用于同步時(shí)間對準(zhǔn)和膨脹的尾氣采樣系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供一種用于同步尾氣采樣系統(tǒng)的第一信號和第二信號的系統(tǒng)和方法。第一信號由第一儀器生成，且包括尾氣流率分量和第一儀器時(shí)間戳分量。第二信號由第二儀器生成，且包括污染物濃度分量和第二儀器時(shí)間戳分量。第二儀器還生成第三信號，第三信號已經(jīng)被第一信號影響且包括第二儀器時(shí)間戳分量。同步模塊通過將第一信號的第一流率分量和第一儀器時(shí)間戳分量與第三信號和第三信號的第二儀器時(shí)間戳分量相比較，確定用于同步第一信號和第二信號的時(shí)間關(guān)系。該同步提供污染物質(zhì)量流率的準(zhǔn)確計(jì)算。
【專利說明】用于同步時(shí)間對準(zhǔn)和膨脹的尾氣采樣系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年6月11日提交的美國臨時(shí)申請No. 61/658,050的權(quán)益，該美 國臨時(shí)申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開涉及對多個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的信號的時(shí)間對準(zhǔn)和時(shí)間采樣率進(jìn)行同步的尾氣采 樣系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 內(nèi)燃機(jī)的排放物控制近年來已經(jīng)成為優(yōu)先之事，排放物控制規(guī)章繼續(xù)對當(dāng)代引擎 產(chǎn)生的排放物設(shè)置更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。更具體地，這些規(guī)章通常針對在由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的尾氣 中包含的排放物，這些排放物包括一氧化碳、二氧化碳、NOx、未燃燒的碳?xì)浠衔镆约拔⒘?物質(zhì)（其主要是煙灰）。因此，壓燃式引擎和火花點(diǎn)火式引擎的制造商類似地開發(fā)出多種排 放物控制設(shè)備。這樣的排放物控制設(shè)備包括尾氣氧化催化劑以及尾氣微粒過濾器，尾氣氧 化催化劑去除一氧化碳、碳?xì)浠衔镆约癗Ox排放物，尾氣微粒過濾器去除微粒物質(zhì)。
[0005] 在針對排放物符合度對引擎進(jìn)行測試時(shí)，期望確定由引擎產(chǎn)生的排放物中污染物 的質(zhì)量。然而，當(dāng)污染物濃度和尾氣流率的測量時(shí)間未正確同步時(shí)，污染物質(zhì)量的準(zhǔn)確計(jì)算 是有問題的。
[0006] 多種儀器被用來測量用于計(jì)算污染物質(zhì)量的必要參數(shù)，這些參數(shù)包括例如尾氣流 率和煙灰濃度。多個(gè)儀器生成在時(shí)間上不容易同步的信號，因?yàn)橛蛇@些儀器生成的信號可 能由不同的記錄器捕獲和/或可能在時(shí)間上開始就未對準(zhǔn)。此外，如果時(shí)鐘速率稍有不同， 則在測試時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行測量時(shí)，信號之間可能存在時(shí)間快或慢。在沒有首先對攜帶尾氣 流率和污染物濃度數(shù)據(jù)的信號進(jìn)行同步的情況下，不可能準(zhǔn)確地計(jì)算污染物質(zhì)量。所需要 的是一種用于在測試時(shí)間間隔的起始時(shí)間點(diǎn)以及在沿該時(shí)間間隔發(fā)生的全部時(shí)間點(diǎn)上同 步這些信號的系統(tǒng)和方法，使得可以計(jì)算準(zhǔn)確的污染物質(zhì)量值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 通常說，本主題公開提供一種用于同步多個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的信號的時(shí)間對準(zhǔn)和采樣率 的尾氣采樣系統(tǒng)和方法。
[0008] 在一種形式中，提供一種用于對引擎所產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行采樣的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 第一儀器，第一儀器測量經(jīng)過第一儀器的尾氣的第一流率。響應(yīng)于測量第一流率，第一儀器 生成第一信號。第一信號包括第一流率分量和第一儀器時(shí)間戳分量。第一流率分量指不由 第一儀器測量的第一流率。第一儀器時(shí)間戳分量與在第一時(shí)間對尾氣的采樣相關(guān)聯(lián)。更具 體地，由第一儀器測量的第一流率可以是離開引擎的尾氣的尾氣流率。因此，第一信號的第 一流率分量可以更具體地被限定為尾氣流率分量。
[0009] 該系統(tǒng)還包括第二儀器。第二儀器測量經(jīng)過第二儀器的尾氣的污染物濃度。響應(yīng) 于測量尾氣的污染物濃度，第二儀器生成第二信號。第二信號包括污染物濃度分量和第二 儀器時(shí)間戳分量。污染物濃度分量指示由第二儀器測量的污染物濃度。第二儀器時(shí)間戳分 量與在第一時(shí)間對尾氣的采樣相關(guān)聯(lián)。
[0010] 在測量污染物濃度時(shí)，第二儀器生成第三信號。第三信號包括第二儀器時(shí)間戳分 量，使得第二儀器時(shí)間戳分量被第二信號和第三信號共享。第三信號指示具有受第一儀器 所測量的流率影響的分量的信號。更具體地，由第二儀器測量的第三信號可以是在尾氣微 粒過濾器附近流動(dòng)的樣本的過濾器流率。因此，第三信號的流率分量可以更具體地被限定 為過濾器流率分量，并且其受第一儀器所測量的第一變量影響。其還可以是該儀器內(nèi)部用 于確定過濾器流量的壓力的壓力測量值，或者用于監(jiān)視目的或進(jìn)行所測量信號的校正目的 的另一壓力的壓力測量值。
[0011] 該系統(tǒng)還包括同步模塊。同步模塊接收并處理第一信號、第二信號和第三信號以 確定第一信號和第二信號之間的時(shí)間關(guān)系。同步模塊通過將第一信號的第一流率分量和第 一儀器時(shí)間戳分量與第三信號的第二儀器第三信號和第二儀器時(shí)間戳分量相比較，確定第 一信號和第二信號之間的時(shí)間關(guān)系。通過確定該時(shí)間關(guān)系，第一信號和第二信號的同步是 可能的。
[0012] 在另一形式中，提供一種同步尾氣采樣系統(tǒng)的信號的方法。該方法包括從第一儀 器檢測第一信號的步驟。第一信號包括表示來自引擎的尾氣流率的尾氣流率分量。第一信 號還包括與在第一時(shí)間對尾氣的采樣相關(guān)聯(lián)的第一儀器時(shí)間戳分量。該方法還包括從第二 儀器檢測第二信號的步驟。第二信號包括指示經(jīng)過第二儀器的尾氣的污染物濃度的污染物 濃度分量。第二信號還包括與在第一時(shí)間對尾氣的采樣相關(guān)聯(lián)的第二儀器時(shí)間戳分量。
[0013] 該方法還包括從第二儀器檢測第三信號的步驟。第三信號包括指示第二儀器中 的樣本尾氣的流率的過濾器流率分量，從而使第三信號表現(xiàn)來自第一儀器的第一信號的影 響。第三信號可替代地包括表現(xiàn)第一儀器的第一信號的影響的壓力測量值。第三信號還包 括第二儀器時(shí)間戳分量。
[0014] 響應(yīng)于檢測第一信號、第二信號和第三信號，該方法繼續(xù)確定第一信號和第二信 號之間的時(shí)間關(guān)系的步驟。檢測第一信號對第三信號的影響，并將該影響與第一信號比較。 有利地，該時(shí)間關(guān)系可以用于在時(shí)間上將第一信號和第二信號對準(zhǔn)，以允許更準(zhǔn)確地計(jì)算 尾氣的污染物質(zhì)量。
[0015] 更多適用范圍將從本文提供的描述中變得清楚。在此
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和特定示 例僅是為說明目的提供的，而不旨在限制本公開的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 上面描述的特征和優(yōu)勢以及本公開的其它特征和優(yōu)勢將容易被理解，因?yàn)檫@些在 結(jié)合附圖進(jìn)行思考時(shí)通過參考下面的【具體實(shí)施方式】變得更容易理解。這些附圖僅用于所選 擇的實(shí)施例的說明用途，而不用于說明所有可能的實(shí)現(xiàn)方式，并且不意在限制本公開的范 圍，其中：
[0017] 圖1是圖示根據(jù)主題公開而構(gòu)造的示例性尾氣采樣系統(tǒng)的示意圖；
[0018] 圖2A是圖示根據(jù)主題公開的用于同步多個(gè)信號的時(shí)間對準(zhǔn)的示例性方法的流程 圖；
[0019] 圖2B是圖2A的流程圖的延續(xù)，并且圖示根據(jù)主題公開的用于同步多個(gè)信號的時(shí) 間對準(zhǔn)的示例性方法；并且
[0020] 圖3是圖示根據(jù)主題公開的用于同步兩個(gè)記錄器的時(shí)鐘速率和多個(gè)信號的時(shí)間 膨脹的示例性方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 提供示例實(shí)施例，使得本公開將全面并且將本公開的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域技 術(shù)人員。闡述多個(gè)特定細(xì)節(jié)，如特定組件、設(shè)備和方法的示例，以提供本公開的實(shí)施例的充 分理解。對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，不需要使用具體細(xì)節(jié)，示例實(shí)施例可以以多種 不同形式體現(xiàn)并且這兩種情況都不應(yīng)被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實(shí)施例中， 未詳細(xì)描述眾所周知的過程、眾所周知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及眾所周知的技術(shù)。
[0022] 本發(fā)明中使用的術(shù)語僅用于描述特定示例實(shí)施例用途，而不旨在作為限制。單數(shù) 形式"一"、"該"、"此"，當(dāng)其在本發(fā)明中使用時(shí)，可以旨在還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確 地表示別的含義。術(shù)語"包括"、"包含"、"涵蓋"和"具有"是包括性的，因此規(guī)定所介紹的 特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特 征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。本發(fā)明中描述的方法步驟、過程和操作 不應(yīng)被解釋為必須要求以所介紹或所圖示的特定順序表現(xiàn)，除非特定地被標(biāo)識(shí)為表現(xiàn)的順 序。還應(yīng)理解，可以采用附加步驟或可替代的步驟。
[0023] 當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"位于另一元件或?qū)由?、"與另一元件或?qū)咏雍?、"與另一元件 或?qū)舆B接"或者"與另一元件或?qū)勇?lián)接"時(shí)，其可以直接位于另一元件或?qū)由?、直接與另一元 件或?qū)咏雍?、直接與另一元件或?qū)舆B接或者直接與另一元件或?qū)勇?lián)接，或者可以存在介于 中間的元件或?qū)?。相比之下，?dāng)元件被稱為"直接位于另一元件或?qū)由?、"直接與另一元件 或?qū)咏雍?、"直接與另一元件或?qū)舆B接"或者"直接與另一元件或?qū)勇?lián)接"時(shí)，可以沒有介于 中間的元件或?qū)哟嬖?。用來描述元件之間關(guān)系的其它詞語應(yīng)當(dāng)以類似的方式去解釋（例如 "在……之間"對"直接在……之間"、"與……相鄰"對"與……直接相鄰"等）。術(shù)語"和/ 或"，當(dāng)在本發(fā)明中使用時(shí)，包括相關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的任一組合和全部 組合。
[0024] 雖然在本發(fā)明中可以使用術(shù)語"第一"、"第二"、"第三"等來描述多個(gè)元件、部件、 區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù) 語可以僅用來將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開。像"第一"、 "第二"和其它數(shù)字術(shù)語這樣的術(shù)語，當(dāng)其在本發(fā)明中使用時(shí)，不指順序或次序，除非上下文 清楚地這樣表示。因此，下面介紹的第一元件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可以 被稱為第二元件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或第二部分，而不背離示例實(shí)施例的教導(dǎo)。
[0025] 為了便于描述，在本發(fā)明中可以使用像"內(nèi)"、"外"、"下面"、"下方"、"下"、"上面"、 "上"等等這樣的與空間有關(guān)的術(shù)語來描述附圖中所示的一個(gè)元件或特征與另一元件或特 征的關(guān)系?？臻g有關(guān)的術(shù)語可以旨在涵蓋在使用中或在操作中的設(shè)備除附圖所示的方向以 外的不同方向。例如，如果附圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn)，那么被描述為"位于其它元件或特征下方"或 "位于其它元件或特征下面"的元件將朝向"其它元件或特征上方"。因此，示例術(shù)語"下面" 可以包括上面和下面兩個(gè)朝向。設(shè)備可以朝向別的方向（旋轉(zhuǎn)90度或朝向其它方向），相 應(yīng)地解釋本發(fā)明中使用的與空間有關(guān)的描述詞。
[0026] 參考圖1，公開了用于測量由引擎22產(chǎn)生的尾氣中的污染物質(zhì)量的系統(tǒng)20。系統(tǒng) 20通常在尾氣通過包括從引擎22引出的一個(gè)或多個(gè)管道的尾氣路徑24時(shí)對尾氣進(jìn)行采 樣。應(yīng)當(dāng)理解，尾氣在通常離開引擎22并朝向尾氣路徑24的出口 26的流動(dòng)方向上穿過尾 氣路徑24。本文公開的系統(tǒng)和方法同樣地適用于壓燃式引擎（如柴油機(jī)）和火花點(diǎn)火式引 擎（如汽油機(jī)）。相應(yīng)地，可以沿尾氣路徑24設(shè)置各種排放物控制設(shè)備。例如，可以在相對 于尾氣流動(dòng)方向的引擎22下游沿尾氣路徑24設(shè)置尾氣微粒過濾器28。尾氣微粒過濾器 28通常從通過尾氣路徑24的尾氣中去除微粒物質(zhì)（還被稱為煙灰）。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)尾氣微 粒過濾器28被包含在壓燃式引擎的尾氣路徑24中時(shí)，尾氣微粒過濾器28可以是柴油機(jī)微 粒過濾器（DPF)。
[0027] 所公開的系統(tǒng)20包括沿從引擎22引出的尾氣路徑24設(shè)置的第一儀器30和第二 儀器32。第一儀器30可以在引擎22附近沿尾氣路徑24放置，以采樣從引擎22中出來的 尾氣。因此，第一儀器30可以是單獨(dú)的傳感器或者是引擎管理系統(tǒng)的一部分。第一引擎30 測量經(jīng)過第一儀器30的尾氣的第一流率。更具體地，第一流率可以是離開引擎22的尾氣 的尾氣流率。
[0028] 第一儀器30響應(yīng)于測量尾氣流率而生成第一信號。由第一儀器30生成的第一信 號包括表示第一流率的第一流率分量。相應(yīng)地，第一流率分量可以是表示離開引擎22的尾 氣的尾氣流率的尾氣流率分量。第一信號還可以包括與在第一時(shí)間對尾氣的采樣相關(guān)聯(lián)的 第一儀器時(shí)間戳分量。第一儀器時(shí)間戳分量可以由與第一儀器30關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘生成。
[0029] 第二儀器32可以與第一儀器30間隔開，使得第二儀器32相對于尾氣流動(dòng)方向被 放置在第一儀器30下游。盡管將第二儀器32描述并示出為位于第一儀器30下游，但是第 一儀器30和第二儀器32的相對位置不限于此。其還可以位于第一儀器30上游。
[0030] 第二儀器32可以沿尾氣路徑24放置，并且可以是用于確定引擎22的尾氣內(nèi)的實(shí) 時(shí)煙灰或微粒物質(zhì)排放物或氣態(tài)污染物排放物的排放物測量系統(tǒng)。在一種配置中，第二儀 器32是由奧利地格拉茨的AVL制造并生產(chǎn)的AVLPMPEMS。相應(yīng)地，第二儀器32可以包括 在圖1中各自被示意性地表示為與第二儀器32關(guān)聯(lián)的微煙灰傳感器33、過濾器35和流量 計(jì)37。
[0031] 在操作時(shí)，第二儀器32經(jīng)由與設(shè)置在尾氣路徑24中的尾氣流流體連通的管道39， 從尾氣路徑接收尾氣樣本。第二儀器32測量儀器32內(nèi)的煙灰濃度或氣態(tài)污染物濃度以及 流率或壓力。第二儀器32響應(yīng)于測量污染物濃度和第二流率，生成第二信號。盡管將第二 信號描述為響應(yīng)于第二流率而生成，但是第二信號可以實(shí)際響應(yīng)于與尾氣路徑24中布置 的尾氣流相關(guān)的任何參數(shù)而生成。例如，第二信號可以響應(yīng)于第二儀器32內(nèi)的壓力而生 成，第二儀器32內(nèi)的壓力受第一流率（即，尾氣路徑24內(nèi)的尾氣流）影響。第二儀器32 內(nèi)的壓力可以用于生成第二信號，因?yàn)榈诙x器32內(nèi)的壓力實(shí)際上隨著尾氣路徑24內(nèi)的 壓力變化而即時(shí)變化。
[0032] 無論用于生成第二信號的參數(shù)是什么（S卩，第二儀器32內(nèi)的流率或壓力），第二信 號都可以包括指示由第二儀器32測量的煙灰或氣態(tài)污染物濃度的煙灰濃度或氣態(tài)污染物 分量以及與在第一時(shí)間對尾氣的采樣相關(guān)聯(lián)的第二儀器時(shí)間戳分量。第二時(shí)間戳分量可以 由與第二儀器32關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘生成。第二儀器32還生成包括受第一儀器的流率影響的第二 分量的第三信號。像第二信號一樣，第三信號可以包括第二儀器時(shí)間戳分量。
[0033] 第二儀器32可以以多種不同配置建構(gòu)。重要的是第二儀器32測量第二儀器32 內(nèi)的第二流率或壓力，以及經(jīng)由管道39供應(yīng)給第二儀器32的尾氣的煙灰或氣態(tài)污染物濃 度。在一種配置中，第二儀器32包括用于檢測第二流率的流率分支以及用于檢測煙灰濃度 的煙灰濃度分支。流率分支可以包括接收向第二儀器32供應(yīng)的尾氣樣本的過濾器35。流 率分支還可以包括位于過濾器35下游的臨界流量孔（未示出）。流率分支可以進(jìn)一步包括 與臨界流量孔相鄰放置的用于測量通過臨界流量孔的樣本的流率的流量計(jì)37。
[0034] 煙灰濃度分支連接至過濾器35的流率分支上游。煙灰濃度分支可以包括用于測 量樣本中的煙灰濃度的煙灰濃度傳感器33。根據(jù)這些測量，第二儀器32確定向第二儀器 32供應(yīng)的尾氣的第二流率（或壓力）以及煙灰濃度。
[0035] 有利地，尾氣的煙灰質(zhì)量流率可以使用第一信號的尾氣流率分量以及第二信號的 煙灰濃度分量來計(jì)算。作為示例，為了計(jì)算煙灰質(zhì)量流率，兩個(gè)分離的儀器30、32可以用于 捕獲所需的數(shù)據(jù)。第一儀器30捕獲尾氣流率，并且第二儀器32捕獲煙灰濃度。
[0036] 來自這些儀器30、32的信號可以在時(shí)間上被對準(zhǔn)，以一起處理數(shù)據(jù)。來自第二儀 器32的攜帶煙灰濃度CS(Krt (t)的第二信號必須與來自第一儀器30的攜帶尾氣流率QExh(t'） 的第一信號對準(zhǔn)，以便計(jì)算煙灰質(zhì)量流率其必須代表在與尾氣流相同時(shí)間點(diǎn)的采 樣點(diǎn)處的濃度。更具體地，煙灰質(zhì)量流率可以通過下面的表達(dá)式來計(jì)算：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于對引擎所產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行采樣的系統(tǒng)，包括： 第一儀器，用于測量離開所述引擎的尾氣的尾氣流率并且生成第一信號，所述第一信 號包括表示所述尾氣流率的尾氣流率分量以及與在第一時(shí)間的采樣相關(guān)聯(lián)的第一儀器時(shí) 間戳分量； 第二儀器，用于測量污染物濃度并且生成第二信號和第三信號，所述第二信號包括表 示所述污染物濃度的污染物濃度分量和與在所述第一時(shí)間的采樣相關(guān)聯(lián)的第二儀器時(shí)間 戳分量，所述第三信號已經(jīng)被所述第一信號和所述第二儀器時(shí)間戳分量影響；以及 同步模塊，用于接收并處理所述第一信號、所述第二信號和所述第三信號，以通過將所 述第一信號的所述尾氣流率分量和所述第一儀器時(shí)間戳分量與所述第三信號和所述第三 信號的所述第二儀器時(shí)間戳分量相比較，來確定所述第一信號和所述第二信號之間的時(shí)間 關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述同步模塊確定所述第一信號的所述第一儀器 時(shí)間戳與所述第三信號的所述第二儀器時(shí)間戳隔開的時(shí)間移位值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述同步模塊使所述第一信號和所述第二信號之 間的所述時(shí)間關(guān)系等于所述第一信號和所述第三信號之間的所述時(shí)間移位值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述同步模塊通過從所述第一信號的所述第一儀 器時(shí)間戳分量中減去所述時(shí)間移位值而將所述第一信號與所述第二信號對準(zhǔn)，以生成具有 同步的尾氣流率分量的同步的第一信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述同步模塊通過計(jì)算所述同步的第一信號的所 述同步的尾氣流率分量與所述第二信號的所述污染物濃度分量之積，來計(jì)算污染物質(zhì)量流 率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一儀器沿測試時(shí)間間隔在不同時(shí)間測量所 述尾氣流率，并且生成包含隔開第一時(shí)間標(biāo)度的多個(gè)數(shù)據(jù)對的第一陣列，所述第一陣列的 每個(gè)數(shù)據(jù)對表示所述尾氣流率和所述第一儀器時(shí)間戳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第二儀器沿所述測試時(shí)間間隔在不同時(shí)間測 量所述污染物濃度，以生成包含隔開第二時(shí)間標(biāo)度的多個(gè)數(shù)據(jù)對的第二陣列，所述第二陣 列的每個(gè)數(shù)據(jù)對表示所述污染物濃度和所述第二儀器時(shí)間戳。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第二儀器沿所述測試時(shí)間間隔在不同時(shí)間測 量所述第三信號，以生成包含隔開所述第二時(shí)間標(biāo)度的多個(gè)數(shù)據(jù)對的第三陣列，所述第三 陣列的每個(gè)數(shù)據(jù)對表示受影響的信號和所述第二儀器時(shí)間戳。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述同步模塊通過比較所述第一陣列和所述第二 陣列來確定所述第一陣列和所述第二陣列之間的時(shí)間關(guān)系，基于所述第一陣列和所述第二 陣列之間的所述時(shí)間關(guān)系將所述第一陣列轉(zhuǎn)換為所述第二時(shí)間標(biāo)度，以生成同步的第一陣 列，并且通過計(jì)算所述同步的第一陣列與所述第二陣列之積來計(jì)算沿所述測試時(shí)間間隔的 所述不同時(shí)間的污染物質(zhì)量流率。
10. -種用于對尾氣進(jìn)行采樣的系統(tǒng)，包括： 第一儀器，用于測量經(jīng)過所述第一儀器的尾氣的第一流率并且生成第一信號，所述第 一信號包括表示所述第一流率的第一流率分量和與在第一時(shí)間的采樣相關(guān)聯(lián)的第一儀器 時(shí)間戳分量； 第二儀器，用于測量污染物濃度并且生成第二信號和第三信號，所述第二信號包括表 示所述污染物濃度的污染物濃度分量和與在所述第一時(shí)間的采樣相關(guān)聯(lián)的第二儀器時(shí)間 戳分量，所述第三信號已經(jīng)被所述第一流率影響且包括所述第二儀器時(shí)間戳分量；以及 同步模塊，用于接收并處理所述第一信號、所述第二信號和所述第三信號，以通過將所 述第一信號的所述第一流率分量和所述第一儀器時(shí)間戳分量與所述第三信號和所述第三 信號的所述第二儀器時(shí)間戳分量相比較，來確定所述第一信號和所述第二信號之間的時(shí)間 關(guān)系。
11. 一種同步尾氣采樣系統(tǒng)的信號的方法，包括： 從第一儀器檢測第一信號，所述第一信號包括表示來自引擎的尾氣流率的尾氣流率分 量以及與在第一時(shí)間的米樣相關(guān)聯(lián)的第一儀器時(shí)間戳分量； 從第二儀器檢測第二信號，所述第二信號包括表示所述第二儀器內(nèi)的尾氣的污染物濃 度的污染物濃度分量以及與在所述第一時(shí)間的采樣相關(guān)聯(lián)的第二儀器時(shí)間戳分量； 從所述第二儀器檢測第三信號，所述第三信號已經(jīng)被所述第一儀器內(nèi)的尾氣的流率影 響，并且所述第二儀器時(shí)間戳分量與所述第三信號關(guān)聯(lián)；以及 通過將所述第一信號的所述尾氣流率分量和所述第一儀器時(shí)間戳分量與所述第三信 號和所述第三信號的所述第二儀器時(shí)間戳分量相比較，確定所述第一信號和所述第二信號 之間的時(shí)間關(guān)系。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述第一信號的所述第一儀器時(shí)間 戳與所述第三信號的所述第二儀器時(shí)間戳隔開的時(shí)間移位值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括使所述第一信號和所述第二信號之間的 時(shí)間關(guān)系等于所述第一信號和所述第三信號之間的所述時(shí)間移位值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括通過從所述第一信號的所述第一儀器時(shí) 間戳分量中減去所述時(shí)間移位值而將所述第一信號與所述第二信號對準(zhǔn)，以生成具有同步 的尾氣流率分量的同步的第一信號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括：通過計(jì)算所述同步的第一信號的所述 同步的尾氣流率分量與所述第二信號的所述污染物濃度分量之積，計(jì)算污染物質(zhì)量流率。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括通過對使所述第一信號和所述第三信號 相關(guān)的數(shù)學(xué)符合函數(shù)進(jìn)行積分，識(shí)別所述第一信號和所述第三信號之間的時(shí)間滯后，所述 數(shù)學(xué)符合函數(shù)是
通過向所述第一信號和所述第三信號應(yīng)用傅里葉變換，將所述第一信號和所述 第三信號從基于時(shí)間的域轉(zhuǎn)換至基于頻率的域，所述傅里葉變換是F(?) =f[/(t)]和
將所述第一信號的復(fù)共軛與所述第三信號相乘，以生成所述基于頻率的域中的信號之 積； 將所述信號之積從所述基于頻率的域轉(zhuǎn)換至所述基于時(shí)間的域以生成滯后函數(shù)，所述 滯后函數(shù)被限定為
丨并且 識(shí)別所述滯后函數(shù)的峰值以確定所述時(shí)間移位值，所述時(shí)間移位值等于
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括截去所述第一信號和所述第三信號在基 于頻率的域中低于預(yù)定下限的部分，以消除由環(huán)境氣壓變化導(dǎo)致的低頻易變性。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括： 在第二時(shí)間重復(fù)權(quán)利要求15中所述的方法的步驟，所述第二時(shí)間與所述第一時(shí)間隔 開預(yù)定數(shù)目的時(shí)間單元以限定測試時(shí)間間隔； 沿所述測試時(shí)間間隔在不同時(shí)間采樣所述第一信號以生成第一陣列，所述第一陣列包 含隔開第一時(shí)間標(biāo)度的多個(gè)數(shù)據(jù)對，每個(gè)數(shù)據(jù)對表示來自所述引擎的尾氣流率以及對應(yīng)的 第一儀器時(shí)間戳； 沿所述測試時(shí)間間隔在不同時(shí)間采樣所述第二信號以生成第二陣列，所述第二陣列包 含隔開第二時(shí)間標(biāo)度的多個(gè)數(shù)據(jù)對，每個(gè)數(shù)據(jù)對表示所述第二儀器內(nèi)的尾氣的煙灰濃度以 及對應(yīng)的第二儀器時(shí)間戳； 沿所述測試時(shí)間間隔在不同時(shí)間采樣所述第三信號以生成第三陣列，所述第三陣列包 含隔開所述第二時(shí)間標(biāo)度的多個(gè)數(shù)據(jù)對，每個(gè)數(shù)據(jù)對表示所述第二儀器內(nèi)的尾氣的過濾器 流率以及對應(yīng)的第二儀器時(shí)間戳； 通過比較所述第一陣列和所述第二陣列，確定所述第一陣列和所述第二陣列之間的時(shí) 間關(guān)系； 基于所述第一陣列和所述第二陣列之間的時(shí)間關(guān)系，將所述第一陣列轉(zhuǎn)換為所述第二 時(shí)間標(biāo)度，以生成同步的第一陣列；并且 通過計(jì)算所述同步的第一陣列與所述第二陣列之積，計(jì)算沿所述測試時(shí)間間隔的不同 時(shí)間的污染物質(zhì)量流率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括： 通過將所述第一陣列和所述第三陣列限定為兩個(gè)連續(xù)的時(shí)間函數(shù)，將所述第一陣列 與所述第三陣列對準(zhǔn)，所述兩個(gè)連續(xù)的時(shí)間函數(shù)是fj=f(jAt+tjj= 1，. . .，n和fk = f(kAt' +t' Q)k= 1，? ? ?，m并且 通過求解
將所述第一陣列轉(zhuǎn)換為所述第二時(shí)間標(biāo) 度。
【文檔編號】G01N1/22GK104412095SQ201380030826
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】威廉·馬丁·西爾維斯, 薩拉·蒙哥馬利·金厄姆 申請人:Avl測試系統(tǒng)公司