专利权利要求1的前序部分的特征的机动车辆。

jph09242500a公开了一种具有设置在车顶上的粉尘浓度传感器的环境测量车辆，并且因此同样公开了一种具有专利权利要求1的前序部分的特征的机动车辆。

技术实现要素：

本发明基于能够以更有针对性的方式减少机动车辆的粉尘再悬浮和/或粉尘排放的目的。

所述目的是通过具有独立专利权利要求的特征的一种机动车辆和一种方法来实现的。

从属专利权利要求详细说明了本发明的有利改进。

根据本发明，粉尘传感器是散射光光度计，其测量机动车辆的区域中的空气的粉尘负荷，在该区域中，例如由轮胎再悬浮的粉尘或例如由制动器排放的粉尘具有在行驶期间发生的趋势。根据散射光光度计测得的数据，可以确定是否要采取任何除尘措施，并且如果需要的话，可以采取哪些措施。

相对简单的散射光光度计足以用于本发明，其仅提供在由此观察到的机动车辆的区域中的细粉尘浓度的粗略估算值。

本发明使由传感器识别的细粉尘的再悬浮或释放能够以针对性的方式例如通过对行驶速度的暂时影响措施和/或通过在受影响区域中的针对性的但是暂时的空气净化措施来抵消。

根据对中欧道路状况的研究(http://elpub.bib.uni-wuppertal.de/edocs/dokumente/fbc/chemie/diss2012/mathissen？lang＝de)，不是由排气引起的最大部分的颗粒物排放量随着仅在10％的道路网上特别高水平的灰尘的引入而升高。此外，制动器粉尘仅在少数情况下特别大量地释放。

因此，本发明能够将与减少细粉尘的再悬浮和/或释放相关的限制和努力保持在极限内，因为这些措施可以被限制为特别高水平的粉尘再悬浮和/或排放的阶段。使用这种相对小的努力可以实现对环境的相对大的益处。

散射光光度计优选地附接在轮罩中，附接到车身底部或机动车辆的保险杠。多个散射光光度计也可以附接在各种这样的位置。

此外，散射光光度计和除尘装置可以附接在车辆上的不同位置。因此，例如，前轮上的光度计可以将除尘装置的有用信息项进一步供应到车辆后部。

可以过滤由散射光光度计供应的细粉尘浓度的估算值，以便仅考虑最强的粉尘负荷。

所获取的数据可以用作用于除尘装置的输入参数。为此目的考虑以下因素：

-本身已知的水基除尘系统，其只有当测量到高粉尘浓度时将水喷洒到道路和/或车辆的轮胎上，以使为此目的所需的贮水罐不必非常大；

-本身已知的静电操作的除尘系统，其也仅在测量到高粉尘浓度时才起作用，以使沉淀粉尘所需的容器不必非常大；

-基于常规过滤介质——特别是毛毯、无纺布、合成纤维、织物过滤器或类似介质——的除尘系统，在这种情况下，只有当要预期出现高粉尘排放量时才经由过滤器引导空气流，使得过滤器的使用寿命被显着延长；

-人机界面，其请求或建议驾驶员降低速度以减少粉尘再悬浮，因为其随着行驶速度而不成比例地增加。例如，可以以用于经济驾驶的已知视觉显示器的方式给出降低速度的建议，其中绿色代表低、黄色代表中等、且红色代表高粉尘排放；

-如果测量到由于误用造成的高粉尘浓度，例如在钉面轮胎以过高的速度行驶的情况下，则强制限制车辆的速度；

-用于车辆与车辆通信的车辆自组织网络的云服务，通过云服务，获得的数据连同车辆的地理位置数据可以被上传，并且云服务根据来自非常大量的车辆的收集到的数据来创建粉尘负荷地图，该粉尘负荷地图表示粉尘负荷的可能性的实时地图。以这种方式获得的大量数据可以被提供给道路基础设施的所有者或负责道路基础设施的人，然后他们可以实施适当的对策，例如可以为所有车辆或者仅为没有除尘系统的车辆设置局部速度限制，和/或可以布置成更频繁地清洁受影响的路段。

附图说明

以下将根据附图来描述示例性实施例。在附图中：

图1示出了具有粉尘传感器的机动车辆的示意性侧视图；以及

图2示出了用于减少机动车辆的粉尘再悬浮或粉尘排放的方法的流程图。

具体实施方式

图1所示的机动车辆1具有处于轮罩中的散射光光度计2。散射光光度计测量在轮罩中存在的粉尘颗粒的浓度，该粉尘颗粒从道路表面3再悬浮或由相应的制动器排放。

同样参照图2，在机动车辆1的行驶操作中，轮罩中的粉尘浓度通过散射光光度计2来监测(步骤s1)并且估算(步骤s2)。如果轮罩中的粉尘浓度的估算值超过阈值，并且直到那时，才采取措施以减少粉尘再悬浮(步骤s3)，例如，以结合或过滤粉尘和/或致力于降低车辆的行驶速度。