用于sbc循环的催化器补气设备及其控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轻型汽车的标准台架循环(简称SBC)技术领域，尤其是涉及一种用于SBC循环的催化器补气设备及其控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，根据国家标准GB18352.5-2013《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》的要求，可以使用SBC循环(即标准台架循环)对催化器进行老化;实际操作时，依据标准要求，可以周期性地为催化器提供定量的空气(氧气)以完成操作。
[0003]具体地，现有技术中的用于SBC循环的催化器补气控制系统，通常为通过在每循环中控制相应的开关阀的通断时间以控制空气(氧气)的补气量，一次调节设置后不再变化，不能随温度、压力及发动机变化而改变，导致实际空燃比超过标准规定，即现有技术中的用于SBC循环的催化器补气控制系统通常采用的是开环控制的控制方式。
[0004]然而，本申请发明人发现现有技术中采用开环控制的方式时，由于受环境温度的变化、气源压力的波动、以及每循环加浓的燃料气气量的波动等因素的影响，容易导致用于SBC循环的催化器补气控制系统中每循环的补气量的重复性较低，并且实际空燃比与标准法规要求的空燃比相差较大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于SBC循环的催化器补气设备及其控制系统，以解决现有的开环控制方式容易导致补气控制系统中每循环的补气量的重复性较低，且实际空燃比与标准法规要求的空燃比相差较大的问题。
[0006]本发明提供一种用于SBC循环的催化器补气设备，包括:空气存储装置，所述空气存储装置包括第一储气罐和第二储气罐;空气流量控制装置，所述空气流量控制装置包括压力指示计、温度指示计、流量指示计和质量流量控制器;所述空气流量控制装置能够对空气输出流量进行控制，并根据压力、温度对所述空气输出流量进行修正;辅助调节装置，所述辅助调节装置包括第一电磁阀、第一手动调压阀、第二手动调压阀和第二电磁阀；装配时，压缩空气源与所述第一电磁阀通过管路连接，所述第一电磁阀与所述第一手动调压阀通过管路连接，所述第一手动调压阀与所述第一储气罐通过管路连接，所述第一储气罐与所述第二手动调压阀通过管路连接，所述第二手动调压阀与所述第二储气罐通过管路连接，所述第二储气罐与所述压力指示计通过管路连接，所述压力指示计与所述温度指示计通过管路连接，所述温度指示计与所述流量指示计通过管路连接，所述流量指示计与所述质量流量控制器通过管路连接，所述质量流量控制器与所述第二电磁阀通过管路连接，所述第二电磁阀与催化器通过管路连接。
[0007]其中，所述质量流量控制器与用于SBC循环的催化器补气控制系统电连接。
[0008]具体地，所述管路为不锈钢管，所述不锈钢管的外径为25mm。
[0009]进一步地，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为电控开关阀。
[0010]优选地，所述压力指示计为压力表;所述温度指示计为温度表;所述流量指示计为流量表。
[0011]相对于现有技术，本发明所述的用于SBC循环的催化器补气设备具有以下优势:
[0012]本发明提供的用于SBC循环的催化器补气设备中，包括:空气存储装置、空气流量控制装置和辅助调节装置;其中，空气存储装置可以包括第一储气罐和第二储气罐;空气流量控制装置可以包括压力指示计、温度指示计、流量指示计和质量流量控制器;辅助调节装置可以包括第一电磁阀、第一手动调压阀、第二手动调压阀和第二电磁阀。具体装配时，可以通过管路依次将压缩空气源、第一电磁阀、第一手动调压阀、第一储气罐、第二手动调压阀、第二储气罐、压力指示计、温度指示计、流量指示计、质量流量控制器、第二电磁阀和催化器顺序连接;进一步地，空气流量控制装置能够对空气输出流量进行控制，并根据压力、温度对空气输出流量进行修正。由此分析可知，本发明提供的用于SBC循环的催化器补气设备，能够根据不同的发动机排气量，在稳定运转的工况下，周期性地为标准台架提供所需量的空气补给;并且用于SBC循环的催化器补气设备，一方面能够保证空气输出流量可根据温度压力变化而进行修正，以使空气输出流量的实际量与设定量一致，另一方面可通过宽域氧传感器的信号对因发动机燃烧过程引起的变化而进行修正，以保证补给的空气中的氧气量为废气总量的3% ±0.1%范围之内。因此，本发明提供的用于SBC循环的催化器补气设备，能够提高用于SBC循环的催化器补气控制系统中每循环的补气量的重复性，并且还能够保证实际空燃比与标准法规要求的空燃比相一致。
[0013]本发明还提供一种用于SBC循环的催化器补气控制系统，该用于SBC循环的催化器补气控制系统中包括有如上述任一项所述的用于SBC循环的催化器补气设备;该用于SBC循环的催化器补气控制系统中还包括:控制装置，所述控制装置能够通过输入初始状态时发动机的进气流量和燃料流量，计算并设置循环中空气喷射的初始流量;信号采集装置，所述信号采集装置能够接收发动机的加浓喷油起止时刻的开关量信号作为空气喷射的触发信号;所述信号采集装置能够实时采集空燃比并与标准空燃比进行比较，且能够与所述质量流量控制器共同组成负反馈闭环控制；通讯装置，所述通讯装置能够依照所述质量流量控制器所指定的通讯协议，通过串口通讯的方式对所述质量流量控制器进行实时通讯;所述通讯装置能够发送所述质量流量控制器的输出指令，以及反馈当前流经空气的温度值、压力值和实时流量值;装配时，所述用于SBC循环的催化器补气设备分别与所述信号采集装置和所述通讯装置连接，所述信号采集装置与所述通讯装置连接，所述通讯装置与所述控制装置连接。
[0014]其中，所述用于SBC循环的催化器补气控制系统，包括:显示查看装置，所述显示查看装置分别与所述控制装置和所述通讯装置连接;所述显示查看装置能够对监测量、采样量和控制量通过数值或曲线的方式进行显示;所述显示查看装置能够对采样值、控制值和计算值采取工业组态模式的动画方式实时地呈现控制过程和控制效果，并能够显示报警信息、历史数据及曲线。
[0015]具体地，所述信号采集装置还能够实时采集至少两个热电偶信号值，一个所述热电偶信号值能够用于监测催化器的升温效果并在温度超限时发出过热报警，另一个所述热电偶信号值能够用于辅助监控;所述用于SBC循环的催化器补气控制系统还包括:报警装置，所述报警装置分别与所述控制装置、所述通讯装置和所述显示查看装置连接;所述报警装置能够分别设置警告上限值、报警上限值、警告下限值和报警下限值，以及上限报警处理方式和下限报警处理方式。
[0016]进一步地，所述用于SBC循环的催化器补气控制系统，包括:历史记录存储装置，所述历史记录存储装置分别与所述控制装置、所述通讯装置和所述报警装置连接;所述历