本發(fā)明的實施例涉及用于與排放物測試設(shè)備一起使用的排氣流管系統(tǒng)、管或管道網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)、排放物測量系統(tǒng)和測試設(shè)施。特別地，本發(fā)明的一些實施例涉及用于測量來自內(nèi)燃引擎的運行的排氣的設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

車輛中使用的內(nèi)燃引擎的排氣排放物是主要空氣污染源，并且近年來已經(jīng)受到密切監(jiān)督。針對新車輛和現(xiàn)有車輛(也針對其它用途的內(nèi)燃引擎，例如發(fā)電機)存在多種排氣排放物的標(biāo)準(zhǔn)和要求。排氣排放物的精確測試是重要的；然而，排氣排放物的精確測試是困難的過程。

已經(jīng)設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)試驗，在標(biāo)準(zhǔn)試驗期間，車輛駕駛通過滾動模擬道路(rollingroad)上的測試順序。車輛引擎的排氣導(dǎo)管通過管道連接至測試設(shè)備，測試設(shè)備測量排氣排放物的一個或多個方面—例如，樣品中存在的特定氣體的量和排氣的流率。

然而，這類標(biāo)準(zhǔn)測試不一定代表車輛正常使用期間的排氣排放物。因此需要提供能夠在車輛正常運行期間(即，沒有根據(jù)滾動模擬道路上的測試順序運行)使用的排氣排放物測試設(shè)備。因此要求這個測試設(shè)備是可攜帶的并且設(shè)置在正被測試的車輛上或中。

無論車輛引擎是否正在滾動模擬道路上被測試或正在實際道路上行進，測量從車輛引擎排氣導(dǎo)管排出的排氣都是有必要。這通常使用連接至車輛引擎排氣導(dǎo)管的管道—將排氣引導(dǎo)到測試設(shè)備的管道實現(xiàn)。

由車輛引擎排出的排氣的流率可以根據(jù)車輛引擎的運行而改變相當(dāng)大。例如當(dāng)引擎以高的速度(即，每分鐘高的旋轉(zhuǎn)次數(shù))被驅(qū)動時，排氣的流率通常高于當(dāng)引擎以低的速度被驅(qū)動時。

連接至車輛引擎的排氣導(dǎo)管以收集排氣排放物的管道的尺寸根據(jù)測試期間的排氣排放物的期望流率設(shè)置。如果管道橫截面太大則不能在低流率下得到精確的結(jié)果；而如果管道橫截面太小，則測試設(shè)備有效地飽和，而結(jié)果不代表實際排放情況。

圖1是示出針對三個不同尺寸的管道(類型b具有約40mm的內(nèi)直徑，類型c具有約57mm的內(nèi)直徑，類型d具有約72mm的內(nèi)直徑)與在一氣體流率范圍內(nèi)的氣體流率測量值相關(guān)聯(lián)的百分誤差的曲線圖。如圖示出的，總的來說，管道尺寸越大，對于測量通過管道的氣體流率時的低氣體流率，誤差越大。

雖然使用滾動模擬道路和預(yù)定實驗順序的常規(guī)測試有時允許選擇尺寸經(jīng)設(shè)置以得到合理的測試精度的管道，但是測試和車輛的發(fā)展意味著選擇合適尺寸的管道不再是簡單的工作。

特別地，由于測試順序囊括了較寬的車輛運行狀態(tài)(即，較寬的引擎速度范圍)，因此為了允許跨越全部這些運行狀態(tài)的精確結(jié)果而設(shè)置管道的尺寸是困難的。在車輛正常運行期間測試車輛同樣也存在這種情況。另外，現(xiàn)代車輛使用越來越復(fù)雜的機構(gòu)來最小化排氣排放物，特別是在低引擎速度下。例如，一些車輛引擎在空轉(zhuǎn)或非常低的引擎速度下停止運行引擎的所有汽缸。這可能導(dǎo)致車輛運行期間排氣排放物之間的極顯著的不同。

因此，需要提高排氣排放物測試設(shè)備在寬范圍的引擎工況內(nèi)的精確性。

來自政府機構(gòu)的不斷增加的壓力強調(diào)的這一需要，即提供用于排氣排放物的精確和可靠測試設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于與排放物測試設(shè)備一起使用的排氣流管系統(tǒng)，系統(tǒng)包含：主要流管，其被配置成從引擎排氣導(dǎo)管接收排氣并將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備；輔助流管，其被配置成從引擎排氣導(dǎo)管接收排氣并將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備；閥，其被配置成控制通過輔助流管的排氣流；以及控制系統(tǒng)，其被配置成接收指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號，并且取決于該信號控制閥的運行以改變通過輔助流管的排氣流。

另一方面提供了一種用于與排放物測試設(shè)備一起使用的排氣流管系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：主要流管，其被配置成從引擎排氣導(dǎo)管的開放端部接收排氣并且將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備；輔助流管，其被配置成從引擎排氣導(dǎo)管的開放端部接收排氣并且將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備；閥，其被配置成控制通過輔助流管的排氣流；以及控制系統(tǒng)，其被配置成接收指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號，并且取決于該信號控制閥的運行以改變通過輔助流管的排氣流，其中引擎排氣導(dǎo)管的開放端部是排氣通過其而被排到大氣的端部。

指示流率或可能流率的信號可包括指示通過主要流管的氣體流率的信號。

指示流率或可能流率的信號可包括指示用于操作引擎的控制信號的信號。

閥可以是蝶閥。

控制系統(tǒng)可以被配置成從排放測試設(shè)備接收指示流率或可能流率的信號。

第一流管可以具有不同于第二流管的橫截面面積。

閥可以被致動而在第一關(guān)閉配置和第二打開配置之間切換。

閥可以被致動以采用第一配置和第二配置之間的配置。

排氣流管系統(tǒng)還可包括一個或多個另外的流管，其被配置成從引擎排氣導(dǎo)管接收排氣并且將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備。

排氣流管系統(tǒng)還可以包含另外的閥，其被配置成控制通過一個或多個另外的流管中的一個流管的排氣流。

另外的流管可以具有不同于第一和第二流管中的至少一個的橫截面面積。

另一方面提供一種管或管道網(wǎng)絡(luò)，其包括用于在上面的系統(tǒng)中使用的主要和輔助流管。

管或管道網(wǎng)絡(luò)還可以包括閥。

管或管道網(wǎng)絡(luò)還可以包括控制系統(tǒng)。

另一方面提供一種用于在如上的系統(tǒng)或如上的管或管道網(wǎng)絡(luò)中使用的控制系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)可以被配置成當(dāng)指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號超過第一預(yù)定閾值時打開閥。

控制系統(tǒng)可以被配置成當(dāng)指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號低于第二預(yù)定閾值時關(guān)閉閥。

指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號可包括指示通過主要流管的氣體流率的信號。

指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號可包括指示用于操作引擎的控制信號的信號。

另一方面提供一種排放物測量系統(tǒng)，其包括如上的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。

排放物測量系統(tǒng)可以是便攜式排放物測量系統(tǒng)。

排放物測量系統(tǒng)可以被配置成被車輛攜帶。

另一方面提供包括如上系統(tǒng)的測試設(shè)施。

另一方面提供一種管或管道網(wǎng)絡(luò)，其用于在用于與排放物測試設(shè)備一起使用的排氣流管系統(tǒng)中使用，網(wǎng)絡(luò)包括：主要流管，其用來從引擎排氣導(dǎo)管接收排氣并且將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備；輔助流管，其用來從引擎排氣導(dǎo)管接收排氣并且將該排氣傳送到排放物測試設(shè)備；以及閥，其用來控制通過輔助流管的排氣流。

管或管道網(wǎng)絡(luò)還可包括控制系統(tǒng)，其用來接收指示來自引擎排氣導(dǎo)管的排氣的流率或可能流率的信號，并且取決于該信號控制閥的運行以改變通過輔助流管的排氣流。

另一方面提供一種控制系統(tǒng)，其包括有形計算機可讀介質(zhì)，有形計算機可讀介質(zhì)具有儲存在其上的指令，當(dāng)由處理器執(zhí)行時，指令引起處理器：接收指示從引擎排氣導(dǎo)管到主要流管和輔助流管的排氣的流率或可能流率的信號，其中主要流管和輔助流管被配置成將排氣傳送到排放物測試設(shè)備；并且取決于該信號控制閥的運行以改變通過輔助流管的排氣流。

有形計算機可讀介質(zhì)可具有儲存在其上的指令，當(dāng)由處理器執(zhí)行時，指令引起處理器：當(dāng)指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號超過第一預(yù)定閾值時打開閥。

有形計算機可讀介質(zhì)可具有儲存在其上的指令，當(dāng)由處理器執(zhí)行時，指令引起處理器：當(dāng)指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號低于第二預(yù)定閾值時關(guān)閉閥。

指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號可包括指示通過主要流管的氣體的流率的信號。

指示來自引擎排氣的排氣的流率或可能流率的信號可包括指示用于操作引擎的控制信號的信號。

附圖說明

參照所附附圖，僅通過示例的方式描述本發(fā)明的實施例，其中：

圖1示出了表示針對三個不同尺寸的管道的流率誤差的曲線圖(現(xiàn)有技術(shù))；

圖2示出了一些實施例中使用的車輛；

圖3示出了一些實施例的排氣流管系統(tǒng)和排放物測試設(shè)備；以及

圖4至圖6示出了說明總流率和通過主要和輔助流管的流率之間的關(guān)系的曲線圖。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例包括排氣流管系統(tǒng)1，排氣流管系統(tǒng)1可包括在網(wǎng)絡(luò)中連接到一起的一個或多個管道或管2。

排氣流管系統(tǒng)1被配置成通過一個或多個管道或管2的至少部分將排氣從引擎排氣導(dǎo)管3傳送到測試排放物測試設(shè)備4。

引擎排氣導(dǎo)管3包含來自內(nèi)燃引擎5的排氣導(dǎo)管。內(nèi)燃引擎5可以是例如石油(即汽油)引擎或柴油引擎，和/或可以被配置成燃燒一種或多種其它形式的燃料。

內(nèi)燃引擎5可以安裝在車輛6中—參見圖2。車輛可以是汽車、貨車、卡車、廂式貨車、公共汽車、客運汽車、摩托車等等。因此，車輛6可以包括多個接地車輪61，接地車輪61耦接至內(nèi)燃引擎5，從而內(nèi)燃引擎5被配置成驅(qū)動至少一個接地車輪61旋轉(zhuǎn)(并且因此車輛6橫穿地面移動)。在一些實施例中，車輛6可以包括履帶，內(nèi)燃引擎5驅(qū)動履帶旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動車輛6橫穿地面。

在一些實施例中，內(nèi)燃引擎5是固定式引擎，例如發(fā)電機。

內(nèi)燃引擎5被配置成由于它的運行而排出排氣(即，氣體由內(nèi)燃引擎5內(nèi)的燃料燃燒而來)。引擎排氣導(dǎo)管3被配置成將這些排氣傳送到大氣。

在一些實施例中，內(nèi)燃引擎5包括多個這類引擎排氣導(dǎo)管3，并且在一些實施例中，一個引擎排氣導(dǎo)管3通過岐管被多個排氣導(dǎo)管供給。

引擎排氣導(dǎo)管3或每個引擎排氣導(dǎo)管3包括開放端部31(即尾管)，排氣通過開放端部31被排到大氣。

排氣流管系統(tǒng)1(參見圖3)被配置成被安裝到引擎排氣導(dǎo)管3或每個引擎排氣導(dǎo)管3的開放端部31。因此，一個或多個管或管道2中的至少一些被配置成從引擎排氣導(dǎo)管3或每個引擎排氣導(dǎo)管3接收排氣。

流管系統(tǒng)1可包括一個或多個密封件，密封件確保來自引擎排氣導(dǎo)管3或每個引擎排氣導(dǎo)管3的開放端部31的大體上所有的排氣進入安裝的排氣流管系統(tǒng)1。

一個或多個管或管道2包括主要流管21和輔助流管22。主要和輔助流管21和22都被配置成從安裝有排氣流管系統(tǒng)1的一個或多個引擎排氣導(dǎo)管3中的至少一個接收排氣。主要和輔助流管21和22平行于彼此而被連接，從而排氣可以二擇一地穿過第一流管21或輔助流管22，但是相同的排氣不連續(xù)地流過主要和輔助流管21、22這兩者。

排氣流管系統(tǒng)1可包括傳送管23。傳送管23被配置成耦接至引擎排氣導(dǎo)管3的開放端部31并與之流體連通。傳送管23還可以與主要流管21和輔助流管22流體連通地耦接，從而排氣可以穿過傳送管23到主要和輔助流管21和22。

在一些實施例中，傳送管23和輔助流管22具有大致相同的內(nèi)橫截面面積(例如大體上相同的直徑)。在實施例中，主要流管21可以具有比傳送管23和輔助流管22中的一個或兩個更小的橫截面面積(例如，更小的直徑)。

輔助流管21可以相對于傳送管23成角度。在一些實施例中，這種有角度的布置可以通過將管彎曲以限定傳送管23和輔助流管22來實現(xiàn)。主要流管21可以被如此定位，使得它被配置成例如在傳送管23和輔助流管22之間的接合處(可以在彎曲部處，如上所述)與傳送管23流體連通。在其中輔助流管22相對于傳送管23成角度的一些實施例中，主要流管21可以在或朝向傳送管23和輔助流管22之間的有角度的接合處的外部分(例如，在接合處的凸部分上)與傳送管23流體連通地耦接。

在一些實施例中，主要流管21通過焊接被緊固至輔助流管22和/或傳送管23。主要流管21、輔助流管、和/或傳送管23可以至少部分由鋼(例如不銹鋼)形成。在一些實施例中，這些管21、22、23、以及排氣流管系統(tǒng)1的任何其它管或管道2中的一個或多個可以由鋼(例如不銹鋼)如此形成并且可以包括一個或多個密封件、套管、和/或套環(huán)，其可由不同的材料(例如塑料或橡膠材料)形成。

排氣流管系統(tǒng)1包括閥11，閥11被配置成控制通過輔助流管22的氣體流。因此閥11可以與輔助流管22相關(guān)聯(lián)。閥11可在輔助流管22的入口處或沿其長度安置。

閥11可以采取許多不同形式，但是在一些實施例中可以采用蝶閥的形式。

閥11可操作地被致動以在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，通過閥11(并且因此通過輔助流管22)的氣體流大體上被阻止，在第二配置中，通過閥11(并且因此通過輔助流管22)的氣體流大體上被準(zhǔn)許。在一些實施例中，閥11可操作以采用在第一和第二配置之間的多個配置(例如部分打開閥配置)—以改變通過閥11的氣體流。

閥11因此可以包括閥致動器111，致動器111被配置成驅(qū)動閥11的運行(即，其致動而在第一和第二配置之間切換)。閥致動器111可以包括例如電機械裝置-例如馬達(dá)、伺服馬達(dá)或例如螺線管。

閥致動器111被配置成從排氣流管系統(tǒng)1的控制系統(tǒng)12接收命令信號?？刂葡到y(tǒng)12可以因此通過有線或無線通信信道耦接至閥致動器111，命令信號可以通過通信信道傳輸。

命令信號可以是用于將閥11置于第一配置或第二配置的命令。在一些實施例中，命令信號可以是用于將閥11置于第一和第二配置之間的配置(如文中所述)的信號。因此，閥致動器111可以被配置成接收命令信號并且控制閥11運行到希望的配置。

閥致動器111可以被配置成例如確定閥11的當(dāng)前配置，將其與命令信號中指示的配置相比較，并基于該比較致動閥11。在一些實施例中，閥致動器111不執(zhí)行這個功能—可以由控制系統(tǒng)12替代執(zhí)行。

控制系統(tǒng)12被配置成接收指示來自引擎排氣導(dǎo)管的排氣的流率或可能流率的信號，并且取決于該信號控制閥11的運行(例如，使用閥致動器111)以改變通過輔助流管的排氣流。

在一些實施例中，控制系統(tǒng)12可以被配置成接收指示引擎速度的信號(例如，內(nèi)燃引擎的輸出軸的每分轉(zhuǎn)數(shù)或引擎速度的其它測量值)，其作為指示來自引擎排氣導(dǎo)管的排氣的流率或可能流率的信號。

在一些實施例中，控制器12可以被配置成接收指示未來引擎速度而不是當(dāng)前引擎速度的信號。如將理解的，這將是排氣的可能流率的指示者。

在一些實施例中，這個未來引擎速度可以基于排氣流管系統(tǒng)1的使用期間內(nèi)燃引擎5的運行的計劃測試順序而確定。在一些實施例中，這個未來引擎速度可以基于加速度信號(可以由控制系統(tǒng)12接收)而確定。加速度信號可以是指示提供給內(nèi)燃引擎5以控制其運行的加速度命令的信號—例如，由于加速器操縱控制件(例如，踏板、桿等)的操作而產(chǎn)生的信號。因此，在一些實施例中，控制系統(tǒng)12可以通信地耦接至用于內(nèi)燃引擎5的引擎控制系統(tǒng)(例如，用于車輛6的控制系統(tǒng))。

控制系統(tǒng)12可以被配置成使用其運行時的氣體流或可能氣體流(例如，未來氣體流)的改變率—以確定何時和如何操作閥11。例如，突然加速可以由排氣的流率的突然增加或一些其它可辨識特征指示，或可以從加速度信號確定。排氣流的高增加率可以指示當(dāng)前或未來(例如，不久的將來)高流率。同樣地，排氣流的高下降率可以指示當(dāng)前或未來(例如，不久的將來)低流率。

一些實施例中，控制系統(tǒng)12通信地耦接至排放物測試設(shè)備4并且被配置成從其接收指示來自引擎排氣導(dǎo)管的排氣的流率或可能流率的信號。在這類實施例中，那種信號可以基于被排放物測試設(shè)備4接收到的關(guān)于內(nèi)燃引擎5的運行的一個或多個其它信號(例如，當(dāng)前引擎速度或未來引擎速度，通常如上被描述為，在一些實施例中與控制系統(tǒng)12直接接收到的信號有關(guān)，但是在其它實施例中與通過排放物測試設(shè)備4間接接收到的信號有關(guān))，或可以是指示使用排放物測試設(shè)備4的設(shè)備所測量的氣體流率的信號或這類信號的組合(例如，排氣的當(dāng)前測量流率的指示結(jié)合當(dāng)前或未來引擎速度的指示)。

在一些實施例中，控制系統(tǒng)12被配置成基于一個或多個管或管道2中的—例如，主要和輔助管21、22中的一個或兩個和/或傳送管23中的排氣的當(dāng)前流率控制閥11的運行(使用閥致動器111)。在一些實施例中，控制系統(tǒng)12被配置成基于測得的通過傳送管23和/或主要流管21的氣體流率輸出命令信號以致動閥11從第一配置到第二配置?？刂葡到y(tǒng)12可以被配置成基于測得的通過傳送管23或通過主要和輔助流管21、22的氣體流率輸出命令信號以致動閥11從第二配置到第一配置。

在一些實施例中，控制系統(tǒng)12的操作至少部分基于通過一個或多個管或管道2的當(dāng)前氣體流率與至少一個預(yù)定閾值相比較的比較結(jié)果。一旦氣體流率低于或超過預(yù)定閾值或每個預(yù)定閾值，合適的命令信號就被輸出以控制閥11的運行。在一些實施例中，預(yù)定閾值或每個預(yù)定閾值是各個流率(例如，單位為m³/min)—即絕對閾值—而在一些實施例中，閾值或每個閾值是各個相對閾值，其與排氣流管系統(tǒng)1的流率的運行范圍相關(guān)。例如，閾值或每個閾值可以是排氣流管系統(tǒng)1的最大流率的百分比。在一些實施例中，使用絕對和相對閾值的混合—從而一個閾值是相對閾值而另一閾值是絕對閾值。在任何情況下，無論是相對的或絕對的，閾值或每個閾值都是預(yù)定流率。

在一些實施例中，控制系統(tǒng)12可以被配置成至少部分基于排氣流的增加率或下降率來控制閥11的運行。照此，控制系統(tǒng)12可以將當(dāng)前流率與一個或多個預(yù)定閾值相比較并且相應(yīng)地控制閥11的運行—使用合適的命令信號。增加率或下降率可以從測量的流率確定—如文中所述—或使用可能的增加率或下降率的指示者—例如可以從控制內(nèi)燃引擎5的運行的控制信號中得到。

控制系統(tǒng)12可以被配置成根據(jù)使用輸入混合的控制制度控制閥11的運行，輸入可以包括通過一個或多個管道或管2的氣體的一個或多個流率、內(nèi)燃引擎5的控制信號、和一個或多個環(huán)境因素(例如當(dāng)前溫度、空氣壓強、濕度等)?？刂葡到y(tǒng)12可以因此被配置成從合適的這類信息源(例如一個或多個傳感器)接收關(guān)于一個或多個環(huán)境因素的信息。

排氣流管系統(tǒng)1被配置成與排放物測試設(shè)備4流體連通地耦接。特別地，主要和輔助流管21、22可以被配置成如此耦接。

如將理解地，排氣流管系統(tǒng)1到引擎排氣導(dǎo)管3或每個引擎排氣導(dǎo)管3的耦接將是到排氣測試設(shè)備4的耦接的上游—與正常運行期間的氣體流的方向有關(guān)。

排放物測試設(shè)備4可以包括一個或多個探針41，探針41延伸到通過主要和/或輔助流管21、22的氣體流中。在一些實施例中，第一探針41a被配置成感測與流過主要流管21的氣體相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，并且第二探針41b被配置成感測與流過輔助流管22的氣體相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。在一些實施例中，根據(jù)具體情況，探針41或每個探針41可以包括用來測量通過主要和/或輔助流管21、22的氣體的流率的探針。在一些實施例中，用來測量氣體流率的探針可以包括與傳感器模塊相連的皮托管。在一些實施例中，用來測量氣體流率的探針可包括超聲波排氣流量計，例如日本horiba集團的exfm-one。

在一些實施例中，由于使用了多個流管(例如主要和輔助流管21、22)，每個流管中的流率相比于只有一個流管的系統(tǒng)減小了。因此，根據(jù)一些實施例的超聲波排氣流量計或具有有限流率范圍的其它探針的使用可以比原先預(yù)想的可行度更加可行。類似地，在一些實施例中，每個流管中降低的流率使可能由于對流管邊界(confine)的干擾引起(例如探針41或每個探針41)引起的背壓問題減少。

在一些實施例中，通過其中的一個或多個流管的流量是由一個或多個對應(yīng)的閥11控制的多個流管的使用可以解決當(dāng)期望氣體的高流率時的背流/背壓問題。在一些這樣的實施例中，多個流管的使用對于低流率時的精確度是不需要的—如同在文中描述的一些實施例中的情況一樣—但是仍可解決或減少背流/背壓問題。這些背流/背壓問題可以影響實施例所進行的測量(例如，通過排放物測試設(shè)備4)和/或可以影響內(nèi)燃引擎5的運行—例如，在帶有低壓排氣循環(huán)系統(tǒng)的引擎5中。

在一些實施例中，排放物測試設(shè)備4可以包括一個或多個取樣管42，取樣管42均被配置成從流過主要和/或輔助流管21、22的氣體提取氣體樣品，用于被排放物測試設(shè)備4的另一部件分析。在一些實施例中，第一這樣的取樣管42a與主要流管21相關(guān)聯(lián)，第二這樣的取樣管與輔助流管22相關(guān)聯(lián)。一個或多個取樣管42可以與排放物測試設(shè)備4的進口流體連通并且那個進口可以是用于所有一個或多個取樣管42(例如，用于第一和第二取樣管42a)的公共進口。

排放物測試設(shè)備4可以包括一個或多個測試模塊43，測試模塊43可包括一個或多個非分散紅外檢測系統(tǒng)，化學(xué)發(fā)光檢測系統(tǒng)、和/或火焰電離檢測系統(tǒng)。這些一個或多個測試模塊43可以例如被配置成通過一個或多個取樣管42和排放物測試設(shè)備4的進口接收氣體。一個或多個測試模塊43(并且因此排放物測試設(shè)備4)可以被配置成接收濕的氣體樣品。一個或多個測試模塊43(并且因此排放物測試設(shè)備4)可以被配置成確定氣體樣品中一種或多種目標(biāo)氣體的體積和/或氣體樣品中攜帶的一種或多種顆粒。這些目標(biāo)氣體和/或顆?？梢园ɡ缫环N或多種污染物或溫室氣體。目標(biāo)氣體可包括碳氧化物(例如，一氧化碳)、氮氧化物和碳?xì)浠衔铩?/p>

在一些實施例中，排放物測試設(shè)備4可以包括數(shù)據(jù)記錄器44，數(shù)據(jù)記錄器44被配置成記錄測試模塊43或每個測試模塊43所輸出的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，數(shù)據(jù)記錄器44被設(shè)置成獨立于一個或多個測試模塊43的單元并且可以通信地耦接至一個或多個測試模塊43。

在一些實施例中，控制系統(tǒng)12通信地耦接至數(shù)據(jù)記錄器44并且文中所述的由排放物測試設(shè)備4發(fā)送到控制系統(tǒng)12的信號可以是數(shù)據(jù)記錄器44發(fā)送的信號。

在一些實施例中，數(shù)據(jù)記錄器44—或排放物測試設(shè)備4的另一部件—提供上面描述的控制系統(tǒng)12的一些或大體上全部的功能。

實施例可以包括有形計算機可讀介質(zhì)，有形計算機可讀介質(zhì)具有存儲在其上的用來控制計算機的運行以提供上述控制制度的指令。計算機可以例如構(gòu)成排放物測試設(shè)備4和/或控制系統(tǒng)12的部分。在一些實施例中，控制系統(tǒng)12被設(shè)置成專用電路，專用電路包括微控制器或現(xiàn)場可編程門陣列等等。

如將理解地，已經(jīng)描述了具有主要和輔助流管21、22的排氣流管系統(tǒng)1。在一些實施例中可以設(shè)置第三流管(未示出)，并且在一些實施例中可以設(shè)置多于三個流管—流管采用與文中描述的主要和輔助流管21、22的布置一致的布置并聯(lián)連接。

在具有多于兩個流管的一些實施例中，一個或多個流管可以具有不同于其它流管中的一個或多個的橫截面面積。在一些實施例中，每個流管可以具有不同于其它流管中的全部流管的橫截面面積。在一些實施例中，一個或多個流管可以具有與文中描述的輔助流管22中的閥11相一致的閥—以控制通過流管的氣體的流率。每個這樣的閥可以與一個或多個閥致動器(與文中描述的閥致動器111相一致)相關(guān)聯(lián)，閥致動器可以被配置成被一并和/或獨立驅(qū)動以致動閥在它們的對應(yīng)的第一和第二配置之間切換。閥(例如通過閥致動器或每個閥致動器)可以被耦接至它們各自的控制系統(tǒng)(與上面描述的控制系統(tǒng)12相一致)或耦接至公共控制系統(tǒng)12，公共控制系統(tǒng)12被配置成控制閥的運行。如果設(shè)置有多個控制系統(tǒng)12，那么控制系統(tǒng)可以被配置成彼此通信以提供希望的運行—如文中所描述的。

在一些實施例中，全部流管(例如主要和輔助流管21、22)與對應(yīng)的閥11如文中所述地相關(guān)聯(lián)。因此，每個流管(包括主要和輔助流管21、22)中的閥11可以被配置成控制通過其中的氣體流。閥11可以在相關(guān)聯(lián)的流管的對應(yīng)的入口處或沿其長度安置。每個閥11可以被耦接至它自己的閥致動器111或有一個公共閥致動器111。類似地，每個閥11可以被耦接至它自己的控制系統(tǒng)12或公共控制系統(tǒng)12。

在具有多于兩個流管的實施例中，將理解的是，相關(guān)聯(lián)的閥或多個閥可以被致動而它們對應(yīng)的第一和第二配置之間切換以便提供多種不同的有效流管橫截面面積。

實施例的給定排氣流管系統(tǒng)1的有效流管橫截面面積由構(gòu)成該排氣流管系統(tǒng)1的部分的流管的橫截面面積以及與之相關(guān)聯(lián)的閥或每個閥的配置確定。因此，單個排氣流管系統(tǒng)1可以提供多個不同有效流管橫截面面積并且有效流管橫截面面積可以隨著時間改變(例如，取決于內(nèi)燃引擎5的操作)。

因此，通過排氣流管系統(tǒng)1的氣體的總體積將是通過系統(tǒng)的每個流管的流體積的總和(流管采用文中描述的并聯(lián)布置方式設(shè)置)。圖4到圖6示出了通過主要流管21、輔助流管22的氣體流率和總流率的示例。

根據(jù)實施例，每個流管可具有圓形橫截面。流管的外直徑可以為例如2.54cm(1英寸)、3.81cm(1.5英寸)、4.45cm(1.75英寸)、5.08cm(2英寸)、6.35cm(2.5英寸)、7.62cm(3英寸)、10.16cm(4英寸)、12.7cm(5英寸)、或15.24cm(6英寸)—盡管可以想到其它直徑。例如在其它實施例中，外直徑或內(nèi)直徑可以在1cm和20cm之間或在2cm和16cm之間。

如將理解地，本發(fā)明的實施例尋求提供一種比現(xiàn)有系統(tǒng)更大的有效排氣流率運行范圍。因此，控制系統(tǒng)12可以操作以控制閥11或每個閥11的運行以在排氣流率低時為流管提供相對小的有效橫截面面積，而在排氣流率高是增加有效橫截面面積。

本發(fā)明的一些實施例還尋求提供一種系統(tǒng)，其能夠用于在真實世界中在寬范圍的排氣流率下測試車輛6，而不需要在測試過程期間拆卸和更換管道—在傳統(tǒng)系統(tǒng)中任何情況下這通常是不切實際的。本發(fā)明的一些實施例可以與便攜式排放物測量系統(tǒng)(例如排放物測試設(shè)備4可以是被配置成被包括內(nèi)燃引擎5的車輛6攜帶的便攜式排放物測量系統(tǒng))一起使用。

本發(fā)明的一些實施例可尋求替代現(xiàn)有技術(shù)中盛行的一組可互換管道而被使用。

在一些實施例中，內(nèi)燃引擎5具有多個引擎排氣導(dǎo)管3和多個開放端部31。因此，本發(fā)明的實施例可以包括排氣流管系統(tǒng)1，其被配置成被一起安裝到引擎排氣導(dǎo)管3的多個開放端部31中的每個開放端部—從而總排氣流率能夠被精確地確定。在一些實施例中，每個開放端部31可以與它自己的一組管或管道2相關(guān)聯(lián)并且下游岐管可以被設(shè)置以將來自管或管道2的組中的全部管或管道的氣體結(jié)合到單個輸出導(dǎo)管。每個管或管道2中的流率可以被確定并且氣體樣品可以從每個管或管道2或從單個出口導(dǎo)管或這兩者取得。

本發(fā)明的實施例在尋求獲得由內(nèi)燃引擎5排放的排氣的體積的精確指示時是特別有用的，其中內(nèi)燃引擎5被配置成具有變化相當(dāng)大的排氣流率—例如，多汽缸引擎，其中當(dāng)引擎5空轉(zhuǎn)時只有汽缸子組運行，而當(dāng)引擎5在負(fù)載下時所有汽缸都運行。排氣流率的這樣寬的變化在涉及一些內(nèi)燃引擎5時變得更普遍，因為法律對高排氣排放物體積加以限制或懲罰。如將理解地，實施例的排放物測試設(shè)備4可以被配置成使用測量的氣體流率確定氣體排放物體積并且可以使用它確定的其它信息來提供特定目標(biāo)氣體的體積的指示。

如將理解地，獲得內(nèi)燃引擎5排出的排氣的體積的精確指示是用來確保引擎5滿足預(yù)定目標(biāo)的重要信息—通常被設(shè)計以降低污染水平—并且作為設(shè)計這類引擎5和它們的控制系統(tǒng)的過程的部分(為了保持車輛排放物低于預(yù)定目標(biāo)以及為了降低污染水平)。

本發(fā)明的實施例的通信耦接部件可以通過有線或無線通信信道耦接。在一些實施例中，耦接部件可以使用數(shù)字或模擬信號通信—例如可以使用0-5v、0-3v、0-12v、或0-16v的信號。

這里參照了排氣和氣體。將理解的是，排氣通常包含多種組分氣體。參照應(yīng)該相應(yīng)地解釋。

本發(fā)明的實施例可包括測試設(shè)施，測試設(shè)施包括文中公開的任意系統(tǒng)。測試設(shè)施可包括實驗間，實驗間被配置成接納內(nèi)燃引擎5和/或包括內(nèi)燃引擎5的車輛6。實驗間可包括滾動模擬道路。實驗間可包括用來限定內(nèi)燃引擎5和/或車輛6的運行的測試順序的設(shè)備。

當(dāng)用在本說明書和權(quán)利要求書中時，術(shù)語“包含”和“含有”及其變體指的是包括具體說明的特征、步驟或整數(shù)。術(shù)語不解釋成排除其它特征、步驟或零件的存在。

前述描述或下面的權(quán)利要求書或所附附圖中公開的，以它們的具體形式表達(dá)的，或體現(xiàn)為用于執(zhí)行公開的功能的裝置或用于實現(xiàn)公開的結(jié)果的方法或過程的特征，可以視情況而單獨地或采用這類特征的任意組合的方式用來實現(xiàn)本發(fā)明的多種形式。