汽車尾氣排放監控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車電子技術領域，尤其涉及一種汽車尾氣排放監控裝置。
【背景技術】
[0002]對機動車尾氣污染進行研宄始于上個世紀中期的歐美國家，我國則開始于上個世紀80年代。在尾氣污染監測方面，國內外許多學者都進行過大量工作，不僅應用了現代物理、化學分析方法研制了大量尾氣污染監測儀器，取代了常規的塑料袋收集法，而且還根據尾氣污染特征建立了許多數學預測模型，并結合GIS(地理信息系統，GeographicInformat1n System)和RS (遠距離的監測技術，remote sensing)手段在大多數城市進行了實證研宄。
[0003]汽車在線診斷OBD-1I (On-Board Diagnostics)起源于1982年。當時美國加州大氣資源局(ARB)開始制定一項法規，要求自1988年開始所有在加州出售的車輛必須裝備車載診斷系統，用以控制排放系統的失效。OBD-1I標準的重點內容包括有功能定義的16針診斷座、電子通信協議、故障診斷碼(DTC)、標準化的技術(測試方法、測試條件、網絡環境等)。裝有OBD-1I的車輛診斷出系統故障時通過MIL燈提醒駕駛者，其車輛的廢氣排放量超標，需要進行修理。同時汽車動力總成控制模塊(PCM)將故障信息存入存儲器，故障診斷儀通過OBD-1I接口從PCM中讀取故障碼(A、B、C、D四類)，根據故障碼提示，指導維修人員快速定位故障點進行修理。盡管OBD-1I診斷系統具有先進性和有效性，但車主對MIL報警還不會主動重視，以至于使尾氣超標排放污染環境，使車輛進一步受損，甚至因故障導致事故。雖然國內外已出現OBD故障診斷儀，但安裝在車上的實時監控OBD-1I數據并通過GPRS/CDMA無線傳輸到指定信息中心的裝置，至今在國內外未見報到。
[0004]然而，針對現有的尾氣排放監控裝置的研宄主要集中在OBD和數據傳輸方式的改進上，而沒有考慮尾氣排放過程中可能受到的外部氣體污染，例如，在公路上其他車輛的尾氣排放或周邊環境中的空氣質量對于汽車自身尾氣排放的檢測。

【發明內容】

[0005]本發明為了降低周邊環境和車輛對車輛尾氣排放監測的干擾，提出了一種汽車尾氣排放監控裝置，包括監控端和檢測端，所述監控端包括處理單元，所述檢測端包括:控制單元以及分別與控制單元連接的供電單元、通信單元，所述檢測端還包括尾氣采集單元和尾氣分析單元，所述尾氣采集單元包括氣體勾化單元、多個吹氣單元和多個接氣單元，該多個接氣單元與該多個吹氣單元--對應且對應的吹氣單元和接氣單元間隔一定距離，所述接氣單元包括進氣密封電磁閥，所述進氣密封電磁閥與所述控制單元相連接，所述氣體勻化單元包括多個進氣口和一個排氣口以及彼此連接的風葉、轉軸和電動機，氣體勻化單元的排氣口處設置有排氣密封電磁閥和真空泵，所述每個接氣單元分別與氣體勻化單元的多個進氣口之一相連接，所述排氣口連接所述尾氣分析單元。
[0006]進一步地，所述尾氣分析單元包括一氧化碳檢測器、二氧化碳檢測器和PM2.5檢測單元。
[0007]進一步地，所述控制單元與汽車的發動機轉速測量裝置連接。
[0008]進一步地，所述控制單元與汽車的發動機轉速測量裝置通過無線通信的方式連接。
[0009]進一步地，所述尾氣分析單元還連接通信單元，用于將尾氣分析結果數據以無線的形式傳輸出去。
[0010]進一步地，所述供電單元包括與汽車后輪輪軸連接的曲軸和與該曲軸連接的發電機。
[0011]進一步地，所述監控端接收檢測端通過所述通信單元傳輸的尾氣分析單元輸出的數據，且所述監控端與檢測端通過有線和/或無線的方式連接。
[0012]進一步地，所述監控端包括通信單元、報警單元和顯示單元。
[0013]本發明的有益效果為:利用多個吹氣單元和多個接氣單元這種結構，提高了汽車尾氣進入檢測裝置的體積，而且利用真空泵產生的壓力差使得進入各種氣體檢測傳感器的氣體濃度基本保持不變，減少了現有技術中沒有解決的尾氣檢測過程中進入檢測裝置的尾氣的濃度變淡的問題。此外，該汽車尾氣排放監控裝置的電力供應由后輪的轉動而發電，節省了電力，有利于該監測裝置的一體化和集成化，使之適用于單獨或整體地結合到汽車排氣管附近，既可以作為車輛的標準配置使司機使用監控端隨時監控，又便于車輛檢測單位臨時安裝并使用監控端進行達標測試。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明優選實施例的汽車尾氣排放監控裝置的原理框圖。
[0015]圖2是本發明優選實施例的檢測端和監控端的通信單元的發射電路電路圖。
[0016]圖3是本發明優選實施例的檢測端和監控端的通信單元的接收電路電路圖。
【具體實施方式】
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的優選實施例及該實施例中的特征可以相互組合。下面結合附圖對本發明做進一步描述。
[0018]如圖1所示，本發明實施例的汽車尾氣排放監控裝置包括監控端和檢測端，所述監控端包括處理單元，所述檢測端包括:控制單元以及分別與控制單元連接的供電單元、通信單元。控制單元采用STM32F103XX系列ARM處理器，提供數模轉換電路，實現傳感器的模擬量輸入。數模轉換電路采用ICL7135將采集到的模擬數據轉換為數字數據。它是四位半的雙積分A/D轉換器，具有精度高、價格低廉、抗干擾能力強的優點。
[0019]本發明的供電單元包括發電機，僅在汽車處于開動狀態下向該汽車尾氣排放監控裝置充電，即僅在汽車的發動機工作的狀態下供電。供電的原理是采用與汽車兩個后輪的輪軸連接的曲軸連接所述發電機，且優選地，供電單元還包括儲電單元，該儲電單元在當發電機發電期間被充電，用于在車輛行駛過程中遇到紅綠燈等情形下處于發動機工作但車輪未動時，向汽車尾氣排放監控裝置充電。
[0020]如圖1所示，檢測端還包括尾氣采集單元和尾氣分析單元。所述控制單元與汽車的發動機轉速測量裝置連接。優選地，這種連接是無線通訊連接。當汽車的后輪轉動以后，上述供電單元向汽車尾氣排放監控裝置供電，控制單元判斷發動機轉速測量裝置輸出的發動機轉速是否超過預定的閾值:若超過，則啟動尾氣采集單元和尾氣分析單元等檢測端的各個組件；否則不啟動檢測端。
[0021]所述尾氣采集單元包括氣體勾化單元、多個吹氣單元和多個接氣單元。其中，多個接氣單元與多個吹氣單元--對應且對應的吹氣單元和接氣單元間隔一定距離，所述接氣單元包括進氣密封電磁閥，所述進氣密封電磁閥與所述控制單元相連接，所述氣體勻化單元包括多個進氣口和一個排氣口以及彼此連接的風葉、轉軸和電動機，氣體勻化單元的排氣口處設置有排氣密封電磁閥和真空泵，所述每個接氣單元分別與氣體勻化單元的多個進氣口之一相連接，所述排氣口連接所述尾氣分析單元。尾氣分析單元還連接通信單元，用于將尾氣分析結果數據以無線的形式傳輸出去。
[0022]控制單元還與通信單元連接，該通信單元用于通過有線或無線的方式實現監控端和檢測端之間的數據傳輸。通信單元包括發射電路和接收電路，發射電路和接收電路的電路圖分別如圖2和3所示。該通信單元采用了專用發射模塊H)5C和接收模塊J04E，該對模塊是專為這種編碼電路無線傳輸而設計的低速數傳模塊。該模塊采用SMT樹脂封裝，體積小巧，工作在315MHz頻率上，可以長時間連續發送和接收。發射模塊H)5C采用聲表諧振器穩頻，頻率一致性較好，免調試，特別適合多發一收無線遙控及數據傳輸系統。它具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，12V為最佳工作電壓，發射電流約5-8mA。而且R)5C內含隔離調制電路消除輸入信號對射頻電路的影響，信號直接耦合，性能穩定編碼信號可以直接連接到H)5C的數據輸入端。接收模塊J04E采用獨特的超再