車輛排放監測裝置及方法
2023-05-20 10:30:26 1
專利名稱：車輛排放監測裝置及方法
技術領域：
本發明是有關一種監測二氧化碳排放量的裝置與方法，特別是利用車上診斷系統 (On-Board Diagnostics, 0BD)所讀取到的瞬時油耗運算出二氧化碳排放量。
背景技術：
由於人類燃燒化石燃料，排放大量二氧化碳等溫室氣體，造成地球暖化，使得人類更加注重二氧化碳的排放，因此發明了許多偵測二氧化碳排放量的系統。其中偵測車輛的排放以車載排放量測系統(On-BoardEmission Measurement System, 0BS)較為大宗，而車載排放量測系統量測二氧化碳乃是採用加熱型非發散式紅外線分析儀進行量測，其原理是以特定氣體吸收特定波長來量測氣體的體積濃度，再轉換為排放量。但此方式的成本高，故無法於每部車上均安裝以量測車輛排放的汙染值，但若於定點設置車載排放量測系統進行量測，不僅曠日費時，且難以得到即時的車輛汙染排放資訊，況車載排放量測系統的安裝與操作手續繁複，難以實現於實際道路上。中國臺灣省專利097110938號，其提到以車上診斷系統取得車輛數據，通過無線網絡回傳至遠端伺服器診斷廢氣數據；但是，同是利用車上診斷系統取得數據，但因車上診斷系統僅能以瞬時油耗粗估廢氣資訊，所得的資訊正確率不高，難以作為參考。中國專利20071005M70. 8號，其提到以歧管壓力感測器、歧管溫度感測器、廢氣分析器的組成來量測汽車排氣與油耗，雖可測出汽車排氣與油耗，但其計算過程與系統繁
Μ. ο中國臺灣省專利M3667^號，其提到利用衛星導航得知一位移後，利用其數據計算出移動位移後產生的碳排放量，但因衛星定位有其一定的誤差量，故以物體移動距離來推算二氧化碳排放量此方式所得數據有待商榷。有鑑於此，本發明是針對上述的問題，提出一種簡易的車上診斷系統加值工具的車輛排放監測裝置及方法，來監測二氧化碳，其操作與系統簡易，並有效改善先前技術中的這些缺失。
發明內容
本發明的主要目的是在提供一種車輛排放監測裝置及方法，其為一種簡易的車上診斷系統加值工具，自車上診斷系統讀取瞬時油耗，運算出二氧化碳排放量。可使實際操作較為簡易且安裝方便，並降低測量二氧化碳的成本，且適用於任何有車上診斷系統的車輛， 能快速且即時計算出二氧化碳排放量。本發明的次一目的是在提供一種車輛排放監測裝置及方法，其是通過讀取車載排放量測系統與車上診斷系統的二氧化碳與瞬時油耗，統計出兩項關係式，並將此兩項關係式儲存至車輛排放監測裝置中。可使運算二氧化碳排放量過程中，不需再通過車載排放量測系統讀取該二氧化碳與瞬時油耗。為了達到上述目的，本發明提供一種車輛排放監測裝置，其是可利用車輛上的車上診斷系統所讀取到的瞬時油耗計算出二氧化碳排放量，該車輛排放監測裝置，包括一車上診斷系統接頭，連接該車上診斷系統，以接收瞬時油耗；一儲存單元，其是儲存油耗關係式及油耗與二氧化碳關係式；以及一運算單元，其電性連接該車上診斷系統接頭及該儲存單元，以接收行車數據，並根據該油耗關係式及該油耗與二氧化碳關係式，運算該車輛的瞬時油耗所產生的二氧化碳排放量。為了達到上述目的，本發明還提供一種一種車輛排放監測方法，包括讀取一車載排放量測系統的瞬時油耗與二氧化碳排放量；將所讀取瞬時油耗與二氧化碳利用回歸分析或數學統計分析得出一油耗與二氧化碳關係式；讀取一車上診斷系統瞬時油耗；將所讀取該車上診斷系統瞬時油耗，以該車載排放量測系統瞬時油耗做為基準， 建立一該車上診斷系統瞬時油耗與該車載排放量測系統瞬時油耗的油耗關係式；以及根據該油耗與二氧化碳關係式與該油耗關係式，將該車上診斷系統的瞬時油耗轉換為二氧化碳排放量。底下通過具體實施例詳加說明，當更容易了解本發明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。
圖1為本發明的裝置架構示意圖；圖2為本發明的利用車輛排放監測裝置運算二氧化碳流程圖；圖3為本發明的取得關係式的方法流程圖；圖4為本發明的瞬時油耗與二氧化碳關係圖；圖5為本發明的車載排放量測系統與車上診斷系統瞬時油耗差異與引擎扭矩關係圖；圖6為本發明的不同引擎扭矩下的瞬時油耗關係圖。附圖標記說明10-車輛排放監測裝置；12-車上診斷系統接頭；14-中央處理器； 16-儲存單元；18-網絡單元；20-車輛；22-車上診斷系統。
具體實施例方式本發明是一種通過讀取車上診斷系統的瞬時油耗運算出二氧化碳排放量，其方法是利用車載排放量測系統所讀取到的瞬時油耗與二氧化碳排放量建立出一油耗與二氧化碳關係式，再讀取車上診斷系統與車載排放量測系統的瞬時油耗，以車載排放量測系統瞬時油耗做為基準，建立出車上診斷系統瞬時油耗與車載排放量測系統瞬時油耗的油耗關係式。首先參閱圖1，其為本發明的裝置架構示意圖，本車輛排放監測裝置10包含有一車上診斷系統接頭12、一運算單元14、一儲存單元16以及一網絡單元18 ；其中車上診斷系統接頭12連接車輛20的車上診斷系統22，用以接收瞬時油耗；運算單元14可為一中央處理器，其電性連接車上診斷系統接頭12、儲存單元16以及網絡單元18，並控制此些元件的作動，並根據儲存單元16內的油耗關係式及油耗與二氧化碳關係式，運算出車輛20的二氧化碳排放量；網絡單元18是與運算單元14電性連接，以運算單元14控制網絡單元18傳遞或接受無線訊號。圖2則為本發明的利用車輛排放監測裝置運算二氧化碳流程圖。請參照圖1並配合圖2，首先在步驟S 10時，其車上診斷系統接頭12為SAEJ1962的規格，連接車上診斷系統22，將車上診斷系統22讀取到的瞬時油耗輸入儲存單元16中儲存，在步驟S 12時利用運算單元14讀取儲存單元16中的瞬時油耗與油耗關係式去進行運算，運算出一校正數值， 有關油耗關係式如下列方程式(1)所示
權利要求
1.一種車輛排放監測裝置，其特徵在於，其是可利用車輛上的車上診斷系統所讀取到的瞬時油耗計算出二氧化碳排放量，該車輛排放監測裝置，包括一車上診斷系統接頭，連接該車上診斷系統，以接收瞬時油耗；一儲存單元，其是儲存油耗關係式及油耗與二氧化碳關係式；以及一運算單元，其電性連接該車上診斷系統接頭及該儲存單元，以接收行車數據，並根據該油耗關係式及該油耗與二氧化碳關係式，運算該車輛的瞬時油耗所產生的二氧化碳排放量。
2.根據權利要求1所述的車輛排放監測裝置，其特徵在於，該運算單元運算該二氧化碳排放量時，是先讀取該車上診斷系統的瞬時油耗，並根據該油耗關係式進行運算，以取得轉換後的校正數值，該運算單元再根據該油耗與二氧化碳關係式，將該校正數值轉換運算出該二氧化碳排放量。
3.根據權利要求2所述的車輛排放監測裝置，其特徵在於，該油耗關係式如下
4.根據權利要求2所述的車輛排放監測裝置，其特徵在於，該油耗與二氧化碳關係式如下
5.根據權利要求1所述的車輛排放監測裝置，其特徵在於，更包括一無線通訊單元，其電性連接該運算單元，並傳遞或接受無線訊號。
6.一種車輛排放監測方法，其特徵在於，包括讀取一車載排放量測系統的瞬時油耗與二氧化碳排放量；將所讀取瞬時油耗與二氧化碳利用回歸分析或數學統計分析得出一油耗與二氧化碳關係式；讀取一車上診斷系統瞬時油耗；將所讀取該車上診斷系統瞬時油耗，以該車載排放量測系統瞬時油耗做為基準，建立一該車上診斷系統瞬時油耗與該車載排放量測系統瞬時油耗的油耗關係式；以及根據該油耗與二氧化碳關係式與該油耗關係式，將該車上診斷系統的瞬時油耗轉換為二氧化碳排放量。
7.根據權利要求6所述的車輛排放監測方法，其特徵在於，取得該油耗關係式是利用該車上診斷系統與該車載排放量測系統瞬時油耗資料庫數據，篩選相同條件下兩者瞬時油耗，以取得兩者瞬時油耗的統計值，利用該統計值以回歸分析或數學統計分析繪出該車上診斷系統與該車載排放量測系統瞬時油耗值分布圖，得出該油耗關係式。
8.根據權利要求6所述的車輛排放監測方法，其特徵在於，該油耗與二氧化碳關係式如下Rcwfhc x HCmass { ) + x COmass ( )十 c x CO2mass ( )其中，Fuelce(t)為燃油消耗率，單位g/s ；R-為燃油中碳平衡；Rawic為廢氣中碳氫化合物的平均碳平衡重；HCmss(t)為即時碳氫化合物重量，單位g/s;C0MSS(t)為即時一氧化碳重量，單位g/s ；CO2mass (t)為即時二氧化碳重量，單位g/s ；Μ。為碳原子摩爾重，單位g;Mro 為一氧化碳摩爾重，單位g ；#0 為二氧化碳摩爾重，單位S。
9.根據權利要求6所述的車輛排放監測方法，其特徵在於，該油耗關係式如下Y〇BS—fuel (X0BD—fuel) 一 Z其中，YoBSJuel為該車載排放量測系統油耗；X D—fuel為該車上診斷系統油耗；Z為一常數。
全文摘要
本發明是公開一種車輛排放監測裝置及方法，其是依據車載排放量測系統(OBS)讀取到的二氧化碳與瞬時油耗，得出一油耗與二氧化碳關係式，再以車上診斷系統(OBD)讀取車輛的瞬間油耗，比較車載排放量測系統與車上診斷系統瞬間油耗的差異，建立一車上診斷系統與車載排放量測系統的瞬時油耗的油耗關係式。再根據油耗與二氧化碳關係式和油耗關係式，將車上診斷系統的瞬時油耗修正轉換為二氧化碳排放量。
文檔編號G01M15/10GK102162772SQ20101060421
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者莊志偉, 林克衛, 薛宇圻, 陳世昌 申請人:財團法人車輛研究測試中心