CN112824677A - 一种尿素泵性能的测试系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的尿素泵性能的测试系统及其方法采用上位机中软件参数标定并指令控制电路板控制柴油车后处理装置进行测试工作，可以对尿素泵输液、喷射、解冻、回抽和喷射精度等性能进行测试，也可以对尿素泵在整个柴油车后处理装置中进行匹配试验；与实际装车试验相比，本发明提供的装置结构系统简单、经济实用，能够完成实际装车试验的功能验证和参数标定工作，可以大大提高柴油机后处理装置试验的便捷性，有效的缩短了柴油车后处理装置中尿素泵及其部件的开发周期。

Description

一种尿素泵性能的测试系统及其方法
技术领域
本发明属于柴油车后处理技术领域，涉及一种柴油车后处理装置性能的测试系统及其方法，尤其是涉及一种柴油车后处理装置中尿素泵性能的测试系统及其方法。
背景技术
柴油车后处理装置一般包括储存尿素水溶液的尿素箱、尿素泵、尿素水溶液喷嘴以及连接它们尿素水溶液管路，和装置电子控制单元及其与上述设备连接电控线缆。尿素泵在柴油车后处理装置中运行时必须满足尿素水溶液输送、喷射、解冻、回抽和喷射精度等性能要求，而在现有柴油车后处理装置中尿素泵前期产品开发和验收过程中，是将新开发的柴油车后处理装置安装在柴油车发动机台架上或整车上进行反复试验验证，需要耗费大量人力、物力和财力进行试验，开发进度也会受到较大影响，同时，由于柴油车后处理装置实际运行工况复杂多样，在上述试验中也难以穷尽柴油车后处理装置的实际运行工况，导致新开发的柴油车后处理装置有些缺陷不易或不能发现，这样就很难对新开发的装置存在的设计缺陷进行全面排查完善，也就是，当该新开发的柴油车后处理装置实际安装在柴油车上使用，会出现一些上述试验过程中没有出现过的故障，因此，严重影响柴油车后处理装置新产品的开发进度以及实际运行中设备可靠性。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种柴油车后处理装置尿素泵性能的测试系统及其方法，目的在于解决目前柴油车后处理装置尿素泵开发过程中试验环境复杂、成本高、开发周期长的问题。
本发明提出的一种尿素泵性能的测试系统，主要包括上位机、控制电路板、标记采集枪和测试单元；其中所述测试单元由储存尿素水溶液的尿素箱、具有尿素水溶液输送入口、输送出口、回抽出口及回液口和带条码的尿素泵、带驱动线圈的电磁喷嘴、负压传感器和通断电磁阀以及它们之间连接尿素水溶液管路组成，所述负压传感器和通断电磁阀依次串联设置在尿素泵输送入口与尿素箱连通的尿素水溶液管路上，所述尿素泵回抽出口与尿素泵输送入口直接连通，所述电磁喷嘴串联在尿素泵输送出口和尿素箱连通的尿素水溶液管路上；所述尿素泵包括电控部件和机械部件，所述上位机分别与控制电路板和标记采集枪电连接，所述控制电路板分别与负压传感器、通断电磁阀、尿素泵和电磁喷嘴电连接。
上述所述上位机：包括主机、显示器、测试系统软件及键盘，用于读取每台测试尿素泵的数据条码并建立对应的数据库；同时存储并运行测试系统程序；将测试指令(转速、回抽及运行时间)通过通讯接口传送给控制电路板，同时接收控制电路板对后处理装置检测的实际电压或电流信号数据；并与相应的标定参数对比验证，储存检验结果，测试出现故障时，自动报警，并停止测试，显示故障区域。
上述所述控制电路板：接收上位机的检测指令，转化为相应的电压或电流信号来控制测试单元对电磁喷嘴线圈故障检测和尿素泵性能检测；将上述测试过程中其所检测的数据通过电信号发送至上位机并储存在对应测试尿素泵的数据库中；
上述所述标记采集枪：用于读取测试尿素泵上的条码，该条码含有尿素泵的生产时间、编号和版次，并将其编码信息存储于上位机的一个新建的尿素泵数据库中；
上述所述负压传感器：用于检测尿素泵在建压时，所产生的最大负压值，并将控制电路板所检测数据反馈给上位机并储存在对应测试尿素泵的数据库中；
上述所述通断电磁阀：由上位机指令控制电路板控制通断电磁阀对尿素泵输送入口进液管路通、断控制；
上述所述电磁喷嘴：用于模拟柴油车后处理装置中尿素喷嘴向尾气排气管中喷射尿素水溶液。
上述所述尿素泵性能至少包括尿素泵电控部件故障检测，及尿素泵建压、零喷射量稳压、喷射精度和回抽检测。
上述所述尿素泵机械部件主要包括输液电机泵、回抽电磁泵、过滤器、和单向回液阀，所述尿素泵电控部件主要包括输液电机泵电机、回抽电磁泵电磁铁、压力传感器、环境温度传感器T2、加热片和加热片温度传感器T1；其中所述尿素泵输送入口、输液电机泵、过滤器和尿素泵出口依次通过尿素水溶液管路连接构成尿素泵输液回路，所述回抽电磁泵通过尿素水溶液管路并联在所述输液电机泵两端，所述压力传感器和单向回液阀依次设置在过滤器和尿素泵出口之间尿素水溶液管路支接至尿素泵回液口的尿素水溶液管路上，所述加热片和加热片温度传感器分别设置在过滤器及尿素泵内的尿素水溶液管路上，所述环境温度传感器设置在尿素泵内。
本发明还提供一种基于上述所述测试系统的测试方法，主要测试步骤包括：
步骤1、电磁喷嘴线圈检测
打开测试系统电源，上位机指令控制电路板对电磁喷嘴线圈检测：
若有电磁喷嘴线圈开路或短路的故障，控制电路板将信息反馈给上位机故障灯亮红灯，测试系统停止下一步检测，对电磁喷嘴进行故障排查后，在上位机上进行系统复位后对电磁喷嘴进行重新测试，测试通过测试系统进行下一步检测；
若电磁喷嘴线圈无故障，继续下一步检测；
步骤2、尿素泵条码扫描
标记采集枪扫描测试尿素泵上条码识别其信息并将所识别的信息发送至上位机中，上位机收到上述信息并建立其数据库，将其后续性能检测信息及其故障信息存储在此条码标记下的测试尿素泵数据库中，测试尿素泵检测完成后，可随时调出查看：
若条码扫描失败，上位机就亮红灯报警：1)停止后续检测工作，排除完该故障，重新扫描条码；或者2)将上述测试系统的测试尿素泵替换另一个测试尿素泵，进行扫描测试尿素泵的条码；或者3)直接结束检测；
若条码扫描成功，上位机收到扫描信息并建立该尿素泵数据库，继续下一步检测；
步骤3、尿素泵通讯检测
在上位机上启动测试系统，上位机及控制电路板的通信协议与尿素泵进行握手通信：
若通信检测失败，上位机亮红灯停止测试(上位机记录故障并保存于对应测试尿素泵的数据库中)：1)故障排查后，重新安装该尿素泵进行再次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
若通讯检测成功，继续下一步检测；
步骤4、尿素泵温度传感器故障检测
上位机指令控制电路板分别检测尿素泵内环境温度传感器T2和加热元件温度传感器T1，并将检测的温度信号分别与上位机中温度标定值进行比对，以此判断尿素泵内环境温度传感器和加热元件温度传感器是否故障：若上述两个温度传感器中存在故障，上位机亮红色显示故障类型并将故障信息存储于对应测试尿素泵的数据库中，继续下一步检测；
步骤5、尿素泵电控部件故障检测
上位机指令控制电路板检测尿素泵除温度传感器外的电控部件阻值，并分别与上位机中所标定的相应阻值分别进行比对，以此判断上述电气元件是否开、短路故障：
若检测有故障，上位机亮红色显示相应故障，并停止测试，将测试故障信息储存于对应测试尿素泵的数据库中：1)故障排查后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
若检测无故障，继续下一步检测；
步骤6、尿素泵建压检测
包括尿素泵中输液电机泵负压检测和建压检测：
①负压检测：
上位机指令控制电路板控制通断电磁阀关闭尿素泵的进液管路；同时上位机指令控制电路板控制启动输液电机泵电机以2600rpm运转预设时间，并在输液电机泵运转期间预定时刻负压传感器检测输液电机泵负压信号，控制电路板将此刻负压信号反馈至上位机，并与其中该负压标定值进行对比(负压检测值小于该负压标定值，则合格，否则不合格)：
若不合格亮红色，并将该负压检测值保存于上位机：1)进行故障解除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
若合格，亮绿色，该负压检测值保存于上位机，继续下一步检测；
②建压检测：
上位机指令控制电路板控制通断电磁阀打开尿素泵的进液管路，同时上位机指令制电路板控制启动输液电机泵进行建压；当压力传感器检测输液电机泵输出压力到8.7bar时，控制电路板通过调节输液电机泵的电源电压使其压力持续稳定预设时间后，判断检测输液电机泵输出压力是否稳定在压力标定范围内：
1)若输液电机泵输出压力稳定在压力标定范围内，控制电路板将该建压时间发送至上位机与建压标定时间进行比对并存储；如果该建压时间＞建压标定时间，上位机会输出建压超时，亮红灯，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障解除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；如果该建压时间≤建压标定时间则合格，继续下一步检测；
2)若输液电机泵输出压力不能稳定在压力标定范围内，上位机亮红灯停止测试，显示输液电机泵输出压力不稳定故障并存储该压力瞬时值(为了尿素泵排出尿素水溶液，上位机通过控制电路板启动回抽电磁泵进行回抽预设时间)：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
3)若无故障，继续下一步检测；
步骤7、尿素泵零喷射量稳压检测
接步骤6，即测试尿素泵建压测试通过后，在零喷射量时，上位机指令控制电路板采集压力传感器信号和输液电机泵转速信号，将检测的上述压力信号和电机转速值发送至上位机，由上位机进行判断测试尿素泵输液电机泵输出压力的稳定性：
1)如果输液电机泵电机转速在正常转速标定范围内，但压力波动超过压力标定范围，上位机亮红灯，显示输液电机泵输出压力超差故障，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
2)如果输液电机泵电机转速也不在正常转速标定范围内，压力也不稳定，则上位机亮红灯，显示单向回液阀故障，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
3)如果输液电机泵电机转速在正常转速标定范围内，压力波动不超过压力标定范围，继续下一步测试；
步骤8、尿素泵喷射精度检测
接步骤7，即测试尿素泵零喷射量稳压检测通过后，上位机指令控制电路板控制启动输液电机泵自动依次执行上位机中所标定的尿素泵零喷射量和最大喷射量之间的至少间断的3个单位喷射量检测,每个单位喷射量持续预设喷射时间后，压力传感器检测输液电机泵输出压力波动，并将检测数据由控制电路板上传至上位机，上位机分别判断每个单元喷射量检测中压力波动是否超过压力波动标定范围：
1)若每个单元喷射量检测中压力波动不超出压力波动标定范围，继续下一步检测；
2)若每个单元喷射量检测中压力波动超出压力波动标定范围，上位机亮红灯，停止检测，上位机存储故障数据于对应测试尿素泵的数据库中：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
步骤9、尿素泵回抽检测
接步骤7，即测试尿素泵喷射精度检测通过后，上位机指令控制电路板控制启动回抽电磁泵进行尿素泵内尿素水溶液的回抽：启动回抽电磁泵同时打开通断电磁阀回抽电磁泵在回抽预设时间内进行回抽，在回抽过程中采集负压传感器的最小负压信号并于上位机负压标定值进行对比(若负压检测值小于负压标定值，则为合格，否则为不合格)：
1)若负压检测值大于负压标定值时，回抽负压故障，上位机亮红灯，停止检测，并将该负压值保存于上位机对应测试尿素泵的数据库中：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
2)若负压检测值小于负压标定值时，检测结束。
上述所述步骤1和步骤2无检测先后顺序要求，步骤3进行检测的条件：步骤1和步骤2已完成检测。
上述所述步骤4和步骤5之间无检测先后顺序，步骤6进行检测的条件：步骤4和步骤5已完成检测。
上述所述步骤4中尿素泵内环境温度测温元件和加热元件温度测温元件温度标定值根据测试尿素泵所在室内环境温度确定；
上述所述步骤5中：输液电机泵电机、回抽电磁泵电磁铁、压力传感器、加热元件阻值标定值分别为它们的正常阻值；
上述所述步骤6中：输液电机泵电机以2600rpm运转预设时间为58秒；负压传感器检测输液电机泵负压信号在输液电机泵运转期间预定时刻为第50秒，且该时刻负压标定值为-150mbar；当压力传感器检测输液电机泵输出压力到8.7bar时，控制电路板通过调节输液电机泵的电源电压使其压力持续稳定预设时间为3s；输液电机泵输出压力稳定在压力标定范围内；建压标定时间为65s；回抽预设时间为10s；
上述所述步骤7中压力标定为9±0.3bar范围，输液电机泵正常转速标定范围为1200-1600rpm；
上述所述步骤8每个单位喷射量持续预设喷射时间，输液电机泵输出压力波动标定范围在9±0.3bar范围；
上述所述步骤9中回抽电磁泵回抽预设时间为60s；回抽过程中最小负压标定值为-100mbar。
本发明是由上位机中软件参数标定并指令控制电路板控制柴油车后处理装置进行测试工作，可以对尿素泵输液、喷射、解冻、回抽和喷射精度等性能进行测试，也可以对尿素泵在整个柴油车后处理装置中进行匹配试验；与实际装车试验相比，本发明提供的测试系统简单、经济实用，能够完成实际装车试验的功能验证和参数标定工作，可以大大提高柴油机后处理装置试验的便捷性，有效的缩短了柴油车后处理装置中尿素泵及其部件的开发周期。
附图说明
图1为提供的基于非气助式尿素泵的柴油车后处理装置性能测试系统图
图2为图1所示测试系统的功能框图图；
图3为图1所示测试系统的测试方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于非气助式尿素泵的柴油车后处理装置性能的测试系统进行详细说明。
如图1，为基于非气助式尿素泵的柴油车后处理装置尿素泵性能测试系统图，主要包括上位机(模拟柴油车发动机及后处理的信号发生器)1、控制电路板(模拟柴油车后处理装置电子控制单元)2、标记采集枪3、测试单元(即由储存尿素水溶液的尿素箱11、尿素泵4、电磁喷嘴8、负压传感器13和通断电磁阀12以及连接它们尿素水溶液管路组成)，其中所述尿素泵4机械部件主要包括输液电机泵5、回抽电磁泵6、过滤器7和单向回液阀10，所述尿素泵电控部件主要包括输液电机泵5电机、回抽电磁泵6电磁铁、压力传感器9、环境温度传感器T216、加热片14和加热片温度传感器T115；其中所述尿素泵4输送入口、输液电机泵5、过滤器7和尿素泵4出口依次通过尿素水溶液管路连接构成尿素泵4输液回路，所述回抽电磁泵6通过尿素水溶液管路并联在所述输液电机泵5两端，所述压力传感器9和单向回液阀10依次设置在过滤器7和尿素泵4出口之间尿素水溶液管路支接至尿素泵4回液口的尿素水溶液管路上，所述加热片14和加热片温度传感器15分别设置在过滤器7及尿素泵4内的尿素水溶液管路上，所述环境温度传感器16设置在尿素泵4内(图中实心箭头为进液线路，空心箭头为回液线路)。
如图2所示，上位机1直接通过线缆与标记采集枪3连接，用于扫描尿素泵4的唯一编码信息，并储存该信息于上位机1中对应测试尿素泵数据库。同时上位机1与控制电路板2也通过线缆直接连接，并发送各种测试指令于控制电路板2；控制电路板2分别通过线缆与电磁喷嘴8和尿素泵4连接进行控制检测，并将测试数据反馈与上位机1判断分析并保存。另外控制电路板2也分别通过缆线与一个负压传感器13和通断电磁阀12连接，控制输液电机泵5在建压时通过通断电磁阀12关闭其进液管，利用负压传感器13检测其负压大小，并将测试的所有数据(包括尿素泵内环境温度和压力及故障等数据)反馈并记录于上位机1数据库中，进行判断分析并保存。控制电路板2控制尿素泵4通过尿素水溶液管路将液体从尿素箱11中抽取，经过过滤器7，再分别由单向回液阀10和电磁喷嘴8流回尿素箱11内。
上位机1：包括主机、显示器、测试系统软件及键盘，用于读取每台测试尿素泵的数据条码并建立对应的数据库；同时存储并运行测试系统程序；将测试指令(转速、回抽及运行时间)通过通讯接口传送给控制电路板2，同时接收控制电路板2对后处理装置检测的实际电压或电流信号数据；并与相应的标定参数对比验证，储存检验结果，测试出现故障时，自动报警，并停止测试，显示故障区域。
控制电路板2：接收上位机1的检测指令，转化为相应的电压或电流信号来控制尿素泵4包括电磁喷嘴8并进行至少如下项目检测：1)电磁喷嘴检测；2)尿素泵建压、稳压、喷射测试；3)控制回抽电磁泵6自动进行回抽(60s)测试。将上述测试过程中其所检测的数据(包括建压失败、喷射压力不稳、单向回液阀堵塞等故障信号及检测温度传感器信号、检测压力传感器信号、输液电机泵电机和回抽电磁泵电磁铁开短路信号)通过电信号发送至上位机1并储存在对应测试尿素泵的数据库中。
标记采集枪3：用于读取测试尿素泵上的条码，该条码含有测试尿素泵的生产时间、编号、版次等，并将其编码信息存储于上位机1的一个新建的尿素泵数据库中。
负压传感器13：用于检测输液电机泵5在建压时，所产生的最大负压值，并由控制电路板2所检测数据反馈给上位机1并储存在对应测试尿素泵的数据库中。
通断电磁阀12：由上位机1发送指令，由控制电路板2控制通断电磁阀12对尿素泵中输液电机泵进液管通、断控制，利用安装在输液电机泵5与通断电磁阀12之间进液管路上的负压传感器13对其在建压过程中进行负压检测。
电磁喷嘴8：用于模拟柴油车后处理装置中尿素喷嘴向尾气排气管中喷射尿素水溶液。
具体测试方法如下：
系统安装：按照如图1所示的测试系统，将上位机1、控制电路板板2、标记采集枪3、测试单元(由储存尿素水溶液的尿素箱11、尿素泵4、电磁喷嘴8、负压传感器13、通断电磁阀12和电磁喷嘴8以及连接它们尿素水溶液管路组成)通过尿素水溶液管路和电控线缆分别进行管道连接和电控连接就绪。
步骤1：电磁喷嘴线圈检测
打开测试系统电源，上位机1指令控制电路板2对电磁喷嘴8线圈检测。若有电磁喷嘴线圈开路或短路的故障，控制电路板2将信息反馈给上位机1故障灯亮红灯，测试系统停止下一步检测，对电磁喷嘴8进行故障排查后，在上位机1上进行系统复位后对电磁喷嘴8进行重新测试，测试通过测试系统进行下一步检测(由于电磁喷嘴8线圈开路或短路的的故障几率小，可设置定期或定次对电磁喷嘴测试一次)。若电磁喷嘴线圈无故障，继续下一步检测。
步骤2：尿素泵条码扫描
标记采集枪3扫描测试尿素泵4上条码识别其信息并将所识别的信息发送至上位机1中，上位机1收到上述信息并建立其数据库，将其后续性能检测信息及其故障信息存储在此条码标记下的测试尿素泵数据库中，测试尿素泵检测完成后，可随时调出查看。若条码扫描失败(识别、格式)，上位机1就亮红灯报警：1)停止后续检测工作，排除完该故障，重新扫描条码；或者2)将上述测试系统的测试尿素泵替换另一个测试尿素泵，进行扫描测试尿素泵的条码；或者3)直接结束检测。若条码扫描成功，上位机1收到扫描信息并建立该尿素泵数据库，继续下一步检测。
步骤3：尿素泵通讯检测
在上位机1上启动测试系统(具体说明)，上位机1及控制电路板2的通信协议与尿素泵进行握手通信。若通信失败，上位机亮红灯停止测试(上位机记录故障并保存于对应测试尿素泵的数据库中)：1)故障排查后，重新安装该尿素泵进行再次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。若通讯成功，继续下一步检测。
步骤4：尿素泵温度传感器故障检测
上位机1指令控制电路板2分别检测尿素泵内环境温度传感器T2和加热元件温度传感器T1，并将检测的温度信号分别与上位机1中温度标定值进行比对，以此判断尿素泵内环境温度传感器和加热元件温度传感器是否故障，若上述两个温度传感器中存在故障，上位机1亮红色显示故障类型并将故障信息存储于对应测试尿素泵的数据库中，继续下一步检测。
步骤5：尿素泵电控部件故障检测(除温度传感器外)
上位机1指令控制电路板2检测电控部件(包括检测输液电机泵电机、回抽电磁泵电磁铁、压力传感器和加热片14)的阻值，并分别与上位机1中所标定的相应阻值分别进行比对，以此判断上述电控部件是否开、短路故障；如果检测有故障，上位机1亮红色显示相应故障，并停止测试，将测试故障信息储存于对应测试尿素泵的数据库中：1)故障排查后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。若无故障，继续下一步检测。
步骤6：尿素泵建压检测
包括尿素泵中输液电机泵负压检测和建压检测：
②负压检测：
上位机1指令控制电路板2控制通断电磁阀12(常开阀)关闭尿素泵的进液管路；同时上位机1指令控制电路板2控制启动输液电机泵电机以2600rpm运转预设时间58秒，并在输液电机泵运转第50秒(时间可预设)时负压传感器13采集输液电机泵负压信号，控制电路板2将此刻负压信号反馈至上位机1，并与其中该负压标定值-150mbar进行对比(负压检测值小于该负压标定值，则合格，否则不合格)。若不合格亮红色，并将该负压检测值保存于上位机1：1)进行故障解除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。若无故障，亮绿色，该负压检测值保存于上位机1，继续下一步检测。
②建压检测：
上位机1指令控制电路板2控制通断电磁阀12(常开阀)打开尿素泵的进液管路；同时上位机1指令制电路板2控制启动输液电机泵5进行建压。当压力传感器9检测输液电机泵输出压力到8.7bar时，控制电路板2通过调节输液电机泵的电源电压使其压力持续稳定预设时间3s后，判断检测输液电机泵输出压力是否稳定在标定9±0.3bar范围内：
1)若输液电机泵输出压力稳定在标定9±0.3bar范围内，控制电路板2将该建压时间发送至上位机1与标定建压时间65s进行比对并存储；如果该建压时间＞65s，上位机1会输出建压超时，亮红灯，停止检测，上位机1保存故障信息：1)进行故障解除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。如果该建压时间≤65s合格，继续下一步检测。
2)若输液电机泵输出压力不能稳定在标定9±0.3bar范围内，上位机1亮红灯停止测试，显示输液电机泵输出压力不稳定故障并存储该压力瞬时值(为了尿素泵排出尿素水溶液，上位机1发送回抽信号至控制电路板2，由控制电路板2驱动回抽电磁泵进行回抽，回抽预设时间10s)：1)。，1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。若无故障，继续下一步检测。
步骤7：尿素泵零喷射量稳压检测
接步骤6，即测试尿素泵4建压测试通过后，在零喷射量时(即关闭电磁喷嘴)，上位机1指令控制电路板2采集压力传感器9信号和输液电机泵5转速信号，将检测的上述压力信号和电机转速值发送至上位机1，由上位机1进行判断测试尿素泵4输液电机泵输出压力的稳定性：
1)如果输液电机泵电机转速正常，但压力波动超过标定9±0.3bar范围，上位机1亮红灯，显示输液电机泵输出压力超差故障，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。
2)如果输液电机泵电机转速也不在正常转速值范围内，压力也不稳定，则上位机1亮红灯，显示单向回液阀故障，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。。
3)如果输液电机泵电机转速在正常转速值范围内，压力波动不超过标定9±0.3bar范围，继续下一步测试。
步骤8：尿素泵喷射精度检测
接步骤7，即测试尿素泵零喷射量稳压检测通过后，上位机1指令控制电路板2控制启动输液电机泵5自动依次执行8个单位的喷射量检测(8个单位喷射量分别为0、350、900、1800、2700、3600、5400、6300、7200ml/h，当然尿素泵在其0-最大喷射量范围内至少3个单位喷射量，如3个单位喷射量分别为0、2800l/h、最大喷射量，也可以分别为350、1800、6300l/h),每个单位喷射量持续喷射时间1s(喷射时间可预设)后，压力传感器9检测输液电机泵5输出压力波动，并将检测数据由控制电路板2上传至上位机1，上位机1分别判断每个单元喷射量检测中压力波动是否超过标定9±0.3bar范围：
1)若不超出压力波动标定范围，继续下一步检测。
2)若超出压力波动标定范围，上位机1亮红灯，停止检测，上位机1存储故障数据于对应测试尿素泵的数据库中：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。
步骤9：回抽电磁泵回抽功能检测
接步骤7，即测试尿素泵喷射精度检测通过后，上位机1指令控制电路板2控制启动回抽电磁泵6进行尿素泵内尿素水溶液的回抽：启动回抽电磁泵同时打开通断电磁阀回抽电磁泵6在60s(回抽时间可预设)内进行回抽，在回抽过程中采集负压传感器9的最小负压信号并于上位机1标定值-100mbar进行对比(若负压检测值小于标定值-100mbar，则为合格，否则为不合格)：
1)若回抽负压大于标定值-100mbar时(造成回抽负压大于标定数值的原因是：未能启动回抽电磁泵6或回抽管路泄露等)，回抽负压故障，上位机亮红灯，停止检测，并将该负压值保存于上位机1对应测试尿素泵的数据库中：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测。
2)若回抽负压小于标定值-100mbar时，进行下一步检测。
步骤10：测试完成后数据保存
将测试合格/或不合格尿素泵的测试数据库保存并自动形成一测试结果表格。
上述测试方法中，所述步骤1和步骤2无检测先后顺序要求，步骤3进行检测的条件：步骤1和步骤2已完成检测。
上述测试方法中，所述步骤4和步骤5之间无检测先后顺序，步骤6进行检测的条件：步骤4和步骤5已完成检测。
本发明的发明点是由上位机中软件参数标定并指令控制电路板控制柴油车后处理装置进行测试工作，可以对尿素泵输液、喷射、解冻、回抽和喷射精度等性能进行测试，也可以对尿素泵在整个柴油车后处理装置中进行匹配试验；虽然实施例是以独立输液电机泵和独立回抽电磁泵构成的尿素泵为例，但是本测试系统及其测试方法，也可以用于将输液电机泵和回抽电磁泵合二为一的输液回抽齿轮泵构成的尿素泵等的测试。在此，权利要求书对本发明的保护范围予以了描述，但是，凡事包含了本发明的发明要点，不背离本发明宗旨的，任何变化方案，都是落入本发明的保护范围之内的。
与实际装车试验相比，本发明提供的装置结构系统简单、经济实用，能够完成实际装车试验的功能验证和参数标定工作，可以大大提高柴油机后处理装置试验的便捷性，有效的缩短了柴油车后处理装置中尿素泵及其部件的开发周期。

Claims (8)

1.一种尿素泵性能的测试系统，其特征在于，主要包括上位机(1)、控制电路板(2)、标记采集枪(3)和测试单元；其中所述测试单元由储存尿素水溶液的尿素箱(11)、具有尿素水溶液输送入口、输送出口、回抽出口及回液口和带条码的尿素泵(4)、带驱动线圈的电磁喷嘴(8)、负压传感器(13)和通断电磁阀(12)以及它们之间连接尿素水溶液管路组成，所述负压传感器(13)和通断电磁阀(12)依次串联设置在尿素泵(4)输送入口与尿素箱(11)连通的尿素水溶液管路上，所述尿素泵(4)回抽出口与尿素泵(4)输送入口直接连通，所述电磁喷嘴(8)串联在尿素泵(4)输送出口和尿素箱(11)连通的尿素水溶液管路上；所述尿素泵包括电控部件和机械部件，所述上位机分别与控制电路板(2)和标记采集枪(3)电连接，所述控制电路板(2)分别与负压传感器(13)、通断电磁阀(12)、尿素泵(4)和电磁喷嘴(8)电连接。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，
所述上位机(1)：包括主机、显示器、测试系统软件及键盘，用于读取每台测试尿素泵的数据条码并建立对应的数据库；同时存储并运行测试系统程序；将测试指令通过通讯接口传送给控制电路板(2)，同时接收控制电路板(2)对后处理装置检测的实际电压或电流信号数据；并与相应的标定参数对比验证，储存检验结果，测试出现故障时，自动报警，并停止测试，显示故障区域。
所述控制电路板(2)：接收上位机(1)的检测指令，转化为相应的电压或电流信号来控制测试单元对电磁喷嘴线圈故障检测和尿素泵性能检测；将上述测试过程中其所检测的数据通过电信号发送至上位机(1)并储存在对应测试尿素泵的数据库中；
所述标记采集枪(3)：用于读取测试尿素泵上的条码，该条码含有尿素泵的生产时间、编号和版次，并将其编码信息存储于上位机(1)的一个新建的尿素泵数据库中；
所述负压传感器(13)：用于检测尿素泵(4)在建压时，所产生的最大负压值，并将控制电路板(2)所检测数据反馈给上位机(1)并储存在对应测试尿素泵的数据库中；
所述通断电磁阀(12)：由上位机(1)指令控制电路板(2)控制通断电磁阀(12)对尿素泵(4)输送入口进液管路通、断控制；
所述电磁喷嘴(8)：用于模拟柴油车后处理装置中尿素喷嘴向尾气排气管中喷射尿素水溶液。
3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述尿素泵性能至少包括尿素泵电控部件故障检测，及尿素泵建压、零喷射量稳压、喷射精度和回抽检测。
4.根据权利要求1或2或3所述的测试系统，其特征在于，所述尿素泵(4)机械部件主要包括输液电机泵(5)、回抽电磁泵(6)、过滤器(7)、和单向回液阀(10)，所述尿素泵电控部件主要包括输液电机泵(5)电机、回抽电磁泵(6)电磁铁、压力传感器(9)、环境温度传感器T2(16)、加热片(14)和加热片温度传感器T1(15)；其中所述尿素泵(4)输送入口、输液电机泵(5)、过滤器(7)和尿素泵(4)出口依次通过尿素水溶液管路连接构成尿素泵(4)输液回路，所述回抽电磁泵(6)通过尿素水溶液管路并联在所述输液电机泵(5)两端，所述压力传感器(9)和单向回液阀(10)依次设置在过滤器(7)和尿素泵(4)出口之间尿素水溶液管路支接至尿素泵(4)回液口的尿素水溶液管路上，所述加热片(14)和加热片温度传感器(15)分别设置在过滤器(7)及尿素泵(4)内的尿素水溶液管路上，所述环境温度传感器(16)设置在尿素泵(4)内。
5.一种基于权利要求4所述测试系统的测试方法，其特征在于，主要测试步骤包括：
步骤1、电磁喷嘴线圈检测
打开测试系统电源，上位机(1)指令控制电路板(2)对电磁喷嘴(8)线圈检测：
若有电磁喷嘴线圈开路或短路的故障，控制电路板(2)将信息反馈给上位机(1)故障灯亮红灯，测试系统停止下一步检测，对电磁喷嘴(8)进行故障排查后，在上位机(1)上进行系统复位后对电磁喷嘴(8)进行重新测试，测试通过测试系统进行下一步检测；
若电磁喷嘴线圈无故障，继续下一步检测；
步骤2、尿素泵条码扫描
标记采集枪(3)扫描测试尿素泵(4)上条码识别其信息并将所识别的信息发送至上位机(1)中，上位机(1)收到上述信息并建立其数据库，将其后续性能检测信息及其故障信息存储在此条码标记下的测试尿素泵数据库中，测试尿素泵检测完成后，可随时调出查看：
若条码扫描失败，上位机(1)就亮红灯报警：1)停止后续检测工作，排除完该故障，重新扫描条码；或者2)将上述测试系统的测试尿素泵替换另一个测试尿素泵，进行扫描测试尿素泵的条码；或者3)直接结束检测；
若条码扫描成功，上位机(1)收到扫描信息并建立该尿素泵数据库，继续下一步检测；
步骤3、尿素泵通讯检测
在上位机(1)上启动测试系统，上位机(1)及控制电路板(2)的通信协议与尿素泵进行握手通信：
若通信检测失败，上位机亮红灯停止测试，上位机记录故障并保存于对应测试尿素泵的数据库中：1)故障排查后，重新安装该尿素泵进行再次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
若通讯检测成功，继续下一步检测；
步骤4、尿素泵温度传感器故障检测
上位机(1)指令控制电路板(2)分别检测尿素泵内环境温度传感器T2和加热元件温度传感器T1，并将检测的温度信号分别与上位机(1)中温度标定值进行比对，以此判断尿素泵内环境温度传感器和加热元件温度传感器是否故障：若上述两个温度传感器中存在故障，上位机(1)亮红色显示故障类型并将故障信息存储于对应测试尿素泵的数据库中，继续下一步检测；
步骤5、尿素泵电控部件故障检测
上位机(1)指令控制电路板(2)检测尿素泵除温度传感器外的电控部件的阻值，并分别与上位机(1)中所标定的相应阻值分别进行比对，以此判断上述电气元件是否开、短路故障：
若检测有故障，上位机(1)亮红色显示相应故障，并停止测试，将测试故障信息储存于对应测试尿素泵的数据库中：1)故障排查后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
若检测无故障，继续下一步检测；
步骤6、尿素泵建压检测
包括尿素泵中输液电机泵负压检测和建压检测：
①负压检测：
上位机(1)指令控制电路板(2)控制通断电磁阀(12)关闭尿素泵的进液管路；同时上位机(1)指令控制电路板(2)控制启动输液电机泵电机以2600rpm运转预设时间，并在输液电机泵运转期间预定时刻负压传感器(13)检测输液电机泵负压信号，控制电路板(2)将此刻负压信号反馈至上位机(1)，并与其中该负压标定值进行对比，负压检测值小于该负压标定值，则合格，否则不合格：
若不合格亮红色，并将该负压检测值保存于上位机(1)：1)进行故障解除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
若合格，亮绿色，该负压检测值保存于上位机(1)，继续下一步检测；
②建压检测：
上位机(1)指令控制电路板(2)控制通断电磁阀(12)打开尿素泵的进液管路，同时上位机(1)指令制电路板(2)控制启动输液电机泵(5)进行建压；当压力传感器(9)检测输液电机泵输出压力到8.7bar时，控制电路板(2)通过调节输液电机泵的电源电压使其压力持续稳定预设时间后，判断检测输液电机泵输出压力是否稳定在压力标定范围内：
1)若输液电机泵输出压力稳定在压力标定范围内，控制电路板(2)将该建压时间发送至上位机(1)与建压标定时间进行比对并存储；如果该建压时间＞建压标定时间，上位机(1)会输出建压超时，亮红灯，停止检测，上位机(1)保存故障信息：1)进行故障解除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；如果该建压时间≤建压标定时间则合格，继续下一步检测；
2)若输液电机泵输出压力不能稳定在压力标定范围内，上位机(1)亮红灯停止测试，显示输液电机泵输出压力不稳定故障并存储该压力瞬时值；为了尿素泵排出尿素水溶液，上位机(1)通过控制电路板(2)启动回抽电磁泵进行回抽预设时间：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行二次测试；或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
3)若无故障，继续下一步检测；
步骤7、尿素泵零喷射量稳压检测
接步骤6，即测试尿素泵(4)建压测试通过后，在零喷射量时，上位机(1)指令控制电路板(2)采集压力传感器(9)信号和输液电机泵(5)转速信号，将检测的上述压力信号和电机转速值发送至上位机(1)，由上位机(1)进行判断测试尿素泵(4)输液电机泵输出压力的稳定性：
1)如果输液电机泵电机转速在正常转速标定范围内，但压力波动超过压力标定范围，上位机(1)亮红灯，显示输液电机泵输出压力超差故障，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
2)如果输液电机泵电机转速也不在正常转速标定范围内，压力也不稳定，则上位机(1)亮红灯，显示单向回液阀故障，停止检测，上位机保存故障信息：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
3)如果输液电机泵电机转速在正常转速标定范围内，压力波动不超过压力标定范围，继续下一步测试；
步骤8、尿素泵喷射精度检测
接步骤7，即测试尿素泵零喷射量稳压检测通过后，上位机(1)指令控制电路板(2)控制启动输液电机泵(5)自动依次执行上位机(1)中所标定的尿素泵零喷射量和最大喷射量之间的至少间断的3个单位喷射量检测,每个单位喷射量持续预设喷射时间后，压力传感器(9)检测输液电机泵(5)输出压力波动，并将检测数据由控制电路板(2)上传至上位机(1)，上位机(1)分别判断每个单元喷射量检测中压力波动是否超过压力波动标定范围：
1)若每个单元喷射量检测中压力波动不超出压力波动标定范围，继续下一步检测；
2)若每个单元喷射量检测中压力波动超出压力波动标定范围，上位机(1)亮红灯，停止检测，上位机(1)存储故障数据于对应测试尿素泵的数据库中：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
步骤9、尿素泵回抽检测
接步骤7，即测试尿素泵喷射精度检测通过后，上位机(1)指令控制电路板(2)控制启动回抽电磁泵(6)进行尿素泵内尿素水溶液的回抽：启动回抽电磁泵同时打开通断电磁阀回抽电磁泵(6)在回抽预设时间内进行回抽，在回抽过程中采集负压传感器(9)的最小负压信号并于上位机(1)负压标定值进行对比，若负压检测值小于负压标定值，则为合格，否则为不合格：
1)若负压检测值大于负压标定值时，回抽负压故障，上位机亮红灯，停止检测，并将该负压值保存于上位机(1)对应测试尿素泵的数据库中：1)进行故障排除后，重新安装该尿素泵进行再由步骤6重新检测，或者2)安装新尿素泵从步骤1开始检测；或者3)直接结束检测；
2)若负压检测值小于负压标定值时，检测结束。
6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，
所述步骤1和步骤2无检测先后顺序要求，步骤3进行检测的条件：步骤1和步骤2已完成检测。
7.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，
所述步骤4和步骤5之间无检测先后顺序，步骤6进行检测的条件：步骤4和步骤5已完成检测。
8.根据权利要求5或6或7所述的测试方法，其特征在于，
所述步骤4中尿素泵内环境温度测温元件和加热元件温度测温元件温度标定值根据测试尿素泵所在室内环境温度确定；
所述步骤5中：输液电机泵电机、回抽电磁泵电磁铁、压力传感器、加热元件(14)阻值标定值分别为它们的正常阻值；
所述步骤6中：输液电机泵电机以2600rpm运转预设时间为58秒；负压传感器(13)检测输液电机泵负压信号在输液电机泵运转期间预定时刻为第50秒，且该时刻负压标定值为-150mbar；当压力传感器(9)检测输液电机泵输出压力到8.7bar时，控制电路板(2)通过调节输液电机泵的电源电压使其压力持续稳定预设时间为3s；输液电机泵输出压力稳定在压力标定范围内；建压标定时间为65s；回抽预设时间为10s；
所述步骤7中压力标定为9±0.3bar范围，输液电机泵(5)正常转速标定范围为1200-1600rpm；
所述步骤8每个单位喷射量持续预设喷射时间，输液电机泵(5)输出压力波动标定范围在9±0.3bar范围；
所述步骤9中回抽电磁泵(6)回抽预设时间为60s；回抽过程中最小负压标定值为-100mbar。
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