一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法、装置和系统，的车辆尾气流动方向，至少在催化转化器处设前、后氮氧化物传感器(探头)，由氮氧化物控制器同时控制同时运行的前氮氧化物传感器(10)和后氮氧化物传感器(11)的响应电流值，使前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1与后氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2的比值D1/D2≈1，保证前氮氧化物传感器（10）与后氮氧化物传感器（11）在检测相同的气体时，对氧气具有相同的响应电信号。根据两个传感器响应电流值的比值，调整催化转化器的催化能力，从而可以达到有效提高汽车的动力性与经济性，降低尾气中NOx排放的目的。降低尾气中NOx排放的目的。降低尾气中NOx排放的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法、装置和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于操作车辆的氮氧化物气体传感器的方法，具体来说是一种同时操作两个氮氧化物气体传感器的方法、装置和系统。

技术介绍

[0002]近年来，汽车保有量呈现快速增长趋势，造成了交通压力的增加以及环境污染等各种问题。如今，机动车尾气是全球空气污染的最主要的污染源，这一点在城市环境污染中尤为突出，因为汽车尾气排放量占城市大气污染物排放的70 %
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90 %。国家也越来越重视汽车有毒有害气体的排放检测，如国六标准的实施等。因此，使用检测汽车尾气成分的装置是非常迫切的。
[0003]气体催化转化器（SCR）是涉及选择性催化还原技术，针对车辆尾气排放中NOx的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。
[0004]在市场中广泛使用的基于YSZ陶瓷的多腔室氮氧化物传感器中，原理都是通过氮氧化物在腔室中分解出氧离子时，检测氧离子在陶瓷中移动所产生的电信号，进而按照相应的比例计算氮氧化物的含量。由于氧气会对目标气体的检测产生重大影响，所以确保氮氧化物传感器的检测可靠性是非常有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供上述用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法的装置。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供上述用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法的系统。
[0008]本专利技术目的通过下述方案实现：提供一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法，在气体催化转化器（SCR）处设有氮氧化物传感器，在车辆尾气流动方向上，至少在气体催化转化器处设置前、后氮氧化物传感器，由控制器控制同时运行的前、后氮氧化物传感器的响应电流值，使前氮氧化物传感器的响应电流值D1与后氮氧化物传感器的响应电流值D2的比值D1/D2≈1，以保证前氮氧化物传感器与后氮氧化物传感器在检测相同的气体时，对氧气具有相同的响应电信号，进一步确保前氮氧化物传感器检测前氮氧化物时，后氮氧化物传感器检测后氮氧化物时数据的可靠性。
[0009]专利技术提供了一种用于同时操作车辆多个氮氧化物气体传感器的方法，车辆具有前氮氧化物传感器、后氮氧化物传感器和催化转化器。本专利技术方法同时检测汽车尾气中，前氮氧化物和后氮氧化物的占比，配合气体催化转化器同时工作。
[0010]优选地，确定前氮氧化物传感器的响应电流值D1；优选地，确定后氮氧化物传感器的响应电流值D2；优选地，确定前氮氧化物传感器的响应电流值D1与氮氧化物传感器的响应电流值
D2的比值。
[0011]在上述方案基础上，设定前氮氧化物传感器的响应电流值D1与后氮氧化物传感器比值的最小值L，并进行比较：当比值小于预设的最小值时，调整氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2，最终使得比值大于预设的最小值L；当比值大于预设的最小值L时，进行下一步工作。
[0012]在上述方案基础上，所述的前氮氧化物传感器的响应电流值D1与后氮氧化物传感器的响应电流值D2为相应传感器对尾气中氧气成分的响应电信号，作为自诊断值，表示测量的氧气浓度与预定参考氧气浓度的比率。
[0013]优选地，根据两个传感器响应电流值的比值，进一步调整催化转化器的催化能力，从而调整前氮氧化物传感器的响应电流值D1或后氮氧化物传感器的响应电流值D2，使两个传感器响应电流值的比值接近于1。
[0014]进一步的，所述的控制器按下述步骤控制前氮氧化物传感器和后氮氧化物传感器的响应电流值：S1确定前氮氧化物传感器的响应电流值D1，前氮氧化物传感器的响应电流值D1与设定的D1
min
和D1
max
进行比较，当该响应电流值D1在设定范围内，即D1
min < 响应电流值D1 < D1
max
时，前氮氧化物传感器继续下一步工作，否则判定前氮氧化物传感器故障；S2确定后氮氧化物传感器的响应电流值D2，后氮氧化物传感器的响应电流值D2与设定的D2
min
和D2
max
进行比较，当该响应电流值D2在设定范围内，即D2
min < 响应电流值D2 < D2
max
时，后氮氧化物传感器继续下一步工作，否则，判定后氮氧化物传感器故障；S3根据两个传感器响应电流值的比值，调整SCR的催化能力，以调整前氮氧化物传感器的响应电流值D1和后氮氧化物传感器的响应电流值的比值D1/D2≈1；S4确定所述的前氮氧化物传感器在所述车辆的预定操作状态下测量的氮氧化物NO
X
值；S5确定所述的后氮氧化物传感器在所述车辆的预定操作状态下经过催化转化器后所测量的氮氧化物值。
[0015]S6计算出对应氮氧化物传感器所设位置的氮氧化物NO
X
浓度，并通讯与存储在控制器中。
[0016]其中，S3中，通过校正前氮氧化物传感器和后氮氧化物传感器预设的对相应检测目标的响应电流曲线及其斜率，来调整催化转化器的催化能力，从而调整前氮氧化物传感器的响应电流值D1和后氮氧化物传感器的响应电流值D2。
[0017]较优的，当前氮氧化物传感器和后氮氧化物传感器中的任何一个判定为故障时，应只校正其响应电流值；当前氮氧化物传感器和后氮氧化物传感器均判定为故障时，应先校正在排气流动方向上布置在最前端的传感器。
[0018]优选地，确定所述前氮氧化物传感器在所述车辆的预定操作状态下测量的氮氧化物值。
[0019]优选地，确定所述氮氧化物传感器在所述车辆的预定操作状态下经过催化转化器后所测量的氮氧化物值。
[0020]本专利技术还提供了一种根据上述的用于同时操作两个氮氧化物传感器的装置，沿车
辆尾气流动方向上，至少在气体催化转化器处设置前氮氧化物传感器和后氮氧化物传感器，各传感器分别与控制器连接。
[0021]进一步的，所述的前、后氮氧化物传感器均设置在气体催化转化器上游，或均设置在下游，或者，前氮氧化物传感器 设在气体催化转化器的上游和后氮氧化物传感器 设置在气体催化转化器的下游。
[0022]本专利技术也提供了一种根据上述的用于同时操作两个氮氧化物传感器的控制系统，通过控制器同时控制设置在SCR处沿不同位置的前后氮氧化物传感器对尾气中氧气成分进行检测，按下述步骤：1）前、后氮氧化物传感器分别取得响应电流值D1、D2；2）与前、后氮氧化物传感器的响应电流值的设定范围进行比较，是，进入下一步；否，为故障，重新测定响应电流值；3）判定D1/D2≈1，否，调整SCR催化能力；是，进入下一步；4）比较D1/D2＞最小值L，是进入下一步；否，返回步骤3）并调整D1/D2值；5）通过D1、D2计算前后氮氧化物NO
X
浓度；6）计算结果通讯与存储在控制系统中。
[0023]根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法，在气体催化转化器（SCR）（2）处设有氮氧化物传感器，其特征在于，在车辆尾气流动方向上，至少在气体催化转化器处设置前氮氧化物传感器 (10)和后氮氧化物传感器(11) ，由氮氧化物控制器(1)控制同时运行的前氮氧化物传感器(10)和后氮氧化物传感器(11)的响应电流值，使前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1与后氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2的比值D1/D2≈1，保证前氮氧化物传感器（10）与后氮氧化物传感器（11）在检测相同的气体时，对氧气具有相同的响应电信号。2.根据权利要求1所述的用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法，其特征在于：设定前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1与后氮氧化物传感器(11)比值的最小值L，并进行比较：当比值小于预设的最小值时，调整氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2，最终使得比值大于预设的最小值L；当比值大于预设的最小值L时，进行下一步工作。3.根据权利要求1所述的用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法，其特征在于，所述的前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1与后氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2为相应传感器对尾气中氧气成分的响应电信号，作为自诊断值，表示测量的氧气浓度与预定参考氧气浓度的比率。4.根据权利要求1至3任一项所述的用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法，其特征在于：所述的控制器（1）按下述步骤控制前氮氧化物传感器(10)和后氮氧化物传感器(11)的响应电流值：S1确定前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1，前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1与设定的D1
min
和D1
max
进行比较，当该响应电流值D1在设定范围内，即D1
min < 响应电流值D1 < D1
max
时，前氮氧化物传感器(10)继续下一步工作，否则判定前氮氧化物传感器(10)故障；S2确定后氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2，后氮氧化物传感器(11)的响应电流值D2与设定的D2
min
和D2
max
进行比较，当该响应电流值D2在设定范围内，即D2
min < 响应电流值D2 < D2
max
时，后氮氧化物传感器(11)继续下一步工作，否则判定后氮氧化物传感器(11)故障；S3根据两个传感器响应电流值的比值，调整气体催化转化器（SCR）（2）的催化能力，以调整前氮氧化物传感器(10)的响应电流值D1和后氮氧化物传感器(11)的响应电流值的比值D1/D2≈1；S4确定所述的前氮氧化物传感器(10)在所述车辆的预定操作状态下测量的氮氧化物NO
X
值；S5确定所述的后氮氧化物传感器(11)在所述车辆的预定操作状态下经过催化转化器后所测量的氮氧化物值。S6计算出对应氮氧化物传感器所设位置的氮氧化物NO
X
浓度，并通讯与存储在控制器（1）中。5.根据权利要求4所述的用于同时操作两个氮氧化物传感器的方法，其特征在于：S3中，通过校正前氮氧化物传感器(10)和后氮氧化物传感器(11)预设的对相应检测目标的响
应电流曲线及其斜率，来调整催化转化器的催化能力，从而调整前氮氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炜伟，刘正平，刘玉堂，连子龙，王广平，吴国臣，沈海波，张伟，
申请(专利权)人：上海维安电子有限公司，
类型：发明
国别省市：