主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，包括電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元和顯示單元，電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元和顯示單元都和第一單片機(jī)連接，電源單元還與驅(qū)動(dòng)單元連接，驅(qū)動(dòng)單元還與顯示單元連接。電源單元為整個(gè)控制器提供安全的電源，數(shù)據(jù)采集單元收集柴油顆粒物捕集系統(tǒng)傳感器的一切信息，以便決定捕集系統(tǒng)是否進(jìn)行捕集抑或再生，以及再生過(guò)程狀態(tài)控制。驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)外部捕集執(zhí)行部件工作，顯示單元用于上述各狀態(tài)過(guò)程狀況顯示，便于處理人員了解各過(guò)程狀況，以便良好控制整個(gè)捕集處理過(guò)程。本發(fā)明有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在部位，以便及時(shí)診斷故障并排除故障，確保系統(tǒng)安全工作。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛、船舶等柴油機(jī)尾氣顆粒處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種主動(dòng)再 生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器。 主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于主動(dòng)再生式物理燃燒法消除柴油機(jī)尾氣顆粒物方式，系統(tǒng)需要采集相關(guān)信 息，綜合采集的信息判斷是否需要進(jìn)行燃燒。如需燃燒，就進(jìn)入燃燒過(guò)程，需要驅(qū)動(dòng)外部的 執(zhí)行器以完成整個(gè)燃燒過(guò)程。在實(shí)際的應(yīng)用中，常常因外部執(zhí)行器件出現(xiàn)各種故障，導(dǎo)致整 個(gè)處理過(guò)程不能正常進(jìn)行。同時(shí)一旦出現(xiàn)故障處理過(guò)程不能正常進(jìn)行，處理人員不能及時(shí) 知道故障所在點(diǎn)，因此，無(wú)法及時(shí)有效排除故障，造成柴油尾氣顆粒物處理失敗。本控制器 設(shè)有0BD故障檢測(cè)功能以及液晶顯示功能，液晶顯示能實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并在需 要的時(shí)候?yàn)槭褂萌藛T進(jìn)行操作指示，并有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在部位，以便及時(shí)診斷故障并 排除故障，確保系統(tǒng)安全工作，避免因故障而使車輛不能正常運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而設(shè)計(jì)的一種 主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，包括四大部分：電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單 元和顯示單元，電源單元接受用于為整個(gè)控制器供電并控制，數(shù)據(jù)采集單元控制傳感器收 集柴油尾氣顆粒物捕集的一切信息，以便決定捕集執(zhí)行部件是否進(jìn)行捕集以及捕集過(guò)程狀 態(tài)控制盒捕集最終效果狀況，驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)外部捕集執(zhí)行部件工作，顯示單元用于上 述各狀態(tài)過(guò)程狀況顯示，便于處理人員了解各過(guò)程狀況，以便良好控制整個(gè)捕集處理過(guò)程。
[0004] 本發(fā)明所要求解決的技術(shù)問題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，包括電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元 和顯示單元，所述電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元和顯示單元都和第一單片機(jī)連接，所 述電源單元還與驅(qū)動(dòng)單元連接，所述驅(qū)動(dòng)單元還與顯示單元連接； 所述電源單元包括第一 DC/DC降壓模塊、鑰匙開關(guān)信號(hào)檢測(cè)模塊、電源驅(qū)動(dòng)模塊和內(nèi) 部電源，所述第一 DC/DC降壓模塊后連接內(nèi)部電源，所述鑰匙開關(guān)信號(hào)檢測(cè)模塊后連接電 源驅(qū)動(dòng)模塊和第一單片機(jī)，所述電源驅(qū)動(dòng)模塊連接DC/DC降壓模塊，所述第一單片機(jī)也連 接電源驅(qū)動(dòng)模塊； 所述數(shù)據(jù)采集單元包括電壓信號(hào)調(diào)理模塊、PWM信號(hào)調(diào)理模塊和差模信號(hào)調(diào)理模塊，所 述電壓信號(hào)調(diào)理模塊、PWM信號(hào)調(diào)理模塊和差模信號(hào)調(diào)理模塊均連接第一單片機(jī)； 所述驅(qū)動(dòng)單元包括Η橋驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測(cè)模塊和高端驅(qū)動(dòng)模塊，所述Η橋驅(qū)動(dòng)模塊、 電流檢測(cè)模塊和高端驅(qū)動(dòng)模塊一端均連接第一單片機(jī)，所述高端驅(qū)動(dòng)顯示模塊另一端連接 顯示單元，所述電源單元連接Η橋驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測(cè)模塊和高端驅(qū)動(dòng)模塊組成的部分； 所述顯示單元包括第二DC/DC降壓模塊、第二單片機(jī)、顯示模塊、蜂鳴報(bào)警模塊和LED 燈指示模塊，所述顯示模塊、蜂鳴報(bào)警模塊和LED燈指示模塊與第二單片機(jī)連接，所述顯示 模塊、蜂鳴報(bào)警模塊、LED燈指示模塊與第二單片機(jī)組成的部分與第二DC/DC降壓模塊連 接，所述第二DC/DC降壓模塊與驅(qū)動(dòng)單元連接。
[0005] 所述電源單元還包括防護(hù)模塊和濾波模塊，防護(hù)模塊和濾波模塊依次連接，所述 濾波模塊后連接驅(qū)動(dòng)單元和第一 DC/DC降壓模塊，所述第一 DC/DC降壓模塊后連接DC/DC 升壓模塊，所述第一 DC/DC降壓模塊和DC/DC升壓模塊均連接電源輸出保護(hù)模塊，所述電源 輸出保護(hù)模塊連接第一單片機(jī)。
[0006] 所述電壓信號(hào)調(diào)理模塊、PWM信號(hào)調(diào)理模塊和差模信號(hào)調(diào)理模塊前均連有信號(hào)異 常保護(hù)模塊。
[0007] 所述第一單片機(jī)還連接限位信號(hào)檢測(cè)模塊和防倒灌驅(qū)動(dòng)模塊，所述防倒灌驅(qū)動(dòng)模 塊還連接電流檢測(cè)模塊，所述電流檢測(cè)模塊在第一單片機(jī)和防倒灌驅(qū)動(dòng)模塊間。
[0008] 所述電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元和第一單片機(jī)位于一主控板內(nèi)，所述顯示 單元在主控板外，所述顯示單元與主控板的第一單片機(jī)通過(guò)RS422或CAN總線連接。
[0009] 顯示單元的顯示模塊是TFT液晶顯示模塊。
[0010] 由于采用了如上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)： 本控制器設(shè)有0BD故障檢測(cè)功能以及液晶顯示功能，液晶顯示能實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的工作 狀態(tài)，并在需要的時(shí)候?yàn)槭褂萌藛T進(jìn)行操作指示，并有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在部位，以便及時(shí) 診斷故障并排除故障，確保系統(tǒng)安全工作，避免因故障而使車輛不能正常運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本發(fā)明總體構(gòu)成圖。
[0012] 圖2為本發(fā)明電源單元構(gòu)成框圖。
[0013] 圖3為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集單元構(gòu)成框圖。
[0014] 圖4為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成框圖。
[0015] 圖5為本發(fā)明顯示單元構(gòu)成框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017] 如圖1所示，本發(fā)明控制器總體結(jié)構(gòu)為方框內(nèi)部分加上外部的顯示單元部分。
[0018] 控制器電源由電池提供，經(jīng)過(guò)電源單元后為各用電設(shè)備供電。傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采 集單元將信息提供給第一單片機(jī)，第一單片機(jī)依據(jù)這些信息計(jì)算是否需要進(jìn)行燃燒捕集， 需要燃燒捕集時(shí)便通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元按照設(shè)定的流程驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行器件完成燃燒再生過(guò)程，同 時(shí)第一單片機(jī)將電源單元信息、傳感器信息、執(zhí)行器工作狀態(tài)信息通過(guò)RS422或CAN總線發(fā) 送給顯示單元進(jìn)行顯示。
[0019] 電源單元的構(gòu)成如圖2中方框內(nèi)所示，電池經(jīng)過(guò)防護(hù)模塊、濾波模塊處理后分別 提供給驅(qū)動(dòng)單元以及經(jīng)過(guò)DC/DC降壓模塊降壓，為傳感器和內(nèi)部電源供電。由于傳感器的 不同規(guī)格，為提高實(shí)用性，分別提供了 5V電源及由5V電源構(gòu)成的DC/DC升壓電源，該兩種 電源經(jīng)過(guò)輸出保護(hù)模塊后為傳感器供電，同時(shí)輸出保護(hù)模塊也將電源輸出狀態(tài)并發(fā)給第一 單片機(jī)，一旦出現(xiàn)諸如短路、過(guò)載等情況，單片機(jī)將及時(shí)關(guān)閉輸出，并發(fā)送給顯示單元進(jìn)行 報(bào)警顯示。鑰匙開關(guān)信號(hào)用于控制控制器是否工作，鑰匙開關(guān)打開時(shí)，驅(qū)動(dòng)5V降壓模塊工 作，第一單片機(jī)上電工作，第一單片機(jī)檢測(cè)到鑰匙開關(guān)信號(hào)，對(duì)5V降壓模塊也提供一個(gè)驅(qū) 動(dòng)，進(jìn)行自鎖，避免鑰匙開關(guān)關(guān)閉或汽車啟動(dòng)時(shí)瞬間斷電。當(dāng)鑰匙開關(guān)關(guān)閉時(shí)，第一單片機(jī) 檢測(cè)到關(guān)閉信號(hào)，并判斷是否能夠?qū)⒖刂破鲾嚯?，在能夠斷電時(shí)，關(guān)閉對(duì)5V降壓模塊的驅(qū) 動(dòng)，控制器完成斷電。
[0020] 數(shù)據(jù)采集單元的構(gòu)成如圖3中方框內(nèi)所示，電池電壓信號(hào)提供電池電量使用情 況，當(dāng)處于低壓時(shí)，第一單片機(jī)發(fā)出低壓報(bào)警并進(jìn)行最小負(fù)載程序，以免電池過(guò)度損耗，電 池的壽命降低，當(dāng)處于高壓時(shí)，發(fā)出高壓報(bào)警信號(hào)并切斷電源輸出，以保護(hù)執(zhí)行器；油位信 號(hào)提供油箱供油情況信息，第一單片機(jī)根據(jù)油位情況進(jìn)行燃燒處理；腔體壓差結(jié)合轉(zhuǎn)速信 號(hào)可為是否燃燒提供準(zhǔn)確的判斷；點(diǎn)火溫度傳感器為點(diǎn)火倉(cāng)點(diǎn)火是否成功提供準(zhǔn)確的判 斷；腔體溫度傳感器為燃燒倉(cāng)溫度控制提供準(zhǔn)確的信息。所有的采集都具有故障診斷報(bào)警 功能，如A/D采集值異常、PWM頻率異常，并送至顯示單元進(jìn)行聲光報(bào)警。
[0021] 驅(qū)動(dòng)單元的構(gòu)成如圖4中方框內(nèi)所示，2路Η橋驅(qū)動(dòng)模塊可驅(qū)動(dòng)雙向電機(jī)，配備限 位檢測(cè)功能，并提供短路、斷路、過(guò)載、防倒灌保護(hù)，故障排除時(shí)自恢復(fù)；點(diǎn)火塞及風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 均為大功率驅(qū)動(dòng)，通過(guò)電流檢測(cè)模塊能檢測(cè)異常電流狀態(tài)，通過(guò)防倒灌驅(qū)動(dòng)模塊阻止外部 電壓進(jìn)入；高端驅(qū)動(dòng)模塊為油泵及顯示單元供電，具有PWM驅(qū)動(dòng)及電平驅(qū)動(dòng)能力，并提供短 路、斷路、過(guò)載、防倒灌保護(hù)，故障排除時(shí)自恢復(fù)。所有故障信號(hào)送至第一單片機(jī)，第一單片 機(jī)根據(jù)信號(hào)進(jìn)行故障檢測(cè)及報(bào)警，并及時(shí)關(guān)閉輸出。
[0022] 顯示單元的構(gòu)成如圖5中方框內(nèi)所示，DC/DC降壓模塊為第二單片機(jī)、TFT液晶屏 等提供多電壓電源，以滿足供電要求；第二單片機(jī)經(jīng)過(guò)RS422或者CAN總線與第一單片機(jī)通 訊，將需要顯示的內(nèi)容以及故障信息在TFT液晶顯示屏上進(jìn)行顯示，必要時(shí)還對(duì)使用人員 進(jìn)行聲光警示或者操作指示，如正在燃燒過(guò)程中警示駕駛員不要駛?cè)爰佑驼镜纫兹家妆瑘?chǎng) 所，發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)提示使用人員如何操作確保車輛正常行駛等。
[0023] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，其特征在于，包括電源單元、數(shù)據(jù)采集 單元、驅(qū)動(dòng)單元和顯示單元，所述電源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元和顯示單元都和第一 單片機(jī)連接，所述電源單元還與驅(qū)動(dòng)單元連接，所述驅(qū)動(dòng)單元還與顯示單元連接； 所述電源單元包括第一 DC/DC降壓模塊、鑰匙開關(guān)信號(hào)檢測(cè)模塊、電源驅(qū)動(dòng)模塊和內(nèi) 部電源，所述第一 DC/DC降壓模塊后連接內(nèi)部電源，所述鑰匙開關(guān)信號(hào)檢測(cè)模塊后連接電 源驅(qū)動(dòng)模塊和第一單片機(jī)，所述電源驅(qū)動(dòng)模塊連接DC/DC降壓模塊，所述第一單片機(jī)也連 接電源驅(qū)動(dòng)模塊； 所述數(shù)據(jù)采集單元包括電壓信號(hào)調(diào)理模塊、PWM信號(hào)調(diào)理模塊和差模信號(hào)調(diào)理模塊，所 述電壓信號(hào)調(diào)理模塊、PWM信號(hào)調(diào)理模塊和差模信號(hào)調(diào)理模塊均連接第一單片機(jī)； 所述驅(qū)動(dòng)單元包括Η橋驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測(cè)模塊和高端驅(qū)動(dòng)模塊，所述Η橋驅(qū)動(dòng)模塊、 電流檢測(cè)模塊和高端驅(qū)動(dòng)模塊一端均連接第一單片機(jī)，所述高端驅(qū)動(dòng)顯示模塊另一端連接 顯示單元，所述電源單元連接Η橋驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測(cè)模塊和高端驅(qū)動(dòng)模塊組成的部分； 所述顯示單元包括第二DC/DC降壓模塊、第二單片機(jī)、顯示模塊、蜂鳴報(bào)警模塊和LED 燈指示模塊，所述顯示模塊、蜂鳴報(bào)警模塊和LED燈指示模塊與第二單片機(jī)連接，所述顯示 模塊、蜂鳴報(bào)警模塊、LED燈指示模塊與第二單片機(jī)組成的部分與第二DC/DC降壓模塊連 接，所述第二DC/DC降壓模塊與驅(qū)動(dòng)單元連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，其特征在于，所述電 源單元還包括防護(hù)模塊和濾波模塊，防護(hù)模塊和濾波模塊依次連接，所述濾波模塊后連接 驅(qū)動(dòng)單元和第一 DC/DC降壓模塊，所述第一 DC/DC降壓模塊后連接DC/DC升壓模塊，所述第 一 DC/DC降壓模塊和DC/DC升壓模塊均連接電源輸出保護(hù)模塊，所述電源輸出保護(hù)模塊連 接第一單片機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，其特征在于，所述電 壓信號(hào)調(diào)理模塊、PWM信號(hào)調(diào)理模塊和差模信號(hào)調(diào)理模塊前均連有信號(hào)異常保護(hù)模塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，其特征在于，所述第 一單片機(jī)還連接限位信號(hào)檢測(cè)模塊和防倒灌驅(qū)動(dòng)模塊，所述防倒灌驅(qū)動(dòng)模塊還連接電流檢 測(cè)模塊，所述電流檢測(cè)模塊在第一單片機(jī)和防倒灌驅(qū)動(dòng)模塊間。
5. 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，其特征在于，所述電 源單元、數(shù)據(jù)采集單元、驅(qū)動(dòng)單元和第一單片機(jī)位于一主控板內(nèi)，所述顯示單元在主控板 夕卜，所述顯示單元與主控板的第一單片機(jī)通過(guò)RS422或CAN總線連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)再生式柴油顆粒物捕集系統(tǒng)控制器，其特征在于，顯示單 元的顯示模塊是TFT液晶顯示模塊。
【文檔編號(hào)】F01N11/00GK104121079SQ201410363492
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】劉屹, 朱慶, 朱弢, 朱志強(qiáng), 韓國(guó)慶 申請(qǐng)人:安徽艾可藍(lán)節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>