一种液压挖掘机排放污染物测试系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及工程机械领域，具体涉及一种液压挖掘机排放污染物测试系统与方法，包括挖掘机排放污染物监测模块、挖掘机工况状态监测模块、数据采集模块和数据分析模块；所述挖掘机排放污染物监测模块，用于测试排气氮氧化物含量和排气流量；所述挖掘机工况状态监测模块，用于监测发动机状态和挖掘机状态；数据采集模块和数据分析模块，用于采集、储存并分析数据。本发明专利技术的技术方案利用挖掘机排放监测和工况状态监测，根据加载特性规划工况占比，合理评估各负载率下的排放，提高测试全面性和准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种液压挖掘机排放污染物测试系统与方法


[0001]本申请涉及工程机械领域，尤其涉及非道路工程机械排放测试，具体涉及一种液压挖掘机排放污染物测试系统与方法。

技术介绍

[0002]在排放测试领域，随着国家环保法规的升级，机械生产企业需检测的数据种类越来越多。目前，排放检测技术发展倾向于更低成本、更简便的测量更多、更准确的数据，对测试工况缺乏研究。已发布实施的标准、法规，对道路机械的排放测试工况占比、负载区间和实际载重情况有非常明确的规定，因此加载方式较为严谨；而非道路机械载荷加载方式与道路机械相差极大，不同加载方式对测量结果的影响远大于监测设备本身的测量误差。因此，针对非道路机械的排放测试，规范其测试工况，专利技术成套测试系统，智能判断测试工况是否符合预设，对于提升整机排放测试重复性和再现性尤为重要。
[0003]现阶段技术发展主要集中在用低成本、更简便的方法测量更多、更准确的数据，但非道路机械载荷加载方式与道路机械相差极大，不同加载方式对测量结果的影响远大于监测设备本身的测量误差，且标准法规对于加载方式未做要求，因此规范加载方式，合理设计负荷比，智能判断加载方式是否合规，对于提升整机排放测试重复性和再现性尤为重要。现有挖掘机等非道路排放污染物测试系统，重点在于如何快速获取准确的数据，而对车辆工况和试验方法缺乏研究，难以准确评估加载速率对排放水平的影响。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种液压挖掘机排放污染物测试系统与方法，利用挖掘机整机排放监测技术，监测作业过程中的作业状态参数、排放参数，规范工况作业方法和比例，智能判定作业类别和时间占比，计算各个工况窗口期的比排放，消除因作业不同带来的误差，实现排放测试全状态监控，指导实际作业，智能识别作业工况，自动判定结果并出具报告，利用挖掘机排放监测和工况状态监测，根据加载特性规划工况占比，合理评估各负载率下的排放，提高测试全面性和准确性。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]一种液压挖掘机排放污染物测试系统，包括挖掘机排放污染物监测模块、挖掘机工况状态监测模块、数据采集模块和数据分析模块；
[0007]所述挖掘机排放污染物监测模块，用于测试排气氮氧化物含量和排气流量；
[0008]所述挖掘机工况状态监测模块，用于监测发动机状态和挖掘机状态；
[0009]数据采集模块和数据分析模块，用于采集、储存并分析数据。记录测量过程数据，测试结束后进行数据分析、工况识别和比排放计算，，可
[0010]进一步的，发动机状态包括转速、扭矩、喷油量、水温、进排气量；挖掘机状态包括工作装置姿态、液压系统状态。
[0011]进一步的，工作装置姿态的计算方法为：利用油缸位移或油缸倾角得出，或利用油
缸压力、先导压力、操作手柄开关状态计算工作装置的运动方向和运动时长。
[0012]进一步的，液压系统状态通过压力传感器和流量传感器测得。
[0013]进一步的，数据分析模块具有数据库储存功能。
[0014]进一步的，数据分析模块根据输入的车辆信息查询对应工况占比，判定试验合规性，自动出具试验报告。
[0015]本专利技术还提供一种挖掘机，所述挖掘机安装有上述的液压挖掘机排放污染物测试系统。
[0016]本专利技术还提供一种液压挖掘机排放污染物测试方法，包括以下步骤：
[0017]监测模块安装并确认工作正常后，输入车辆信息；
[0018]启动发动机，采用数据采集模块记录数据，热车后开始测试作业；
[0019]作业过程中，数据采集模块记录排放和挖掘机状态数据，采集完毕后，数据分析模块根据挖掘机工作状态，剔除无效的怠速数据，判定作业工况，根据工况类型筛分试验数据；
[0020]将整体窗口比排放和工况窗口比排放作为判定是否合规的依据，并出具测试报告。
[0021]进一步的，作业工况的判断方法包括：
[0022]通过识别行走压力或行走拉杆状态判断是否为行走；
[0023]通过破碎管路压力或破碎开关判定是否为破碎；
[0024]通过工作装置位移、压力变化周期频率或先导压力变化周期频率区分为挖掘和平地；
[0025]通过发动机转速、扭矩百分比和操作杆状态判断是否为怠速。
[0026]进一步的，根据工况类型筛分试验数据，筛分完毕后，自动根据结果判定工况占比，并与预设值对比，当差值超过10％时，自动删去超出部分的工况时段，使得各工况比例与预设值一致，如删去后不能满足相应比例，则视为此次试验失败。
[0027]有益效果
[0028]1)极大提高液压挖掘机排放测试的重复性和再现性；
[0029]2)实现液压挖掘机排放测试过程中工况的自动识别；
[0030]3)排放水平评估更加全面，降低整机排放水平不合规风险；
[0031]4)排气污染物数据与液压挖掘机工况状态数据同步采集，实现工况与排放水平关联评价。
附图说明
[0032]图1为本专利技术技术方案流程图。
具体实施方式
[0033]实施例1
[0034]一种液压挖掘机排放污染物测试系统，包括挖掘机排放污染物监测模块、挖掘机工况状态监测模块、数据采集模块、数据分析模块、挖掘机排放污染物测试方法和测试判定程序。
[0035]挖掘机排放污染物监测模块，包括1个氮氧化物传感器、1个皮托管流量计，或直接读取发动机ECU向外发送的氮氧化物浓度、进气流量、燃油消耗量等数据，用于测试排气氮氧化物含量和排气流量；
[0036]挖掘机工况状态监测模块，用于监测发动机状态和挖掘机状态。发动机状态包括转速、扭矩、喷油量、水温、进排气量等参数，通过读取发动机ECU数据获得；挖掘机状态包括工作装置姿态、液压系统状态等，通过安装压力传感器、流量计、陀螺仪、位移传感器或获取挖掘机预设传感器信号获得，其中，工作装置姿态可利用油缸位移或油缸倾角得出，也可利用油缸压力、先导压力、操作手柄开关状态计算工作装置的运动方向和运动时长，液压系统状态通过相关压力、流量传感器测得。
[0037]数据采集模块和数据分析模块，用于采集、储存并分析数据，记录测量过程数据，测试结束后进行数据分析、工况识别和比排放计算，数据分析模块具有数据库储存功能，可根据输入的车辆信息查询对应工况占比，判定试验合规性，自动出具试验报告。数据采集处理模块可采用计算机或自他具有运算处理功能的设备。
[0038]测试方法与操作流程：
[0039]进行监测模块的安装，安装完成并确认工作正常后，输入车辆型号、发动机功率、参考扭矩、NRTC循环功等信息；
[0040]启动发动机，开始记录数据，所有数据由数据采集模块进行采集储存。待水温上升到70摄氏度以上并不发生明显变化后，开始进行测试作业。
[0041]作业工况应包含多种挖掘机常用工况。各项作业按时长进行设定，其时间占比可根据车辆吨位和对应的市场工况占比决定。另外，各工况下应选择不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压挖掘机排放污染物测试系统，其特征在于，包括挖掘机排放污染物监测模块、挖掘机工况状态监测模块、数据采集模块和数据分析模块；所述挖掘机排放污染物监测模块，用于测试排气氮氧化物含量和排气流量；所述挖掘机工况状态监测模块，用于监测发动机状态和挖掘机状态；数据采集模块和数据分析模块，用于采集、储存并分析数据。2.根据权利要求1所述的液压挖掘机排放污染物测试系统，其特征在于，发动机状态包括转速、扭矩、喷油量、水温、进排气量；挖掘机状态包括工作装置姿态、液压系统状态。3.根据权利要求2所述的液压挖掘机排放污染物测试系统，其特征在于，工作装置姿态的计算方法为：利用油缸位移或油缸倾角得出，或利用油缸压力、先导压力、操作手柄开关状态计算工作装置的运动方向和运动时长。4.根据权利要求2所述的液压挖掘机排放污染物测试系统，其特征在于，液压系统状态通过压力传感器和流量传感器测得。5.根据权利要求1所述的液压挖掘机排放污染物测试系统，其特征在于，数据分析模块具有数据库储存功能。6.根据权利要求1所述的液压挖掘机排放污染物测试系统，其特征在于，数据分析模块根据输入的车辆信息查询对应工况占比，判定试验合规性，自动出具试验报告。7.一种挖掘机，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝天，王飞，胡一明，包伟刚，冯涛，李闯，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：