[發明專利]一種模擬汽車工況的氧傳感器性能測試裝置

有效

• 申請號: 201010137537.4
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN102213705A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 詹道勇
• 申請（專利權）人: 上海航天汽車機電股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01M15/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及一種氧傳感器性能測試裝置，尤其是涉及一種模擬汽車工況的氧傳感器性能測試裝置。

背景技術

在使用三元催化轉換器以減少排氣污染的發動機上，氧傳感器是必不可少的元件。由于燃料混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向發動機電控單元發出反饋信號，再由發動機電控單元控制噴油器噴油量的增減，從而將燃料混合氣的空燃比控制在理論值附近。氧傳感器的性能差異將直接影響發動機電控單元控制結果，導致發動機性能和燃油經濟性降低，更會損壞三元催化轉換器，所以需要一個能對其性能進行精確比較、測試的裝置。

目前測試氧傳感器的性能裝置大都需要使用汽車或發動機臺架制造尾氣環境，結構比較復雜，成本較高。由于采用的燃料是液態燃料，不便于迅速改變燃料混合氣的濃度，實現尾氣中氧含量的突變，不能滿足考察氧傳感器動態響應特性的要求；也有人采用了氣態CxHy燃料代替燃油的做法，但是仍然存在很多的缺陷：

1、輔助燃燒氣體直接由氣泵泵入空氣，而空氣中的氧含量是變化的，使得通過流量計算出的空燃比存在誤差；

2、由于傳統的配氣裝置采用電磁閥、玻璃轉子流量計等裝置進行混合燃料氣體的空燃比配制，但是這樣的裝置在要求快速、精確調配混合氣體空燃比方面，并不能很好兼顧到兩個方面的要求。在滿足快速的要求下，就會降低混合燃料氣體空燃比的精確性，反之亦然。

3、汽車或發動機臺架在不同工況下的尾氣流速是不同的，現有專利文獻公開的相關氧傳感器性能測試系統沒有尾氣流速控制環節，使得這些裝置不能如實的模擬汽車或發動機的尾氣環境，測試出的氧傳感器輸出信號數據和實際情況出現偏差；

4、現有專利文獻公開的相關氧傳感器性能測試系統，對空燃比只是開環控制，不能滿足高精度空燃比控制的要求；

5、現有專利文獻公開的相關氧傳感器性能測試系統的燃燒裝置較為簡單，燃燒的效率較低，使得氧傳感器的輸出信號攜帶較多的雜波，影響氧傳感器的輸出數據的采集，往往造成數據失效。

綜上，目前的氧傳感器性能測試裝置或結構復雜、價格昂貴，或是在控制精度、真實模擬尾氣環境方面尚不能精確、全面的評價氧傳感器的性能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種閉環控制的模擬汽車工況的氧傳感器性能測試裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種模擬汽車工況的氧傳感器性能測試裝置，其特征在于，包括氣瓶、配氣裝置、燃燒裝置、尾氣流速控制裝置、排氣管、溫控裝置、上位機、控制裝置，所述的排氣管上設有尾氣檢測裝置、待測氧傳感器安裝孔，待測氧傳感器安裝孔安裝有待測氧傳感器，所述的氣瓶、配氣裝置、燃燒裝置、尾氣流速控制裝置、排氣管通過管道依次連接，所述的控制裝置分別與配氣裝置、燃燒裝置、尾氣流速控制裝置、尾氣檢測裝置、待測氧傳感器、溫控裝置、上位機連接，所述的溫控裝置分別與燃燒裝置、排氣管連接。

所述的氣瓶包括輔助燃燒氣體氣瓶、氣體燃料氣瓶。

所述的配氣裝置包括截斷閥、減壓閥、調節閥、分配閥、高精度數字流量計、壓力表，所述的氣瓶的氣體依次經過截斷閥、減壓閥、調節閥后，通過壓力表讀取氣體壓力值，通過高精度數字流量計控制流量，最后通過分配閥輸出混合燃料氣體至燃燒裝置。

所述的燃燒裝置包括止回閥、安全閥、燃燒室、點火裝置，混合燃料氣體依次經過止回閥、安全閥后進入燃燒室，所述的點火裝置點燃混合燃料氣體，使其充分燃燒后生成尾氣。

所述的尾氣流速控制裝置包括氣泵、流速控制閥，該氣泵、流速控制閥控制尾氣流速。

所述的溫控裝置包括溫度傳感器、第一加熱器、第二加熱器、外循環冷卻系統、溫度控制單元，所述的溫度傳感器、第一加熱器安裝在燃燒裝置上，所述的第二加熱器、外循環冷卻系統安裝在排氣管上，所述的溫度控制單元根據控制裝置的控制信號和溫度傳感器的采樣信號來控制第一加熱器、第二加熱器、外循環冷卻系統的啟動或關斷。

所述的控制裝置包括控制單元、數據采集單元、信號輸出單元。

所述的尾氣檢測裝置設有2個，2個尾氣檢測裝置之間設有間隙。

所述的高精度數字流量計根據控制裝置的控制信號來控制氣體流量。

所述的點火裝置設有多個。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：