发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱及测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及控制器测试技术领域，尤其涉及发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱及测试系统。


背景技术：

2.随着排放法规的不断升级，尾气净化系统逐渐成为发动机必不可少的一环，dpf和scr是发动机尾气净化系统两项关键技术。
3.dpf技术用来过滤柴油机尾气中的颗粒物(pm)，dpf工作过程中，当两端的压差达到一定阈值时，发动机的动力性和经济性会受到影响，此时发动机切换至dpf再生模式，控制器(acu)驱动hc喷射系统向尾气中喷射柴油，柴油经过doc氧化放热，将尾气温度提升至555℃以上从而将dpf内累积的颗粒物(pm)氧化成h2o和co2，实现dpf的热再生。
4.scr技术用来降低柴油机尾气中的氮氧化物(nox)，scr工作过程中，控制器时刻追踪发动机工况的变化，基于控制策略驱动尿素计量泵向尾气中喷射浓度为32.5％的尿素水溶液，尿素水溶液在高温条件下分解成nh3，nh3在催化剂的作用下将nox还原成n2，符合法规要求。
5.发动机尾气净化系统工作过程中，控制器(acu)基于saej1939协议接收发动机ecu信息，并采集各传感器信号，时时追踪工况的变化，根据acu软件控制策略，驱动各执行机构进行工作，使发动机的尾气排放满足标准要求。后处理控制器是尾气净化系统的核心部件，控制器开发过程中，需要反复优化策略，并进行功能测试，保证发动机尾气净化系统性能的稳定性和可靠性。控制器(acu)测试是开发过程中的重要工作，通常acu测试工作需要在电控发动机台架上进行，然而在发动机台架上进行测试试验，存在以下几个问题。
6.1、大部分的控制器(acu)开发厂家不具备台架测试的条件，测试工作必须依赖于发动机厂家的台架和技术人员支持才能进行，导致开发周期长；
7.2、台架进行控制器测试时，需要安装和调整发动机，耗时耗力，且发动机台架运行人力和物力消耗大，导致开发测试成本高；
8.3、控制测试过程中，需发动机和各传感器参数精确调整，在发动机运行过程中做到精确调整各运行参数，难度较高。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出了一种发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱及测试系统，可以提高开发效率、缩短开发周期、降低开发成本。
10.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
11.发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱，包括传感器模拟信号模块、电流模拟信号模块、电压模拟信号模块、电源输出模块、氮氧传感器快插口及高尿素液位模拟模块和低尿素液位模拟模块；
12.所述传感器模拟信号模块包括排温传感器模拟信号模块、尿素液位传感器模拟信
号模块及尿素温度传感器模拟信号模块；
13.所述传感器模拟信号模块、电流模拟信号模块及电压模拟信号模块与供电电源连接。
14.所述排温传感器模拟信号模块、尿素液位传感器模拟信号模块及尿素温度传感器模拟信号模块均采用可变电位器模拟尾气净化系统排温信号、scr系统尿素液位信号及scr系统的尿素温度信号。
15.所述电流模拟信号模块采用电流信号发生器模拟台架油耗仪或进气流量计输出信号，通过改变输出电流的大小，实现模拟油耗量或进气量的调节；输出4ma～25ma的电流模拟信号。
16.所述电压模拟信号模块采用电压信号发生器模拟压力、柴油机转速或功率输出信号，通过改变输出电压的大小，实现压力、转速或功率的调节；输出5v～5v的电压模拟信号。
17.所述氮氧传感器快插口包括前氮氧传感器快插口和后氮氧传感器快插口。
18.所述高尿素液位模拟模块采用旋钮开关，模拟尿素液位高和超高两种报警状态；
19.所述低尿素液位模拟模块采用旋钮开关，模拟尿素液位低和超低两种报警状态。
20.采用所述的发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱的测试系统，包括上位机，所述上位机与控制器通信，所述控制器还与执行器、所述测试信号模拟箱及监控标定电脑通信。
21.所述控制器通过can转化模块i与上位机进行can连接，从上位机获取准确的can信号。
22.所述监控标定电脑通过can转化模块ii与控制器进行can连接。
23.本实用新型的有益效果是：
24.本实用新型使得发动机尾气后净化系统控制器测试工作不需要依赖发动机厂家的测试台架和技术人员的支持，就能优化测试流程，缩短了开发周期。
25.本实用新型减少了测试工作人力物资的消耗，降低了开发成本。
26.本实用新型能够完全模拟柴油机运行于测试台架上的实际运行工况，能够手动精准调整柴油机的运行状态和工况，能够精确调节后处理系统的各个传感器参数，能够测试后处理系统在各种运行状态的数据，在测试过程中大大提高了后处理系统测试的效率和精确度。
附图说明
27.图1为测试信号模拟箱的结构示意图；
28.图2为上面板的结构示意图；
29.图3为下面板的结构示意图；
30.图4为测试系统示意图。
31.其中，1.高尿素液位模拟模块、2.电源输出模块、3.电流模拟信号模块、4.电压模拟信号模块、5.排温传感器模拟信号模块、6.前氮氧传感器快插口、7.后氮氧传感器快插口、8.尿素液位传感器模拟信号模块、9.尿素温度传感器模拟信号模块、15.低尿素液位模拟模块；
32.11.上位机、12.can转化模块i、13.控制器acu、14.信号模拟箱、15.can转化模块
ii、16.监控标定电脑、17.执行器。
具体实施方式：
33.下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
34.如图1所示，发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱，包括传感器模拟信号模块、电流模拟信号模块3、电压模拟信号模块4、电源输出模块2、氮氧传感器快插口及高尿素液位模拟模块1和低尿素液位模拟模块15；
35.所述传感器模拟信号模块包括排温传感器模拟信号模块5、尿素液位传感器模拟信号模块8及尿素温度传感器模拟信号模块9。
36.信号模拟箱采用24v直流供电，所述传感器模拟信号模块、电流模拟信号模块3及电压模拟信号模块4与供电电源连接。
37.电源输出模块2可为控制器提供24v直流电。
38.所述排温传感器模拟信号模块、尿素液位传感器模拟信号模块及尿素温度传感器模拟信号模块均采用可变电位器模拟尾气净化系统排温信号、scr系统尿素液位信号及scr系统的尿素温度信号。
39.本实施例中，如图1和图3所示，排温传感器模拟信号模块输出4路排温传感器模拟信号，采用1kω可变电位器模拟尾气净化系统排温信号，通过手调电位器旋钮实现排温的精确调节。
40.如图1和图2所示，尿素液位传感器模拟信号模块8输出1路尿素液位传感器模拟信号，采用555kω可变电位器模拟scr系统尿素液位信号，通过手调电位器旋钮实现尿素液位的精确调节。
41.如图1和图2所示，尿素温度传感器模拟信号模块9输出1路尿素温度传感器模拟信号，采用155kω可变电位器模拟scr系统的尿素温度信号，通过手调电位器旋钮实现尿素温度的精确调节。
42.如图1和图3所示，所述电流模拟信号模块3采用电流信号发生器模拟台架油耗仪或进气流量计输出信号，通过手调输出电流的大小，实现油耗量、进气量的精确调节；输出4ma～25ma的电流模拟信号。
43.如图1和图3所示，所述电压模拟信号模块采用电压信号发生器模拟压力、柴油机转速或功率输出信号，通过手调输出电压的大小，实现压力、转速、功率等的精确调节；输出3路5v～5v的电压模拟信号。
44.如图1和图2所示，所述氮氧传感器快插口包括前氮氧传感器快插口6和后氮氧传感器快插口7。可连scr系统上游和下游氮氧传感器。
45.如图1和图2所示，所述高尿素液位模拟模块采用旋钮开关，模拟尿素液位高和超高两种报警状态；
46.如图1和图2所示，所述低尿素液位模拟模块采用旋钮开关，模拟尿素液位低和超低两种报警状态。
47.采用所述的发动机尾气净化系统控制器测试信号模拟箱的测试系统，如图4所示，包括上位机，所述上位机与控制器通信，所述控制器还与执行器、所述测试信号模拟箱及监控标定电脑通信。
48.所述控制器通过can转化模块i与上位机进行can连接，从上位机获取准确的can信号。所述监控标定电脑通过can转化模块ii与控制器进行can连接。
49.具体测试时，上位机11内安装基于saej1939协议开发的上位机软件，可模拟发动机ecu-can信号，包括发动机扭矩、转速、油耗、水温等，也可模拟氮氧传感器scu-can信号，为尾气净化系统控制器测试提供来自发动机和氮氧传感器的信号，且这些信号都可根据测试需要，进行时时、精确的调节。
50.控制器13通过can转化模块i12与上位机11进行can连接，基于saej1939从上位机1获取准确的can信号。
51.信号模拟箱14通过线束与控制器13连接，信号模拟箱14可模拟尾气净化系统运行需要的物理参数，并可以对物理参数进行时时、精确的调整，满足测试信号需要。
52.监控标定电脑16通过can转化模块ii15与控制器13进行can连接。对控制器13进行测试时，可通过监控标定电脑16对控制阈值、曲线和map进行标定，驱动执行器17，并时时进行数据监控和记录。
53.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。