專利名稱：基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算。特別是涉及一種輕型汽油車臺架快速老化替代整車道路耐久老化結(jié)束臨界時間判斷的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)臺架催化器老化試驗(yàn)是汽車型式認(rèn)證之排放后處理裝置耐久性試驗(yàn)的可選擇方法的一種。催化器的老化試驗(yàn)是用來確保車輛在全壽命使用范圍內(nèi)催化器不失效和確保汽車排放不超標(biāo)的一種試驗(yàn)方式。溫度和時間是影響臺架催化器熱老化的主要因素。 而老化時間的判斷是實(shí)現(xiàn)臺架老化等效整車?yán)匣募夹g(shù)依據(jù)。溫度是影響三元催化器老化的主要因素，而發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化替代整車道路耐久試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)也正是溫度等效模擬。臺架耐久催化器溫度明顯高于道路耐久催化器溫度，要實(shí)現(xiàn)不同溫度下等同道路耐久的老化效果，就要解決臺架模擬整車耐久完成臨界時間點(diǎn)的計(jì)算和判定。它是臺架老化試驗(yàn)的技術(shù)依據(jù)。現(xiàn)有的臺架老化試驗(yàn)替代整車道路耐久試驗(yàn)時間判定多靠經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，缺乏實(shí)際的數(shù)據(jù)支持，而發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化耐久方式的實(shí)現(xiàn)，需要精確和嚴(yán)格的時間判定，因此需要一種能夠把道路耐久催化器溫度和時間對應(yīng)轉(zhuǎn)化到臺架上老化試驗(yàn)是對應(yīng)的溫度和時間的計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以在發(fā)動機(jī)臺架耐久模擬重現(xiàn)道路耐久催化器的老化程度，實(shí)現(xiàn)排氣后處理裝置發(fā)動機(jī)臺架耐久老化替代整車道路耐久老化試驗(yàn)的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法，具體包括如下三個步驟1)定義耐久相關(guān)參數(shù)；2)分別采集SRC溫度數(shù)據(jù)和SBC溫度數(shù)據(jù)；3)計(jì)算三元催化器老化時間；所述的耐久相關(guān)參數(shù)包括Ti 溫度頻段CC )Tv 三元催化器溫度頻段的中間點(diǎn)溫度(°C )Th 按照全壽命經(jīng)調(diào)整過的三元催化器溫度頻段內(nèi)的時間(h)Tr 臺架老化循環(huán)中三元催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(°C )，或者時間判定時的擬合溫度R 三元催化器溫度反應(yīng)系數(shù)，通常取經(jīng)驗(yàn)值17500A 熱劣化以外的劣化調(diào)整系數(shù)取1. 1Te 擬合到標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(Tr)下等同效果的時間(h)BAT 方程式Te = Th X exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))
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SBC 老化時間=AXiTotal(Te)所述的采集SRC溫度數(shù)據(jù)是收集2個SRC循環(huán)的三元催化器溫度，以每25度溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間，其中，溫度傳感器的采集頻率為1次/秒。所述的采集SBC溫度數(shù)據(jù)是收集不少于20分鐘的SBC循環(huán)的三元催化器溫度， 以每10°c溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間，溫度傳感器的采集頻率為1次/秒。所述的計(jì)算三元催化器老化時間，包括兩部分SBC循環(huán)試驗(yàn)中催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度Tr的計(jì)算和依據(jù)SRC循環(huán)催化器溫度數(shù)據(jù)的臺架老化時間的計(jì)算。所述的SBC循環(huán)試驗(yàn)中催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度Tr的計(jì)算具體如下Th =任意 Tv 頻度 /3600 ；Te = ThX exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))其中，Tr 初值設(shè)為 SBC 試驗(yàn)中催化器平均溫度，計(jì)算出所有溫度頻段的Te，判斷所有Th的和是否等于所有Te的和，如果不等，以一個小量值逐步增加或減小Tr，再計(jì)算Te，重復(fù)上面的步驟直到所有Th的和等于所有Te的和，那么該Tr就是所需要的催化器的標(biāo)準(zhǔn)有效溫度。所述的依據(jù)SRC循環(huán)催化器溫度數(shù)據(jù)的臺架老化時間的計(jì)算具體如下Th =任意Tv頻度X全壽命耐久里程km/兩循環(huán)工況里程km ；Te = ThX exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))，其中 Tr 是根據(jù) SBC 循環(huán)催化器溫度迭代計(jì)算出的催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度；SBC 老化時間=AXTotal (Te)。SBC所需的時間大于或者等于SRC計(jì)算時間的95 %即認(rèn)為臺架試驗(yàn)完成， 即 TotalSBC(Te) > = 95 % XAXTotalSEC(Te),其中，TotalSBC(Te)是 SBC 老化時間， TotalSEC(Te)是 SRC 老化時間。本發(fā)明的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法，把整車耐久溫度和時間的域等效地轉(zhuǎn)換到臺架耐久下溫度和時間的域，而臺架耐久溫度可以通過溫度采集系統(tǒng)測量得到，因此可以計(jì)算出臺架耐久替代整車耐久等同效果的臨界時間。可以在發(fā)動機(jī)臺架耐久模擬重現(xiàn)道路耐久催化器的老化程度，實(shí)現(xiàn)排氣后處理裝置發(fā)動機(jī)臺架耐久老化替代整車道路耐久老化試驗(yàn)。能夠精確地計(jì)算臺架耐久替代整車耐久發(fā)動機(jī)臺架運(yùn)行所需要的時間，為實(shí)現(xiàn)臺架耐久替代整車耐久奠定了理論基礎(chǔ)。


圖1是Tr計(jì)算流程圖；圖2是SBC老化時間計(jì)算流程圖；圖3是標(biāo)準(zhǔn)道路循環(huán)工況(SRC)坐標(biāo)圖；圖4是標(biāo)準(zhǔn)臺架循環(huán)工況(SBC)坐標(biāo)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的做出詳細(xì)說明。本發(fā)明正是根據(jù)臺架和整車催化器的溫度和時間的特定關(guān)系，計(jì)算臺架催化器老化結(jié)束的臨界時間。
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能夠精確地計(jì)算臺架耐久替代整車耐久發(fā)動機(jī)臺架運(yùn)行所需要的時間，為實(shí)現(xiàn)臺架耐久替代整車耐久奠定了理論基礎(chǔ)。本發(fā)明的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法，具體包括如下三個步驟1)定義耐久相關(guān)參數(shù)；所述的耐久相關(guān)參數(shù)包括Ti:溫度頻段(°C)Tv 三元催化器溫度頻段的中間點(diǎn)溫度(°C )Th 按照全壽命經(jīng)調(diào)整過的三元催化器溫度頻段內(nèi)的時間(h)Tr 臺架老化循環(huán)中三元催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(°C )，或者時間判定時的擬合溫度R 三元催化器溫度反應(yīng)系數(shù)，通常取經(jīng)驗(yàn)值17500A 熱劣化以外的劣化調(diào)整系數(shù)取1. 1Te 擬合到標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(Tr)下等同效果的時間(h)BAT 方程式Te = Th X exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))SBC 老化時間=AXTotal (Te) 2)分別采集SRC溫度數(shù)據(jù)和SBC溫度數(shù)據(jù)；
所述的采集SRC溫度數(shù)據(jù)是收集2個SRC循環(huán)的三元催化器溫度，以每25度溫
度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間(秒)，其中，溫度傳感器的采集頻率為1次秒。見表1。 表1 2次SRC循環(huán)三元催化器測試時間計(jì)算
TemperatureTvexp (R/(Tr+273)TimeTimeThTeInterval (Ti)-(R/ (Tv+273))(1)(2)°CHeat；loadsechhh550 575562.50.00600.0000.000. 00575 600587.50.012160.0048.470. 10600 625612.50.0213120.087165.083. 45625 650637.50.0365220.145276.199. 93650 675662.50.0602860.079151.329. 09675 700687.50.0983820.106202.1219. 76700 725712.50.1553140.087166.1425. 79725 750737.50.2414480.124237.0457. 09750 775762.50.3664760.132251.8592. 15775 800787.50.5452960.082156.6185. 35800 825812.50.7972540.071134.39107. 10825 850837.51.1462480.069131.22150.33850 875862.51.6211220.03464.55104. 62875 900887.52.2591940.054102.65231. 88900 925912.53.1051280.03667.72210. 27925 950937.54.211160.0048.4735. 65950 975962.55.64300.0000.000. 00975 1000 Total987.57.4730 40140.0000.000. 00 1143.
所述的采集SBC溫度數(shù)據(jù)是收集不少于20分鐘的SBC循環(huán)的三元催化器溫度， 以每10°C溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間(秒)，其中，溫度傳感器的采集頻率為1次/秒。見表2。表2 20分鐘SBC循環(huán)三元催化器測試時間計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法，其特征在于具體包括如下三個步驟1)定義耐久相關(guān)參數(shù)；2)分別采集SRC溫度數(shù)據(jù)和SBC溫度數(shù)據(jù)；3)計(jì)算三元催化器老化時間；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法， 其特征在于，所述的耐久相關(guān)參數(shù)包括Ti 溫度頻段(°C )Tv 三元催化器溫度頻段的中間點(diǎn)溫度(°C )Th 按照全壽命經(jīng)調(diào)整過的三元催化器溫度頻段內(nèi)的時間(h)Tr 臺架老化循環(huán)中三元催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度CC )，或者時間判定時的擬合溫度R 三元催化器溫度反應(yīng)系數(shù)，通常取經(jīng)驗(yàn)值17500A 熱劣化以外的劣化調(diào)整系數(shù)取1. 1Te 擬合到標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(Tr)下等同效果的時間(h)BAT 方程式Te = ThX exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))SBC 老化時間=AXTotal(Te)
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法， 其特征在于，所述的采集SRC溫度數(shù)據(jù)是收集2個SRC循環(huán)的三元催化器溫度，以每25度溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間，其中，溫度傳感器的采集頻率為1次/秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法， 其特征在于，所述的采集SBC溫度數(shù)據(jù)是收集不少于20分鐘的SBC循環(huán)的三元催化器溫度，以每10°C溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間，溫度傳感器的采集頻率為1 次/秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法， 其特征在于，所述的計(jì)算三元催化器老化時間，包括兩部分SBC循環(huán)試驗(yàn)中催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度Tr的計(jì)算和依據(jù)SRC循環(huán)催化器溫度數(shù)據(jù)的臺架老化時間的計(jì)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法， 其特征在于，所述的SBC循環(huán)試驗(yàn)中催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度Tr的計(jì)算具體如下Th =任意Tv頻度/3600 ；Te = ThX exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))其中，Tr初值設(shè)為SBC試驗(yàn)中催化器平均溫度，計(jì)算出所有溫度頻段的Te，判斷所有Th的和是否等于所有Te的和，如果不等，以一個小量值逐步增加或減小Tr，再計(jì)算Te，重復(fù)上面的步驟直到所有Th的和等于所有Te的和，那么該Tr就是所需要的催化器的標(biāo)準(zhǔn)有效溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法， 其特征在于，所述的依據(jù)SRC循環(huán)催化器溫度數(shù)據(jù)的臺架老化時間的計(jì)算具體如下Th =任意Tv頻度X全壽命耐久里程km/兩循環(huán)工況里程km ； Te = ThX exp (R/ (Tr+273) -R/ (Tv+273))，其中Tr是根據(jù)SBC循環(huán)催化器溫度迭代計(jì)算出的催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度；SBC 老化時間=AXTotal(Te)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法，其特征在于，SBC所需的時間大于或者等于SRC計(jì)算時間的95%即認(rèn)為臺架試驗(yàn)完成，即 Total狐(Te) > = 95 % XAXTotalSEC(Te)，其中，TotalSBC(Te)是 SBC 老化時間， TotalSEC(Te)是 SRC 老化時間。
全文摘要
一種基于溫度過程的發(fā)動機(jī)臺架三元催化器老化時間計(jì)算方法，包括定義耐久相關(guān)參數(shù)；分別采集SRC溫度數(shù)據(jù)和SBC溫度數(shù)據(jù)；SRC溫度數(shù)據(jù)是收集2個SRC循環(huán)的三元催化器溫度，以每25度溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間，其中，溫度傳感器的采集頻率為1次/秒。SBC溫度數(shù)據(jù)是收集不少于20分鐘的SBC循環(huán)的三元催化器溫度，以每10℃溫度間隔頻度區(qū)間，統(tǒng)計(jì)區(qū)間測試次數(shù)或者時間，溫度傳感器的采集頻率為1次/秒。計(jì)算三元催化器老化時間，兩部分SBC循環(huán)試驗(yàn)中催化器標(biāo)準(zhǔn)有效溫度Tr的計(jì)算和依據(jù)SRC循環(huán)催化器溫度數(shù)據(jù)的臺架老化時間的計(jì)算。本發(fā)明能夠精確地計(jì)算臺架耐久替代整車耐久發(fā)動機(jī)臺架運(yùn)行所需要的時間。
文檔編號G01M17/007GK102419259SQ20111026492
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者戴春蓓, 曹磊, 杜建波, 陸紅雨 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心