颗粒捕集器失效在线自动告警系统的制作方法

本实用新型涉及一种告警系统。特别是涉及一种用于装有颗粒捕集器的柴油车的基于排气温度和背压的颗粒捕集器失效在线自动告警系统。

背景技术：

机动车，特别是在用重型柴油车，尾气排放已成为我国空气污染的首要来源，成为造成灰霾、光化学烟雾污染的重要因素。《中国机动车污染防治年报》数据显示：柴油车保有量占汽车保有量的16.1％，其氮氧化物和颗粒物排放占汽车污染物排放总量的68.1％和90％以上。因此，淘汰或治理正在运行的“黄标车”能够有效降低柴油车NOx和颗粒物的排放。

对于部分车况较好且行驶里程较少、残存价值较高的“黄标车”而言，通过对其加装后处理设备进行治理，能够在节约社会资源的同时见底机动车的污染排放。柴油机颗粒物捕集器是目前为止世界公认的去除柴油机颗粒物排放的最有效的技术手段，是今后应对更严格的排放法规的关键技术之一。

目前国内南京、武汉、山东等省市都在采用DPF技术进行在用车改造。北京市《2013-2017年清洁空气行动计划》中明确规定：2014年底前，新增重型柴油车全部实施机动车第五阶段排放标准，其中市域内使用的重型柴油车必须安装颗粒物捕集器。

颗粒物捕集器通过其过滤载体捕集颗粒物，然后再将过滤载体中捕集的颗粒物通过高温氧化燃烧以完成捕集器的再生，实现颗粒物捕集器的持续工作。而当颗粒物捕集器相关部件失效时，若不能及时有效地提示驾驶员排除故障及处理失效部件，将不能按预设条件完成再生过程，而引起发动机排气背压上升、过滤效率下降、柴油机燃油经济性和动力性恶化并造成更严重的排气污染，甚至导致柴油发动机的故障及车辆的损坏。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种基于排气温度和背压的颗粒捕集器失效在线自动告警系统，能够提示驾驶员采取措施以保证颗粒物捕集器效能的正常发挥，也为DPF的安全使用、效益评估和产品优化改进提供数据支持。

本实用新型所采用的技术方案是：一种颗粒捕集器失效在线自动告警系统，包括微控制器，所述的微控制器分别连接：用于采集车辆信息的数据采集单元、用于接收车辆经纬度信息和车速信息的GPS通讯模块、用于计算时间信息的RTC时钟模块、用于进行车辆信息的解析和存储的数据存储模块、以及用于进行告警的告警指示灯控制模块，所述的数据存储模块还连接GPRS通讯模块，用于通过GPRS通讯模块将车辆的数据信息实时在线发送至外部的数据监测平台。

所述的数据采集单元包括信号输出端与所述微控制器的信号输入端相连的数据采集模块，所述数据采集模块的信号输入端分别连接：CAN总线通讯模块、第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器和第二温度传感器，其中，所述CAN总线通讯模块的信号输入端连接车辆OBD诊断接口，所述第一压力传感器和第一温度传感器设置在颗粒物捕集器(15)的入口端，所述第二压力传感器和第二温度传感器设置在颗粒物捕集器的出口端。

所述的告警指示灯控制模块分别连接告警指示灯和发动机点火控制端。

所述的告警指示灯包括有红色LED指示灯、黄色LED指示灯和绿色LED指示灯。

本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统，通过采集发动机转速、颗粒物捕集器进出口端压力差和温度数据，并将数据实时上传至监测平台，监测平台通过数据计算和分析，能够判断颗粒物捕集器及各个温度、压力传感器是否正常工作，并在相应部件失效时自动提出告警，能够提示驾驶员采取措施以保证颗粒物捕集器效能的正常发挥，有效降低柴油机颗粒物和燃油消耗，为确保DPF的安全使用、进行环境效益评估以及产品不断优化改进提供数据支持。

附图说明

图1是本实用新型颗粒捕集器失效在线自动告警系统的构成框图；

图2是本实用新型中数据采集单元的构成框图；

图3是本实用新型中告警指示灯控制模块的输出信号连接示意图。

图中

1：微控制器 2：数据采集单元

3：GPS通讯模块 4：数据存储模块

5：GPRS 通讯模块 6：RTC时钟模块

7：告警指示灯控制模块 8：CAN总线通讯模块

9：车辆OBD诊断接口 10：数据采集模块

11：第一压力传感器 12：第一温度传感器

13：第二压力传感器 14：第二温度传感器

15：颗粒物捕集器 16：告警指示灯

17：发动机点火控制端

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统做出详细说明。

如图1所示，本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统，包括微控制器1，所述的微控制器1分别连接：用于采集车辆信息的数据采集单元2、用于接收车辆经纬度信息和车速信息的GPS通讯模块3、用于计算时间信息的RTC时钟模块6、用于进行车辆信息的解析和存储的数据存储模块4、以及用于进行告警的告警指示灯控制模块7，所述的数据存储模块4还连接GPRS通讯模块5，用于通过GPRS通讯模块5将车辆的数据信息实时在线发送至外部的数据监测平台。

本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统，在数据发送前，会自动对所发送数据进行AES机密，使用长度为256Bit的密钥，确保数据的安全；当所发送数据异常时，会及时发送告警信息。

如图2所示，所述的数据采集单元2包括信号输出端与所述微控制器1的信号输入端相连的数据采集模块10，所述数据采集模块10的信号输入端分别连接：用于实时获取车辆运行中发动机转速信号的CAN总线通讯模块8、采集颗粒物捕集器15入口端压力和温度信息的第一压力传感器11和第一温度传感器12以及采集颗粒物捕集器15出口端压力和温度信息的第二压力传感器13和第二温度传感器14，其中，所述CAN总线通讯模块8的信号输入端连接车辆OBD诊断接口9来读取发动机转速信号，所述第一压力传感器11和第一温度传感器12设置在颗粒物捕集器15的入口端，所述第二压力传感器13和第二温度传感器14设置在颗粒物捕集器15的出口端。数据采集模块10实时读取各传感器信号并转化为数据信息，经传输端传送至微控制器1

如图3所示，所述的告警指示灯控制模块7分别连接告警指示灯16和发动机点火控制端17，用于控制告警指示灯的状态并在确保颗粒物捕集器15零件失效时能够及时停车。所述的告警指示灯16包括有红色LED指示灯161、黄色LED指示灯162和绿色LED指示灯163。其中，当颗粒物捕集器15温度压力信号在既定转速下在正常范围时点亮绿灯，表示颗粒物捕集器15工作正常；当温度和压力信号在既定转速下长时间处于异常状态，但不超过安全限值时点亮黄灯，提示驾驶员及时处理；当温度压力信号连续一端时间超过安全限值，点亮红色指示灯并向发动机点火控制端17发送指令，强制停车检修。

本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统，由车辆OBD诊断接口9提供电源，为系统的各个模块供电，车辆启动时车辆OBD诊断接口9上电，本告警系统可自动上电运行，无需外接电源模块。

本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统，整体封装在铝制盒中，与车辆OBD诊断接口9通过连接线束相连接。

在使用本实用新型的颗粒捕集器失效在线自动告警系统前，启动车辆时车辆OBD诊断接口9通电，此时与车辆OBD诊断接口9相连接的自动告警系统即可自动上电，各模块正常上电运行，微控制器1开始读取和处理各个模块所传输的数据，控制其他模块协同运行。

本实用新型实施例中：所述的微控制器1采用型号为MC9S12XEP100的芯片；所述的数据存储模块4采用型号为AS7C4098的芯片；所述的数据采集模块10采用型号为TDA61的芯片。