專利名稱：汽車尾氣排放測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對汽車的尾氣排放進行測量的汽車尾氣排放測試系統(tǒng)。
背景技術：
目前，用于汽車尾氣排放分析的儀器主要是非分散型紅外線氣體分析儀，這種氣體分析儀存在的缺點是只能對汽車尾氣中所含有的CO、HC等五組分氣體的濃度進行連續(xù)測定，而不能對這些氣體的總含量進行測定，由于尾氣中的這五種氣體成分對體現(xiàn)發(fā)動機的工作性能、對環(huán)境的影響意義重大，需要對尾氣中的這些氣體含量進行控制，因此就有必要對汽車尾氣中這五組分氣體(O2、HC、NO、CO、CO2)進行含量檢測，有利了解發(fā)動機的工作性能和對環(huán)境的影響，以改進發(fā)動機的工作狀態(tài)和性能。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術所存在的上述缺陷，提供一種能夠對汽車尾氣中所含有的五組分CO、HC、O2、NO、CO2氣體的濃度進行連續(xù)測定的汽車尾氣排放測試系統(tǒng)，同時，該測試系統(tǒng)還可以測定五組分每一種在整個測試過程中的總含量。
解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是該汽車尾氣排放測試系統(tǒng)包括汽車尾氣恒定裝置、汽車尾氣分析儀、與汽車尾氣分析儀相連的計算機、氣體流量傳感器、信號調理模塊、數(shù)據(jù)采集卡，其中，氣體流量傳感器對經(jīng)過汽車尾氣恒定裝置處理的汽車尾氣進行流量采集，并送入與其連接的信號調理模塊的輸入端，而信號調理模塊的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端接計算機。
作為對本發(fā)明的補充，所述汽車尾氣排放測試系統(tǒng)還可以進一步包括有發(fā)動機狀態(tài)采集裝置與信號調理模塊的輸入端連接；有扭矩傳感器及車速傳感器與信號調理模塊的輸入端連接；有人機操作界面與數(shù)據(jù)采集卡的輸出端連接；和/或有輸出顯示的司機助與計算機的輸出端連接。
所述數(shù)據(jù)采集卡為具有12位精度A/D、8路以上I/O通道、16/8路模擬差分采集通道、2路模擬輸出通道、具有2路32位可輸入/輸出計算器的數(shù)據(jù)采集卡。
本發(fā)明不但具備對汽車尾氣中所含有的CO、HC等五組分氣體的濃度進行連續(xù)測定的功能，同時，還可以測定五組分氣體的每一種在整個實驗過程中的總含量。除此以外，本發(fā)明還可通過配備的司機助，進行多工況尾氣排放測試，并實時監(jiān)測與尾氣排放密切相關的參量，例如發(fā)動機系統(tǒng)的某些狀態(tài)參量。
下面結合實施例附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明硬件結構示意圖；圖2是圖1中信號調理模塊5的電路原理框圖。
圖中1-氣體流量傳感器；2-扭矩傳感器；3-發(fā)動機狀態(tài)采集裝置；4-速度傳感器；5-信號調理模塊；6-數(shù)據(jù)采集卡；7-汽車尾氣恒定裝置；8-汽車尾氣分析儀；9-計算機；10-司機助；11-人機操作界面。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明汽車尾氣排放測試系統(tǒng)包括有氣體流量傳感器1、扭矩傳感器2、發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3、速度傳感器4、信號調理模塊5、數(shù)據(jù)采集模塊6、汽車尾氣恒定裝置7、汽車尾氣分析儀8、計算機9、司機助10，以及人機操作界面11。本發(fā)明所采取的思路是通過氣體流量傳感器1和汽車尾氣分析儀8同步測定汽車尾氣的流量和濃度值，并由二者通過計算機的軟件處理計算處理得出氣體含量。
其中，汽車尾氣恒定裝置7對汽車排放的尾氣進行恒壓恒溫處理，其采用文丘里管，以保證處理后的尾氣與汽車在測試過程中排放出的尾氣的壓力/溫度不變，然后，由與其連接的汽車尾氣分析儀8(可采用現(xiàn)有技術中能對尾氣中所含有的五組分氣體O2、HC、NO、CO、CO2進行分析的汽車尾氣分析儀)對汽車尾氣中所含有的五組分氣體(O2、HC、NO、CO、CO2)的濃度進行連續(xù)測定，并且通過接口電路RS232，將分析結果送入計算機9中，同時，采用常用的氣體流量傳感器1對尾氣進行流量采集，并轉換為電信號送入信號調理模塊5的輸入腳15C，信號調理模塊5針對不同的待處理信號，如圖2中所示，采用了電流轉電壓、分壓、放大、濾波、差分等現(xiàn)有的多種典型電路及其組合應用，這些功能電路塊間的相互連接及接口電路也都是最簡化的模擬經(jīng)典電路，以實現(xiàn)把輸入的原始信號調理成標準信號(0-5V/4-20mA)，其輸出腳15與數(shù)據(jù)采集卡6的輸入端AD15連接，數(shù)據(jù)采集卡6(采用NI 6025E數(shù)據(jù)采集卡)可將模擬量轉變成數(shù)字量，這是一種具有12位精度A/D、8路以上I/O通道、16/8路模擬差分采集通道、2路模擬輸出通道、具有2路32位可輸入/輸出計算器的數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集卡6通過PCI接口連接計算機9，輸出顯示的司機助10作為一種輸出顯示設備連接在計算機9上，指引駕駛員按照標準規(guī)定的工況在底盤測功機上行駛，以進行多工況尾氣排放測試。
另外，扭矩傳感器2、發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3、車速傳感器4均分別與信號調理模塊5的各輸入端連接，并通過對應的接口腳送入數(shù)據(jù)采集卡6中，其中，扭矩傳感器2對汽車扭矩進行測量，配合車速傳感器4，就能正確測量汽車在不同的工況下輸出的不同功率，發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3是現(xiàn)有發(fā)動機上均設有的一些傳感器的總成，主要是采集發(fā)動機在不同的工況下各參量(發(fā)動機轉速、節(jié)氣門開度、油溫、空燃比等)的瞬態(tài)變化。人機操作界面11與數(shù)據(jù)采集卡6的輸出端連接，其具有對本發(fā)明的控制系統(tǒng)進行報警、故障顯示的功能，起到增強本發(fā)明輔助功能的作用。
在對尾氣進行測試的過程中，氣體流量傳感器1主要是準確測試汽車產生的尾氣流量，而汽車尾氣分析儀8主要分析汽車尾氣里五組分氣體的濃度，以二者所得到的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，通過計算機的軟件將流量和濃度積分相乘等換算，即可最終得到五組分氣體(O2、HC、NO、CO、CO2)的含量分析。
本發(fā)明的工作過程如下首先給底盤測功機(采用DCG-10E底盤測功機)加載，試驗汽車在汽車底盤測功機上模擬路面行駛，氣體流量傳感器1測試出汽車所產生的尾氣流量的原始信號，將信號傳送到信號調理模塊5，由信號調理模塊5進行濾波/放大/轉換處理后，向數(shù)據(jù)采集卡6輸出規(guī)范的標準信號，數(shù)據(jù)采集卡6進行接收并采樣，再轉換成數(shù)字信號傳送給計算機9，與此同時，汽車尾氣通過汽車尾氣分析儀8分析出汽車尾氣的主要氣體的每一種的濃度也將信號傳送給計算機9；計算機9對接收的這些數(shù)字信號進行計算處理，計算方式為通過計算機的軟件將流量和濃度積分相乘等數(shù)學運算，由測定的氣體流量值和濃度值，推算出氣體的含量值，得出結果后，進行存檔。
另外，扭矩傳感器2及速度傳感器4采集到底盤測功機的轉矩和轉速信號，通過信號調理模塊5、數(shù)據(jù)采集模塊6傳送給計算機9，再通過計算機9的對上述傳送來的信號進行一系列運算處理，產生一系列的數(shù)據(jù)存盤文檔，再通過分析、對比這些數(shù)據(jù)，為研發(fā)人員進一步改進尾氣排放提供參考依據(jù)。計算機9通過輸出顯示的司機助10把一些設計好的行駛路段(如國標的多工況路段)顯示在駕駛員的前方，駕駛員可在底盤測功機上模擬行駛這些路段，通過以上過程可方便的模擬測試汽車在實際路面上的尾氣排放狀況。在本發(fā)明的工作過程中通過人機界面模塊11可以方便的看到本發(fā)明的運行狀態(tài)。
權利要求
1.一種汽車尾氣排放測試系統(tǒng)，包括汽車尾氣恒定裝置、汽車尾氣分析儀、與汽車尾氣分析儀相連的計算機，其特征在于還包括氣體流量傳感器、信號調理模塊、數(shù)據(jù)采集卡，氣體流量傳感器對經(jīng)過汽車尾氣恒定裝置處理的汽車尾氣進行流量采集，并送入與其連接的信號調理模塊的輸入端，而信號調理模塊的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端接計算機。
2.根據(jù)權利要求1所述的汽車尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于還包括有發(fā)動機狀態(tài)采集裝置與信號調理模塊的輸入端連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的汽車尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于還包括有扭矩傳感器及車速傳感器與信號調理模塊的輸入端連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的汽車尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于還包括有人機操作界面與數(shù)據(jù)采集卡的輸出端連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的汽車底尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于有輸出顯示的司機助與計算機的輸出端連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的汽車底尾氣排放測試系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)采集卡為具有12位精度A/D、8路以上I/O通道、16/8路模擬差分采集通道、2路模擬輸出通道、具有2路32位可輸入/輸出計算器的數(shù)據(jù)采集卡。
全文摘要
一種汽車尾氣排放測試系統(tǒng)，包括汽車尾氣恒定裝置、汽車尾氣分析儀、與汽車尾氣分析儀相連的計算機、氣體流量傳感器、信號調理模塊、數(shù)據(jù)采集卡，其中，氣體流量傳感器對經(jīng)過汽車尾氣恒定裝置處理的汽車尾氣進行流量采集，并送入與其連接的信號調理模塊的輸入端，而信號調理模塊的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端接計算機。本發(fā)明能夠對汽車尾氣中所含有的五組分CO、HC、O
文檔編號G01F9/00GK1796999SQ20041010266
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權日2004年12月29日
發(fā)明者羅如忠, 龍光展 申請人:比亞迪股份有限公司