专利名称：重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重型混合动力电动汽车的测试系统，具体涉及一种重型混合 动力电动汽车在实际行驶条件下的车载式能量排放测试系统。
背景技术：
在主要的汽车能耗和排放控制法规中，对于传统的重型车能耗排放试验认证测试 大多结合规定的测试工况进行发动机台架试验。虽然这种方法应用比较普及，但也存在一 定的局限性。实验室试验规定的发动机测试工况与整车实际行驶的发动机工况有一定的差 异，不能完全反映汽车在道路上的实际情况。此外，过高的测试成本也制约着实验室试验手 段的应用。因此，整车道路试验及其车载式测量系统的应用正逐渐成为一种发展趋势，但到 目前为止，国内外还没有能同时测量污染物排放和能量消耗的车载式测量系统。由于重型混合动力电动汽车加入了电驱动系统，其控制策略基于车辆的实际行驶 工况，使得整车实际行驶的发动机工作区与法规规定的发动机测试工况差别更大且难以对 应，传统的重型车能耗和排放测试系统不再适用于重型混合动力电动汽车。根据这一情况， 国外已经发布了几项针对重型混合动力车辆能耗和排放的试验方法，我国也于2005年发 布了重型混合动力汽车能量消耗量试验方法，但一直缺少相应的排放试验方法。随着汽车 技术的不断发展，法规规定的能量消耗量试验方法也逐渐不再适用。针对重型混合动力汽 车能耗排放的特殊性和实验室能耗排放测试技术的局限性，需要一种精确度高、机动灵活、 综合功能强大的车载式能耗排放测试系统来支持车辆道路试验方法的研究。
实用新型内容针对现有技术中重型混合动力实验室能耗排放测试技术的局限性以及现有混合 动力汽车能耗排放测试的特殊性，提供一种重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，该 装置可以实现在实车道路条件下进行车辆能耗排放的测试，该装置能够同时实时测量汽车 的燃油消耗量、电能量消耗量、气态污染物(C0、HC、C02、N0x)和固态污染物(颗粒物PM)的 排放特性。为了解决上述技术问题，本实用新型重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统予 以实现的技术方案是该测试装置包括与主控电脑连接的实时工况跟踪单元和污染物排放 测试单元，所述污染物排放测试单元通过排气流量计与排气管相连；所述实时工况跟踪单 元包括与主控电脑顺次连接的实时工况显示单元和速度传感器，所述主控电脑还连接有能 耗测试单元，所述能耗测试单元与汽车动力系统相连。本实用新型重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其中，所述污染物排放测 试单元包括固态污染物测试单元和气态污染物测试单元。所述能耗测试单元包括燃油消耗 测试单元和电能量消耗测试单元。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是由于本测试装置除了具有主控电脑和车况跟踪单元外，还高效地集成了能耗测试装置、气态污染物排放测试装置和固态污染物排放测试装置，不仅能够安装在重型混合动 力电动汽车上实现以不同的行驶循环工况进行实车道路测试研究，还增加了测试系统的机 动性和灵活性，而且能够实时测量燃油消耗量、电能量消耗量、气态污染物和固态污染物的 排放特性，显著提高了测试能力，特别是扩展了对于颗粒物的测试能力。
附图是本实用新型重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统的结构简图。图中1.气态污染物取样管；2.排气流量计；3.发动机；4.气瓶；5.0BS-2200 ； 6.电功率计；7.油耗仪；8.非接触式速度传感器；9.实时工况显示系统；10.主控电脑; 11.真空泵；12. ELPI分析仪；13.空气滤清器；14.颗粒物稀释系统；15.空气压缩机; 16.颗粒物取样管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地描述。如附图所示，本实用新型重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，包括与主控 电脑10连接的实时工况跟踪单元、污染物排放测试单元和能耗测试单元。其中，所述实时工况跟踪单元包括与主控电脑10顺次连接的实时工况显示单元9 和速度传感器，所述速度传感器为非接触式速度传感器8，该传感器采用先进的OES- II传 感器技术。所述污染物排放测试单元通过排气流量计2与排气管相连，所述排气流量计2 采用皮托管式。所述污染物排放测试单元包括固态污染物测试单元和气态污染物测试单 元，所述固态污染物测试单元包括颗粒物取样管16、颗粒物稀释系统14和固态污染物测试 装置；所述颗粒物稀释系统14依次连接有空气滤清器13和空气压缩机15 ；所述固态污染 物测试装置连接有一台真空泵11。所述气态污染物测试单元包括气态污染物取样管1和 气态污染物排放测试装置，所述气态污染物排放测试装置连接有一气瓶4。所述的污染物 排放测试装置最好选择能够满足可移动的测试装置。例如固态污染物测试装置可选用芬 兰DEKATI公司推出的ELPI (电子低压冲击)分析仪12，气态污染物测试装置可选用日本 HORIBA公司生产的0BS-2200(车载排放检测)系统5。所述能耗测试单元与汽车动力系统 相连。所述能耗测试单元包括燃油消耗测试单元和电能量消耗测试单元。所述燃油消耗测 试单元是设置在主控电脑10与发动机3之间的油耗仪7 ；所述电能量消耗测试单元是设置 在动力蓄电池与主控电脑10之间的电功率计6。本实施例中分别选用WT1600数字电功率 计和采用FL0WTR0NIC 210传感器的油耗仪。在使用本测试装置之前，汽车空调等车载附件应断开，各测量单元(装置)安装时 采用必要的减震措施，尽可能保证整个测试系统不受太多的振动和环境因素干扰。连接好 测试装置之后，相关装置应进行必要的清零校正、疏通净化和泄露检查等系统准备程序。车 况跟踪单元、污染物排放测试单元和能耗测试单元在主控电脑的控制下应同步启动。具体实施过程如下将非接触式速度传感器8安装在汽车左侧下部，实时测量行驶汽车的速度信号 (包括实际车速和理论车速)，并分别传送至实时工况显示单元9和主控电脑10。根据实时 工况显示单元9显示的速度信号，司机通过合理的加减速度操作来控制汽车在规定的循环工况下行驶。同时，将速度信号存储在主控电脑10中作为整个测试结果分析的基础数据， 其记录频率不得低于IHz。汽车取样尾气经颗粒物取样管16进入颗粒物稀释系统14。颗粒物稀释系统14采 用两级稀释，其稀释比应不小于64。经空气压缩机15压缩和空气滤清器13过滤的大量干 燥空气以一定的压力进入颗粒物稀释系统14，然后进行取样尾气稀释。加热稀释后的尾气 进入ELPI分析仪12进行分析。由于尾气进入ELPI分析仪的压力不足，需要一个与ELPI 分析仪连接的真空泵11来提供一定的真空度。ELPI分析仪将分析结果传给主控电脑进行 实时测量控制。汽车取样尾气经气态污染物取样管1进入0BS-2200系统5，其将主要污染物的浓 度、排气流量、温度、压力等各种信息传给主控电脑进行实时测量控制。0BS-2200系统5工 作时，分别装有FID气体、氢气和空气的气瓶4向系统提供气体。利用电功率计6对动力蓄电池的充、放电电流和电压以不低于20Hz的频率连续的 进行测量，测得的电能量消耗量传给主控电脑进行实时测量控制。利用油耗仪7测量发动 机3的燃油消耗并将测量信号传给主控电脑10实时控制。气态污染物和固态污染物排放测试的尾气取样探头分别固定在排气流量计2上， 取样探头所处位置的的尾气应均勻分布。排气流量计2采用皮托管式，并与汽车排气管相 连。此外，本实用新型将0BS-2200系统5的皮托管式流量计测量信号引入到ELPI分析仪 12测量计算过程中，由此可以增加本测试装置对颗粒物总粒数和总质量的测试能力。尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具 体实施方式，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些 均属于本实用新型的保护之内。
权利要求一种重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，包括与主控电脑(10)连接的实时工况跟踪单元和污染物排放测试单元，所述污染物排放测试单元通过排气流量计(2)与排气管相连；其特征在于所述实时工况跟踪单元包括与主控电脑(10)顺次连接的实时工况显示单元(9)和速度传感器(8)，所述主控电脑(10)还连接有能耗测试单元，所述能耗测试单元与汽车动力系统相连。
2.根据权利要求1所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 污染物排放测试单元包括固态污染物测试单元和气态污染物测试单元。
3.根据权利要求2所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 固态污染物测试单元包括颗粒物取样管(16)、颗粒物稀释系统(14)和固态污染物测试装 置；所述颗粒物稀释系统(14)依次连接有空气滤清器(13)和空气压缩机(15)；所述固态 污染物测试装置连接有一台真空泵(11)。
4.根据权利要求3所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 固态污染物测试装置采用ELPI分析仪(12)。
5.根据权利要求2所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 气态污染物测试单元包括气态污染物取样管(1)和气态污染物排放测试装置，所述气态污 染物排放测试装置连接有一气瓶(4)。
6.根据权利要求5所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 气态污染物排放测试装置采用0BS-2200系统(5)。
7.根据权利要求1所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 能耗测试单元包括燃油消耗测试单元和电能量消耗测试单元。
8.根据权利要求7所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 燃油消耗测试单元是设置在主控电脑(10)与发动机(3)之间的油耗仪(7)；所述电能量消 耗测试单元是设置在动力蓄电池与主控电脑(10)之间的电功率计(6)。
9.根据权利要求1所述重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，其特征在于所述 排气流量计(2)采用皮托管式。
专利摘要本实用新型公开了一种重型混合动力电动汽车能耗排放测试系统，该测试装置包括与主控电脑连接的实时工况跟踪单元和污染物排放测试单元，所述污染物排放测试单元通过排气流量计与排气管相连；所述实时工况跟踪单元包括与主控电脑顺次连接的实时工况显示单元和速度传感器，所述主控电脑还连接有能耗测试单元，所述能耗测试单元与汽车动力系统相连。该装置增加了测试系统的机动性和灵活性，可以实现在实车道路条件下进行车辆能耗排放的测试，该装置能够同时实时测量汽车的燃油消耗量、电能量消耗量、气态污染物(CO、HC、CO2、NOx)和固态污染物(颗粒物PM)的排放特性，可以实现对颗粒物总粒数和总质量的测试，显著地提高了测试能力。
文档编号G01F9/00GK201731902SQ20102025404
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者彭磊, 李孟良, 秦孔建, 高俊华, 高继东 申请人:天津汽车检测中心
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