專利名稱：柴油車尾氣處理控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種柴油車尾氣過濾裝置自動(dòng)再生控制裝 置，主要用于柴油車尾氣后處理系統(tǒng)的控制，使其高效穩(wěn)定運(yùn)行。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)在可靠性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等方面比汽油機(jī)具有不可比擬的優(yōu)勢。
從20世紀(jì)90年代以來，柴油機(jī)一直在汽車行業(yè)占有獨(dú)特的地位。目前，歐美 國家的100%重型車、90%輕型車采用柴油機(jī)，歐洲柴油轎車己占轎車年產(chǎn)量的 32%，法國、西班牙等國更高達(dá)50%以上。中國市場的發(fā)展將與歐洲相似。未來 10年柴油車將會(huì)有較快的發(fā)展，城市出租車將是中國柴油車的主要市場之一。 柴油機(jī)的有害氣休HC、 CO排放量一般為汽油機(jī)的幾十分之一，柴油機(jī)的 NOX排放量也和汽油機(jī)相當(dāng)，但PM(顆粒排放量卻比汽油機(jī)高出50倍之多。其 中的PM及多環(huán)芳烴，會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成極大的危害，這也正是制約著柴 油機(jī)在許多國家發(fā)展的主要原因，對(duì)于尾氣的處理是當(dāng)今社會(huì)基于重點(diǎn)關(guān)注的 話題之一。
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(gè)問 題難度很大，目前釆用最多的是機(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，，會(huì)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。當(dāng)排氣背壓達(dá)到一定值時(shí)，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(shí)通過控制裝置適時(shí)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，需要一套控制系統(tǒng)來準(zhǔn)確計(jì)量添加劑的量，以及過濾體顆粒的聚集 量，并準(zhǔn)確控制過濾體的再生溫度，以及再生時(shí)間，完成再生過程，同時(shí)，該 裝置應(yīng)具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)上傳功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種操作方便、價(jià)格低、運(yùn)行穩(wěn)定的柴油車尾氣處 理控制裝置。本發(fā)明包括控制裝置、操作裝置、油泵、添加劑泵以及壓力傳感器、溫度 傳感器、液位傳感器、添加劑液位開關(guān)。
所述的控制裝置包括控制器外殼和3X8排列的24 口電連接器；控制器外 殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊、控制裝置電源模塊、模擬信號(hào)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(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)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；控制裝置電源模塊與其他模塊連接，為 其他模塊供電；存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)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；控制裝置電 源模塊、模擬信號(hào)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；壓力傳感器、 溫度傳感器、液位傳感器均與A/D釆集模塊信號(hào)連接，添加劑液位開關(guān)與開關(guān) 量采集模塊信號(hào)連接，油泵和添加劑泵均與油泵及添加劑泵控制模塊信號(hào)連接。 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； 控制裝置電源模塊包括并聯(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;
模擬信號(hào)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； 通道切換模塊包括七個(gè)松下半導(dǎo)體公司的AQY210S快速光耦繼電器； A/D采集模塊包括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)量采集模塊包括ESD、 TVS管和PC817光耦；
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(dòng)芯片BTS442E;
串口通訊模塊包括串聯(lián)的ADuM1301與MAX13442E芯片；
存儲(chǔ)模塊采用Atmel公司的AT45DB16D存儲(chǔ)芯片；
實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊采用Dallas公司的DS1307實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片；
低電壓檢測模塊包括運(yùn)放LM324及光耦PC817; 控制裝置中各模塊的具體連接方式如下
模擬信號(hào)調(diào)理模塊中保險(xiǎn)絲與RC整形濾波電路、靜電保護(hù)器件串聯(lián)，靜電 保護(hù)器件和壓敏電阻并聯(lián)，壓敏電阻引腳1與通道切換模塊中AQY210S的引腳 l連接；
通道切換模塊中AQY210S芯片1和AQY210S芯片2的引腳4分別與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道1和通道2的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片1和 AQY210S芯片2的引腳3分別與A/D采集模塊中通道1和通道2的RC濾波的輸 入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳47連接；AQY210S 芯片3和AQY210S芯片4的引腳4分別與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道3和通道4 的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片3和AQY210S芯片4的引腳3分別與 A/D采集模塊中通道1和通道2的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片4的引 腳2與微處理器模塊的引腳48連接；AQY210S芯片5的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理 模塊屮通道5的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片5的引腳3與A/D采集模 塊中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊 的引腳38連接；AQY210S芯片6的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道6的RC 濾波的輸出端連接，AQY210S芯片6的引腳3與A/D采集模塊中通道3的RC濾 波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳39連接； AQY21 OS芯片7的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道7的RC濾波的輸出端連接， AQY210S芯片7的引腳3與A/D采集模塊中通道3的RC濾波的輸入端連接， AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳37連接；
A/D采集模塊中ADuM1301芯片的引腳3、 4、 5分別與微處理器模塊的引腳 46、 45、 44連接;
開關(guān)量采集模塊中PC817光耦的引腳4和微處理器模塊的引腳1連接； 油泵及添加劑泵控制模塊中PC817光耦1的引腳2和光耦3的引腳2分別
與微處理器模塊的引腳28、 32連接；PC817光耦2的引腳4和光耦4的引腳4
分別與微處理器模塊的引腳31、 34連接；
串口通訊模塊中ADuM1301的引腳3、 4、 5分別與微處理器模塊的引腳17、
18、 23連接；
存儲(chǔ)模塊中AD45DB16的引腳1、 2、 4分別與微處理器模塊的引腳14、 15、 21連接；
實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中DS1307的引腳6、 5分別與微處理器模塊的引腳19、 20 連接；
低電壓檢測模塊中光耦PC817的引腳4與微處理器模塊的引腳36連接。 所述的操作裝置包括操作器外殼，操作器外殼上設(shè)置有液晶顯示屏、報(bào)警 聲音撤消鍵、報(bào)警燈光撤消鍵、翻轉(zhuǎn)鍵和確認(rèn)鍵，外殼上開有環(huán)境光線強(qiáng)度檢 測孔；操作器外殼內(nèi)設(shè)置有操作裝置電源模塊、液晶控制模塊、環(huán)境光線強(qiáng)度 檢測模塊、微控制器模塊、通信模塊、報(bào)警輸出模塊、按鍵處理模塊；環(huán)境光 線強(qiáng)度檢測模塊位置與環(huán)境光線強(qiáng)度檢測孔對(duì)應(yīng)，液晶顯示屏與液晶控制模塊
7連接，報(bào)警聲音撤消鍵、報(bào)警燈光撤消鍵、翻轉(zhuǎn)鍵、確認(rèn)鍵均與按鍵處理模塊 連接；環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊、按鍵處理模塊與微控制器模塊連接，作為微控
制器模塊的輸入控制模塊；報(bào)警輸出模塊、液晶控制模塊與微控制器模塊連接， 作為微控制器模塊的輸出模塊；通信模塊與微控制器模塊連接，操作裝置電源 模塊與其它各模塊相連接，為其它各模塊供電，通信模塊與控制裝置中的串口 通訊模塊連接；
操作裝置電源模塊包括DC-DC開關(guān)電源芯片LM2576HVS-5. 0及防反接的二 極管；
液晶顯示屏采用點(diǎn)陣液晶HG192641-HWL01; 液晶控制模塊包括復(fù)位電路和對(duì)比度調(diào)節(jié)電路；
微控制器模塊由單片機(jī)MC9S08DZ60、復(fù)位電路、晶體振蕩電路、背景調(diào)試 模式接口組成，按照芯片典型應(yīng)用電路連接； 通信模塊采用MAX13442E芯片； 報(bào)警輸出模塊包括蜂鳴器和發(fā)光二極管。
所述的壓力傳感器為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器，溫度傳感器為K型熱電偶， 液位傳感器為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的液位傳感器，液位開關(guān)為浮球式常閉開關(guān)，分別連接 到主控控制器的采集模塊輸入接口上。
所述的噴油泵噴射壓力大于2Mpa，添加劑泵的流量小于0.05mL/S，并連接
到油泵驅(qū)動(dòng)模塊的輸出接口上。
本發(fā)明柴油機(jī)尾氣處理裝置自動(dòng)再生控制系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作方 便，自動(dòng)再生等特點(diǎn)，同時(shí)，良好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特性和數(shù)據(jù)上傳功能為系統(tǒng)的分 析提供了很大的方便。此外，系統(tǒng)的性價(jià)比很高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明中控制裝置模塊示意圖3為本發(fā)明中操作裝置模塊示意圖4為本發(fā)明總體模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1 圖4，柴油車尾氣處理控制裝置包括控制裝置l、操作裝置2、油 泵7、添加劑泵8以及壓力傳感器3、溫度傳感器4、液位傳感器5、添加劑液 位開關(guān)6。
所述的控制裝置1包括控制器外殼11和3X8排列的24 口電連接器12。 控制器外殼ll內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊l-l、控制裝置電源模塊1-2、模擬信號(hào)
8調(diào)理模塊1-3、通道切換模塊1-4、 A/D采集模塊1-5、開關(guān)量采集模塊1-6和 油泵及添加劑泵控制模塊l-7、串口通訊模塊1-8、存儲(chǔ)模塊1-9、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模 塊1-10和低電壓檢測模塊1-11。電連接器12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?？刂蒲b置電源模塊l-2與其他模塊連接，為其他模塊供 電；存儲(chǔ)模塊1-9、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊1-10、 A/D采集模塊1-5、開關(guān)量采集模塊 1-6、低電壓檢測模塊1-11、油泵及添加劑泵控制模塊1-7與微處理器模塊1-1 連接；控制裝置電源模塊1-2、模擬信號(hào)調(diào)理模塊卜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12連接；串口通 訊模塊1-8與微處理器模塊1-1互連。壓力傳感器3、溫度傳感器4、液位傳感 器5均與A/D采集模塊1-5信號(hào)連接，添加劑液位開關(guān)6與開關(guān)量采集模塊l-6 信號(hào)連接。油泵7和添加劑泵8均與油泵及添加劑泵控制模塊1-7信號(hào)連接。 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。
控制裝置電源模塊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隔離電源模塊以及LM2576、 LM1117。
模擬信號(hào)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包括七個(gè)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(dòng)芯片BTS442E。
串口通訊模塊1-8包括依次串聯(lián)的ADuM1301與MAX13442E芯片。
存儲(chǔ)模塊1-9為Atmel公司的AT45DB16D存儲(chǔ)芯片。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊1-10采用Dallas公司的DS1307實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。
低電壓檢測模塊1-11由運(yùn)放LM324及光耦PC817組成。 控制裝置1中各模塊的具體連接方式如下
模擬信號(hào)調(diào)理模塊1-3中保險(xiǎn)絲與RC整形濾波電路、靜電保護(hù)器件串聯(lián)， 靜電保護(hù)器件和壓敏電阻并聯(lián)，壓敏電阻引腳1與通道切換模塊1-4中AQY210S 的引腳1連接。
通道切換模塊1-4中AQY210S芯片1和AQY210S芯片2的引腳4分別與模 擬信號(hào)調(diào)理模塊1-3中通道1和通道2的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯
9片1和AQY210S芯片2的引腳3分別與A/D采集模塊1-5中通道1和通道2的 RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊卜l的引腳47 連接;AQY210S芯片3和AQY210S芯片4的引腳4分別與模擬信號(hào)調(diào)理模塊1-3 中通道3和通道4的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片3和AQY210S芯片 4的引腳3分別與A/D采集模塊1-5中通道1和通道2的RC濾波的輸入端連接， AQY210S芯片4的引腳2與微處理器模塊1-1的引腳48連接；AQY210S芯片5 的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理模塊1-3中通道5的RC濾波的輸出端連接，AQY210S 芯片5的引腳3與A/D采集模塊1-5中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S 芯片2的引腳2與微處理器模塊1-1的引腳38連接；AQY210S芯片6的引腳4 與模擬信號(hào)調(diào)理模塊1-3中通道6的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片6的 引腳3與A/D采集模塊1-5中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2 的引腳2與微處理器模塊1-1的引腳39連接；AQY210S芯片7的引腳4與模擬 信號(hào)調(diào)理模塊1-3中通道7的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片7的引腳3 與AZD釆集模塊1-5中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳 2與微處理器模塊1-1的引腳37連接。
A/D采集模塊1-5中ADuM1301芯片的引腳3,4， 5分別與微處理器模塊1_1 的引腳46， 45， 44連接。
開關(guān)量采集模塊1-6中PC817光耦的引腳4和微處理器模塊1-1的引腳1 連接；
油泵及添加劑泵控制模塊1-7中PC817光耦1的引腳2和光耦3的引腳2 分別與微處理器模塊1-1的引腳28， 32連接；PC817光耦2的引腳4和光耦4 的引腳4分別與微處理器模塊1-1的引腳31, 34連接。
串口通訊模塊1-8中ADuM1301的引腳3、 4、 5分別與微處理器模塊1-1 的引腳17、 18、 23連接。
存儲(chǔ)模塊1-9中AD45DB16的引腳1、 2、 4分別與微處理器模塊1-1的引腳 14、 15、 21連接。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊卜10中DS1307的引腳6、5分別與微處理器模塊1-1的引腳 19、 20連接。
低電壓檢測模塊1-11中光耦PC817的引腳4與微處理器模塊1-1的引腳 36連接。
所述的操作裝置2包括操作器外殼21，操作器外殼21上設(shè)置有液晶顯示 屏22、報(bào)警聲音撤消鍵24、報(bào)警燈光撤消鍵25、翻轉(zhuǎn)鍵26和確認(rèn)鍵27，外殼 2上開有環(huán)境光線強(qiáng)度檢測孔28。操作器外殼21內(nèi)設(shè)置有操作裝置電源模塊2-1、液晶控制模塊2-2、環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊2-3、微控制器模塊2-4、通 信模塊2-5、報(bào)警輸出模塊2-6、按鍵處理模塊2-7。環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊2-3 位置與環(huán)境光線強(qiáng)度檢測孔28對(duì)應(yīng)，液晶顯示屏22與液晶控制模塊2-2連接， 報(bào)警聲音撤消鍵24、報(bào)警燈光撤消鍵25、翻轉(zhuǎn)鍵26、確認(rèn)鍵27均與按鍵處理 模塊2-7連接。環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊2-3、按鍵處理模塊2-7與微控制器模 塊2-4連接，作為微控制器模塊2-4的輸入控制模塊。報(bào)警輸出模塊2-6、液 晶控制模塊2-2與微控制器模塊2-4連接，作為微控制器模塊2-4的輸出模塊。 通信模塊2-5與微控制器模塊2-4連接，操作裝置電源模塊2-1與其它各模塊 相連接，為其它各模塊供電，通信模塊2-5與控制裝置1中的串口通訊模塊1-8 連接。
操作裝置電源模塊1-1包括DC-DC開關(guān)電源芯片LM2576HVS-5. 0及防反接 的二極管。
液晶顯示屏22采用點(diǎn)陣液晶HG192641-HWL01。 液晶控制模塊2-2包括復(fù)位電路和對(duì)比度調(diào)節(jié)電路。
微控制器模塊2-4由單片機(jī)MC9S08DZ60、復(fù)位電路、晶體振蕩電路、背景 調(diào)試模式接U組成，按照芯片典型應(yīng)用電路連接，由芯片公司提供。 通信模塊2-5采用MAX13442E芯片。 報(bào)警輸出模塊2-6包括蜂鳴器和發(fā)光二極管23。
所述壓力傳感器為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器,所述溫度傳感器為K型熱電偶， 所述液位傳感器為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的液位傳感器，液位開關(guān)為浮球式常閉開關(guān)。
控制裝置1的基本功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)各輸入量，向操作裝置2安全傳輸 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)是否需要進(jìn)行再生，并準(zhǔn)確控制再生過程，此 外，還要按設(shè)定時(shí)間間隔存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
控制裝置1的工作過程如下A/D采集模塊1-5不斷巡檢壓力傳感器3、溫 度傳感器4、液位傳感器5的溫度、壓力、液位信息，各信息經(jīng)過濾波處理、 AD轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后的AD值傳送到微處理器模塊1-1。開關(guān)量采集模塊1-6 不斷巡檢添加劑液位開關(guān)6的液位開關(guān)信息，開關(guān)量經(jīng)過采集模塊光電隔離后
也將信號(hào)傳送到微處理器模塊1-1。
微處理器模塊1-1將傳送過來的AD值轉(zhuǎn)換成實(shí)際的物理量，并根據(jù)用戶設(shè) 置的當(dāng)前再生模式，調(diào)用相應(yīng)的策略來判斷當(dāng)前的系統(tǒng)各狀態(tài)的情況，是否有 報(bào)警信號(hào)，以及是否需要啟動(dòng)再生過程。若有報(bào)警或啟動(dòng)再生則向液晶操作顯 示器傳送報(bào)警代碼以及再生過程的相關(guān)信息。再生啟動(dòng)后，微處理器模塊控制 油泵驅(qū)動(dòng)模塊輸出啟動(dòng)添加劑泵添加添加劑，同時(shí)啟動(dòng)油泵開始噴油。再生過程中，微處理器模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測DPF前端溫度，通過PID控制策略準(zhǔn)確控制噴油
泵的噴油頻率，使得DPF前端溫度迅速上升到設(shè)定溫度，并維持在設(shè)定溫度一 段時(shí)間，使得堵塞在DPF內(nèi)的顆粒物充分燃燒成無害氣體排出。當(dāng)主控控制器 監(jiān)測到的背壓降低到設(shè)定值時(shí)，說明DPF內(nèi)的顆粒己燃燒完成，停止再生過程。 同時(shí)，微處理器模塊按設(shè)定時(shí)間間隔將壓力、溫度、報(bào)警代號(hào)等變量并讀取實(shí) 時(shí)時(shí)鐘模塊的時(shí)間信息一并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊中。當(dāng)接收到操作裝置的讀取設(shè)置 參數(shù)指令時(shí)，讀取存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)的參數(shù)數(shù)據(jù)，并安全的傳送到操作裝置。當(dāng) 接收到操作裝置的存儲(chǔ)參數(shù)指令時(shí)，將操作裝置傳送的參數(shù)存入存儲(chǔ)模塊。
操作裝置的基本功能是實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)，設(shè)定系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，聲光報(bào) 警提示。
操作裝置的工作過程如下每秒鐘與主控控制器進(jìn)行通訊，獲取系統(tǒng)實(shí)時(shí) 狀態(tài)，并將各系統(tǒng)參數(shù)實(shí)時(shí)在液晶屏幕上顯示，若有報(bào)警信號(hào)，聲光報(bào)警模塊 的報(bào)警燈閃爍提示，若設(shè)定時(shí)間后用戶未確認(rèn)并消除該報(bào)警信號(hào)，則聲光報(bào)警 模塊的蜂鳴器開始提示。用戶可以通過鍵盤消除報(bào)警信號(hào)和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。 當(dāng)用戶通過鍵盤請求參數(shù)設(shè)置頁時(shí)，微處理器模塊通過通訊模塊請求該參數(shù)頁 內(nèi)的參數(shù)，并將返回的參數(shù)顯示在參數(shù)設(shè)置頁中，當(dāng)用戶設(shè)置好參數(shù)后，將修 改的參數(shù)傳送到控制裝置1的存儲(chǔ)模塊進(jìn)行保存。
油泵噴射壓力大于2Mpa，添加劑泵的流量小于0.05mL/S，并連接到油泵驅(qū) 動(dòng)模塊的輸出接口上。
本實(shí)施實(shí)例中供電電壓為9 48V，當(dāng)系統(tǒng)的排氣壓力超過用戶的設(shè)定壓力 時(shí)，主控控制器向操作裝置傳送再生過程的信息，并控制油泵驅(qū)動(dòng)模塊控制噴 油泵的噴油頻率，使DPF前端溫度迅速上升并維持在設(shè)定溫度一段時(shí)間，再生 過程中，若排氣壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，再生過程結(jié)束，關(guān)閉噴油泵。再生的開 始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，以及再生的過程參數(shù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)芯片中。
該控制裝置由于采用了汽車級(jí)的芯片以及各種抗干擾措施，系統(tǒng)在運(yùn)行中 穩(wěn)定可靠，并且具有操作方便，自動(dòng)再生等特點(diǎn)，同時(shí)，良好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特性 和數(shù)據(jù)上傳功能為系統(tǒng)的分析提供了很大的方便。此外，系統(tǒng)的性價(jià)比很高。
權(quán)利要求
1、柴油車尾氣處理控制裝置，包括控制裝置、操作裝置、油泵、添加劑泵以及壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、添加劑液位開關(guān)，其特征在于所述的控制裝置包括控制器外殼和3×8排列的24口電連接器；控制器外殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊、控制裝置電源模塊、模擬信號(hào)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(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)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；控制裝置電源模塊與其他模塊連接，為其他模塊供電；存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)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；控制裝置電源模塊、模擬信號(hào)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；壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器均與A/D采集模塊信號(hào)連接，添加劑液位開關(guān)與開關(guān)量采集模塊信號(hào)連接，油泵和添加劑泵均與油泵及添加劑泵控制模塊信號(hào)連接；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；控制裝置電源模塊包括并聯(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；模擬信號(hào)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；通道切換模塊包括七個(gè)松下半導(dǎo)體公司的AQY210S快速光耦繼電器；A/D采集模塊包括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)量采集模塊包括ESD、TVS管和PC817光耦；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(dòng)芯片BTS442E；串口通訊模塊包括串聯(lián)的ADuM1301與MAX13442E芯片；存儲(chǔ)模塊采用Atmel公司的AT45DB16D存儲(chǔ)芯片；實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊采用Dallas公司的DS1307實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片；低電壓檢測模塊包括運(yùn)放LM324及光耦PC817；控制裝置中各模塊的具體連接方式如下模擬信號(hào)調(diào)理模塊中保險(xiǎn)絲與RC整形濾波電路、靜電保護(hù)器件串聯(lián)，靜電保護(hù)器件和壓敏電阻并聯(lián)，壓敏電阻引腳1與通道切換模塊中AQY210S的引腳1連接；通道切換模塊中AQY210S芯片1和AQY210S芯片2的引腳4分別與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道1和通道2的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片1和AQY210S芯片2的引腳3分別與A/D采集模塊中通道1和通道2的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳47連接；AQY210S芯片3和AQY210S芯片4的引腳4分別與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道3和通道4的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片3和AQY210S芯片4的引腳3分別與A/D采集模塊中通道1和通道2的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片4的引腳2與微處理器模塊的引腳48連接；AQY210S芯片5的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道5的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片5的引腳3與A/D采集模塊中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳38連接；AQY210S芯片6的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道6的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片6的引腳3與A/D采集模塊中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳39連接；AQY210S芯片7的引腳4與模擬信號(hào)調(diào)理模塊中通道7的RC濾波的輸出端連接，AQY210S芯片7的引腳3與A/D采集模塊中通道3的RC濾波的輸入端連接，AQY210S芯片2的引腳2與微處理器模塊的引腳37連接；A/D采集模塊中ADuM1301芯片的引腳3、4、5分別與微處理器模塊的引腳46、45、44連接；開關(guān)量采集模塊中PC817光耦的引腳4和微處理器模塊的引腳1連接；油泵及添加劑泵控制模塊中PC817光耦1的引腳2和光耦3的引腳2分別與微處理器模塊的引腳28、32連接；PC817光耦2的引腳4和光耦4的引腳4分別與微處理器模塊的引腳31、34連接；串口通訊模塊中ADuM1301的引腳3、4、5分別與微處理器模塊的引腳17、18、23連接；存儲(chǔ)模塊中AD45DB16的引腳1、2、4分別與微處理器模塊的引腳14、15、21連接；實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中DS1307的引腳6、5分別與微處理器模塊的引腳19、20連接；低電壓檢測模塊中光耦PC817的引腳4與微處理器模塊的引腳36連接；所述的操作裝置包括操作器外殼，操作器外殼上設(shè)置有液晶顯示屏、報(bào)警聲音撤消鍵、報(bào)警燈光撤消鍵、翻轉(zhuǎn)鍵和確認(rèn)鍵，外殼上開有環(huán)境光線強(qiáng)度檢測孔；操作器外殼內(nèi)設(shè)置有操作裝置電源模塊、液晶控制模塊、環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊、微控制器模塊、通信模塊、報(bào)警輸出模塊、按鍵處理模塊；環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊位置與環(huán)境光線強(qiáng)度檢測孔對(duì)應(yīng)，液晶顯示屏與液晶控制模塊連接，報(bào)警聲音撤消鍵、報(bào)警燈光撤消鍵、翻轉(zhuǎn)鍵、確認(rèn)鍵均與按鍵處理模塊連接；環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊、按鍵處理模塊與微控制器模塊連接，作為微控制器模塊的輸入控制模塊；報(bào)警輸出模塊、液晶控制模塊與微控制器模塊連接，作為微控制器模塊的輸出模塊；通信模塊與微控制器模塊連接，操作裝置電源模塊與其它各模塊相連接，為其它各模塊供電，通信模塊與控制裝置中的串口通訊模塊連接；操作裝置電源模塊包括DC-DC開關(guān)電源芯片LM2576HVS-5.0及防反接的二極管；液晶顯示屏采用點(diǎn)陣液晶HG192641-HWL01；液晶控制模塊包括復(fù)位電路和對(duì)比度調(diào)節(jié)電路；微控制器模塊由單片機(jī)MC9S08DZ60、復(fù)位電路、晶體振蕩電路、背景調(diào)試模式接口組成，按照芯片典型應(yīng)用電路連接；通信模塊采用MAX13442E芯片；報(bào)警輸出模塊包括蜂鳴器和發(fā)光二極管。
2、如權(quán)利要求1所述的柴油車尾氣處理控制裝置，其特征在于 所述的壓力傳感器為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器， 所述的溫度傳感器為K型熱電偶， 所述的液位傳感器為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的液位傳感器， 所述的添加劑液位開關(guān)為浮球式常閉開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及柴油車尾氣處理控制裝置。本發(fā)明包括控制裝置、操作裝置、油泵、添加劑泵以及壓力、溫度和液位傳感器。控制裝置的外殼上設(shè)置有電連接器，外殼內(nèi)設(shè)置有微處理器模塊、控制裝置電源模塊、模擬信號(hào)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、油泵及添加劑泵控制模塊、串口通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和低電壓檢測模塊。操作裝置外殼上設(shè)置有液晶顯示屏、報(bào)警聲音撤消鍵、報(bào)警燈光撤消鍵、翻轉(zhuǎn)鍵和確認(rèn)鍵，開有環(huán)境光線強(qiáng)度檢測孔；外殼內(nèi)設(shè)置有操作裝置電源模塊、液晶控制模塊、環(huán)境光線強(qiáng)度檢測模塊、微控制器模塊、通信模塊、報(bào)警輸出模塊、按鍵處理模塊。本發(fā)明具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作方便，自動(dòng)再生等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01N3/025GK101666253SQ200910152898
公開日2010年3月10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, 滔 朱, 鵬 段, 黃國輝 申請人:杭州電子科技大學(xué)