基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機的制作方法
【專利摘要】本申請提供一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，包括取樣探頭和殼體，所述取樣探頭貫穿所述殼體，所述一體機還包括取樣泵，其設置在所述殼體內，所述取樣泵與所述取樣探頭相連并驅動所述取樣探頭抽取尾氣樣本；多個傳感器，所述傳感器位于所述殼體內，任一個所述傳感器與所述取樣探頭相電性連接連以基于所述取樣探頭抽取到的尾氣樣本生成對應的含量信號；比較器，所述比較器與各個所述傳感器相電性連接，所述比較器接收所述傳感器生成的含量信號和預設范圍，以生成與所述機動車運轉狀態對應的運轉信號。本申請實施例提供的一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，能夠在無需具備專業知識的情況下，快速對機動車的故障進行診斷。
【專利說明】
基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機
技術領域
[0001] 本申請涉及汽車診斷技術領域，特別涉及一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治 理一體機。
【背景技術】
[0002] 伴隨著各種汽車電子裝備的日益增多、日益先進，各種新材料、新技術的不斷應 用，新車型的不斷問世，汽車發生的故障也越來越復雜，隨之汽車故障診斷的設備種類越來 越多也越來越復雜。現有的汽車故障診斷設備是提供一種菜單式向導的方式，通過向用戶 咨詢廠商、車型、年款、系統等與汽車相關的具體信息，一層層選擇、操作由此來實現汽車故 障診斷的目的。這種菜單式向導方式也提供一種精準診斷的方法，因為汽車的各項信息在 一步步咨詢中得到明確，從而為準確的故障診斷提供了基礎條件。但是，基于菜單式向導方 式的汽車診斷設備，對用戶的汽車專業專業知識水平要求較高，層層的菜單詢問中，有的信 息較為專業化，需要專業用戶才了解如何選擇;而且，不同汽車廠商，菜單詢問也不盡相同， 沒有統一的菜單信息規范，同樣的意思在不同的車型菜單上，顯示的名稱可能不同。這種情 況下，當一個普通用戶來使用的話，就會引發困擾、難以選擇和操作的問題，并且很多時候， 也會遇到診斷同一類型車型的情況，層層菜單選擇和重復操作，會引起工作效率的降低。
[0003] 綜合上述描述，現有的汽車故障診斷設備說明了沒有人能夠熟悉所有車型的故障 管理，甚至在單一的車型里也不能達到完整的掌握車輛故障管理知識，即使是修理工程師 的經驗在這種現代的高技術條件下也難以充分發揮作用。因此現有的汽車故障診斷設備無 法滿足市場的需求，市面上亟需一種新型的汽車診斷方法和診斷設備。
[0004]應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、 完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的
【背景技術】部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。
【發明內容】
[0005] 本申請實施例的目的在于提供一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機， 能夠在無需具備專業知識的情況下，快速對機動車的故障進行診斷。
[0006] 本申請實施例提供的一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機是這樣實現 的：
[0007] -種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，包括取樣探頭和殼體，所述取樣 探頭貫穿所述殼體，其特征在于，所述一體機還包括
[0008] 取樣栗，其設置在所述殼體內，所述取樣栗與所述取樣探頭相連并驅動所述取樣 探頭抽取尾氣樣本；
[0009] 多個傳感器，所述傳感器位于所述殼體內，任一個所述傳感器與所述取樣探頭相 電性連接以基于所述取樣探頭抽取到的尾氣樣本生成對應的含量信號；
[0010] 比較器，所述比較器與各個所述傳感器相電性連接，所述比較器接收所述傳感器 生成的含量信號和預設范圍，以生成與所述機動車運轉狀態對應的運轉信號。
[0011] 優選地，所述多個傳感器包括過量空氣傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感 器、碳氫化合物傳感器、氮氧化合物傳感器以及氧氣傳感器中的至少一種。
[0012] 優選地，在所述殼體內還設置有與所述比較器相電性連接的用于存儲預設范圍的 存儲器。
[0013] 優選地，所述殼體的下方設置有RS232通訊接口，所述RS232通訊接口與所述存儲 器相連接。
[0014] 優選地，所述比較器還與無線通訊模塊相連。
[0015] 優選地，所述一體機還包括維修模塊，所述維修模塊能基于所述比較器得到的比 較結果對機動車進行清洗和/或修復。
[0016] 本申請實施例提供的一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，通過采集 機動車的尾氣樣本，可以從尾氣樣本中提取對應的氣體含量，通過對提取的氣體含量進行 分析，從而可以快速診斷出機動車的發動機或者三元催化器是否存在問題。這樣，便可以根 據診斷的結果，采用相對應的措施對產生故障的部件進行修復。
[0017] 參照后文的說明和附圖，詳細公開了本申請的特定實施方式，指明了本申請的原 理可以被采用的方式。應該理解，本申請的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權 利要求的精神和條款的范圍內，本申請的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0018] 針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多 個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
[0019] 應該強調，術語"包括/包含"在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并 不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0020] 所包括的附圖用來提供對本申請實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部 分，用于例示本申請的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下 面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創 造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0021] 圖1為本申請實施例提供的一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機的結 構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實 施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都應當屬于本申請保護 的范圍。
[0023]圖1為本申請實施例提供的一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機的結 構示意圖。如圖1所示，所述診斷一體機包括取樣探頭1和殼體2,所述取樣探頭1貫穿所述殼 體2的上表面21，所述取樣探頭1伸入所述殼體2中，并與所述殼體2中的多個傳感器相連。所 述殼體2內設置有取樣栗3,所述取樣栗3與所述取樣探頭1相連并驅動所述取樣探頭1抽取 尾氣樣本。所述多個傳感器具體可以包括過量空氣傳感器31、一氧化碳傳感器32、二氧化碳 傳感器33、碳氫化合物傳感器34、氮氧化合物傳感器35以及氧氣傳感器36。這些傳感器可以 從所述取樣探頭1采集的尾氣樣本中感應出各個對應氣體的含量，并將這些氣體的含量轉 換為數據，以供后續模塊進行分析。所述多個傳感器在殼體2中并行排放，取樣探頭1采集的 尾氣樣本可以分為多個等分氣體，這些等分氣體可以送入各個傳感器，從而由各個傳感器 識別出對應氣體的含量。所述多個傳感器的下端可以與比較器4相連。這樣，由傳感器生成 的氣體含量數據從而可以輸入所述比較器4中。所述比較器4可以將所述氣體含量數據與標 準的數據進行對比，從而可以確定某個或者某幾個氣體的含量是否超標，從而進一步地可 以分析超標的原因，以診斷出存在故障的部件。
[0024] 在本申請一優選實施例中，在所述殼體2內還可以設置有用于存儲預設范圍的存 儲器5,所述存儲器5可以與比較器4相連，這樣當比較器4生成預設范圍后，可以將該預設范 圍存儲于所述存儲器5中，以便后續對預設范圍進行調用和分析。
[0025] 為了便于所述尾氣診斷一體機與外界進行數據互通，在本申請另一優選實施例中 可以在所述殼體2中還設置與所述比較器4相連的無線通訊模塊6,所述無線通訊模塊6可以 為藍牙模塊，WiFi模塊或者紅外通信模塊中的至少一種。在比較器4生成預設范圍后，變可 以通過所述無線通訊模塊將所述預設范圍發送至與所述一體機相綁定的多個終端。
[0026] 該尾氣診斷、治理一體機(例如比較器或者傳感器等)可以與互聯網云端通過WIFI 模塊或其他通信方式連接，即互聯網云端可以從多個尾氣診斷、治理一體機接收數據處理 信息，并對該數據處理信息進行分析計算，然后將計算得到的最優參數或結果反饋給各個 尾氣診斷、治理一體機。由于云端可以存儲大量的數據處理信息，并且可以通過云計算對數 據進行處理，進而得到最佳參數，從而使該該尾氣診斷、治理一體機可以基于最佳參數進行 處理。
[0027]所述一體機還包括維修模塊，所述維修模塊能基于所述比較器得到的比較結果對 機動車進行清洗和/或修復。
[0028]此外，所述一體機還可以通過有線的方式與外部的終端進行數據互通。具體地，在 本申請一優選實施例中，可以在殼體2的下方設置RS232通訊接口 7，所述RS232通訊接口 7可 以與所述存儲器5相連，這樣，外部的終端可以通過RS232通訊接口 7獲取所述存儲器5中存 儲的預設范圍，從而可以方便地對多個預設范圍進行對比。
[0029]由上可見，本申請實施例提供的一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機， 通過采集機動車的尾氣樣本，可以從尾氣樣本中提取對應的氣體含量，通過對提取的氣體 含量進行分析，從而可以快速診斷出機動車的發動機或者三元催化器是否存在問題。這樣， 便可以根據診斷的結果，采用相對應的措施對產生故障的部件進行修復。
[0030] 本申請實施例還提供一種機動車尾氣診斷方法。雖然下文描述流程包括以特定順 序出現的多個操作，但是應該清楚了解，這些過程可以包括更多或更少的操作，這些操作可 以順序執行或并行執行(例如使用并行處理器或多線程環境）。基于互聯網的機動車尾氣診 斷、治理一體機的工作流程可以包括：
[0031] SI:獲取處于第一運轉狀態下的機動車的第一尾氣樣本；
[0032] S2:從獲取的所述第一尾氣樣本中提取第一預設范圍，所述第一預設范圍包括過 量空氣系數、一氧化碳含量、二氧化碳含量、碳氫化合物含量、氮氧化合物含量以及氧氣含 量；
[0033] S3:通過將提取的所述第一預設范圍與預設的標準數據進行對比，分析所述處于 第一運轉狀態下的機動車的故障；
[0034] S4:基于所述機動車的故障，通過一體機對機動車進行清洗和/或修復。
[0035] 在本申請實施例中，在對機動車進行診斷時，可以確定機動車的運轉狀態，所述運 轉狀態例如可以是怠速運轉狀態或者處于3000轉/分鐘的運轉狀態。
[0036] 在機動車處于第一運轉狀態下時，便可以將取樣探頭1伸入機動車的排氣管中并 利用取樣栗抽取預設容量的尾氣樣本。所述尾氣樣本中可以包含各種各樣的氣體，例如過 量空氣、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物以及氧氣等。
[0037] 其中，汽車尾氣中一氧化碳是烴燃料燃燒的中間產物，主要是在局部缺氧或低溫 條件下，由于烴不能完全燃燒而產生的。當汽車載重量過大、慢速行駛或空檔運轉時，燃料 不能充分燃燒，尾氣中一氧化碳含量就會明顯增加。
[0038] 碳氫化合物則可以包括末燃和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產物和部分氧 化物。
[0039] 汽車尾氣中氮氧化物的排放量取決于氣缸內燃燒溫度、燃燒時間和空燃比等因 素。燃燒過程排放的氮氧化物中95%以上可能是一氧化氮。
[0040] 在采集到機動車的尾氣樣本后，可以從該尾氣樣本中提取各個氣體的含量，從而 構成與該尾氣樣本相對應的預設范圍，所述預設范圍可以包括過量空氣系數、一氧化碳含 量、二氧化碳含量、碳氫化合物含量、氮氧化合物含量以及氧氣含量。
[0041] 在本申請實施例中，可以根據機動車當前的運轉狀態，確定與該運轉狀態相對應 的標準數據。所述標準數據中包括各個氣體的正常值范圍。例如，在怠速運轉的情況下，尾 氣樣本中一氧化碳的濃度正常值范圍在〇 . 5%至1.5%之間，碳氫化合物的濃度正常值小于 300 :·_.].〇*，二氧化碳的濃度正常值范圍在13%至16%之間，過量空氣系數的正常值范圍在 0.97至1.04之間。
[0042]這樣，當從尾氣樣本中提取出預設范圍后，可以將提取的預設范圍與上述的標準 數據進行對比，從而可以分析該機動車的故障。機動車出現故障時，可能是發動機發生了故 障，或者三元催化器發生了故障。三元催化器是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化 裝置，它可將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物等有害氣體通過氧化和 還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化 器中的凈化劑將增強一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物三種氣體的活性，促使其進行一 定的氧化還原化學反應，其中一氧化碳在高溫下可以氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體； 碳氫化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳;氮氧化合物還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體 變成無害氣體，從而使汽車尾氣得以凈化。當三元催化器發生堵塞或者其他故障時，會明顯 降低氣體轉化的效率，從而導致尾氣樣本中的有害氣體的濃度變高。
[0043] 表1為本申請實施例中機動車尾氣預設范圍的示意表，該機動車當前處于怠速運 轉狀態。
[0044] 表 1
[0046] 由表1可見，碳氫化合物含量和氧氣含量都較高，這是空燃比失衡的一個重要特 征，一氧化碳含量較低，而二氧化碳含量在峰值，這說明可燃混合氣已充分燃燒，機動車的 點火系統沒有出現故障。而結合過量空氣系數較高的特征，可以確定該機動車的發動機運 轉時混合氣偏稀，因此是進氣系統和供油系統出現了故障。
[0047] 在某些情況下，當機動車處于第一運轉狀態時，其對應的預設范圍中的某個氣體 含量是正常的，而當機動車處于第二運轉狀態時，該氣體含量則會顯示不正常。這樣，在本 申請一優選實施例中，可以結合機動車處于兩種不同的運轉狀態對應的預設范圍來對機動 車的故障進行分析。具體地，可以獲取處于第二運轉狀態下的機動車的第二尾氣樣本。所述 第二運轉狀態與上述的第一運轉狀態為不同的運轉狀態，例如第一運轉狀態可以為怠速狀 態，而第二運轉狀態可以為3000轉/分鐘的運轉狀態。接著，可以從獲取的所述第二尾氣樣 本中提取第二預設范圍，所述第二預設范圍包括過量空氣系數、一氧化碳含量、二氧化碳含 量、碳氫化合物含量、氮氧化合物含量以及氧氣含量。在獲取了第一預設范圍和第二預設范 圍之后，可以將所述第二預設范圍與所述第一預設范圍進行對比，并根據機動車的運轉狀 態分析所述機動車的故障。例如，機動車在怠速運轉時，其過量空氣系數為1.5，而處于3000 轉/分鐘的運轉狀態時，其過量空氣系數變為了 1。由此可見，在高速運轉時，發動機控制系 統對實際空燃比的控制基本正常。然而在怠速運轉時出現的過量空氣系數過高的問題，則 可以確定為排氣門出現故障，從而導致在怠速運轉時存在漏氣的情況，這樣會造成多余的 空氣進入氣缸，導致過量空氣系數過高。
[0048] 在另一個實施方式中，第二運轉狀態還可以被理解為，對機動車進行修復或者維 修后機動車所處于的運轉狀態。例如，在診斷出機動車存在的故障后，便可以針對出現故障 的部件進行修復。
[0049] 例如，如果發動機出現故障，缸壓或積碳的問題，可以在正常運轉的狀態下，吊瓶 注入雙膜修復液，對發動機進行維修。如果三元催化器發生故障，則可以對三元催化器進行 清洗和烘干，以保證三元催化器的暢通。再使用高效修復液對三元催化器進行修復，例如， IL的三元催化器使用300mL修復液，可采用正壓注入、負壓吸入修復液的方式進行修復，然 后200°C左右高溫烘干。三元催化器的修復也可以在三元催化器免拆的條件下進行，利用氧 傳感器或其他開口將修復液壓力霧化后噴射在三元催化器上。在對發生故障的部件進行修 復后，可以再次對機動車的尾氣樣本進行分析，從而可以根據分析的結果再次進行修復或 者停止修復。
[0050] 在本申請另一優選實施例中，為了對尾氣樣本中提取的預設范圍進行備份，可以 在從獲取的所述第一尾氣樣本中提取第一預設范圍之后，將獲取的所述第一預設范圍進行 存儲并且分發給預先綁定的多個終端。這樣，提取的預設范圍便可以存儲于一體機中，留作 后續進行調用和分析，同時還可以將所述預設范圍分發至各個預先綁定的終端處，從而可 以供用戶或者機動車廠商及時查看，以便解決機動車出現的故障。
[0051] 由上可見，本申請實施例提供的機動車尾氣診斷、治理的方法，通過采集機動車的 尾氣樣本，可以從尾氣樣本中提取對應的氣體含量，通過對提取的氣體含量進行分析，從而 可以快速診斷出機動車的發動機或者三元催化器是否存在問題。這樣，便可以根據診斷的 結果，采用相對應的措施通過一體機對產生故障的部件進行清洗和/或修復，并將診斷、維 修數據存檔，有線或無線方式發送給各終端，比如環保主管部門、修理廠、客戶、檢測站和設 備廠家等等。
[0052]需要值得注意的是，上文中出現的諸如取樣栗、殼體、取樣探頭、比較器、存儲器、 RS232通訊接口、無線通訊模塊均可以由現有技術中已經存在的硬件構成。
[0053]在本說明書中，諸如第一和第二這樣的形容詞僅可以用于將一個元素或動作與另 一元素或動作進行區分，而不必要求或暗示任何實際的這種關系或順序。在環境允許的情 況下，參照元素或部件或步驟(等)不應解釋為局限于僅元素、部件、或步驟中的一個，而可 以是元素、部件、或步驟中的一個或多個等。
[0054]上面對本申請的各種實施方式的描述以描述的目的提供給本領域技術人員。其不 旨在是窮舉的、或者不旨在將本實用新型限制于單個公開的實施方式。如上所述，本申請的 各種替代和變化對于上述技術所屬領域技術人員而言將是顯而易見的。因此，雖然已經具 體討論了一些另選的實施方式，但是其它實施方式將是顯而易見的，或者本領域技術人員 相對容易得出。本申請旨在包括在此已經討論過的本實用新型的所有替代、修改、和變化， 以及落在上述申請的精神和范圍內的其它實施方式。
【主權項】
1. 一種基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，包括取樣探頭和殼體，所述取樣探 頭貫穿所述殼體，其特征在于，所述一體機還包括 取樣栗，其設置在所述殼體內，所述取樣栗與所述取樣探頭相連并驅動所述取樣探頭 抽取尾氣樣本； 多個傳感器，所述傳感器位于所述殼體內，任一個所述傳感器與所述取樣探頭相電性 連接以基于所述取樣探頭抽取到的尾氣樣本生成對應的含量信號； 比較器，所述比較器與各個所述傳感器相電性連接，所述比較器接收所述傳感器生成 的含量信號和預設范圍，以生成與所述機動車運轉狀態對應的運轉信號。2. 根據權利要求1所述的基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，其特征在于，所 述多個傳感器包括過量空氣傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、碳氫化合物傳感 器、氮氧化合物傳感器以及氧氣傳感器中的至少一種。3. 根據權利要求1所述的基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，其特征在于，在 所述殼體內還設置有與所述比較器相電性連接的用于存儲預設范圍的存儲器。4. 根據權利要求3所述的基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，其特征在于，所 述殼體的下方設置有RS232通訊接口，所述RS232通訊接口與所述存儲器相連接。5. 根據權利要求1所述的基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，其特征在于，所 述比較器還與無線通訊模塊相連。6. 根據權利要求1所述的基于互聯網的機動車尾氣診斷、治理一體機，其特征在于，所 述一體機還包括維修模塊，所述維修模塊能基于所述比較器得到的比較結果對機動車進行 清洗和/或修復。
【文檔編號】G01N33/00GK205538884SQ201620076779
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發明人】孟曉輝
【申請人】蘇州蓮池環保科技發展有限公司