[发明专利]机动车实际工况油气生成及脱附车载数据采集系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及机动车蒸发排放处理技术领域，具体涉及机动车实际工况油气生成及脱附车载数据采集系统与方法。

背景技术

机动车排放目前为城市VOCs排放的主要因素，而随着尾气排放标准的不断加严，蒸发排放控制引起越来越多的关注。机动车蒸发排放包括昼间排放，热浸排放，渗透排放，加油排放及运行损失。其原因主要为三个方面：由于温度变化，油箱中产生油气并通过排气管排入大气；油气系统中的油气通过渗透作用排入大气；加油过程中泄漏及油气置换产生的排放。目前机动车上均装有碳罐以控制油气排放，常见的碳罐包括三个通气口，分别为：大气口，油箱口，脱附口。分别连接外界环境，汽车油箱口，汽车发动机脱附口。

传统评价机动车蒸发排放控制水平的方法为采用密闭仓测试的方法。目前国际现行的主流方法包括美国EPA的蒸发排放测试流程及欧洲IV型实验测试流程。其中美国标准测试流程包括：72小时昼间排放及行驶损失测试，美国48小时昼间蒸发及热浸排放测试，美国加油排放测试。不论美国或者欧洲的测试方法，其基本内容都为：燃油系统燃油更新；碳罐预处理及加载击穿；机动车通过某个运行工况进行预处理行驶；浸车；密闭仓内排放测试。该种方法可以通过最终排放量直观的表现机动车蒸发排放的控制水平，但方法缺陷为：只能反映标准测试方法下的控制状况，并不能完全反映实际运行下的状况；测试过程繁琐，耗时长，成本高，不能大规模测试。

根据现有的研究，影响机动车蒸发排放的因素包括：碳罐工作能力；碳罐脱附性能；机动车行驶速度及加速度；来自油箱的油气生成量；机动车油气系统渗透性。目前对于各个因素的研究多为实验室实验过程中根据需要使用相关仪器进行采集，没有能够用于车辆实际道路运行下各参数系统采集的统一的仪器或者设备。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种机动车实际工况油气生成及脱附车载数据采集系统与方法，该系统可以在机动车实际道路运行过程中采集汽车实际工况下油气生成及碳罐脱附数据，实现低成本的获得大量评价实际运行中蒸发排放控制水平的数据；采集数据包括：机动车运行时的速度及加速度，机动车运行过程中油箱油气生成量，机动车碳罐工作能力，机动车碳罐脱附流量，机动车碳罐脱附质量；综合各项参数来评价其蒸发排放控制水平。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

机动车实际工况油气生成及脱附车载数据采集系统，包括GPS接收天线、气体流量计、捕集碳罐、主机和电脑；所述GPS接收天线安装在机动车车顶或天线周围没有过多金属遮蔽的情况下置于车内，所述气体流量计的气流出口通过硅胶管与机动车发动机脱附口或机动车原碳罐的大气口连接，所述捕集碳罐的油箱口与机动车原碳罐的大气口通过硅胶管连接；所述主机包括中央处理器，与中央处理器连接的流量数据采集模块、数据存储模块和GPS数据采集模块，以及与中央处理器、流量数据采集模块、数据存储模块和GPS数据采集模块连接的对其供电的蓄电池；所述中央处理器与电脑连接，所述流量数据采集模块与气体流量计连接，所述GPS数据采集模块与GPS接收天线连接；还包括称重的0.01g电子天平；

通过GPS接收天线和GPS数据采集模块接收GPS卫星发射的定位信号，通过中央处理器计算出机动车逐秒的速度、加速度及经纬度，数据由数据存储模块保存；

流量数据采集模块采集脱附流量数据，经中央处理器处理，转换为逐秒的脱附流量数据，并由数据存储模块保存。

所述GPS接收天线由GPS连接线与主机前段的I/O接口相连。

所述主机通过电源线与机动车点烟器相连，实现仪器充电。

所述GPS数据采集模块接收来自GPS接收天线的信号，实现高精度GPS定位数据获取；其时间分辨率为0.1秒，准确度为1米以内。

所述气体流量计将流量信息转换为电压信号输出至流量数据采集模块。

所述流量数据采集模块能够将气体流量计输出的电压信号以1秒间隔连续记录。

所述捕集碳罐为具有高工作能力的ORVR碳罐。

上述所述的车载数据采集系统的采集方法，包括如下步骤：