CN110714813B - 一种柴油车颗粒物传感器检测方法及装置 - Google Patents

一种柴油车颗粒物传感器检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种柴油车颗粒物传感器检测方法及装置，其中的方法包括如下步骤：通信连接待检测的PM传感器，对PM传感器的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器通信是否正常的通信检测结果；在通信检测结果显示PM传感器通信正常的情况下，发送工作命令以触发PM传感器进入至再生执行过程；在PM传感器再生执行过程中，接受PM传感器的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器再生过程是否正常的再生过程检测结果。本发明通过获取并分析PM传感器在再生过程中的报文信息从而实现对PM传感器的故障检测。本发明显著地提升了PM传感器的检测效率，并降低了检测成本。

Description

一种柴油车颗粒物传感器检测方法及装置
技术领域
本发明涉及发动机测试领域，尤其是涉及一种柴油车颗粒物传感器检测方法及装置。
背景技术
柴油车国六阶段相比国五阶段，出现许多硬件升级。柴油车颗粒物传感器是国六新增的一款传感器，以下简称PM(Particulate Matter Sensor)传感器。
PM传感器工作原理概述：PM传感器测量输出是电流值，电流值大小与聚集在传感器探头上的颗粒数成正比，电流为0uA左右时表示探头上洁净无颗粒，电流达到上限值(如127uA)时，表示颗粒物满负荷。随着时间增加，传感器探头上累积的碳颗粒变多，电流会随之变大。当尾气中的颗粒物较少时，传感器输出的电流值的增长速度较慢；反之，尾气中的颗粒物较多时，传感器输出的电流值的增长速度较快。因此，通过对传感器输出的电流值的增长速度进行计算，即能获得尾气中的颗粒物浓度。
由于PM传感器是一种全新的柴油车排放检测用传感器，市场对其认知较少，一旦出现测量失效，维修人员无法迅速判断是PM传感器本身损坏还是信号传输、控制***等其他环节出现了故障。现有技术中，一般的做法是将待检测的PM传感器拆下并送到生产厂家来完成检测，或在现场借助于笨重的检测平台或采用较多的步骤来进行检测和判断，这往往会导致以下问题：例如，检测效率低下、时间和费用等成本较高、用户体验较差等。
发明内容
本发明一方面提供了一种柴油车颗粒物传感器检测方法，其详细技术方案如下：
一种柴油车PM传感器检测方法，其包括如下步骤：
通信连接待检测的PM传感器，对PM传感器的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器通信是否正常的通信检测结果；
在通信检测结果显示PM传感器通信正常的情况下，发送工作命令以触发PM传感器进入至再生执行过程；
在PM传感器再生执行过程中，接受PM传感器的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器再生过程是否正常的再生过程检测结果。
在一些具体实施例中，在通信检测结果显示PM传感器通信无法正常通信的情况下，停止检测。
在一些具体实施例中，所述PM传感器再生执行过程依次包括再生等待环节、再生环节及再生结束环节，所述对报文信息进行检测依次包括：
对PM传感器在等待再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在等待再生环节是否正常的等待再生环节检测结果；
在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生环节是否正常的再生环节检测结果；
在再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生结束环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生结束环节是否正常的再生结束环节检测结果。
在一些具体实施例中，在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节不正常的情况下，停止检测；在再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节不正常的情况下，停止检测。
在一些具体实施例中，所述物理参数至少包括PM传感器探头上的电流及温度。
在一些具体实施例中，再生环节，所述对报文中的物理参数进行检测至少包括：检测温度及是否逐渐升高，如果为“是”，所述再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常，如果为“否”，所述再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节不正常。
在一些具体实施例中，再生结束环节，所述对报文中的物理参数进行检测至少包括：检测电流是否小于预定阈值，如果为“是”，所述结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节正常，如果为“否”，所述结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节不正常。
本发明另一方面提供了一种PM传感器检测装置，其详细技术方案如下：
一种柴油车PM传感器的检测装置，其包括单片机及与所述单片机连接的CAN通信芯片，所述单片机经所述CAN通信芯片与待检测的所述PM传感器信号连接；
所述单片机对PM传感器的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器通信是否正常的通信检测结果；
在通信检测结果显示PM传感器通信正常的情况下，单片机发送工作命令以触发PM传感器进入至再生执行过程；
在PM传感器再生执行过程中，单片机接受PM传感器的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器再生过程是否正常的再生过程检测结果。
在一些具体实施例中，其还包括与所述单片机连接的控制显示面板，所述控制显示面板用于显示PM传感器的报文信息、单片机生成的通信检测结果及再生过程检测结果。
本发明提供的柴油车PM传感器检测方法及装置，其通过获取并分析PM传感器在再生过程中的报文信息从而实现对PM传感器的故障检测。本发明显著地提升了PM传感器的检测效率，并降低了检成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要实用的附图作简单地介绍、显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中，
图1为本发明一方面提供的柴油车PM传感器检测方法的检测流程示意图；
图2为图1中的再生检测过程在一些实施例中的检测流程示意图；
图3为本发明另一方面提供的柴油车PM传感器检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点、能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
PM传感器内集成CAN通讯模块，尾气检测过程中，PM传感器通过CAN总线与尾气检测***进行通信。收到尾气检测***的工作命令后，PM传感器启动测量流程。正式测量之前，PM传感器会自动执行再生过程，即对传感器探头进行加热以除去探头上的碳颗粒(相当于清零)。再生过程结束后，PM传感器进入正式测量过程。从执行程序上划分，再生过程包括“等待再生”、“再生”及“再生结束”三个环节。再生过程中，每个执行环节，PM传感器会通过CAN通讯模块发送报文给尾气检测***，尾气检测***通过读取报文获得PM传感器的实时工况。报文包括PM传感器当前所处的执行环节及当前的电流、探头温度、供电电压、加热功率等物理参数。
可以断定，当尾气检测***与PM传感器的插头连接后，如果存在如下三种情形中的一种或多种时：1、无法实现与PM传感器的通信；2、发送工作命令后，无法正常获取到再生过程中某个执行环节的报文信息；3、获得的某个执行环节的报文信息中所包括的物理参数中的一个或多个物理参数超过其预定阈值，则可以判断PM传感器存在损坏。
正是基于上述断定，本发明提出了一种柴油车PM传感器的检测方法，其通过分析PM传感器在再生过程中的报文信息来判断PM传感器是否存在损坏。
如图1至图2所示，本发明一方面提供的柴油车PM传感器的检测方法100包括如下步骤：
S110:通信连接待检测的PM传感器，对PM传感器的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器通信是否正常的通信检测结果。
一般的，PM传感器使用CAN总线进行通信，因此可以通过CAN总线连接PM传感器并发送信息(如一个握手信息)，如果能够接收到PM传感器返回的响应信息来判断PM传感器通信功能是否正常。作为示例，如果发送了信息后预定时间内没有收到来自PM传感器的任何响应信息，则可以判断PM传感器的通信功能不正常；如果能够在预定时间内收到来自PM传感器的响应信息，则可以判断PM传感器的通信功能正常。当然，还可以使用任何其他合适的技术来检测PM传感器通信功能是否正常。
当通信检测结果显示PM传感器通信不正常时，则停止检测。直接输出通信检测结果。否则，进入步骤S120。
S120:在通信检测结果显示PM传感器通信正常的情况下，发送工作命令以触发PM传感器进入至再生执行过程。
S130:在PM传感器再生执行过程中，接受PM传感器的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器再生过程是否正常的再生过程检测结果。
其中，所述PM传感器再生执行过程依次包括再生等待环节、再生环节及再生结束环节，所述S130步骤依次包括如下子步骤：
S131：对PM传感器在等待再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在等待再生环节是否正常的等待再生环节检测结果。
当PM传感器进入等待再生环节时，其生成等待再生环节报文，该等待再生环节报文包括两部分：显示PM传感器处于“等待再生”的报文标识符，以及PM传感器的实时物理参数，如PM传感器探头上的电流、温度等信息。
该阶段，通过与PM传感器建立的通信连接，如果能够获取到等待再生环节报文，且其报文标识符显示PM传感器的状态为“等待再生”，则表明PM传感器在等待再生环节的报文发送功能正常。此时，检测报文中的物理参数，如果各物理参数均处于预定的阈值范围内，则表明PM传感器在等待再生环节正常，进入至步骤S132。
否则，在PM传感器在等待再生环节的报文发送功能不正常，或在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节不正常的情况下，停止检测，直接输出等待再生环节检测结果。
S132：在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生环节是否正常的再生环节检测结果。
该阶段，通过与PM传感器建立的通信连接，如果能够获取到再生环节报文，且其报文标识符显示PM传感器的状态为“再生”，则表明PM传感器在再生环节的报文发送功能正常。此时，检测报文中的物理参数，如果各物理参数均处于预定的阈值范围内，则表明PM传感器在再生环节正常，进入至步骤S133。
如本领域一般技术人员所熟知的，再生环节，即是对PM传感器的探头进行加热以烧去探头上的积碳。因此，再生环节，PM传感器上的温度应当表征为逐步上升的状态。基于上述原因，在一些实施例中，S132步骤中，对报文中的物理参数进行检测至少包括：检测温度是否逐渐升高，如果为“是”，所述再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常。如果为“否”，所述再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节不正常。
在PM传感器在再生环节的报文发送功能不正常，或再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节不正常的情况下，停止检测，直接输出再生环节检测结果。
S133：在再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生结束环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生结束环节是否正常的再生结束环节检测结果。
该阶段，通过与PM传感器建立的通信连接，如果能够获取到再生结束环节报文，且其报文标识符显示PM传感器的状态为“再生结束”，则表明PM传感器在再生结束环节的报文发送功能正常。此时，检测报文中的物理参数，如果各物理参数均处于预定的阈值范围内，则表明PM传感器在再生结束环节正常，检测结束。
如本领域一般技术人员所熟知的，再生结束环节，PM传感器探头上的积碳被烧尽，PM传感器上的电流应该低于预定的下限值，如在一些实施例中，该预定下限值为0.01uA。基于上述原因，S133步骤中，对报文中的物理参数进行检测至少包括：检测电流是否小于下限值0.01uA，如果为“是”，所述结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节正常，输出再生结束环节的检测结果。如果为“否”，所述结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节不正常。
在PM传感器在再生结束环节的报文发送功能不正常，或在再生结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节不正常的情况下，停止检测，输出再生结束环节的检测结果。
为了实现本发明的柴油车PM传感器的检测方法，本发明的另一方面提供了一种柴油车PM传感器检测装置。如图3所示，本发明提供的柴油车PM传感器检测装置200包括单片机201及与所述单片机201连接的CAN通信芯片202，所述单片机201经所述CAN通信芯片202与待检测的PM传感器300信号连接。具体的：所述单片机201被配置为对PM传感器300的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器300的通信功能是否正常的通信检测结果。在通信检测结果显示PM传感器300的通信功能正常的情况下，单片机201发送工作命令以触发PM传感器300进入至再生执行过程。在PM传感器300再生执行过程中，单片机201接受PM传感器300生成的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器300再生过程是否正常的再生过程检测结果。
由于柴油车PM传感器检测装置200的技术原理与PM传感器检测方法100的技术原理一致，因此在介绍柴油车PM传感器检测装置200时对于重复的部分进行了简化或省略处理，简化或省略的部分可以参考PM传感器检测方法100的有关描述。
在一些实施例中，单片机201采用型号为STM32-F103C8T6的单片机芯片，CAN通信芯片202采用型号为Tja1050的CAN通信芯片。
优选的，在一些实施例中，柴油车PM传感器检测装置200还包括与单片机201连接的控制显示面板203，所述控制显示面板203用于显示PM传感器300生成的报文信息、单片机201生成的通信检测结果及再生过程检测结果等。
通过上述的实施例描述，可见，本发明提供的柴油车PM传感器检测方法及装置，通过获取并分析PM传感器在再生过程中的报文信息从而实现对PM传感器的故障检测。本发明显著地提升了PM传感器的检测效率，并降低了检成本。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (8)

1.一种柴油车PM传感器的检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
通信连接待检测的PM传感器，对PM传感器的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器通信是否正常的通信检测结果；
在通信检测结果显示PM传感器通信正常的情况下，发送工作命令以触发PM传感器进入至再生执行过程；
在PM传感器再生执行过程中，接受PM传感器的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器再生过程是否正常的再生过程检测结果；
所述PM传感器再生执行过程依次包括再生等待环节、再生环节及再生结束环节，所述对报文信息进行检测依次包括：
对PM传感器在等待再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在等待再生环节是否正常的等待再生环节检测结果；
在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生环节是否正常的再生环节检测结果；
在再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生结束环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生结束环节是否正常的再生结束环节检测结果。
2.如权利要求1所述的PM传感器的检测方法，其特征在于，在通信检测结果显示PM传感器通信无法正常通信的情况下，停止检测。
3.如权利要求1所述的PM传感器的检测方法，其特征在于：
在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节不正常的情况下，停止检测；
在再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节不正常的情况下，停止检测。
4.如权利要求1所述的PM传感器的检测方法，其特征在于，所述物理参数至少包括PM传感器探头上的电流及温度。
5.如权利要求4所述的PM传感器的检测方法，其特征在于，再生环节，所述对报文中的物理参数进行检测至少包括：检测温度及是否逐渐升高，如果为“是”，所述再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常，如果为“否”，所述再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节不正常。
6.如权利要求4所述的PM传感器的检测方法，其特征在于，再生结束环节，所述对报文中的物理参数进行检测至少包括：检测电流是否小于预定阈值，如果为“是”，所述结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节正常，如果为“否”，所述结束环节检测结果显示PM传感器在再生结束环节不正常。
7.一种柴油车PM传感器的检测装置，其特征在于，其包括单片机及与所述单片机连接的CAN通信芯片，所述单片机经所述CAN通信芯片与待检测的所述PM传感器信号连接；
所述单片机对PM传感器的通信功能进行检测并生成与所述PM传感器通信是否正常的通信检测结果；
在通信检测结果显示PM传感器通信正常的情况下，单片机发送工作命令以触发PM传感器进入至再生执行过程；
在PM传感器再生执行过程中，单片机接受PM传感器的报文信息并对报文信息进行检测，以生成与PM传感器再生过程是否正常的再生过程检测结果；
所述PM传感器再生执行过程依次包括再生等待环节、再生环节及再生结束环节，所述对报文信息进行检测依次包括：
对PM传感器在等待再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在等待再生环节是否正常的等待再生环节检测结果；
在等待再生环节检测结果显示PM传感器在等待再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生环节是否正常的再生环节检测结果；
在再生环节检测结果显示PM传感器在再生环节正常的情况下，对PM传感器在再生结束环节的报文发送功能进行检测，在报文发送功能正常的情况下，对报文中的物理参数进行检测，以生成与所述PM传感器在再生结束环节是否正常的再生结束环节检测结果。
8.如权利要求7所述的柴油车PM传感器的检测装置，其特征在于，其还包括与所述单片机连接的控制显示面板，所述控制显示面板用于显示PM传感器的报文信息、单片机生成的通信检测结果及再生过程检测结果。
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GR01 Patent grant
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