JJF(机械) 1058-2021 重型汽车远程排放监测系统校准规范

中华人民共和国工业和信息化部JJF(机械)1058—2021重型汽车远程排放监测系统校准规范2021-12-02发布2022-04-01实施重型汽车远程排放监测系统校准规范起草单位：中汽研汽车检验中心(天津)有限公司任烁今[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]陈曦[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]仝畅[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]冯谦[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]参加起草人：王海军[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]李勇[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]邸少伟[中汽研汽车检验中心(天津)有限公司]冯晓枫(上海机动车检测认证技术研究中心有限公司)JJF(机械)1058—2021引言 2引用文件 3术语和计量单位 4概述 5计量特性 5.1外观 5.3车载终端 5.4远程平台 6.1环境条件 (3)6.2标准装置 6.3辅助装置 7校准项目和校准方法 7.1校准准备 7.2车辆传感器及传输数据校准 7.3车载终端校准 7.4远程平台校准 9复校时间间隔 附录A转矩示值误差测量不确定度评定 附录B车速示值误差测量不确定度评定 附录C校准证书或校准报告内容 附录D校准记录参考格式 (16)本规范依据JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编制。本规范为首次发布。I1重型汽车远程排放监测系统校准规范本规范适用于新制造、使用中和维修后重型汽车远程排放监测系统的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1001—2011通用计量术语及定义JJF1059.1—2012测量不确定度评定与表示JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则JJF1094—2002测量仪器特性评定GB17691—2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)GB/T27840—2011重型商用车辆燃料消耗量测量方法ISO15765(所有部分)道路车辆控制局域网络诊断[Roadvehicles—Diagnosticcommunicationovercontrollerareanetwork(DoCAN)]ISO27145(所有部分)道路车辆全球调和车载诊断系统(WWH-OBD)通信要求实施[Roadvehicles—Implementationofworld-wideharmonizedon-boarddiagnostics (WWH-OBD)communicationrequirements]车辆网络串行通信的控制总标准(Surfacevehiclerecommendedpractice)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位下列术语和定义适用于本规范。重型汽车远程排放监测系统remoteemissionmonitoringsystemofheavy-dutyvehicles用于对重型汽车排放情况进行实时监测的专用装置和系统，通常由车载排放诊断系统、车载终端、重型汽车远程排放服务与管理平台等部分组成。车载排放诊断系统on-boarddiagnostics,OBD安装在汽车和发动机上的计算机信息系统，属于污染控制装置，应具备下列功能：a)诊断影响发动机排放性能的故障；b)在故障发生时通过报警系统显示故障；c)通过存储在电子控制单元存储器中的信息确定可能的故障区域并提供信息离线2通信。车载终端on-boardterminal安装于重型汽车上，用于采集、存储和传输车载排放诊断系统信息和发动机排放数据且不得被人为拆除的设备装置，属于污染控制装置。重型汽车远程排放服务与管理平台remoteemissionserviceandmanagermentplatformofheavy-dutyvehicles车载终端校准标准装置standarddeviceofon-boardterminalcalibration检测车载终端数据传输准确性的标准检测设备。远程平台校准标准装置standarddeviceofremoteplatform选择性催化还原selectivecatalyticreduction,SCR用于降低NO排放的后处理工艺。柴油颗粒物捕集器dieselparticulatefilter,DPF4概述排放服务与管理平台(以下简称“远程平台”)进行接牧，如图1所示。车额数据车载终端远程平台车额数据5计量特性端应工作正常，无影响正常工作的报警或故障，不应有影响校准的缺陷。JJF(机械)1058—202135.2.4NO,传感器：示值相对误差不超过±5%或绝对误差不超过20ppm。5.2.5发动机燃料流量：示值相对误差不超过±5%。5.2.6进气量：示值相对误差不超过±5%。5.2.7SCR温度传感器：示值相对误差不超过±1%。5.2.8DPF压差传感器：示值相对误差不超过±1%。5.2.9大气压力传感器：示值绝对误差不超过±1kPa。远程平台显示的数据单元应与标准值相同。6.1.1国IV、V阶段车辆：环境温度为(266～313)K,海拔低于1600m。6.1.2国VI阶段车辆：环境温度为(266～311)K,海拔为(-400～2500)m。6.2.1车辆传感器及传输数据校准标准装置及其要求见表1,标准气体及其要求见表2。序号仪器名称测量范围1排放测试设备CO:0~10%(体积分数)CO₂:0~20%(体积分数)NO:0~3000ppmNO:0~3000ppm土2.0%FS2底盘测功机车速：0~120km/h力：0~70000N车速Ure=0.1%(k=2)力Ure=0.5%(k=2)3发动机转速表±(0.05%FS+1个分度值)4铂电阻温度计二等5精密空盒气压表0.1级6空气流量计0~30.0m³/min土0.5%FS序号气体名称气体体积分数准确度等级/示值允许误差/测量不确定度1氮中氮氧化物气体标准物质0.15%±1%(相对误差)2氮中丙烷气体标准物质0.02%±1%(相对误差)4表2标准气体(续)序号气体名称气体体积分数准确度等级/示值允许误差/测量不确定度3氮中一氧化碳气体标准物质0.15%±1%(相对误差)4氮中二氧化碳气体标准物质±1%(相对误差)5氮中一氧化氮气体标准物质0.15%±1%(相对误差)6.2.2车载终端校准标准装置及其要求见表3。序号仪器名称准确度等级/示值允许误差/测量不确定度1卫星模拟器2车载终端校准标准装置—6.2.3远程平台校准标准装置及其要求见表4。仪器名称准确度等级/示值允许误差/测量不确定度远程平台校准标准装置—辅助装置及其要求见表5。序号仪器名称测量范围准确度等级/示值允许误差/测量不确定度1干体炉-50~1205℃2压力校验仪—注：RS表示约定真值。7校准项目和校准方法7.1校准准备按使用说明书对车辆进行预热，将车载终端连接远程平台，确认重型汽车远程排放监测系统通信正常，分别对车辆传感器及传输数据、车载终端以及远程平台进行校准。7.2车辆传感器及传输数据校准7.2.1发动机转矩参数校准7.2.1.1在发动机怠速转速至额定转速之间选取均布的5个校准点，推荐值为1400r/min、1600r/min、1800r/min、2.000r/min、2200r/min,可根据发动机实际转速范围适当调整，保证车辆在7.2.1.3操作过程中能够正常行驶。对于第i校准点，校准点转速记为n;57.2.1.3起动试验车辆，逐步加速，变速器接入直接挡(自动变速器应置于“D”档),采用加速踏板控制车速，当外接转速表(外接转速表无法稳定测取转速时，可观察发动机转速表)的转速稳定指向n;时，测取当前驱动轮轮边线速度，记作第i校准点车速v7.2.1.4对于第i校准点，底盘测功机采用定速模式，将车速最大值设置为v;。起动车辆，逐步加速，直至将挡位挂回直接挡，将加速踏板踩到底。待底盘测功机显示的滚筒加载力稳定后，记录此时远程平台接收到的发动机最大参考转矩、发动机净输出转矩和摩擦扭矩，每个校准点的记录时间至少为10s。7.2.1.6在进行发动机转矩参数校准的同时也可按7.2.2～7.2.6进行相应数据项的校准。7.2.1.7对于发动机转矩参数，按公式(1)计算绝对误差。4,——第i校准点发动机转矩参数的绝对误差，%;M'——第i校准点发动机转矩参数的测量值，%,按公式(2)计算；M,——第i校准点发动机转矩参数的标准值，%,按公式(3)计算。M'=t.-t式中：t,——第i校准点，远程平台接收到的净输出转矩示值，%;t₆——第i校准点，远程平台接收到的摩擦扭矩示值，%。式中：T,——试验车辆发动机在n,转速时的最大转矩值，N·m;T——试验车辆发动机最大参考转矩(固定值),N·m。7.2.2车速传感器校准7.2.2.1按7.2.1.1~7.2.1.4进行5个校准点的测试，待底盘测功机显示的滚筒加载力稳定后，记录此时远程平台接收到的车速，每个校准点的记录时间至少为10s。7.2.2.2对于车速，按公式(4)计算相对误差。6JJF(机械)1058—20217.2.3.1按7.2.1.1~7.2.1.4进行5个校准点的测试，待底盘定后，记录此时远程平台接收到的发动机转速，并用转速传感器等测量发动机实际转速，每个校准点的记录时间至少为10s。7.2.3.2对于发动机转速，按公式(5)计算相对误差。n'——第i校准点，远程平台接收到的发动机转速示值平均值，r/min;n,——第i校准点，转速传感器示值平均值，r/min。7.2.4NOx传感器校准7.2.4.1使用NOx标准气和零气对PEMS(便携式排放测试系统)设备或排放测试设备进行标定。7.2.4.2按7.2.1.1~7.2.1.4进行5个校准点的测试，待底盘测功机显示的滚筒加载力稳定后，采用PEMS设备或排放测试设备采集车辆尾管处的NO排放。7.2.4.3对于NO传感器输出值，按公式(6)计算相对误差。NO,'--—第i校准点，远程平台接收到的下游NOx体积分数平均值，ppm;NO,——第i校准点，车辆尾管处实际测量值(体积分数)的平均值，ppm。按公式(7)计算绝对误差。7.2.5.2按7.2.1.1~7.2.1.4进行5个校准点的测试，待底盘测功机显示的滚筒加载力稳定后，采用PEMS设备或排放测试设备采集车辆尾管处的HC、CO和CO₂排放及排气7.2.5.3对于发动机燃料流量，按公式(8)计算相对误差。7式中：校准点的燃料流量相对误差；Q'——第i校准点，远程平台接收到的发动机燃料流量示值平均值，L/h;Q——第i校准点，通过碳平衡方法(参考GB17691—2018或GB/T27840—2011)计算发动机燃料流量的平均值，L/h。7.2.6进气量校准7.2.6.1使用空气流量计对PEMS设备或排放测试设备的进气量进行校准。使用HC、CO和CO₂标准气和零气对PEMS设备或排放测试设备进行标定。7.2.6.2按7.2.1.1～7.2.1.4进行5个校准点的测试，待底盘测功机显示的滚筒加载力稳定后，采用PEMS设备或排放测试设备采集车辆尾管处的HC、CO和CO₂排放及排气流量。按7.2.5计算发动机燃料流量。7.2.6.3对于进气量，按公式(9)计算相对误差。式中：δ,一—第i校准点的进气量相对误差；q'——第i校准点，远程平台接收到的进气量示值平均值，kg/h;q一—第i校准点，按公式(10)计算得到的进气量的平均值，kg/h。式中：q:--进气量，kg/h;7.2.7SCR温度传感器校准前温度传感器(如果适用)和SCR后温度传感器(如果适用)从后处理装置中拆下，置于干体炉插入孔中，保持传感器电路连接正常。同时将铂电阻温度计也置于该孔中。连接方式如图2所示。SCRSCR前温度传感器千体炉铂电阻温度计SCR后温度传感器87.2.7.2将钥匙旋至上电位置，或起动试验车辆并保持原地怠速，保持车载终端能够正常连接远程平台并传输数据。正常使用温度范围内，均匀选择至少5个校准点，推荐值为100℃、200℃、300℃、400℃、500℃。设置干体炉，使插入孔温度达到校准点温度。干体炉在达到每个校准点温度后稳定足够长的时间，保证温度传感器能够充分传热，所测量的温度数据应在3s内稳定不变。7.2.7.4对于SCR温度传感器，按公式(11)计算相对误差。t'——第i校准点，远程平台接收到的温度示值平均值，℃;t——第i校准点，铂电阻温度计示值平均值，℃。压差传感器(如果适用)从后处理装置中拆下，保持传感器电路连接正常，下游压力接口置于空气中，将上游压力接口连接压力校验仪，同时连接压力表，检验管路气密性合格。连接方式如图3所示。DPFDPF压差传感器前端压力校验仪压力表7.2.8.2将钥匙旋至上电位置，或起动试验车辆并保持原地怠速，保持车载终端能够正常连接远程平台并传输数据。10kPa、15kPa和20kPa。设置压力校验仪，使压力校验仪提供的压力达到校准点压力。用压力表测量管路中的表压力。7.2.8.4对于DPF压差传感器，按公式(12)计算相对误差。p'——第i校准点，远程平台接收到的压差示值平均值，kPa;9JJF(机械)1058—2021车辆系统相同[见ISO27145(所有部分)、ISO15765(所有部分)或SAEJ1939(所车载终端校准标准装置车载终端重型汽车远程排放车载终端校准标准装置车载终端图4车载终端校准连接方式远程平台校准标准装置平台显示重型汽车远程排放远程平台校准标准装置平台显示图5远程平台校准连接方式Q.6.4.5或其他相关标准中Q.6.4.5或其他相关标准中的要求随机模拟5组数据单元(车辆登入信息、OBD信息体、数据流信息体、车辆登否相同。8校准结果表达标准的溯源性及有效性说明、测量不确定度等(详见附录C)。9复校时间间隔车辆传感器及传输数据的复校时间间隔建议不超过2年，车载终端建议按照型号校准1次，远程平台建议按照软件版本校准1次。JJF(机械)1058—2021A.1测量方法本规范规定的测量方法如7.2.1所述。A.2转矩示值误差数学模型4发动机转矩参数的绝对误差，%;M发动机转矩参数的测量值，%;M发动机转矩参数的标准值，%;te远程平台接收到的净输出转矩示值，%;t远程平台接收到的摩擦扭矩示值，%;T,试验车辆发动机最大参考转矩(固定值),N·m。A.3灵敏系数A.4标准不确定度评定A.4.1不确定度来源分析本测量主要有两项标准不确定度，即由底盘测功机(标准装置)引入的标准不确定度u(M)和由远程平台引入的标准不确定度u(M),其他的不确定度来源可忽略不计。A.4.2由底盘测功机(标准装置)引入的标准不确定度u(M)以发动机转速1400r/min校准点为例，由底盘测功机(标准装置)引入的标准不u(M)=0.12%A.4.3由远程平台引入的标准不确定度u(M)A.4.3.1由远程平台重复性引入的标准不确定度u(M):以发动机转速1400r/min校准点为例，进行10次独立测试，测量结果见表A.1。JJF(机械)1058—2021次序123456789标准不确定度：u(M)=0.02%A.4.3.2由远程平台数显量化误差引入的标准不确定度u₂(M'):因远程平台可以设置小数点后位数，故由分辨力引入的标准不确定度极小。考虑由分辨力引入的标准不确定度，则u(M)=u(M)=0.02%A.5合成标准不确定度.(4)=√c²·u²(M)+c²·u²(M)=√(0.12%²+(0.02%)²≈0.12%A.6扩展不确定度取包含因子k=2,其扩展不确定度：U=2×0.12%=0.24%U=0.24%(k=2)JJF(机械)1058—2021车速示值误差测量不确定度评定B.1测量方法本规范规定的测量方法如7.2.2所述。B.2车速示值误差数学模型δ——车速相对误差；v'远程平台接收到的车速示值平均值，km/h;B.3灵敏系数B.4标准不确定度评定B.4.1不确定度来源分析本测量主要有两项标准不确定度，即由底盘测功机(标准装置)引入的标准不确定度u(v)和由远程平台引入的标准不确定度u(v'),其他的不确定度来源可忽略不计。B.4.2由底盘测功机(标准装置)引入的标准不确定度u(v)由上级溯源证书可得，该底盘测功机车速测量的相对扩展不确定度为0.12%(包含因子为2),则在车速为50km/h的情况下，标准不确定度：B.4.3由远程平台引入的标准不确定度u(v')B.4.3.1由远程平台重复性引入的标准不确定度u(v):以车速50km/h校准点为例，进行10次独立测试，测量结果见表B.1。表B.150km/h校准点远程平台测量数据次序123456789则单次测量的实验标准差：JJF(机械)1058—2021标准不确定度：u(v'=0.008km/hB.4.3.2由远程平台数显量化误差引入的标准不确定度u₂(v'):因远程平台可以设置小数点后位数，故由分辨力引入的标准不确定度极小。B.4.3.3由重复性引入的标准不确定度大于由分辨力引入的标准不确定度，因此可以不考虑由分辨力引入的标准不确定度，则u(v')=u(v')=0.008km/hB.5合成标准不确定度B.6扩展不确定度取包含因子k=2,其扩展不确定度：U=2×0.07%=0.14%上述分析及计算得到车速示值误差测量结果的扩展不确定度：U=0.14%(k=2)JJF(机械)1058—2021附录C校准证书或校准报告内容校准证书或校准报告应至少包括以下内容：a)标题，如“校准证书”或“校准报告”;b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);d)校准证书或校准报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；e)送校单位的名称和地址；f)被校对象的描述和明确标识；g)进行校准的日期，如果校准证书或校准报告与校准结果的有效性和应用有关，应说明被校对象的接收日期；h)如果校准证书或校准报告与校准结果的有效性和应用有关，应对抽样程序进行i)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及编号；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k)校准环境的描述；1)校准结果及测量不确定度的说明；m)校准证