CN114636561A - 一种pems试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于整车排放测试技术领域,公开了一种PEMS试验方法,主要包括以下步骤:S100、设定道路阻力;S200、编制自定义PEMS试验工况曲线;S300、进行PEMS测试;S400、记录发动机ECU数据流;S500、分析PEMS测试采集的污染物浓度;S600、测量发动机的排气流量;S700、求得排气污染物的质量值;S800、利用发动机ECU数据流计算发动机瞬时功;S900、计算功基窗口的比排放值。该PEMS试验方法能够通过自定义PEMS循环工况,灵活实现涵盖现有的车企自积累工况数据库,并且能够实现全天候的PEMS测试而不受自然环境因素的干扰,从而提升测试效率,缩短产品的开发周期。
Description
技术领域
本发明涉及整车排放测试技术领域,尤其涉及一种PEMS试验方法。
背景技术
机动车排放污染物的测试对废气净化研究起到至关重要的作用,高效正确地测试机动车有害排放物的比排放值是研究排放物形成及其控制技术的重要前提。基于PEMS(Portable Emissions Measurement System,车载排放测试***)设备的排放测试***可以实现车辆实际路况下污染物排放的测量并满足以上排放法规的要求,体现了排放标准从发动机台架测试到整车实测的发展趋势。实际道路上的PEMS测试存在明显的弊端,其受环境条件影响较大,不能全天候进行试验。且不同的车企自积累工况数据库有差异,现有的PEMS试验方法的PEMS循环工况不能完全适用于所有车企的数据库,致使测试结果出现误差。
因此,亟需一种PEMS试验方法,以解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PEMS试验方法,该PEMS试验方法能够通过自定义PEMS循环工况,灵活实现涵盖现有的车企自积累工况数据库,并且能够实现全天候的PEMS测试而不受自然环境因素的干扰,从而提升测试效率,缩短产品的开发周期。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种PEMS试验方法,包括:
S100、设定道路阻力;
S200、编制自定义PEMS试验工况曲线;
S300、进行PEMS测试;
S400、记录发动机ECU数据流;
S500、分析PEMS测试采集的污染物浓度;
S600、测量发动机的排气流量;
S700、求得排气污染物的质量值;
S800、利用发动机ECU数据流计算发动机瞬时功;
S900、计算功基窗口的比排放值。
可选地,在步骤S100的同时还要进行如下步骤:
将车辆固定在底盘测功机上。
可选地,在步骤S100中的设定道路阻力的方法包括:车辆实际滑行法阻力值和计算法阻力值。
可选地,步骤S200中所述的自定义PEMS试验工况包括:市区工况、市郊工况和高速工况,或其中的任意几种的组合。
可选地,在步骤S200后,标定PEMS设备,启动PEMS设备的测量功能,启动测试样车的发动机,控制测试样车的车速按照步骤S200中选定的自定义PEMS试验工况进行驾驶。
可选地,步骤S400中发动机ECU数据流包括发动机转速、发动机参考扭矩、发动机燃油消耗率、发动机实际扭矩百分比、发动机摩擦扭矩百分比、发动机冷却液温度和测试样车行驶速度。
可选地,步骤S700中按照下列公式计算排气污染物的质量值:
式中:NOxt、COt和THCt为各气态污染物瞬时排放量;NOxconc、COconc和THCconc为原始排气中各气态污染物瞬时湿基浓度;Gexh为瞬时排气流量。
可选地,在步骤S800中按照下列公式计算发动机瞬时功:
Wt=π×Tt×nt÷(1.08×108) (二)
式中:Wt为瞬时功;Tt为瞬时扭矩;nt为瞬时转速。
可选地,在步骤S900之前进行功基窗口计算。
可选地,按照下列公式进行所述功基窗口计算:
第i个功基窗口周期即t2,i-t1,i由下式确定:
W(t2,i)-W(t1,i)≥Wref (三)
式中:W(tj,i)为从开始到tj,i时间段内的发动机循环功;Wref为测试循环的循环功;t2,i由下式确定:
W(t2,i-Δt)-W(t1,i)<Wref≤W(t2,i)-W(t1,i) (四)
式中:Δt指测试数据采集周期,不超过1秒;W(t2,i-Δt)为从t1,i到t2,i-Δt时间段内的发动机循环功。
可选地,在步骤S900中,按照下列公式计算功基窗口的比排放值:
式中:m为功基窗口内各种污染物排放质量;W(t2,i)-W(t1,i)为测试期间第i个窗口的发动机循环功。
本发明的有益效果:
本发明通过编制自定义PEMS试验工况曲线实现涵盖现有的车企自积累工况数据库,并且通过记录发动机ECU数据流、分析PEMS测试采集的污染物浓度、测量发动机的排气流量、求得排气污染物的质量值、利用发动机ECU数据流计算发动机瞬时功、计算功基窗口的比排放值,实现全天候的PEMS测试而不受自然环境因素的干扰,从而提升测试效率,缩短产品的开发周期。
附图说明
图1是本发明实施例提供的PEMS试验方法流程图;
图2是本发明实施例提供的N3类非城市车辆工况曲线图;
图3是本发明实施例提供的PEMS试验方法的步骤S900中功基法曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
参照图1,本实施例提供的PEMS试验方法包括如下步骤:
步骤S100、设定道路阻力。
具体地,在步骤S100的同时还要进行如下步骤:将车辆固定在底盘测功机上。该步骤可以与步骤S100同时进行,也可如图1所示先将车辆固定在底盘测功机上,再进行道路阻力的设定。
在步骤S100中的设定道路阻力的方法包括:车辆实际滑行法阻力值和计算法阻力值。
在本实施例中,测试样车在最大载荷的10%~100%范围内进行测试,该道路行驶阻力设定参照GB 27840-2011进行设计。
步骤S200、编制自定义PEMS试验工况曲线。
具体地,步骤S200中的自定义PEMS试验工况包括:市区工况、市郊工况和高速工况,或其中的任意几种的组合。
再为具体地,在本实例中,测试样车具体选择N3类非城市车辆,即选择至少有4个车轮,或有3个车轮,且厂定最大总质量大于12吨的载货车,其车辆工况曲线图如图2所示。在本实施例中,测试样车的试验工况构成依次为:20%的市区道路、25%的市郊道路和55%的高速路,试验工况分配按照总行驶时间的百分比形式进行表述。
更为具体地,市区工况、市郊工况和高速工况的划分原则是根据车辆行驶速度的大小,区分车辆运行道路的属性,市区道路的车辆行驶平均车速15-30km/h;市郊道路的车辆行驶平均车速45-70km/h;高速道路的车辆行驶平均车速大于70km/h。
在步骤S200后,标定PEMS设备,启动PEMS设备的测量功能,启动测试样车的发动机,控制测试样车的车速按照步骤S200中选定的自定义PEMS试验工况进行驾驶。
步骤S300、进行PEMS测试。
步骤S400、记录发动机ECU数据流。
具体地,在步骤S400中,发动机ECU数据流包括发动机转速、发动机参考扭矩、发动机燃油消耗率、发动机实际扭矩百分比、发动机摩擦扭矩百分比、发动机冷却液温度和测试样车行驶速度。
步骤S500、分析PEMS测试采集的污染物浓度。
具体地,在步骤S500中,利用PEMS设备的主控集成程序进行测试样车尾气的采集和分析。
步骤S600、测量发动机的排气流量。
具体地,在步骤S600中,通过PEMS排气流量计测试得到发动机的排气流量。
步骤S700、求得排气污染物的质量值;
具体地,在步骤S700中,调用PEMS设备的后处理软件计算排气污染物的质量值。
再为具体地,步骤S700中按照下列公式计算排气污染物的质量值,假设排气污染物在273K(0℃)和101.3kpa下的密度为1.293kg/m3:
式中:NOxt、COt和THCt为各气态污染物瞬时排放量,单位为g/s;NOxconc、COconc和THCconc为原始排气中各气态污染物瞬时湿基浓度,单位为ppm;Gexh为瞬时排气流量,单位为kg/h。
步骤S800、利用发动机ECU数据流计算发动机瞬时功。该发动机瞬时功的值能够用于后续污染物的功基窗口比排放值计算。
具体地,在步骤S800中,按照下列公式计算发动机瞬时功:
Wt=π×Tt×nt÷(1.08×108) (二)
式中:Wt为瞬时功,单位为kWh;Tt为瞬时扭矩,单位为Nm;nt为瞬时转速,单位为r/min。
步骤S900、计算功基窗口的比排放值,如图3所示。
具体地,在步骤S900之前进行功基窗口计算。按照下列公式进行功基窗口计算:
第i个功基窗口周期即t2,i-t1,i由下式确定:
W(t2,i)-W(t1,i)≥Wref (三)
式中:W(tj,i)为从开始到tj,i时间段内的发动机循环功,单位为kWh;Wref为测试循环的循环功,单位为kWh;
t2,i由下式确定:
W(t2,i-Δt)-W(t1,i)<Wref≤W(t2,i)-W(t1,i) (四)
式中:Δt指测试数据采集周期,不超过1秒;W(t2,i-Δt)为从t1,i到t2,i-Δt时间段内的发动机循环功,单位为kWh。
具体的,在步骤S900中,按照下列公式计算功基窗口的比排放值:
式中:m为功基窗口内某种污染物排放质量,单位为mg;W(t2,i)-W(t1,i)为测试期间第i个窗口的发动机循环功,单位为kWh。该比排放值的单位为mg/kWh。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种PEMS试验方法,其特征在于,包括:
S100、设定道路阻力;
S200、编制自定义PEMS试验工况曲线;
S300、进行PEMS测试;
S400、记录发动机ECU数据流;
S500、分析PEMS测试采集的污染物浓度;
S600、测量发动机的排气流量;
S700、求得排气污染物的质量值;
S800、利用发动机ECU数据流计算发动机瞬时功;
S900、计算功基窗口的比排放值。
2.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,在步骤S100的同时还要进行如下步骤:
将车辆固定在底盘测功机上。
3.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,在步骤S100中的设定道路阻力的方法包括:车辆实际滑行法阻力值和计算法阻力值。
4.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,步骤S200中所述的自定义PEMS试验工况包括:市区工况、市郊工况和高速工况,或其中的任意几种的组合。
5.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,在步骤S200后,标定PEMS设备,启动PEMS设备的测量功能,启动测试样车的发动机,控制测试样车的车速按照步骤S200中选定的自定义PEMS试验工况进行驾驶。
6.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,步骤S400中发动机ECU数据流包括发动机转速、发动机参考扭矩、发动机燃油消耗率、发动机实际扭矩百分比、发动机摩擦扭矩百分比、发动机冷却液温度和测试样车行驶速度。
8.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,在步骤S800中按照下列公式计算发动机瞬时功:
Wt=π×Tt×nt÷(1.08×108) (二)
式中:Wt为瞬时功;Tt为瞬时扭矩;nt为瞬时转速。
9.根据权利要求1所述的PEMS试验方法,其特征在于,在步骤S900之前进行功基窗口计算。
10.根据权利要求9所述的PEMS试验方法,其特征在于,按照下列公式进行所述功基窗口计算:
第i个功基窗口周期即t2,i-t1,i由下式确定:
W(t2,i)-W(t1,i)≥Wref (三)
式中:W(tj,i)为从开始到tj,i时间段内的发动机循环功;Wref为测试循环的循环功;t2,i由下式确定:
W(t2,i-Δt)-W(t1,i)<Wref≤W(t2,i)-W(t1,i) (四)
式中:Δt指测试数据采集周期,不超过1秒;W(t2,i-Δt)为从t1,i到t2,i-Δt时间段内的发动机循环功。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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