专利名称：汽车尾气排放测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对汽车的尾气排放进行测量的汽车尾气排放测试系统。
背景技术：
目前，用于汽车尾气排放分析的仪器主要是非分散型红外线气体分析仪，这种气体分析仪存在的缺点是只能对汽车尾气中所含有的CO、HC等五组分气体的浓度进行连续测定，而不能对这些气体的总含量进行测定，由于尾气中的这五种气体成分对体现发动机的工作性能、对环境的影响意义重大，需要对尾气中的这些气体含量进行控制，因此就有必要对汽车尾气中这五组分气体(O2、HC、NO、CO、CO2)进行含量检测，有利了解发动机的工作性能和对环境的影响，以改进发动机的工作状态和性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术所存在的上述缺陷，提供一种能够对汽车尾气中所含有的五组分CO、HC、O2、NO、CO2气体的浓度进行连续测定的汽车尾气排放测试系统，同时，该测试系统还可以测定五组分每一种在整个测试过程中的总含量。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该汽车尾气排放测试系统包括汽车尾气恒定装置、汽车尾气分析仪、与汽车尾气分析仪相连的计算机、气体流量传感器、信号调理模块、数据采集卡，其中，气体流量传感器对经过汽车尾气恒定装置处理的汽车尾气进行流量采集，并送入与其连接的信号调理模块的输入端，而信号调理模块的输出端与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端接计算机。
作为对本发明的补充，所述汽车尾气排放测试系统还可以进一步包括有发动机状态采集装置与信号调理模块的输入端连接；有扭矩传感器及车速传感器与信号调理模块的输入端连接；有人机操作界面与数据采集卡的输出端连接；和/或有输出显示的司机助与计算机的输出端连接。
所述数据采集卡为具有12位精度A/D、8路以上I/O通道、16/8路模拟差分采集通道、2路模拟输出通道、具有2路32位可输入/输出计算器的数据采集卡。
本发明不但具备对汽车尾气中所含有的CO、HC等五组分气体的浓度进行连续测定的功能，同时，还可以测定五组分气体的每一种在整个实验过程中的总含量。除此以外，本发明还可通过配备的司机助，进行多工况尾气排放测试，并实时监测与尾气排放密切相关的参量，例如发动机系统的某些状态参量。
下面结合实施例附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明硬件结构示意图；图2是图1中信号调理模块5的电路原理框图。
图中1-气体流量传感器；2-扭矩传感器；3-发动机状态采集装置；4-速度传感器；5-信号调理模块；6-数据采集卡；7-汽车尾气恒定装置；8-汽车尾气分析仪；9-计算机；10-司机助；11-人机操作界面。
具体实施例方式
如图1所示，本发明汽车尾气排放测试系统包括有气体流量传感器1、扭矩传感器2、发动机状态采集装置3、速度传感器4、信号调理模块5、数据采集模块6、汽车尾气恒定装置7、汽车尾气分析仪8、计算机9、司机助10，以及人机操作界面11。本发明所采取的思路是通过气体流量传感器1和汽车尾气分析仪8同步测定汽车尾气的流量和浓度值，并由二者通过计算机的软件处理计算处理得出气体含量。
其中，汽车尾气恒定装置7对汽车排放的尾气进行恒压恒温处理，其采用文丘里管，以保证处理后的尾气与汽车在测试过程中排放出的尾气的压力/温度不变，然后，由与其连接的汽车尾气分析仪8(可采用现有技术中能对尾气中所含有的五组分气体O2、HC、NO、CO、CO2进行分析的汽车尾气分析仪)对汽车尾气中所含有的五组分气体(O2、HC、NO、CO、CO2)的浓度进行连续测定，并且通过接口电路RS232，将分析结果送入计算机9中，同时，采用常用的气体流量传感器1对尾气进行流量采集，并转换为电信号送入信号调理模块5的输入脚15C，信号调理模块5针对不同的待处理信号，如图2中所示，采用了电流转电压、分压、放大、滤波、差分等现有的多种典型电路及其组合应用，这些功能电路块间的相互连接及接口电路也都是最简化的模拟经典电路，以实现把输入的原始信号调理成标准信号(0-5V/4-20mA)，其输出脚15与数据采集卡6的输入端AD15连接，数据采集卡6(采用NI 6025E数据采集卡)可将模拟量转变成数字量，这是一种具有12位精度A/D、8路以上I/O通道、16/8路模拟差分采集通道、2路模拟输出通道、具有2路32位可输入/输出计算器的数据采集卡。数据采集卡6通过PCI接口连接计算机9，输出显示的司机助10作为一种输出显示设备连接在计算机9上，指引驾驶员按照标准规定的工况在底盘测功机上行驶，以进行多工况尾气排放测试。
另外，扭矩传感器2、发动机状态采集装置3、车速传感器4均分别与信号调理模块5的各输入端连接，并通过对应的接口脚送入数据采集卡6中，其中，扭矩传感器2对汽车扭矩进行测量，配合车速传感器4，就能正确测量汽车在不同的工况下输出的不同功率，发动机状态采集装置3是现有发动机上均设有的一些传感器的总成，主要是采集发动机在不同的工况下各参量(发动机转速、节气门开度、油温、空燃比等)的瞬态变化。人机操作界面11与数据采集卡6的输出端连接，其具有对本发明的控制系统进行报警、故障显示的功能，起到增强本发明辅助功能的作用。
在对尾气进行测试的过程中，气体流量传感器1主要是准确测试汽车产生的尾气流量，而汽车尾气分析仪8主要分析汽车尾气里五组分气体的浓度，以二者所得到的数据作为依据，通过计算机的软件将流量和浓度积分相乘等换算，即可最终得到五组分气体(O2、HC、NO、CO、CO2)的含量分析。
本发明的工作过程如下首先给底盘测功机(采用DCG-10E底盘测功机)加载，试验汽车在汽车底盘测功机上模拟路面行驶，气体流量传感器1测试出汽车所产生的尾气流量的原始信号，将信号传送到信号调理模块5，由信号调理模块5进行滤波/放大/转换处理后，向数据采集卡6输出规范的标准信号，数据采集卡6进行接收并采样，再转换成数字信号传送给计算机9，与此同时，汽车尾气通过汽车尾气分析仪8分析出汽车尾气的主要气体的每一种的浓度也将信号传送给计算机9；计算机9对接收的这些数字信号进行计算处理，计算方式为通过计算机的软件将流量和浓度积分相乘等数学运算，由测定的气体流量值和浓度值，推算出气体的含量值，得出结果后，进行存档。
另外，扭矩传感器2及速度传感器4采集到底盘测功机的转矩和转速信号，通过信号调理模块5、数据采集模块6传送给计算机9，再通过计算机9的对上述传送来的信号进行一系列运算处理，产生一系列的数据存盘文档，再通过分析、对比这些数据，为研发人员进一步改进尾气排放提供参考依据。计算机9通过输出显示的司机助10把一些设计好的行驶路段(如国标的多工况路段)显示在驾驶员的前方，驾驶员可在底盘测功机上模拟行驶这些路段，通过以上过程可方便的模拟测试汽车在实际路面上的尾气排放状况。在本发明的工作过程中通过人机界面模块11可以方便的看到本发明的运行状态。
权利要求
1.一种汽车尾气排放测试系统，包括汽车尾气恒定装置、汽车尾气分析仪、与汽车尾气分析仪相连的计算机，其特征在于还包括气体流量传感器、信号调理模块、数据采集卡，气体流量传感器对经过汽车尾气恒定装置处理的汽车尾气进行流量采集，并送入与其连接的信号调理模块的输入端，而信号调理模块的输出端与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端接计算机。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气排放测试系统，其特征在于还包括有发动机状态采集装置与信号调理模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的汽车尾气排放测试系统，其特征在于还包括有扭矩传感器及车速传感器与信号调理模块的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的汽车尾气排放测试系统，其特征在于还包括有人机操作界面与数据采集卡的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的汽车底尾气排放测试系统，其特征在于有输出显示的司机助与计算机的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的汽车底尾气排放测试系统，其特征在于数据采集卡为具有12位精度A/D、8路以上I/O通道、16/8路模拟差分采集通道、2路模拟输出通道、具有2路32位可输入/输出计算器的数据采集卡。
全文摘要
一种汽车尾气排放测试系统，包括汽车尾气恒定装置、汽车尾气分析仪、与汽车尾气分析仪相连的计算机、气体流量传感器、信号调理模块、数据采集卡，其中，气体流量传感器对经过汽车尾气恒定装置处理的汽车尾气进行流量采集，并送入与其连接的信号调理模块的输入端，而信号调理模块的输出端与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端接计算机。本发明能够对汽车尾气中所含有的五组分CO、HC、O
文档编号G01F9/00GK1796999SQ20041010266
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者罗如忠, 龙光展 申请人:比亚迪股份有限公司