[發明專利]一種氮氧傳感器

有效

• 申請號: 202110530149.0
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113250798B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 易均金;高華;胥家軍
• 申請（專利權）人: 高鑫環保科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N3/20;F01N13/00;G01K7/20;G01N27/407
• 代理公司: 蘇州所術專利商標代理事務所(普通合伙) 32473
• 代理人: 孫兵

本發明提供一種氮氧傳感器，涉及傳感器技術領域。該氮氧傳感器包括探頭和控制器，探頭中設置有鉑加熱絲，探頭與控制器通過線束連接；在氮氧傳感器工作時，通過鉑加熱絲給探頭加熱，并使得鉑加熱絲的電阻值等于預設值，在探頭周圍的排氣溫度變化過程中，控制器的加熱電路通過調整鉑加熱絲的加熱電壓或者加熱電流以使得鉑加熱絲的電阻值維持恒定為預設值，控制器根據鉑加熱絲兩端對應的實時加熱電壓或實時加熱電流來計算確定探頭周圍的實時排氣溫度。利用氮氧傳感器探頭里鉑加熱絲的電阻特性，在控制器里通過監控加熱控制數據來倒推計算排氣溫度的數值，與現有技術相比，在尿素噴射系統中節省了兩個溫度傳感器，大大節約了成本。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種氮氧傳感器。

背景技術

在發動機尾氣排放中，有毒氣體包含氮氧，為了檢測并控制氮氧的排放量，通常在尾氣排放管路上設置有兩個氮氧傳感器。前氮氧傳感器應用于測量氮氧氣體的濃度，SCR(尿素噴射系統)然后把該濃度值信號以及尾氣排氣溫度反饋到車輛CAN通訊系統，使尿素噴射系統形成準確的噴射量，從而閉環控制氮氧的排放量；另外，OBD診斷系統可以根據后氮氧傳感器輸出的氮氧信號判斷排放的合格性。

然而，傳統的氮氧傳感器只能測量氮氧氣體和氧氣濃度值，不能測量排氣溫度。為了獲得尾氣排氣溫度，需要針對前后氮氧傳感器各設置一個溫度傳感器，這大大增加了SCR的成本。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種氮氧傳感器，以解決利用氮氧傳感器來測量排氣溫度的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供了一種氮氧傳感器，該氮氧傳感器包括探頭和控制器，探頭為氧化鋯陶瓷探頭，探頭中設置有鉑加熱絲，探頭與控制器通過線束連接；

在氮氧傳感器工作時，通過鉑加熱絲給探頭加熱，并使得鉑加熱絲的電阻值等于預設值，在探頭周圍的排氣溫度變化過程中，控制器的加熱電路通過調整鉑加熱絲的加熱電壓或者加熱電流以使得鉑加熱絲的電阻值維持恒定為預設值，控制器根據鉑加熱絲兩端對應的實時加熱電壓或實時加熱電流來計算確定探頭周圍的實時排氣溫度。

可選地，利用控制器的Rh檢測電路，通過內部電路電壓偵測反饋來獲取鉑加熱絲的電阻值，預設值為10.065歐，并且在預設值為10.065歐的情況下，探頭的工作溫度處于800℃。

可選地，根據所獲取的鉑加熱絲的電阻值，控制器的加熱電路通過脈寬調制來調整鉑加熱絲的加熱電壓以使得鉑加熱絲的電阻值維持恒定為預設值，并且控制器根據鉑加熱絲兩端對應的實時加熱電壓來計算確定探頭周圍的實時排氣溫度。

可選地，鉑加熱絲的加熱電壓V與加熱電路施加的電壓脈沖占空比x之間滿足如下線性關系：V＝11.985x-0.006。

可選地，鉑加熱絲的溫度T與鉑加熱絲的加熱電壓V之間滿足如下關系：T＝-7.5V³+137.11V²-708.09V+1560.12。

可選地，在氮氧傳感器檢測到探頭周圍的排氣中氧氣含量等于指定值時，通過改變排氣溫度，以獲取不同排氣溫度下對應的加熱電壓的電壓脈沖占空比，從而通過數值擬合的方式獲得排氣溫度與電壓脈沖占空比之間的關系。

可選地，在指定值為4％的情況下，排氣溫度與電壓脈沖占空比之間的關系滿足下式：

y＝-4949.2x²+114923x-725474，其中，x表示電壓脈沖占空比，y表示排氣溫度。

可選地，在指定值為16％的情況下，排氣溫度與電壓脈沖占空比之間的關系滿足下式：

y＝-4239.5x²+108428x-692966，其中，x表示電壓脈沖占空比，y表示排氣溫度。