本发明涉及机动车环保测试技术领域，具体为一种机动车环检用完全道路模拟检测设备及方法。
背景技术：
国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2005年5月30日联合发布了gb18285—2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法双怠速法及简易工况法》和gb3847—2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》，并于2005年7月1日正式实施。标准中除规定双怠速法、简易瞬态工况法、加载减速试验不透光烟度法、自由加速试验不透光烟度法等在用汽车测量方法。
目前环保机构在进行机动车环保检测时存在两大问题：一是由于机动车道路环保检测缺乏底盘测功机，无法使用简易瞬态工况法、加载减速试验不透光烟度法等方法进行检测；二是部分机动车由于esp系统无法关闭、车辆为全时四驱或适时四驱等原因，无法用简易瞬态工况法或加载减速试验不透光烟度法进行检测。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种检测更全面，适用性更广，能够使用简易瞬态工况法、加载减速试验不透光烟度法等方法，能够实现检测过程完全模拟道路情况的机动车环检用完全道路模拟检测设备及方法。技术方案如下：
一种机动车环检用完全道路模拟检测设备，包括结构相同的前底盘测功机和后底盘测功机；前底盘测功机包括主架，主架左部设有左滚筒，右部设有右滚筒，中部设有电机，电机通过传动轴驱动左滚筒和右滚筒，传动轴上设有转速传感器和扭矩传感器；主架对应于左滚筒和右滚筒处前后均设有搭接在主架台面和地面之间的坡板；还包括电控单元，所述电机、转速传感器和扭矩传感器均连接到电控单元。
进一步的，所述主架左右两端分别设有左自动限位装置和右自动限位装置，左自动限位装置和右自动限位装置底部与主架滑动连接，通过左右滑动调节宽度。
更进一步的，所述后底盘测功机的主架上后侧两坡板之间设有用于限制车辆检测过程中前后移动的地锚牵引装置。
更进一步的，还包括安装于左滚筒和右滚筒下方的称重装置。
更进一步的，所述主架四角设有定位销，用于调节水平度及固定于地面。
更进一步的，所述后底盘测功机的后方还设有与车辆排气管连接的尾气测量设备。
一种机动车环检用完全道路模拟检测方法，包括：
根据车辆的轴距调整前底盘测功机和后底盘测功机的距离，使待测车辆由坡板行驶至底盘测功机上方，前后车轮停留在对应的滚筒上方；将尾气测量设备连接至车辆排气管；
通过电控单元启动电机，读取前底盘测功机和后底盘测功机的转速传感器信号，判断前、后轮转速是否一致，若一致则继续检测；若不一致，则计算此时前后轮速度差，再根据前、后轮转速大小以及检测车辆所处工况进行调节：
若前轮转速大于后轮转速且此时为加速工况，则增加后轮转速，并且计算此时后底盘测功机电机负荷的增加量δp1，并且通过前底盘测功机电机给前轮额外加上δp1的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测；
若前轮转速大于后轮转速且此时为减速工况，则降低前轮转速，并且计算此时前底盘测功机电机负荷的减少量δp2，并且通过后底盘测功机电机使后轮减少δp2的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测；
若后轮转速大于前轮转速且此时为加速工况，则增加前轮转速，并且计算此时前底盘测功机电机负荷的增加量δp3，并且通过后底盘测功机电机给后轮额外加上δp3的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测；
若后轮转速大于前轮转速且此时为减速工况，则降低后轮转速，并且计算此时后底盘测功机电机负荷的减少量δp4，并且通过前底盘测功机电机使前轮减少δp2的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测；
检测完毕后关闭电机和尾气测量设备，断开尾气测量设备与车辆排气管的连接；车辆驶下底盘测功机。
本发明的有益效果是：
1）本发明通过可移动的底盘测功机使机动车道路环保检测更全面，同时本装置可用于道路和场地检测，解决了机动车道路环保检测无法使用简易瞬态工况法、加载减速试验不透光烟度法等方法的问题；
2）本发明通过可变轴距的底盘测功机使大部分机动车都可以在底盘测功机上进行检测，解决了esp系统无法关闭、驱动方式为全时四驱等机动车无法使用简易瞬态工况法、加载减速试验不透光烟度法等方法检测的问题；
3）本发明通过独立且可组合的底盘测功机使多轴车辆轴数大于二的车辆也可进行检测，解决了多轴车辆无法使用简易瞬态工况法、加载减速试验不透光烟度法等方法检测的问题；
4）本发明通过底盘测功机可同时测量车辆驱动轮和非驱动，同时还可测量车辆各轴质量，实现了检测过程完全模拟道路情况。
附图说明
图1为底盘测功机结构示意图，a、前底盘测功机；b、后底盘测功机。
图2为机动车环检用完全道路模拟检测设备使用示意图。
图3为机动车环检用完全道路模拟检测设备控制路线示意图。
图4为机动车环检用完全道路模拟检测设备控制策略图。
图中：1、定位销；2、右滚筒；3、坡板；4、传动轴；5、转速传感器；6、扭矩传感器；7、测功电机；8、主架；9、左滚筒；10、右自动限位装置；11、左自动限位装置；12、称重装置；13、地锚牵引装置；14、排气管；15、尾气测量设备；16、地面；17、前底盘测功机转速传感器；18、前底盘测功机扭矩传感器；19、前底盘测功机电机；20、后底盘测功机转速传感器；21、后底盘测功机扭矩传感器；22、后底盘测功机电机；23、电源；24、电控单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。如图1所示，一种机动车环检用完全道路模拟检测设备，包括结构相同的前底盘测功机和后底盘测功机；前底盘测功机包括主架8，主架8左部设有左滚筒9，右部设有右滚筒2，中部设有电机7，电机用于功率测量、加载负荷和驱动车轮。电机7通过传动轴4驱动左滚筒9和右滚筒2，传动轴4上设有转速传感器5和扭矩传感器6；主架8对应于左滚筒9和右滚筒2处前后均设有搭接在主架8台面和地面之间的坡板3，便于待测车辆驶上主架和驶离主架；还包括电控单元，所述电机7、转速传感器5和扭矩传感器6均连接到电控单元。
所述主架8左右两端分别设有左自动限位装置11和右自动限位装置10，左自动限位装置11和右自动限位装置10底部与主架8滑动连接，通过左右滑动调节宽度。左自动限位装置用于限制车轮在水平方向上向左的移动，右自动限位装置用于限制车轮在水平方向上向右的移动。后底盘测功机的主架8上后侧两坡板3之间设有用于限制车辆检测过程中前后移动的地锚牵引装置13。
还包括安装于左滚筒9和右滚筒2下方的称重装置12。称重装置用于测量车辆的单轴质量。主架8四角设有定位销1，用于调节水平度及固定于地面16，后底盘测功机的后方还设有与车辆排气管连接的尾气测量设备。
控制系统由控制单元和电源组成。控制单元分别与前底盘测功机中转速扭矩传感器和后底盘测功机中转速扭矩传感器相连。电源分别与前底盘测功机电机、后底盘测功机电机和控制单元相连。
由于在目前的机动车环检检测过程中，大部分车辆只检测驱动轮而忽略了非驱动轮的检测。例如：前驱车在道路行驶时，前轮作为驱动轮是在做正功，而后轮作为非驱动轮在做负功，而检测过程中前驱车只检测前轮，这样无法完全模拟车辆在道路行驶的情况。本发明通过将非驱动轮产生的负荷加载到驱动轮上的控制方法，真实模拟了车辆在道路的情况。
控制方法如下：
读取前、后底盘测功机转速传感器信号，判断前、后轮转速是否一致，若一致则继续检测；若不一致，则计算此时前后轮速度差，再根据前、后轮转速大小以及检测车辆所处工况进行调节：
若前轮转速大于后轮转速且此时为加速工况，则增加后轮转速，并且计算此时后底盘测功机电机负荷的增加量δp1，并且通过前底盘测功机电机给前轮额外加上δp1的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测。
若前轮转速大于后轮转速且此时为减速工况，则降低前轮转速，并且计算此时前底盘测功机电机负荷的减少量δp2，并且通过后底盘测功机电机使后轮减少δp2的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测。
若后轮转速大于前轮转速且此时为加速工况，则增加前轮转速，并且计算此时前底盘测功机电机负荷的增加量δp3，并且通过后底盘测功机电机给后轮额外加上δp3的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测。
若后轮转速大于前轮转速且此时为减速工况，则降低后轮转速，并且计算此时后底盘测功机电机负荷的减少量δp4，并且通过前底盘测功机电机使前轮减少δp2的负荷量，然后再次判断判断前、后轮转速是否一致，若不一致则重复该循环直至一致；若一致则继续检测。
其中，车辆所处工况是由国标（gb18285—2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》和gb3847—2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》）中规定的检测过程决定的。电控单元通过读取程序中车辆此时对应的工况。
具体的检测流程如下：
1）当有车辆需要检测时，根据车辆的轴距将前、后底盘测功机放置好，使前、后底盘测功机的中心距离与车辆轴距相等。
2）启动定位装置使底盘测功机呈水平放置。
3）将车辆驶上底盘测功机并且将地锚牵引装置连接在车辆上。
4）将尾气测量设备连接至车辆排气管。
5）启动机动车环检用完全道路模拟检测设备，测量车辆各轴质量并按照所测质量加载转动惯量。
6）按照国家标准中规定的检测方法进行检测。
7）检测完毕后停止机动车环检用完全道路模拟检测设备和尾气测量设备，断开尾气测量设备与车辆排气管的连接；从车辆上卸下地锚牵引装置，车辆驶下底盘测功机。