CN105298606A - 一种开关电磁阀故障报警方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关电磁阀故障报警方法和装置，该方法包括：在开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的在不超过预设温度的期间内，检测尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；在检测到尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于第一阈值时，发出故障报警信号。通过本发明的技术方案，能够实现在开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，判断出开关电磁阀是否存在异常关闭故障，如发生异常关闭，则发出故障报警信号，用户根据报警信号提示，能够快速排查开关电磁阀是否存在动铁芯卡滞等机械故障。

Description

一种开关电磁阀故障报警方法和装置

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种开关电磁阀故障报警方法和装置。

背景技术

汽车尾气中的氮氧化合物不仅是酸雨的成因之一，对人体也有直接的危害。车用尿素溶液的作用就是和汽车尾气中的氮氧化合物发生化学反应生成无毒的氮气和水，从而降低汽车尾气中有毒气体的排放，减少污染。

车用尿素溶液一般为浓度为32.5％的尿素水溶液，在180℃以上即可热解产生氨气(NH₃)，温度低于-11.5℃开始结冰。为了保证SCR(SelectiveCatalyticReduction，车用选择性催化还原尾气处理系统)系统正常工作，低温下需要对车用尿素进行加热，保证尿素为液态。

现有技术一般采用发动机冷却水对车用尿素进行加热，而冷却水对车用尿素的加热依靠冷却液开关电磁阀控制。开关电磁阀是根据控制单元发出的指令来控制发动机冷却水给尿素加热的液压元件，简称电磁阀。发动机正常工作时，发动机冷却水温度为83～95℃，当电磁阀正常开启时，车用尿素能够被发动机冷却水加热到预设温度，SCR系统能够正常工作，但是当车用尿素还没有被加热到预设温度，由于电磁阀动铁芯片卡滞等机械故障发生电磁阀异常关闭时，SCR系统就不能正常工作。

现有技术方案中，只有对尿素箱电磁阀开路、尿素箱电磁阀对电源短路、尿素箱电磁阀对地短路等几种电磁阀电气故障进行诊断，而针对电磁阀动铁芯卡滞等机械故障还没有诊断方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，如何实现开关电磁阀异常关闭的故障检测。

针对上述问题，本发明提出了一种开关电磁阀的故障报警方法，所述开关电磁阀安装在尿素箱的加热管路中，包括：

在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；

在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔所述第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于所述第一阈值时，发出故障报警信号。

优选地，所述方法还包括：

在所述开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值；

在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值时，发出故障报警信号。

优选地，所述尿素箱的加热管路与冷却燃油发动机的冷却管路连通；所述尿素箱所在环境的温度由通过可信性检测的环境温度传感器得到；当所述环境温度传感器未通过可信性检测时，所述尿素箱所在环境的温度由发动机的进气温度得到。

优选地，所述第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的升高而减小；所述第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的降低而增大。

优选地，所述尿素箱中尿素溶液的温度由通过可信性检测的尿素温度传感器得到；在尿素温度传感器未通过可信性检测时，所述尿素箱中尿素溶液的温度由尿素泵的温度得到。

另外，本发明还提出了一种基于上述方法的一种开关电磁阀的故障报警装置，所述开关电磁阀安装在尿素箱的加热管路中，其特征在于，包括：

第一检测单元，用于在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；

第一报警单元，用于在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔所述第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于所述第一阈值时，发出故障报警信号。

优选地，所述装置还包括：

第二检测单元，用于在所述开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值；

第二报警单元，用于在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值时，发出故障报警信号。

优选地，所述尿素箱的加热管路与发动机的冷却管路连通，所述装置还包括：

第一输入单元，用于在环境温度传感器通过可信性检测时，将所述环境温度传感器采集得到的温度值输入至所述第二检测单元；

第二输入单元，用于在环境温度传感器未通过可信性检测时，将所述发动机的进气温度输入至所述第二检测单元。

优选地，所述第二检测单元还包括：

查找单元，用于在接收到尿素箱所在环境温度时，在预设表中查找与尿素箱所在环境温度相匹配的第二阈值；所述预设表中，第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的升高而减小，随所述尿素箱所在环境的温度的降低而增大。

优选地，所述装置还包括：

第三输入单元，用于在尿素温度传感器通过可信性检测时，将所述尿素温度传感器采集得到的温度值输入至所述第一检测单元和第二检测单元；

第四输入单元，用于在尿素温度传感器未通过可信性检测时，将尿素泵的温度值输入至所述第一检测单元和第二检测单元。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种开关电磁阀故障报警方法，通过在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的在不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值来判断开关电磁阀是否存在异常关闭故障，如发生异常关闭，则发出故障报警信号，用户根据报警信号提示，能够快速排查是否存在动铁芯卡滞等机械故障。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警方法流程示意图；

图2A为本发明一实施例提供的开关电磁阀关闭状态的结构示意图；

图2B为本发明一实施例提供的开关电磁阀开启状态的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警方法流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警装置示意框图；

图5为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警装置示意框图；

图6A为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警装置逻辑示意图；

图6B为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警装置逻辑示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1为本发明一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警方法流程示意图。参见图1，所述开关电磁阀安装在尿素箱的加热管路中，该方法包括：

S1、在开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，检测尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；

S2、在检测到尿素箱中尿素溶液的温度在相隔所述第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于第一阈值时，发出故障报警信号。

需要说明的是，开关电磁阀安装在尿素箱的加热管路中，开关电磁阀的开启和关闭可以控制汽车发动机冷却水是否流通，发动机冷却水流通时，通过热传递为尿素箱中的尿素溶液进行加热。车用尿素溶液的温度在低于-11.5℃时开始结冰，此时不能正常使用，必须对结冰的尿素溶液进行加热，直至尿素溶液解冻，达到理想工作温度。

开关电磁阀的结构示意图如图2A所示，包括：电磁线圈1、弹簧2、动铁芯3、上腔室4、橡胶隔膜5、下腔室6和导流口7。

开关电磁阀的基本工作原理为：电磁线圈1通电后产生的电磁力通过弹簧2将动铁芯3提起，从而将导流口7打开，使得上腔室4内的冷却水经导流口7流出，此时主阀下腔室6内压力变小，橡胶隔膜5上下腔内形成的压差克服弹簧力而向下运动，主阀阀塞开启，冷却水流通，开关电磁阀为开启状态，如图2B所示。

当电磁线圈1断电后，电磁力消失，动铁芯3在弹簧力的作用下复位，导流口7关闭，主阀下腔室6压力增大，并在弹簧力的作用下使得橡胶隔膜5向上运动，冷却水断流，开关电磁阀为关闭状态，如图2A所示。

另外，需要说明的是，当汽车电子控制单元判断开关电磁阀需要开启时，会向开关电磁阀输出一个高电平(或低电平)，触发开关电磁阀开启；当汽车电子控制单元判断开关电磁阀需要关闭时，会向开关电磁阀输出一个低电平(或高电平)，触发开关电磁阀关闭。

开关电磁阀的开启状态信号为有效电平期间是指开关电磁阀工作时，接收到的任一高电平信号到随后接收到的第一个低电平信号之间的时间区间。

可选地，第一预定时间可以根据尿素箱所在环境温度进行设置，比如尿素箱所在环境温度为15℃，远比当前时刻尿素箱中尿素溶液的温度-11.5℃高时，第一预定时间可以设得相对长一些，比如10分钟，当尿素箱所在环境温度为2℃，远比当前时刻尿素箱中尿素溶液的温度8℃低时，第一预定时间可以设得相对短一些，比如2分钟。

可选地，第一阈值可以根据尿素箱所在环境温度进行设置，比如尿素箱所在环境温度为15℃，远比当前时刻尿素箱中尿素溶液的温度-11.5℃高时，第一阈值可以设得相对低一些，比如2℃，当尿素箱所在环境温度为2℃，远比当前时刻尿素箱中尿素溶液的温度8℃低时，第一阈值可以设得相对高一些，比如5℃。

可选地，预设温度可以为尿素溶液的解冻温度(比如10℃)或保温温度(比如12℃)，具体可以根据每种车型实际使用的尿素溶液的浓度进行预先设定。

可以理解的是，尿素箱中尿素溶液的温度上升到一定温度，比如和发动机冷却水的温度比较接近时，温度上升会比较缓慢，此时尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量很可能小于第一阈值，所以如果本发明提供的技术方案不限定在开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内做故障检测，就有可能会出现误判断，即开关电磁阀本来是开启的，但是判断为是异常关闭的，就会出现误报警。本发明提供的技术方案能够提高开关电磁阀故障检测的准确度。

优选地，所述步骤S1还包括：当尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度时，开始计时，当计时持续第一预设时间后，判断相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值。这样本发明提供的技术方案能够覆盖尿素溶液达到预设温度之前的整个温度变化过程，保证了判断的有效性和可靠性。

例如，假设尿素箱中尿素溶液的初始温度为-11.5℃，本发明提供的技术方案能够在尿素溶液为-11.5℃就开始判断，每隔第一预定时间，比如每隔10分钟，就对尿素箱中尿素溶液的温度变化判断一次，直至尿素箱中的尿素溶液达到预设温度为止。

优选地，在S1步骤之前，还包括按预设采样频率对模拟尿素溶液温度信号进行采样，得到尿素溶液温度的数字采样信号，则步骤S1和S2中对尿素箱中尿素溶液的温度变化检测，变为对采样后的数字尿素溶液温度变化进行检测。

可选地，报警信号可以为人工智能语音合成的报警信号、蜂鸣器发出的预定频率范围内(比如2kHz～4kHz)的声音信号等。

可选地，报警信号可以为持续预定时间(比如5秒)的连续报警信号，也可为间隔预定时间(比如每隔2秒)的多次(比如3次)非连续报警信号。

上述技术方案具体示例：假设预设温度为10℃，第一预定时间为10分钟，第一阈值为10℃，7:00时尿素箱中尿素溶液的温度为-11℃。由于7:00时尿素溶液的温度为-11℃，小于预设温度10℃，开关电磁阀开启，同时开始计时，当计时持续10分钟到达7:10时，尿素溶液的温度为-5℃，尿素溶液在第一预设时间10分钟内，温度变化量为-5-(-11)＝6℃，小于第一阈值10℃，系统发出第一故障报警信号，提醒用户开关电磁阀发生异常关闭，用户可以根据报警提醒，及时去排查开关电磁阀是否存在机械故障。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种开关电磁阀故障报警方法，通过在开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的在不超过预设温度的期间内，检测尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值来判断开关电磁阀是否存在异常关闭故障，如发生异常关闭，则发出故障报警信号，用户根据报警信号提示，能够快速排查开关电磁阀是否存在动铁芯卡滞等机械故障。

如图3所示，优选地，所述方法还包括：

S3、在开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测尿素箱中尿素溶液的温度与尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值；

S4、在检测到尿素箱中尿素溶液的温度与尿素箱所在环境的温度之间的差值在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值时，发出故障报警信号。

需要说明的是，当汽车电子控制单元判断开关电磁阀需要开启时，会向开关电磁阀输出一个高电平(或低电平)，触发开关电磁阀开启；当汽车电子控制单元判断开关电磁阀需要关闭时，会向开关电磁阀输出一个低电平(或高电平)，触发开关电磁阀关闭。

开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间是指开关电磁阀工作时，接收到的任一高电平信号到随后接收到的第一个低电平信号之间的时间区间。

可选地，第二预定时间可以根据尿素箱所在环境温度进行设置，比如尿素箱所在环境温度为35℃，远比当前时刻尿素箱中尿素溶液的温度15℃高时，第二预定时间可以设得相对短一些，比如2分钟，当尿素箱所在环境温度为2℃，远比当前时刻尿素箱中尿素溶液的温度18℃低时，第一预定时间可以设得相对长一些，比如10分钟。

优选地，所述步骤S3还包括：当尿素箱中尿素溶液的温度与尿素箱所在环境的温度之间的差值大于第二阈值时，开始计时，当计时持续第二预定时间后，判断所述差值在相隔第二预定时间的两个时刻是否均大于第二阈值。这样，本发明提供的开关电磁阀故障检测能够覆盖尿素溶液温度过高时，开关电磁阀本应关闭，但是异常开启的整个过程，保证了判断的有效性和可靠性。

例如，假设尿素箱中尿素溶液的温度为20℃，此时温度已经过高，开关电磁阀需要关闭，本发明提供的技术方案能够在尿素箱中尿素溶液的温度为20℃时就开始判断，而不是等到尿素溶液的温度升高到21℃或25℃或其他温度时才开始判断，这样能覆盖尿素溶液温度过高时，开关电磁阀本应关闭，但是异常开启的整个过程。

优选地，在S3步骤之前，还包括按预设采样频率对模拟尿素溶液温度信号及模拟环境温度信号进行采样，得到尿素溶液温度的数字采样信号和环境温度的数字采样信号，则步骤S3和S4中对尿素箱中尿素溶液的温度与环境温度之间的差值大小进行检测，变为对采样后尿素箱中尿素溶液的温度与采样后的环境温度之间的差值大小进行检测。

上述技术方案具体示例：假设第二预定时间为10分钟，第二阈值为3℃，尿素箱所在环境的温度为8℃，7:00时尿素箱中尿素溶液温度为15℃，7:10时尿素箱中尿素溶液温度为18℃。由于7:00时尿素箱中尿素溶液的温度与尿素箱所在环境的温度之间的差值为15℃-8℃＝7℃，大于第二阈值3℃，且7:10时尿素箱中尿素溶液的温度与尿素箱所在环境的温度之间的差值为18℃-8℃＝10℃，仍然大于第二阈值3℃，系统发出第二故障报警信号，提醒用户开关电磁阀发生异常开启，用户可以根据报警提醒，及时去排查开关电磁阀是否存在机械故障。

需要说明的是，发动机正常工作时，发动机冷却水温度为83℃～95℃，当开关电磁阀在开启状态下，尿素箱中的尿素溶液会被发动机冷却水加热，如果尿素箱中的尿素溶液达到理想工作状态，还没有被停止加热，会产生的不良影响为：

第一、当尿素溶液的温度超过35℃时，尿素溶液容易分解，发生变质，会影响发动机尾气后处理排放结果。

第二、由于尿素箱是由塑料材料加工成型，长时间处于高温会造成尿素箱鼓胀、变形等情况，如果尿素箱上嵌入有金属件，尿素箱变形则会使得尿素箱与金属件之间分离出现缝隙，发生漏尿素溶液故障。

第三、尿素溶液的温度过高，流经尿素泵时会导致尿素泵中的膜片出现变形，流经尿素喷嘴时会导致喷嘴中的密封元件变形，从而影响尿素泵及喷嘴的可靠性。

本发明提供的一种开关电磁阀故障报警方法，通过在开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测尿素箱中尿素溶液的温度与尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值来判断开关电磁阀是否存在异常开启故障，如发生异常开启，则发出故障报警信号，用户根据报警信号提示，能够快速排查开关电磁阀是否存在动铁芯卡滞、导流孔堵塞、进回水反接等机械故障。

需要说明的是，由于开关电磁阀动铁芯动作频率的问题使动铁芯卡滞会造成两个方面影响：一是开关电磁阀通电情况下动铁芯卡滞，开关电磁阀本应开启，但是异常关闭，导致发动机冷却水无法流通，不能给尿素箱中的尿素溶液加热；二是开关电磁阀断电情况下动铁芯卡滞，电磁阀本应关闭，但是异常开启，导致发动机冷却水一直流通，反复给尿素箱中的尿素溶液加热。

另外，由于发动机冷却水中含有铁屑等杂质，当开关电磁阀处于通电情况时，由于铁屑等杂质使导流孔堵塞，开关电磁阀会一直处于常通状态，即使开关电磁阀断电，开关电磁阀也一直处于常通状态，无法关闭，上下腔的冷却水一直流通，反复给尿素箱中的尿素溶液加热。

再者，由于人工操作问题把电磁阀进回水管接反等机械故障很容易使开关电磁阀保持异常开启状态，发动机冷却水会反复给尿素箱中的尿素溶液加热。

优选地，尿素箱的加热管路与冷却燃油发动机的冷却管路连通；尿素箱所在环境的温度由通过可信性检测的环境温度传感器得到；当环境温度传感器未通过可信性检测时，尿素箱所在环境的温度由发动机的进气温度得到。

本发明提供的技术方案，尿素箱所在环境的温度由通过可信性检测的环境温度传感器得到，可以保证后续做开关电磁阀故障判断时，所用的环境温度基础数据的可靠性，能提高最终故障检测的准确度。

另外，当环境温度传感器未通过可信性检测时，尿素箱所在环境的温度由发动机的进气温度得到，可以保证当环境温度传感器出现故障时，不影响后续开关电磁阀的故障检测。

优选地，第二阈值随尿素箱所在环境的温度的升高而减小；第二阈值随尿素箱所在环境的温度的降低而增大。

例如，尿素箱所在环境的温度为8℃时，第二阈值设为5℃，当尿素箱所在环境的温度升高为20℃时，第二阈值设为2℃。

可以理解的是，尿素箱中的尿素溶液与发动机冷却水之间存在热交换，同时与尿素箱所在环境之间也存在热交换，根据尿素箱所在环境的温度变化，对第二阈值进行相应地调整，能够更加真实准确地反映不同气温下尿素溶液的实际温度变化情况，并可以提高最终开关电磁阀故障检测的准确度。

例如，假设尿素箱中尿素溶液为15℃时，开关电磁阀本应关闭，但发生了异常开启，如果此时尿素箱所在环境温度为8℃，尿素箱中的尿素溶液虽然在发动机冷却水的热交换作用下，温度能够上升，但由于尿素箱所在环境温度远小于尿素箱中尿素溶液的温度，尿素箱所在环境会降低尿素箱中尿素溶液的升温速度，而如果此时尿素箱所在环境温度为20℃，尿素箱中的尿素溶液的升温速度相对要快得多，所以根据尿素箱所在环境的温度对第二阈值进行相应的设置，能够更加真实准确地反映不同气温下尿素溶液的实际温度变化情况，并可以提高最终开关电磁阀故障检测的准确度。

优选地，尿素箱中尿素溶液的温度由通过可信性检测的尿素温度传感器得到；在尿素温度传感器未通过可信性检测时，尿素箱中尿素溶液的温度由尿素泵的温度得到。

本发明提供的技术方案，尿素箱中尿素溶液的温度由通过可信性检测的尿素温度传感器得到，可以保证后续开关电磁阀故障判断时，所用的尿素溶液的温度数据的可靠性，能提高最终故障检测的准确度。

另外，当尿素温度传感器未通过可信性检测时，尿素箱中尿素溶液的温度由尿素泵的温度得到，可以保证当尿素温度传感器出现故障时，不影响后续对开关电磁阀的故障检测。

图4为本发明另一实施例提供的一种基于上述方法的开关电磁阀的故障报警装置示意框图。参见图4，所述开关电磁阀的故障报警装置100，包括：

第一检测单元101，用于在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；

报警单元102，用于在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔所述第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于所述第一阈值时，发出故障报警信号。

如图5所示，优选地，所述装置100还包括：

第二检测单元201，用于在所述开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值；

报警单元102，还用于在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值时，发出第二故障报警信号。

优选地，所述尿素箱的加热管路与发动机的冷却管路连通，所述装置还包括：

第一输入单元，用于在环境温度传感器通过可信性检测时，将所述环境温度传感器采集得到的温度值输入至所述第二检测单元；

第二输入单元，用于在环境温度传感器未通过可信性检测时，将所述发动机的进气温度输入至所述第二检测单元。

优选地，所述第二检测单元还包括：

查找单元，用于在接收到尿素箱所在环境温度时，在预设表中查找与尿素箱所在环境温度相匹配的第二阈值；所述预设表中，第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的升高而减小，随所述尿素箱所在环境的温度的降低而增大。

优选地，所述装置还包括：

第三输入单元，用于在尿素温度传感器通过可信性检测时，将所述尿素温度传感器采集得到的温度值输入至所述第一检测单元和第二检测单元；

第四输入单元，用于在尿素温度传感器未通过可信性检测时，将尿素泵的温度值输入至所述第一检测单元和第二检测单元。

图6A为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警装置逻辑示意图。参见图6A，所述开关电磁阀的故障报警装置包括：第一检测单元10和报警单元30。

第一检测单元10包括输入单元101和第一故障检测单元102，其中，输入单元101用于在尿素温度传感器1001通过可信性检测时，将所述尿素温度传感器采集得到的温度值输入至判断单元1003和判断单元1004；在尿素温度传感器1001未通过可信性检测时，将尿素泵的温度值(通过附图中采集模块1002得到)输入至判断单元1003和判断单元1004。

判断单元1003，用于比较接收到的尿素温度传感器1001输出的尿素箱中的尿素溶液的温度是否大于尿素温度传感器1001的测量下限T1，当所述尿素箱中的尿素溶液的温度大于尿素温度传感器1001的测量下限T1时，向和判断单元1005输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

判断单元1004，用于比较接收到的尿素温度传感器1001输出的尿素箱中的尿素溶液的温度是否小于尿素温度传感器1001的测量上限T2，当所述尿素箱中的尿素溶液的温度小于尿素温度传感器1001的测量上限T2时，向和判断单元1005输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

和判断单元1005，当判断单元1003和判断单元1004皆输出高电平信号时，输出高电平信号，否则输出低电平信号；

开关1006，当和判断单元1005输出为高电平信号时，将尿素温度传感器1001采集的尿素箱中尿素溶液的温度输出给判断单元1009、减法器1007的第一输入端10071、通过延时器1008延迟第一预定时间后，输出给减法器1007的第二输入端10072；当和判断单元1005输出为低电平信号时，将采集模块1002采集的尿素泵的温度输出给判断单元1009、减法器1007的第一输入端10071、通过延时器1008延迟第一预定时间后，输出给减法器1007的第二输入端10072。

第一故障检测单元102，用于根据输入单元101的输出，对开关电磁阀的故障进行检测，包括：

减法器1007，用于计算输入端10071接收到的温度与输入端10072接收到的温度之间的差值，并输出给判断单元1010；

判断单元1010，用于比较减法器1007输出的差值是否小于第一阈值，如果减法器1007输出的差值小于第一阈值，向和判断单元1013输出高电平信号，否则输出低电平信号；

判断单元1009，用于判断尿素温度传感器1001采集的尿素箱中尿素溶液的温度是否小于预设温度，如果小于，则输出高电平信号给计时器1011，计时器1011被触发开始计时；

判断单元1012，用于判断计时器1011是否计时持续了第一预设时间，如果持续了第一预定时间，则和判断单元1013输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

和判断单元1013，当判断单元1010和判断单元1012输出皆为高电平信号时，向报警单元30输出高电平信号，否则，输出为低电平信号。

需要说明的是，以上皆以输入单元101输出的为尿素箱中的尿素溶液的温度为例对第一故障检测单元102的相关工作原理进行说明，如果第一可信性检测单元101输出的为尿素泵的温度，第一故障检测单元102的工作原理不变，在此不再赘述。

图6B为本发明另一实施例提供的一种开关电磁阀的故障报警装置逻辑示意图。参见图6B，所述开关电磁阀的故障报警装置包括：第一检测单元20和报警单元30。

第二检测单元20包括第二可信性检测单元201和第一故障检测单元202，

其中，输入单元201用于在环境温度传感器2001通过可信性检测时，将所述环境温度传感器采集得到的温度值输入至判断单元2003和判断单元2004；在环境温度传感器未通过可信性检测时，将所述发动机的进气温度(通过附图中采集模块2002得到)输入至判断单元2003和判断单元2004。

判断单元2003，用于比较接收到的环境温度传感器2001输出的尿素箱所在环境的温度是否大于环境温度传感器1001的测量下限T3，当所述尿素箱所在环境的温度大于尿素温度传感器1001的测量下限T3时，向和判断单元2005输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

判断单元2004，用于比较接收到的环境温度传感器2001输出的尿素箱所在环境的温度是否小于环境温度传感器2001的测量上限T4，当所述尿素箱中的尿素溶液的温度小于环境温度传感器2001的测量上限T4时，向和判断单元2005输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

和判断单元2005，当判断单元2003和判断单元2004皆输出高电平信号时，输出高电平信号，否则输出低电平信号；

开关2006，当和判断单元2005输出为高电平信号时，将环境温度传感器2001采集的尿素箱所在环境的温度输出给减法器2012的第二输入端20122和查找表2007的输入端；当和判断单元2005输出为低电平信号时，将采集模块2002采集的发动机进气温度输出给减法器2012的第二输入端20122和查找表2007的输入端。

第二故障检测单元202，用于根据输入单元201的输出，对开关电磁阀的故障进行检测，包括：

查找单元2007，用于根据所接收到的环境温度传感器2001采集的尿素箱所在环境的温度，查找对应温度所对应的第二阈值，并将第二阈值输出给判断单元2008；

减法器2012，用于计算输入端20121接收到的尿素溶液温度与输入端20122接收到的环境温度传感器采集的尿素箱所在环境的温度之间的差值，并输出给判断单元2008；

判断单元2008，用于比较减法器2012输出的差值是否大于查找单元2007输出的第二阈值，如果大于第二阈值，则向计时器2009和和判断单元2011输出高电平信号，计时器2009被触发开始计时；

判断单元2010，用于比较计时器2009是否计时持续了第二预定时间，如果持续了第二预定时间，则判断单元2010输出高电平信号，否则，输出低电平信号；

和判断单元2011，当判断单元2008和判断单元2010皆输出为高电平信号时，向报警单元30输出高电平信号，否则，输出为低电平信号。

需要说明的是，以上皆以第二可信性检测单元201输出的为环境温度传感器采集的尿素箱所在环境的温度为例对第二故障检测单元202的相关工作原理进行说明，如果第二可信性检测单元201输出的为发动机的进气温度，第二故障检测单元202的工作原理不变，在此不再赘述。

另外，需要说明的是，任何基于本实施例的同等变形或替换，比如将图6A和图6B所示的装置结合在一起，或者修改阈值判断条件，用图6A所示装置去实现图6B所示装置的功能，用图6B所示的装置去实现图6A装置所示的功能，都在本发明的保护范围内。

综上，本发明提供的开关电磁阀的故障报警方法和装置，通过在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的在不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值来判断开关电磁阀是否存在异常关闭故障，如发生异常关闭，则发出故障报警信号，用户根据报警信号提示，能够快速排查开关电磁阀是否存在动铁芯卡滞等机械故障。

另外，通过在开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值来判断开关电磁阀是否存在异常开启故障，如发生异常开启，则发出故障报警信号，用户根据报警信号提示，能够快速排查开关电磁阀是否存在动铁芯卡滞、导流孔堵塞、进回水反接等机械故障。

在本发明中，术语“第一”、“第二”“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关电磁阀的故障报警方法，所述开关电磁阀安装在尿素箱的加热管路中，其特征在于，包括：

在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；

在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔所述第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于所述第一阈值时，发出故障报警信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值；

在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值时，发出故障报警信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述尿素箱的加热管路与冷却燃油发动机的冷却管路连通；所述尿素箱所在环境的温度由通过可信性检测的环境温度传感器得到；当所述环境温度传感器未通过可信性检测时，所述尿素箱所在环境的温度由发动机的进气温度得到。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的升高而减小；所述第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的降低而增大。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述尿素箱中尿素溶液的温度由通过可信性检测的尿素温度传感器得到；在尿素温度传感器未通过可信性检测时，所述尿素箱中尿素溶液的温度由尿素泵的温度得到。

6.一种基于权利要求1～5所述任一方法的一种开关电磁阀的故障报警装置，所述开关电磁阀安装在尿素箱的加热管路中，其特征在于，包括：

第一检测单元，用于在所述开关电磁阀的开启状态信号为有效电平且尿素箱中尿素溶液的温度不超过预设温度的期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔第一预定时间的两个时刻之间的变化量是否小于第一阈值；

第一报警单元，用于在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度在相隔所述第一预定时间的两个时刻之间的变化量小于所述第一阈值时，发出故障报警信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二检测单元，用于在所述开关电磁阀的关闭状态信号为有效电平期间内，检测所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值是否在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值；

第二报警单元，用于在检测到所述尿素箱中尿素溶液的温度与所述尿素箱所在环境的温度之间的差值在相隔第二预定时间的两个时刻均大于第二阈值时，发出故障报警信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述尿素箱的加热管路与发动机的冷却管路连通，所述装置还包括：

第一输入单元，用于在环境温度传感器通过可信性检测时，将所述环境温度传感器采集得到的温度值输入至所述第二检测单元；

第二输入单元，用于在环境温度传感器未通过可信性检测时，将所述发动机的进气温度输入至所述第二检测单元。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二检测单元还包括：

查找单元，用于在接收到尿素箱所在环境温度时，在预设表中查找与尿素箱所在环境温度相匹配的第二阈值；所述预设表中，第二阈值随所述尿素箱所在环境的温度的升高而减小，随所述尿素箱所在环境的温度的降低而增大。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第三输入单元，用于在尿素温度传感器通过可信性检测时，将所述尿素温度传感器采集得到的温度值输入至所述第一检测单元和第二检测单元；

第四输入单元，用于在尿素温度传感器未通过可信性检测时，将尿素泵的温度值输入至所述第一检测单元和第二检测单元。