專利名稱：重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種重型混合動力電動汽車的測試系統(tǒng)，具體涉及一種重型混合 動力電動汽車在實際行駛條件下的車載式能量排放測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在主要的汽車能耗和排放控制法規(guī)中，對于傳統(tǒng)的重型車能耗排放試驗認證測試 大多結(jié)合規(guī)定的測試工況進行發(fā)動機臺架試驗。雖然這種方法應(yīng)用比較普及，但也存在一 定的局限性。實驗室試驗規(guī)定的發(fā)動機測試工況與整車實際行駛的發(fā)動機工況有一定的差 異，不能完全反映汽車在道路上的實際情況。此外，過高的測試成本也制約著實驗室試驗手 段的應(yīng)用。因此，整車道路試驗及其車載式測量系統(tǒng)的應(yīng)用正逐漸成為一種發(fā)展趨勢，但到 目前為止，國內(nèi)外還沒有能同時測量污染物排放和能量消耗的車載式測量系統(tǒng)。由于重型混合動力電動汽車加入了電驅(qū)動系統(tǒng)，其控制策略基于車輛的實際行駛 工況，使得整車實際行駛的發(fā)動機工作區(qū)與法規(guī)規(guī)定的發(fā)動機測試工況差別更大且難以對 應(yīng)，傳統(tǒng)的重型車能耗和排放測試系統(tǒng)不再適用于重型混合動力電動汽車。根據(jù)這一情況， 國外已經(jīng)發(fā)布了幾項針對重型混合動力車輛能耗和排放的試驗方法，我國也于2005年發(fā) 布了重型混合動力汽車能量消耗量試驗方法，但一直缺少相應(yīng)的排放試驗方法。隨著汽車 技術(shù)的不斷發(fā)展，法規(guī)規(guī)定的能量消耗量試驗方法也逐漸不再適用。針對重型混合動力汽 車能耗排放的特殊性和實驗室能耗排放測試技術(shù)的局限性，需要一種精確度高、機動靈活、 綜合功能強大的車載式能耗排放測試系統(tǒng)來支持車輛道路試驗方法的研究。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中重型混合動力實驗室能耗排放測試技術(shù)的局限性以及現(xiàn)有混合 動力汽車能耗排放測試的特殊性，提供一種重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，該 裝置可以實現(xiàn)在實車道路條件下進行車輛能耗排放的測試，該裝置能夠同時實時測量汽車 的燃油消耗量、電能量消耗量、氣態(tài)污染物(C0、HC、C02、N0x)和固態(tài)污染物(顆粒物PM)的 排放特性。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)予 以實現(xiàn)的技術(shù)方案是該測試裝置包括與主控電腦連接的實時工況跟蹤單元和污染物排放 測試單元，所述污染物排放測試單元通過排氣流量計與排氣管相連；所述實時工況跟蹤單 元包括與主控電腦順次連接的實時工況顯示單元和速度傳感器，所述主控電腦還連接有能 耗測試單元，所述能耗測試單元與汽車動力系統(tǒng)相連。本實用新型重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其中，所述污染物排放測 試單元包括固態(tài)污染物測試單元和氣態(tài)污染物測試單元。所述能耗測試單元包括燃油消耗 測試單元和電能量消耗測試單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是由于本測試裝置除了具有主控電腦和車況跟蹤單元外，還高效地集成了能耗測試裝置、氣態(tài)污染物排放測試裝置和固態(tài)污染物排放測試裝置，不僅能夠安裝在重型混合動 力電動汽車上實現(xiàn)以不同的行駛循環(huán)工況進行實車道路測試研究，還增加了測試系統(tǒng)的機 動性和靈活性，而且能夠?qū)崟r測量燃油消耗量、電能量消耗量、氣態(tài)污染物和固態(tài)污染物的 排放特性，顯著提高了測試能力，特別是擴展了對于顆粒物的測試能力。

附圖是本實用新型重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。圖中1.氣態(tài)污染物取樣管；2.排氣流量計；3.發(fā)動機；4.氣瓶；5.0BS-2200 ； 6.電功率計；7.油耗儀；8.非接觸式速度傳感器；9.實時工況顯示系統(tǒng)；10.主控電腦; 11.真空泵；12. ELPI分析儀；13.空氣濾清器；14.顆粒物稀釋系統(tǒng)；15.空氣壓縮機; 16.顆粒物取樣管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。如附圖所示，本實用新型重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，包括與主控 電腦10連接的實時工況跟蹤單元、污染物排放測試單元和能耗測試單元。其中，所述實時工況跟蹤單元包括與主控電腦10順次連接的實時工況顯示單元9 和速度傳感器，所述速度傳感器為非接觸式速度傳感器8，該傳感器采用先進的OES- II傳 感器技術(shù)。所述污染物排放測試單元通過排氣流量計2與排氣管相連，所述排氣流量計2 采用皮托管式。所述污染物排放測試單元包括固態(tài)污染物測試單元和氣態(tài)污染物測試單 元，所述固態(tài)污染物測試單元包括顆粒物取樣管16、顆粒物稀釋系統(tǒng)14和固態(tài)污染物測試 裝置；所述顆粒物稀釋系統(tǒng)14依次連接有空氣濾清器13和空氣壓縮機15 ；所述固態(tài)污染 物測試裝置連接有一臺真空泵11。所述氣態(tài)污染物測試單元包括氣態(tài)污染物取樣管1和 氣態(tài)污染物排放測試裝置，所述氣態(tài)污染物排放測試裝置連接有一氣瓶4。所述的污染物 排放測試裝置最好選擇能夠滿足可移動的測試裝置。例如固態(tài)污染物測試裝置可選用芬 蘭DEKATI公司推出的ELPI (電子低壓沖擊)分析儀12，氣態(tài)污染物測試裝置可選用日本 HORIBA公司生產(chǎn)的0BS-2200(車載排放檢測)系統(tǒng)5。所述能耗測試單元與汽車動力系統(tǒng) 相連。所述能耗測試單元包括燃油消耗測試單元和電能量消耗測試單元。所述燃油消耗測 試單元是設(shè)置在主控電腦10與發(fā)動機3之間的油耗儀7 ；所述電能量消耗測試單元是設(shè)置 在動力蓄電池與主控電腦10之間的電功率計6。本實施例中分別選用WT1600數(shù)字電功率 計和采用FL0WTR0NIC 210傳感器的油耗儀。在使用本測試裝置之前，汽車空調(diào)等車載附件應(yīng)斷開，各測量單元(裝置)安裝時 采用必要的減震措施，盡可能保證整個測試系統(tǒng)不受太多的振動和環(huán)境因素干擾。連接好 測試裝置之后，相關(guān)裝置應(yīng)進行必要的清零校正、疏通凈化和泄露檢查等系統(tǒng)準備程序。車 況跟蹤單元、污染物排放測試單元和能耗測試單元在主控電腦的控制下應(yīng)同步啟動。具體實施過程如下將非接觸式速度傳感器8安裝在汽車左側(cè)下部，實時測量行駛汽車的速度信號 (包括實際車速和理論車速)，并分別傳送至實時工況顯示單元9和主控電腦10。根據(jù)實時 工況顯示單元9顯示的速度信號，司機通過合理的加減速度操作來控制汽車在規(guī)定的循環(huán)工況下行駛。同時，將速度信號存儲在主控電腦10中作為整個測試結(jié)果分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)， 其記錄頻率不得低于IHz。汽車取樣尾氣經(jīng)顆粒物取樣管16進入顆粒物稀釋系統(tǒng)14。顆粒物稀釋系統(tǒng)14采 用兩級稀釋，其稀釋比應(yīng)不小于64。經(jīng)空氣壓縮機15壓縮和空氣濾清器13過濾的大量干 燥空氣以一定的壓力進入顆粒物稀釋系統(tǒng)14，然后進行取樣尾氣稀釋。加熱稀釋后的尾氣 進入ELPI分析儀12進行分析。由于尾氣進入ELPI分析儀的壓力不足，需要一個與ELPI 分析儀連接的真空泵11來提供一定的真空度。ELPI分析儀將分析結(jié)果傳給主控電腦進行 實時測量控制。汽車取樣尾氣經(jīng)氣態(tài)污染物取樣管1進入0BS-2200系統(tǒng)5，其將主要污染物的濃 度、排氣流量、溫度、壓力等各種信息傳給主控電腦進行實時測量控制。0BS-2200系統(tǒng)5工 作時，分別裝有FID氣體、氫氣和空氣的氣瓶4向系統(tǒng)提供氣體。利用電功率計6對動力蓄電池的充、放電電流和電壓以不低于20Hz的頻率連續(xù)的 進行測量，測得的電能量消耗量傳給主控電腦進行實時測量控制。利用油耗儀7測量發(fā)動 機3的燃油消耗并將測量信號傳給主控電腦10實時控制。氣態(tài)污染物和固態(tài)污染物排放測試的尾氣取樣探頭分別固定在排氣流量計2上， 取樣探頭所處位置的的尾氣應(yīng)均勻分布。排氣流量計2采用皮托管式，并與汽車排氣管相 連。此外，本實用新型將0BS-2200系統(tǒng)5的皮托管式流量計測量信號引入到ELPI分析儀 12測量計算過程中，由此可以增加本測試裝置對顆粒物總粒數(shù)和總質(zhì)量的測試能力。盡管上面結(jié)合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具 體實施方式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些 均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求一種重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，包括與主控電腦(10)連接的實時工況跟蹤單元和污染物排放測試單元，所述污染物排放測試單元通過排氣流量計(2)與排氣管相連；其特征在于所述實時工況跟蹤單元包括與主控電腦(10)順次連接的實時工況顯示單元(9)和速度傳感器(8)，所述主控電腦(10)還連接有能耗測試單元，所述能耗測試單元與汽車動力系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 污染物排放測試單元包括固態(tài)污染物測試單元和氣態(tài)污染物測試單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 固態(tài)污染物測試單元包括顆粒物取樣管(16)、顆粒物稀釋系統(tǒng)(14)和固態(tài)污染物測試裝 置；所述顆粒物稀釋系統(tǒng)(14)依次連接有空氣濾清器(13)和空氣壓縮機(15)；所述固態(tài) 污染物測試裝置連接有一臺真空泵(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 固態(tài)污染物測試裝置采用ELPI分析儀(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 氣態(tài)污染物測試單元包括氣態(tài)污染物取樣管(1)和氣態(tài)污染物排放測試裝置，所述氣態(tài)污 染物排放測試裝置連接有一氣瓶(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 氣態(tài)污染物排放測試裝置采用0BS-2200系統(tǒng)(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 能耗測試單元包括燃油消耗測試單元和電能量消耗測試單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 燃油消耗測試單元是設(shè)置在主控電腦(10)與發(fā)動機(3)之間的油耗儀(7)；所述電能量消 耗測試單元是設(shè)置在動力蓄電池與主控電腦(10)之間的電功率計(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，其特征在于所述 排氣流量計(2)采用皮托管式。
專利摘要本實用新型公開了一種重型混合動力電動汽車能耗排放測試系統(tǒng)，該測試裝置包括與主控電腦連接的實時工況跟蹤單元和污染物排放測試單元，所述污染物排放測試單元通過排氣流量計與排氣管相連；所述實時工況跟蹤單元包括與主控電腦順次連接的實時工況顯示單元和速度傳感器，所述主控電腦還連接有能耗測試單元，所述能耗測試單元與汽車動力系統(tǒng)相連。該裝置增加了測試系統(tǒng)的機動性和靈活性，可以實現(xiàn)在實車道路條件下進行車輛能耗排放的測試，該裝置能夠同時實時測量汽車的燃油消耗量、電能量消耗量、氣態(tài)污染物(CO、HC、CO2、NOx)和固態(tài)污染物(顆粒物PM)的排放特性，可以實現(xiàn)對顆粒物總粒數(shù)和總質(zhì)量的測試，顯著地提高了測試能力。
文檔編號G01F9/00GK201731902SQ20102025404
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者彭磊, 李孟良, 秦孔建, 高俊華, 高繼東 申請人:天津汽車檢測中心