DE102019129796A1

DE102019129796A1 - System und Verfahren zum Steuern des Durchflusses von Verdünnungsluft durch eine poröse Wand in einem Abgasprobeentnahmesystem

Info

Publication number: DE102019129796A1
Application number: DE102019129796.6A
Authority: DE
Inventors: Benjamin C. Shade; James P. Williamson; Jonathan D. Bushkuhl
Original assignee: AVL Test Systems Inc
Current assignee: AVL Test Systems Inc
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2020-05-07
Also published as: CN111141347A; US11300487B2; CN211373737U; US20200141844A1; JP2020076776A

Abstract

Ein Beispiel für ein Abgasprüfungssystem (100) gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung weist einen Verdünnungstunnel (102) und ein Stromsteuermodul (244) auf. Abgas wird in dem Verdünnungstunnel (102) mit Verdünnungsgas vermischt. Der Verdünnungstunnel (102) ist dazu ausgebildet, Verdünnungsgas, das in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (102) strömt, und Verdünnungsgas, das in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (102) strömt, aufzunehmen. Das Strömungssteuerungsmodul (244) ist dazu ausgebildet, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen einzustellen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor (114) verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu Zylindern des Motors (114).

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 5. November 2018 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/755,717 . Auf die Offenbarung der oben erwähnten Anmeldung wird hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Abgasprüfungssysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Steuerung der Durchsatzrate von Verdünnungsluft durch eine durchlässige Wand in einem Abgasprobenentnahmesystem.
HINTERGRUND
Die Hintergrundbeschreibung, die hier bereitgestellt wird, dient dem Zwecke der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeiten der vorliegend genannten Erfinder in dem in diesem Hintergrundabschnitt beschriebenen Umfang sowie Aspekte der Beschreibung, die ansonsten möglicherweise nicht als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung gelten, werden im Hinblick auf die vorliegende Offenbarung weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik anerkannt.
Abgasprüfungssysteme entnehmen von einem Motor erzeugtes Abgas und messen die Konzentrationen von Emissionsstoffen in dem Abgas. Die während eines Zeitraums gemessene Konzentration eines Emissionsstoffs wird zum Erhalt des Emissionsstoffmassendurchsatzes mit dem Abgasmassendurchsatz während dieses Zeitraums multipliziert. Der Emissionsstoffmassendurchsatz wird dann zum Erhalt der Emissionsstoffgesamtmasse in dem von dem Motor erzeugten Abgas während des Zeitraums mit der Dauer des Zeitraums multipliziert.
Ein CVS(Constant Volume Sampling)-System ist eine Art von Abgasprüfungssystem, die das Bestimmen der Masse von Emissionsstoffen in dem Abgas ohne Messen der Durchsatzrate des Abgases ermöglicht, wodurch die Emissionsstoffmassenbestimmungen vereinfacht werden. Ein CVS-System weist in der Regel einen Verdünnungstunnel, in dem Abgas und ein Verdünnungsgas vermischt werden, eine Probensonde, die eine Probe des verdünnten Abgases von dem Verdünnungstunnel zu einer Probenaufnahmevorrichtung leitet, und ein Gebläse, das stromabwärts des Verdünnungstunnels angeordnet ist, auf. Das Gebläse saugt ein konstantes Volumen von verdünntem Abgas durch den Verdünnungstunnel. So kann die Abgasdurchsatzrate durch Subtrahieren der Durchsatzrate des Verdünnungsgases von der Durchsatzrate des verdünnten Abgases bestimmt werden.
Bei einem typischen CVS-System weist der Verdünnungstunnel ein Rohr oder eine Röhre, das bzw. die die Außenwand des Verdünnungstunnels bildet, auf, und Abgas wird entlang der Längsmittelachse des Rohrs in den Verdünnungstunnel eingeleitet. Verdünnungsgas wird auch entlang derselben Achse in den Verdünnungstunnel eingeleitet, und das Abgas wird in einem Ringströmungsprofil mit dem Verdünnungsgas vermischt. Es wird angenommen, dass, nachdem das Gemisch aus dem Abgas und dem Verdünnungsgas eine ausreichende Länge des Verdünnungstunnels (z. B. das 10-Fache des Durchmessers des Verdünnungstunnels) durchquert hat, das Gemisch homogen zur Emissionsstoffprobenentnahme ist.
KURZDARSTELLUNG
Ein Beispiel für ein Abgasprüfungssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung weist einen Verdünnungstunnel und ein Strömungssteuerungsmodul auf. Abgas wird in dem Verdünnungstunnel mit Verdünnungsgas vermischt. Der Verdünnungstunnel ist dazu ausgebildet, Verdünnungsgas, das in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels strömt, und Verdünnungsgas, das in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels strömt, aufzunehmen. Das Strömungssteuerungsmodul ist dazu ausgebildet, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen einzustellen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, und einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu Zylindern des Motors.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas einzustellen.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet: Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf einer Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas mit einer Größe, die größer als eine vorbestimmte Größe ist, einzustellen.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet: Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, einzustellen.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet: Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen ersten Wert, wenn eine erste Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird; und Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen zweiten Wert, der höher als der erste Wert ist, wenn eine zweite Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird, wobei die Verbrennung der zweiten Art von Kraftstoff mehr Wasser pro Masse von verbranntem Kraftstoff im Vergleich zur Verbrennung der ersten Art von Kraftstoff erzeugt.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern einzustellen.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet: Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern zunimmt; und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern abnimmt.
In einem Beispiel umfasst der Verdünnungstunnel ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr, das das innere Rohr umgibt, wobei das innere Rohr ein Einlassende hat, das dazu ausgebildet ist, das in der axialen Richtung strömende Verdünnungsgas aufzunehmen, wobei das innere Rohr Poren hat, die sich in der radialen Richtung durch das innere Rohr hindurch erstrecken und dazu ausgebildet sind, das in der radialen Richtung strömende Verdünnungsgas aufzunehmen.
In einem Beispiel umfasst der Verdünnungstunnel ferner eine Lochplatte, die an dem Einlassende davon angeordnet ist und ein Loch definiert, durch das das in der axialen Richtung strömende Verdünnungsgas hindurchgeht.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungssystem ferner einen Sammler, der dazu ausgebildet ist, das in der radialen Richtung strömende Verdünnungsgas durch das äußere Rohr zuzuführen.
In einem Beispiel umfasst der Sammler Folgendes: mindestens eine Leitung, die sich in der radialen Richtung zu dem äußeren Rohr erstreckt; und mindestens ein Ventil, das in der mindestens einen Leitung angeordnet ist, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Stellung des mindestens einen Ventils dahingehend einzustellen, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch die mindestens eine Leitung einzustellen.
In einem Beispiel umfasst die mindestens eine Leitung eine Vielzahl von Leitungen, die sich in der radialen Richtung zu dem äußeren Rohr erstrecken, und das mindestens eine Ventil umfasst eine Vielzahl von Ventilen, die jeweils in einer der Vielzahl von Leitungen angeordnet sind, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Stellungen der Vielzahl von Ventilen dahingehend einzustellen, die Verdünnungsgasdurchsatzraten in der radialen Richtung durch die Vielzahl von Leitungen einzustellen.
In einem Beispiel ist das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet, als Reaktion auf eine Änderung zumindest einer der folgenden Größen: der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, der Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, und der Kraftstoffdurchsatzrate zu Zylindern des Motors, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch jede Leitung der Vielzahl von Leitungen in demselben Ausmaß einzustellen.
Ein Beispiel für ein Abgasprüfungsverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung umfasst Zuführen von Abgas zu einem Verdünnungstunnel, Zuführen von Verdünnungsgas zu dem Verdünnungstunnel in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels, Zuführen von Verdünnungsgas zu dem Verdünnungstunnel in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels, und Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu Zylindern des Motors.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt, und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf einer Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas mit einer Größe, die größer als eine vorbestimmte Größe ist.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt, und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen ersten Wert, wenn eine erste Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird, und Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen zweiten Wert, der höher als der erste Wert ist, wenn eine zweite Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird, wobei die Verbrennung der zweiten Art von Kraftstoff mehr Wasser pro Masse von verbranntem Kraftstoff im Vergleich zur Verbrennung der ersten Art von Kraftstoff erzeugt.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern zunimmt, und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern abnimmt.
In einem Beispiel umfasst das Abgasprüfungsverfahren ferner Zuführen von Verdünnungsgas durch eine Vielzahl von Leitungen, die sich in der radialen Richtung zu dem Verdünnungstunnel erstrecken und in der axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels voneinander beabstandet sind, und Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch jede Leitung der Vielzahl von Leitungen in demselben Ausmaß als Reaktion auf eine Änderung zumindest einer der folgenden Größen: der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, der Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, der Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, und der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern des Motors.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung gehen aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich dem Zwecke der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird durch die detaillierte Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich; in den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Abgasprüfungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften ein äußeres Rohr und ein inneres Rohr aufweisenden Verdünnungstunnels mit einer durchlässigen Wand gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Prüfungssystemsteuerungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
4 und 5 Ablaufdiagramme, die beispielhafte Verfahren zur Steuerung der Verdünnungsgasdurchsatzrate durch eine durchlässige Wand eines Verdünnungstunnels in einem Abgasprüfungssystem darstellen.

In den Zeichnungen können Bezugszahlen zur Kennzeichnung ähnlicher und/oder identischer Elemente wiederverwendet werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie oben erörtert, leiten CVS-Systeme in der Regel Verdünnungsgas in einen Verdünnungstunnel in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (z. B. entlang einer Längsachse des Verdünnungstunnels) ein. Einige CVS-Systeme leiten zusätzlich zur Einleitung von Verdünnungsgas in den Verdünnungstunnel in der axialen Richtung Verdünnungsgas in den Verdünnungstunnel in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels ein. Derartige CVS-Systeme weisen in der Regel eine Vollröhre, die die äußere Wand des Verdünnungstunnels bildet, und eine durchlässige Röhre, die in der Vollröhre angeordnet ist und als ein Verteiler für den radialen Verdünnungsgasstrom wirkt, auf.
Durch das Einleiten von Verdünnungsgas in den Verdünnungstunnel in der radialen Richtung wird die Abgasfahne von der Wand des Verdünnungstunnels weg gehalten, wodurch der Verlust von Partikeln und organischen Verbindungen in dem Verdünnungstunnel reduziert oder eliminiert wird und damit die Genauigkeit der Abgasprüfungen verbessert wird. Darüber hinaus kann das Einleiten von Verdünnungsgas in den Verdünnungstunnel in der radialen Richtung die zur Erzielung einer homogenen Emissionenprobe erforderliche Mischlänge verringern. Es sind jedoch Verbesserungen an den Verfahren zur Bestimmung einer Zielrate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes zu dem Verdünnungstunnel zur Vermeidung von Kontaminierung oder Kondensation an der Verdünnungstunnelwand vorgenommen worden.
Ein konservativer Ansatz besteht darin, die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes zu dem Verdünnungstunnel auf einen hohen Wert festzulegen, um sicherzustellen, dass sowohl Kontaminierung als auch Kondensation an der Verdünnungstunnelwand verhindert wird. Dieser Ansatz ist jedoch aufgrund des höheren Druckabfalls durch die durchlässige Wand des Verdünnungstunnels energieintensiv. Also optimieren ein System und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes zu dem Verdünnungstunnel zur Verhinderung von Kontaminierung/Kondensation an der Verdünnungstunnelwand unter Reduzierung des dafür erforderlichen Energiegesamtverbrauchs auf ein Minimum.
In einem Beispiel wird durch das System und das Verfahren die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes zu dem Verdünnungstunnel basierend auf der Konzentration von Partikeln in dem Abgas und/oder der Größe der Partikel in dem Abgas eingestellt. Bei dem System und dem Verfahren kann angenommen werden, dass mit Zunahme der Konzentration von Partikeln auch die Anzahl an größeren Partikeln zunimmt und die Partikel somit eine stärkere Trägheit aufweisen, durch die sie an die Verdünnungstunnelwand gedrückt werden können. Somit kann bei dem System und dem Verfahren die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes erhöht werden, wenn die Partikelkonzentration zunimmt, und die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes kann bei dem System und dem Verfahren verringert werden, wenn die Partikelkonzentration abnimmt.
In einem anderen Beispiel wird bei dem System und dem Verfahren die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes zu dem Verdünnungstunnel basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, und/oder der Rate, mit der der Kraftstoff zu den Zylindern des Motors strömt, eingestellt. Motoren, die Erdgas verbrennen, weisen in der Regel niedrige Partikelemissionswerte auf und sollten somit das CVS-System nicht kontaminieren. Diese Motoren verbrennen jedoch in der Regel ein stöchiometrisches Gemisch aus Erdgas und Luft, wodurch Abgas mit hohen Mengen an Wasser erzeugt wird. Also ist die Kondensation des Wassers in dem CVS-System ein Hauptproblem. Um dieses Problem anzugehen, kann bei dem System und dem Verfahren eine höhere Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes für Erdgasmotoren im Vergleich zu den Raten des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes, die für Benzin- oder Dieselmotoren verwendet werden, verwendet werden. Bei dem System und dem Verfahren kann die Kraftstoffdurchsatzrate dazu verwendet werden, die Rate des radialen Verdünnungsgasdurchsatzes anzupassen oder einzustellen, da die Menge an Wasser in dem Abgas mit Zunahme oder Abnahme der Kraftstoffdurchsatzrate zunimmt bzw. abnimmt.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 1 umfasst ein Abgasprüfungssystem 100 einen Verdünnungstunnel 102, ein Verdünnungsgasgebläse 104, ein Gebläse 106 für verdünntes Abgas, einen Verdünnungsmittelkreis 108, einen Kreis 110 für verdünntes Abgas und eine Emissionsanalysevorrichtung 112. Der Verdünnungstunnel 102 empfängt von einem Motor 114 erzeugtes Abgas durch eine Abgaszufuhrleitung 116. Der Verdünnungstunnel 102 empfängt Verdünnungsgas, das in einer axialen Richtung zu dem Verdünnungstunnel 102 strömt, durch eine Verdünnungsgaszufuhrleitung 118. Der Verdünnungstunnel 102 empfängt Verdünnungsgas, das in einer radialen Richtung zu dem Verdünnungstunnel 102 strömt, durch einen Verdünnungsgassammler 120. In dem Verdünnungstunnel 102 wird das Abgas von dem Motor 114 mit dem Verdünnungsgas, das in der axialen Richtung strömt, und dem Verdünnungsgas, das in der radialen Richtung strömt, vermischt.
Das Gebläse 106 für verdünntes Abgas ist stromabwärts des Verdünnungstunnels 102 angeordnet, und das Gebläse 106 für verdünntes Abgas saugt Verdünnungsgas durch die Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 und in den Verdünnungstunnel 102. Bei dem Verdünnungsgas kann es sich um Umgebungsluft handeln, wobei das Gebläse 106 für verdünntes Abgas in diesem Fall das Verdünnungsgas aus der umliegenden Umgebung saugen kann. Das Gebläse 106 für verdünntes Abgas kann ein drehzahlvariables Gebläse sein, und die Drehzahl des Gebläses 106 für verdünntes Abgas kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der Verdünnungsgas durch den Verdünnungstunnel 102 strömt, einzustellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Ventil 122 in der Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 angeordnet sein, und die Stellung des Ventils 122 kann dahingehend eingestellt werden, die Durchsatzrate des Verdünnungsgases in den Verdünnungstunnel 102 über die Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 einzustellen.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Abgasprüfungssystem 100 anstatt des oder zusätzlich zu dem Gebläse/s 106 für verdünntes Abgas ein zweites Verdünnungsgasgebläse (nicht gezeigt) aufweisen, das in der Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 stromaufwärts des Verdünnungstunnels 102 angeordnet ist. Bei dem zweiten Verdünnungsgasgebläse kann es sich um ein drehzahlvariables Gebläse handeln, und die Drehzahl des zweiten Verdünnungsgasgebläses kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der Verdünnungsgas über die Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 in den Verdünnungstunnel 102 strömt, einzustellen. Das Gebläse 106 für verdünntes Abgas und/oder das zweite Verdünnungsgasgebläse können dahingehend gesteuert werden, ein konstantes Volumen von verdünntem Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 zu drücken. Dabei kann es sich bei dem Abgasprüfungssystem 100 um ein CVS-System handeln.
Der Verdünnungsgassammler 120 umfasst eine Verdünnungsgaszufuhrleitung 124, die sich in der axialen Richtung von dem Verdünnungsgasgebläse 104 erstreckt, Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126, die sich in der radialen Richtung von der Verdünnungsgaszufuhrleitung 124 zu dem Verdünnungstunnel 102 erstrecken, und Ventile 128, die jeweils in einer der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 angeordnet sind. Das Verdünnungsgasgebläse 104 schickt Verdünnungsgas durch die Verdünnungsgaszufuhrleitung 124, durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 und in den Verdünnungstunnel 102. Bei dem Verdünnungsgas kann es sich um Umgebungsluft handeln, wobei das Verdünnungsgasgebläse 104 in diesem Fall das Verdünnungsgas aus der umliegenden Umgebung saugen kann. Bei dem Verdünnungsgasgebläse 104 kann es sich um ein drehzahlvariables Gebläse handeln, und die Drehzahl des Verdünnungsgasgebläses 104 kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der Verdünnungsgas durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 strömt, einzustellen. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Stellungen der Ventile 128 dahingehend eingestellt werden, die Durchsatzrate des Verdünnungsgases durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 einzustellen. In einem Beispiel wird das Verdünnungsgasgebläse 104 mit einer konstanten Drehzahl betrieben, und die Stellungen der Ventile 128 werden dahingehend eingestellt, die Durchsatzrate des Verdünnungsgases durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 einzustellen.
Eine Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas entnimmt eine Probe des verdünnten Abgases aus dem Verdünnungstunnel 102, und eine Zufuhrleitung 132 für verdünntes Abgas führt die Probe des verdünnten Abgases von der Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas dem Kreis 110 für verdünntes Abgas zu. Ein Ventil 134 für die Entnahme von verdünntem Abgas kann in der Zufuhrleitung 132 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und die Stellung des Ventils 134 für die Entnahme von verdünntem Abgas kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der die Probe des verdünnten Abgases durch die Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas entnommen wird, einzustellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Pumpe 136 für die Entnahme von verdünntem Abgas in der Zufuhrleitung 132 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und die Drehzahl der Pumpe 136 für die Entnahme von verdünntem Abgas kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der die Probe des verdünnten Abgases durch die Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas entnommen wird, einzustellen. In einem Beispiel wird die Pumpe 136 für die Entnahme von verdünntem Abgas mit einer konstanten Drehzahl betrieben, und die Stellung des Ventils 134 für die Entnahme von verdünntem Abgas wird dahingehend eingestellt, die Entnahmerate des verdünnten Abgases durch die Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas einzustellen. Die Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas, die Zufuhrleitung 132 für verdünntes Abgas, das Ventil 134 für die Entnahme von verdünntem Abgas und die Pumpe 136 für die Entnahme von verdünntem Abgas können als Teile des Kreises 110 für verdünntes Abgas betrachtet werden.
Der Teil des verdünnten Abgases, der nicht von der Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas entnommen wird, wird aus dem Verdünnungstunnel 102 in die Atmosphäre oder zu einem Anlagenauslasssystem durch eine Verdünnungstunnelauslassleitung 140 ausgestoßen. Die Drehzahl des Gebläses 106 für verdünntes Abgas kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der das verdünnte Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 und die Verdünnungstunnelauslassleitung 140 strömt, einzustellen. Darüber hinaus kann ein Ventil 142 in der Verdünnungstunnelauslassleitung 140 angeordnet sein, und das Ventil 142 kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, den Strom des verdünnten Abgases durch die Verdünnungstunnelauslassleitung 140 zu gestatten oder zu verhindern.
Der Kreis 110 für verdünntes Abgas umfasst eine Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases, die die Probe des verdünnten Abgases, die von der Sonde 130 zur Probenentnahme von verdünntem Abgas entnommen wird, aufnimmt. Die Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases kann ein Probenbeutel oder ein Probenfilter sein. Ein Ventil 146 zum Einfüllen von verdünntem Abgas kann in der Zufuhrleitung 132 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und das Ventil 146 zum Einfüllen von verdünntem Abgas kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen der Probe des verdünnten Abgases zu der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases zu gestatten oder zu verhindern. Obgleich lediglich eine Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases gezeigt wird, kann das Abgasprüfungssystem 100 eine Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen für eine Probe des verdünnten Abgases aufweisen, und jede Aufnahmevorrichtung für eine Probe des verdünnten Abgases kann eine Probe des verdünnten Abgases während einer Prüfungsphase eines Abgasprüfungsprogramms aufnehmen. Darüber hinaus kann ein Probenaufnahmeventil 147 zur Steuerung des Stroms des verdünnten Abgases in jede Aufnahmevorrichtung für eine Probe des verdünnten Abgases oder aus dieser heraus an dem oder in der Nähe des Einlass(es)/Auslass(es) jeder Aufnahmevorrichtung für eine Probe des verdünnten Abgases angeordnet sein.
Die Emissionsanalysevorrichtung 112 analysiert die von der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases aufgenommene Probe des verdünnten Abgases, um die Konzentrationen der darin enthaltenen Emissionsstoffe zu bestimmen. Die Emissionsanalysevorrichtung 112 kann eine Analysevorrichtung für gasförmige Emissionsstoffe sein, die die Konzentrationen von gasförmigen Emissionsstoffen, wie z. B. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickoxiden und Kohlenwasserstoff, misst. Die Probe des verdünnten Abgases wird von der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases durch eine Ausleseleitung 148 für verdünntes Abgas zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 geschickt. Ein Ausleseventil 150 für verdünntes Abgas kann in der Ausleseleitung 148 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und das Ausleseventil 150 für verdünntes Abgas kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen der Probe des verdünnten Abgases von der Aufnahmevorrichtung 144 für eine erste saubere Probe des verdünnten Abgases zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 zu gestatten oder zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Auslesepumpe 152 für verdünntes Abgas in der Ausleseleitung 148 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und die Drehzahl der Auslesepumpe 152 für verdünntes Abgas kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der die Probe des verdünnten Abgases von der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 strömt, einzustellen.
Der Verdünnungsmittelkreis 108 umfasst eine Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154, die eine Probe des durch die Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 hindurchströmenden Verdünnungsgases aufnimmt. Eine Verdünnungsmittelprobenzufuhrleitung 156 führt die Verdünnungsgasprobe der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 von der Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 zu. Ein Verdünnungsmittelentnahmeventil 158 kann in der Verdünnungsmittelprobenzufuhrleitung 156 angeordnet sein, und die Stellung des Verdünnungsmittelentnahmeventils 158 kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der die Verdünnungsgasprobe aus der Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 entnommen wird, einzustellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Verdünnungsmittelentnahmepumpe 160 in der Verdünnungsmittelprobenzufuhrleitung 156 angeordnet sein, und die Drehzahl der Verdünnungsmittelentnahmepumpe 160 kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der die Verdünnungsgasprobe aus der Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 entnommen wird, einzustellen. In einem Beispiel wird die Verdünnungsmittelentnahmepumpe 160 mit einer konstanten Drehzahl betrieben, und die Stellung des Verdünnungsmittelentnahmeventils 158 wird dahingehend eingestellt, die Entnahmerate der Verdünnungsgasprobe einzustellen. Die Verdünnungsmittelprobenzufuhrleitung 156, das Verdünnungsmittelentnahmeventil 158 und die Verdünnungsmittelentnahmepumpe 160 können als Teil des Verdünnungsmittelkreises 108 betrachtet werden.
Die Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 kann ein Probenbeutel oder ein Probenfilter sein. Ein Verdünnungsmitteleinfüllventil 162 kann in der Verdünnungsmittelprobenzufuhrleitung 156 angeordnet sein, und das Verdünnungsmitteleinfüllventil 162 kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen der Verdünnungsgasprobe zu der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 zu gestatten oder zu verhindern. Obgleich lediglich eine Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 gezeigt wird, kann das Abgasprüfungssystem 100 eine Vielzahl von Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtungen aufweisen, und jede Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung kann eine Probe von Verdünnungsgas während einer Prüfungsphase eines Abgasprüfungsprogramms aufnehmen.
Die Emissionsanalysevorrichtung 112 analysiert die von der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 aufgenommene Verdünnungsgasprobe, um die Konzentration von darin enthaltenen Emissionsstoffen zu bestimmen. Die Emissionsanalysevorrichtung 112 kann die Konzentration von in der Verdünnungsgasprobe enthaltenen Emissionsstoffen bei der Bestimmung der Konzentration von Emissionsstoffen, die in der Probe des verdünnten Abgases enthalten sind, berücksichtigen. Wenn beispielsweise die Masse des Verdünnungsgases in der Probe des verdünnten Abgases gleich der Masse des Verdünnungsgases in der Verdünnungsgasprobe ist, kann die Emissionsanalysevorrichtung 112 zum Erhalt der Konzentration der Emissionsstoffe in dem Abgas, das in der Probe des verdünnten Abgases enthalten ist, die Konzentration von Emissionsstoffen in der Verdünnungsgasprobe von der Konzentration von Emissionsstoffen in der Probe des verdünnten Abgases subtrahieren.
Die Probe des verdünnten Abgases wird von der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 durch eine Verdünnungsmittelausleseleitung 164 zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 geschickt. Ein Verdünnungsmittelausleseventil 166 kann in der Verdünnungsmittelausleseleitung 164 angeordnet sein, und das Verdünnungsmittelausleseventil 166 kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen der Verdünnungsgasprobe von der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 zu gestatten oder zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Verdünnungsmittelauslesepumpe 168 in der Verdünnungsmittelausleseleitung 164 angeordnet sein, und die Drehzahl der Verdünnungsmittelauslesepumpe 168 kann dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der die Verdünnungsgasprobe von der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 strömt, einzustellen.
Das Abgasprüfungssystem 100 umfasst ferner eine Verdünnungsmittelentlüftungsleitung 170 und eine Entlüftungsleitung 172 für verdünntes Abgas zum Entlüften von Gas aus der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 bzw. der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases. In dem gezeigten Beispiel laufen die Verdünnungsmittelentlüftungsleitung 170 und die Entlüftungsleitung 172 für verdünntes Abgas in eine einzige Entlüftungsleitung 174, die sich zu dem Anlagenauslasssystem erstreckt, zusammen, und eine Entlüftungspumpe 176 ist in der Entlüftungsleitung 174 zum Saugen von Gas durch die Entlüftungsleitung 174 angeordnet. Bei verschiedenen Implementierungen laufen die Verdünnungsmittelentlüftungsleitung 170 und die Entlüftungsleitung 172 für verdünntes Abgas möglicherweise nicht in eine einzige Entlüftungsleitung zusammen und/oder entlüften Gas möglicherweise direkt in die Atmosphäre. Darüber hinaus kann anstatt der Entlüftungspumpe 176 eine Entlüftungspumpe (nicht gezeigt) in jeder der Entlüftungsleitungen 170, 172 angeordnet sein.
Ein Verdünnungsmittelentlüftungsventil 178 kann in der Verdünnungsmittelentlüftungsleitung 170 angeordnet sein, und das Verdünnungsmittelentlüftungsventil 178 kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen der Verdünnungsgasprobe von der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 zu der Verdünnungstunnelauslassleitung 140 zu gestatten oder zu verhindern. Gleichermaßen kann ein Entlüftungsventil 180 für verdünntes Abgas in der Entlüftungsleitung 172 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und das Entlüftungsventil 180 für verdünntes Abgas kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen der Probe des verdünnten Abgases von der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases zu der Verdünnungstunnelauslassleitung 140 zu gestatten oder zu verhindern.
Das Abgasprüfungssystem 100 umfasst ferner eine Verdünnungsmittelspülleitung 182 und eine Spülleitung 184 für verdünntes Abgas zum Bereitstellen von Spülgas für die Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 bzw. die Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases. Das Spülgas kann ein Reingas sein, wie z. B. Umgebungsluft, die nicht mit Abgas vermischt worden ist. Das Spülgas wird von einer Spülgasquelle 186 bereitgestellt, wobei es sich einfach um die Atmosphäre handeln kann oder es sich um einen Filter, der Umgebungsluft zum Erhalt des Spülgases filtert, handeln kann. Bei der gezeigten Implementierung erstreckt sich eine einzige Spülleitung 188 von der Spülgasquelle 186 und teilt sich in die Verdünnungsmittelspülleitung 182 und die Spülleitung 184 für verdünntes Abgas, und eine Spülpumpe 190 ist in der Spülleitung 188 zum Schicken des Spülgases durch die Spülleitung 188 hindurch angeordnet. Bei verschiedenen Implementierungen können sich die Verdünnungsmittelspülleitung 182 und die Spülleitung 184 für verdünntes Abgas unabhängig voneinander von der Spülgasquelle 186 erstrecken, und eine Spülpumpe (nicht gezeigt) kann in jeder der Spülleitungen 182, 184 angeordnet sein.
Ein Verdünnungsmittelspülventil 192 kann in der Verdünnungsmittelspülleitung 182 angeordnet sein, und das Verdünnungsmittelspülventil 192 kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen von Spülgas von der Spülgasquelle 186 zur der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 zu gestatten oder zu verhindern. Gleichermaßen kann ein Spülventil 194 für verdünntes Abgas in der Spülleitung 184 für verdünntes Abgas angeordnet sein, und das Spülventil 194 für verdünntes Abgas kann dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, das Strömen von Spülgas von der Spülgasquelle 186 zu der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases zu gestatten oder zu verhindern.
Das Abgasprüfungssystem 100 umfasst ferner ein Prüfungssystemsteuermodul 200, das verschiedene Aktuatoren des Abgasprüfungssystems 100 basierend auf Signalen, die von verschiedenen Sensoren des Abgasprüfungssystems 100 empfangen werden, steuert. Die Aktuatoren des Abgasprüfungssystems 100 beinhalten die Gebläse 104, 106, die Ventile 122, 128, 134, 142, 146, 150, 158, 162, 166, 178, 180, 192, 194 und die Pumpen 136, 152, 160, 168, 176, 190. Die Sensoren des Abgasprüfungssystems 100 beinhalten die Emissionsanalysevorrichtung 112, einen Partikelkonzentrationssensor 202, einen Partikelzähler 204, eine Partikelgrößenbestimmungsvorrichtung 206, einen Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe, eine Messvorrichtung 208 für den axialen Verdünnungsmittelstrom, eine Messvorrichtung 209 für den radialen Verdünnungsmittelstrom, eine Messvorrichtung 210 für den Strom von verdünntem Abgas, eine Verdünnungsmittelprobenstrommessvorrichtung 212 und eine Messvorrichtung 214 für den Strom der Probe des verdünnten Abgases. Die Verdünnungsmittelprobenstrommessvorrichtung 212 und die Messvorrichtung 214 für den Strom der Probe des verdünnten Abgases können als Teil des Verdünnungsmittelkreises 108 bzw. des Kreises 110 für verdünntes Abgas betrachtet werden.
Das Prüfungssystemsteuermodul 200 gibt verschiedene Steuersignale zum Steuern der Aktuatoren des Abgasprüfungssystems 100 aus. Das Prüfungssystemsteuermodul 200 gibt ein Gebläsesteuersignal (3) an jedes der Gebläse 104, 106 aus, und das Gebläsesteuersignal gibt ein Solltastverhältnis oder eine Solldrehzahl des jeweiligen Gebläses an. Das Prüfungssystemsteuermodul 200 gibt ein Ventilsteuersignal (3) an jedes der Ventile 122, 128, 134, 142, 146, 150, 158, 162, 166, 178, 180, 192, 194 aus, und das Ventilsteuersignal gibt eine Sollstellung des jeweiligen Ventils an. Das Prüfungssystemsteuermodul 200 gibt ein Pumpensteuersignal (3) an jede der Pumpen 136, 152, 160, 168, 176, 190 aus, und das Pumpensteuersignal gibt ein Solltastverhältnis oder eine Solldrehzahl der jeweiligen Pumpe an.
Der Partikelkonzentrationssensor 202 misst die Konzentration von Partikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt, und gibt ein Partikelkonzentrationssignal (3) aus, das die Partikelkonzentration anzeigt. Der Partikelkonzentrationssensor 202 kann ein Massenkonzentrationssensor, wie z. B. der AVL Micro Soot Sensor™, sein, wobei die Partikelkonzentration in diesem Fall eine Massenkonzentration sein kann, die ein Verhältnis einer Masse von Schadstoffpartikeln in dem Abgas zu einer Gesamtmasse des Abgases angibt. Alternativ dazu kann der Partikelkonzentrationssensor 202 ein Anzahlkonzentrationssensor sein, wobei die Partikelkonzentration in diesem Fall eine Anzahlkonzentration sein kann, die ein Verhältnis einer Anzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zu einer Gesamtanzahl an Partikeln in dem Abgas angibt.
Der Partikelzähler 204 zählt die Anzahl an Schadstoffpartikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt, und gibt ein Partikelzählwertsignal ( 3) aus, das den Partikelzählwert anzeigt. Der Partikelzähler 204 kann der AVL Particle Counter™ sein. Die Partikelgrößenbestimmungsvorrichtung 206 misst die Größe von Schadstoffpartikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt, und gibt ein Partikelgrößensignal (3) aus, das die Partikelgrößen anzeigt. Der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe misst die Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs (z. B. Wasserdampf, Kohlendioxid) in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt, und gibt ein Signal zur Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs (3) aus, das die Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs anzeigt. Der Partikelkonzentrationssensor 202, der Partikelzähler 204, die Partikelgrößenbestimmungsvorrichtung 206 und der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe geben das Partikelkonzentrationssignal, das Partikelzählwertsignal, das Partikelgrößensignal bzw. das Signal zur Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs an das Prüfungssystemsteuermodul 200 aus.
Die Messvorrichtung 208 für den axialen Verdünnungsmittelstrom misst die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der axialen Richtung durch die Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 und gibt ein Signal der Durchsatzrate des axialen Verdünnungsmittelstroms (3) aus, das die Durchsatzrate des axialen Verdünnungsmittelstroms anzeigt. Die Messvorrichtung 209 für den radialen Verdünnungsmittelstrom misst die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der axialen Richtung durch die Verdünnungsgaszufuhrleitung 124, die gleich der Summe der Verdünnungsgasdurchsatzraten in der radialen Richtung durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 ist. Die Messvorrichtung 209 für den radialen Verdünnungsmittelstrom gibt ein Signal der Durchsatzrate des radialen Verdünnungsmittelstroms (3) aus, das die Durchsatzrate des radialen Verdünnungsmittelstroms anzeigt. Die Messvorrichtung 210 für den Strom von verdünntem Abgas misst die Durchsatzrate des verdünnten Abgases in der Verdünnungstunnelauslassleitung 140 und gibt ein Signal der Durchsatzrate des verdünnten Abgases (3) aus, das die Durchsatzrate des verdünnten Abgases anzeigt.
Bei verschiedenen Implementierungen kann die Messvorrichtung 210 für den Strom von verdünntem Abgas eine oder mehrere Venturidüsen aufweisen, und das Ventil 142 kann ein oder mehrere Ventile, die den Strom des verdünnten Abgases durch eine entsprechende der Venturidüsen steuern, beinhalten. Beispielsweise kann jedes Ventil dahingehend geöffnet oder geschlossen werden, den Strom des verdünnten Abgases durch eine entsprechende der Venturidüsen zu gestatten oder zu verhindern. Auf diese Art und Weise kann die Stellung der Ventile dahingehend eingestellt werden, die Rate, mit der das verdünnte Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 und die Verdünnungstunnelauslassleitung 140 strömt, einzustellen.
Die Verdünnungsmittelprobenstrommessvorrichtung 212 misst die Durchsatzrate der Verdünnungsgasprobe, die durch die Verdünnungsmittelprobenzufuhrleitung 156 strömt, und gibt ein Verdünnungsmittelprobendurchsatzratensignal aus, das die Verdünnungsmittelprobendurchsatzrate anzeigt. Die Messvorrichtung 214 für den Strom der Probe des verdünnten Abgases 214 misst die Durchsatzrate der Probe des verdünnten Abgases, die durch die Zufuhrleitung 132 für verdünntes Abgas strömt, und gibt ein Signal der Durchsatzrate der Probe des verdünnten Abgases aus, das die Durchsatzrate der Probe des verdünnten Abgases anzeigt. Die Messvorrichtung 208 für den axialen Verdünnungsmittelstrom, die Messvorrichtung 209 für den radialen Verdünnungsmittelstrom, die Messvorrichtung 210 für den Strom von verdünntem Abgas, die Verdünnungsmittelprobenstrommessvorrichtung 212 und die Messvorrichtung 214 für den Strom der Probe des verdünnten Abgases geben ihre jeweiligen Durchsatzratensignale an das Prüfungssystemsteuermodul 200 aus.
Das Prüfungssystemsteuermodul 200 stellt die Rate, mit der Verdünnungsgas in der radialen Richtung durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 strömt, dahingehend ein, eine Kontaminierung der Innenfläche des Verdünnungstunnels 102 zu verhindern und das Bilden von Kondensation auf der Innenfläche zu verhindern. Das Prüfungssystemsteuermodul 200 stellt die Durchsatzrate des radialen Verdünnungsmittelstroms basierend auf einem oder mehreren (z. B. allen) der folgenden Parameter ein: der Partikelkonzentration, dem Partikelzählwert, den Partikelgrößen, einer Art von Kraftstoff, der von dem Motor 114 verbrannt wird, und einer Rate, mit der Kraftstoff den Zylindern des Motors 114 zugeführt wird. In einem Beispiel verwendet das Prüfungssystemsteuermodul 200 die Partikelkonzentration und den Partikelzählwert zur Bestimmung der Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln, die größer als eine vorbestimmte Größe sind, und erhöht oder verringert die Durchsatzrate des radialen Verdünnungsmittelstroms bei Zunahme bzw. Abnahme der Gesamtanzahl. In einem weiteren Beispiel wählt das Prüfungssystemsteuermodul 200 eine Solldurchsatzrate aus mehreren vorbestimmten Durchsatzraten basierend auf der Kraftstoffart, legt die Durchsatzrate des radialen Verdünnungsmittelstroms auf die Solldurchsatzrate fest und stellt dann die Durchsatzrate des radialen Verdünnungsmittelstroms basierend auf der Kraftstoffzufuhrrate ein.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2 umfasst der Verdünnungstunnel 102 ein inneres Rohr 216, ein äußeres Rohr 218, das das innere Rohr 216 umgibt, und eine Lochplatte 220, die in dem äußeren Rohr 218 angeordnet ist. Das innere Rohr 216 hat ein Einlassende 222 und ein Auslassende 224 auf (1). Die Lochplatte 220 ist bei dem oder in der Nähe des Einlassende(s) 222 des inneren Rohrs 216 angeordnet und definiert ein Loch 226. Durch die Abgaszufuhrleitung 116 strömendes Abgas (in 2 als ṁ_Abgas gekennzeichnet) und axial durch die Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 strömendes Verdünnungsgas (in 2 als ṁ_{Verd._axial} gekennzeichnet) dringen in das Innere 228 des inneren Rohrs 216 durch das Loch 226 in der Lochplatte 220 ein.
Wie am besten in 2 gezeigt wird, hat das innere Rohr 216 eine Vielzahl von Poren 230, die sich radial durch das innere Rohr 216 erstrecken, und das äußere Rohr 218 hat eine Vielzahl von Öffnungen 232, die sich radial durch das äußere Rohr 218 erstrecken. Radial durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 strömendes Verdünnungsgas (in 2 als ṁ_{Verd._radial} gekennzeichnet) dringt in das Innere 228 des inneren Rohrs 216 durch die Öffnungen 232 in dem äußeren Rohr 218 und die Poren 230 in dem inneren Rohr 216 ein. Die Anzahl an Öffnungen 232 in dem äußeren Rohr 218 kann der Anzahl an Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 entsprechen, jede der Öffnungen 232 kann auf eine der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 ausgerichtet sein, und der Durchmesser der Öffnungen 232 kann dem Durchmesser der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 entsprechen. Im Gegensatz dazu kann die Anzahl an Poren 230 in dem inneren Rohr 216 beträchtlich größer als die Anzahl an Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 sein, die Poren 230 können entlang der Länge und des Umfangs des inneren Rohrs 216 gleichmäßig verteilt sein, und der Durchmesser der Poren 230 kann weniger als der Durchmesser der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 betragen. Das innere Rohr 216 kann als eine durchlässige Wand bezeichnet werden.
Die Poren 230 in dem inneren Rohr 216 können durch Bohren von Bohrungen dort hinein gebildet werden. Alternativ dazu kann das innere Rohr 216 aus einem Metallpulver gesintert werden, um eine Vielzahl von durchlässige Lagen, die zur Bildung einer durchlässigen Röhre aufeinandergestapelt werden, zu erhalten.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 3 umfasst eine beispielhafte Implementierung des Prüfungssystemsteuermoduls 200 ein Partikelgrößenverteilungsmodul 240, ein Kraftstoffartmodul 242, ein Stromsteuermodul 244, ein Gebläsesteuermodul 246, ein Ventilsteuermodul 248, ein Pumpensteuermodul 250 und ein Probenentnahmesteuermodul 252. Das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 bestimmt die Verteilung der Größen von Schadstoffpartikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt. Beispielsweise kann das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 bestimmen, wie viele Schadstoffpartikel zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt in vorbestimmte Größenbereiche fallen. Das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 gibt ein Signal 254 aus, das die Partikelgrößenverteilung anzeigt.
Das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 kann die Partikelgrößenverteilung basierend auf der Partikelkonzentration (z. B. der Massenkonzentration), die von dem Partikelkonzentrationssensor 202 gemessen wird, und dem Partikelzählwert, der von dem Partikelzähler 204 gemessen wird, bestimmen. Das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 kann die Partikelgrößenverteilung basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Partikelkonzentration, dem Partikelzählwert und der Partikelgrößenverteilung bestimmen. Beispielsweise kann das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 annehmen, dass die Partikelgrößenverteilung bei Auftragung auf einer X-Achse, die die Partikelgröße darstellt, und einer Y-Achse, die den Partikelzählwert darstellt, eine Glockenkurve hat. Somit kann die größte Anzahl an Partikeln in einen Durchschnitts- oder Mittelgrößenbereich fallen, und die geringste Anzahl an Partikeln kann in die Bereiche für die kleinsten und die größten Größen fallen. Das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 kann die Höhe der Glockenkurve basierend auf dem Partikelzählwert bestimmen, und das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 kann die Glockenkurve nach rechts oder links verschieben, wenn die Partikelkonzentration zunimmt oder abnimmt.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 die Partikelgrößenverteilung basierend auf den von der Partikelgrößenbestimmungsvorrichtung 206 gemessenen Partikelgrößen und dem von dem Partikelzähler 204 gemessenen Partikelzählwert bestimmen. Beispielsweise kann das von der Partikelgrößenbestimmungsvorrichtung 206 ausgegebene Signal den Prozentanteil von Schadstoffpartikeln, die in vorbestimmte Größenbereiche fallen, in Bezug auf die Gesamtanzahl von Partikeln in dem Abgas zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt anzeigen. Somit kann das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 diese Informationen in Kombination mit dem Partikelzählwert von dem Partikelzähler 204 zur Bestimmung der Anzahl an Schadstoffpartikeln, die in jeden der vorbestimmten Größenbereiche fallen, verwenden. Wenn das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 die Partikelgrößenverteilung basierend auf den Partikelgrößen und dem Partikelzählwert bestimmt, kann der Partikelkonzentrationssensor 202 weggelassen werden. Wenn das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 die Partikelgrößenverteilung hingegen basierend auf der Partikelkonzentration und dem Partikelzählwert bestimmt, kann die Partikelgrößenbestimmungsvorrichtung 206 weggelassen werden.
Das Ventilsteuermodul 248 kann die Stellung des Ventils 122 dahingehend einstellen, die Rate, mit der Verdünnungsgas axial in den Verdünnungstunnel 102 strömt, einzustellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Ventilsteuermodul 248 die Stellung des Ventils 142 dahingehend einstellen, die Rate, mit der verdünntes Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 strömt, einzustellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Gebläsesteuermodul 246 das Tastverhältnis oder die Drehzahl des Gebläses 106 für verdünntes Abgas dahingehend einstellen, die Rate, mit der das verdünnte Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 strömt, einzustellen. Das Ventilsteuermodul 248 stellt die Stellungen der Ventile 122, 142 durch Ausgeben der Ventilsteuersignale an die Ventile 122, 142 ein. Das Gebläsesteuermodul 246 stellt das Tastverhältnis oder die Drehzahl des Gebläses 106 für verdünntes Abgas durch Ausgeben eines der Gebläsesteuersignale an das Gebläse 106 für verdünntes Abgas ein.
In einem Beispiel betreibt das Gebläsesteuermodul 246 das Gebläse 106 für verdünntes Abgas mit einer konstanten Drehzahl und das Ventilsteuermodul 248 stellt die Stellung des Ventils 142 dahingehend ein, eine Solldurchsatzrate zu erzielen. Das Ventilsteuermodul 248 kann dies durch dahingehendes Einstellen der Stellung des Ventils 142, eine Differenz zwischen der durch die Messvorrichtung 210 für den Strom von verdünntem Abgas gemessenen Durchsatzrate des verdünnten Abgasstroms und der Solldurchsatzrate auf ein Minimum zu reduzieren, vollbringen. Die Solldurchsatzrate kann vorbestimmt sein und/oder kann durch das Stromsteuermodul 244 festgelegt werden.
Das Gebläsesteuermodul 246 und das Ventilsteuermodul 248 können das Gebläse 106 für verdünntes Abgas bzw. das Ventil 142 dahingehend steuern, die Durchsatzrate des verdünnten Abgases für die Gesamtdauer eines Prüfungsprogramms auf der Solldurchsatzrate zu halten. Beispielsweise kann das Gebläsesteuermodul 246 das Gebläse 106 für verdünntes Abgas aktivieren und das Ventilsteuermodul 248 kann das Ventil 142 öffnen, wenn die erste Prüfungsphase des Prüfungsprogramms beginnt. Dann kann das Gebläsesteuermodul 246 bei Beendigung der letzten Prüfungsphase des Prüfungsprogramms das Gebläse 106 für verdünntes Abgas deaktivieren und das Ventilsteuermodul 248 kann das Ventil 142 schließen. Das Gebläsesteuermodul 246 und das Ventilsteuermodul 248 können jeweils ein Prüfungsphasenstatussignal empfangen, das anzeigt, wann jede Prüfungsphase des Prüfungsprogramms beginnt und endet und den Rang der Prüfungsphase (erste, zweite usw.), und somit anzeigt, wann das Prüfungsprogramm beginnt und endet.
Das Prüfungsphasenstatussignal kann von einem Prüfungsprogrammdurchführungsmodul (nicht gezeigt) erzeugt werden, das das Prüfungsprogramm als Reaktion auf eine Benutzereingabe (z. B. ein Benutzer drückt eine Taste oder berührt ein Symbol auf einem Touchscreen) durchführt. Das Prüfungsprogrammdurchführungsmodul kann Teil des Prüfungssystemsteuermoduls 200 sein oder ein separates Modul, das mit dem Prüfungssystemsteuermodul 200 in Verbindung steht, sein. Das Prüfungsprogrammdurchführungsmodul kann eine Vielzahl von Prüfungsprogramme im Speicher haben und ein durchzuführendes Prüfungsprogramm basierend auf der Benutzereingabe aus der Vielzahl von Prüfungsprogrammen auswählen. Jedes Prüfungsprogramm kann eine vorbestimmte Anzahl an Prüfungsphasen haben. Jede Prüfungsphase kann eine vorbestimmte Dauer haben und/oder eine zeitbezogene Fahrzeugsollgeschwindigkeit angeben.
Das Prüfungsphasenstatussignal kann zusätzlich zur Anzeige, wann jede Prüfungsphase beginnt und endet und des Rangs jeder Prüfungsphase die zeitbezogene Fahrzeugsollgeschwindigkeit anzeigen. Das Prüfungsprogrammmodul kann das Prüfungsphasenstatussignal an ein Antriebsstrangsteuermodul (nicht gezeigt) ausgeben, das den Motor 114 und/oder einen Elektromotor (nicht gezeigt) zum Vortrieb eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) entsprechend dem Prüfungsprogramm steuern kann. Das Prüfungsprogrammmodul kann das Prüfungsphasenstatussignal auch an ein Dynamometersteuermodul (nicht gezeigt) ausgeben, das ein Dynamometer (nicht gezeigt) zur Einstellung einer an den Motor 114 und/oder die Räder des Fahrzeugs angelegten Last steuert. Beispielsweise kann das Prüfungsphasenstatussignal auch zeitbezogene Straßenneigungsänderungen anzeigen, und das Dynamometersteuermodul kann die an den Motor 114 und/oder die Räder angelegte Last dahingehend einstellen, jene Straßenneigungsänderungen zu simulieren.
Das Probenentnahmesteuermodul 252 koordiniert den Betrieb des Ventilsteuermoduls 248 und des Pumpensteuermoduls 250 dahingehend, während jeder Prüfungsphase des Prüfungsprogramms Probengas zu den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 zu leiten. Darüber hinaus koordiniert das Probenentnahmesteuermodul 252 den Betrieb des Ventilsteuermoduls 248 und des Pumpensteuermoduls 250 dahingehend, nach jeder Prüfungsphase Gasproben von den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 zu schicken. Weiterhin koordiniert das Probenentnahmesteuermodul 252 den Betrieb des Ventilsteuermoduls 248 und des Pumpensteuermoduls 250 dahingehend, Spülgas zu den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 zu schicken, nachdem die Gasproben zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 geschickt wurden. Darüber hinaus koordiniert das Probenentnahmesteuermodul 252 den Betrieb des Ventilsteuermoduls 248 und des Pumpensteuermoduls 250 dahingehend, Gas aus den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 zu entlüften. Das Probenentnahmesteuermodul 252 kann das Prüfungsphasenstatussignal dazu verwenden, zu bestimmen, wann jede Prüfungsphase des Prüfungsprogramms beginnt und endet.
In der nachstehenden Erörterung öffnet und schließt das Probenentnahmesteuermodul 252 die Ventile 134, 146, 150, 158, 162, 166, 178, 180, 192, 194. Das Probenentnahmesteuermodul 252 kann dies durch Ausgeben eines Signals 256 an das Ventilsteuermodul 248, das eine gewünschte Stellung (z. B. geöffnet oder geschlossen) jedes Ventils anzeigt, vollbringen. Des Weiteren aktiviert und deaktiviert das Probenentnahmesteuermodul 252 in der nachstehenden Erörterung die Pumpen 136, 152, 160, 168, 176, 190. Das Probenentnahmesteuermodul 252 kann dies durch Ausgeben eines Signals 258 an das Pumpensteuermodul 250, das einen gewünschten Status (z. B. aktiviert oder deaktiviert) jeder Pumpe anzeigt, vollbringen.
Ein Abgasprüfungsprogramm kann mehrere Prüfungsphasen umfassen. Beispielsweise umfasst das Bundesprüfverfahren der amerikanischen Umweltbehörde (EPA - Environmental Protection Agency) eine kalte Startphase, eine kalte stabilisierte Phase und eine heiße Startphase. Während jeder Prüfungsphase öffnet das Probenentnahmesteuermodul 252 das Ventil 134 für die Entnahme von verdünntem Abgas und aktiviert die Pumpe 136 für die Entnahme von verdünntem Abgas zum Entnehmen einer Probe von verdünntem Abgas aus dem Verdünnungstunnel 102. Darüber hinaus öffnet das Probenentnahmesteuermodul 252 das Ventil 146 zum Einfüllen von verdünntem Abgas und das Probenaufnahmeventil 147, um die Probe des verdünnten Abgases zu der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases zu schicken. Das Abgasprüfungssystem 100 kann eine Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen für eine Probe des verdünnten Abgases aufweisen, wie oben erörtert wird, und das Probenentnahmesteuermodul 252 kann während jeder Prüfungsphase eine Probe des verdünnten Abgases zu einer der Probenaufnahmevorrichtungen leiten.
Des Weiteren öffnet das Probenentnahmesteuermodul 252 während jeder Prüfungsphase das Verdünnungsmittelentnahmeventil 158 und aktiviert die Verdünnungsmittelentnahmepumpe 160 dahingehend, eine Probe des Verdünnungsgases aus der Verdünnungsgaszufuhrleitung 118 zu entnehmen. Darüber hinaus öffnet das Probenentnahmesteuermodul 252 das Ventil 146 zum Einfüllen von verdünntem Abgas dahingehend, die Verdünnungsgasprobe zu der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 zu schicken. Das Abgasprüfungssystem 100 kann eine Vielzahl von Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtungen aufweisen, wie oben erörtert wird, und das Probenentnahmesteuermodul 252 kann während jeder Prüfungsphase eine Verdünnungsgasprobe zu einer der Probenaufnahmevorrichtungen leiten.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Probenentnahmesteuermodul 252 nur verdünntes Abgas und Verdünnungsgas zu der Aufnahmevorrichtung 144 für eine Probe des verdünnten Abgases bzw. der Verdünnungsmittelprobenaufnahmevorrichtung 154 leiten, wenn der Motor 114 während einer Prüfungsphase eingeschaltet ist. Das Probenentnahmesteuermodul 252 kann jedoch unabhängig davon, ob der Motor 114 zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Prüfungsphase eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, Verdünnungsgas zu den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 leiten, um sicherzustellen, dass die Größen der Proben für die Emissionsanalysevorrichtung 112 ausreichend sind. Das Probensteuermodul 224 kann diesen Zeitpunkt basierend auf der aufgenommenen Gasmenge und der verbleibenden Zeit in der Prüfungsphase bestimmen. Das Probensteuermodul 224 kann basierend auf einem Eingang von dem Antriebsstrangsteuermodul bestimmen, ob der Motor 114 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist.
Nachdem die Proben von den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 aufgenommen wurden, öffnet das Probenentnahmesteuermodul 252 die Ausleseventile 150, 166 und aktiviert die Auslesepumpen 152, 168 dahingehend, die Proben zu der Emissionsanalysevorrichtung 112 zu leiten. Als Nächstes aktiviert das Probenentnahmesteuermodul 252 die Spülpumpe 190 und öffnet die Spülventile 192, 194 dahingehend, Spülgas zu den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 zu schicken. Dann aktiviert das Probenentnahmesteuermodul 252 die Entlüftungspumpe 176 und öffnet die Entlüftungsventile 178, 180 dahingehend, das Spülgas aus den Probenaufnahmevorrichtungen 144, 154 zu entlüften.
Das Kraftstoffartmodul 242 bestimmt die Art von Kraftstoff, der von dem Motor 114 verbrannt wird, und gibt ein Signal 260 aus, das die Kraftstoffart anzeigt. Das Kraftstoffartmodul 242 kann die Kraftstoffart basierend auf der von dem Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe gemessenen Konzentration von gasförmigen Emissionsstoffen unter Einsatz einer Funktion oder eines Kennfelds (z. B. einer Nachschlagetabelle), das die Konzentration von gasförmigen Emissionsstoffen einer Kraftstoffart zuordnet, bestimmen. Diesbezüglich erzeugt die Verbrennung verschiedener Kraftstoffarten unterschiedliche Wasserkonzentrationsmengen für eine gegebene Menge an verbranntem Kraftstoff. Somit kann der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe ein Wasserkonzentrationssensor oder ein Feuchtigkeitssensor sein, und das Kraftstoffartmodul 242 kann die Kraftstoffart basierend auf der Wasserkonzentration (oder Feuchtigkeit) des Abgases von dem Motor 114 und der Rate, mit der Kraftstoff den Zylindern des Motors 114 zugeführt wird, bestimmen. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe in dem Verdünnungstunnel 102 angeordnet sein, und das Kraftstoffartmodul 242 kann die Kraftstoffart basierend auf der Wasserkonzentration (oder Feuchtigkeit) des Gemischs aus Abgas und Verdünnungsgas sowie der Rate, mit der Kraftstoff den Zylindern des Motors 114 zugeführt wird, bestimmen. Das Kraftstoffartmodul 242 kann die Kraftstoffzufuhrrate von dem Antriebsstrangsteuermodul empfangen. Der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe kann ein Sensor für die absolute Feuchtigkeit oder ein Sensor für die relative Feuchtigkeit sein. In letzterem Fall kann das Abgasprüfungssystem 100 Druck- und Temperatursensoren in der Abgaszufuhrleitung 116 oder dem Verdünnungstunnel 102 aufweisen, und das Kraftstoffartmodul 242 kann die absolute Feuchtigkeit in der Abgaszufuhrleitung 116 basierend auf der relativen Feuchtigkeit, dem Druck und der darin gemessenen Temperatur bestimmen.
Darüber hinaus steht die Konzentration von gasförmigen Emissionsstoffen, wie z. B. Kohlendioxid, mit der erzeugten Wasserkonzentrationsmenge in Wechselbeziehung. Beispielsweise erzeugt die Verbrennung von Benzin für eine gegebene Menge an verbranntem Kraftstoff mehr Wasserkonzentration (und somit mehr Kohlendioxid) als die Verbrennung von Diesel, und die Verbrennung von Erdgas erzeugt mehr Wasserkonzentration (und somit mehr Kohlendioxid) als die Verbrennung von Benzin. Somit kann der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe ein Kohlendioxidsensor sein, und das Kraftstoffartmodul 242 kann die Kraftstoffart basierend auf der Kohlendioxidkonzentration des Abgases von dem Motor 114 und der Kraftstoffzufuhrrate bestimmen. Das Kraftstoffartmodul 242 kann die Kraftstoffzufuhrrate von dem Antriebsstrangsteuermodul erhalten.
Das Stromsteuermodul 244 bestimmt eine Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 und koordiniert den Betrieb des Ventilsteuermoduls 248 und des Pumpensteuermoduls 250 dahingehend, die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zu erzielen. Das Stromsteuermodul 244 kann die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom basierend auf der Partikelgrößenverteilung, der Kraftstoffart, der Konzentration von gasförmigen Emissionsstoffen und/oder der Rate, mit der Kraftstoff den Zylindern des Motors 114 zugeführt wird, bestimmen. Das Stromsteuermodul 244 kann die Kraftstoffzufuhrrate von dem Antriebsstrangsteuermodul empfangen.
Das Stromsteuermodul 244 kann eine unikale Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch jede der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 bestimmen, und das Ventilsteuermodul 248 kann die Stellung eines entsprechenden der Ventile 128 dahingehend einstellen, die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zu erzielen. Beispielsweise kann das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom für jene der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126, die sich näher an dem Einlassende 222 des Verdünnungstunnels 102 befinden, wo Kontaminierung und Kondensation ein größeres Problem darstellen, auf einen höheren Wert festlegen. Das Stromsteuermodul 244 kann hingegen die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom für jene der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126, die sich näher an dem Auslassende 224 des Verdünnungstunnels 102 befinden, wo Kontaminierung und Kondensation weniger problematisch sind, auf einen niedrigeren Wert festlegen.
Wenn eine Prüfungsphase beginnt, bestimmt das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom basierend auf der Kraftstoffart und der Kraftstoffzufuhrrate unter Verwendung von beispielsweise einer Funktion oder eines Kennfelds, das die Kraftstoffart und die Kraftstoffzufuhrrate einer Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zuordnet. Dann kann das Stromsteuermodul 244 bei Fortschreiten der Prüfungsphase die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom basierend auf der Kraftstoffzufuhrrate und/oder der Partikelgrößenverteilung einstellen. Beispielsweise kann das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom erhöhen, wenn die Kraftstoffzufuhrrate und/oder die Partikelgrößenverteilung zunehmen, und das Stromsteuermodul 244 kann die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom verringern, wenn die Kraftstoffzufuhrrate und/oder die Partikelgrößenverteilung abnehmen.
In einem weiteren Beispiel kann das Stromsteuermodul 244 die Partikelgrößenverteilung zur Bestimmung der Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln, die größer als eine vorbestimmte Größe sind, verwenden und die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom basierend auf dieser Gesamtanzahl einstellen. Zur Erleichterung der Erörterung werden Schadstoffpartikel, die größer als die vorbestimmte Größe sind, hier als große Schadstoffpartikel bezeichnet. Das Stromsteuermodul 244 kann die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom erhöhen, wenn die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln zunimmt, und das Stromsteuermodul 244 kann die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom verringern, wenn die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln abnimmt. Das Stromsteuermodul 244 gibt ein Signal 262 aus, das die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom anzeigt.
Das Gebläsesteuermodul 246 kann das Verdünnungsgasgebläse 104 dahingehend steuern, Verdünnungsgas mit der Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 zu drücken. Beispielsweise kann das Gebläsesteuermodul 246 unter Verwendung von beispielsweise einer Funktion oder eines Kennfelds, das das Solltastverhältnis oder die Solldrehzahl einer Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zuordnet, das Solltastverhältnis oder die Solldrehzahl des Verdünnungsgasgebläses 104 dahingehend einstellen, die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zu erzielen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Ventilsteuermodul 248 die Sollstellung der Ventile 128 unter Verwendung von beispielsweise einer Funktion oder eines Kennfelds, das die Ventilsollstellung der Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zuordnet, dahingehend einstellen, die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zu erzielen.
In einem Beispiel betreibt das Gebläsesteuermodul 246 das Verdünnungsgasgebläse 104 mit einer konstanten Drehzahl, und das Ventilsteuermodul 248 stellt die Stellungen der Ventile 128 dahingehend ein, die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom zu erzielen. Das Ventilsteuermodul 248 kann die Stellungen der Ventile 128 dahingehend einstellen, eine Differenz zwischen der von der Messvorrichtung 209 für den radialen Verdünnungsmittelstrom gemessenen Durchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom und der Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom auf ein Minimum zu reduzieren. Das Gebläsesteuermodul 246 steuert das Tastverhältnis oder die Drehzahl des Verdünnungsgasgebläses 104 durch Ausgeben eines der Gebläsesteuersignale an das Verdünnungsgasgebläse 104. Das Ventilsteuermodul 248 steuert die Stellungen der Ventile 128 durch Ausgeben der Ventilsteuersignale an die Ventile 128.
Verdünntes Abgas kann mit einer konstanten Rate durch den Verdünnungstunnel 102 gesaugt werden. Somit kann die Summe aus der Rate des axialen Verdünnungsmittelstroms zu dem Verdünnungstunnel 102 und der Rate des radialen Verdünnungsmittelstroms zu dem Verdünnungstunnel 102 konstant oder nahezu konstant bleiben, vorausgesetzt, dass die Rate des Abgasstroms zu dem Verdünnungstunnel 102 relativ konstant bleibt. Somit stellt das Stromsteuermodul 244, wenn das Stromsteuermodul 244 die Rate des radialen Verdünnungsmittelstroms zu dem Verdünnungstunnel 102 einstellt, die Rate des axialen Verdünnungsmittelstroms zu dem Verdünnungstunnel 102 in gleichem und entgegengesetztem Ausmaß ein.
Das Stromsteuermodul 244 kann die Rate des Verdünnungsgasstroms in der radialen Richtung durch jede der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 als Reaktion auf eine Änderung bei der Partikelkonzentration, den Partikelgrößen, der Konzentration von gasförmigen Emissionsstoffen, der Kraftstoffart und/oder der Kraftstoffzufuhrrate in demselben Ausmaß einstellen. Beispielsweise kann ein Signal 262, das von dem Stromsteuermodul 244 ausgegeben wird, die Solldurchsatzrate für die Gesamtmenge an radialem Verdünnungsmittelstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 anzeigen, und das Ventilsteuermodul 248 kann die Stellung jedes der Ventile 128 zur Erzielung der Solldurchsatzrate in demselben Maß einstellen. Alternativ dazu kann das Signal 262 eine Solldurchsatzrate von radialem Verdünnungsmittelstrom durch jede der Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 anzeigen, und das Ventilsteuermodul 248 kann die Stellungen der Ventile 128 in unterschiedlichen Maßen zur Erzielung der Solldurchsatzraten einstellen.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 4 beginnt ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung der Durchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch das innere Rohr 216 des Verdünnungstunnels 102 bei 272, was auch den Beginn einer Prüfungsphase darstellen kann. Bei 274 legt das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den Strom von verdünntem Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 und die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 auf vorbestimmte Werte fest. Das Stromsteuermodul 244 kann die vorbestimmten Werte aus einer Vielzahl von vorbestimmten Werten basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor 114 verbrannt wird, und/oder der Rate, mit der Kraftstoff Zylindern des Motors 114 zugeführt wird, auswählen.
Bei 276 zählt der Partikelzähler 204 die Anzahl an Schadstoffpartikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt. Bei 278 misst der Partikelkonzentrationssensor 202 die Massenkonzentration von Partikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt. Bei 280 bestimmt das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 die Verteilung der Größen von Schadstoffpartikeln in Abgas, das durch die Abgaszufuhrleitung 116 hindurchströmt, basierend auf dem Partikelzählwert und der Partikelmassenkonzentration.
Bei 282 bestimmt das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 oder das Stromsteuermodul 244 die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln, die größer als eine erste Größe sind, basierend auf der Partikelgrößenverteilung. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Partikelgrößenverteilung aus der Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln, die größer als die vorbestimmte Größe sind, bestehen. Die erste Größe kann im Voraus bestimmt werden. Alternativ dazu kann das Partikelgrößenverteilungsmodul 240 oder das Stromsteuermodul 244 die erste Größe basierend auf der Solldurchsatzrate von Strom des verdünnten Abgases durch den Verdünnungstunnel 102 bestimmen. Zur Erleichterung der Erörterung werden Schadstoffpartikel, die größer als die erste Größe sind, hier als große Schadstoffpartikel bezeichnet.
Bei 284 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln zunimmt. Beispielsweise kann das Stromsteuermodul 244 bestimmen, ob die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln, die bei einer derzeitigen Iteration bestimmt wird, größer als die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln, die bei einer vorherigen Iteration bestimmt wurde, ist. Wenn die Prüfungsphase beginnt, kann das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom auf einen vorbestimmten Wert, der aus einer Vielzahl von vorbestimmten Werten ausgewählt wird, basierend auf einer angenommenen Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln festlegen. Somit kann das Stromsteuermodul 244 bei der ersten Iteration bestimmen, dass die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln zunimmt, wenn die bestimmte Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln größer als die angenommene Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln ist. Wenn die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln zunimmt, geht das Verfahren zu 286 über. Ansonsten geht das Verfahren zu 288 über. Bei 286 erhöht das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 zur Erhöhung der Durchsatzrate des radialen Verdünnungsgasstroms in den Verdünnungstunnel 102.
Bei 288 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln abnimmt. Beispielsweise kann das Stromsteuermodul 244 bestimmen, ob die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln, die bei einer gegenwärtigen Iteration bestimmt wird, geringer als die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln, die bei einer vorherigen Iteration bestimmt wurde, ist. Bei der ersten Iteration kann das Stromsteuermodul 244 bestimmen, dass die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln abnimmt, wenn die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln, die bei der ersten Iteration bestimmt wird, geringer als die angenommene Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln ist. Wenn die Gesamtanzahl an großen Schadstoffpartikeln abnimmt, geht das Verfahren zu 290 über. Ansonsten geht das Verfahren zu 292 über. Bei 290 verringert das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate des radialen Verdünnungsgasstroms durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 zur Verringerung der Durchsatzrate des radialen Verdünnungsgasstroms in den Verdünnungstunnel 102.
Bei 292 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die Prüfungsphase beendet wurde. Das Stromsteuermodul 244 kann das Prüfungsphasenstatussignal (3) dazu verwenden, zu bestimmen, wann jede Prüfungsphase des Prüfungsprogramms beginnt und endet. Wenn die Prüfungsphase beendet worden ist, endet das Verfahren bei 294. Ansonsten kehrt das Verfahren zu 276 zurück.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 5 beginnt ein weiteres beispielhaftes Verfahren zur Steuerung der Durchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch das innere Rohr 216 des Verdünnungstunnels 102 bei 302, was auch den Beginn einer Prüfungsphase darstellen kann. Bei 304 legt das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den Strom von verdünntem Abgas durch den Verdünnungstunnel 102 und die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 auf vorbestimmte Werte fest. Das Stromsteuermodul 244 kann die vorbestimmten Werte aus einer Vielzahl von vorbestimmten Werten basierend auf einer angenommenen Art von Kraftstoff, der von dem Motor 114 verbrannt wird, und/oder einer angenommenen Rate der Kraftstoffzufuhr oder der Kraftstoffströmung zu Zylindern des Motors 114 auswählen.
Bei 306 misst der Sensor 207 für die Konzentration gasförmiger Emissionsstoffe die Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs (z. B. Kohlenstoffdioxid) in durch die Abgaszufuhrleitung 116 strömendem Abgas. Bei 308 bestimmt das Kraftstoffartmodul 242 die eigentliche Art von Kraftstoff, der von dem Motor 114 verbrannt wird, basierend auf der Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs. Beispielsweise kann das Kraftstoffartmodul 242 bestimmen, dass die eigentliche Kraftstoffart Diesel ist, wenn die Konzentration von Kohlenstoffdioxid (CO₂) innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt, bestimmen, dass die eigentliche Kraftstoffart Benzin ist, wenn die Konzentration von CO₂ innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs liegt, und bestimmen, dass die eigentliche Kraftstoffart Erdgas ist, wenn die Konzentration von CO₂ innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereichs liegt. Die Untergrenze des zweiten vorbestimmten Bereichs kann größer als die Obergrenze des ersten vorbestimmten Bereichs sein, und die Untergrenze des dritten vorbestimmten Bereichs kann größer als die Obergrenze des zweiten vorbestimmten Bereichs sein.
Bei 310 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die eigentliche Kraftstoffart der angenommenen Kraftstoffart entspricht. Wenn die eigentliche Kraftstoffart der angenommenen Kraftstoffart entspricht, geht das Verfahren zu 312 über. Ansonsten geht das Verfahren zu 314 über. Bei 314 stellt das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 dahingehend ein, die Durchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom in den Verdünnungstunnel 102 einzustellen. Wenn es sich beispielsweise bei der angenommenen Kraftstoffart um Diesel handelt und bei der eigentlichen Kraftstoffart um Benzin, kann das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom erhöhen. Wenn es sich hingegen bei der angenommenen Kraftstoffart um Benzin handelt und bei der eigentlichen Kraftstoffart um Diesel, kann das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom verringern.
Bei 312 erhält das Stromsteuermodul 244 die Kraftstoffdurchsatzrate oder die Kraftstoffzufuhrrate zu Zylindern des Motors 114. Wie oben angegeben wird, kann das Stromsteuermodul 244 die Kraftstoffdurchsatzrate von dem Antriebsstrangsteuermodul empfangen. Bei 316 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die Kraftstoffdurchsatzrate zunimmt. Beispielsweise kann das Stromsteuermodul 244 bestimmen, ob die bei einer gegenwärtigen Iteration erhaltene Kraftstoffdurchsatzrate größer als die Kraftstoffdurchsatzrate, die bei einer vorherigen Iteration erhalten wurde, ist. Wie oben angegeben wird, kann das Stromsteuermodul 244 bei Beginn der Prüfungsphase die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsmittelstrom auf einen vorbestimmten Wert, der aus einer Vielzahl von vorbestimmten Werten ausgewählt wird, basierend auf einer angenommenen Kraftstoffdurchsatzrate festlegen. Somit kann das Stromsteuermodul 244 bei der ersten Iteration bestimmen, dass die Kraftstoffdurchsatzrate zunimmt, wenn die bei der ersten Iteration erhaltene Kraftstoffdurchsatzrate größer als die angenommene Kraftstoffdurchsatzrate ist. Wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zunimmt, geht das Verfahren zu 318 über. Ansonsten geht das Verfahren zu 320 über. Bei 318 erhöht das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 zur Erhöhung der Durchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom in den Verdünnungstunnel 102.
Bei 320 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die Kraftstoffdurchsatzrate abnimmt. Beispielsweise kann das Stromsteuermodul 244 bestimmen, ob die bei einer gegenwärtigen Iteration erhaltene Kraftstoffdurchsatzrate geringer als eine Kraftstoffdurchsatzrate, die bei einer vorhergehenden Iteration erhalten wurde, ist. Bei der ersten Iteration kann das Stromsteuermodul 244 bestimmen, dass die Kraftstoffdurchsatzrate abnimmt, wenn die bei der ersten Iteration erhaltene Kraftstoffdurchsatzrate geringer als die angenommene Kraftstoffdurchsatzrate ist. Wenn die Kraftstoffdurchsatzrate abnimmt, geht das Verfahren zu 322 über. Ansonsten geht das Verfahren zu 324 über. Bei 322 verringert das Stromsteuermodul 244 die Solldurchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom durch die Verdünnungsgaszufuhrleitungen 126 zur Verringerung der Durchsatzrate für den radialen Verdünnungsgasstrom in den Verdünnungstunnel 102.
Bei 324 bestimmt das Stromsteuermodul 244, ob die Prüfungsphase beendet worden ist. Das Stromsteuermodul 244 kann das Prüfungsphasenstatussignal (3) dazu verwenden, zu bestimmen, wann jede Prüfungsphase des Prüfungsprogramms beginnt und endet. Wenn die Prüfungsphase beendet worden ist, endet das Verfahren bei 326. Ansonsten kehrt das Verfahren zu 312 zurück.
Die vorstehende Beschreibung ist lediglich veranschaulichender Natur und soll keinesfalls die Offenbarung, deren Anwendung oder Verwendungen beschränken. Die weitgehenden Lehren der Offenbarung können in einer Vielfalt von Ausgestaltungen implementiert werden. Wenngleich diese Offenbarung bestimmte Beispiele umfasst, sollte somit der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht auf diese beschränkt sein, da weitere Modifikationen für den Fachmann bei Betrachtung der Zeichnungen, der Patentschrift und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) durchgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung abzuändern. Weiterhin kann bzw. können, obgleich jede der Ausführungsformen gemäß obiger Beschreibung gewisse Merkmale aufweist, ein oder mehrere jener Merkmale, die mit Bezug auf eine Ausführungsform der Offenbarung beschrieben werden, in Merkmalen einer der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder damit kombiniert sein, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Anders ausgedrückt schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus und Austausche einer oder mehrerer Ausführungsformen mit einer anderen liegen im Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
Raum- und Funktionsbeziehungen zwischen Elementen (beispielsweise zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Begriffe beschrieben, darunter „verbunden“, „im Eingriff“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern sie bei der Beschreibung einer Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung nicht explizit als „direkt“ beschrieben wird, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung, bei der keine Zwischenelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorliegen, sein, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung, bei der ein oder mehrere Zwischenelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorliegen (entweder räumlich oder funktionell), sein. So wie er hier verwendet wird, soll der Ausdruck mindestens eines von A, B und C so ausgelegt werden, dass er unter Verwendung eines nicht-exklusiven logischen ODERs logisch (A Oder B Oder C) bedeutet, und sollte nicht so ausgelegt werden, dass er „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ bedeutet.
In den Figuren zeigt die Richtung eines Pfeils, wie durch den Pfeilkopf angegeben wird, allgemein den Fluss von Informationen (wie zum Beispiel Daten oder Anweisungen), der bei der Darstellung von Interesse ist, an. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielfalt von Informationen austauschen, jedoch von Element A zu Element B übertragene Informationen für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A zu Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen von Element B zu Element A übertragen werden. Weiterhin kann Element B für Informationen, die von Element A zu Element B gesendet werden, Anforderungen nach Informationen oder Empfangsbestätigungen für diese zu Element A senden.
Bei der vorliegenden Anmeldung, einschließlich der nachstehenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich auf Folgendes beziehen, Bestandteil davon sein oder beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine Verknüpfungslogikschaltung; eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA); eine Prozessorschaltung (geteilt, dediziert oder gruppiert), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (geteilt, dediziert oder gruppiert), die Code speichert, der von der Prozessorschaltung ausgeführt wird; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder sämtlichen des Vorstehenden, wie in einem System auf Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen aufweisen. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen aufweisen, die mit einem Lokalbereichsnetzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann über mehrere Module, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind, verteilt sein. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich gestatten. In einem weiteren Beispiel kann ein Server (auch bekannt als entfernte Vorrichtung oder Cloud) eine gewisse Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls durchführen.
Der Begriff Code, wie vorstehend verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff geteilte Prozessorschaltung beinhaltet eine einzige Prozessorschaltung, die einigen oder sämtlichen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff gruppierte Prozessorschaltung beinhaltet eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einigen oder sämtlichen Code von einem oder mehreren Modulen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen beinhalten mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Plättchen, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzigen Plättchen, mehrere Kerne einer einzigen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzigen Prozessorschaltung oder eine Kombination des Vorstehenden. Der Begriff geteilte Speicherschaltung beinhaltet eine einzige Speicherschaltung, die einigen oder sämtlichen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff gruppierte Speicherschaltung beinhaltet eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern einigen oder sämtlichen Code von einem oder mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie hierin verwendet, beinhaltet nicht flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten (wie auf einer Trägerwelle); der Begriff computerlesbares Medium kann daher als greifbar und nichtflüchtig angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen, greifbaren computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicherschaltung oder eine Masken-Nur-Lese-Speicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie eine statische Direktzugriffspeicherschaltung oder eine dynamische Direktzugriffspeicherschaltung), magnetische Speichermedien (wie ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie eine CD, eine DVD oder eine Blu-Ray-Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer implementiert sein, der durch Konfigurieren eines Allzweck-Computers zum Ausführen einer oder mehrerer besonderer Funktionen, die in Computerprogrammen eingebettet sind, geschaffen wird. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke und Ablaufdiagrammkomponenten und weitere oben beschriebene Elemente dienen als Software-Spezifikationen, die durch die routinemäßige Arbeit eines geschulten Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Computerprogramme weisen prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nichtflüchtigen, greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind, auf. Die Computerprogramme können außerdem gespeicherte Daten aufweisen oder darauf beruhen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Ein-/Ausgabesystem (BIOS), das mit Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Gerätetreiber, die mit bestimmten Geräten des Spezialcomputers zusammenwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. aufweisen.
Die Computerprogramme können Folgendes aufweisen: (i) beschreibenden Text, der zu zergliedern ist, wie HTML (Hypertext-Markierungssprache), XML (erweiterungsfähige Markierungssprache) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assembly-Code, (iii) Objektcode, von einem Compiler aus Quellcode erzeugt, (iv) Quellcode für Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode für Kompilierung und Ausführung durch einen benutzungssynchronen Compiler usw. Quellcode kann, lediglich beispielhaft, unter Verwendung von Syntax aus Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext-Markierungssprache 5. Überarbeitung), Ada, ASP (aktive Serverseiten), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben werden.
Es folgt eine Liste weiterer Ausführungsformen:

1. Abgasprüfungssystem, das Folgendes aufweist:
- einen Verdünnungstunnel, in dem Abgas mit Verdünnungsgas vermischt wird, wobei der Verdünnungstunnel dazu ausgebildet ist, Verdünnungsgas, das in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels strömt, und Verdünnungsgas, das in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels strömt, aufzunehmen; und
- ein Strömungssteuerungsmodul, das dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen einzustellen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu Zylindern des Motors.
2. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 1, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas einzustellen.
3. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 2, wobei das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet ist:
- Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und
- Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
4. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 1, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf einer Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas, die eine Größe haben, die größer als eine vorbestimmte Größe ist, einzustellen.
5. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 4, wobei das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet ist:
- Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und
- Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
6. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 1, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, einzustellen.
7. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 6, wobei das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet ist:
- Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen ersten Wert, wenn eine erste Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird; und
- Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen zweiten Wert, der höher als der erste Wert ist, wenn eine zweite Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird, wobei die Verbrennung der zweiten Art von Kraftstoff mehr Wasser pro Masse von verbranntem Kraftstoff im Vergleich zur Verbrennung der ersten Art von Kraftstoff erzeugt.
8. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 1, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern einzustellen.
9. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 8, wobei das Strömungssteuerungsmodul zu Folgendem ausgebildet ist:
- Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern zunimmt; und
- Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern abnimmt.
10. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 1, wobei der Verdünnungstunnel ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr, das das innere Rohr umgibt, umfasst, wobei das innere Rohr ein Einlassende hat, das dazu ausgebildet ist, das in der axialen Richtung strömende Verdünnungsgas aufzunehmen, wobei das innere Rohr Poren hat, die sich in der radialen Richtung durch das innere Rohr hindurch erstrecken und dazu ausgebildet sind, das in der radialen Richtung strömende Verdünnungsgas aufzunehmen.
11. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 10, wobei der Verdünnungstunnel ferner eine Lochplatte umfasst, die an dessn Einlassende angeordnet ist und ein Loch definiert, durch das das in der axialen Richtung strömende Verdünnungsgas hindurchgeht.
12. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 10, das ferner einen Sammler aufweist, der dazu ausgebildet ist, das in der radialen Richtung strömende Verdünnungsgas durch das äußere Rohr zuzuführen.
13. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 12, wobei der Sammler Folgendes umfasst:
- mindestens eine Leitung, die sich in der radialen Richtung zu dem äußeren Rohr erstreckt; und
- mindestens ein Ventil, das in der mindestens einen Leitung angeordnet ist, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Stellung des mindestens einen Ventils dahingehend einzustellen, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch die mindestens eine Leitung einzustellen.
14. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 13, wobei:
- die mindestens eine Leitung eine Vielzahl von Leitungen, die sich in der radialen Richtung zu dem äußeren Rohr erstrecken, umfasst; und
- das mindestens eine Ventil eine Vielzahl von Ventilen, die jeweils in einer der eine Vielzahl von Leitungen angeordnet sind, umfasst, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, die Stellungen der eine Vielzahl von Ventilen dahingehend einzustellen, die Verdünnungsgasdurchsatzraten in der radialen Richtung durch die eine Vielzahl von Leitungen einzustellen.
15. Abgasprüfungssystem nach Ausführungsform 14, wobei das Strömungssteuerungsmodul dazu ausgebildet ist, als Reaktion auf eine Änderung einer der folgenden Größen: der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, der Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, der Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, und der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern des Motors, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch jede Leitung der Vielzahl von Leitungen in demselben Ausmaß einzustellen.
16. Abgasprüfungsverfahren, das Folgendes aufweist:
- Zuführen von Abgas zu einem Verdünnungstunnel;
- Zuführen von Verdünnungsgas zu dem Verdünnungstunnel in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels;
- Zuführen von Verdünnungsgas zu dem Verdünnungstunnel in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels; und
- Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern des Motors.
17. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 16, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas aufweist.
18. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 17, das ferner Folgendes aufweist:
- Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und
- Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
19. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 16, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf einer Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas mit einer Größe, die größer als eine vorbestimmte Größe ist, aufweist.
20. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 19, das ferner Folgendes aufweist:
- Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und
- Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
21. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 16, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, aufweist.
22. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 21, das ferner Folgendes aufweist:
- Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen ersten Wert, wenn eine erste Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird; und
- Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen zweiten Wert, der höher als der erste Wert ist, wenn eine zweite Art von Kraftstoff von dem Motor verbrannt wird, wobei die Verbrennung der zweiten Art von Kraftstoff mehr Wasser pro Masse von verbranntem Kraftstoff im Vergleich zur Verbrennung der ersten Art von Kraftstoff erzeugt.
23. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 16, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern aufweist.
24. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 23, das ferner Folgendes aufweist:
- Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern zunimmt; und
- Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern abnimmt.
25. Abgasprüfungsverfahren nach Ausführungsform 16, das ferner Folgendes aufweist:
- Zuführen von Verdünnungsgas durch eine Vielzahl von Leitungen, die sich in der radialen Richtung zu dem Verdünnungstunnel erstrecken und in der axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels voneinander beabstandet sind; und
- Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch jede Leitung der Vielzahl von Leitungen in demselben Ausmaß als Reaktion auf eine Änderung zumindest einer der folgenden Größen: der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, der Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, der Konzentration des gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, der Art von Kraftstoff, der von dem Motor verbrannt wird, und der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern des Motors.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62755717 [0001]

Claims

Abgasprüfungssystem (100), das Folgendes aufweist: einen Verdünnungstunnel (102), in dem Abgas mit Verdünnungsgas vermischt wird, wobei der Verdünnungstunnel (102) dazu ausgebildet ist, Verdünnungsgas, das in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (102) strömt, und Verdünnungsgas, das in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (102) strömt, aufzunehmen; und ein Strömungssteuerungsmodul (244), das dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen einzustellen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor (144) verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu Zylindern des Motors (144).
Abgasprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas einzustellen.
Abgasprüfungssystem nach Anspruch 2, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) zu Folgendem ausgebildet ist: Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
Abgasprüfungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf einer Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas, die eine Größe haben, die größer als eine vorbestimmte Größe ist, einzustellen.
Abgasprüfungssystem nach Anspruch 4, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) zu Folgendem ausgebildet ist: Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas zunimmt; und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas abnimmt.
Abgasprüfungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor (114) verbrannt wird, einzustellen.
Abgasprüfungssystem nach Anspruch 6, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) zu Folgendem ausgebildet ist: Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen ersten Wert, wenn eine erste Art von Kraftstoff von dem Motor (114) verbrannt wird; und Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung auf einen zweiten Wert, der höher als der erste Wert ist, wenn eine zweite Art von Kraftstoff von dem Motor (114) verbrannt wird, wobei die Verbrennung der zweiten Art von Kraftstoff mehr Wasser pro Masse von verbranntem Kraftstoff im Vergleich zur Verbrennung der ersten Art von Kraftstoff erzeugt.
Abgasprüfungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) dazu ausgebildet ist, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern einzustellen.
Abgasprüfungssystem nach Anspruch 8, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) zu Folgendem ausgebildet ist: Erhöhen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern zunimmt; und Verringern der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung, wenn die Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern abnimmt.
Abgasprüfungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Verdünnungstunnel (102) ein inneres Rohr (216) und ein äußeres Rohr (218), das das innere Rohr (216) umgibt, umfasst, wobei das innere Rohr (216) ein Einlassende (222) hat, das dazu ausgebildet ist, das in der axialen Richtung strömende Verdünnungsgas aufzunehmen, wobei das innere Rohr (216) Poren (230) hat, die sich in der radialen Richtung durch das innere Rohr (216) hindurch erstrecken und dazu ausgebildet sind, das in der radialen Richtung strömende Verdünnungsgas aufzunehmen, wobei das Abgasprüfungssystem (100) ferner einen Sammler aufweist, der dazu ausgebildet ist, das in der radialen Richtung strömende Verdünnungsgas durch das äußere Rohr (218) zuzuführen, wobei der Sammler Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Leitungen (126), die sich in der radialen Richtung zu dem äußeren Rohr (218) erstrecken; und eine Vielzahl von Ventilen (128), die jeweils in einer der Vielzahl von Leitungen (126) angeordnet sind, wobei das Strömungssteuerungsmodul (244) dazu ausgebildet ist, die Stellungen der Vielzahl von Ventilen (128) dahingehend einzustellen, die Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung durch die Vielzahl von Leitungen (126) einzustellen.
Abgasprüfungsverfahren, das Folgendes aufweist: Zuführen von Abgas zu einem Verdünnungstunnel (102); Zuführen von Verdünnungsgas zu dem Verdünnungstunnel (102) in einer axialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (102); Zuführen von Verdünnungsgas zu dem Verdünnungstunnel (102) in einer radialen Richtung bezüglich des Verdünnungstunnels (102); und Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf zumindest einer der folgenden Größen: einer Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas, einer Größe der Schadstoffpartikel in dem Abgas, einer Konzentration eines gasförmigen Emissionsstoffs in dem Abgas, einer Art von Kraftstoff, der von einem das Abgas erzeugenden Motor (114) verbrannt wird, und einer Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern des Motors (114).
Abgasprüfungsverfahren nach Anspruch 11, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Konzentration von Schadstoffpartikeln in dem Abgas aufweist.
Abgasprüfungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf einer Gesamtanzahl an Schadstoffpartikeln in dem Abgas mit einer Größe, die größer als eine vorbestimmte Größe ist, aufweist.
Abgasprüfungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Art von Kraftstoff, der von dem Motor (114) verbrannt wird, aufweist.
Abgasprüfungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das ferner Einstellen der Verdünnungsgasdurchsatzrate in der radialen Richtung basierend auf der Kraftstoffdurchsatzrate zu den Zylindern aufweist.