[發(fā)明專利]一種氮氧傳感器測量值合理性評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011153112.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112285290B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳晉;姜富彬;陳嫚
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫沃爾福汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 無錫永樂唯勤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32369
• 代理人: 章陸一

1.一種氮氧傳感器測量值合理性評價方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、怠速氮氧值檢測，發(fā)動機(jī)怠速時氮氧濃度受發(fā)動機(jī)機(jī)體差異影響較小，受外界環(huán)境干擾不明顯，則怠速的氮氧濃度值可以作為OBD識別氮氧傳感器合理性的一個重要條件，對于未知車輛可將此范圍放大，對于已知車型可以對其怠速進(jìn)行氮氧濃度測量，收窄報警范圍上下限，使用獨立DCU控制器時，接收CAN總線上轉(zhuǎn)速、油門開度，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于怠速值+20rpm余量，且油門開度為0，判斷為怠速工況，此時判斷氮氧濃度是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，評價氮氧值的合理性；

S2、露點溫度釋放與量程自檢，氮氧傳感器在剛開始工作時，會收到ECU發(fā)來的工作命令信號，稱為露點溫度釋放信號，隨后傳感器自加熱，加熱完成后開始量程自檢，氮氧輸出值變?yōu)樽畲笾?000ppm，隨后降低至實際濃度；

上電后露點溫度命令首次釋放，本功能檢測一次,識別到露點溫度釋放，檢測氮氧值≤3000ppm，且隨后連續(xù)下降，判斷為合理；反之，直至氮氧傳感器自檢狀態(tài)為全部OK，還沒有檢測到量程自檢這個過程，則認(rèn)為是使用了虛假的氮氧信號模擬器，即輸出報錯結(jié)果，使用獨立DCU控制器時，讀取車輛CAN總線上ECU發(fā)出的露點釋放命令，與氮氧傳感器的CAN信息標(biāo)志位對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行檢測識別；

S3、倒拖工況氮氧合理性檢測，車輛在倒拖工況時，沒有燃油消耗，輪上功率倒拖活塞吸氣，此時進(jìn)、排氣均為空氣，氮氧濃度為0ppm；

以實時噴油量為0判斷倒拖工況最合理，但大部分車輛CAN總線未開放瞬時油耗報文信息，或以油門踏板開度為0替代，當(dāng)車速＞0且瞬時油耗、油門踏板開度為0時，判斷為倒拖工況,剛進(jìn)入倒拖工況但排氣管內(nèi)尾氣存在延時，為防止誤識別故障，利用公式：

延時＝排氣管容積÷(轉(zhuǎn)速×排量)×過量系數(shù)alpha,

其中延時的單位為min，排氣管容積的單位為L，轉(zhuǎn)速的單位為rpm，排量的單位為L/r，

當(dāng)進(jìn)入倒拖工況時間超過延時時間后，氮氧傳感器應(yīng)測得的值應(yīng)＜20ppm，否則為不合理，判斷為故障，過量系數(shù)alpha≥1是可修改的，用于保障充足的時間余量，減少誤報的風(fēng)險；

S4、氮氧的零點漂移檢測，氮氧傳感器存在零點漂移的情況，即將傳感器置于空氣中，測量值不一定為0，甚至出現(xiàn)負(fù)值；

在所述倒拖工況氮氧合理性檢測時，如測得氮氧值負(fù)偏差＜-20ppm，表示該傳感器負(fù)偏差過大，認(rèn)為傳感器測量不準(zhǔn)確，判斷為故障；

S5、急加、減速工況氮氧合理性檢測，車輛急加速時，油耗急速增加，氮氧值迅速增加，雖然某些機(jī)器帶EGR閥，由于EGR動作的滯后，也會出現(xiàn)氮氧上升峰值，即使急加速后保持踏板開度，氮氧值也會出現(xiàn)回落下降的情況；

車輛急減速時，油耗迅速下降，甚至進(jìn)入倒拖工況，氮氧值迅速減小，因此可以通過車輛工況，判斷氮氧值合理性；

車輛急加速的判斷，通過瞬時油耗或者踏板開度判斷，油耗或油門開度使用濾波去除信號毛刺，當(dāng)車輛駕駛過程中，車速＞0，轉(zhuǎn)速＞0，油門初始開度穩(wěn)定，波動范圍＜1％/S，隨后油門踏板開啟速度＞50％/S閾值判斷在急加速駕駛，其中S表示秒，觸發(fā)氮氧值100ms周期采樣記錄，至濾波后氮氧值出現(xiàn)下降截止采樣；

濾波后氮氧值new＝濾波后氮氧值old+實時氮氧值×100ms/T,

其中T為遞增的采樣總時間，氮氧傳感器測量值存在抖動，濾波后氮氧值下降表示加速工況結(jié)束或進(jìn)入平穩(wěn)駕駛；

采樣階段中，濾波后氮氧值new＞濾波后氮氧值old，判定為正常，如果未能采集到氮氧值，或氮氧值一直保持相等，表示氮氧值不可信，可能是使用了氮氧固定值作弊裝置或者周期性變化的氮氧作弊裝置；

氮氧值的變化相對油門變化滯后，因為燃燒需要時間，尾氣到達(dá)排氣管也略有延時，因此以油門動作開始氮氧采樣的邏輯是可行的，時間上油門動作始終快于氮氧峰值的到達(dá)；

在車輛急減速時，同理，需要判斷氮氧的一個下降過程，滿足車輛在駕駛中，原始油門開度相對穩(wěn)定，隨后迅速下降，觸發(fā)氮氧值采樣，至氮氧值穩(wěn)定或上升截止采樣；

濾波后氮氧值new＜濾波后氮氧值old，判定為正常，采樣無值，或者值始終相等，判斷為故障；

S6、氮氧峰值合理性檢測，對傳感器的峰值進(jìn)行檢測，如果測得值超過發(fā)動機(jī)能產(chǎn)生的最大峰值氮氧，說明傳感器可能存在問題，報出故障提醒司機(jī)及時檢查解決；為防止誤識別，濃度超上限且保持1秒計數(shù)一次，次數(shù)N后報出故障，次數(shù)一段時間內(nèi)低于N清0；

氮氧峰值可在發(fā)動機(jī)開發(fā)階段測得，實際應(yīng)用中，峰值受車輛狀態(tài)、環(huán)境因素影響，可定為苛刻條件時的上限值。