一种柴油发动机后处理故障诊断仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及柴油发动机的后处理故障诊断仪。
【背景技术】
[0002]为了保护环境，世界各国相继出台了控制汽车尾气排放的相关法规，越来越严格的排放法规使得单纯的机内净化技术很难满足法规要求，必须依靠机外后处理技术予以辅助。在机外技术处理方面，目前国内各大柴油发动机公司和整车厂主要采用选择性催化还原系统技术控制柴油机的氮氧化物排放，而选择性催化还原系统需要用尿素泵从尿素箱里抽取尿素溶液，并以一定的精度喷射进排气管里，同时用氮氧化物传感器监控尾气排放是否达标。
[0003]然而，目前存在的一个严重问题是:作为柴油发动机后处理最主要的零件尿素泵和氮氧化物传感器有着比较多的故障，且很难靠经验来判断它们的故障所在。
【发明内容】
[0004]本实用新型旨在提供一种柴油发动机的后处理故障诊断仪，其能有效判断出尿素泵和氮氧化物传感器的故障点。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种柴油发动机后处理故障诊断仪，包括用户界面模块、控制局域网通讯模块、电子控制单元和电源模块；其特征在于:用户界面模块包括打开设备程序和退出程序，还包括尿素泵界面和氮氧化物传感器界面；控制局域网通讯模块分别与用户界面、带电子控制单元的尿素泵和氮氧传感器、电子控制单元连接，其作用在于获取尿素泵和氮氧传感器的故障信息并反馈到用户界面上；电子控制单元主要包含I到2个微控制单元和I到2个直流电机驱动模块，电子控制单元的主要输出信号包含控制电机信号、控制计量阀信号、控制加热信号、控制第一电磁阀信号、控制第二电磁阀信号、控制第一压力传感器信号和控制第二压力传感器信号；电源模块分别与控制局域网通讯模块和电子控制单元连接，为柴油发动机后处理故障诊断仪供电，并为尿素泵和氮氧化物传感器供电。
[0006]优选地，所述尿素泵界面包含尿素泵的待机、预注建压、启动喷射、停止喷射、清空、精度测试、加热测试、泵故障码、泵故障码分析、尿素压力、空气压力和设备状态；氮氧化物传感器界面包括启动传感器测试、停止传感器测试、氧浓度、氮氧浓度、NOx故障码、NOx故障码分析；尿素泵界面和氮氧化物传感器界面还可根据需要整合到同一个界面内。
[0007]优选地，所述电子控制单元驱动尿素泵工作，并在尿素泵工作过程中诊断尿素泵是否有故障，所述微控制单元包含驱动尿素泵工作的控制逻辑，控制逻辑为:
[0008]第一步:待机，所述微控制单元检测尿素泵内各零件状态，是否有短路、开路故障；
[0009]第二步:预注建压，所述控制电机信号驱动尿素泵内的电机旋转，将尿素溶液抽到尿素泵内，通过读取第一压力传感器信号以及控制电机旋转，使尿素泵内的尿素溶液压力达到预期压力；再根据尿素泵类型，决定是否打开尿素泵内的第一电磁阀或第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别用于控制尿素泵内的压缩空气和尿素溶液流动；
[0010]第三步:启动喷射和停止喷射，启动喷射时，控制计量阀信号打开计量阀，尿素溶液从计量阀的一端流出，实现喷射功能；同时所述控制电机信号驱动尿素泵内的电机继续旋转，将尿素溶液抽到尿素泵内，所述计量阀可安装于尿素泵内或安装于柴油发动机排气管上，停止喷射时，控制计量阀信号关闭计量阀；
[0011]第四步:清空，所述微控制单元根据尿素泵类型协调控制电机信号、控制计量阀信号、控制第一电磁阀信号、控制第二电磁阀信号、控制第一压力传感器信号和控制第二压力传感器信号来控制尿素泵，将尿素泵内的尿素溶液清空。
[0012]优选地，所述控制加热信号用于加热尿素泵内的加热毯或其它加热模块，诊断尿素泵的加热功能是否正常。
[0013]优选地，所述控制电机信号含24V或12V供电电压和PWM信号，所述控制计量阀信号、控制第一电磁阀信号、控制第二电磁阀信号可以是PWM信号或开关信号，所述控制加热信号是5V或更高的供电电压，所述控制第一压力传感器信号和控制第二压力传感器信号含5V供电电压和采集压力传感器的压力信号。
【附图说明】
[0014]下面将结合附图详细说明柴油发动机的后处理故障诊断仪，其中:
[0015]图1是本实用新型的结构图；
[0016]图2和图3是本实用新型的用户界面图。
【具体实施方式】
[0017]图1示出了一种柴油发动机的后处理故障诊断仪100。后处理故障诊断仪100主要包括用户界面110、控制局域网(ControllerAreaNetwork，CAN)通讯模块150、电子控制单元160和电源模块155。
[0018]用户界面110包括打开设备111和退出112功能，还包括尿素泵界面120和氮氧化物传感器界面140的选择。
[0019]尿素泵界面120包含产品选择121、待机122、预注建压123、启动喷射124、停止喷射125、清空126、泵故障码分析127、泵故障码128、精度测试130、加热测试133、尿素压力136、空气压力137、设备状态138。精度测试包含启动精度测试131和停止精度测试132。加热测试133包含启动加热134和停止加热135。泵故障码128用来显示尿素泵的故障代码，泵故障码分析127用来显示产生尿素泵故障代码的可能原因。尿素压力136用来显示尿素泵内的尿素压力，空气压力137用来显示尿素泵内的空气压力。精度测试130用来测试尿素泵的喷射精度。
[0020]氮氧化物传感器界面140包含NOx传感器141、氧浓度142、氮氧浓度143、NOx故障码分析144、N0x故障码145、停止传感器测试146和启动传感器测试147。NOx NOx传感器141用来选择氮氧化物传感器的类型，氧浓度142和氮氧浓度143用来显示氮氧化物传感器测到的介质的氧的浓度和氮氧的浓度。NOx故障码145用来显示氮氧传感器的故障代码，NOx故障码分析144用来显示产生NOx故障代码的可能原因。
[0021]CAN通讯模块150 —般由CAN控制器、CAN驱动器及中心微处理器构成。CAN通讯模块150基于SAE-J1939协议与带电子控制单元的尿素泵及氮氧化物传感器176通讯，将用户界面110信息传递给带电子控制单元的尿素泵及氮氧化物传感器176 ;同时，将带电子控制单元的尿素泵及氮氧化物传感器176信息传递到用户界面110，起到诊断尿素泵和氮氧传感器问题的作用。
[0022]CAN通讯模块150也是基于SAE-J1939协议与电子控制单元160通讯，电子控制单元160对不带电子控制单元的尿素泵175进行诊断，并将诊断出的问题通过CAN通讯模块150传递到用户界面110。
[0023]电子控制单元160主要包含I到2个微控制单元(Micro Control Unit，MCU) 161和I到2个直流电机驱动模块162，电子控制单元160的主要输出包含控制电机信号171、控制计量阀信号170、控制加热信号169、控制第一电磁阀信号168、控制第二电磁阀信号167、控制第一压力传感器信号166和控制第二压力传感器信号165。
[0024]电源模块155与CAN通讯模块150和电子控制单元160连接，为后处理故障诊断仪100供电，也可为不带电子控制单元的尿素泵175和带电子控制单元的尿素泵和氮氧传感器176供电。
[0025]电子控制单元160通过驱动尿素泵175实现喷射尿素溶液