專利名稱：一種柴油車尾氣處理裝置再生控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種柴油車尾氣過濾裝置自動再生控制器。
背景技術(shù)：
目前柴油機(jī)排氣微粒凈化技術(shù)分為兩類機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化。機(jī)內(nèi)凈化著重于從改善燃燒角度來降低微粒排放，由于機(jī)內(nèi)處理的方式徹底解決這個問題難度很大，目前采用最多的是機(jī)外凈化。柴油機(jī)微粒機(jī)外凈化技術(shù)主要指的是排氣后處理，把柴油機(jī)排氣引入專門的后處理裝置中，通過過濾體清除其中的有害成分后再排出，隨著過濾體內(nèi)微粒的不斷積累，柴油機(jī)排氣阻力必然逐漸增加，從而導(dǎo)致柴油機(jī)排氣背壓增高，燃燒惡化和油耗增加，柴油機(jī)工作性能惡化。因此當(dāng)排氣背壓達(dá)到一定值時，必須采取措施以清除積累的碳煙微粒，實(shí)現(xiàn)過濾器的再生。目前比較常用的是往燃油中添加添加劑，降低顆粒的燃點(diǎn)，同時通過控制裝置適時的向過濾體上游空間噴射燃油將其點(diǎn)燃，提高過濾體的溫度，從而使沉積在過濾體內(nèi)的顆粒著火，達(dá)到清除的目的。 因此，需要一套控制裝置來準(zhǔn)確計(jì)算添加劑的量，以及過濾體中微粒的聚集量，并準(zhǔn)確控制過濾體的再生溫度，以及再生時間，進(jìn)而完成整個再生過程。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是克服上述現(xiàn)有產(chǎn)品缺陷，提供一種操作方便、價格低、運(yùn)行穩(wěn)定的柴油機(jī)尾氣再生控制器。 本實(shí)用新型包括外殼和3X8排列的24 口電連接器，外殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊、電源模塊、模擬信號調(diào)理模塊、通道切換模塊、A/D采集模塊、開關(guān)量采集模塊和油泵及添加劑泵控制模塊、串口通訊模塊、存儲模塊、實(shí)時時鐘模塊和低電壓檢測模i央，電連接器提供各模塊與外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器之間的電性連接。微處理器模塊以飛思卡爾公司的高性能8位單片機(jī)MC9S08DZ60為核心；模擬信號調(diào)理模塊包括前端信號調(diào)理電路，通道切換模塊采用快速光耦A(yù)QY210S作為切換開關(guān)；開關(guān)量采集模塊主要由ESD(靜電放電)保護(hù)電路、光耦隔離電路等組成。A/D采集模塊采用ADI公司的高精度AD芯片AD7793為核心，加上高精度電壓基準(zhǔn)源以及數(shù)字隔離芯片組成。油泵及添加劑泵控制模塊由英飛凌的驅(qū)動芯片BTS442E以及光耦隔離電路組成。電源模塊與其他模塊連接，為其他模塊供電。模擬信號調(diào)理模塊、通道切換模塊，A/D采集模塊順序連接。A/D采集模塊、數(shù)字量采集模塊、油泵及添加劑泵控制模塊、實(shí)時時鐘模塊、存儲模塊、低電壓檢測模塊、通訊模塊與微處理器模塊連接。模擬信號調(diào)理模塊通過電連接器外接接2個K型熱電偶溫度傳感器和1個4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號壓力傳感器；開關(guān)量采集模塊通過電連接器外接液位開關(guān)；油泵及添加劑控制模塊通過電連接器分別外接油泵和添加劑泵；電源模塊通過電連接器外接24V電源；通訊模塊通過電連接器外接通訊線。本實(shí)用新型中各模塊均采用現(xiàn)有技術(shù)，可通過購買等方式取得。[0006] 本實(shí)用新型能連續(xù)監(jiān)測排氣溫度、排氣背壓、度壓力超限及事故報警事件，根據(jù)預(yù)定參數(shù)，控制添加劑泵及油泵的動作，完成再生過程。此外控制器還具有數(shù)據(jù)上傳、存儲、查詢等功能。本實(shí)用新型具有操作方便、價格低、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0008] 圖2為本實(shí)用新型的模塊示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1和2，柴油機(jī)尾氣處理裝置自動再生控制器包括外殼1和3X8排列的24 口電連接器2，外殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊l-l、電源模塊l-2、模擬信號調(diào)理模塊l-3、通道切換模塊1-4、 A/D采集模塊l-5、開關(guān)量采集模塊1-6和油泵及添加劑泵控制模塊1-7、串口通訊模塊l-8、存儲模塊l-9、實(shí)時時鐘模塊1-10和低電壓檢測模塊1-11。電連接器2提供各模塊與外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器之間的電性連接。電源模塊1-2與其他模塊連接，為其他模塊供電；存儲模塊l-9、實(shí)時時鐘模塊l-10、A/D采集模塊l-5、開關(guān)量采集模塊1_6、低電壓檢測模塊l-ll、油泵及添加劑泵控制模塊1-7與微處理器模塊1-1連接；電源模塊1-2、模擬信號調(diào)理模塊l-3、開關(guān)量采集模塊l-6、油泵及添加劑泵控制模塊l-7、串口通訊模塊1-8與電連接器2連接；串口通訊模塊1-8與微處理器模塊1-1互連，通過串口線和RS485轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)換器與PC機(jī)互聯(lián)。模擬信號調(diào)理模塊通過電連接器外接2個K型熱電偶溫度傳感器和l個4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號壓力傳感器；開關(guān)量采集模塊通過電連接器外接添加劑液位開關(guān)；油泵及添加劑控制模塊通過電連接器分別外接油泵和添加劑泵；電源模塊通過電連接器外接24V電源；通訊模塊通過電連接器外接通訊線。微處理器模塊1-1由飛思卡爾MC9S08DZ60微控制器及其相應(yīng)的外圍電路組成。[0011 ] 電源模塊1-2包括并聯(lián)的5V-5V的DC-DC隔離電源模塊和5-24V的DC-DC隔離電源模i央以及LM2576、 LM1117。 模擬信號調(diào)理模塊1-3包括RC整形濾波電路和靜電保護(hù)器件、TVS器件； 通道切換模塊1-4采用松下半導(dǎo)體公司的AQY210S快速光耦繼電器。。A/D采集模塊1-5包括TI公司的高精度恒壓源REF3125，及依次串聯(lián)的RC濾
波電路、ADI公司的儀表放大器AD623、高精度AD轉(zhuǎn)換芯片AD7793和高速數(shù)字隔離芯片
ADuM1301。 開關(guān)量采集模塊1-6包括的ESD， TVS管和PC817光耦。 油泵及添加劑泵控制模塊1-7包括依次串聯(lián)的光耦隔離芯片PC817和英飛凌公司的驅(qū)動芯片BTS442E。 串口通訊模塊1-8包括依次串聯(lián)的ADuM1301與MAX13442E芯片。[0018]存儲模塊1-9為Atmel公司的AT45DB16D存儲芯片。[0019] 實(shí)時時鐘模塊1-10采用Dallas公司的DS1307實(shí)時時鐘芯片。[0020] 低電壓檢測模塊1-11由運(yùn)放LM324及光耦PC817組成。 該控制器的工作過程是首先，上電后控制器進(jìn)行硬件的初始化工作，掃描各開關(guān)量信號，檢查系統(tǒng)是否有故障。 控制器對柴油機(jī)尾氣過濾裝置的排氣溫度、DPF(柴油機(jī)微粒捕捉器)前溫度、排氣壓力等工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時，調(diào)用存儲在FLASH里的設(shè)置參數(shù)對排氣溫度、排氣壓力等的上下限，以及各報警開關(guān)量如添加劑液位低，電壓過低等進(jìn)行監(jiān)測，若有超限值或報警發(fā)生，將錯誤代碼及相關(guān)的錯誤附加信息以及報警時間存儲到大容量Flash中。同時，系統(tǒng)每1分鐘將系統(tǒng)的溫度，壓力等系統(tǒng)運(yùn)行值記錄到Flash中，真實(shí)記錄系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，方便對整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析。 系統(tǒng)根據(jù)用戶存儲在FLASH里的設(shè)置參數(shù)，將排氣溫度、排氣壓力與相應(yīng)的設(shè)置參數(shù)比較，同時結(jié)合用戶設(shè)置的再生模式進(jìn)行綜合判斷，若滿足再生條件，則開始進(jìn)行自動再生過程，往油管里注入添加劑，并啟動噴油泵開始噴油，整個再生過程包括預(yù)熱過程，開始燃燒過程，燃燒過程，燃燒結(jié)束過程。整個過程由PID控制算法根據(jù)排氣溫度，排氣壓力等參數(shù)綜合控制噴油的頻率，使得再生過程的效率最高，并且將燃燒過程中對DPF和DOC的損害減小到最小。 用戶可以通過RS485接口對設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時，可以將存儲在Flash中的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及報警記錄讀取出來，上傳到上位機(jī)中進(jìn)行分析。
權(quán)利要求一種柴油車尾氣處理裝置再生控制器，包括外殼和3×8排列的24口電連接器，其特征在于外殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊、電源模塊、模擬信號調(diào)理模塊、通道切換模塊、A/D采集模塊、開關(guān)量采集模塊和油泵及添加劑泵控制模塊、串口通訊模塊、存儲模塊、實(shí)時時鐘模塊和低電壓檢測模塊；電源模塊與其他模塊連接，為其他模塊供電；存儲模塊、實(shí)時時鐘模塊、A/D采集模塊、開關(guān)量采集模塊、低電壓檢測模塊、油泵及添加劑泵控制模塊與微處理器模塊連接；電源模塊、模擬信號調(diào)理模塊、開關(guān)量采集模塊、油泵及添加劑泵控制模塊、串口通訊模塊與電連接器連接；串口通訊模塊與微處理器模塊互連，通過串口線和RS485轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)換器與PC機(jī)互聯(lián)；所述的微處理器模塊由飛思卡爾MC9S08DZ60微控制器及其相應(yīng)的外圍電路組成；所述的電源模塊包括并聯(lián)的5V-5V的DC-DC隔離電源模塊和5-24V的DC-DC隔離電源模塊以及LM2576、LM1117；所述的模擬信號調(diào)理模塊包括RC整形濾波電路和靜電保護(hù)器件、TVS器件；所述的通道切換模采用松下半導(dǎo)體公司的AQY210S快速光耦繼電器；所述的A/D采集模塊包括TI公司的REF3125電壓基準(zhǔn)芯片，及依次串聯(lián)的RC濾波電路、ADI公司的AD623儀表放大器芯片、高精度AD轉(zhuǎn)換芯片AD7793和高速數(shù)字隔離芯片ADuM1301；所述的開關(guān)量采集模塊包括ESD、TVS管和PC817光耦；所述的油泵及添加劑泵控制模塊包括依次串聯(lián)的光耦隔離芯片PC817和英飛凌公司的驅(qū)動芯片BTS442E；所述的串口通訊模塊包括依次串聯(lián)的ADuM1301與MAX13442E芯片；所述的存儲模塊為Atmel公司的AT45DB16D存儲芯片；所述的實(shí)時時鐘模塊為Dallas公司的DS1307實(shí)時時鐘芯片；所述的低電壓檢測模塊由運(yùn)放LM324及光耦PC817組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種柴油車尾氣處理裝置再生控制器?，F(xiàn)有的控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴、操作不便。本實(shí)用新型包括外殼和3×8排列的24口電連接器，外殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊、電源模塊、模擬信號調(diào)理模塊、通道切換模塊、A/D采集模塊、開關(guān)量采集模塊和油泵及添加劑泵控制模塊、串口通訊模塊、存儲模塊、實(shí)時時鐘模塊和低電壓檢測模塊，電連接器提供各模塊與外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器之間的電性連接。本實(shí)用新型能連續(xù)監(jiān)測排氣溫度、排氣背壓、溫度壓力超限及事故報警事件，控制添加劑泵及油泵的動作，完成再生過程。本實(shí)用新型具有操作方便、價格低、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F01N9/00GK201496130SQ20092019680
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者姜周曙, 曾大祺, 朱滔, 朱磊, 黃國輝 申請人:杭州電子科技大學(xué)