一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理故障診斷儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理故障診斷儀。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保護(hù)環(huán)境，世界各國相繼出臺了控制汽車尾氣排放的相關(guān)法規(guī)，越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)使得單純的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)很難滿足法規(guī)要求，必須依靠機(jī)外后處理技術(shù)予以輔助。在機(jī)外技術(shù)處理方面，目前國內(nèi)各大柴油發(fā)動(dòng)機(jī)公司和整車廠主要采用選擇性催化還原系統(tǒng)技術(shù)控制柴油機(jī)的氮氧化物排放，而選擇性催化還原系統(tǒng)需要用尿素泵從尿素箱里抽取尿素溶液，并以一定的精度噴射進(jìn)排氣管里，同時(shí)用氮氧化物傳感器監(jiān)控尾氣排放是否達(dá)標(biāo)。
[0003]然而，目前存在的一個(gè)嚴(yán)重問題是:作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理最主要的零件尿素泵和氮氧化物傳感器有著比較多的故障，且很難靠經(jīng)驗(yàn)來判斷它們的故障所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理故障診斷儀，其能有效判斷出尿素泵和氮氧化物傳感器的故障點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理故障診斷儀，包括用戶界面模塊、控制局域網(wǎng)通訊模塊、電子控制單元和電源模塊；其特征在于:用戶界面模塊包括打開設(shè)備程序和退出程序，還包括尿素泵界面和氮氧化物傳感器界面；控制局域網(wǎng)通訊模塊分別與用戶界面、帶電子控制單元的尿素泵和氮氧傳感器、電子控制單元連接，其作用在于獲取尿素泵和氮氧傳感器的故障信息并反饋到用戶界面上；電子控制單元主要包含I到2個(gè)微控制單元和I到2個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電子控制單元的主要輸出信號包含控制電機(jī)信號、控制計(jì)量閥信號、控制加熱信號、控制第一電磁閥信號、控制第二電磁閥信號、控制第一壓力傳感器信號和控制第二壓力傳感器信號；電源模塊分別與控制局域網(wǎng)通訊模塊和電子控制單元連接，為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理故障診斷儀供電，并為尿素泵和氮氧化物傳感器供電。
[0006]優(yōu)選地，所述尿素泵界面包含尿素泵的待機(jī)、預(yù)注建壓、啟動(dòng)噴射、停止噴射、清空、精度測試、加熱測試、泵故障碼、泵故障碼分析、尿素壓力、空氣壓力和設(shè)備狀態(tài)；氮氧化物傳感器界面包括啟動(dòng)傳感器測試、停止傳感器測試、氧濃度、氮氧濃度、NOx故障碼、NOx故障碼分析；尿素泵界面和氮氧化物傳感器界面還可根據(jù)需要整合到同一個(gè)界面內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，所述電子控制單元驅(qū)動(dòng)尿素泵工作，并在尿素泵工作過程中診斷尿素泵是否有故障，所述微控制單元包含驅(qū)動(dòng)尿素泵工作的控制邏輯，控制邏輯為:
[0008]第一步:待機(jī)，所述微控制單元檢測尿素泵內(nèi)各零件狀態(tài)，是否有短路、開路故障；
[0009]第二步:預(yù)注建壓，所述控制電機(jī)信號驅(qū)動(dòng)尿素泵內(nèi)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將尿素溶液抽到尿素泵內(nèi)，通過讀取第一壓力傳感器信號以及控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，使尿素泵內(nèi)的尿素溶液壓力達(dá)到預(yù)期壓力；再根據(jù)尿素泵類型，決定是否打開尿素泵內(nèi)的第一電磁閥或第二電磁閥，所述第一電磁閥和第二電磁閥分別用于控制尿素泵內(nèi)的壓縮空氣和尿素溶液流動(dòng)；
[0010]第三步:啟動(dòng)噴射和停止噴射，啟動(dòng)噴射時(shí)，控制計(jì)量閥信號打開計(jì)量閥，尿素溶液從計(jì)量閥的一端流出，實(shí)現(xiàn)噴射功能；同時(shí)所述控制電機(jī)信號驅(qū)動(dòng)尿素泵內(nèi)的電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，將尿素溶液抽到尿素泵內(nèi)，所述計(jì)量閥可安裝于尿素泵內(nèi)或安裝于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上，停止噴射時(shí)，控制計(jì)量閥信號關(guān)閉計(jì)量閥；
[0011]第四步:清空，所述微控制單元根據(jù)尿素泵類型協(xié)調(diào)控制電機(jī)信號、控制計(jì)量閥信號、控制第一電磁閥信號、控制第二電磁閥信號、控制第一壓力傳感器信號和控制第二壓力傳感器信號來控制尿素泵，將尿素泵內(nèi)的尿素溶液清空。
[0012]優(yōu)選地，所述控制加熱信號用于加熱尿素泵內(nèi)的加熱毯或其它加熱模塊，診斷尿素泵的加熱功能是否正常。
[0013]優(yōu)選地，所述控制電機(jī)信號含24V或12V供電電壓和PWM信號，所述控制計(jì)量閥信號、控制第一電磁閥信號、控制第二電磁閥信號可以是PWM信號或開關(guān)信號，所述控制加熱信號是5V或更高的供電電壓，所述控制第一壓力傳感器信號和控制第二壓力傳感器信號含5V供電電壓和采集壓力傳感器的壓力信號。
【附圖說明】
[0014]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理故障診斷儀，其中:
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2和圖3是本實(shí)用新型的用戶界面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理故障診斷儀100。后處理故障診斷儀100主要包括用戶界面110、控制局域網(wǎng)(ControllerAreaNetwork，CAN)通訊模塊150、電子控制單元160和電源模塊155。
[0018]用戶界面110包括打開設(shè)備111和退出112功能，還包括尿素泵界面120和氮氧化物傳感器界面140的選擇。
[0019]尿素泵界面120包含產(chǎn)品選擇121、待機(jī)122、預(yù)注建壓123、啟動(dòng)噴射124、停止噴射125、清空126、泵故障碼分析127、泵故障碼128、精度測試130、加熱測試133、尿素壓力136、空氣壓力137、設(shè)備狀態(tài)138。精度測試包含啟動(dòng)精度測試131和停止精度測試132。加熱測試133包含啟動(dòng)加熱134和停止加熱135。泵故障碼128用來顯示尿素泵的故障代碼，泵故障碼分析127用來顯示產(chǎn)生尿素泵故障代碼的可能原因。尿素壓力136用來顯示尿素泵內(nèi)的尿素壓力，空氣壓力137用來顯示尿素泵內(nèi)的空氣壓力。精度測試130用來測試尿素泵的噴射精度。
[0020]氮氧化物傳感器界面140包含NOx傳感器141、氧濃度142、氮氧濃度143、NOx故障碼分析144、N0x故障碼145、停止傳感器測試146和啟動(dòng)傳感器測試147。NOx NOx傳感器141用來選擇氮氧化物傳感器的類型，氧濃度142和氮氧濃度143用來顯示氮氧化物傳感器測到的介質(zhì)的氧的濃度和氮氧的濃度。NOx故障碼145用來顯示氮氧傳感器的故障代碼，NOx故障碼分析144用來顯示產(chǎn)生NOx故障代碼的可能原因。
[0021]CAN通訊模塊150 —般由CAN控制器、CAN驅(qū)動(dòng)器及中心微處理器構(gòu)成。CAN通訊模塊150基于SAE-J1939協(xié)議與帶電子控制單元的尿素泵及氮氧化物傳感器176通訊，將用戶界面110信息傳遞給帶電子控制單元的尿素泵及氮氧化物傳感器176 ;同時(shí)，將帶電子控制單元的尿素泵及氮氧化物傳感器176信息傳遞到用戶界面110，起到診斷尿素泵和氮氧傳感器問題的作用。
[0022]CAN通訊模塊150也是基于SAE-J1939協(xié)議與電子控制單元160通訊，電子控制單元160對不帶電子控制單元的尿素泵175進(jìn)行診斷，并將診斷出的問題通過CAN通訊模塊150傳遞到用戶界面110。
[0023]電子控制單元160主要包含I到2個(gè)微控制單元(Micro Control Unit，MCU) 161和I到2個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊162，電子控制單元160的主要輸出包含控制電機(jī)信號171、控制計(jì)量閥信號170、控制加熱信號169、控制第一電磁閥信號168、控制第二電磁閥信號167、控制第一壓力傳感器信號166和控制第二壓力傳感器信號165。
[0024]電源模塊155與CAN通訊模塊150和電子控制單元160連接，為后處理故障診斷儀100供電，也可為不帶電子控制單元的尿素泵175和帶電子控制單元的尿素泵和氮氧傳感器176供電。
[0025]電子控制單元160通過驅(qū)動(dòng)尿素泵175實(shí)現(xiàn)噴射尿素溶液