[发明专利]一种车用汽油油气回收监测装置及其监测方法

权利要求书

1.一种车用汽油油气回收监测装置, 包括油气回收装置、控制装置和云系统；所述油气回收装置包括燃油箱、汽油、油气、油气输入管、回收装置、油气输出管和注油管；所述控制装置包括液位传感器、油气压力传感器、油气输出阀、回收装置压力传感器、曲轴位移传感器、曲轴、连杆、进气管油气输入阀、节气门位置传感器、发动机进气管、控制单元和外界环境压力传感器；所述云系统包括车载发射器、云平台和计算机；其特征在于：

所述燃油箱安装在车辆底盘上，其内部存放汽油；所述油气在油气输出阀没有打开的条件下被存放在燃油箱的上部空间；所述油气输入管右端底部与油气输出阀相连，左端面与回收装置的右端面相连接；所述油气输出管上端与进气管油气输入阀相连，右端与回收装置的左端面相连；所述注油管安装在燃油箱的右侧；

所述液位传感器的浮子漂浮在汽油的上方，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述油气压力传感器安装在燃油箱顶部内侧壁面上，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述油气输出阀安装在燃油箱顶部外壁面上，上端与油气输入管下端相连，油气输出阀的输入端子与控制单元输出端子相连；所述回收装置压力传感器安装在回收装置的内侧壁上，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述曲轴位移传感器安装在曲轴右端面的右侧，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述曲轴安装在发动机箱体上，曲柄处与连杆相连；所述连杆顶部与发动机活塞内部的销相连，下端与曲轴的曲柄处相连；所述进气管油气输入阀安装在发动机进气管的下端外壁面上，下端与油气输出管相连，其信号输入端子与控制单元的输出端子相连；所述节气门位置传感器安装在发动机进气管圆形管上部内壁上，节气门通过固定在进气管壁面上的中心轴安装在发动机进气管圆形管中；所述发动机进气管安装在发动机进气门的右侧；所述控制单元安装在汽车车身内部，其上同时设置单独的输出端子连接车载发射器；所述外界环境压力传感器安装在汽车外部，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；

所述车载发射器安装在汽车车身内部，其输入端子与控制单元的输出端子相连；所述云平台安放在一个固定的机房内，有单一的输出端子与计算机的输入端子相连；所述计算机与云平台安放在同一个机房内。

2.根据权利要求1所述的车用汽油油气回收监测装置，其特征是: 所述燃油箱的材料为塑料。

3.一种利用权利要求1所述的车用汽油油气回收监测装置的监测方法，其特征在于：包括油气回收再利用过程、油气分量分类监测方法，以及压力与质量转换关系：

（1）所述油气回收再利用过程为：汽油存放在燃油箱内，受外界环境的干扰使燃油箱上部空间的油气增多，当燃油箱的油气压力值到达设定高位值时，油气压力传感器把监测的油气压力信号输送到控制单元内并处理，控制单元向油气输出阀发出开启信号，燃油箱内的油气流经油气输出阀和油气输入管到达回收装置内，当燃油箱内的压力下降到设定低位值时，控制单元接收到油气压力传感器压力信号值后向油气输出阀发出关闭指令；当回收装置内聚集的油气压力大于外界环境压力值时，回收装置压力传感器向控制单元输送信号，同时控制单元通过曲轴位移传感器监测曲轴处于正常工作状态时，控制单元向进气管油气输入阀发送开启信号，待进气管油气输入阀开启后，在回收装置内油气在压力差的作用下向发动机气缸内输送油气，直到回收装置压力传感器输出的油气压力值与外界环境压力值相同时，控制单元向进气管油气输入阀发出关闭指令；当回收装置内的油气压力超出设定高位值时，且曲轴位移传感器检测到发动机处于不工作状态时，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，经控制单元接受并判断，向进气管油气输入阀发出开启指令，直至回收装置内的油气压力低于最高设定值，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，控制单元向进气管油气输入阀发出关闭指令；

（2）所述油气分量分类监测方法为：液位传感器、油气压力传感器、回收装置压力传感器、曲轴位移传感器和外界环境压力传感器实时向控制单元传送电信号，电信号数据经过车载发射器和接收器汇总到云平台，最后经过云平台对油气挥发量进行分类汇总、集中求和以及数据分析；

当液位传感器检测的油位处于低位限制值，同时燃油箱内油气压力传感器检测的压力信号又快速增加，此时的工况为加油工况，该段时间内回收的油气为加油油气，控制单元把检测的压力值进行记录，并通过车载发射器实时向云平台发送信号；

当曲轴位移传感器不再向控制单元传送发动机运行信号并持续一段时间，该段时间内发动机的余热会引起油气挥发，在该段时间内回收的油气为热浸油气，该段的计时时间由控制单元中的计时器设定完成，控制单元实时记录该段时间形成的油气压力，并通过车载发射器实时向云平台发送信号；

当控制单元接收到燃油箱内压力值处于逐步上升，且维持一段时间，该段时间内油气量的产生是由于大气温度对燃油箱内燃料加热引起的油气蒸发，该段油气挥发为昼间油气；该段的计时时间由控制单元中的计时器设定完成，控制单元实时记录该段时间形成的油气压力，并通过车载发射器实时向云平台发送信号；

当回收装置内的油气压力超出设定高位值时，且曲轴位移传感器检测到发动机处于不工作状态时，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，经控制单元接受并判断，向进气管油气输入阀发出开启指令，直至回收装置内的油气压力低于最高设定值，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，控制单元向进气管油气输入阀发出关闭指令；此过程中回收装置把多余的油气释放到大气中，该阶段释放的油气为损失油气；

云平台把每辆车发送的信号进行识别、分类和汇总，最后得到总体回收的油气量和各种工况下的油气分量，油气分量包括加油油气分量、热浸油气分量、昼间油气分量和油气损失分量；云平台通过对加油油气分量、热浸油气分量和昼间油气分量进行求和得出每辆汽车油气回收的量，并对每辆汽车油气回收量进行累加，得出全部车辆油气回收的总量；云平台同时对每辆汽车油气损失分量进行累加，并判断和分析油气损失总量和外界大气质量之间的关系；

（3）所述压力与质量转换关系为：根据理想气体状态方程：pV=(mRT/M)可得，m= pVM/RT

p—气体的压强，单位通常为atm或kPa；

V—气体的体积，单位为L；

M—空气的摩尔质量28.97g/ mol

R—气体常数，R=8.314411 J/mol.k

T—气体的绝对温度，单位为K

可以通过该公式关系，经过多次试验制作油气压力与质量之间对应表；云平台把搜集、分类后的油气压力对应成油气的质量。