一種車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法與流程
2023-08-05 20:56:02 2
1.本發明屬於車輛尾氣檢測技術領域，具體涉及一種車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法。
背景技術：
2.輕型車國六法規中引入實際道路排放測試的要求，用以監控車輛實際行駛過程的排放水平，海拔覆蓋2400m以下，環境溫度-7度～35度。目前輕型車開展實際道路排放測試試驗時一般使用車載尾氣檢測設備(簡稱pems設備)，用於實時測試車輛排放。pems設備通過尾氣連接管路與汽車排氣尾端相連，來測量汽車尾氣排放。但是在低溫環境下，由於汽車排氣尾管溫度較低，且尾氣中含有水分，遇冷後在pems設備的管道內易形成積水，影響排放測試的精度和耗材的壽命。
3.現有技術中通常是用於連接pems設備與汽車尾管的尾氣連接管路內增加加熱絲，在pems設備開啟後，以恆定功率對尾氣連接管路內的尾氣進行加熱。但是，該方法在低溫環境下容易出現加熱功率不足的問題，導致尾管中仍有水分積聚；在高溫環境下進行過度的加熱，導致能耗增加，造成能源浪費。因此，如何能夠避免出現低溫環境下加熱功率不足和高溫環境下過度加熱的問題，成為本領域技術人員急需解決的技術問題。
技術實現要素：
4.本發明的目的是提供一種車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法，以解決現有技術中的上述技術問題。
5.為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：
6.一種車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法，其包括以下步驟：
7.步驟s1、通過第一溫度傳感器檢測外部環境溫度，並將環境溫度信號發送給加熱控制器；
8.步驟s2、通過第二溫度傳感器檢測尾氣溫度，並將尾氣溫度信號發送給加熱控制器；
9.步驟s3、加熱控制器根據外部環境溫度和尾氣溫度，對尾氣連接管路內加熱裝置的初始加熱功率進行實時調節，使得初始加熱功率隨著外部環境溫度和尾氣溫度的升高而減小，隨著外部環境溫度和尾氣溫度的減小而增大。
10.優選地，加熱控制器中設置有用於對初始加熱功率進行修正的第一修正係數，使得加熱控制器輸出給加熱裝置的加熱功率控制值為：初始加熱功率
×
第一修正係數；該第一修正係數與尾氣流量正有關。
11.優選地，隨著尾氣流量的增大，第一修正係數的數值由0.85逐漸升至1。
12.優選地，加熱控制器中還設置有用於對加熱功率控制值進行修正的第二修正係數，使得加熱功率控制值為：初始加熱功率
×
第一修正係數+第二修正係數；該第二修正係數與外部環境溼度正有關。
13.優選地，隨著外部環境溼度的增大，第二修正係數的數值由0.2逐漸升至0.5。
14.優選地，加熱控制器中還設置有用於對加熱功率控制值進行修正的第三修正係數，使得加熱功率控制值為：初始加熱功率
×
第一修正係數+第二修正係數+第三修正係數；該第三修正係數與外部大氣壓力正有關。
15.優選地，隨著外部大氣壓力的升高，第三修正係數的數值逐漸由0.3升至0.5。
16.優選地，所述外部環境溼度、所述外部大氣壓力分別通過設置在車載尾氣檢測設備上的溼度傳感器和壓力傳感器獲得。
17.本發明的有益效果在於：
18.本發明的車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法，其加熱控制器能夠根據外部環境溫度和尾氣溫度，對尾氣連接管路內加熱裝置的初始加熱功率進行實時調節，使得初始加熱功率隨著外部環境溫度和尾氣溫度的升高而減小，隨著外部環境溫度和尾氣溫度的減小而增大，從而能夠保證在低溫環境中，加熱裝置有足夠的加熱功率，以有效降低尾氣中的水分，使得車載尾氣檢測設備的管道內不易有積水，保證測試的精度；同時能夠保證在高溫環境中，加熱功率較小，以避免過度加熱，從而能夠有效地降低能耗，較好地避免能源浪費。
附圖說明
19.為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，並將結合附圖對本發明的具體實施例作進一步的詳細說明，其中
20.圖1為本發明實施例提供的車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法的流程框圖。
具體實施方式
21.為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面將結合具體實施例對本方案作進一步地詳細介紹。
22.如圖1所示，本發明實施例提供了一種車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法，其包括以下步驟：
23.步驟s1、通過第一溫度傳感器檢測外部環境溫度，並將環境溫度信號發送給加熱控制器；
24.步驟s2、通過第二溫度傳感器檢測尾氣溫度，並將尾氣溫度信號發送給加熱控制器；
25.步驟s3、加熱控制器根據外部環境溫度和尾氣溫度，對尾氣連接管路內加熱裝置的初始加熱功率進行實時調節，使得初始加熱功率隨著外部環境溫度和尾氣溫度的升高而減小，隨著外部環境溫度和尾氣溫度的減小而增大。
26.本發明實施例提供的車載尾氣檢測設備用尾氣加熱方法，其加熱控制器能夠根據外部環境溫度和尾氣溫度，對尾氣連接管路內加熱裝置的初始加熱功率進行實時調節，使得初始加熱功率隨著外部環境溫度和尾氣溫度的升高而減小，隨著外部環境溫度和尾氣溫度的減小而增大，從而能夠保證在低溫環境中，加熱裝置有足夠的加熱功率，以有效降低尾氣中的水分，使得車載尾氣檢測設備的管道內不易有積水；同時能夠保證在高溫環境中，加熱功率較小，避免過度加熱，從而能夠有效地降低能耗，較好地避免能源浪費。
27.進一步地，加熱控制器中設置有用於對初始加熱功率進行修正的第一修正係數，使得加熱控制器輸出給加熱裝置的加熱功率控制值為：初始加熱功率
×
第一修正係數；該第一修正係數與尾氣流量正有關。採用此方案，在設置控制值時，對尾氣流量因素進行了考慮，利用與尾氣流量正相關的第一修正係數，對該初始加熱功率進行修正，使得加熱裝置按照該控制值輸出功率後，能夠達到較好地節能效果，同時也能夠保證尾氣中的水分較少而不易在pems設備內出現積水現象。
28.具體地，隨著尾氣流量的增大，第一修正係數的數值由0.85逐漸升至1。可以理解的是，當尾氣流量較大時，因氣流速度較快，因此此時的第一修正係數的數值將較大，反之，當尾氣流量較小時，因氣流速度較慢，此時的第一修正係數的數值將較小。第一修正係數可以記為a1，在一實施例中，第一修正係數的具體數值如表1所示。
29.表1第一修正係數的具體數值
[0030][0031]
進一步地，加熱控制器中還設置有用於對加熱功率控制值進行修正的第二修正係數，使得加熱功率控制值為：初始加熱功率
×
第一修正係數+第二修正係數；該第二修正係數與外部環境溼度正有關。採用此方案，在計算控制值時考慮了外部環境溼度因素，利用與外部環境溼度正相關的第二修正係數對該控制值進行修正，以使得加熱裝置按照該控制值輸出功率後，能夠達到較好地節能效果，且使得尾氣得到足夠的加熱即尾氣中的水分較少或沒有，從而使得pems設備內不易出現積水現象。
[0032]
具體地，隨著外部環境溼度的增大，第二修正係數的數值由0.2逐漸升至0.5。可以理解的是，當外部環境溼度較大時，第二修正係數的數值較大，當外部環境溼度較小時，第二修正係數的數值較小。
[0033]
第二修正係數可以記為a2，在一實施例中，第二修正係數的具體數值如表2所示。在外部環境溼度小於10％時，第二修正係數均為0.2；在外部環境溼度大於90％時，第二修正係數均為0.5。
[0034]
表2第二修正係數的具體數值
[0035]
外部環境溼度10％30％50％70％90％a20.20.20.30.40.5
[0036]
進一步地，加熱控制器中還設置有用於對加熱功率控制值進行修正的第三修正係數，使得加熱功率控制值為：初始加熱功率
×
第一修正係數+第二修正係數+第三修正係數；該第三修正係數與外部大氣壓力正有關。採用此方案，在計算控制值時還考慮了外部大氣壓力因素，利用與外部大氣壓力正相關的第三修正係數對該控制值進行進一步地修正，以使得加熱裝置按照該控制值輸出功率後，具有較好地節能效果，同時使得尾氣得到足夠的加熱，以消除尾氣中的水分，從而使得尾氣在進入pems設備後，該設備內不易出現積水現象。
[0037]
可以理解的是，初始加熱功率可以記為p1，加熱功率控制值可以記為p，第三修正係數可以記為a3，結合上述第一修正係數可以記為a1、第二修正係數可以記為a2，則p＝p1×
a1+a2+a3。
[0038]
具體地，隨著外部大氣壓力的升高，第三修正係數的數值逐漸由0.3升至0.5。可以理解的是，當外部大氣壓力較小時，第三修正係數的數值較小，反之，當外部大氣壓力較大時，第三修正係數的數值較大。
[0039]
在一實施例中，第三修正係數的具體數值如表3所示。在外部大氣壓力小於76kpa時，第二修正係數均為0.3；在外部環境溼度大於100kpa時，第二修正係數均為0.5。
[0040]
表3第三修正係數的具體數值
[0041]
外部大氣壓力(kpa)768793100a30.30.30.40.5
[0042]
可以優選，所述外部環境溼度、所述外部大氣壓力分別通過設置在車載尾氣檢測設備上的溼度傳感器和壓力傳感器獲得。可以理解的是，溼度傳感器用於檢測外部環境溼度，並將溼度信號發送給加熱控制器，使得加熱控制器能夠根據外部環境溼度對第二修正係數進行實時調整；壓力傳感器用於檢測外部大氣壓力，並將大氣壓力信號發送給加熱控制器，使得加熱控制器能夠根據外部大氣壓力對第三修正係數進行實時調整。可以優選，第一溫度傳感器設置在pems設備上，第二溫度傳感器設置在pems設備內，用於對尾氣流量進行檢測的流量計也設置在pems設備上，從而將流量計和各傳感器均集成在pems設備上，使得pems設備的功能較多，而無需再在其它零部件上安裝這些傳感器。可以理解的是，流量計用於對流入pems設備內的尾氣的流量進行檢測，並將尾氣流量信號發送給加熱控制器，使得加熱控制器能夠根據尾氣流量對第一修正係數進行實時調整。
[0043]
具體地，初始加熱功率是與外部環境溫度與尾氣溫度相關的二維表，在一具體的實施例中，初始加熱功率、外部環境溫度、尾氣溫度的具體數值如表4所示，當外部環境溫度越低時加熱功率越大，尾氣溫度越低時加熱功率越大；外部環境溫度的範圍主要基於實際道路排放測試(簡稱rde測試)的環境溫度邊界條件，設置其為-10度～40度；尾氣溫度的範圍根據實車測試及經驗數據，可得為-10度～500度。在表4中，x表示尾氣溫度，y表示外部環境溫度。
[0044]
表4初始加熱功率與外部環境溫度、尾氣溫度的關係表
[0045]
[0046]
可以理解的是，在表4中由於在外部環境溫度較大時，基本不不存在尾氣溫度較低的情況，所以從實際考慮，在外部環境溫度不小於5攝氏度時，不存在尾氣溫度為-10的情形，因此將初始加熱功率在此時各點位的數值設置為0；尾氣溫度為500度時合適的做法是減小初始加熱功率，使得其以小功率運行，繼續消除可能存在的水分，這是因為尾氣中始終含有水分，因此在高溫環境下也需要一定的加熱功率，用以消除水分。
[0047]
可以理解的是，尾氣連接管路內設置的加熱裝置可以為加熱絲，也可以為其它器件，只要該器件能夠對尾氣連接管路內的尾氣實現加熱即可；加熱控制器能夠對加熱裝置的輸出功率進行控制，使得加熱裝置的輸出功率等於上述加熱功率控制值；基於安全考慮，參考尾氣連接管路內加熱裝置的設計值，在加熱控制器中，設置加熱功率控制值的最大值，以保證測試的安全性較好。可以優選上述各初始加熱功率和修正係數的數值是在轉轂測試以及實際道路排放測試中標定結合經驗值設定所得。
[0048]
本發明在車輛測試中應用後，根據在低溫環境、高溫環境以及高海拔地區的實際測試結果表明，採用具有該測試方法的pems設備能夠有效避免尾氣連接管路和pems設備的管路內出現積水問題，同時避免在高溫環境中尾氣被過度加熱。
[0049]
以上僅是本發明的優選實施方式，需要指出的是，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，而且，在閱讀了本發明的內容之後，本領域相關技術人員可以對本發明做出各種改動或修改，這些等價形式同樣落入本技術所附權利要求書所限定的範圍。