专利名称：模拟各种发动机工况来评估排放物测试设备的方法和系统的制作方法
模拟各种发动机工况来评估排放物测试设备的方法和系统技术领域
本公开涉及用于模拟各种发动机工况来评估发动机排放物测试设备的方法和系 统。
背景技术：
这里提供的背景技术是为了大体呈现公开内容的背景。截止到本发明背景部分中 描述的目前命名的发明人的工作以及本说明书的各方面不另外视为在提交时的现有技术， 其既不明确也不隐含地被认为是抵触本公开的现有技术。
排放物测试设备测量发动机输出的排气内的排放物水平。排放物测试设备可以用 于确保车辆符合排放物标准。排放物标准调节车辆会产生的排放物的量。排放物测试设备 测量的排放物水平必须是准确且可重复的以便确保排放物测试的结果有效。
已经研发了用于评估排放物测试设备的准确性和可靠性的系统和方法。这些系统 和方法通常将物质喷射到朝向排放物测试设备流动的空气中。所述物质类似于发动机输出 的排放物，不过所述物质是从发动机之外的来源喷射的。这些系统和方法没有在真实条件 下评估排放物测试设备，并且因此不会如所希望的那样准确地评估排放物测试设备。发明内容
根据本公开的原理的系统包括发动机控制�？�、气门控制�？楹退饺范？椤� 发动机控制�？榛谥付ㄏ喽杂谑奔涞乃杷俣鹊脑ざㄊ毙蚶纯刂瓢沧霸诜⒍夤� 和底盘测功机中一者内的发动机。气门控制�？榭刂破沤谝涣康奈镏逝缟涞脚牌低� 内从而模拟发动机输出排放物。水平确定�？榛谠ざㄊ毙蚝偷谝涣咳范ㄅ牌低衬诘呐� 放物的排放物水平。
本发明还提供了以下方案。
方案1. 一种系统，包括发动机控制�？椋梅⒍刂颇？榛谙喽杂谑奔渲付ㄋ杷俣鹊脑ざㄊ毙蚶纯刂� 安装在发动机测功机和底盘测功机中一者内的发动机；气门控制�？椋闷趴刂颇？榭刂破沤谝涣康奈镏逝缟涞脚牌低衬诖佣Ｄ� 所述发动机输出排放物；以及水平确定�？椋盟饺范？榛谒鲈ざㄊ毙蚝退龅谝涣咳范ㄋ雠牌低衬� 的所述排放物的排放物水平。
方案2.根据方案I所述的系统，其中所述发动机被安装在所述发动机测功机内， 所述所需速度是发动机转速，并且所述预定时序相对于时间指定发动机负载。
方案3.根据方案I所述的系统，其中所述发动机被安装在所述底盘测功机上的 车辆内并且所述所需速度是车轮速度。
方案4.根据方案I所述的系统，其中所述物质包括液体物质、固体物质和二氧化 碳中的至少一者。
方案5.根据方案I所述的系统，其中所述水平确定�？榛谒鏊杷俣群褪� 际速度之间的差来调节所述排放物水平。
方案6.根据方案I所述的系统，还包括功率确定�？椋浠谒鏊杷俣热范� 所述发动机的所需功率输出并且基于实际速度确定所述发动机的实际功率输出。
方案7.根据方案6所述的系统，其中所述水平确定�？榛谒鏊韫β适涑� 和所述实际功率输出之间的差来调节所述排放物水平。
方案8.根据方案I所述的系统，还包括质量确定�？椋湓谒鲈ざㄊ毙蚱诩淙� 定所述排放系统输出的排放物的总质量。
方案9.根据方案8所述的系统，其中所述质量确定�？榛谒雠欧盼锼胶� 实际速度确定所述总质量。
方案10.根据方案9所述的系统，还包括量调节�？椋涞鹘谒龅谝涣看佣� 所述总质量增加到预定质量。
方案11. 一种方法，包括基于相对于时间指定所需速度的预定时序来控制安装在发动机测功机和底盘测功机 中一者内的发动机；控制气门将第一量的物质喷射到排气系统内从而模拟所述发动机输出排放物；以及 基于所述预定时序和所述第一量确定所述排气系统内的所述排放物的排放物水平。
方案12.根据方案11所述的方法，其中所述发动机被安装在所述发动机测功机 内，所述所需速度是发动机转速，并且所述预定时序相对于时间指定发动机负载。
方案13.根据方案11所述的方法，其中所述发动机被安装在所述底盘测功机上 的车辆内并且所述所需速度是车轮速度。
方案14.根据方案11所述的方法，其中所述物质包括液体物质、固体物质和二氧 化碳中的至少一者。
方案15.根据方案11所述的方法，还包括基于所述所需速度和实际速度之间的 差来调节所述排放物水平。
方案16.根据方案11所述的方法，还包括基于所述所需速度确定所述发动机的 所需功率输出，并且基于实际速度确定所述发动机的实际功率输出。
方案17.根据方案16所述的方法，还包括基于所述所需功率输出和所述实际功 率输出之间的差来调节所述排放物水平。
方案18.根据方案11所述的方法，还包括在所述预定时序期间确定所述排放系 统输出的排放物的总质量。
方案19.根据方案18所述的方法，还包括基于所述排放物水平和实际速度确定 所述总质量。
方案20.根据方案19所述的方法，还包括调节所述第一量从而将所述总质量增 加到预定质量。
通过本文下面提供的详细描述，本公开的进一步应用领域将变得明显。应理解详 细描述和具体示例意在仅作为说明性的目的，并且不意图限制本公开的范围。
通过详细描述和附图，将更全面地理解本公开，其中图1是根据本公开原理的排放物测试系统的功能框图；图2是根据本公开原理的排放物控制系统的功能框图；图3是示出根据本公开原理的排放物控制方法的第一流程图；以及 图4是示出根据本公开原理的排放物控制方法的第二流程图。
具体实施方式
下面的描述实际上仅是示例性的，决不意图限制本公开、其应用或用途。为了清晰 的目的，相同附图标记将在附图中使用以标识相似元件。如本文使用的，短语A、B和C中的 至少一个应被解释为使用非排他性逻辑或的逻辑(A或B或C)。应理解，方法中的步骤可以 按不同顺序被执行而不改变本公开的原理。
如本文使用的，术语模块可以指代下列各项、作为下列各项的一部分、或者包括下 列各项专用集成电路(ASIC)、电子电路、组合逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)JAS 代码的处理器(共享、专用或成组)、提供所述功能的其他适当部件、或者上述一些或全部的 组合，例如片上系统。术语�？榭梢园ù娲⒂纱砥髦葱械拇氲拇娲⑵�(共享、专用或 成组)。
上面使用的术语代码可以包含软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例 程、函数、类和/或对象。上面使用的术语“共享的”表示来自多个�？榈囊恍┗蛉看� 可以使用单个(共享的)处理器来执行。此外，来自多个�？榈囊恍┗蛉看肟梢杂傻ジ� (共享的)存储器存储。上面使用的术语“成组的”表示来自单个模块的一些或全部代码可 以采用一组处理器或一组执行引擎来执行。例如，处理器的多个核和/或多个线程可以被 认为是执行引擎。在各种实现方式中，执行引擎可以在一个处理器范围、在多个处理器范围 和在多个位置的处理器(诸如并行处理布置的多个服务器)范围内成组。此外，来自单个模 块的一些或全部代码可以使用一组存储器来存储。
这里描述的设备和方法可以由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机 程序来实现。计算机程序包括存储在非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行的指 令。计算机程序还可以包括存储的数据。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是 非易失性存储器、磁存储器和光存储器。
根据本公开原理的系统和方法模拟各种发动机工况，例如冷启动和热启动，以便 评估排放物测试设备。在发动机已经停机一段允许发动机冷却到周围空气温度的时段(例 如12-24小时)之后启动发动机时发生冷启动。通过在发动机运转的同时将一种或更多种 物质喷射到发动机的排气系统内来模拟发动机工况。物质可以包括气体、液体(例如乙醇) 和/或固体(例如颗粒物)。可以基于指定所需速度和/或所需负载的预定时序来控制发动 机。发动机可以被安装在底盘测功机上的车辆内，并且所需速度可以是车轮速度。可替代 地，发动机可以被安装在发动机测功机上，并且所需速度可以是发动机转速。
喷射物质来模拟发动机工况而不是简单地运转发动机来模拟发动机工况会最小 化与发动机工况有关的排放物水平的变化(差异)。发动机的排气系统内的排放物水平继而 可以更容易确定，并且对于排放物测试设备的评估会更一致。此外，物质可以被喷射从而将 发动机停机后存在于排气系统内的排放物冲出。因此，可以在不用等待发动机冷却到周围空气温度的情况下模拟冷启动。
对于某些物质(例如碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO))而言,被喷射到排气系统 内的物质的量会相对大于发动机输出的物质量。因此，由于发动机输出的排放物量的差异 所导致的排放物水平的差异可以被忽略。对于另一些物质(例如二氧化碳(CO2)),发动机输 出的物质量可以是显著更大的。因此相对于发动机输出的物质量，向排气系统内喷射更大 量的物质会是不实际的。
根据本公开原理的系统和方法可以确定预定时序期间排气系统输出的排放物总 质量并且调节总质量以便考虑到发动机排放物差异。可以基于所需速度和实际速度之间的 差来调节总质量。可以基于发动机的所需功率输出和发动机的实际功率输出之间的差来调 节总质量。
根据本公开的原理的系统和方法可以代替调节总质量而将物质喷射到排气系统 内以便考虑到发动机排放物差异。被喷射的物质的量可以增加所述总质量到预定质量，该 预定质量是大于先前评估期间所观测到的总质量的平均值的预定百分比(例如百分之五)。 预定百分比可以大于或等于先前评估期间所观测到的总质量的差异。这确保了总质量不大 于预定质量。如果总质量小于预定质量，则差值可以被喷射到排气系统内。
参考图1，发动机系统100包括燃料空气和燃料来产生扭矩的发动机102。空气通 过节气门106被抽取到进气歧管104内。节气门106调节流入进气歧管104内的空气质量 流量。进气歧管104内的空气被分配到一个或更多个汽缸108内。虽然发动机102被描述 为具有四个汽缸，不过发动机102能够包括更多或更少的汽缸。
燃料喷射器(未示出)喷射燃料，该燃料在空气通过进气口被吸入汽缸108时与空 气结合。燃料喷射器可以是与电子或机械燃料喷射系统关联的喷射器，或者可以是与化油 器或其他系统关联的喷嘴或端口，用于使燃料与进气空气混合。燃料喷射器被控制成提供 汽缸108内的所需空气-燃料(A/F)比。
进气门110选择性地打开和关闭以便使得空气/燃料混合物能够进入汽缸108。 活塞(未示出)压缩汽缸108内的空气/燃料混合物。火花塞112起燃空气/燃料混合物， 从而驱动汽缸108内的活塞。活塞驱动曲轴(未示出)来产生驱动扭矩。当排气门114处于 打开位置时汽缸108内的排气被驱离排气口。
排气流动通过排气歧管116并且排气在排气系统118内被处理。排气系统118包 括催化转换器120和消音器122。催化转换器120减少排气内的排放物。消音器122减少 排气所发出的噪音的量。排气系统118可以包括各种构造(例如串联和/或并联)的多个催 化转换器。此外，排气系统118可以包括其他排放物减少装置，例如柴油颗粒过滤器(DPF) 或选择性催化还原(SCR)催化剂。离开排气系统118的排气由排放物测试设备124分析。 排放物测试设备124测量排气内的排放物水平。
发动机102被安装在测功机126上。测功机126可以是联接到发动机102的发动 机测功机。替代性地，测功机126可以是底盘测功机，并且发动机102可以被安装在位于测 功机126上的车辆内。在任意情况下，测功机126例如使用电动马达在发动机102上施加负载。
控制�？�128输出发动机控制(EC)信号130来控制发动机102并且输出测功机 控制(DC)信号132来控制测功机126。控制�？�128可以基于指定相对于时间的所需速度和/或所需负载的预定时序来控制发动机102和测功机126。如果测功机126是发动机测 功机，则预定时序可以指定所需速度和所需负载二者，并且所需速度可以是发动机转速。如 果测功机126是底盘测功机，则预定时序可以仅指定所需速度，并且所需速度可以是车轮 速度。此外，控制�？�128可以控制驾驶员界面(未示出)来显示所需速度，并且驾驶员可 以控制节气门106来实现所需速度。替代性地，控制�？�128可以使用机器人驾驶员(未示 出)来控制节气阀门106。
控制�？�128输出气门控制(VC)信号134、136来相应地控制气门138、140。控制 �？�128打开气门138从而从催化转换器120上游喷射第一物质142、第二物质144和/或 第三物质146。控制�？�128打开气门140从而从催化转换器120下游喷射第一物质142、 第二物质144和/或第三物质146。气门138、140中的每个可包括多个气门以便独立地控 制物质142、144、146的喷射。此外，气门138、140可以由能够将物质142、144、146喷射至Ij 排气系统内的喷射器或其他装置所代替。
传感器148输出指示出流入进气歧管104内的空气的质量流速的空气质量流量 (MAF)信号150。传感器152输出指示出循环通过发动机102的冷却剂的温度的发动机冷 却剂温度(ECT)信号154。传感器156输出指示出发动机102的转速的发动机转速(ES)信 号158。虽然传感器156被显示为安装在发动机102上，不过传感器156可以安装在测功 机126上。排放物测试设备124输出指示出排气系统118内的排放物的水平的排放物水平 (EL)信号160。测功机126输出指示出发动机102产生的扭矩量的发动机扭矩(ET)信号 162。ET信号162可以指示发动机102处所测量的扭矩或者车轮(未示出)处测量的扭矩。 控制�？�128接收MAF信号150、ECT信号154、ES信号158、EL信号160和ET信号162。
参考图2，控制�？�128包括模拟各种发动机工况(例如冷启动或热启动)以便评 估排放物测试设备的各种�？�。模拟时序安排(simulation scheduling)�？�202存储指 定相对于时间的所需速度和/或所需负载的预定时序。预定时序可以指定相对于时间的发 动机状态和气门位置。发动机状态指示出何时启动或停止发动机102。气门位置指示出何 时打开或关闭气门138、140。模拟时序安排�？�202输出预定时序和/或预定时序中指定 的参数。
发动机控制模块204可以基于预定时序控制发动机102。发动机控制模块204可 以基于预定时序中指定的发动机状态来启动或停止发动机102。可以相对于时间以及/或 者相对于ECT信号154指定发动机状态。发动机控制�？�204可以基于预定时序中指定的 所需速度来控制发动机102的速度。所需速度可以是发动机转速或车轮速度。发动机控制 模块204可以控制驾驶员界面来显示发动机状态和/或所需速度，并且响应地，驾驶员可以 启动或停止发动机102并且控制发动机102的转速。
发动机控制�？�204可以基于预定时序中指定的所需扭矩来控制发动机102的转 速。由联接到底盘测功机的发动机所输出的扭矩通常根据车轮速度而定。车轮速度和发动 机扭矩之间的关系可以实现在查找表和/或等式中。发动机控制�？�204可以使用这种关 系来基于所需扭矩控制发动机102的转速。发动机控制模块204可以输出EC信号130来 控制发动机102。
测功机控制�？�206基于预定时序中指定的所需负载来控制测功机126所施加的 负载。测功机控制模块206输出DC信号132来控制测功机126。气门控制�？�208基于预定时序中指定的气门位置来打开或关闭气门138、140。气门控制�？�208输出VC信号 134,136来控制气门138U40o
水平确定�？�210确定发动机102输出的和/或气门138、140喷射的排放物水平。 排放物可以包括碳氢化合物、碳氧化物、二氧化碳、氮氧化物和/或乙醇。水平确定�？�210 可以基于预定时序和排放物水平之间的预定关系来确定排放物水平。例如，排放物水平可 以关联于所需速度、所需负载和/或气门位置。预定关系可以体现在等式和/或查找表中。 水平确定�？�210输出排放物水平。
水平确定�？�210可以基于排气流速以及物质喷射速率和排放物产出速率中的 一者或多者来确定排放物水平。物质喷射速率是物质142、144、146中的一种或更多种物质 被喷射到排气系统118中的速率。排放物产出速率是发动机102产生排放物的速率。水平 确定�？�210可以基于MAF信号150和/或基于从位于排气系统118内的传感器(未不出) 接收到的输入来确定排气流速。水平确定�？�210可以基于气门位置确定物质喷射速率。 水平确定�？�210可以基于所需速度和/或所需负载来确定排放物产出速率。
对于一些物质(例如碳氢化合物或一氧化碳)而言，喷射到排气系统118内的物质 的量相对于发动机102输出的物质的量可以是相对较大的。因此，由于发动机102输出的 排放物量的差异所导致的排放物水平的差异可以被忽略。对于这些物质，水平确定�？�210 可以基于喷射到排气系统118内的物质量而与发动机102输出的排放物的量无关地确定排 放物水平。
对于另一些物质，例如二氧化碳，发动机102输出的物质量可以显著较大。因此， 相对于发动机102输出的物质量，向排气系统118内喷射更大量的物质会是不实际的。对 于这些物质，水平确定�？�210可以基于喷射到排气系统118内的物质量以及发动机102 输出的排放物的量来确定排放物水平。
水平确定�？�210可以基于所需速度和实际速度之间的差来调节排放物水平。实 际速度可以是发动机转速或车轮速度。实际速度可以基于ES信号158被确定。可替代地， 可以基于从车轮速度传感器(未示出)接收的输入来确定实际速度。水平确定�？�210可以 在实际速度大于所需速度时增加排放物水平并且在实际速度小于所需速度时减小排放物 水平。
水平确定模块210可以基于发动机102的所需功率输出和发动机102的实际功率 输出之间的差来调节排放物水平。水平确定�？�210可以基于发动机102的所需能量输出 和发动机102的实际能量输出之间的差来调节排放物水平。当实际功率或能量输出大于所 需功率或能量输出时排放物水平可以增加，并且当实际功率或能量输出小于所需功率或能 量输出时排放物水平可以减小。
功率确定模块212确定发动机102的所需功率输出和发动机102的实际功率输 出。功率确定�？�212基于预定时序中指定的所需速度和/或所需扭矩来确定所需功率输 出。如果测功机126是发动机测功机，则功率确定�？�212可以基于ES信号158和/或ET 信号162所指示出的发动机扭矩来确定实际功率输出。如果测功机126是底盘测功机，则 功率确定模块212可以基于来自车轮速度传感器的输出和/或ET信号162所指示出的车 轮扭矩来确定实际功率输出。在此方面，所需功率输出和实际功率输出可以在发动机102 或车轮处来指定。水平确定�？�210可以相对于时间对所需功率输出和实际功率输出求积分以便相应地确定所需能量输出和实际能量输出。
质量确定�？�214确定预定时序期间排气系统118输出的排放物的累积质量或总 质量。质量确定�？�214可以基于排放物水平和排气流速来确定总质量。质量确定�？�214 可以基于排放物水平和排气流速的乘积来确定排放物流速，并且通过相对于时间对排放物 流速求积分来确定总质量。因此，总质量可以是在给定时间段上排放物水平和排气流速的 乘积。
质量确定�？�214可以基于在基于所需参数和实际参数之间的差来调节排放物 水平之前的排放物水平来确定总质量。质量确定�？�214之后可以基于所需参数和实际参 数之间的差来调节总质量。替代性地，质量确定�？�214可以基于在基于所需参数和实际 参数之间的差来调节排放物水平之后的排放物水平来确定总质量。质量确定�？�214输出 总质量。
量调节模块216基于总质量调节物质(例如二氧化碳)的喷射量。量调节�？�216 可以基于总质量和预定质量之间的差来调节喷射量。预定质量可以是大于先前评估期间观 测到的总质量的平均值的预定百分比(例如百分之五)。预定百分比可以大于或等于先前评 估期间观测到的总质量的差异。这确保了总质量不大于预定质量。如果总质量小于预定质 量，则所述差可以被喷射到排气系统118中。
质量确定�？�214可以重复地确定总质量，并且量调节�？�216可以重复地调节 预定时序期间的喷射量。替代性地，质量确定�？�214可以确定总质量，并且量调节�？� 216可以以周期间隔调节喷射量。例如，在预定时序结束时以及/或者模拟的发动机工况 (例如冷启动或热启动)结束时，总质量可以被确定并且喷射量可以被调节。气门控制�？� 208控制气门138、140从而基于从量调节模块216接收到的输入来调节喷射量。
设备评估�？�218基于水平确定�？�210确定的排放物水平和排放物测试设备 124测量的排放物水平来评估排放物测试设备124。设备评估模块218经由EL信号160接 收测量的排放物水平。设备评估�？�218可以基于确定的排放物水平和测量的排放物水平 之间的差来确定测量误差。测量误差表明排放物测试设备124的准确度和可靠性。
控制模块128所包括的�？榭梢员皇迪殖啥懒⒂诳刂颇？�128。控制�？�128所 包括的�？榭梢灾葱型�3和图4所示方法中的部分。图3和图4所示方法的部分可以结合。 仅为了说明目的，在图1的发动机系统100的背景下描述图3和图4所示的方法。
参考图3，用于模拟各种发动机工况(例如冷启动或热启动)以评估排放物测试设 备的方法开始于300。在302，方法预调校发动机系统100。冷发动机输出的排放物的幅值 和变化大于暖或热发动机输出的排放物的幅值和变化。因此，发动机系统100被预调校成 确保发动机102是暖或热的，从而减少发动机102输出的排放物的幅值和变化。
方法可以通过运转发动机102直到发动机102的温度大于或等于预定温度来预调 校发动机系统100。可以基于ECT信号154来确定发动机102的温度。预定温度大于发动 机系统100的常态休止温度(normal resting temperature)。例如,发动机系统100的休 止温度可以是75华氏度(°F)或大约24摄氏度(°C)。发动机102可以运转确保发动机102 的温度大于或等于预定温度的预定时段。在304，方法停止发动机102。
在306，方法将第一物质142喷射到排气系统118中。第一物质142被喷射到排气 系统118中从而冲走可能存在于排气系统118中的排放物。继而，方法可以模拟冷启动而不用等待允许发动机102冷却到周围空气的温度的时段(例如12至24小时)。此外，可以 在发动机102是暖或热的时模拟冷启动，使得发动机102输出的排放物的幅值和变化被减 小(例如接近零)。
第一物质142可以在催化转换器120上游和/或催化转换器120下游被喷射到排 气系统118内。与在催化转换器120上游相比，更大量的第一物质142可以在催化转换器 120下游被喷射。第一物质142可以是预定浓度的被干燥处理的纯空气或环境空气。此外， 第一物质142可以被加热。不过第一物质142的温度可以小于催化转换器120的温度。
在308，方法重启发动机102。在310，方法基于预定时序控制发动机102。预定时 序可以相对于时间指定所需速度。所需速度可以是发动机转速或车轮速度。预定时序可以 相对于时间指定所需负载，并且可以基于所需负载来控制测功机126。
在312，方法将第二物质144喷射到排气系统118内。第二物质144可以被喷射到 排气系统118内以便模拟冷启动。第二物质144可以在催化转换器120上游和/或催化转 换器120下游被喷射。
可以通过第二物质144的化学构成和/或通过重启发动机102所导致的排放物的 锐增(spike)来模拟冷启动。为了模拟冷启动，第二物质144可以包括预定量的碳氢化合 物和一氧化碳。因为这些量是已知的，并且由于在302处的预调校原因，发动机102输出的 排放物的量相对于这些量是低的，排气系统118输出的排放物的量可以被准确确定。
在314，方法将第三物质146喷射到排气系统118内。第三物质146可以被喷射到 排气系统118内以便模拟热启动。第三物质146可以在催化转换器120上游和/或催化转 换器120下游被喷射。方法可以抑制在喷射第二物质144后喷射第三物质146预定时段。
可以由于第三物质146的化学构成来模拟热启动。如同第二物质144，第三物质 146可以包括预定量的碳氢化合物和一氧化碳。不过，冷启动可以包括在主要时段(例如20 秒)的排放物锐增，而热启动可以包括逐渐减少到零的低水平排放物。因此，第三物质146 所包括的预定量可以小于第二物质144中包括的预定量。因为喷射的量是已知的并且在发 动机102被预调校且重启后发动机102产生接近零的排放物，所以排气系统118输出的排 放物的量可以被准确确定。方法结束于316。
方法可以通过抑制喷射第三物质146而在不模拟热启动的情况下模拟冷启动。方 法可以通过抑制喷射第二物质144且在发动机102启动后预定时段内抑制喷射第三物质 146从而在不模拟冷启动的情况下模拟热启动。方法可以喷射其他物质并且可以模拟除冷 启动或热启动之外的发动机工况。例如，其他物质可以包括液体(例如乙醇)和/或固体(例 如颗粒物质)。
参考图4，用于在考虑到所需参数和实际参数之间的差的同时模拟各种发动机工 况的方法开始于400。方法可以确定排放物(例如二氧化碳)水平，其相对于所产生的其他 排放物水平被发动机大量地输出。相对于发动机所输出的这些排放物的量，将这些物质大 量地喷射到排气系统中会是可实现的。因此，方法考虑到了预定时序中指定的所需参数和 基于测量确定的实际参数之间的差。
在402，方法基于预定时序控制发动机102。预定时序可以相对于时间指定所需速 度。所需速度可以是发动机转速或车轮速度。预定时序可以相对于时间指定所需负载，并 且方法可以基于所需负载来控制测功机126。
在404，方法将第一量的物质(例如二氧化碳)喷射到排气系统118内。第一量可 以是预定的且/或可以在预定时序中被指定。第一量可以被配置成模拟发动机工况，例如 冷启动或热启动。
在406，方法基于预定时序确定发动机102输出的排放物水平。方法可以基于预定 时序和排放物水平之间的预定关系来确定排放物水平。例如，排放物水平可以关联于所需 速度和/或所需负载或扭矩。预定关系可以实现在等式和/或查找表中。
在408，方法基于被喷射到排气系统118内的物质的第一量以及发动机102输出的 排放物水平来确定排气系统118输出的排放物的总质量。方法可以通过相对于时间对排放 物水平求积分来确定发动机102输出的排放物的第二量。方法可以基于第一量和第二量的 和来确定总质量。
在410，方法调节排气系统118输出的排放物的总质量以便考虑到所需参数和实 际参数之间的差。方法可以基于预定时序内指定的所需速度和基于测量确定的实际速度之 间的差来调节总质量。可以基于ES信号158或基于来自车轮速度传感器的输出来确定实 际速度。
方法可以基于发动机102的所需功率输出和发动机102的实际功率输出之间的差 来调节总质量。可以基于预定时序中指定的所需速度和/或所需扭矩来确定所需功率输 出。可以基于实际速度和/或实际扭矩来确定实际功率输出。可以基于来自测功机126的 输出来确定实际扭矩。
方法可以基于实际参数和排放物水平或总质量之间的预定关系来调节总质量。例 如，排放物水平或总质量可以关联于实际速度和/或实际功率输出。预定关系可以等同于 用于基于所需参数确定排放物水平的关系。
在412，方法调节被喷射到排气系统118内的物质的第一量以便考虑到所需参数 和实际参数之间的差。方法可以调节第一量以代替调节排气系统118输出的排放物的总质 量。例如，如果实际速度小于所需速度，则方法可以喷射额外量的物质而不是减少总质量以 便考虑到排放物水平的差。
方法可以调节第一量以便将总质量增加到一预定质量，该预定质量是大于先前评 估期间观测的总质量的平均值的预定百分比(例如百分之五)。预定百分比可以大于或等于 先前评估期间观测的总质量的差异以确保总质量小于预定质量。如果总质量小于预定质 量，则方法可以将所述差喷射到排气系统118内。在预定时序期间方法可以重复地确定总 质量并且重复地调节第一量。
在414，方法评估排放测试设备124。方法可以基于根据所需和/或实际参数确定 的总质量和根据来自排放物测试设备124的输出确定的总质量之间的差来确定测量误差。 在416，方法结束。
本公开的广泛教导可以实现为各种形式。因此，虽然本公开包含特定示例，但本公 开的真正范围不应被如此限制，因为在本领域技术人员学习附图、说明书和权利要求的基 础上，其他修改将对本领域技术人员来说变得明显。
权利要求
1.一种系统，包括 发动机控制�？椋梅⒍刂颇？榛谙喽杂谑奔渲付ㄋ杷俣鹊脑ざㄊ毙蚶纯刂瓢沧霸诜⒍夤偷着滩夤幸徽吣诘姆⒍� 气门控制�？椋闷趴刂颇？榭刂破沤谝涣康奈镏逝缟涞脚牌低衬诖佣Ｄ馑龇⒍涑雠欧盼铮灰约� 水平确定�？椋盟饺范？榛谒鲈ざㄊ毙蚝退龅谝涣咳范ㄋ雠牌低衬诘乃雠欧盼锏呐欧盼锼健�
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述发动机被安装在所述发动机测功机内，所述所需速度是发动机转速，并且所述预定时序相对于时间指定发动机负载。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述发动机被安装在所述底盘测功机上的车辆内并且所述所需速度是车轮速度。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述物质包括液体物质、固体物质和二氧化碳中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述水平确定�？榛谒鏊杷俣群褪导仕俣戎涞牟罾吹鹘谒雠欧盼锼�。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括功率确定�？椋浠谒鏊杷俣热范ㄋ龇⒍乃韫β适涑霾⑶一谑导仕俣热范ㄋ龇⒍氖导使β适涑�。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述水平确定�？榛谒鏊韫β适涑龊退鍪导使β适涑鲋涞牟罾吹鹘谒雠欧盼锼�。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括质量确定�？椋湓谒鲈ざㄊ毙蚱诩淙范ㄋ雠欧畔低呈涑龅呐欧盼锏淖苤柿�。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述质量确定�？榛谒雠欧盼锼胶褪导仕俣热范ㄋ鲎苤柿�。
10.一种方法，包括 基于相对于时间指定所需速度的预定时序来控制安装在发动机测功机和底盘测功机中一者内的发动机； 控制气门将第一量的物质喷射到排气系统内从而模拟所述发动机输出排放物；以及 基于所述预定时序和所述第一量确定所述排气系统内的所述排放物的排放物水平。
全文摘要
本发明涉及模拟各种发动机工况来评估排放物测试设备的方法和系统。根据本公开原理的系统包括发动机控制�？�、气门控制�？楹退饺范？椤８梅⒍刂颇？榛谙喽杂谑奔渲付ㄋ杷俣鹊脑ざㄊ毙蚶纯刂瓢沧霸诜⒍夤偷着滩夤幸徽吣诘姆⒍�。气门控制�？榭刂破沤谝涣康奈镏逝缟涞脚牌低衬诖佣Ｄ馑龇⒍涑雠欧盼�。该水平确定�？榛谒鲈ざㄊ毙蚝退龅谝涣咳范ㄋ雠牌低衬诘乃雠欧盼锏呐欧盼锼�。
文档编号G01M15/10GK103018051SQ20121035352
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者D.B.奈吉 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
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