一种氮氧传感器模拟装置的制作方法

本实用新型实施例涉及单片机技术，尤其涉及一种氮氧传感器模拟装置。

背景技术：

发动机出厂试验时，需要根据汽车的氮氧含量对发动机进行检测，出于排放监测需求和实验成本要求，发动机厂商不会在每个发动机出厂试车台架上都安装氮氧传感器。

对于没有安装氮氧传感器的试车台架上的发动机，需要采用对发动机抽查的方法，来确保出厂的发动机满足要求。然而对于没有安装氮氧传感器或已安装氮氧传感器但传感器损坏的出厂试车台架，由于发动机接收的氮氧含量不足，在试车时会出现发动机动力不足的情况，发动机ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)的“氮氧传感器通讯超时”等故障码无法及时删除，导致根本无法完成试车，影响试车效率。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种氮氧传感器模拟装置，以提高发动机的试车效率。

本实用新型实施例提供了一种氮氧传感器模拟装置，包括集成电路芯片、外接台架can接口和外接台架直流电源接口；

所述集成电路芯片，分别与外接台架can接口和外接台架直流电源接口进行连接，用于通过所述外接台架can接口与外接设备进行数据交互，以及用于通过所述外接台架直流电源接口获取外接电源的电量；

所述外接台架can接口，分别与外接设备和集成电路芯片进行连接，用于获取外接设备发出的数据，以及将所述集成电路芯片的数据发送至所述外接设备；

所述外接台架直流电源接口，分别与外接电源和集成电路芯片进行连接，用于为所述集成电路芯片供电。

可选的，所述装置还包括can收发器和电源模块；

所述can收发器，连接在所述集成电路芯片与外接台架can接口之间，用于转换所述外接台架can接口与所述集成电路芯片的数据格式；

所述电源模块，连接在所述集成电路芯片与外接台架直流电源接口之间，用于将所述外接台架直流电源接口获取到的原始电压转换为目标电压，传输给所述集成电路芯片。

可选的，所述集成电路芯片包括数据接收模块、数据分析模块和数据输出模块；

所述数据接收模块，分别与所述can收发器和所述数据分析模块连接，用于通过所述can收发器接收所述外接台架can接口获取的外接设备数据，并发送给所述数据分析模块；其中，所述外接设备数据包括发动机的扭矩、转速、加热信号和氮氧传感器的氮氧信号；

所述数据分析模块，分别与所述数据接收模块和所述数据输出模块连接，用于：若所述数据接收模块接收到氮氧传感器的实际氮氧信号，则确定所述数据接收模块是否接收到发动机的加热信号；

还用于：若所述数据接收模块接收到所述加热信号，则确定所述氮氧传感器模拟装置停止工作；

还用于：若没有接收到所述加热信号，则控制所述数据输出模块向所述氮氧传感器发送模拟加热信号；

还用于：若所述数据接收模块没有接收到氮氧传感器的实际氮氧信号，则控制所述数据接收模块获取发动机的扭矩和/或转速，根据预设的氮氧信号查询表格，确定与所述扭矩和/或转速关联的模拟氮氧信号，并发送给所述数据输出模块；

所述数据输出模块，分别与所述数据分析模块和所述can收发器连接，用于接收所述数据分析模块分析后的目标数据，将所述目标数据发送给所述can收发器。

可选的，所述集成电路芯片还包括数据展示模块；

所述数据展示模块，与数据输出模块连接，用于展示模拟氮氧信号。

可选的，所述集成电路芯片是单片机。

可选的，所述外接台架can接口和外接台架直流电源接口的接口类型包括如下至少一种：usb、sata、e-sata、tf、cf和sd。

可选的，所述集成电路芯片中集成有存储器，用于存储外接设备数据，以及氮氧信号查询表格。

本实用新型实施例通过将集成电路芯片分别与外接台架can接口和外接台架直流电源接口进行连接，实现与外接设备的数据交互，使外接设备在没有氮氧传感器或氮氧传感器损坏的情况下，能够接收到氮氧传感器模拟装置的模拟氮氧信号，使发动机能够正常工作，避免由于氮氧传感器的故障对发动机造成影响，提高对发动机的试车效率。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例所提供的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图，如图1所示，集成电路芯片10分别与外接台架can接口20和外接台架直流电源接口30相连。集成电路芯片10通过外接台架can接口20与外接设备进行数据交互，外接设备可以是电动机和氮氧传感器等。集成电路芯片10通过外接台架can接口20可以获取外接设备数据，例如，可以是电动机的加热信号和氮氧传感器的实际氮氧信号。实际氮氧信号是氮氧传感器在正常工作时发出的含有氮氧含量的信号。若外接台架can接口20没有外接氮氧传感器或氮氧传感器发生故障，则集成电路芯片10不能收到实际氮氧信号。加热信号可以由发动机ecu或后处理dcu(dosingcontrolunit，尿素喷射控制单元)发出，氮氧传感器在正常工作前需要先自行加热一段时间，才能准确测量尾气中的氮氧含量。为避免氮氧传感器在有露水的情况下加热，造成氮氧传感器的陶瓷体炸裂的情况发生，通常氮氧传感器需要在接收到发动机ecu或后处理dcu发送的加热信号后才能开始加热。考虑到车间试车时不安装后处理dcu的实际情况，因此外接设备的加热信号只由发动机ecu发送。

外接台架can接口20分别与集成电路芯片10和外接设备进行连接，既可以获取外接设备数据，也可以将集成电路芯片10的数据发送给外接设备。例如，集成电路芯片10接收到外接的氮氧传感器的实际氮氧信号，但没有接收到发动机ecu的加热信号，为了使氮氧传感器收到加热信号进行加热，集成电路芯片10发送模拟加热信号，由外接台架can接口20发送给氮氧传感器，实现氮氧传感器的正常使用。外接台架直流电源接口30分别与集成电路芯片10和外接电源连接，外接台架直流电源接口30通过外接电源，为集成电路芯片10供电，保证集成电路芯片10正常工作。

本实施例中，可选的，氮氧传感器模拟装置还包括can收发器和电源模块；can收发器，连接在集成电路芯片与外接台架can接口之间，用于转换外接台架can接口与集成电路芯片的数据格式；电源模块，连接在集成电路芯片与外接台架直流电源接口之间，用于将外接台架直流电源接口获取到的原始电压转换为目标电压，传输给集成电路芯片。

具体的，图2是本实用新型实施例所提供的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图。can收发器40连接在集成电路芯片10与外接台架can接口20之间，can收发器40用于转换接收到的外接台架can接口20中外接设备数据的格式，以及接收到的集成电路芯片10中的数据格式。例如，可以将外接设备的物理信号转换为集成电路芯片10能够读取的十六进制。电源模块50连接在集成电路芯片10与外接台架直流电源接口30之间，电源模块50用于将外接台架直流电源接口30获取到的原始电压转换为目标电压，并传输给集成电路芯片10。原始电压为外接台架直流电源接口30获取到的电压，目标电压为集成电路芯片10能够使用的电压。例如，外接台架直流电源接口30获取到的电压为220伏，电源模块50可以将220伏电压转换为5伏电压，供集成电路芯片10使用。

本实施例中，可选的，集成电路芯片包括数据接收模块、数据分析模块和数据输出模块；数据接收模块，分别与can收发器和数据分析模块连接，用于通过can收发器接收外接台架can接口获取的外接设备数据，并发送给数据分析模块；其中，外接设备数据包括发动机的扭矩、转速、加热信号和氮氧传感器的氮氧信号；数据分析模块，分别与数据接收模块和数据输出模块连接，用于：若数据接收模块接收到氮氧传感器的实际氮氧信号，则确定数据接收模块是否接收到发动机的加热信号；还用于：若数据接收模块接收到加热信号，则确定氮氧传感器模拟装置停止工作；还用于：若没有接收到加热信号，则向所述数据输出模块发送模拟加热信号；还用于：若数据接收模块没有接收到氮氧传感器的实际氮氧信号，则控制数据接收模块获取发动机的扭矩和/或转速，根据预设的氮氧信号查询表格，确定与扭矩和/或转速关联的模拟氮氧信号，并发送给数据输出模块；数据输出模块，分别与数据分析模块和can收发器连接，用于接收数据分析模块分析后的目标数据，将目标数据发送给can收发器，其中，目标数据包括模拟加热信号和模拟氮氧信号。

具体的，图3是本实用新型实施例所提供的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图。集成电路芯片10中可以包括数据接收模块110、数据分析模块120和数据输出模块130。数据接收模块110分别与can收发器40和数据分析模块120连接，数据接收模块110用于通过can收发器40接收外接台架can接口20获取到的外接设备数据，并发送给数据分析模块120。其中，外接设备数据可以包括发动机的扭矩、转速、加热信号和氮氧传感器的氮氧信号。例如，can收发器40接收到外接台架can接口20获取的发动机转速，对发动机转速进行格式转换，将转换后的数据发送给数据接收模块110。

数据分析模块120分别与数据接收模块110和数据输出模块130进行连接，数据分析模块120可以对数据接收模块110获取的外接设备数据进行分析，将分析后的数据作为目标数据发送给数据输出模块130。数据接收模块110可以接收氮氧传感器的实际氮氧信号，若数据接收模块110接收到氮氧传感器的实际氮氧信号，则说明用于试车的车辆上安装有氮氧传感器且氮氧传感器正常工作。数据分析模块120确定数据接收模块110是否接收到发动机的加热信号，若接收到加热信号，则说明发动机和氮氧传感器都在正常工作，此时不需要氮氧传感器模拟装置，因此，数据分析模块120可以分析得出氮氧传感器模拟装置停止工作的结论。若数据接收模块110没有接收到发动机的加热信号，为了使氮氧传感器可以接收到加热信号，数据分析模块120确定此时需要由氮氧传感器模拟装置向氮氧传感器发出加热信号，数据分析模块120生成模拟加热信号，并将模拟加热信号作为目标数据发送给数据输出模块130，由数据输出模块130发送给氮氧传感器。模拟加热信号为集成电路芯片10发出的，使氮氧传感器正常工作的加热信号。

若数据接收模块110没有接收到氮氧传感器的实际氮氧信号，则说明车辆上没有安装氮氧传感器或氮氧传感器损坏。数据分析模块120控制数据接收模块110获取发动机的扭矩和/或转速等发动机参数，数据分析模块120中预先存储的发动机参数与模拟氮氧信号的关联关系，也就是氮氧信号查询表格，模拟氮氧信号中含有集成电路芯片10查询到的氮氧含量。根据不同的扭矩和/或转速，可以查询得到对应的模拟氮氧信号，数据分析模块120在得到模拟氮氧信号后，将模拟氮氧信号作为目标数据发送给数据输出模块130。数据分析模块120中还存有不同模拟氮氧信号与氮氧信号合理性的关联关系，在数据分析模块120得到模拟氮氧信号后，从氮氧信号合理性表格中查找与该模拟氮氧信号对应的合理性结果，确定该模拟氮氧信号的合理性，例如，氮氧信号合理性可以包括氮氧含量偏少、正常和超标等。数据分析模块120可以将合理性结果作为目标数据发送给数据输出模块130。

数据输出模块130分别与数据分析模块120和can收发器40连接，数据输出模块130用于接收数据分析模块120分析后的目标数据，例如，目标数据可以是模拟加热信号、模拟氮氧信号和模拟氮氧信号合理性结果。数据输出模块130将目标数据发送给can收发器40，使氮氧传感器或发动机正常工作。

本实施例中，可选的，集成电路芯片还包括数据展示模块；数据展示模块，与数据输出模块连接，用于展示模拟氮氧信号。

具体的，图4是本实用新型实施例所提供的一种氮氧传感器模拟装置的结构示意图。集成电路芯片10中可以包括数据接收模块110、数据分析模块120、数据输出模块130和数据展示模块140，数据展示模块140与数据输出模块130相连。数据展示模块140可以接收数据输出模块130的目标数据，对目标数据进行展示，便于工作人员查看。

本实施例中，可选的，集成电路芯片是单片机。采用单片机作为集成电路芯片，来连接can收发器和电源模块，例如，可以是51单片机。在单片机上存储发动机参数与模拟氮氧信号的关联关系等数据分析规则，例如，数据分析规则可以是氮氧信号查询表格和模拟氮氧信号合理性表格，并可以由工作人员根据需要进行修改。

本实施例中，可选的，外接台架can接口和外接台架直流电源接口的接口类型包括如下至少一种：usb、sata、e-sata、tf、cf和sd。可以通过usb等不同类型的接口使can收发器和外接设备进行连接，使电源模块和外接电源进行连接。集成电路芯片上可以有至少两个接口，用来与can收发器和电源模块连接。

本实施例中，可选的，集成电路芯片中集成有存储器，用于存储外接设备数据，以及氮氧信号查询表格。集成电路芯片中可以有存储器，存储器中可以存储氮氧信号查询表格等数据分析规则，便于根据发动机的扭矩和/或转速，确定对应的氮氧含量。存储器中也可以存储外接设备数据，例如，发动机的扭矩和/或转速等，便于工作人员后续对外接设备数据的查看。

本实用新型实施例实现了对氮氧传感器和发动机的工作状态进行检测，使外接设备中没有氮氧传感器或氮氧传感器损坏的情况下，发动机能够接收到氮氧传感器模拟装置的模拟氮氧信号，使发动机能够正常工作，避免由于氮氧传感器的故障对发动机造成影响，提高对发动机的试车效率，并根据模拟氮氧含量确定当前氮氧含量是否超标。在发动机没有发出加热信号的情况下，向氮氧传感器发送模拟加热信号，使氮氧传感器正常工作，进一步提高试车效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。