[发明专利]一种汽车尾气排放数据采集分析系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机尾气排放处理领域，尤其是涉及一种汽车尾气排放数据采集分析系统及其处理方法。

背景技术

环境问题是当代人类面临的四大社会问题(粮食，人口，环境，能源)之一。20世纪80年代以来，环境污染愈加严重，制约了经济的发展，危机到人类自身生存的空间，是一个亟待解决的问题。而在造成环境污染的诸因素中，车辆排出的废气占有很大的比例，而且它对人们的身体健康造成的危害最大，特别是在大城市，它已成为主要的污染源。现今北京市机动车排放量在污染物总排放量中的比重CO达58.4％，HC达86.8％，NO达46％，据欧洲航天局公布的卫星图像显示，北京汽车废气污染居世界之最，已成为世界上最大的汽车废气污染沉积中心。为改善环境，我国制定了严格的排放法规。实践证明，单纯依靠发动机机内净化已经无法满足国三以上排放要求。后处理技术是今后发动机排放控制的主要方向。而废气再循环技术(Exhaust Gas Recycling，EGR)则可以降低发动机气缸燃烧温度，减小NOX的排放。后处理器与EGR相结合，可以有效降低发动机污染物的排放。

评价后处理器减排能力一般方法是用发动机原机的排放数据与装载后处理器后的排放数据作对比。但是这种方法有两个弊端。一方面，试验时不能确保原机和装载后处理后的大气条件、进气情况、喷油情况、负载情况完全一致，这样的对比不能准确反映后处理器的减排能力而且花耗的时间长，后续的数据整理不便，试验效率低。另一方面，这种对比只能在稳态工况下进行，也就是说这种方法只能在一定程度上评价稳态工况下后处理器的减排能力。一种较好的方法是在后处理器前后同时布置测点，但是这种方法难以保证测量仪器会同时采集、记录数据，而且数据纷繁复杂，实验人员难以根据实验数据迅速作出判断，同时也不便于后续的试验结果处理。

另一方面为了在道路上检测车用发动机的尾气排放或者后处理器的减排能力，除了发动机台架试验以外还需要做车载试验。车载试验是在有限的、移动的空间里(车厢)进行的，尾气检测方案所需的硬件设备需要尽可能简单、轻巧且操作方便。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车尾气排放数据采集分析系统及其处理方法，实现对多台排气分析仪、烟度计进行数据采集、分析、保存，试验准确性、效率较高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽车尾气排放数据采集分析系统，与发动机组件连接，所述发动机组件包括发动机、后处理器和排气管道，所述排气管道分别连接在发动机前后端和后处理器前后端，所述系统包括测量端和控制端，所述测量端包括与排气管道连接的测量仪，所述控制端包括装载有尾气数据收集分析软件的计算机，所述计算机与测量仪通过USB转RS232接口转换器连接。

所述测量仪包括排气分析仪、烟度计和/或温度计。

所述测量仪的采样管通过卡套式接头与排气管道连接。

所述测量仪设置在发动机前端排气管道、发动机后端排气管道、后处理器前端排气管道和后处理器后端排气管道中的一个或多个位置处。

一种汽车尾气排放数据采集分析系统的处理方法，包括以下步骤：

1)设置数据采样参数和采样模式，所述采样模式包括台架稳态采样模式和车载瞬态采样模式；

2)控制端根据所述数据采样参数，通过USB转RS232接口转换器向测量端发送测量命令；

3)控制端接收测量端反馈的测量数据，解析并显示，包括测量数据的实时显示和时变曲线显示；

4)控制端开始保存测量数据，判断当前采样模式是否为台架稳态采样模式，若是，则执行稳态测量流程，若否，则执行瞬态测量流程。

所述数据采样参数包括采样工况点位置、通讯口、采样周期和采样样本数。

所述瞬态测量流程具体为：

A1)保存当前测量数据；

A2)等待一个采样周期；

A3)判断是否需要停止数据保存，若是，则结束，若否，则返回步骤A1)。

所述稳态测量流程具体为：

B1)等待一个采样周期；

B2)保存当前测量数据，作为一个样本；

B3)判断样本个数是否达到设定的采样样本数，若是，则执行步骤B3)，若否，则返回步骤B1)；

B4)计算所有样本的样本方差；

B5)判断样本方差是否小于设定值，若是，则删除最早的一个样本，返回步骤B1)；

B6)将所有样本的平均值作为稳态测量值，并保存。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：