CN115075926A - 后处理的故障检测装置、方法、柴油机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后处理的故障检测装置、方法、柴油机，包括：电源电路板，在电源电路板上设有排温传感器检测单元、尿素喷嘴接插件检测单元、压差传感器检测单元、氮氧传感器检测单元之一或组合；排温传感器检测单元用于与排温传感器的线束孔位相连形成第一电路回路；尿素喷嘴接插件检测单元用于与尿素喷嘴接插件的线束孔位相连形成第二电路回路；压差传感器检测单元用于与压差传感器的线束孔位相连形成第三电路回路；氮氧传感器检测单元用于氮氧传感器的线束孔位相连形成第四电路回路；过度线束检测单元用于与过度线束的两端分别相连，形成第五电路回路；根据各个回路的导通状态进行后处理的故障检测。本发明便于操作且快速准确识别故障点。
Description
技术领域
本发明涉及发动机后处理技术领域，特别是涉及后处理的故障检测装置、方法、柴油机。
背景技术
柴油机作为一种动力机械，为社会的发展做出了杰出贡献，但同时也造成环境的污染。随着国家法规的日益严格，对柴油机排放要求也越来越高，单纯依靠提高发动机技术实现排放达标越来越困难，在这种情况下引入了后处理系统(如SCR(选择性催化还原技术))。通过后处理系统还原排放污染物(如NOx)。
当前对后处理的故障(如后处理的各种传感器以及线束的故障)的检测方法是线束导通检测台，用于检测线束是否有短路、短路故障；检测排温传感器、尿素喷嘴接插件均是是万用表检测导通判断是否正常，导通即正常，不导通则有故障。费时费力，需要明确各个传感器及线束接插件孔位定义，用万用表逐一测试排查，操作相对较麻烦。
发明内容
本申请提供了一种后处理的故障检测装置、方法、柴油机。
第一方面提供了一种后处理的故障检测装置，包括：
电源电路板，与所述电源电路板电连接的排温传感器检测单元、尿素喷嘴接插件检测单元、压差传感器检测单元、氮氧传感器检测单元、过度线束检测单元之一或组合；
所述排温传感器检测单元，包括与所述电源电路板相连的第一插接模块，所述第一插接模块用于与所述排温传感器的各线束孔位分别相连，形成第一电路回路；根据所述第一电路回路的导通状态检测所述排温传感器。
所述尿素喷嘴接插件检测单元，包括与所述电源电路板相连的第二插接模块，所述第二插接模块用于与所述尿素喷嘴接插件的各线束孔位分别相连，形成第二电路回路；根据所述第二电路回路的导通状态检测所述尿素喷嘴接插件。
所述压差传感器检测单元，包括与所述电源电路板相连的第三插接模块，所述第三插接模块用于与所述压差传感器的各线束孔位相连，形成第三电路回路；根据所述第三电路回路的导通状态检测所述排温传感器；
所述氮氧传感器检测单元，包括与所述电源电路板相连的第四插接模块，所述第四插接模块用于与所述氮氧传感器的各线束孔位相连，形成第四电路回路；根据所述第四电路回路的导通状态检测所述氮氧传感器；
所述过度线束检测单元，与所述电源电路板相连的第五插接模块，所述第五插接模块用于与所述过度线束的两端分别相连，形成第五电路回路，根据所述第五电路回路的导通状态检测所述过度线束。
在一些实施例中，所述排温传感器检测单元还包括第一指示灯，所述第一指示灯连接在所述插接模块用于与所述排温传感器的线束孔位相连的通路上。
在一些实施例中，所述尿素喷嘴接插件检测单元还包括第二指示灯，所述第二指示灯连接在所述第二插接模块用于与所述尿素喷嘴接插件的线束孔位相连的通路上。
在一些实施例中，所述氮氧传感器的线束孔位包括接地孔位、电源孔位和报文输出孔位；所述第四插接模块用于与所述氮氧传感器的接地孔位和电源孔位相连，报文接收模块与所述氮氧传感器的报文输出孔位相连，形成第四电路回路。
在一些实施例中，所述过度线束检测单元包括第五指示灯，所述第五指示灯连接在所述第五插接模块用于与所述过度线束的接头相连的通路上。
在一些实施例中，所述排温传感器检测单元还包括排温传感器检测开关，所述排温传感器检测开关连接在所述第一电路回路中；
所述尿素喷嘴接插件检测单元还包括尿素喷嘴接插件检测开关，所述尿素喷嘴接插件检测开关连接在所述第二电路回路中；
所述压差传感器检测单元还包括压差传感器检测开关，所述压差传感器检测开关连接在所述第三电路回路中；
所述氮氧传感器检测单元还包括氮氧传感器检测开关，所述氮氧传感器检测开关连接在所述第四电路回路中；
所述过度线束检测单元还包括过度线束检测开关，所述过度线束检测开关连接在所述第五电路回路中。
在一些实施例中，所述第一插接模块、所述第二插接模块、所述第三插接模块、所述第四插接模块和所述第五模块集成为一个Pin接插件。
第二方面提供了一种后处理的故障检测方法，包括：
将排温传感器的各线束孔位与第一插接模块上对应的插接端相连，尿素喷嘴接插件的各线束孔位与第二插接模块上对应的插接端相连，压差传感器的各线束孔位与第三插接模块上对应的插接端相连，氮氧传感器的各线束孔位与第四插接模块上对应的插接端相连，氮氧传感器的报文孔位与报文接收模块相连，各过度线束与第五模块上对应的插接端相连，通过第一电路回路、第二电路回路、第三电路回路、第四电路回路和第五电路回路是否导通确定各传感器是否存在故障；
将没有故障的传感器采用过度线束与后处理的故障检测相连，确定各所述过度线束是否存在故障；
将过度线束检测与后处理的故障检测相连，确定各过度线束是否存在故障。
第三方面提供了一种柴油机，包括后处理，所述后处理采用上述的后处理的故障检测装置进行故障检测，所述后处理包括排温传感器、尿素喷嘴接、压差传感器、氮氧传感器，所述排温传感器、所述尿素喷嘴接、所述压差传感器和所述氮氧传感器上设有与上述的后处理的故障检测装置相匹配的线束孔位。
上述后处理的故障检测装置、方法、柴油机，通过将后处理各个传感器及线束的检测集成在一起，便于操作且快速准确识别故障点，无需额外检测设备。
附图说明
图1为一个现有的后处理结构示意图；
图2为一个实施例中后处理传感器及线束故障的装置的电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx称为第二xx，且类似地，可将第二时间称为第一时间。
技术术语解释：
ECU：发动机电子控制单元，控制发动机起动、喷油、电控风扇等，是发动机的控制大脑。
DPF：颗粒物捕集器(diesel particulate filter)，用于捕集尾气中的颗粒物，当捕集的颗粒物质量达到一定程度时，需进行被动再生或主动再生,从而恢复DPF对颗粒物的捕集能力。
DPF碳载量：基于DPF背压模型及压差传感器估算DPF颗粒捕捉器上碳颗粒的含量，从而确定是否需要再生等。
SCR：选择性催化转化装置(selectively catalytic reduction),目前普遍通过在SCR前喷射尿素来降低尾气排放中的氮氧化物。
DOC：氧化催化转化器(diesel oxide catalyst)，装在DPF前，用于转化尾气中的NO氧化为NO2，同时提升尾气温度，辅助DPF和SCR的正常工作。
NOx：氮氧化物。
本发明后处理的故障检测装置可以应用于处理来自柴油燃烧过程，以去除发动机生成的一氧化碳、烃、颗粒物，和氮氧化物(nitrogen oxide)。例如柴油压缩发动机，的排气。排气通常包含氮的氧化物(NOx)，例如除了别的以外，氧化氮(NO)以及二氧化氮(NO2)，颗粒物质(PM)、碳氢化合物、一氧化碳(CO)以及其它燃烧副产物。
如图1所示，一种现有的柴油机后处理系统中，所包括的零件按气流方向布置依次为DOC(柴油氧化催化器11)→DPF(柴油颗粒过滤器12)→尿素喷射系统13→SCR前排温传感器17→SCR(选择性催化还原器14)→NOx传感器15、SCR后排温传感器16及排气管路，其中柴油颗粒过滤器12加装压差传感器，所有零件均布置在增压器涡轮机后。柴油氧化催化剂用于将包括在废气中的一氧化碳或烃氧化，并使用氧化热燃烧一些颗粒物以减少颗粒物的量。柴油颗粒过滤器用于过滤包括在废气中的颗粒物并将收集的颗粒物在预定的温度下燃烧以去除颗粒物。还原剂注入装置用于将还原剂注入废气，并且选择性催化还原则使用包括在废气中的还原剂以氧化/还原氮氧化物从而将氮氧化物去除为氮气和水。该系统中，DOC进一步氧化发动机排气中的HC、CO、NO、颗粒表面的可挥发成分，提升排气温度，其中NO部分转化为NO2，配合DPF利用NO2将拦截下来的颗粒连续氧化，降低颗粒排放。尿素喷射系统将浓度为32.5％的尿素溶液喷入排气管，分解生成NH3，还原剂NH3在SCR催化器内与NOx反应生成氮气和水。整个系统通过上述过程达到降低排放目的。
如图2所示，在一个实施例中，提出了一种后处理的故障检测装置，包括：
电源电路板，与电源电路板电连接的排温传感器检测单元、尿素喷嘴接插件检测单元、压差传感器检测单元、氮氧传感器检测单元、过度线束检测单元之一或组合；
排温传感器检测单元，包括与电源电路板相连的第一插接模块，第一插接模块用于与排温传感器的各线束孔位分别相连，形成第一电路回路；根据第一电路回路的导通状态检测排温传感器；
排温传感器是检测后处理总成不同位置温度的执行器。
排温传感器包括两个线束孔位，第一插接模块有与排温传感器的线束孔位一一对应的连接端，连接端用于与线束孔位相连。
排温传感器检测单元还包括第一指示灯，第一指示灯连接在插接模块用于与排温传感器的线束孔位相连的通路上。
将排温传感器上的线束孔位与第一插接模块相连，形成第一电路回路。排温传感器检测单元还包括排温传感器检测开关，排温传感器检测开关连接在第一电路回路中。
排温传感器是两个孔位，无正反，两孔位间导通即可判定排温传感器正常。因此将排温传感器跟装置对配后，按下开关Kt，指示灯亮即认为排温传感器或尿素喷嘴接插件无问题，反之，则异常。
尿素喷嘴接插件检测单元，包括与电源电路板相连的第二插接模块，第二插接模块用于与尿素喷嘴接插件的各线束孔位分别相连，形成第二电路回路；根据第二电路回路的导通状态检测尿素喷嘴接插件。
尿素喷嘴接插件是用于控制尿素喷嘴加热电磁阀开关的执行器。
尿素喷嘴接插件检测单元还包括第二指示灯，第二指示灯连接在第二插接模块用于与尿素喷嘴接插件的线束孔位相连的通路上。
将尿素喷嘴接插件上的线束孔位与第二插接模块相连，形成第二电路回路。
尿素喷嘴接插件检测单元还包括尿素喷嘴接插件检测开关，尿素喷嘴接插件检测开关连接在第二电路回路中。
尿素喷嘴接插件是两个孔位，无正反，两孔位间导通即可判定尿素喷嘴接插件正常。因此将尿素喷嘴接插件跟装置对配后，按下开关Ku，指示灯亮即认为排温传感器或尿素喷嘴接插件无问题，反之，则异常。
压差传感器检测单元，包括与电源电路板相连的第三插接模块，第三插接模块用于与压差传感器的各线束孔位相连，形成第三电路回路；根据第三电路回路的导通状态检测排温传感器。
压差传感器是检测后处理总成DPF前后两端压差值的执行器。
压差传感器检测单元还包括第三指示灯，压差传感器的线束孔位包括接地孔位、电源孔位和信号输出孔位，第三指示灯连接在第三插接模块与信号输出孔位连接的通路上。
压差传感器检测单元还包括压差传感器检测开关，压差传感器检测开关连接在第三电路回路中；
压差传感器三个孔位，两个孔位分别是电源和接地，剩余孔位是信号输出。因此将压差传感器跟装置对配后，按下开关Kp，指示灯亮即可认为压差传感器无问题，反之，则异常。
氮氧传感器检测单元，包括与电源电路板相连的第四插接模块，第四插接模块用于与氮氧传感器的各线束孔位相连，形成第四电路回路；根据第四电路回路的导通状态检测氮氧传感器。
氮氧传感器的线束孔位包括接地孔位、电源孔位和报文输出孔位；第四插接模块用于与氮氧传感器的接地孔位和电源孔位相连，报文接收模块与氮氧传感器的报文输出孔位相连，形成第四电路回路。
氮氧传感器检测单元还包括氮氧传感器检测开关，氮氧传感器检测开关连接在第四电路回路中；
氮氧传感器五个孔位，其中一个孔位接电源，两个孔位接地，剩余两个孔位输出报文。电源孔位通过第四插接模块与电源电路板上的供电端相连，接地孔位通过第四插接模块与电源电路板上的接地端相连。
因此将氮氧传感器跟装置对配后，按下开关Kn，即可通过报文输出接受报文，若能正常接收报文则氮氧传感器无问题，反之，则异常。
其中，报文输出端是指氮氧传感器输出报文的接口，用于检测并识别氮氧传感器的测量信息。
过度线束检测单元，与电源电路板相连的第五插接模块，第五插接模块用于与过度线束的两端分别相连，形成第五电路回路，根据第五电路回路的导通状态检测过度线束。
后处理过渡线束是将整车线束与后处理各个传感器接口连接起来，起到传输信号功能的部件。
过度线束检测单元包括第五指示灯，第五指示灯连接在第五插接模块用于与过度线束的接头相连的通路上。
过度线束检测单元还包括过度线束检测开关，过度线束检测开关连接在第五电路回路中。
当过度线束与第五插接模块相连时，如果过度线束没有问题则形成指示灯亮即可认为压差传感器无问题，反之，则异常。
在一些实施例中，第一插接模块、第二插接模块、第三插接模块、第四插接模块和第五模块集成为一个Pin接插件。
具体地，线束插件为18Pin接插件和/或23Pin接插件。
18Pin大接插件和23Pin大接插件是转接接头，用于与整机线束对配传输电信号。
具体地，线束插件的插口为圆形或方形。
在一些实施例中，提供了一种后处理的故障检测方法，包括：
将排温传感器的各线束孔位与第一插接模块上对应的插接端相连，尿素喷嘴接插件的各线束孔位与第二插接模块上对应的插接端相连，压差传感器的各线束孔位与第三插接模块上对应的插接端相连，氮氧传感器的各线束孔位与第四插接模块上对应的插接端相连，氮氧传感器的报文孔位与报文接收模块相连，各过度线束与第五模块上对应的插接端相连，通过第一电路回路、第二电路回路、第三电路回路、第四电路回路和第五电路回路是否导通确定各传感器是否存在故障；
将没有故障的传感器采用过度线束与后处理的故障检测相连，确定各过度线束是否存在故障；
将过度线束检测与后处理的故障检测相连，确定各过度线束是否存在故障。
在一种应用场景中，将上述排温传感器检测单元、尿素喷嘴接插件检测单元、压差传感器检测单元、氮氧传感器检测单元依次与后处理的传感器连接形成电路回路，通过各个检测单元的指示灯，确定传感器是否存在故障；
若上述检测传感器无问题，则将后处理过渡线束与各个传感器装配到位，18Pin或23Pin大接插件与装置对配后，分别按检测各传感器故障的方法检测，若正常，则线束无问题，反之，线束异常。
若上一步骤中的检测线束异常，则将后处理过渡线束各个传感器拔下，18Pin或23Pin大接插件跟装置对配后，分别将各个传感器与装置上对应接口对配，若指示灯亮，则该传感器对应线束分支无问题，反之，则线束分支异常。
若后处理过渡线束和传感器均无问题，仍显示后处理故障，则可判定为后处理过渡线束与传感器对配接插件接触不良故障。
在一些实施例中，提供了一种柴油机，其特征在于，包括后处理，后处理包括排温传感器、尿素喷嘴接、压差传感器、氮氧传感器，排温传感器、尿素喷嘴接、压差传感器和氮氧传感器上设有与权利要求1至8任一的后处理的故障检测装置相匹配的线束孔位。
在一些实施例中，提供了一种柴油机，包括后处理，后处理采用上述的后处理的故障检测装置进行故障检测，后处理包括排温传感器、尿素喷嘴接、压差传感器、氮氧传感器，排温传感器、尿素喷嘴接、压差传感器和氮氧传感器上设有与上述的后处理的故障检测装置相匹配的线束孔位。
需要说明的是，上述关于计算机可读存储介质或计算机设备所能实现的功能或步骤，可对应参阅前述方法实施例中，服务端侧以及客户端侧的相关描述，为避免重复，这里不再一一描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种后处理的故障检测装置，其特征在于，包括：
电源电路板，与所述电源电路板电连接的排温传感器检测单元、尿素喷嘴接插件检测单元、压差传感器检测单元、氮氧传感器检测单元、过度线束检测单元之一或组合；
所述排温传感器检测单元，包括与所述电源电路板相连的第一插接模块，所述第一插接模块用于与所述排温传感器的各线束孔位分别相连，形成第一电路回路；根据所述第一电路回路的导通状态检测所述排温传感器；
所述尿素喷嘴接插件检测单元，包括与所述电源电路板相连的第二插接模块，所述第二插接模块用于与所述尿素喷嘴接插件的各线束孔位分别相连，形成第二电路回路；根据所述第二电路回路的导通状态检测所述尿素喷嘴接插件；
所述压差传感器检测单元，包括与所述电源电路板相连的第三插接模块，所述第三插接模块用于与所述压差传感器的各线束孔位相连，形成第三电路回路；根据所述第三电路回路的导通状态检测所述排温传感器；
所述氮氧传感器检测单元，包括与所述电源电路板相连的第四插接模块，所述第四插接模块用于与所述氮氧传感器的各线束孔位相连，形成第四电路回路；根据所述第四电路回路的导通状态检测所述氮氧传感器；
所述过度线束检测单元，与所述电源电路板相连的第五插接模块，所述第五插接模块用于与所述过度线束的两端分别相连，形成第五电路回路，根据所述第五电路回路的导通状态检测所述过度线束。
2.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述排温传感器检测单元还包括第一指示灯，所述第一指示灯连接在所述插接模块用于与所述排温传感器的线束孔位相连的通路上。
3.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述尿素喷嘴接插件检测单元还包括第二指示灯，所述第二指示灯连接在所述第二插接模块用于与所述尿素喷嘴接插件的线束孔位相连的通路上。
4.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述压差传感器检测单元还包括第三指示灯，所述压差传感器的线束孔位包括接地孔位、电源孔位和信号输出孔位，所述第三指示灯连接在所述第三插接模块与所述信号输出孔位连接的通路上。
5.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述氮氧传感器的线束孔位包括接地孔位、电源孔位和报文输出孔位；所述第四插接模块用于与所述氮氧传感器的接地孔位和电源孔位相连，报文接收模块与所述氮氧传感器的报文输出孔位相连，形成第四电路回路。
6.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述过度线束检测单元包括第五指示灯，所述第五指示灯连接在所述第五插接模块用于与所述过度线束的接头相连的通路上。
7.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述排温传感器检测单元还包括排温传感器检测开关，所述排温传感器检测开关连接在所述第一电路回路中；
所述尿素喷嘴接插件检测单元还包括尿素喷嘴接插件检测开关，所述尿素喷嘴接插件检测开关连接在所述第二电路回路中；
所述压差传感器检测单元还包括压差传感器检测开关，所述压差传感器检测开关连接在所述第三电路回路中；
所述氮氧传感器检测单元还包括氮氧传感器检测开关，所述氮氧传感器检测开关连接在所述第四电路回路中；
所述过度线束检测单元还包括过度线束检测开关，所述过度线束检测开关连接在所述第五电路回路中。
8.根据权利要求1所述的后处理的故障检测装置，其特征在于，
所述第一插接模块、所述第二插接模块、所述第三插接模块、所述第四插接模块和所述第五模块集成为一个Pin接插件。
9.一种后处理的故障检测方法，其特征在于，包括：
将排温传感器的各线束孔位与第一插接模块上对应的插接端相连，尿素喷嘴接插件的各线束孔位与第二插接模块上对应的插接端相连，压差传感器的各线束孔位与第三插接模块上对应的插接端相连，氮氧传感器的各线束孔位与第四插接模块上对应的插接端相连，氮氧传感器的报文孔位与报文接收模块相连，各过度线束与第五模块上对应的插接端相连，通过第一电路回路、第二电路回路、第三电路回路、第四电路回路和第五电路回路是否导通确定各传感器是否存在故障；
将没有故障的传感器采用过度线束与后处理的故障检测相连，确定各所述过度线束是否存在故障；
将过度线束检测与后处理的故障检测相连，确定各过度线束是否存在故障。
10.一种柴油机，其特征在于，包括后处理，所述后处理采用权利要求1至8任一所述的后处理的故障检测装置进行故障检测，所述后处理包括排温传感器、尿素喷嘴接、压差传感器、氮氧传感器，所述排温传感器、所述尿素喷嘴接、所述压差传感器和所述氮氧传感器上设有与权利要求1至8任一所述的后处理的故障检测装置相匹配的线束孔位。
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