整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，利用匹配裝置讀取發(fā)動機ECU輸出的瞬態(tài)數(shù)據(jù)得到相應的瞬態(tài)進氣量，再結合發(fā)動機自身氧傳感器的含氧比瞬態(tài)信號計算得出瞬態(tài)油耗量，或可利用碳平衡法計算得出瞬態(tài)油耗量，根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)油耗量的和計算得到瞬態(tài)排氣量，再對瞬態(tài)排氣量進行模態(tài)積分計算得到實時排放體積，然后根據(jù)排放過程中實時測量的整車尾氣各成份的濃度及實時排放體積進行積分計算得到整車尾氣各成份的總質(zhì)量。本發(fā)明的整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，操作簡單，使用效率高，維護成本低。
【專利說明】整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術，特別涉及一種整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)。
【背景技術】[0002]按照歐洲排放法規(guī)及我國的尾氣排放標準GB18352.3-2005的規(guī)定，典型的整車工況尾氣排放測試方法，是在排放轉(zhuǎn)鼓實驗室，在規(guī)定的駕駛循環(huán)過程，采用定容取樣系統(tǒng)(CVS)和氣袋采樣分析相結合的方式進行測試，這種方法得到了世界各國排放標準的認可。
[0003]隨著各國對環(huán)境保護的越來越重視，尾氣排放和油耗標準的不斷加嚴，產(chǎn)品開發(fā)過程中的尾氣排放測量需求急速增加，現(xiàn)有的排放轉(zhuǎn)鼓試驗室的資源遠遠滿足不了匹配項目的需求，迅猛增加的尾氣排放測試需求與排放試驗室資源短缺的矛盾日趨尖銳，必須建造更多的排放轉(zhuǎn)鼓試驗室才能使所有匹配項目如期完成。但是，排放轉(zhuǎn)鼓實驗室造價昂貴，建造周期長，投入了大量資金、時間建成的排放轉(zhuǎn)鼓試驗室，當市場發(fā)生變化項目的需求減小時，排放轉(zhuǎn)鼓試驗室只能長期閑置，造成極大浪費，導致測試成本過高。
[0004]目前世界上普遍采用的排放轉(zhuǎn)鼓實驗室，是通過將車輛固定在轉(zhuǎn)鼓試驗臺上進行模擬滑行和特定排放工況的駕駛，同時通過定容取樣系統(tǒng)(CVS)對車輛尾氣進行不間斷稀釋和流量體積計算，并通過氣袋收集器將整個測試運行階段的車輛尾氣進行收集采樣，最后通過排放分析儀對氣袋內(nèi)所收集的尾氣進行濃度檢測和相應計算后，得到車輛最終的排放測試結果。
[0005]定容取樣系統(tǒng)(Constant Volume Sampling, CVS)的工作原理,是在密閉條件下，從車輛尾管中采集尾氣，然后在一個混合室里和周圍空氣相混合，通過一個熱交換器使稀釋空氣的溫度保持恒定，運用一個特制的泵以及文丘里管喉管將流體體積調(diào)節(jié)恒定，最后通過稀釋因子反映出相應的排放量，得到尾氣排放的流量和體積。定容取樣系統(tǒng)(CVS)的缺點主要表現(xiàn)為:(I)設備精密昂貴；(2)占地面積較大；(3)需不斷維護以避免長期使用后被車輛尾氣污染導致最終的整車排放測試結果精度下降；(4)在低排放車輛中，由于稀釋作用，廢氣濃度減少10倍左右，需要具有高靈敏度的排放分析儀相配合使用；(5)包含在周圍空氣中的有害物質(zhì)也同樣被一起測定，影響最終的整車排放測試結果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，操作簡單，使用效率高，維護成本低。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，其包括匹配裝置、廢氣分析儀、排放體積計算模塊、尾氣各成份總質(zhì)量計算模塊；
[0008]所述匹配裝置，用于讀取E⑶輸出的瞬態(tài)數(shù)據(jù)；
[0009]所述廢氣分析儀，用于檢測分析整車尾氣中的NOx (氮氧化物)、CO、CO2及HC的濃度；
[0010]所述排放體積計算模塊，用于根據(jù)所述匹配裝置讀取的瞬態(tài)數(shù)據(jù)，得到相應的瞬態(tài)進氣量；根據(jù)發(fā)動機自身氧傳感器的含氧比瞬態(tài)信號及標定的含氧比瞬態(tài)信號同空燃比的對照曲線，得到相應的瞬態(tài)空燃比；然后根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)空燃比，計算得到瞬態(tài)油耗量；然后根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)油耗量計算得到瞬態(tài)排氣量；再對瞬態(tài)排氣量進行模態(tài)積分計算得到實時排放體積；
[0011]Gfuel=Gair/ (14.7/Lambda)；
[0012]Gexhaust=Gair+Gfuel ；
[0013]Gair為瞬態(tài)進氣量，Gfuel為瞬態(tài)油耗量，Lambda為瞬態(tài)空燃比，Gexhaust為瞬態(tài)排氣量;
[0014]所述尾氣各成份總質(zhì)量計算模塊，用于根據(jù)實時排放體積、整車尾氣中的各成分各自的實時濃度，計算得到整車尾氣各成份各自的實時總質(zhì)量m:
[0015]
【權利要求】
1.一種整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于，包括匹配裝置、廢氣分析儀、排放體積計算模塊、尾氣各成份總質(zhì)量計算模塊； 所述匹配裝置，用于讀取ECU輸出的瞬態(tài)數(shù)據(jù)； 所述廢氣分析儀，用于檢測分析整車尾氣中的NOx、CO、CO2及HC的濃度； 所述排放體積計算模塊，用于根據(jù)所述匹配裝置讀取的瞬態(tài)數(shù)據(jù)，得到相應的瞬態(tài)進氣量；根據(jù)發(fā)動機自身氧傳感器的含氧比瞬態(tài)信號及標定的含氧比瞬態(tài)信號同空燃比的對照曲線，得到相應的瞬態(tài)空燃比；然后根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)空燃比，計算得到瞬態(tài)油耗量；然后根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)空燃比，計算得到瞬態(tài)油耗量；然后根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)油耗量計算得到瞬態(tài)排氣量；再對瞬態(tài)排氣量進行模態(tài)積分計算得到實時排放體積；
Gfuel=Gair/ (14.7/Lambda)；
Gexhaust ^air~^~^fuel ? Gair為瞬態(tài)進氣量，G fuel為瞬態(tài)油耗量，Lambda為瞬態(tài)空燃比，Gexhaust為瞬態(tài)排氣量； 所述尾氣各成份總質(zhì)量計算模塊，用于根據(jù)實時排放體積、整車尾氣中的各成分各自的實時濃度，計算得到整車尾氣各成份各自的實時總質(zhì)量m:w(t) = />JV(t)v(t)dt ； t為時間，m為整車尾氣各成份各自的實時總質(zhì)量，P為整車尾氣各成份各自的密度，Φ整車尾氣中各成分各自的實時濃度，V為實時排放體積。
2.根據(jù)權利要求1所述的整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于， 所述排放體積計算模塊，用于根據(jù)所述匹配裝置讀取的發(fā)動機節(jié)氣門體處的氣體溫度、氣體壓力，以及節(jié)氣門開度的變化，得到相應的瞬態(tài)進氣量。
3.—種整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于，包括匹配裝置、廢氣分析儀、排放體積計算模塊、尾氣各成份總質(zhì)量計算模塊； 所述匹配裝置，用于讀取ECU輸出的瞬態(tài)數(shù)據(jù)； 所述廢氣分析儀，用于檢測分析整車尾氣中的NOx、CO、CO2及HC的濃度； 所述排放體積計算模塊，用于根據(jù)所述匹配裝置讀取的瞬態(tài)數(shù)據(jù)，得到相應的瞬態(tài)進氣量；根據(jù)整車尾氣中的NOx、CO、CO2及HC的瞬態(tài)濃度及瞬態(tài)進氣量，通過碳平衡方法，計算得到瞬態(tài)油耗量；然后根據(jù)瞬態(tài)進氣量及瞬態(tài)油耗量計算得到瞬態(tài)排氣量；再對瞬態(tài)排氣量進行模態(tài)積分計算得到實時排放體積；
Gexhaust ^air~^~^fuel ? Gair為瞬態(tài)進氣量，Gfuel為瞬態(tài)油耗量，Gexhaust為瞬態(tài)排氣量； 所述尾氣各成份總質(zhì)量計算模塊，用于根據(jù)實時排放體積、整車尾氣中的各成分各自的實時濃度，計算得到整車尾氣各成份各自的實時總質(zhì)量:"7(t) = /?j 妒(t)v(t)dt ； t為時間，m為整車尾氣各成份各自的實時總質(zhì)量，P為整車尾氣各成份各自的密度，Φ整車尾氣中的各成分各自的實時濃度，V為實時排放體積。
4.根據(jù)權利要求3所述的整車工況尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于， 所述排放體積計算模塊，用于根據(jù)所述匹配裝置讀取的發(fā)動機節(jié)氣門體處的氣體溫度、氣體壓力，以及節(jié)氣門開度的變化，得到相應的瞬態(tài)進氣量。
【文檔編號】G01M15/10GK103543016SQ201310492815
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權日:2013年10月18日
【發(fā)明者】吳耀東, 石瓊, 張云 申請人:聯(lián)合汽車電子有限公司