[发明专利]用于感测排气排放物的车载系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及车辆排放物测量系统的领域，并且更具体地，本发明涉及一种改进的车载排放物测量系统。

背景技术

机动车辆排放物是许多大城市地区空气污染的主要来源。结果，当前相当大的精力和资源致力于各种减排策略，例如，排放物检查程序、新配方燃料或可替代的燃料、用于新车辆的更严格的标准、公共交通、改进的发动机控制技术和催化剂技术、现有的车辆的升级和修理以及目的在于为减少排放物提供财政鼓励的减排信用。然而，为了推断出这些减排策略的影响和利用排放物信用，必要的是测量和收集在车辆的使用年限上的、准确的、真实的排放物测量值。

已知可以在专业实验室中执行排放测试，在该专业实验室中车辆根据规定的行驶循环在测功器上驱动，所述测功器例如是用于轻型和中型车辆的I/M 240或FTP和用于重型车辆的CBD。该方法具有若干明显的缺点，包括行驶循环不准确地代表真实的行驶条件，真实的行驶条件多样化并且经常是未知的。

还已知附装到车辆的移动测试系统。例如，由塞拉研究院公开了安装在专用的带测量仪器的车辆上的车载测试系统。该系统使用：维修等级的四种气体非发散性红外线（NDIR）分析仪来测量排气浓度；和若干安装在发动机上的传感器来确定进气流量。根据这些测量值，可以计算排气的质量流量和质量排放量。

美国丹佛大学开发出一种仅使用维修等级的NDIR分析仪浓度数据的更简单的系统来预测I/M 240质量排放量。使用该系统，可以根据浓度数据计算污染物与所消耗的燃料的平均比。所消耗的燃料的量 则可以从行程的长度和燃料燃烧效率推断出。虽然该方法成功用于预测车辆是将通过I/M 240测试或还是未能通过I/M 240测试，并且已经合并到更新型的维修等级的分析仪，但是不足以准确地测量实际的质量排放量，这是由于在极端（高或低）的排气流动期间其没有合适地考虑排放物。

近年来，已经开发出多个便携式的排放物测量系统（PEMS）。PEMS是车载测试系统或装置，当移动源在实际的真实世界中使用而不是在实验室或模拟环境中使用时，其测量来自移动源的排放物。

由在美国纽约11901河源声音大道3000的Global MRV公司所制造的AXION^TM装置是可在市场上买到的PEMS。该系统能够在实际的真实世界以及常规使用和操作期间测量各种车辆发动机上的质量排放量。该单元提供用于汽油动力车辆的HC、CO、CO₂、NO_X和O₂读数和用于柴油车辆的NO_X、CO、CO₂、O₂和PM（光散射）读数。从插入尾管中的取样探头获得污染物浓度。然后，该数据与排气流数据组合来确定质量排放量，所述排气流数据通过使用从车辆发动机控制单元读取的发动机参数而计算出。

名称为“便携式车载质量排放量测量系统”的美国专利No.6,308,130公开了一种用于测量质量排放量的PEMS。名称为“用于测量车辆排气颗粒排放物的便携式车载系统”的美国专利No.6,435,019公开了一种测量颗粒物排放物的PEMS。美国专利No.6,308,130和美国专利No.6,435,019中的每个的公开内容全部通过参考包含于此。

由在美国印第安纳州47201哥伦布科技大道2555的Analytical Enginerring公司所提供的SPOT单元是可在市场上买到的另一个PEMS。由美国密歇根州48176盐湖S国道6812的Sensors公司所提供的单元是又一个可替代的装置。对于颗粒物，由在美国明尼苏达州55126肖维尤开衫路500的TSI公司所制造的SCANNING MOBILITY PARTICLE SIZER^TM是可在市场上买到的又一个PEMS系统。FTIR气体分析仪也可在市场上买到，例如由在美国加利福尼亚州92626科斯塔梅萨麦考密克大道130的MIDAC公司 所制造的TITAN FTIR气体分析系统。

发明内容