汽车尾气排放监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种汽车尾气排放监控装置。
【背景技术】
[0002]对机动车尾气污染进行研宄始于上个世纪中期的欧美国家，我国则开始于上个世纪80年代。在尾气污染监测方面，国内外许多学者都进行过大量工作，不仅应用了现代物理、化学分析方法研制了大量尾气污染监测仪器，取代了常规的塑料袋收集法，而且还根据尾气污染特征建立了许多数学预测模型，并结合GIS(地理信息系统，GeographicInformat1n System)和RS (远距离的监测技术，remote sensing)手段在大多数城市进行了实证研宄。
[0003]汽车在线诊断OBD-1I (On-Board Diagnostics)起源于1982年。当时美国加州大气资源局(ARB)开始制定一项法规，要求自1988年开始所有在加州出售的车辆必须装备车载诊断系统，用以控制排放系统的失效。OBD-1I标准的重点内容包括有功能定义的16针诊断座、电子通信协议、故障诊断码(DTC)、标准化的技术(测试方法、测试条件、网络环境等)。装有OBD-1I的车辆诊断出系统故障时通过MIL灯提醒驾驶者，其车辆的废气排放量超标，需要进行修理。同时汽车动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器，故障诊断仪通过OBD-1I接口从PCM中读取故障码(A、B、C、D四类)，根据故障码提示，指导维修人员快速定位故障点进行修理。尽管OBD-1I诊断系统具有先进性和有效性，但车主对MIL报警还不会主动重视，以至于使尾气超标排放污染环境，使车辆进一步受损，甚至因故障导致事故。虽然国内外已出现OBD故障诊断仪，但安装在车上的实时监控OBD-1I数据并通过GPRS/CDMA无线传输到指定信息中心的装置，至今在国内外未见报到。
[0004]然而，针对现有的尾气排放监控装置的研宄主要集中在OBD和数据传输方式的改进上，而没有考虑尾气排放过程中可能受到的外部气体污染，例如，在公路上其他车辆的尾气排放或周边环境中的空气质量对于汽车自身尾气排放的检测。
【发明内容】
[0005]本发明为了降低周边环境和车辆对车辆尾气排放监测的干扰，提出了一种汽车尾气排放监控装置，包括监控端和检测端，所述监控端包括处理单元，所述检测端包括:控制单元以及分别与控制单元连接的供电单元、通信单元，所述检测端还包括尾气采集单元和尾气分析单元，所述尾气采集单元包括气体勾化单元、多个吹气单元和多个接气单元，该多个接气单元与该多个吹气单元--对应且对应的吹气单元和接气单元间隔一定距离，所述接气单元包括进气密封电磁阀，所述进气密封电磁阀与所述控制单元相连接，所述气体匀化单元包括多个进气口和一个排气口以及彼此连接的风叶、转轴和电动机，气体匀化单元的排气口处设置有排气密封电磁阀和真空泵，所述每个接气单元分别与气体匀化单元的多个进气口之一相连接，所述排气口连接所述尾气分析单元。
[0006]进一步地，所述尾气分析单元包括一氧化碳检测器、二氧化碳检测器和PM2.5检测单元。
[0007]进一步地，所述控制单元与汽车的发动机转速测量装置连接。
[0008]进一步地，所述控制单元与汽车的发动机转速测量装置通过无线通信的方式连接。
[0009]进一步地，所述尾气分析单元还连接通信单元，用于将尾气分析结果数据以无线的形式传输出去。
[0010]进一步地，所述供电单元包括与汽车后轮轮轴连接的曲轴和与该曲轴连接的发电机。
[0011]进一步地，所述监控端接收检测端通过所述通信单元传输的尾气分析单元输出的数据，且所述监控端与检测端通过有线和/或无线的方式连接。
[0012]进一步地，所述监控端包括通信单元、报警单元和显示单元。
[0013]本发明的有益效果为:利用多个吹气单元和多个接气单元这种结构，提高了汽车尾气进入检测装置的体积，而且利用真空泵产生的压力差使得进入各种气体检测传感器的气体浓度基本保持不变，减少了现有技术中没有解决的尾气检测过程中进入检测装置的尾气的浓度变淡的问题。此外，该汽车尾气排放监控装置的电力供应由后轮的转动而发电，节省了电力，有利于该监测装置的一体化和集成化，使之适用于单独或整体地结合到汽车排气管附近，既可以作为车辆的标准配置使司机使用监控端随时监控，又便于车辆检测单位临时安装并使用监控端进行达标测试。
【附图说明】
[0014]图1是本发明优选实施例的汽车尾气排放监控装置的原理框图。
[0015]图2是本发明优选实施例的检测端和监控端的通信单元的发射电路电路图。
[0016]图3是本发明优选实施例的检测端和监控端的通信单元的接收电路电路图。
【具体实施方式】
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的优选实施例及该实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0018]如图1所示，本发明实施例的汽车尾气排放监控装置包括监控端和检测端，所述监控端包括处理单元，所述检测端包括:控制单元以及分别与控制单元连接的供电单元、通信单元。控制单元采用STM32F103XX系列ARM处理器，提供数模转换电路，实现传感器的模拟量输入。数模转换电路采用ICL7135将采集到的模拟数据转换为数字数据。它是四位半的双积分A/D转换器，具有精度高、价格低廉、抗干扰能力强的优点。
[0019]本发明的供电单元包括发电机，仅在汽车处于开动状态下向该汽车尾气排放监控装置充电，即仅在汽车的发动机工作的状态下供电。供电的原理是采用与汽车两个后轮的轮轴连接的曲轴连接所述发电机，且优选地，供电单元还包括储电单元，该储电单元在当发电机发电期间被充电，用于在车辆行驶过程中遇到红绿灯等情形下处于发动机工作但车轮未动时，向汽车尾气排放监控装置充电。
[0020]如图1所示，检测端还包括尾气采集单元和尾气分析单元。所述控制单元与汽车的发动机转速测量装置连接。优选地，这种连接是无线通讯连接。当汽车的后轮转动以后，上述供电单元向汽车尾气排放监控装置供电，控制单元判断发动机转速测量装置输出的发动机转速是否超过预定的阈值:若超过，则启动尾气采集单元和尾气分析单元等检测端的各个组件；否则不启动检测端。
[0021]所述尾气采集单元包括气体勾化单元、多个吹气单元和多个接气单元。其中，多个接气单元与多个吹气单元--对应且对应的吹气单元和接气单元间隔一定距离，所述接气单元包括进气密封电磁阀，所述进气密封电磁阀与所述控制单元相连接，所述气体匀化单元包括多个进气口和一个排气口以及彼此连接的风叶、转轴和电动机，气体匀化单元的排气口处设置有排气密封电磁阀和真空泵，所述每个接气单元分别与气体匀化单元的多个进气口之一相连接，所述排气口连接所述尾气分析单元。尾气分析单元还连接通信单元，用于将尾气分析结果数据以无线的形式传输出去。
[0022]控制单元还与通信单元连接，该通信单元用于通过有线或无线的方式实现监控端和检测端之间的数据传输。通信单元包括发射电路和接收电路，发射电路和接收电路的电路图分别如图2和3所示。该通信单元采用了专用发射模块H)5C和接收模块J04E，该对模块是专为这种编码电路无线传输而设计的低速数传模块。该模块采用SMT树脂封装，体积小巧，工作在315MHz频率上，可以长时间连续发送和接收。发射模块H)5C采用声表谐振器稳频，频率一致性较好，免调试，特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。它具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，12V为最佳工作电压，发射电流约5-8mA。而且R)5C内含隔离调制电路消除输入信号对射频电路的影响，信号直接耦合，性能稳定编码信号可以直接连接到H)5C的数据输入端。接收模块J04E采用独特的超再