CN107036821B - 与排放物测试设备并用的排气流管系统和相关部件系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于与排放物测试设备一起使用的排气流管系统以及相关联的部件和系统，排气流管系统包含：主要流管，其被配置成从引擎排气导管接收排气并且将排气传送到排气测试设备；辅助流管，其被配置成从引擎排气导管接收排气并且将排气传送到排气测试设备；阀，其被配置成控制通过辅助流管的排气流；以及控制系统，其被配置成接收指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号，并取决于该信号控制阀的运行以改变通过辅助流管的排气。

Description

与排放物测试设备并用的排气流管系统和相关部件系统
技术领域
本发明的实施例涉及用于与排放物测试设备一起使用的排气流管系统、管或管道网络、控制系统、排放物测量系统和测试设施。特别地，本发明的一些实施例涉及用于测量来自内燃引擎的运行的排气的设备和系统。
背景技术
车辆中使用的内燃引擎的排气排放物是主要空气污染源，并且近年来已经受到密切监督。针对新车辆和现有车辆(也针对其它用途的内燃引擎，例如发电机)存在多种排气排放物的标准和要求。排气排放物的精确测试是重要的；然而，排气排放物的精确测试是困难的过程。
已经设计出标准试验，在标准试验期间，车辆驾驶通过滚动模拟道路(rollingroad)上的测试顺序。车辆引擎的排气导管通过管道连接至测试设备，测试设备测量排气排放物的一个或多个方面—例如，样品中存在的特定气体的量和排气的流率。
然而，这类标准测试不一定代表车辆正常使用期间的排气排放物。因此需要提供能够在车辆正常运行期间(即，没有根据滚动模拟道路上的测试顺序运行)使用的排气排放物测试设备。因此要求这个测试设备是可携带的并且设置在正被测试的车辆上或中。
无论车辆引擎是否正在滚动模拟道路上被测试或正在实际道路上行进，测量从车辆引擎排气导管排出的排气都是有必要。这通常使用连接至车辆引擎排气导管的管道—将排气引导到测试设备的管道实现。
由车辆引擎排出的排气的流率可以根据车辆引擎的运行而改变相当大。例如当引擎以高的速度(即，每分钟高的旋转次数)被驱动时，排气的流率通常高于当引擎以低的速度被驱动时。
连接至车辆引擎的排气导管以收集排气排放物的管道的尺寸根据测试期间的排气排放物的期望流率设置。如果管道横截面太大则不能在低流率下得到精确的结果；而如果管道横截面太小，则测试设备有效地饱和，而结果不代表实际排放情况。
图1是示出针对三个不同尺寸的管道(类型B具有约40mm的内直径，类型C具有约57mm的内直径，类型D具有约72mm的内直径)与在一气体流率范围内的气体流率测量值相关联的百分误差的曲线图。如图示出的，总的来说，管道尺寸越大，对于测量通过管道的气体流率时的低气体流率，误差越大。
虽然使用滚动模拟道路和预定实验顺序的常规测试有时允许选择尺寸经设置以得到合理的测试精度的管道，但是测试和车辆的发展意味着选择合适尺寸的管道不再是简单的工作。
特别地，由于测试顺序囊括了较宽的车辆运行状态(即，较宽的引擎速度范围)，因此为了允许跨越全部这些运行状态的精确结果而设置管道的尺寸是困难的。在车辆正常运行期间测试车辆同样也存在这种情况。另外，现代车辆使用越来越复杂的机构来最小化排气排放物，特别是在低引擎速度下。例如，一些车辆引擎在空转或非常低的引擎速度下停止运行引擎的所有汽缸。这可能导致车辆运行期间排气排放物之间的极显著的不同。
因此，需要提高排气排放物测试设备在宽范围的引擎工况内的精确性。
来自政府机构的不断增加的压力强调的这一需要，即提供用于排气排放物的精确和可靠测试设备。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种用于与排放物测试设备一起使用的排气流管系统，系统包含：主要流管，其被配置成从引擎排气导管接收排气并将该排气传送到排放物测试设备；辅助流管，其被配置成从引擎排气导管接收排气并将该排气传送到排放物测试设备；阀，其被配置成控制通过辅助流管的排气流；以及控制系统，其被配置成接收指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号，并且取决于该信号控制阀的运行以改变通过辅助流管的排气流。
另一方面提供了一种用于与排放物测试设备一起使用的排气流管系统，该系统包含：主要流管，其被配置成从引擎排气导管的开放端部接收排气并且将该排气传送到排放物测试设备；辅助流管，其被配置成从引擎排气导管的开放端部接收排气并且将该排气传送到排放物测试设备；阀，其被配置成控制通过辅助流管的排气流；以及控制系统，其被配置成接收指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号，并且取决于该信号控制阀的运行以改变通过辅助流管的排气流，其中引擎排气导管的开放端部是排气通过其而被排到大气的端部。
指示流率或可能流率的信号可包括指示通过主要流管的气体流率的信号。
指示流率或可能流率的信号可包括指示用于操作引擎的控制信号的信号。
阀可以是蝶阀。
控制系统可以被配置成从排放测试设备接收指示流率或可能流率的信号。
主要流管可以具有不同于辅助流管的横截面面积。
阀可以被致动而在第一关闭配置和第二打开配置之间切换。
阀可以被致动以采用第一配置和第二配置之间的配置。
排气流管系统还可包括一个或多个另外的流管，其被配置成从引擎排气导管接收排气并且将该排气传送到排放物测试设备。
排气流管系统还可以包含另外的阀，其被配置成控制通过一个或多个另外的流管中的一个流管的排气流。
另外的流管可以具有不同于主要和辅助流管中的至少一个的横截面面积。
另一方面提供一种管或管道网络，其包括用于在上面的系统中使用的主要和辅助流管。
管或管道网络还可以包括阀。
管或管道网络还可以包括控制系统。
另一方面提供一种用于在如上的系统或如上的管或管道网络中使用的控制系统。
控制系统可以被配置成当指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号超过第一预定阈值时打开阀。
控制系统可以被配置成当指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号低于第二预定阈值时关闭阀。
指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号可包括指示通过主要流管的气体流率的信号。
指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号可包括指示用于操作引擎的控制信号的信号。
另一方面提供一种排放物测量系统，其包括如上的系统或网络。
排放物测量系统可以是便携式排放物测量系统。
排放物测量系统可以被配置成被车辆携带。
另一方面提供包括如上系统的测试设施。
另一方面提供一种管或管道网络，其用于在用于与排放物测试设备一起使用的排气流管系统中使用，网络包括：主要流管，其用来从引擎排气导管接收排气并且将该排气传送到排放物测试设备；辅助流管，其用来从引擎排气导管接收排气并且将该排气传送到排放物测试设备；以及阀，其用来控制通过辅助流管的排气流。
管或管道网络还可包括控制系统，其用来接收指示来自引擎排气导管的排气的流率或可能流率的信号，并且取决于该信号控制阀的运行以改变通过辅助流管的排气流。
另一方面提供一种控制系统，其包括有形计算机可读介质，有形计算机可读介质具有储存在其上的指令，当由处理器执行时，指令引起处理器：接收指示从引擎排气导管到主要流管和辅助流管的排气的流率或可能流率的信号，其中主要流管和辅助流管被配置成将排气传送到排放物测试设备；并且取决于该信号控制阀的运行以改变通过辅助流管的排气流。
有形计算机可读介质可具有储存在其上的指令，当由处理器执行时，指令引起处理器：当指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号超过第一预定阈值时打开阀。
有形计算机可读介质可具有储存在其上的指令，当由处理器执行时，指令引起处理器：当指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号低于第二预定阈值时关闭阀。
指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号可包括指示通过主要流管的气体的流率的信号。
指示来自引擎排气的排气的流率或可能流率的信号可包括指示用于操作引擎的控制信号的信号。
附图说明
参照所附附图，仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1示出了表示针对三个不同尺寸的管道的流率误差的曲线图(现有技术)；
图2示出了一些实施例中使用的车辆；
图3示出了一些实施例的排气流管系统和排放物测试设备；以及
图4至图6示出了说明总流率和通过主要和辅助流管的流率之间的关系的曲线图。
具体实施方式
本发明的实施例包括排气流管系统1，排气流管系统1可包括在网络中连接到一起的一个或多个管道或管2。
排气流管系统1被配置成通过一个或多个管道或管2的至少部分将排气从引擎排气导管3传送到测试排放物测试设备4。
引擎排气导管3包含来自内燃引擎5的排气导管。内燃引擎5可以是例如石油(即汽油)引擎或柴油引擎，和/或可以被配置成燃烧一种或多种其它形式的燃料。
内燃引擎5可以安装在车辆6中—参见图2。车辆可以是汽车、货车、卡车、厢式货车、公共汽车、客运汽车、摩托车等等。因此，车辆6可以包括多个接地车轮61，接地车轮61耦接至内燃引擎5，从而内燃引擎5被配置成驱动至少一个接地车轮61旋转(并且因此车辆6横穿地面移动)。在一些实施例中，车辆6可以包括履带，内燃引擎5驱动履带旋转以驱动车辆6横穿地面。
在一些实施例中，内燃引擎5是固定式引擎，例如发电机。
内燃引擎5被配置成由于它的运行而排出排气(即，气体由内燃引擎5内的燃料燃烧而来)。引擎排气导管3被配置成将这些排气传送到大气。
在一些实施例中，内燃引擎5包括多个这类引擎排气导管3，并且在一些实施例中，一个引擎排气导管3通过岐管被多个排气导管供给。
引擎排气导管3或每个引擎排气导管3包括开放端部31(即尾管)，排气通过开放端部31被排到大气。
排气流管系统1(参见图3)被配置成被安装到引擎排气导管3或每个引擎排气导管3的开放端部31。因此，一个或多个管或管道2中的至少一些被配置成从引擎排气导管3或每个引擎排气导管3接收排气。
流管系统1可包括一个或多个密封件，密封件确保来自引擎排气导管3或每个引擎排气导管3的开放端部31的大体上所有的排气进入安装的排气流管系统1。
一个或多个管或管道2包括主要流管21和辅助流管22。主要和辅助流管21和22都被配置成从安装有排气流管系统1的一个或多个引擎排气导管3中的至少一个接收排气。主要和辅助流管21和22平行于彼此而被连接，从而排气可以二择一地穿过主要流管21或辅助流管22，但是相同的排气不连续地流过主要和辅助流管21、22这两者。
排气流管系统1可包括传送管23。传送管23被配置成耦接至引擎排气导管3的开放端部31并与之流体连通。传送管23还可以与主要流管21和辅助流管22流体连通地耦接，从而排气可以穿过传送管23到主要和辅助流管21和22。
在一些实施例中，传送管23和辅助流管22具有大致相同的内横截面面积(例如大体上相同的直径)。在实施例中，主要流管21可以具有比传送管23和辅助流管22中的一个或两个更小的横截面面积(例如，更小的直径)。
辅助流管21可以相对于传送管23成角度。在一些实施例中，这种有角度的布置可以通过将管弯曲以限定传送管23和辅助流管22来实现。主要流管21可以被如此定位，使得它被配置成例如在传送管23和辅助流管22之间的接合处(可以在弯曲部处，如上所述)与传送管23流体连通。在其中辅助流管22相对于传送管23成角度的一些实施例中，主要流管21可以在或朝向传送管23和辅助流管22之间的有角度的接合处的外部分(例如，在接合处的凸部分上)与传送管23流体连通地耦接。
在一些实施例中，主要流管21通过焊接被紧固至辅助流管22和/或传送管23。主要流管21、辅助流管、和/或传送管23可以至少部分由钢(例如不锈钢)形成。在一些实施例中，这些管21、22、23、以及排气流管系统1的任何其它管或管道2中的一个或多个可以由钢(例如不锈钢)如此形成并且可以包括一个或多个密封件、套管、和/或套环，其可由不同的材料(例如塑料或橡胶材料)形成。
排气流管系统1包括阀11，阀11被配置成控制通过辅助流管22的气体流。因此阀11可以与辅助流管22相关联。阀11可在辅助流管22的入口处或沿其长度安置。
阀11可以采取许多不同形式，但是在一些实施例中可以采用蝶阀的形式。
阀11可操作地被致动以在第一配置和第二配置之间切换，在第一配置中，通过阀11(并且因此通过辅助流管22)的气体流大体上被阻止，在第二配置中，通过阀11(并且因此通过辅助流管22)的气体流大体上被准许。在一些实施例中，阀11可操作以采用在第一和第二配置之间的多个配置(例如部分打开阀配置)—以改变通过阀11的气体流。
阀11因此可以包括阀致动器111，致动器111被配置成驱动阀11的运行(即，其致动而在第一和第二配置之间切换)。阀致动器111可以包括例如电机械装置-例如马达、伺服马达或例如螺线管。
阀致动器111被配置成从排气流管系统1的控制系统12接收命令信号。控制系统12可以因此通过有线或无线通信信道耦接至阀致动器111，命令信号可以通过通信信道传输。
命令信号可以是用于将阀11置于第一配置或第二配置的命令。在一些实施例中，命令信号可以是用于将阀11置于第一和第二配置之间的配置(如文中所述)的信号。因此，阀致动器111可以被配置成接收命令信号并且控制阀11运行到希望的配置。
阀致动器111可以被配置成例如确定阀11的当前配置，将其与命令信号中指示的配置相比较，并基于该比较致动阀11。在一些实施例中，阀致动器111不执行这个功能—可以由控制系统12替代执行。
控制系统12被配置成接收指示来自引擎排气导管的排气的流率或可能流率的信号，并且取决于该信号控制阀11的运行(例如，使用阀致动器111)以改变通过辅助流管的排气流。
在一些实施例中，控制系统12可以被配置成接收指示引擎速度的信号(例如，内燃引擎的输出轴的每分转数或引擎速度的其它测量值)，其作为指示来自引擎排气导管的排气的流率或可能流率的信号。
在一些实施例中，控制器12可以被配置成接收指示未来引擎速度而不是当前引擎速度的信号。如将理解的，这将是排气的可能流率的指示者。
在一些实施例中，这个未来引擎速度可以基于排气流管系统1的使用期间内燃引擎5的运行的计划测试顺序而确定。在一些实施例中，这个未来引擎速度可以基于加速度信号(可以由控制系统12接收)而确定。加速度信号可以是指示提供给内燃引擎5以控制其运行的加速度命令的信号—例如，由于加速器操纵控制件(例如，踏板、杆等)的操作而产生的信号。因此，在一些实施例中，控制系统12可以通信地耦接至用于内燃引擎5的引擎控制系统(例如，用于车辆6的控制系统)。
控制系统12可以被配置成使用其运行时的气体流或可能气体流(例如，未来气体流)的改变率—以确定何时和如何操作阀11。例如，突然加速可以由排气的流率的突然增加或一些其它可辨识特征指示，或可以从加速度信号确定。排气流的高增加率可以指示当前或未来(例如，不久的将来)高流率。同样地，排气流的高下降率可以指示当前或未来(例如，不久的将来)低流率。
一些实施例中，控制系统12通信地耦接至排放物测试设备4并且被配置成从其接收指示来自引擎排气导管的排气的流率或可能流率的信号。在这类实施例中，那种信号可以基于被排放物测试设备4接收到的关于内燃引擎5的运行的一个或多个其它信号(例如，当前引擎速度或未来引擎速度，通常如上被描述为，在一些实施例中与控制系统12直接接收到的信号有关，但是在其它实施例中与通过排放物测试设备4间接接收到的信号有关)，或可以是指示使用排放物测试设备4的设备所测量的气体流率的信号或这类信号的组合(例如，排气的当前测量流率的指示结合当前或未来引擎速度的指示)。
在一些实施例中，控制系统12被配置成基于一个或多个管或管道2中的—例如，主要和辅助管21、22中的一个或两个和/或传送管23中的排气的当前流率控制阀11的运行(使用阀致动器111)。在一些实施例中，控制系统12被配置成基于测得的通过传送管23和/或主要流管21的气体流率输出命令信号以致动阀11从第一配置到第二配置。控制系统12可以被配置成基于测得的通过传送管23或通过主要和辅助流管21、22的气体流率输出命令信号以致动阀11从第二配置到第一配置。
在一些实施例中，控制系统12的操作至少部分基于通过一个或多个管或管道2的当前气体流率与至少一个预定阈值相比较的比较结果。一旦气体流率低于或超过预定阈值或每个预定阈值，合适的命令信号就被输出以控制阀11的运行。在一些实施例中，预定阈值或每个预定阈值是各个流率(例如，单位为m3/min)—即绝对阈值—而在一些实施例中，阈值或每个阈值是各个相对阈值，其与排气流管系统1的流率的运行范围相关。例如，阈值或每个阈值可以是排气流管系统1的最大流率的百分比。在一些实施例中，使用绝对和相对阈值的混合—从而一个阈值是相对阈值而另一阈值是绝对阈值。在任何情况下，无论是相对的或绝对的，阈值或每个阈值都是预定流率。
在一些实施例中，控制系统12可以被配置成至少部分基于排气流的增加率或下降率来控制阀11的运行。照此，控制系统12可以将当前流率与一个或多个预定阈值相比较并且相应地控制阀11的运行—使用合适的命令信号。增加率或下降率可以从测量的流率确定—如文中所述—或使用可能的增加率或下降率的指示者—例如可以从控制内燃引擎5的运行的控制信号中得到。
控制系统12可以被配置成根据使用输入混合的控制制度控制阀11的运行，输入可以包括通过一个或多个管道或管2的气体的一个或多个流率、内燃引擎5的控制信号、和一个或多个环境因素(例如当前温度、空气压强、湿度等)。控制系统12可以因此被配置成从合适的这类信息源(例如一个或多个传感器)接收关于一个或多个环境因素的信息。
排气流管系统1被配置成与排放物测试设备4流体连通地耦接。特别地，主要和辅助流管21、22可以被配置成如此耦接。
如将理解地，排气流管系统1到引擎排气导管3或每个引擎排气导管3的耦接将是到排气测试设备4的耦接的上游—与正常运行期间的气体流的方向有关。
排放物测试设备4可以包括一个或多个探针41a、41b，探针41a、41b延伸到通过主要和/或辅助流管21、22的气体流中。在一些实施例中，第一探针41a被配置成感测与流过主要流管21的气体相关联的参数，并且第二探针41b被配置成感测与流过辅助流管22的气体相关联的参数。在一些实施例中，根据具体情况，探针41a、41b或每个探针41a、41b可以包括用来测量通过主要和/或辅助流管21、22的气体的流率的探针。在一些实施例中，用来测量气体流率的探针可以包括与传感器模块相连的皮托管。在一些实施例中，用来测量气体流率的探针可包括超声波排气流量计，例如日本HORIBA集团的EXFM-ONE。
在一些实施例中，由于使用了多个流管(例如主要和辅助流管21、22)，每个流管中的流率相比于只有一个流管的系统减小了。因此，根据一些实施例的超声波排气流量计或具有有限流率范围的其它探针的使用可以比原先预想的可行度更加可行。类似地，在一些实施例中，每个流管中降低的流率使可能由于对流管边界(confine)的干扰引起(例如探针41a、41b或每个探针41a、41b)引起的背压问题减少。
在一些实施例中，通过其中的一个或多个流管的流量是由一个或多个对应的阀11控制的多个流管的使用可以解决当期望气体的高流率时的背流/背压问题。在一些这样的实施例中，多个流管的使用对于低流率时的精确度是不需要的—如同在文中描述的一些实施例中的情况一样—但是仍可解决或减少背流/背压问题。这些背流/背压问题可以影响实施例所进行的测量(例如，通过排放物测试设备4)和/或可以影响内燃引擎5的运行—例如，在带有低压排气循环系统的引擎5中。
在一些实施例中，排放物测试设备4可以包括一个或多个取样管，取样管均被配置成从流过主要和/或辅助流管21、22的气体提取气体样品，用于被排放物测试设备4的另一部件分析。在一些实施例中，第一这样的取样管42a与主要流管21相关联，第二这样的取样管与辅助流管22相关联。一个或多个取样管可以与排放物测试设备4的进口流体连通并且那个进口可以是用于所有一个或多个取样管(例如，用于第一取样管42a和第二取样管)的公共进口。
排放物测试设备4可以包括一个或多个测试模块43，测试模块43可包括一个或多个非分散红外检测系统，化学发光检测系统、和/或火焰电离检测系统。这些一个或多个测试模块43可以例如被配置成通过一个或多个取样管和排放物测试设备4的进口接收气体。一个或多个测试模块43(并且因此排放物测试设备4)可以被配置成接收湿的气体样品。一个或多个测试模块43(并且因此排放物测试设备4)可以被配置成确定气体样品中一种或多种目标气体的体积和/或气体样品中携带的一种或多种颗粒。这些目标气体和/或颗粒可以包括例如一种或多种污染物或温室气体。目标气体可包括碳氧化物(例如，一氧化碳)、氮氧化物和碳氢化合物。
在一些实施例中，排放物测试设备4可以包括数据记录器44，数据记录器44被配置成记录测试模块43或每个测试模块43所输出的数据。在一些实施例中，数据记录器44被设置成独立于一个或多个测试模块43的单元并且可以通信地耦接至一个或多个测试模块43。
在一些实施例中，控制系统12通信地耦接至数据记录器44并且文中所述的由排放物测试设备4发送到控制系统12的信号可以是数据记录器44发送的信号。
在一些实施例中，数据记录器44—或排放物测试设备4的另一部件—提供上面描述的控制系统12的一些或大体上全部的功能。
实施例可以包括有形计算机可读介质，有形计算机可读介质具有存储在其上的用来控制计算机的运行以提供上述控制制度的指令。计算机可以例如构成排放物测试设备4和/或控制系统12的部分。在一些实施例中，控制系统12被设置成专用电路，专用电路包括微控制器或现场可编程门阵列等等。
如将理解地，已经描述了具有主要和辅助流管21、22的排气流管系统1。在一些实施例中可以设置第三流管(未示出)，并且在一些实施例中可以设置多于三个流管—流管采用与文中描述的主要和辅助流管21、22的布置一致的布置并联连接。
在具有多于两个流管的一些实施例中，一个或多个流管可以具有不同于其它流管中的一个或多个的横截面面积。在一些实施例中，每个流管可以具有不同于其它流管中的全部流管的横截面面积。在一些实施例中，一个或多个流管可以具有与文中描述的辅助流管22中的阀11相一致的阀—以控制通过流管的气体的流率。每个这样的阀可以与一个或多个阀致动器(与文中描述的阀致动器111相一致)相关联，阀致动器可以被配置成被一并和/或独立驱动以致动阀在它们的对应的第一和第二配置之间切换。阀(例如通过阀致动器或每个阀致动器)可以被耦接至它们各自的控制系统(与上面描述的控制系统12相一致)或耦接至公共控制系统12，公共控制系统12被配置成控制阀的运行。如果设置有多个控制系统12，那么控制系统可以被配置成彼此通信以提供希望的运行—如文中所描述的。
在一些实施例中，全部流管(例如主要和辅助流管21、22)与对应的阀11如文中所述地相关联。因此，每个流管(包括主要和辅助流管21、22)中的阀11可以被配置成控制通过其中的气体流。阀11可以在相关联的流管的对应的入口处或沿其长度安置。每个阀11可以被耦接至它自己的阀致动器111或有一个公共阀致动器111。类似地，每个阀11可以被耦接至它自己的控制系统12或公共控制系统12。
在具有多于两个流管的实施例中，将理解的是，相关联的阀或多个阀可以被致动而它们对应的第一和第二配置之间切换以便提供多种不同的有效流管横截面面积。
实施例的给定排气流管系统1的有效流管横截面面积由构成该排气流管系统1的部分的流管的横截面面积以及与之相关联的阀或每个阀的配置确定。因此，单个排气流管系统1可以提供多个不同有效流管横截面面积并且有效流管横截面面积可以随着时间改变(例如，取决于内燃引擎5的操作)。
因此，通过排气流管系统1的气体的总体积将是通过系统的每个流管的流体积的总和(流管采用文中描述的并联布置方式设置)。图4到图6示出了通过主要流管21、辅助流管22的气体流率和总流率的示例。
根据实施例，每个流管可具有圆形横截面。流管的外直径可以为例如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)—尽管可以想到其它直径。例如在其它实施例中，外直径或内直径可以在1cm和20cm之间或在2cm和16cm之间。
如将理解地，本发明的实施例寻求提供一种比现有系统更大的有效排气流率运行范围。因此，控制系统12可以操作以控制阀11或每个阀11的运行以在排气流率低时为流管提供相对小的有效横截面面积，而在排气流率高是增加有效横截面面积。
本发明的一些实施例还寻求提供一种系统，其能够用于在真实世界中在宽范围的排气流率下测试车辆6，而不需要在测试过程期间拆卸和更换管道—在传统系统中任何情况下这通常是不切实际的。本发明的一些实施例可以与便携式排放物测量系统(例如排放物测试设备4可以是被配置成被包括内燃引擎5的车辆6携带的便携式排放物测量系统)一起使用。
本发明的一些实施例可寻求替代现有技术中盛行的一组可互换管道而被使用。
在一些实施例中，内燃引擎5具有多个引擎排气导管3和多个开放端部31。因此，本发明的实施例可以包括排气流管系统1，其被配置成被一起安装到引擎排气导管3的多个开放端部31中的每个开放端部—从而总排气流率能够被精确地确定。在一些实施例中，每个开放端部31可以与它自己的一组管或管道2相关联并且下游岐管可以被设置以将来自管或管道2的组中的全部管或管道的气体结合到单个输出导管。每个管或管道2中的流率可以被确定并且气体样品可以从每个管或管道2或从单个出口导管或这两者取得。
本发明的实施例在寻求获得由内燃引擎5排放的排气的体积的精确指示时是特别有用的，其中内燃引擎5被配置成具有变化相当大的排气流率—例如，多汽缸引擎，其中当引擎5空转时只有汽缸子组运行，而当引擎5在负载下时所有汽缸都运行。排气流率的这样宽的变化在涉及一些内燃引擎5时变得更普遍，因为法律对高排气排放物体积加以限制或惩罚。如将理解地，实施例的排放物测试设备4可以被配置成使用测量的气体流率确定气体排放物体积并且可以使用它确定的其它信息来提供特定目标气体的体积的指示。
如将理解地，获得内燃引擎5排出的排气的体积的精确指示是用来确保引擎5满足预定目标的重要信息—通常被设计以降低污染水平—并且作为设计这类引擎5和它们的控制系统的过程的部分(为了保持车辆排放物低于预定目标以及为了降低污染水平)。
本发明的实施例的通信耦接部件可以通过有线或无线通信信道耦接。在一些实施例中，耦接部件可以使用数字或模拟信号通信—例如可以使用0-5V、0-3V、0-12V、或0-16V的信号。
这里参照了排气和气体。将理解的是，排气通常包含多种组分气体。参照应该相应地解释。
本发明的实施例可包括测试设施，测试设施包括文中公开的任意系统。测试设施可包括实验间，实验间被配置成接纳内燃引擎5和/或包括内燃引擎5的车辆6。实验间可包括滚动模拟道路。实验间可包括用来限定内燃引擎5和/或车辆6的运行的测试顺序的设备。
当用在本说明书和权利要求书中时，术语“包含”和“含有”及其变体指的是包括具体说明的特征、步骤或整数。术语不解释成排除其它特征、步骤或零件的存在。
前述描述或下面的权利要求书或所附附图中公开的，以它们的具体形式表达的，或体现为用于执行公开的功能的装置或用于实现公开的结果的方法或过程的特征，可以视情况而单独地或采用这类特征的任意组合的方式用来实现本发明的多种形式。

Claims (20)

1.一种用于与排放物测试设备一起使用的排气流管系统，所述系统包含：
主要流管，所述主要流管被配置成从引擎排气导管的开放端部接收排气并且将该排气传送到排放物测试设备；
辅助流管，所述辅助流管被配置成从所述引擎排气导管的开放端部接收排气并且将该排气传送到所述排放物测试设备；
阀，所述阀被配置成控制通过所述辅助流管的排气流；以及
控制系统，所述控制系统被配置成接收指示流率或可能流率的信号，所述流率或可能流率为来自引擎排气的排气的流率或可能流率，并取决于该信号控制所述阀的运行以改变通过所述辅助流管的排气流，其中所述引擎排气导管的开放端部是排气通过其而被排到大气的端部。
2.根据权利要求1所述的排气流管系统，其中，所述指示流率或可能流率的信号包括指示通过所述主要流管的气体流率的信号。
3.根据权利要求1所述的排气流管系统，其中，所述指示流率或可能流率的信号包括指示用于操作所述引擎的控制信号的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的排气流管系统，其中，所述阀是蝶阀。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的排气流管系统，其中，所述控制系统被配置成从所述排放物测试设备接收所述指示流率或可能流率的信号。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的排气流管系统，其中，所述主要流管具有不同于所述辅助流管的横截面面积。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的排气流管系统，其中，所述阀能够被致动而在第一关闭配置和第二打开配置之间切换。
8.根据权利要求7所述的排气流管系统，其中，所述阀能够被致动以采用所述第一关闭配置和所述第二打开配置之间的配置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的排气流管系统，还包括一个或多个另外的流管，所述一个或多个另外的流管被配置成从所述引擎排气导管接收排气并且将该排气传送到所述排放物测试设备。
10.根据权利要求9所述的排气流管系统，还包含另外的阀，所述另外的阀被配置成控制通过所述一个或多个另外的流管中的一个流管的排气流。
11.根据权利要求9所述的排气流管系统，其中，所述另外的流管具有不同于所述主要流管和所述辅助流管中的至少一个的横截面面积。
12.一种用于在根据权利要求1至11中任一项所述的系统中使用的控制系统。
13.根据权利要求12所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置成当所述指示流率或可能流率的信号超过第一预定阈值时打开所述阀。
14.根据权利要求12或13所述的控制系统，其中，所述控制系统被配置成当所述指示流率或可能流率的信号低于第二预定阈值时关闭所述阀。
15.根据权利要求12或13所述的控制系统，其中，所述指示流率或可能流率的信号包括指示通过所述主要流管的气体流率的信号。
16.根据权利要求12或13所述的控制系统，其中，所述指示流率或可能流率的信号包括指示用于操作所述引擎的控制信号的信号。
17.一种包括根据权利要求1-11中任一项所述的排气流管系统或根据权利要求12-16中任一项所述的控制系统的排放物测量系统。
18.根据权利要求17所述的排放物测量系统，其中，所述排放物测量系统是便携式排放物测量系统。
19.根据权利要求18所述的排放物测量系统，其中，所述排放物测量系统被配置成由车辆携带。
20.一种包括根据权利要求1至11中任一项所述的排气流管系统或根据权利要求12至16中任一项所述的控制系统或根据权利要求17至19中任一项所述的排放物测量系统的测试设施。
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