CN106246306B

CN106246306B - 用于进行NOx自诊断测试的系统和方法

Info

Publication number: CN106246306B
Application number: CN201610422617.1A
Authority: CN
Inventors: I·K·尤; M·J·V·尼乌斯塔特; G·M·迈耶
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: DE102016110167A1; CN106246306A; US9670817B2; US20160363030A1; RU2721669C2; RU2016122174A3; RU2016122174A

Abstract

本发明涉及用于进行NOx自诊断测试的系统和方法。提供了基于来自NOx传感器自诊断(SD)测试的结果检测NOx传感器劣化的方法和系统。在一个示例中，方法包括：如果在自诊断测试期间经由CAN总线从传感器接收的输出在阈值范围之外，则确定氮氧化物(NOx)传感器劣化。此外，只有在钥匙关闭事件后的第一完成的SD测试后所执行的自诊断(SD)测试期间从该传感器接收的输出可以被用来确定该传感器是否劣化，其中该输出是在该传感器的温度低于阈值并且氧浓度在阈值范围内的条件下产生的。

Description

用于进行NOx自诊断测试的系统和方法

技术领域

本申请涉及车辆排气系统中的排放的控制。

背景技术

选择性催化还原(SCR)催化剂可以在柴油发动机的排气系统中使用以减少NOx的排放。还原剂(如尿素)可被喷射至SCR催化剂的上游的排气系统中，并且还原剂和SCR催化剂一起可以将NOx分子化学还原为氮和水，从而限制NOx排放。然而，如果NOx排放控制系统的部件(例如SCR催化剂) 劣化，则NOx排放可能增加。NOx传感器(被配置成测量在排气系统中的NOx的水平)因此可定位在排气系统中，以检测NOx排放控制系统的故障。具体而言，NOx水平的增加可通过NOx传感器来检测，该增加可以指示NOx 排放控制系统的一个或多个部件的劣化。因此，SCR催化剂的效率以及NOx 排放控制系统的其他部件的效率可以通过定位在该排气系统中的一个或多个 NOx传感器来监测。

NOx传感器还可能变得劣化，并且NOx水平的估计可能变得不精确。结果是，在排气系统中的NOx下滑可能检测不到。为了监测NOx传感器的精确度，该NOx传感器可以在发动机被关闭的发动机钥匙关闭事件后运行自诊断 (SD)测试。一种这样的检测NOx传感器劣化的尝试在授予Kowalkowski 等的美国专利申请2014/0144126中描述。该公开尝试通过在发动机后工况期间运行一次或多次SD测试来检测NOx传感器劣化。

然而，本申请的发明人已经认识到使用上述方案的问题。具体地，所公开的尝试并没有解决由NOx传感器估计的对于NOx水平的显著贡献。作为一个示例，发动机运行期间喷射到排气系统的尿素、和/或尿素递送管路吹扫过程中钥匙关闭事件后递送到排气系统的尿素液滴，可以在发动机钥匙关闭事件之后保留在排气系统中。在足够高的排气温度下，尿素在排气系统中可被转化为氨。NOx传感器将氨记录为NOx，并且因此，NOx水平可能被高估。因此，NOx SD测试的精确度可能随着排气系统中排气温度和尿素浓度的增加而降低。

发明内容

发明人在此设计了用于解决上述问题的系统和方法。在一个示例中，上述的问题可以通过以下方法解决，所述方法包括：基于在钥匙关闭事件之后第一个完成的SD测试后执行的自诊断(SD)测试期间经由CAN总线(bus) 从传感器接收的输出，确定氮氧化物(NOx)传感器劣化，条件是在其中所述传感器的温度小于阈值、NOx浓度是小于阈值并且氧浓度在阈值范围内的条件下产生输出。

在另一表示中，上述问题可以通过以下方法解决，所述方法包括：排除发动机钥匙关闭事件后NOx传感器的第一完成的自诊断(SD)测试结果，如果排气温度是大于阈值、排气的氧浓度在阈值范围之外以及排气的NOx浓度高于阈值中的一者或多者，排除已完成的SD测试的测试结果，否则不排除来自完成的SD测试的测试结果，并且确定该传感器劣化，条件是未排除的测试结果与参考值相差大于阈值。

以这种方式，通过从其中排气温度大于阈值，和/或NOx的浓度大于阈值的SD测试排除SD测试结果，SD测试结果的变化可能会降低。换句话讲， SD测试结果的精确度可以得到改善。这样，用于从未劣化的NOx传感器区分劣化的NOx传感器的灵敏度可以增加。因此，在排气系统中的NOx排放控制系统的效率可以提高。

应当理解的是提供上面的概述从而以简化的形式来介绍在具体实施方式中所选择的那些进一步描述的概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于克服以上或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1A示出了包括具有排气处理系统的排气系统的发动机的示意图。

图1B示出了用于接收发动机排气的排气系统。

图2示出示例NOx传感器的示意图。

图3示出了用于确定NOx传感器是否劣化的示例方法的流程图。

图4示出了用于在NOx传感器上进行自诊断(SD)的测试的示例方法的流程图。

图5示出了用于排除SD测试期间NOx传感器的输出以检测传感器劣化的增益偏斜低型的示例方法的流程图。

图6示出了用于排除SD测试期间NOx传感器的输出以检测传感器劣化的增益偏斜高型的示例方法的流程图。

具体实施方式

以下说明涉及的用于执行NOx传感器自诊断(SD)测试和基于从SD测试的结果确定NOx传感器是否劣化的系统和方法。柴油发动机(如在图1A中所示的发动机系统)的排气系统，和如图1B所示的排气系统可以包括用于降低 NOx排放的选择性催化还原(SCR)催化剂。SCR催化剂的效率可由定位在 SCR催化剂上游和/或的下游的一个或多个NOx传感器来监测。示例NOx传感器参照图2如下所示.

然而，NOx传感器随着使用可能变得劣化(例如，增益倾斜)，并且因此 NOx传感器可以运行自诊断(SD)测试，以监测其输出的精确度。用于运行 SD测试的示例性方法示于图4中。来自SD测试的输出可以根据排气中的氨的浓度而变化，如氨可以由NOx传感器记录为NOx。排气中的氨浓度可随着尿素的量和/或排气温度的增加而增加。这样，来自SD测试的输出可能随排气温度和/或尿素浓度的增加变得越来越发散。因此，来自未劣化的NOx传感器的输出以及来自劣化的NOx传感器的输出可重叠，并且因此劣化的NOx 传感器可能不被识别。

图5-6示出了用于从其中排气温度高于阈值、氧浓度高于阈值，等等的 SD测试结果排除输出的示例方法。以这种方式，来自SD测试的差异或结果的传播可能会降低。在基于排气温度、NOx浓度、氧浓度、以及其中SD测试运行的顺序中的一个或多个排除SD测试结果之后，方法(例如图3中所示的示例性方法)可被执行，以确定NOx传感器是否劣化。以这种方式，可以识别NOx的劣化，即使在排气系统中的排气温度和/或尿素水平波动的情况下。

现在参考图1A，示出了可以被包括在车辆的推进系统中的多汽缸发动机 10中的一个汽缸的示意图。发动机10可以由控制系统(包括控制器8)通过经由输入装置70自车辆操作者72的输入来至少部分地控制。在本示例中，输入装置70包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器74。发动机10的燃烧室(即，汽缸)30可以包括燃烧室壁32，燃烧室壁32具有位于其中的活塞36。活塞36可联接到曲轴40，从而将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传输系统被联接到车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可经由飞轮联接到该曲轴40，以使能进行发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气空气并且可经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够通过相应的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30 可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在图1A所示的示例中，进气门52和排气门54可以通过凸轮致动经由各自的凸轮致动系统51和53被控制。凸轮致动系统51和53可各自包括一个或多个凸轮并且可以利用可由控制器8进行操作的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个，以改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可分别通过位置传感器55和57确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电动气门致动控制。例如，汽缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT系统)控制的排气门。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可配置一个或多个燃料喷射器，用于向汽缸提供燃料。作为非限制性的示例，汽缸30被示为包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出为直接连接到汽缸30，用于与经由电子驱动器68从控制器8接收到的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接向汽缸30中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器66提供了被称为直接喷射(以下也称为“DI”) 燃料进入燃烧汽缸30。

将可以理解的是在替代实施例中，喷射器66可以是向汽缸30的上游进气道提供燃料的进气道喷射器。还应当理解的是汽缸30可以从多个喷射器(例如多个进气道喷射器、多个直接喷射器、或它们的组合)接收燃料。

在一个示例中，发动机10是通过压缩点火燃烧空气和柴油燃料的柴油发动机。在其他非限制性实施例中，发动机10可通过压缩点火和/或火花点火燃烧不同的燃料，包括汽油、生物柴油、或含醇燃料掺合物(例如，汽油和乙醇或汽油和甲醇)。

进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在这个具体示例中，节流板64的位置可以由控制器8经由提供至被包括在节气门62中的电动发动机或致动器的信号改变，即通常被称为电子节气门控制(ETC)的结构。以这种方式，节气门62可以被操作以改变提供到其他发动机汽缸中的燃烧室30 的进气。节流板64的位置可以由节气门位置信号TP提供给控制器8。进气通道42可以包括用于提供相应的信号(MAF和MAP)到控制器8的空气质量流量传感器50和歧管空气压力传感器56。

另外，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可经由EGR通道47 从排气通道48到进气通道42发送所需的排气部分。提供到进气歧管44的EGR 量可以由控制器8经由EGR阀49来改变。通过引入排气到发动机10中，用于燃烧的可利用氧的量减少，从而降低燃烧火焰的温度并且降低例如NO_x的形成。如所描绘的，该EGR系统还包括可以被布置在EGR通道47内并且可以提供压力、温度、和排气气体的浓度中的一个或多个的指示的EGR传感器 46。在某些条件下，EGR系统可以用来调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度，从而提供在一些燃烧模式过程中控制点火定时的方法。此外，在某些条件下，燃烧气体的一部分可以通过控制排气门正时(例如通过控制可变气门正时机构)被保留或被捕集在燃烧室内。

排气系统2包括被联接到排气处理系统80上游的排气通道48的排气传感器26。该传感器26可以是用于提供排气空气/燃料比的指示的任何合适的传感器，如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、 HEGO(加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。示出了排气处理系统80，其沿排气通道48布置在排气传感器26的下游。

在1A所示的示例中，排气处理系统80是尿素基的选择性催化还原(SCR) 系统。SCR系统包括例如至少一种还原催化剂(在此，SCR催化剂82)、还原剂储藏箱(在此，尿素储存容器84)和还原剂喷射器(在此，尿素喷射器 96)。在另一些实施例中，排气处理系统80可以附加地或者可替代地包括其他部件，如微粒过滤器、稀NO_x捕集器、三元催化剂、各种其他排放控制装置，或它们的组合。例如，尿素喷射器96可被定位在还原催化剂82的上游和氧化催化剂的下游。在所描绘的示例中，尿素喷射器96从尿素储存容器84 提供尿素。然而，可以使用各种替代方式，如产生氨蒸气的固体尿素颗粒，然后将其喷射或计量到SCR催化剂82。在又另一个示例中，稀NO_x捕集器可位于SCR催化剂82的上游，以产生NH₃用于SCR催化剂82，取决于供给至稀NO_x捕集的空气-燃料比的程度或富度。

排气处理系统80还包括定位在SCR催化剂82下游的尾管排气传感器97。在所描绘的实施例中，尾管排气传感器97可以是例如NO_x传感器，用于测量经由排气通道48的尾管释放的后SCR的NO_x的量。排气处理系统80可以进一步包括位于SCR催化剂82的上游和尿素喷射器96下游的进料气排气传感器90。在所描绘的实施例中，进料气排气传感器90还可以是NO_x传感器，例如，用于测量在排气通道接收的用于在SCR催化剂处处理的前SCR的NO_x的量。

在一些示例中，可以基于尾管排气传感器97和进料气排气传感器90中的一个或多个的输出来确定SCR系统的效率。例如，SCR系统效率可通过对比 SCR催化剂上游的NO_x水平(经由传感器90)与SCR催化剂下游的NO_x水平(经由传感器97)来确定。该效率可以进一步基于定位在SCR系统上游的排气传感器26(当传感器26测量例如NO_x时)。在其他示例中，排气传感器 97、90和26可以是用于确定的排气成分浓度的任何合适的传感器，诸如 UEGO、EGO、HEGO、HC、CO传感器等。

控制器8在图1A中被示为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)16、输入/输出端口(I/O)4，用于在特定示例中作为只读存储器芯片(ROM)14 示出的可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)18、保活存储器(KAM)20和数据总线。控制器8可以与联接到发动机10的传感器联通，并且因此自联接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的这些信号外，还包括：来自质量空气流量传感器50的所引入的空气质量流量(MAF)的测量；来自联接到冷却套管61的温度传感器58的发动机冷却液的温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器59(或其他类型) 的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自传感器56的绝对歧管压力信号MAP；以及来自排气传感器26、90和97 的排气成分的浓度。发动机转速信号(RPM)可以由控制器8从信号PIP产生。

存储介质只读存储器14可以用表示由处理器16的可执行指令的非临时性计算机可读数据编程，用于执行以下描述的方法以及所预期的但没有具体列出的其他变体。示例性方法参考图3-4在本文中描述。

如上所述，图1A示出了多汽缸发动机中的仅一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包括它自己一套进/排气门、燃料喷射器、火花塞等等。

图1B示出了车辆系统的示例排气系统102的用于输送由内燃机110产生的排气的示意图。因此，排气系统102可以是例如图1A的排气系统2。作为一个非限制性示例，发动机110包括柴油发动机，该柴油发动机通过燃烧空气和柴油燃料的混合物产生机械输出。可替代地，发动机110可包括其他类型的发动机，例如汽油燃烧发动机，等等。

排气系统102可以包括以下中的一个或多个：用于接收由发动机110的一个或多个汽缸产生的排气的排气歧管120、氧化催化剂124、混合区130、选择性催化还原(SCR)催化剂140、排放控制装置142、以及噪声抑制装置150。此外，排气系统102可包括用于流体地联接到排气系统102的各排气系统部件的多个排气管或通道。重要的是要注意，氧化催化剂124、混合区130、SRC 催化剂140、排放控制装置142、以及噪声抑制装置150中的一个或多个可以以任何顺序或组合被布置在排气系统102中。

但是，如图1B所示的示例，排气歧管120可通过第一排气通道162和第二排气通道164中的一个或多个被流体耦合到氧化催化剂124。这样氧化催化剂124可以在排气歧管120下游，而除了排气通道162和164中一个或多个外没有将氧化催化剂124从排气歧管120分离的附加部件。在这里的说明中，在排气系统102中的气体和/或流体的流动可以是在从排气歧管120远离，朝向周围的环境195，通过排气系统102，并且穿过通道168从排气系统102离开的方向上。因此，在图1B中所示的示例中，气体和/或流体在排气系统102 中的流动通常可以从左至右如箭头180所示流动。因此，在这里的描述中，下游可以用于指排气系统102中的部件相对于该排气系统102的流动方向的相对定位。这样，如果第一部件被描述为设置在相对于排气系统102的第二部件的下游，然后在排气系统102中流动的气体和/或流体可以在流动通过第一部件之前流动通过第二部件。

现在返回到图1B中，该第一排气通道162和第二排气通道164中的一个或多个可以提供排气歧管120与上述氧化催化剂之间的流体连通。在一些示例中，氧化催化剂120可以是柴油氧化催化剂(DOC)。该DOC可以是通过装置的排气流，该装置包括具有涂覆有催化剂层的大表面积的蜂窝形成的衬底。催化剂层可以包括贵金属，该贵金属包括但不限于铂和钯。随着排气流动超过催化剂层，一氧化碳、气态烃和液态烃的颗粒可被氧化，以减少排放。

混合区130可以直接安排在氧化催化剂124下游，用于接收液体还原剂，而没有将混合区域130从氧化催化剂124分离的额外的部件。混合区130可以包括第一混合区132和第二混合区134，其中该第二混合区134在该第一混合区域132的下游。第一混合区132可包括喷射器136，用于将液体喷入该混合区130。在一些示例中，由喷射器136喷射出的液体可以是液体还原剂，如氨或尿素。液体还原剂可以通过从储罐(未示出)被提供至喷射器136。此外，喷射器136可包括电子致动阀。在这样的示例中，喷射器136可以是与控制器112电和/或电子通信，用于从控制器112接收信号。这样，控制器112可发送电子信号到喷射器136，用于调节喷射器的阀的位置。响应于从控制器 112接收的信号，喷射器136的致动器可以调整喷射器136的阀的位置，从而调节被喷射到混合区130的液体还原剂的量。

另外，第一混合区域132可以包括上游第一氮氧化物(NOx)传感器190，和上游第一温度传感器191。第一NOx传感器190和在排气系统102中的第一温度传感器191的定位可以是使得NOx传感器190和温度传感器191是叠加的。换句话讲，第一NOx传感器190和第一温度传感器191可以在排气系统102中彼此大致对齐，并且可以与彼此一致。换句话讲，NOx传感器190 和温度传感器191可以沿着排气系统102中排气的流动路径的横截面被径向安排。在一些示例中，NOx传感器190和第一温度传感器191可以被布置成垂直于排气系统102中的气体和/或流体流动，并在这样的示例中，还可以设置在排气系统102中，使得它们彼此平行。在其他示例中，温度传感器191 可以直接邻近NOx传感器190被定位，以使温度传感器191和NOx传感器 190彼此共面接触。以这种方式，流过排气系统102(更具体地通过第一混合区132)的气体和/或流体可在大致相同的时间流过第一NOx传感器190和第一温度传感器191。这样，第一温度传感器191可定位在第一混合区域132内，用于测量在第一NOx传感器190处流过和/或被采样的气体和/或流体的温度。

然而，在其他示例中，温度传感器191可以不与NOx传感器190对齐。因此，温度传感器191可邻近于NOx传感器190定位，和/或可以与NOx传感器190间隔开。

温度传感器191可以电耦合到控制器112，其中，对应于流过NOx传感器190的气体和/或流体的温度的温度传感器191的输出可以被发送到控制器 112。在一些示例中，第一NOx传感器190和第一温度传感器191可以定位在喷射器136的下游，如在图1B中所示的。然而，在其他示例中，第一NOx 传感器190和第一温度传感器191可基本上与喷射器136成直线定位。在又一个示例中，NOx传感器190和温度传感器191可以被定位在喷射器136的上游。

混合区130的第二混合区134可以被配置为容纳在第一混合区域132和催化剂140之间的截面积或流动的面积的变化。具体地，由第二混合区134创建的横截面流动面积可在下游方向上增大。这样，催化剂140可以定位在混合区130的下游。因此，第一NOx传感器190和第一温度传感器191被定位在SCR催化剂140的上游。在一些示例中，可以没有额外的部件将第二混合区134与SCR催化剂140分开。在一些示例中，混合装置138可以被包括在排气系统120中并且可以安排在喷射器136的下游。混合装置138可以被配置为从混合装置138上游的喷射器136接收发动机排气和/或喷射的流体还原剂并且引导混合装置138下游的发动机排气和/或流体还原剂朝向SCR催化剂 140。如图1B所示，混合装置138可以包括翼片部分的圆盘。每个翼片部分可具有直边缘和弯曲边缘。在一些示例中，混合装置138可以被定位在喷射器136、温度传感器191、和NOx传感器190下游的第一混合区域132内。在其他示例中，混合装置138可以定位在第二混合区134内。混合装置138 可以提高在该混合物到达SCR催化剂140前在第二混合区134内的排气和/ 或流体还原剂混合物的搀和以及因而均匀性。

SCR装置140被配置成使用由喷射器136喷射的流体还原剂(例如，氨 (NH3)或尿素)和活性催化剂将NOx气体转化为水和氮作为燃烧的惰性副产物。催化剂通常被称为DeNOx催化剂，并且可以由含过渡金属(例如，钒、钼和钨)的氧化物的二氧化钛构造以作为催化活性部件。SCR装置124可以被配置为陶瓷砖或陶瓷蜂窝结构、板结构或任何其他合适的设计。注意，催化剂140能够包括用于还原通过发动机110从燃料的燃烧产生的NOx或其他燃烧产物的任何合适的催化剂。

排放控制装置142可定位在SCR催化剂140下游。在一些示例中，排放控制装置142可以是柴油微粒过滤器(DPF)。DPF可以主动或被动地操作，并且该过滤介质能够是各种类型的材料和几何结构。一个示例结构包括壁流陶瓷整体，其包含共用壁，所述共用壁在相对两端处被堵塞，从而迫使排气流通过相邻通道，随后微粒物质被沉积。

尽管在图1B中所示的示例中，SCR催化剂140在排放控制装置142的上游，但在其他实施例中，排放控制装置142可定位在SCR催化剂140上游。然而，在所有这些示例中，第一NOx传感器190和第一温度传感器191被定位在SCR催化剂140的上游和排放控制装置142的上游。

仍然在另外示例中，可能的是排放控制装置142和SCR催化器140可以在一个基片(例如，涂覆有NOx存储剂和铂族金属的壁流式陶瓷DPF元件) 上进行组合。

通过排放控制装置142后，排气和/或流体可以继续通过后处理区144。后处理区144可被配置成适应在排放控制装置142与第三排气通道166之间的截面积或流动面积的变化。具体地，通过后处理混合区域144创建的截面流动面积在下游方向上可降低。因此，后处理混合区域144可以将排放控制装置142流体地耦合到第三排气通道166。然而，在其他实施例中，排气系统 102可以不包括后处理混合区域144，并且正因为如此，该排放控制装置142可以被直接和/或物理耦合到第三排气通道166，而没有将排放控制装置142 与第三排气通道166分离的额外部件。

下游第二温度传感器193和下游第二NOx传感器192可被定位在第三排气通道166内。然而，在其他示例中，第二温度传感器193和第二NOx传感器192可以被定位在后处理混合区域144内。在所有示例中，第二温度传感器193和第二NOx传感器192被定位在SCR催化剂140和排放控制装置142 的下游。第二温度传感器193和第二NOx传感器192可以以与该第一温度传感器191和第一NOx传感器190类似的方式被定位在排气系统102内。这样，第二NOx传感器192和第二温度传感器193可以在排气系统102中重叠。换句话讲，第二NOx传感器192和第二温度传感器193可以在排气系统102内彼此大致对齐，并且可以彼此一致。

因此，在一些示例中，NOx传感器192和温度传感器193可以被布置成垂直于排气系统102中的气体和/或流体流动，并在这样的示例中，NOx传感器192和温度传感器193还可以设置在排气系统102中，使得它们彼此平行。以这种方式，流过排气系统102(并且更具体地流过SCR催化器140和排放控制装置142的下游)的气体和/或流体可以以大致相同的时间流过第二NOx 传感器192和第二温度传感器193。这样，第二温度传感器193可定位在排气系统102中，用于测量在第二NOx传感器192处流过和/或被采样的气体和/ 或流体的温度。温度传感器193可以电耦合到控制器112，其中对应于在NOx 传感器192处流过和/或被采样的气体和/或流体的温度的温度传感器193的输出可被发送到控制器112。

然而，在其他示例中，温度传感器193可以不与NOx传感器192对齐。因此，温度传感器193可邻近NOx传感器191定位，和/或可以与NOx传感器192间隔开。

噪声抑制装置150可以安排在催化剂140和排放控制装置142的下游。噪声抑制装置150可以被配置为衰减从排气歧管120行进远离、朝向周围环境 195的声波的强度。第三排气通道166可提供在后处理区144和噪声抑制装置 150之间的流体连通。因此，排气可以被允许从后处理区域144流动，通过第三排气通道166，至噪声抑制装置150。通过噪声抑制装置150之后，排气可在途中通过第四排气通道168流动到周围环境195。

返回到第一NOx传感器190和第二NOx传感器192，传感器190和192 二者可被类似构造和运行。它们都可以被配置成测量和/或估计流经排气系统 102的排气混合物的NOx和/或O₂的浓度。传感器190和192的结构和运行可在下面参照图2更详细地进行说明。

第一NOx传感器190可以电耦合到第一NOx传感器模块194，并且第二 NOx传感器192可以电耦合到第二NOx传感器模块198。车辆系统100还可以包括在与排气系统102和控制器112通信的控制器区域网络(CAN)总线 152。CAN总线可以使用计划的周期速率交换信息。这样，CAN总线152提供在控制器112与第一NOx传感器模块194和第二NOx传感器模块198之间的电子通信。来自两个NOx传感器190和192的测量(例如，NOx浓度、O₂浓度等)分别首先中继到NOx传感器模块194和198。NOx传感器模块194 和198随后可以将从NOx传感器190和192接收的信号分别转换成CAN数据流，该数据流然后可以经由CAN总线152发送到控制器112。NOx传感器模块194和198还可以包括存储在非临时性存储器中用于确定自诊断(SD)测试是否完成的计算机可读指令。

在发动机操作期间，NOx传感器190和192中的每个可以在第一模式下操作，如在下面参照图2更详细描述的，以测量和/或估计在排气系统102中的NOx水平。上游第一NOx传感器测量由发动机110所排放的NOx水平，而下游第二NOx传感器测量SCR催化剂140处理后在排气系统102中残留的 NOx水平。通过比较发动机操作期间两个NOx传感器190和192的输出，可估计排气系统102的总体NOx移除效率。

但是，NOx传感器190和192可以变得劣化(例如，增益偏斜、破裂、污染等)，并且作为结果，它们的用于估计和/或测量排气系统102中的NOx 水平所使用的输出的精确度在可能变得降低。为了检测和诊断NOx传感器劣化，传感器的输出的精确度可如在下面参照图3更详细地描述的在发动机钥匙关闭事件之后监控。因此，在操作的第二模式中，发动机钥匙关闭事件后， NOx传感器190和192可以运行一个或多个自诊断(SD)的测试，以确定 NOx传感器190和192中一个或多个是否劣化。钥匙关闭事件可以由控制器 112基于从输入装置170接收到的信号来确定。输入装置170可以包括按钮、开关、旋钮、点火器、触摸屏显示器等，其中输入装置170的位置和/或数字状态可被调节以使发动机110打开或关闭。输入装置170可因此在一些示例由点火用于钥匙启动发动机、关闭发动机功能的车辆系统。在其他实施例中，在无钥匙车辆系统的情况下，车辆系统的启动/停止和/或开/关功能可以由按钮、开关、旋钮、触摸屏等来控制。因此，在钥匙打开事件期间车辆操作者 172可以将输入装置170调节到第一位置和/或数字状态以启动发动机110。在钥匙关闭事件期间，车辆操作者172可以调节输入装置的位置到第二位置和/ 或数字状态，以关闭发动机110。换句话讲，钥匙关闭事件可以用于指当发动机110被停机以休息和车辆处于关闭的条件(例如，发动机钥匙关闭和/或车辆钥匙关闭事件期间，或在具有停止/启动按钮的无钥匙系统中的发动机停止事件)。因此，该钥匙关闭事件可以包括基于经由输入装置由车辆操作者172 的输入终止发动机110中的燃烧循环。在一些示例中，车辆系统100可以额外地包括活塞传感器174，用于测量输入装置170的位置。输入装置170的位置可以被发送到控制器112，并且因此可以由控制器112使用来确定钥匙关闭和/或钥匙打开事件的发生。

在一些实施例中，在发动机钥匙关闭事件后向NOx传感器190和192供电可以由电热塞控制模块156提供。然而，在其他实施例中，向NOx传感器 190和192供电可以由电池184提供。因此，在第二操作模式中，发动机钥匙关闭事件后，NOx传感器190和192可以运行一个或多个自诊断(SD)测试，以确定NOx传感器190和192中的一个或多个是否劣化。在该第二操作模式过程中，其中NOx传感器190和192运行一次或多次SD测试，电热塞控制模块156和/或电池184可以提供电力到上游第一NOx传感器190和下游第二 NOx传感器192。电热塞控制模块156和电池184可以与控制器112电连通，用于从控制器112接收数字信号。在一些示例中，电热塞控制模块156可以由CAN总线152与控制器112通信。在一些示例中，控制器112可以启动发动机后运行程序，其中可以将需要的后运行延长时间量通过信号143传送到电热塞控制模块(GPCM)156，同时发动机110运行。

如在下面参照图3更详细描述，控制器112可包括存储在非临时性存储器用于启动钥匙关闭事件之后的发动机后运行程序的计算机可读指令。控制器 112可确定并发送希望的用于后运行程序的持续时间(例如时间量、SD测试周期的数目、等等)至电热塞控制模块(GPCM)156。因此，所希望的持续时间可以是在钥匙关闭事件之后GPCM 156可继续将电力提供给车辆系统 100的一个或多个部件(如NOx传感器190和192中的一个或多个)的时间的量。在一些示例中，控制器112可以经由信号143将所希望的持续时间传送至GPCM 156，同时在发动机110运行，这在一些示例中可能是在关钥匙关闭事件之前。然而，在其他实施例中所希望的持续时间可以在钥匙关闭事件之后传送到GPCM。当钥匙关闭事件后发动机关闭，但仍然用GPCM 156供应电力到排气系统102和CAN总线152时定义发动机后运行程序。此外，控制器112可以在钥匙关闭事件之后发送信号至NOx传感器190和192中的一个或多个，以启动和/或运行一次或多次SD测试。

控制器112在图1B中被示为微计算机，包括：微处理器单元(CPU)106、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)105、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM)109和常规数据总线。控制器112被示出接收来自耦合到排气系统102的传感器的各种信号，除了先前讨论的那些信号外，还包括：来自可以分别耦合到第一混合区域132和第三排气通道166的温度传感器191和193的排气温度；耦合到输入装置170，用于感测由车辆操作者 172调节的输入装置的位置的位置传感器174；和分别定位在SCR催化剂140 的上游和下游的NOx传感器190和192的NOx水平。

注意，关于车辆应用，排气系统102可被安排在车辆底盘的底侧。此外，应当理解的是，排气系统102可包括一个或多个弯曲或曲线以适应特定车辆安排。更进一步地，应当理解的是，在一些实施例中，排气系统102可包括在图1B中未示出的额外部件和/或可以省略本文中所描述的部件。

图2示出了被配置为测量在排放流中的NOx气体浓度的NOx传感器200 的示例实施例的示意图。传感器200可作为例如图1B的NOx传感器190或 192进行操作。传感器200包括安排成堆叠配置的一个或多个陶瓷材料的多个层。在图2的实施例中，六个陶瓷层被描述为层201、202、203、204、205、和206。这些层包括能够传导离子氧的一个或多个固体电解质层。合适的固体电解质的示例包括，但不限于，基于氧化锆的材料。此外，在一些实施例中，加热器232可设置在各个层之间(或以其他方式与这些层热连通)，以增加层的离子传导率。虽然所描绘的NOx传感器由六个陶瓷层形成，但可以理解的是该NOx传感器可以包括任何其他合适数目的陶瓷层。

层202包括创建第一扩散通道210的一种或多种材料。第一扩散路径210 被配置为将排气从排气通道(例如，图1B中所示的第一混合区域132)经由扩散引入至第一内部空腔212。第一对泵送电极214和216被布置为与内部空腔212连通，并可以被配置为从内部空腔212电化学泵送选定排气成分通过层201并且从传感器200出来。一般地，从内部空腔212泵出传感器200的物种可以是可能干扰所希望的分析物测量的物种。例如，分子氧(例如，O2)能够潜在地干扰NOx传感器中NOx的测量，因为氧气离解并以比NOx低的电位泵送。因此，第一泵送电极214和216可被用于从内部空腔212内除去分子氧以相对于传感器中的NOx浓度减少传感器中的氧浓度。

第一扩散路径210可被配置以允许排气的一种或多种组分(包括但不限于分析物和干扰成分)扩散到内部空腔212，其速率是比能够通过第一泵送电极对214和216电化学泵出的干扰成分更限制的速率。以这种方式，几乎所有的氧可以从第一内部空腔212中除去，以减少氧所造成的干扰效应。这里，第一泵送电极对214和216可以被称为O₂泵送单元。

将氧电化学泵送出第一内部空腔212的方法，包括在第一泵送电极对214、 216的两端施加电位VIp0，其足以解离分子氧，但不足以解离NOx。通过选择对于第一扩散路径210具有合适的低速率的氧扩散的材料，第一泵送电极对214、216之间的离子电流Ip0可由气体能够扩散到室中的速率限制(其与排气中的氧的浓度成正比)，而不是由O2泵送单元的泵送速率限制的。这可能使氧的绝大部分从第一内部空腔212泵送，同时使NOx气体留在第一内部空腔212中。第一泵送电极214和参考电极228两端的电压V0可以被监测以提供第一泵送电极对214、216两端的电位VIp0的应用的反馈控制。

传感器200还包括由第二扩散路径218从第一内部空腔隔开的第二内部空腔220。第二扩散路径218被配置为允许排气从第一内部空腔212扩散到第二内部空腔220。第二泵送电极222可以任选地被提供为与第二内部空腔220连通。第二泵送电极222可以与电极216相结合，设置在适当的电位VIP1以从第二内部空腔220中移除额外残余的氧。第二泵送电极222和电极216可以在本文中被称作第二泵送电极对或残余O2监测单元。可替代地，第二泵电极 222可以被配置为维持第二内部空腔220内基本上恒定的氧浓度。在一些实施例中，(VIp0)可以大约等于(VIp1)，而在其他实施例中(VIp0)和(VIp1) 可以是不同的。虽然所描绘的实施例利用电极216以从第一内部空腔212和从第二内部空腔220泵送氧，可以理解的是单独的电极(未示出)可以与电极222一起使用，以形成替代的泵送电极对以从第二内部空腔220泵送氧。第二泵送电极222和参比电极228两端的电压V1可被监控，以提供跨第二泵送电极对222、216的电位VIp1的应用的反馈控制。

第一泵送电极212和第二泵送电极222可以由各种合适的材料制成。在一些实施例中，第一泵送电极212和第二泵送电极可以至少部分地由催化分子氧离解至基本上排除NOx的材料制成。这样的材料的示例包括，但不限于，含铂和/或金的电极。

传感器200还包括测量电极226和参考电极228。测量电极226和参考电极228在本文中可称作测量电极对。参考电极228被至少部分地设置在参考导管230内或以其他方式暴露于参考导管230。在一个实施例中，参考导管 230可以向大气开放，并且可以被称作参考空气管道。在另一个实施例中，参考导管230可通过层236与大气分离，使得从第二内部空腔220泵出的氧可在管道内累积，从而参考导管230可被称作氧导管。

测量电极226可以相对于参考电极228以足够的电位设定以将NOx泵出第二内部空腔220。此外，测量电极226可以至少部分地由催化解离或还原任何NOx的材料制成。例如，测量电极226可以至少部分地由铂和/或铑制成。因为NOx被还原为N2，所产生的氧离子被电化学从第二内部空腔220泵送。传感器的输出基于流经测量电极226和参考电极228的泵送电流，这是与在第二内部空腔220中的NOx浓度成比例的。因此，该对电极226和228可在本文中称为NOx的泵送单元。

传感器200还包括校准电极234。校准电极234是用来根据能斯特(Nernst) 电压(Vn)参照参考电极228来测量在第二内部空腔220中的残余氧的浓度。因此，此处校准电极234和参考电极228可被称为校准电极对或为残余O2监测单元。如图2所示，校准电极234被布置在与测量电极226相同的固体电解质层203上。典型地，校准电极234与测量电极226在空间上相邻布置。如本文所用的术语“空间上相邻”指的是校准电极234与测量电极226在相同体积空间(例如，第二内部空腔220)内。此外，将该校准电极234置于接近测量电极226可以降低由于在两个电极之间的氧浓度梯度在测量电极和校准电极中的氧浓度的任何差异的幅度。这可以允许残余的氧浓度可以被更精确地测量。替代地，校准电极234和测量电极226可设置在不同的固体电解质层上。例如，校准电极234可以设置在固体电解质层201上而不是层203 上。

应该理解的是，所描述的校准电极位置和构造仅是示例性的，并且校准电极234可以具有允许获得残余氧的测量的各种合适的位置和配置。此外，虽然所描绘的实施例利用电极228作为校准电极对的参考电极，应理解的是单独的电极(未示出)可以结合使用校准电极234，以形成替代的校准电极对配置。

应当理解本文中所描述的NOx传感器仅仅是NOx传感器的示例实施例，并且NOx传感器的其他实施例可以具有附加的和/或替代的特征和/或设计。例如，在一些实施例中，NOx传感器可以包括仅一个扩散路径和一个内部空腔，从而将第一泵送电极和测量电极置于同一内部空腔中。在这样的实施例中，校准电极可设置为邻近测量电极，使得测量电极处或附近的排气的残余氧浓度能够以来自任何氧浓度梯度最小化的影响来确定。

在第一操作模式中，其中该NOx浓度可被估计和/或测量，跨过第二泵送电极对施加的电位，可以比跨过第一泵送电极对施加的电位更大。在一些示例中，VIp0可以是大约425mV并且VIp1可为约450mV。VIp1可以被控制为恒定的电压，以调节在第二内部空腔220中的O₂的浓度。因此，VIp1在第一操作模式中调节为保持在第二内部空腔220中的氧浓度至较低的第一水平。在一些示例中，O₂的第一水平可以是大约10^-3ppm。测量电极226可以相对于参考电极228以足够的电位设定以便将NOx泵出第二内部空腔220。因为 NOx被还原为N₂，所产生的氧离子被电化学从第二内部空腔220泵送。传感器的输出基于流经测量电极226和参考电极228的泵送电流，其在第一操作模式可以与在第二内部空腔220中的NOx浓度成比例。

在第二操作模式中，VIp1可以被控制为保持该第二内部空腔中的氧浓度在较高的第二水平。在一些示例中，O₂的第二水平可以是大约1000ppm。测量电极226可以相对于参考电极228以足够电位设定以便将O₂泵出第二内部空腔220。传感器的输出基于流经测量电极226和参考电极228的泵送电流，其在第二操作模式可以是与在第二内部空腔220中的O₂浓度成比例的。

如参照图4进行说明的，在发动机钥匙关闭事件之后，NOx传感器可运行一次或多次SD测试。每个测试可以包括以第一操作模式和第二操作模式二者操作该NOx传感器。具体地，在SD测试期间，NOx传感器可以首先在第二操作模式下运行，并保持在第二空腔220中的O₂浓度为第二水平(例如， 1000ppm)。然后，NOx传感器可以在第一操作模式下运行，以获得用于O₂和NO_x水平的测量和/或估计。因此，完成的SD测试可以是其中NOx传感器在第一操作模式和第二操作模式两者下运行的测试。正因为如此，在每个完成的SD测试期间，NOx和O₂水平可被测量和/或估计。

以这种方式，方法可包括使流入排气系统的排气的一部分扩散进入NOx 传感器的第一空腔。然后，该方法可以包括施加跨过第一泵送单元的第一电位，并且将氧分子从第一空腔泵送出NOx传感器。接纳到第一空腔而不是泵出第一空腔的排气气体的一部分然后可扩散进入NOx传感器的第二空腔。另外，该方法可以包括施加跨过第二泵送单元的第二电位，并将氧分子从第二空腔泵送出NOx传感器。在第一操作模式中，在第二空腔中的氧浓度可被调节到较低的第一量。在一些示例中，较低的第一量可以是大约10^-3ppm。在第二操作模式中，在第二空腔的氧的浓度可被调节到较高的第二量。在一些示例中，该较高的第二量可为约1000ppm。

在第二空腔中的氧浓度可通过调节分别施加在第一和第二泵送单元两端的第一和第二电位中的一个或多个进行调节。因此，在第一模式中，跨过第一泵送单元施加所述第一电位可以在第一模式中比第二模式期间所施加的更大。在其他示例中，跨过第二泵送单元施加的第二电位可在第一模式中比第二模式期间所施加的更大。在更进一步的示例中，跨过第一和第二泵送单元二者施加的第二电位可以在第一模式比第二模式中更大。在排气中的氧浓度可基于一个或多个自氧分子被泵出第一空腔的所得的第一泵送电流估计。在一些示例中，氧浓度可附加地或替代地基于从氧分子被泵出第二空腔而产生的第二泵送电流被估计。

该方法可以进一步包括，跨过测量电极对施加第三电位。在第一模式中，第三电位可以高到足以解离NOx分子。因此，在一些示例中，第三电位可以是450mV。一旦解离，NOx分子可泵送出第二空腔，并且NOx的浓度可从氧气离开第二空腔所得的第三泵送电流估计。然而，在第二模式中，第三电位可以会高到足以解离氧分子，并且因此，在一些示例中，在第二操作模式中，第三电位可以小于450mV。在第二操作模式中，在第二空腔中氧分子可以在施加该第三电位时解离。在一些示例中，在该第二空腔内排气中的氧浓度的估计可以基于所得的泵送来估计。

现在转向图3，它示出了示例方法300，用于基于在一个或多个自诊断(SD) 测试期间来自传感器的输出，确定NOx传感器(如图1B中所示NOx传感器 190、192，在图2中所示的NOX传感器200)是否劣化。如上参考图1A-2所说明的，NOx传感器可以在钥匙关闭事件之后执行一次或多次SD测试。然而，排气中的不同成分的浓度在发动机钥匙关闭事件后可以变化。结果是， NOx传感器的输出可以根据在排气系统(例如，在图1B所示的排气系统102) 中的排气性能在进行SD测试的时刻是不同的。来自未劣化的NOx传感器的输出相比来自未劣化的NOx传感器和劣化的NOx传感器的输出可在两次或更多次SD测试之间一样多或更多变化。因此，可能是很难诊断和检测劣化的 NOx传感器。在图3中所示的示例方法300示出了用于通过在一定的排气条件下排除SD测试结果确定NOx传感器劣化的方法。

用于执行方法300的指令可以基于存储在控制器的存储器中的指令并结合从发动机系统的各种传感器(例如参照图1A-图1B所述的传感器)所接收的信号由控制器(例如，在图1B中所示的控制器112)来执行。具体地，控制器可以基于从NOx传感器控制模块接收到的NOx传感器的输出执行方法 300(例如，图1B中所示的NOx传感器模块194和198)。控制器可以根据下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机运行。

方法300开始于302，其包括估计和/或测量发动机工况。发动机的工况可以包括排气温度、排气NOx和/或O₂浓度、发动机温度、进气歧管真空、进气门的位置、节流阀的位置等等。

在302处估计和/或测量发动机工况后，方法300可接着继续至304，并确定是否已发生钥匙关闭事件。如参考图1A-图1B以上描述的，发动机钥匙关闭事件可以是其中的发动机(例如，在图1B中所示发动机110)是由车辆操作者关闭(例如，图1B中所示的车辆操作者172)。因此，该方法302可包括确定输入装置是否控制发动机的操作状态(例如，钥匙控车辆中点火、在无钥匙车辆中的推动按钮等)、是否已调节到发信号关闭发动机的位置。如果确定在304没有发生钥匙关闭事件，则方法300可进行到306，在306包括不执行SD测试。因此，如果没有发生钥匙关闭事件，则NOx传感器可以不执行SD测试。方法300然后返回。

然而，如果在304处确定已经发生了钥匙关闭事件，则方法300可进行到 308，308包括确定后运行程序的持续时间。后运行程序可以包括发动机接通后至一个或多个车辆系统部件(例如，图1B中所示的NOx传感器190和192) 的电力可继续被提供的持续时间(例如，时间量)。在一些示例中，该电力可通过电热塞控制模块(例如，图1B中示出的电热塞控制模块156)提供。可以基于所希望的SD测试数目和完成一个SD测试所需的已知持续时间来确定后运行程序的持续时间。完成一个SD测试所需的时间可被存储在控制器的存储器中。

然后，方法300可继续到312，312包括给所述NOx传感器供电持续后运行程序的持续时间。在一些示例中，方法300可包括从电热塞控制模块给NOx 传感器供电。然而，在其他示例中，方法300可包括从电池(例如，图1B中所示的电池184)给NOx传感器供电。因此，控制器可发送信号到一个或多个电热塞控制模块和/或电池以便给NOx传感器供电持续后运行程序的持续时间。然而，在其他示例中，控制器可发送信号给电热塞控制模块和/或电池以便给NOx传感器供电持续后运行程序的持续时间的仅一部分。

然后方法300可以继续从312到314，在314包括在后运行程序的持续时间期间执行一次或多次SD测试。SD测试的执行可包括以第一模式运行NOx 传感器，在第一模式下估计和/或测量NOx浓度，并且以第二模式运行NOx 传感器，在第二模式下控制在第二室(例如，图2中所示的第二空腔220)中的NOx传感器中的氧浓度到更高的第二水平(例如，1000ppm)，如在图4 中所示的方法中更详细地描述的。因此，图4可以是方法300的在314处的子程序。在一些示例中，方法300在314可以包括控制器发送信号到NOx控制模块(例如，在图1B中所示的NOx传感器模块194和198)，用于在电耦合到控制模块的NOx传感器处启动一次或多次SD测试。因此，在314处， NOx传感器可以接收信号，用于执行一次或多次SD测试。在一些示例中，控制器可发送信号到NOx控制模块，用于运行一次或多次SD测试用于整个后运行程序。

在314处执行一次或多次SD结果之后，方法300可继续到316，其包括接收来自所述一次或多次SD测试的输出(例如，SD测试结果数据)。来自 SD测试的输出可以从电耦合至所述NOx传感器的NOx传感器控制模块接收。此外，输出可以经由CAN总线由控制器接收。该输出可以包括SD测试期间由NOx传感器采样的排气的O2和/或NOx浓度的测量和/或估计、测试状态和SD测试结果。测试状态可以是SD测试是否完成或取消的指示。另外，SD 测试结果可以是在SD测试期间由NOx传感器输出的一个或多个泵送电流，其与所存储的参考值比较并报告为与所存储的基准值的百分比差。在一些示例中，在SD测试结果可以是由测量电极对(例如，图2中所示的测量电极对 226、228)输出的泵送电流与所存储值的比率。由于由测量电极对输出的泵送电流可以被用来估计NOx浓度，SD测试结果可以是所估计的NOx浓度与存储的NOx浓度值的比率。因此，该方法在314可以包括比较在SD测试期间由NOx传感器输出的泵送电流，并且将其与存储在控制器的存储器中的值比较。

在316处接收来自一个或多个的SD测试的输出后，方法300可接着进行到318，318包括根据资格条件排除在316处接收到的一次或多次SD测试的输出。更具体地，方法300在318处可包括基于所述资格条件消除和/或排除 SD测试结果，这在下面参照图5-图6更详细地说明。因此，图5-图6中所述的方法可以是在方法300的318处的子程序。资格条件可以包括排气温度、 O₂浓度、NOx浓度等。钥匙关闭事件后由NOx传感器产生的第一完成的SD 测试结果在318处可被排除。此外，如果排气温度是大于阈值、NOx浓度是大于阈值并且氧浓度小于第一阈值或大于第二阈值中的一个或多个，那么该 SD测试结果可以被排除在外。换句话讲，其中排气温度大于阈值，和/或排气中的氧浓度和/或NOx浓度在阈值范围外执行的任何SD测试的测试结果可在 318处被排除。

同样重要的是要注意，排气温度、氧浓度和NOx浓度的阈值也可以基于排气系统内的NOx传感器的位置。例如，位于SCR催化剂(例如，示于图1B中的SCR催化剂140)上游的NOx传感器(例如，图1B中所示的NOx传感器190)可具有与位于SCR催化剂下游的NOx传感器(例如，图1B中所示的 NOx传感器192)不同的资格阈值。换句话讲，用于排除SD测试结果的阈值温度范围、氧浓度范围和NOx范围可以根据排气系统内的NOx传感器的位置进行调节。然而，在其他实施例中，对于位于SCR催化剂上游和/或下游的 NOx传感器，阈值可以是相同的。

在318处排除SD测试结果的一部分之后，方法300然后可以进行到320，其包括仅仅对在318处没有排除的SD测试结果施加校正因子。校正因子可基于在SD测试期间测量和/或估计的平均NOx和平均O₂。此外，校正因子可被存储在控制器的存储器中的查找表中。此外，校正因子可以是在SD测试中在 NOx传感器的第一操作模式期间测量和/或估计的平均O₂和平均NOx的函数。因此，在SD测试的部分期间(其中估计了O₂和NOx水平)，方法300可包括确定在SD测试的这一部分期间的O₂和NOx浓度的平均值，并且然后基于平均O₂和NOx浓度对SD测试结果施加校正因子。这样，在320处方法300 可包括基于从该接收SD测试结果的SD测试期间估计的平均NOx和O₂水平修改在316处获得的SD测试结果。

同样重要的是要注意，校正因子也可以基于排气系统内NOx传感器的位置。例如位于SCR催化剂(例如，图1B中所示的SCR催化剂140)上游的NOx传感器(例如，图1B中所示的NOx传感器190)可具有与位于SCR催化剂下游的NOx传感器(例如，图1B所示的NOx传感器192)不同的校正因子。然而，在其他实施例中，对于位于SCR催化剂上游和/或下游的NOx传感器，校正因子可以是相同的。

然后方法300可以从320继续到322，在322包括仅仅基于在318处未排除的SD测试结果确定NOx传感器是否劣化。换句话讲，发动机钥匙关闭事件之后第一完成的SD测试后仅仅来自完成的SD测试的SD测试结果可以用以确定NOx传感器是否劣化。此外，仅来自完成的SD测试(其中在SD测试期间测量的氧浓度大于第一阈值并且低于第二阈值)的SD测试结果可被用来确定NOx传感器是否劣化。此外，仅来自完成的SD测试(其中在SD测试期间测量的排气的温度低于阈值)的SD测试结果可被用于确定NOx传感器是否劣化。在一些示例中，仅其中在SD测试期间测量的平均NOx浓度小于阈值的SD测试结果可以用于确定NOx传感器是否以传感器是偏斜较低的方式劣化。可以执行在图5中描述的方法以确定NOx传感器是否以传感器偏斜较低的方式劣化。另一方面，可以执行在图6中所描述的方法以确定NOx 传感器是否以传感器偏斜较高的方式劣化。因此，在一些示例中，其中方法 300包括基于NOx浓度(例如，在图5中所示的方法500)排除SD测试结果，方法300可仅被执行以检测偏斜低类型的劣化，并不是偏斜高类型的劣化。然而，在其他实施例中，其中方法300不包括基于NOx浓度(例如，在图6 所示方法600)排除SD测试结果，方法300可仅被执行以检测偏斜高类型的劣化，而不是偏斜低类型的劣化。

以这种方式，方法可以包括基于仅在SD测试期间来自NOx传感器的输出确定NOx传感器是否劣化，且条件是该输出是由发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后从完成的SD测试产生的，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度低于阈值，在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度高于第一阈值并且低于第二阈值。

此外在一些示例中，确定NOx传感器是否劣化可以仅仅基于SD测试期间来自NOx传感器的输出，且条件是该输出是由发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后从完成的SD测试产生的，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度低于阈值，在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度高于第一阈值并且低于第二阈值，并且其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量NOx浓度低于阈值。更简单地说，在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的NOx浓度可在一些示例中被用来取消SD测试结果的资格。然而，在其他的示例中，如当确定NOx传感器是否以偏斜低的方式劣化时， SD测试结果可被用于确定NOx传感器是否劣化，而不管在对应NOx浓度的 SD测试的一部分期间由NOx传感器产生的输出。

确定NOx传感器在322是否劣化可以包括将SD测试结果与较低的第一阈值，和较高的第二阈值进行比较。如果SD测试结果比较低的第一阈值更小或比较高的第二阈值更高，则可以在322确定NOx传感器劣化。较低的第一阈值和较高的第二阈值可以在某些示例中是存储在控制器的存储器中的预设定值。因此，在一些示例中，第一阈值和第二阈值可以是恒定的。然而，在其他示例中，第一阈值和第二阈值可以基于平均NOx浓度的函数。这样，第一阈值和第二阈值可以随着平均NOx浓度增加而单调增加，其中所述平均 NOx浓度基于在316处接收到的输出被估计。具体地讲，在316处接收的平均NOx浓度可以是随持续时间估计的NOx浓度，其中该持续时间是SD测试的持续时间的一部分和/或全部。这样，平均NOx浓度可基于在SD测试的持续时间的一部分上获取的对应于多个NOx浓度的多个输出被计算。进一步地，阈值也可以基于在排气系统中的NOx传感器的位置。例如，对于定位在SCR 催化剂下游的NOx传感器与定位在SCR催化剂上游的NOx传感器，该阈值可以是不同的。

然而，在其他示例中，确定NOx传感器在322是否劣化可以包括将SD 测试结果与存储的参考值进行比较。如上所述，所存储的参考值可以是函数，并且可基于平均NOx浓度。在一些示例中，其中该值是函数，该函数可以随平均NOx浓度增加单调增加。然而，如果SD测试结果与所存储的参考值的差大于阈值，可以确定NOx传感器劣化。换句话讲，该方法可以包括如果SD 测试结果与所存储的参考值相差大于阈值量，则确定NOx传感器劣化。

如果确定NOx的SD测试结果在322比第一阈值小或比第二阈值大，则可确定NOx传感器劣化，并且方法300继续到326，326可以包括提醒车辆操作者NOx传感器劣化。在一些示例中，该提醒车辆操作者可以包括通过车辆内的车辆显示器和/或仪表盘上的光、LED显示器、触摸屏显示器等产生警告灯或指示符。方法300然后返回。

然而，如果确定SD测试结果是在第一和第二阈值两者之间，那么可确定 NOx传感器没有劣化，并且方法300可以从322进行到324，在324包括不提醒车辆操作者。方法300然后返回。

以这种方式，方法可包括在车辆点火钥匙关闭事件之后：运行多次氮氧化物(NOx)传感器自诊断测试，其中运行每次测试包括以第一模式和第二模式运行NOx传感器。因此，如果NOx传感器已经以第一模式和第二模式两者运行，才可使SD测试完成。在第一模式中，该方法可以包括跨过氮氧化物 (NOx)传感器的电极对施加第一电位，使得NOx传感器的内部空腔中的氧浓度可以被调节到更低的第一水平，并且产生第一输出，其中该第一输出是NOx浓度的指示。第二模式可以包括跨过该电极对施加第二电位，使得在NOx 传感器的内部空腔中的氧浓度可以被调节到较高的第二水平，并产生第二输出。在一些示例中，第二输出可以是在内部空腔中的氧浓度的指示。

该方法可以附加地或替代地包括基于来自温度传感器的输出估计被采样和/或流过NOx传感器的排气的温度。在一些示例中，温度传感器可以相对于排气的流动与NOx传感器对齐。

因此，可估计在每个SD测试的持续时间的一部分和/或全部期间排气的温度、氧浓度、被采样和/或流过NOx传感器的NOx浓度。温度、氧浓度、 NOx浓度可以经由CAN总线连同每次SD测试是否已完成或取消的指示一起被发送到控制器。此外，其中的钥匙关闭事件后在SD测试发生的顺序可以被发送到控制器。

该方法可进一步包括对每次SD测试计算氧浓度、NOx浓度和温度的平均值。另外或替代地，该方法可以包括如果第一输出与参考值相差超过阈值时确定该传感器劣化，条件是氧浓度大于第一阈值并且小于第二阈值、温度小于阈值，和SD测试在钥匙关闭事件之后第一完成的SD测试之后完成。另外，该方法可以包括，如果第一输出与参考值相差超过阈值，则确定该传感器劣化，条件是NOx浓度小于阈值。

现在转向图4，它示出了用于执行NOx传感器的SD测试的示例方法400。因此，方法400可在如上参照图3所示的方法300中的314处执行。这样，方法400可结合在图3所示的方法300执行。示例方法400示出了SD测试期间可以如何调节NOx传感器的操作(例如在图1B中所示的NOx传感器190、 192，在图2中所示的NOx传感器200)。SD测试期间，NOx传感器可以两种模式(第一模式和第二模式)操作。在一些示例中，NOx传感器可以在执行第一模式之前执行第二模式。

如参照图2如上所述，NOx传感器可接收排气系统(例如，图1B中所示的排气系统102)中流动到第一室(例如，图2中所示的第一空腔212)的排气的一部分。然后排气可扩散进入第二室(例如，在图2中示出的第二空腔 220)。氧可以分别由第一泵送单元(例如，如图2中所示的第一泵送电极对 214、216)和第二泵送单元(例如，如图2中所示的第二泵送电极对222、216) 被泵出所述第一室和第二室。在第一操作模式中，在第二室中的氧浓度可被调节到第一水平(例如，10^-3ppm)。这样，在第一模式中，氧可以被有效地从第二室中除去，并且然后可以将足以解离NOx分子的电位施加到在第二室中的测量电极对(例如，图2中所示的测量电极对226、228)以测量所采样的排气中的NOx的量。在排气中的氧的量可以基于在所述第一泵送单元处测量的泵送电流被估计。因此，NOx传感器可以，当发动机(例如，图1B中所示的发动机110)运行时(例如，不是在发动机钥匙关闭事件后)的发动机正常操作期间在第一模式下运行。因此，NOx传感器可以在第一模式下运行以测量流过排气系统的排气气体中的NOx和/或氧的量。

然而，在SD测试期间，NOx传感器可以在第一模式和第二模式下操作，其中在第二模式中，氧气在第二室中的浓度可保持在较高的第二水平(例如， 1000ppm)。因此，在第二操作模式期间施加到测量电极对的电位可以解离在第二室中的氧分子，从而可以测量在第二室中的氧浓度。因此，在第二操作模式中，可以测量在第二室中的氧浓度。

用于执行方法400的指令可以由控制模块(例如，图1B中示出的NOx 传感器模块194、198)基于存储在控制模块的存储器上的指令并结合从NOx 传感器(例如，图1B中所示的NOx传感器190和192)和控制器(例如，图 1B中所示的控制器112)经由CAN总线(例如，在图1B中所示的CAN总线152)接收的信号来执行。控制器可以根据下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机运行。因此，NOx传感器模块可以基于从所述控制器接收到的信号调节施加到NOx传感器上的电压。具体地，控制器可以由CAN总线发送信号到NOx控制模块以运行一次或多次SD测试。在NOx 控制模块可以执行SD测试，并且经由CAN总线将NOx传感器的输出报告回控制器。具体地，输出可以包括对应于SD测试的状态(例如，活动的、完成的、未完成的、取消的等)、SD测试结果、NOx浓度和氧的浓度的信号。

换句话讲，SD测试的状态、SD测试结果、NOx浓度和氧浓度中的一个或多个可以基于来自NOx传感器的输出估计。如下所述，SD测试结果、NOx 浓度和氧浓度可仅基于在SD测试的一部分期间来自该NOx传感器的输出估计。具体而言，SD测试结果、NOx浓度和氧浓度可仅基于在SD测试的第一模式期间来自NOx传感器的输出估计，其中在NOx传感器的空腔中的氧浓度被调节至较低的第一水平(例如，10^-3ppm)。NOx浓度可以是由NOx传感器采样的排气中的估计的NOx浓度。同样地，氧浓度可以是由NOx传感器采样的排气中的估计的氧浓度。从NOx传感器和/或控制模块发送到控制器的输出然后可以由控制器采用以执行方法，如参考图3上述的方法300。

方法400开始于402，其包括估计和/或测量排气系统的工况。排气系统的工况可包括排气温度、排气NOx和/或O₂浓度等。

在估计排气系统操作参数之后，方法400可继续到404，404包括确定是否希望SD测试。可能在发动机钥匙关闭事件后希望SD测试。因此，方法400 可另外包括确定是否以与以上参考图3所述的方法300的304相似的方式发生发动机钥匙关闭事件。如果没有发生发动机钥匙关闭事件和/或不希望SD 测试，方法400可进行到406，406包括不执行SD测试。因此，在406处，可能不在NOx传感器处执行SD测试。方法400然后返回。但是，如果在404 确定发生了发动机钥匙关闭事件并且希望SD测试，则方法400继续到408，并以第二模式运行NOx传感器，以控制在第二室内的氧浓度到较高的第二阈值。

在第二操作模式中，跨过第二泵送单元施加的第二电位(图2中示出的 VIp1)可被调节到第二水平，以保持在第二室中的氧浓度在约较高的第二阈值。在一些示例中，第二阈值可以是大约1000ppm的氧。在一些示例中，第二操作模式可另外包括跨过测量电极对施加第三电位并且基于所产生的泵送电流估计在第二室中的氧浓度。

在第二模式下运行NOx传感器之后，方法400可接着继续至410，并在第一模式下运行该NOx传感器以控制在第二室中的氧浓度至较低的第一阈值并且测量NOx和氧水平(如浓度)。在第一模式中，跨过第一泵送单元施加的第一电位(图2中示出的VIp0)，以及跨过第二泵送单元施加的第二电位可以被调节以从第一室的排气中除去氧，并由此降低在第二室的氧的浓度至较低的第一水平。在一些示例中，第一水平可以是大约10^-3ppm的氧。排气中的氧浓度，也可以基于跨过第一泵送单元施加的第一电位所得到的泵送电流 (例如，图2中示出的Ip0)估计。此外，第一操作模式可另外包括调节跨越该测量电极对施加的第三电位到足够高以解离NOx分子(例如，450mV)的水平，并且基于所得到的泵送电流估计NOx浓度。

因此，该方法在410处可包括基于SD测试期间NOx传感器的输出测量和/或估计排气中的NOx和/或氧水平。更具体而言，NOx和/或氧浓度可基于 SD测试期间NOx传感器的第一操作模式期间来自NOx传感器的输出来估计。这样，针对持续时间可估计NOx和/或氧浓度，其中该持续时间可以是SD测试的持续时间的一部分。换句话讲，完成的SD测试可持续持续时间(例如， 17秒)。NOx和/或氧浓度可通过在SD测试的持续时间的一部分内被估计。具体地，氧水平可以基于NOx传感器的第一操作模式期间第一泵送电流(例如，图2中所示的Ip0)和/或第二泵送电流(例如，图2中所示的Ip1)。此外，在第一操作模式期间，NOx水平可基于第三泵送电流(例如，图2中所示的Ip2)估计。此外，在410处的第一操作模式期间，可产生SD测试结果。 SD测试结果可基于第一、第二以及第三泵送电流中的一个或多个产生。在一些示例中，SD测试结果可以基于仅第三泵送电流。然而，在其他实施例中， SD测试结果可以基于该第一泵送电流、第二泵送电流和第三泵送电流。在更进一步的示例中，SD测试结果可基于第二和第三泵送电流。

然后方法400可以从410继续到412，412包括将SD测试结果与存储的值进行比较。因此，可以将对应于在410的SD测试结果的一个或多个泵送电流与存储在控制器的存储器中的参考值进行比较。所述比较可以包括将SD测试结果除以存储的参考值并且SD测试结果报告为所存储的参考值的百分比。因此，如果SD测试结果与存储的参考值是相同的，则SD测试结果可以在412 报告为100％。如果SD测试结果大于所存储的参考值，则SD测试结果可以被报告为大于100％的百分比。此外，如果SD测试结果小于所存储的参考值，则SD测试结果可以被报告为小于100％的百分比。然而，在其他示例中，SD 测试结果可以被报告为比率。因此，如果SD测试结果与存储的参考值是相同的，则在SD测试结果可以在412报告为1。如果SD测试结果大于所存储的参考值，则SD测试结果可以报告为大于1的十进制值。如果SD测试结果小于所存储的参考值，则SD测试结果可以报告为小于1的十进制值。

根据排气系统(例如，图1B中示出的排气系统102)内的NOx传感器的定位，参考值可以是不同的。例如，参考值对于定位在SCR催化剂(例如，图1B中所示的SCR催化剂140)上游的第一NOx传感器(例如，在图1B 中所示的NOx传感器190)，相比定位在SCR催化剂的下游的第二NOx传感器(例如，图1B中所示的NOx传感器192)可以是不同的。

方法400然后可以从412进行到414，其包括传送在410处测量和/或估计的氧和NOx水平(例如，浓度)和/或在410处报告的SD测试结果。在一些示例中，方法400在414处可包括将在410处测量和/或估计的氧和NOx水平和/或在410处报告的SD测试结果传送至控制器。因此，在414处，NOx控制模块可以经由CAN总线将SD测试结果、随着在408-412处执行的SD测试的持续时间测量和/或估计的氧浓度和NOx浓度发送到控制器。方法400然后返回。

现在转向图5，它示出了用于基于一组合格条件排除从NOx传感器(例如，图1B中所示的NOx传感器190、192，图2中所示的NOx传感器200) 接收的SD测试结果的示例方法500。方法500可以作为用于确定NOx传感器是否以偏斜低的方式劣化的方法(例如，在图3中所示的方法300)的一部分来执行。因此，方法(例如方法500)可在318处作为方法300的子程序来执行。换句话讲，方法500可以作为方法(例如图3中所示的方法300)的一部分来执行，以确定NOx是否以偏斜低的方式劣化。如以上参照图1B所述的， NOx传感器可以在钥匙关闭事件之后执行一次或多次SD测试。来自NOx传感器的结果可以首先被发送到NOx传感器控制模块(例如，图1B中所示的 NOx传感器模块194和198)之后经由CAN总线(例如，图1B中所示的CAN总线152)中继到控制器(例如，控制器112)。具体而言，NOx传感器控制模块可以发送SD测试的状态(例如，完成的、取消的、活动的等)、SD测试结果、氧浓度和NOx浓度到控制器。然后控制器可以基于所述组的资格条件排除SD测试结果。方法(如在图5中所示的方法500)可以由控制器来执行，以基于所述资格条件排除SD测试结果。

用于执行方法500的指令可以基于存储在控制器的存储器中的指令并结合从发动机系统的各种传感器(例如参照图1A-1B所述的传感器)所接收的信号由控制器(例如，在图1B中所示的控制器112)执行。具体地，控制器可以基于NOx传感器从NOx传感器控制模块接收的输出执行方法500。控制器可以根据下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机运行。

方法500开始于502，其包括估计和/或测量发动机工况。发动机工况可以包括排气温度、排气NOx和/或O₂浓度、发动机温度、进气歧管真空、进气门的位置、节流阀的位置等等。

在估计和/或测量发动机工况之后，方法500可进行到504，其包括从SD 测试接收输出。从SD测试接收的输出可以包括SD测试状态、氧浓度、NOx 浓度和SD测试结果中的一者或多者。如以上参考图3和图4描述的，测试状态可以由NOx传感器控制模块产生，并且可以指示SD测试是否完成或未完成。此外，如在SD测试期间由NOx传感器测量和/或估计的排气的氧浓度可在504处被接收。此外，在SD测试期间由NOx传感器所估计和/或测量的排气的NOx浓度可以在504处被接收。具体地，如上面参考图4所描述，氧浓度和NOx浓度可在SD测试期间在NOx传感器的第一操作模式期间被估计和 /或测量。SD测试结果可以被报告为相比NOx传感器控制模块中的存储值的百分比值，如以上参考图4所述的。

在504处接收来自SD测试的输出后，方法500可以以任何顺序进行到 505、506、510、512和/或514。在一些示例中，505-514可以同时执行。然而，在图5所示的示例中，方法500可从504继续进行到505，505包括确定SD 测试是否完成。换句话讲，方法500在505处可包括确定在504处接收的输出(例如，SD测试结果)是否来自完成的SD测试。NOx传感器控制模块可以发送信号至控制器，指示SD测试是否已经完成，或取消。因此，确定SD 测试是否完成可以基于从NOx传感器控制模块接收的信号。

如果自其在504处接收的输出的SD测试在505处被确定为未完成，那么方法500可进行到508，其包括排除SD测试的输出。更具体地，方法500在 508处可以包括排除来自SD测试的SD测试结果。因此，如果SD没有完成，则从用于SD测试的NOx传感器接收的输出可以被排除。如以上参照图3所述，在508处已排除的SD测试结果和/或从NOx传感器接收的输出不可被用于在图3的方法300中的322处判断NOx传感器是否劣化。因此，方法在508 处包括排除对于尚未完成的SD测试的SD测试结果和/或从NOx传感器接收的输出。更简单地说，如果SD测试不具有完成的状态信号，则对于该SD测试的SD测试结果可以被排除，并且不能被用于确定NOx传感器是否劣化。

然而，如果确定在SD测试在505处完成，则方法500可进行到506，506 包括确定SD测试期间由NOx传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的平均温度是否是小于阈值。该阈值可以被存储在控制器的存储器中。进一步地，阈值可以是温度，高于该温度尿素可以以比阈值速度更大的速度被转化为NH₃。因此，阈值温度可以代表温度，高于该温度，NH₃可能由NOx传感器表示为NOx。

在一些示例中，平均温度可仅仅是SD测试期间在NOx传感器的第一操作模式期间排气的平均温度。可以基于来自与在排气系统(例如，在图1B中所示的排气系统102)中的NOx传感器对齐的温度传感器(例如，图1B中示出的温度传感器191、193)的输出来估计排气的温度。因此，如上面参考图 1B所描述，温度传感器可相对于NOx传感器叠加并且因此可以被配置为测量流过和/或在NOx传感器被采样的排气的温度。

如果SD测试期间在NOx传感器处被采样和/或流过该传感器的排气平均温度不低于506处的阈值，则方法500进行到508，508包括排除对于该SD 测试从NOx传感器接收的输出。因此，如果SD测试全部或一部分期间在NOx 传感器处采样的排气的平均排气温度超过该阈值，则可以排除对于该SD测试从NOx传感器接收的SD测试结果和/或输出。如以上参照图3所述，在508 处已排除的SD测试结果和/或从NOx传感器接收的输出不能被用于确定NOx传感器是否劣化，诸如在图3的方法300中的322处。因此，该方法在508 处包括从SD测试排除从NOx传感器所接收的输出，其中SD测试期间由NOx 传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的估计的和/或测量的温度高于阈值。更简单地说，如果如基于SD测试期间相对于排气的流动与NOx传感器成直线安排的温度传感器的输出所估计和/或测量的排气温度大于阈值，则该 SD测试的SD测试结果可以排除，并且不能被用于确定NOx传感器是否劣化。

返回到506，如果在506处确定该排气的平均温度低于阈值，则方法500 可继续到510，510包括确定SD测试的第一操作模式期间估计的和/或测量的排气的氧浓度是否大于较低的第一阈值并且低于较高的第二阈值。第一和第二阈值可以被存储在控制器的存储器中。如以上参照图4所述，氧浓度可分别基于来自第一泵送单元(例如，图2中所示的第一泵送电极对214、216) 和第二泵送单元(例如，图2中所示的第二泵送电极对222、216)的第一泵送电流(例如，Ip0)和第二泵送电流(例如，Ip1)中的一个或多个被估计。此外，如上面参照图4所描述，氧浓度可以在SD测试期间在NOx传感器的第一操作模式期间估计，其中在NOx传感器的第二室中的氧浓度(例如，在图2中所示的第二内部空腔220)从该第一室(例如，在图2中所示的第一内部空腔212)的氧浓度减小到较低的第一水平(例如，10^-3ppm)。如果氧浓度比所述第一阈值更小或者比所述第二阈值更大，则方法500可继续到508 并且从SD测试中排除这些输出。

因此，该方法在508处包括排除来自以下SD测试的输出(如，SD测试结果)，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度低于第一阈值或高于第二阈值。更简单地说，如果SD测试期间基于所述 NOx传感器的输出估计的和/或测量的氧浓度小于第一阈值或大于第二阈值，则对于该SD测试从NOx传感器接收的输出和/或SD测试结果可以排除，并且不能用于确定NOx传感器是否劣化。

但是，如果氧浓度在510处在第一和第二阈值之间，则方法500可继续到 512，512包括确定发动机钥匙关闭事件后从NOx传感器接收的输出(如，SD 测试结果)是否来自第一完成的SD测试。如以上参照图3所述，发动机钥匙关闭事件之后可进行多次SD测试。然而，方法500在510处可包括确定从 NOx传感器接收的输出是否来自发动机钥匙关闭事件之后完成的第一SD测试，使得可排除来自发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试的结果。

如果在512处确定输出(例如，SD测试结果)是来自发动机钥匙关闭事件之后完成的第一SD测试，那么方法500可继续到508，并排除该输出(如， SD测试结果)。因此，方法500在508处可以包括仅包含发动机钥匙关闭事件之后完成的第二次和随后的SD测试，并且不包括发动机钥匙关闭事件之后完成的第一SD测试。例如，如果一个发动机钥匙关闭事件之后，NOx传感器首先完成第一SD测试，并且然后在向该NOx传感器供电停止之前完成第二SD测试，或控制器停止发送信号到NOx传感器控制模块执行额外的SD 测试，然后仅第二SD测试期间从NOx传感器接收的输出可被用来确定是否 NOx传感器劣化。然而，如果在512确定输出(如，SD测试结果)不是来自发动机钥匙关闭事件后的第一完成的SD测试，则方法500可继续到514，514 包括确定该NOx浓度是否小于阈值。

如以上参照图4所述，NOx浓度可基于SD测试期间在第一操作模式期间来自NOx传感器的输出来估计。具体地，NOx浓度可基于来自测量电极对(例如，图2所示的测量电极对226、228)的泵送电流(例如，图2所示的Ip2) 来估计。该阈值可以是在控制器的存储器中存储的NOx水平(例如，浓度)。如果在514处确定NOx浓度不小于阈值，方法500继续到508，其包括排除该SD测试期间来自NOx传感器的输出。因此，该方法在508包括排除来自以下SD的测试的SD测试结果，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计的和/或测量的NOx浓度高于阈值。更简单地说，如果SD测试期间如基于该NOx传感器的输出估计的和/或测量的NOx浓度大于阈值，则对于该SD测试的SD测试结果可以被排除，并且不能被用来确定NOx传感器是否劣化。

然而，如果在514处确定该NOx浓度小于在514的阈值，则方法500继续到516，516包括不排除该SD测试结果，并且使用该SD测试结果确定NOx 传感器是否劣化，如以上面在图3中参照方法300的322所描述的方式。方法500然后返回。

因此，方法500在508处包括：SD测试期间由NOx传感器采样和/或流过NOx传感器的排气的估计的和/或测量的温度高于阈值，从SD测试排除SD 测试结果；在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计的和/或测量的氧浓度低于第一阈值或高于第二阈值，从SD测试排除SD测试结果；从发动机钥匙关闭事件后完成的第一SD测试排除SD测试结果；以及在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计的和/或测量NOx浓度高于阈值，从SD测试排除SD测试结果。

因此，方法500在516处包括仅包含：SD测试期间由NOx传感器采样和/或流过NOx传感器的排气的估计的和/或测量的温度低于阈值，来自SD测试的SD测试结果；在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计的和/或测量的氧浓度高于第一阈值并且低于第二阈值，来自SD测试的SD测试结果；来自发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后完成的第一SD测试的SD 测试结果；以及在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计的和/或测量 NOx浓度低于阈值，来自SD测试的SD测试结果。

现在转向图6，它示出了用于基于一组合格条件排除从NOx传感器(例如，图1B中所示的NOx传感器190、192，图2中所示的NOx传感器200) 接收的SD测试结果的示例方法600。方法600可以作为用于确定NOx传感器是否以偏斜高的方式劣化的方法(例如，在图3中所示的方法300)的一部分来执行。因此，方法(例如方法600)可作为方法300在318处的子程序执行。换句话讲，方法600可以作为方法(例如图3中所示的方法300)的一部分来执行，以确定NOx是否以偏斜高的方式劣化。

尽管图5示出了用于确定NOx传感器是否以偏斜低的方式劣化的方法，在图6中所描述的方法600可被执行，以确定NOx传感器是否以偏斜高的方式劣化。因此，在图5-图6中描述的方法均可以在一些示例中被执行，以确定NOx传感器是否以偏斜低或偏斜高的方式劣化。尽管图5中的方法包括如果在SD测试期间从NOx传感器的输出估计的NOx的浓度低于阈值，排除从 NOx传感器接收的SD测试结果，在图6中描述的方法600不包括基于SD测试期间在NOx传感器处采样的排气中的NOx浓度排除SD测试结果。

如以上参照图1B所述，NOx传感器可以在钥匙关闭事件之后执行一次或多次SD测试。来自NOx传感器的结果可以首先被发送到NOx传感器控制模块(例如，图1B所示的NOx传感器模块194和198)之后经由CAN总线(例如图1B所示的CAN总线152)中继到控制器(例如，控制器112)。具体而言，NOx传感器控制模块可以发送SD测试的状态(例如，完成的、取消的、活动的等)、SD测试结果、氧浓度和NOx浓度到控制器。然后控制器可以基于所述组的资格条件排除SD测试结果。方法(如在图6中所示的方法600) 可以由控制器来执行，以基于所述资格条件排除SD测试结果。

用于执行方法600的指令可以基于存储在控制器的存储器中的指令并结合从发动机系统的各种传感器(例如参照图1A-图1B所述的传感器)所接收的信号由控制器(例如，在图1B中所示的控制器112)来执行。具体地，控制器可以基于从NOx传感器控制模块接收的来自NOx传感器的输出执行方法 600。控制器可以根据下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机运行。

方法600开始于602，其包括估计和/或测量发动机工况。发动机工况可以包括排气温度、排气NOx和/或O₂浓度、发动机温度、进气歧管真空、进气门的位置、节流阀的位置，等等。

在估计和/或测量的发动机工况之后，方法600可进行到604，其包括从 SD测试接收输出。从SD测试接收的输出可以包括SD测试状态、氧浓度、 NOx浓度和SD测试结果中的一者或多者。如以上参考图3和图4描述的，测试状态可以由NOx传感器控制模块产生，并且可以指示SD测试是否完成或未完成。此外，如在SD测试期间由NOx传感器测量和/或估计的排气的氧浓度可在604处被接收。此外，在SD测试期间由NOx传感器所估计和/或测量的排气的NOx浓度可以在604处被接收。具体地，如上面参考图4所描述，氧浓度和NOx浓度可在SD测试期间在NOx传感器的第一操作模式期间被估计和/或测量。SD测试结果可以被报告为相比NOx传感器控制模块中存储值的百分比值，如上参考图4所述的。

在604处接收来自SD测试的输出后，方法600可以以任何顺序进行到 605、606、610、和/或612。在一些示例中，605-612可以同时执行。然而，在图6所示的示例中，方法600可从604进行到605，605包括确定SD测试是否完成。换句话讲，方法600在605处可包括确定在604接收的输出(例如，SD测试结果)是否来自完成的SD测试。NOx传感器控制模块可以发送信号至控制器，指示SD测试是否已经完成或取消。因此，确定SD测试是否完成可以基于从NOx传感器控制模块接收的信号。

如果自其在604处接收的输出的SD测试在605确定为未完成，那么方法 600可进行到608，608包括排除SD测试的输出。更具体地，方法600在608 可以包括排除来自SD测试的SD测试结果。因此，如果SD没有完成，则对于SD测试从NOx传感器接收的输出可以被排除。如以上参照图3所述，在 608已排除的SD测试结果和/或从NOx传感器接收的输出不可被用于如图3 的方法300在322处那样判断NOx传感器是否劣化。因此，方法608包括排除对于尚未完成的SD测试的SD测试结果和/或从NOx传感器接收的输出。更简单地说，如果SD测试不具有完成的状态信号，则对于该SD测试的SD 测试结果可以被排除，并且不能被使用以确定NOx传感器是否劣化。

然而，如果确定SD测试在605完成，则方法600可进行到606，606包括确定SD测试期间由NOx传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的平均温度是否小于阈值。该阈值可以被存储在控制器的存储器中。进一步地，阈值可以是温度，高于该温度尿素可以以比阈值速度更大的速度被转化为 NH₃。因此，阈值温度可以代表温度，高于该温度NH₃可能由NOx传感器表示为NOx。

在一些示例中，平均温度可仅仅是SD测试期间在NOx传感器的第一操作模式期间排气的平均温度。排气的温度可以基于来自与在排气系统(例如，在图1B中所示的排气系统102)中的NOx传感器对齐的温度传感器(例如，图1B中示出的温度传感器191、193)的输出来估计。因此，如上面参考图 1B所描述，温度传感器可相对于NOx传感器叠加并且因此可以被配置为测量流过和/或在NOx传感器处采样的排气的温度。

如果SD测试期间在NOx传感器处采样和/或流过该传感器的排气平均温度是不低于606处的阈值，则方法600进行到608，608包括排除对于该SD 测试从NOx传感器接收的输出。因此，如果SD测试全部或一部分期间在NOx 传感器处采样的排气的平均排气温度超过该阈值，则可以排除对于该SD测试从NOx传感器接收的SD测试结果和/或输出。如以上参照图3所述，在608 已排除的SD测试结果和/或从NOx传感器接收的输出不能被用于如图3的方法300在322处那样确定NOx传感器是否劣化。因此，该方法在608包括从 SD测试排除从NOx传感器所接收的输出，其中SD测试期间由NOx传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度高于阈值。更简单地说，如果如基于SD测试期间相对于排气的流动与NOx传感器成直线安排的温度传感器的输出所估计和/或测量的排气温度大于阈值，则对于该SD 测试的SD测试结果可以被排除，并且不能被用于确定NOx传感器是否劣化。

返回到606，如果确定该排气的平均温度低于在606处的阈值，则方法600 可继续到610，610包括确定SD测试的第一操作模式期间估计和/或测量的排气的氧浓度是否大于较低的第一阈值并且低于较高的第二阈值。第一和第二阈值可以被存储在控制器的存储器中。如以上参照图4所述，氧浓度可分别基于来自第一泵送单元(例如，图2中所示的第一泵送电极对214、216)和第二泵送单元(例如，图2中所示的第二泵送电极对222、216)的第一泵送电流(例如，Ip0)和第二泵送电流(例如，Ip1)中的一个或多个来估计。此外，如上面参照图4所描述，氧浓度可以在SD测试期间在NOx传感器的第一操作模式期间被估计，其中在NOx传感器的第二室(例如，在图2中所示的第二内部空腔220)中的氧浓度从该第一室(例如，在图2中所示的第一内部空腔212)的氧浓度减小到较低的第一水平(例如，10^-3ppm)。如果氧浓度比所述第一阈值更小或者比所述第二阈值更大，则方法600可继续到608并且从SD测试中排除这些输出。

因此，该方法在608包括排除来自以下SD测试输出(如，SD测试结果)，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计的和/或测量的氧浓度低于第一阈值或高于第二阈值。更简单地说，如果SD测试期间基于所述NOx 传感器的输出估计的和/或测量的氧浓度小于第一阈值或大于第二阈值，则对于该SD测试从NOx传感器接收的输出和/或SD测试结果可以被排除，并且不能用于确定NOx传感器是否劣化。

但是，如果氧浓度在610处在第一和第二阈值之间，则方法600可继续到 612，612包括确定发动机钥匙关闭事件后从NOx传感器接收的输出(如，SD 测试结果)是否来自第一完成的SD测试。如以上参照图3所述，发动机钥匙关闭事件之后可进行多次SD测试。然而，方法600在610处可包括确定从 NOx传感器接收的输出是否来自发动机钥匙关闭事件之后完成的第一SD测试，使得可排除来自发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试的结果。

如果在612确定输出(例如，SD测试结果)是来自发动机钥匙关闭事件之后完成的第一SD测试，那么方法600可继续到608，并排除该输出(如， SD测试结果)。因此，方法600在608可以包括仅包含发动机钥匙关闭事件之后完成的第二次和随后的SD测试，并且不包括发动机钥匙关闭事件之后完成的第一SD测试。例如，如果一个发动机钥匙关闭事件之后，NOx传感器首先完成第一SD测试，并且然后在向该NOx传感器供电停止之前完成第二 SD测试，或控制器停止发送信号到NOx传感器控制模块执行额外的SD测试，然后仅第二SD测试期间从NOx传感器接收的输出可被用来确定NOx传感器是否劣化。然而，如果在612确定输出(如，SD测试结果)不是来自发动机钥匙关闭事件后的第一个完成的SD测试，则方法600可以继续到616，616 包括不排除该SD测试结果，并且使用该SD测试结果以确定NOx传感器是否劣化，如以上面在图3中参照方法300的322所描述的方式。方法600然后返回。

因此，方法600在608处包括：在SD测试期间由NOx传感器采样和/或流过NOx传感器的排气的估计的和/或测量的温度高于阈值，从SD测试排除 SD测试结果；在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度低于第一阈值或高于第二阈值，从SD测试排除SD测试结果；以及从在发动机钥匙关闭事件后完成的第一SD测试排除SD测试结果。此外，该方法600可以不包括排除来自以下SD测试的SD测试结果，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的NOx浓度高于阈值。

这样，方法600在616处仅包括：在SD测试期间由NOx传感器采样和/ 或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度低于阈值，来自SD测试的 SD测试结果；在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度高于第一阈值并且低于第二阈值，来自SD测试的SD测试结果；以及来自发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后完成的第一SD测试的SD 测试结果。

以这种方式，该方法可以包括基于一组资格条件排除SD测试结果。基于这些资格条件排除的SD结果不能被使用以确定NOx传感器是否劣化。因此，来自不符合资格条件的SD测试的SD测试结果不能被使用以确定NOx传感器是否劣化。资格条件可包括：来自发动机钥匙关闭事件之后第一完成的SD 测试后完成的SD测试的SD测试结果；来自其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的测量和/或估计的氧浓度是在较低第一和较高的第二阈值之间的SD测试的SD测试结果；以及其中SD测试期间由NOx传感器采样的和/ 或SD测试期间流过NOx传感器的排气的测量和/或估计的温度低于阈值的SD 测试的SD测试结果。此外，在一些示例中，资格条件可以另外包括：其中在 SD测试期间由NOx传感器采样的排气的测量和/或估计的NOx浓度低于阈值的SD测试结果。

因此，来自发动机钥匙关闭事件后的第一完成的SD测试结果的SD测试结果可以从确定所述NOx传感器是否劣化时排除。此外，如果SD测试期间由NOx传感器采样和/或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度高于阈值，则SD测试结果可以被排除在外。来自其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度低于第一阈值或高于第二阈值的 SD测试的SD测试结果可被排除。另外地或可替代地，来自其中在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量NOx浓度高于阈值的SD测试的SD测试结果可以被排除。

以这种方式，方法可以包括仅基于以下条件确定NOx传感器是否劣化： SD测试期间来自NOx传感器的输出，且条件是该输出是由发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后从完成的SD测试产生的，其中在SD测试期间由NOx传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度低于阈值，在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度高于第一阈值并且低于第二阈值，并且在一些示例中，其中在SD测试期间由 NOx传感器采样的排气的估计和/或测量NOx浓度低于阈值。确定NOx传感器是否劣化可以包括将来自SD测试期间在该NOx传感器的第一操作模式过程中产生的NOx传感器的测试结果与较低的第一阈值和较高的第二阈值比较。

如果测试结果大于该较高的第二阈值或小于该较低的第一阈值，那么可确定NOx传感器劣化，和/或可以通知车辆操作者。NOx传感器的第一操作模式可以包括将NOx传感器在第一室中的排气中的氧浓度从较高第一水平降低到在第二室中的较低的第二水平。在一些示例中，该较低的第二水平可为约 10^-3ppm。因此，在NOx传感器的第一操作模式中，排气中的NOx的浓度可以基于测量电极对的泵送电流被测量和/或估计，其中跨过测量电极对施加的电位的可足以解离NOx分子。

因此，只有合格的NOx传感器输出可被用于确定NOx传感器劣化，其中这些合格的NOx传感器输出满足一个或多个合格条件。合格条件可以包括发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后的完成的SD测试、排气温度低于阈值、在排气中的氧浓度在较低的第一阈值和较高的第二阈值之间，并且在一些示例中，排气中的NOx的浓度低于阈值。

在其中的发动机开动的发动机运行期间，还原剂如尿素可被喷射到SCR 催化剂上游的排气系统中。还原剂和SCR催化剂一起可以化学还原NOx分子，并且从而减少NOx排放。然而，发动机使用期间喷射的尿素以及从输送线清洗过程中产生的尿素液滴可能在发动机钥匙关闭事件之后留在排气系统。在高于阈值的排气温度下，尿素可被转化为NH₃。氨可以在排气系统中由NOx 传感器记录为NOx。因此，基于来自NOx传感器的输出估计的NOx水平在排气温度和/或尿素水平超过各自的阈值水平时可能被高估。此外，由于NOx 的估计和/或测量可以由于不同的尿素水平和排气温度变化，劣化的NOx传感器可能不能被诊断。

具体地，NOx传感器可以运行自诊断(SD)测试以检测传感器劣化。然而，高尿素水平和/或排气温度可能降低SD测试的精确度。具体地，由尿素和高排气温度产生的氨可在SD测试期间由NOx传感器记录为NOx。因此，来自未劣化的NOx传感器的单独的SD测试的结果可能与来自未劣化的NOx 的SD测试的测试结果以及来自劣化的NOx传感器的SD测试的测试结果彼此同样或甚至更大地不同。因此，劣化的NOx传感器可能无法从未劣化的 NOx传感器分辨并识别出。如果劣化NOx传感器未被识别，NOx水平的估计的精确度可能会降低。其结果是，不能检测到用于控制NOx排放的排气系统中的SCR催化剂和/或其他部件的劣化，从而增加NOx排放。

然而，方法可以包括，如果排气的温度低于阈值，并且排气的NOx浓度小于阈值，则仅基于SD测试期间从NOx传感器的输出确定NOx传感器是否劣化。

以这种方式，增加检测NOx传感器劣化的灵敏度和精确度的技术效果通过以下方法实现，该方法用于仅基于以下条件确定NOx传感器是否劣化：SD 测试期间来自NOx传感器的输出，且条件是该输出是由发动机钥匙关闭事件后第一完成的SD测试后从完成的SD测试产生的，其中在SD测试期间由NOx 传感器采样的和/或流过NOx传感器的排气的估计和/或测量的温度低于阈值，在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的氧浓度高于第一阈值并且低于第二阈值，并且在SD测试期间由NOx传感器采样的排气的估计和/或测量的NOx浓度低于阈值。

通过排除来自以下SD测试的SD测试结果，其中排气温度是大于阈值，和/或氧浓度是在阈值范围外，和/或NOx浓度是大于阈值，和/或SD测试是发动机钥匙关事件之后的第一SD测试，SD测试结果的变化可能被降低。这样，对于从未劣化的NOx传感器区分劣化的NOx传感器的灵敏度可以增加。换句话讲，相比基于排气温度、NOx浓度、氧浓度等不排除SD测试结果的方法，在本文所述的方法中，可能检测到已劣化的NOx传感器的较高百分比。更简单地说，SD测试期间改善来自NOx传感器的输出的精确度的技术效果是通过以上述方式排除SD测试结果来实现的。因此，通过改善SD测试结果的精确度，可以提高检测劣化的NOx传感器的效率。因此，在排气系统中的 NOx排放控制系统的效率可以提高。

以这种方式，方法可以包括：基于钥匙关闭事件之后第一完成的SD测试后执行的自诊断(SD)测试期间经由CAN总线接收的自传感器的输出，确定氮氧化物(NOx)传感器劣化，条件是其中在所述传感器的温度低于阈值、 NOx浓度是小于阈值、并且氧浓度在阈值范围内的条件下产生该输出。在一些示例中，该钥匙关闭事件可以包括基于车辆操作者经由输入装置输入终止发动机的燃烧循环。从NOx传感器接收的输出，可以在一些实施例经由CAN 总线从NOx的控制模块接收，其中该NOx控制模块可与NOx传感器电连通。

另外，在一些实施例中，NOx浓度和氧浓度可基于在SD测试期间来自 NOx传感器的输出被估计。在传感器处的温度可基于相对于穿过NOx传感器的排气流动与NOx传感器成直线定位的温度传感器的输出。另外或替代地，该方法可以包括如果SD测试的输出不在阈值范围内，则确定NOx传感器劣化。在一些示例中，该阈值范围可基于NOx传感器相对于选择性催化还原 (SCR)催化剂的定位来确定。从该NOx传感器接收的输出可以包括对应于该SD测试的SD测试结果，并且其中该SD的测试结果可以是由该NOx传感器输出的一个或多个泵送电流与存储值之间的比率。该方法在一些实施例中可以附加地或替代地包括，如果确定NOx传感器劣化则提醒车辆驾驶员。完成的SD测试可以包括以第一模式和第二模式二者运行该NOx传感器，该第二模式在该第一模式之前，其中该第一模式可以包括调节在该NOx传感器的空腔中的氧浓度到第一水平，并测量该空腔中的NOx的浓度，并且其中该第二模式包括调整在该NOx传感器的该空腔中的氧浓度到第二水平，并且不测量在该空腔中的NOx的浓度。

在另一个表示中，方法可以包括：在发动机钥匙关闭事件后，排除NOx 传感器的第一完成的自诊断(SD)测试结果，如果满足排气温度是大于阈值、排气中的氧浓度在阈值范围之外以及排气的NOx浓度高于阈值中的一者或多者，排除已完成的SD测试的测试结果，否则不排除来自完成的SD测试的测试结果，并且只有未排除的测试结果与参考值相差大于阈值才确定该传感器劣化。在一些示例中，该方法还可以包括基于经由CAN总线来自NOx控制模块的输出来确定SD测试完成，其中该NOx控制模块与该NOx传感器电连通。排气温度可以是在SD测试期间流过NOx传感器的排气的温度，并且该温度可以基于相对于该NOx传感器重叠的温度传感器的输出来估计。

此外，该排气的氧浓度和NOx浓度可在一些示例中基于在SD测试期间来自NOx传感器的输出来估计。该方法可以附加地或替代地包括基于该排气的平均NOx浓度将校正因子施加于测试结果，其中该平均NOx浓度是基于持续时间所估计的该排气的NOx浓度来计算的，该持续时间是该SD测试的一部分。在一些示例中，该方法可以附加地包括在该发动机钥匙关闭事件之后，从电热塞控制模块提供电力至该NOx传感器。附加地或替代地，该方法可以包括：经由NOx控制模块接收来自该NOx传感器的输出，其中该输出可以包括SD测试状态、SD测试结果、氧浓度和NOx浓度中的一者或多者。其中该 SD测试的状态表示该SD测试是否已完成。

在另一种表示中，系统可以包括：定位在发动机排气系统中的、选择性催化还原(SCR)催化剂上游的第一NOx传感器；定位在该SCR下游的第二 NOx传感器；相对于在该排气系统中的排气流与该第一NOx传感器对齐的第一温度传感器，其用于测量流过该第一NOx传感器的排气的温度；相对于在该排气系统中的排气流与该第二NOx传感器对齐的第二温度传感器，其用于测量流过该第二NOx传感器的排气的温度；以及经由CAN总线与该第一和第二NOx传感器电连通的控制器，该控制器具有计算机可读指令。该计算机可读指令可以包括指令，用于确定该第一NOx传感器和第二NOx传感器中的一个或多个分别基于来自该第一NOx和温度传感器，以及该第二NOx和温度传感器的输出劣化，其中该输出是在车辆点火钥匙关闭后的自诊断测试期间产成的。基于从这些NOx的传感器接收的输出估计测试结果，测试状态和由该NOx传感器采样的排气的一个或多个NOx浓度和氧浓度，并且基于从该温度传感器接收的输出可以估计排气的温度。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆的系统配置一起使用。本文所描述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。这样，所说明的各种动作、操作、或功能能够以所说明的顺序、并联、或在某些情况下省略来执行。同样地，处理的顺序不是实现在此描述的示例实施例的特征和优点必需要求的，而是为了便于说明和描述提供的。一个或多个示出的动作或功能可以根据所使用的特定的策略重复地执行。此外，所描述的动作可以以图形表示被编程到在发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的代码。

应该理解的是，本文所公开的配置和程序在本质上示例性的，且这些具体实施例不应被认为具有限制性的意义，因为许多变化是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置，及其他特征、功能、和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

下面的权利要求书具体指出了被为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元素或“第一”元素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类元素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元素。所公开的特征、功能、元件、和/或特性的其他组合和子组合可通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求来要求保护。

此类权利要求无论比原始权利范围要求范围更宽、更窄、相同或不同都被认为包括在本公开的主题之内。

Claims

1.一种用于检测传感器劣化的方法，包括：

基于在钥匙关闭事件之后的第一次完成的自诊断测试后所执行的另外一次或多次自诊断测试期间从氮氧化物传感器接收的输出，确定氮氧化物传感器劣化，条件是所述输出是在所述氮氧化物传感器处的温度低于阈值并且氧浓度高于第一阈值且低于第二阈值的条件下产生的。

2.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述氮氧化物传感器劣化进一步基于从所述氮氧化物传感器接收的输出，条件是所述输出是在氮氧化物浓度低于阈值的条件下产生的。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述钥匙关闭事件包括基于来自车辆操作者经由输入装置的输入而终止发动机中的燃烧循环。

4.如权利要求1所述的方法，其中，从所述氮氧化物传感器接收的所述输出经由CAN总线从氮氧化物控制模块接收，其中所述氮氧化物控制模块与所述氮氧化物传感器电连通。

5.如权利要求1所述的方法，其中，氮氧化物浓度和氧浓度基于在所述自诊断测试期间来自所述氮氧化物传感器的输出被估计。

6.如权利要求1所述的方法，其中，在所述氮氧化物传感器处的所述温度基于来自相对于穿过所述氮氧化物传感器的排气的流动与所述氮氧化物传感器成直线定位的温度传感器的输出。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：响应于接收的自诊断测试的输出小于较低的所述第一阈值或大于较高的所述第二阈值，确定所述氮氧化物传感器劣化。

8.如权利要求7所述的方法，其中，较低的所述第一阈值和较高的所述第二阈值基于所述氮氧化物传感器相对于选择性催化还原催化剂的定位被确定。

9.如权利要求1所述的方法，其中，从所述氮氧化物传感器接收的所述输出是对应于所述自诊断测试的自诊断测试结果，并且其中所述自诊断测试结果是由所述氮氧化物传感器输出的一个或多个泵送电流与存储值之间的比率。

10.如权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定所述氮氧化物传感器劣化，提醒车辆驾驶员。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述完成的自诊断测试包括以第一模式和第二模式二者运行所述氮氧化物传感器，所述第二模式在所述第一模式之前，其中所述第一模式包括调节在所述氮氧化物传感器的空腔中的所述氧浓度到第一水平并且测量所述空腔中的氮氧化物的浓度，并且其中所述第二模式包括调整在所述氮氧化物传感器的所述空腔中的所述氧浓度到第二水平并且不测量在所述空腔中的氮氧化物的浓度。

12.一种用于检测传感器劣化的方法，包括：

排除在发动机钥匙关闭事件之后的氮氧化物传感器的第一次完成的自诊断测试结果；

如果满足排气温度大于阈值和排气中的氧浓度低于第一阈值或高于第二阈值中的一者或多者，就排除来自另外一次或多次完成的自诊断测试的测试结果，否则不排除来自另外一次或多次完成的自诊断测试的测试结果；并且

只有未排除的另外一次或多次完成的自诊断测试的测试结果与参考值相差大于阈值，才确定所述氮氧化物传感器劣化。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：基于经由CAN总线来自氮氧化物控制模块的输出确定自诊断测试完成，其中所述氮氧化物控制模块与所述氮氧化物传感器电连通。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述排气温度是在所述自诊断测试期间流过所述氮氧化物传感器的排气的温度，并且其中所述温度基于来自与所述氮氧化物传感器相邻定位的温度传感器的输出被估计。

15.如权利要求12所述的方法，其中，所述排气中的所述氧浓度基于在所述自诊断测试期间来自所述氮氧化物传感器的输出被估计。

16.如权利要求12所述的方法，还包括：基于所述排气的平均氮氧化物浓度将校正因子施加至所述测试结果，其中基于在持续时间估计的所述排气的氮氧化物浓度，计算所述平均氮氧化物浓度，所述持续时间是所述自诊断测试的一部分。

17.如权利要求12所述的方法，还包括：在所述发动机钥匙关闭事件之后，从电热塞控制模块向所述氮氧化物传感器提供电力。

18.如权利要求12所述的方法，还包括：经由氮氧化物控制模块接收来自所述氮氧化物传感器的输出，其中所述输出包括自诊断测试的状态、自诊断测试结果、所述氧浓度和氮氧化物浓度中的一者或多者，其中所述自诊断测试的状态指示所述自诊断测试是否完成。

19.一种用于发动机的系统，包括：

第一氮氧化物传感器，其定位在发动机排气系统中、选择性催化还原催化剂上游；

第二氮氧化物传感器，其定位在所述选择性催化还原催化剂的下游；

第一温度传感器，其相对于所述排气系统中的排气流动与所述第一氮氧化物传感器对齐，用于测量流过所述第一氮氧化物传感器的排气的温度；

第二温度传感器，其相对于所述排气系统中的所述排气流动与所述第二氮氧化物传感器对齐，用于测量流过所述第二氮氧化物传感器的排气的温度；

经由CAN总线与所述第一氮氧化物传感器和所述第二氮氧化物传感器电连通的控制器，所述控制器具有计算机可读指令，用于：

基于来自所述第一氮氧化物传感器和所述第一温度传感器，以及所述第二氮氧化物传感器和所述第二温度传感器的输出，分别确定所述第一氮氧化物传感器和所述第二氮氧化物传感器中的一者或多者劣化，其中所述输出是在车辆点火钥匙关闭之后的自诊断测试期间在所述第一氮氧化物传感器和所述第二氮氧化物传感器处的排气温度低于阈值并且排气中的氧浓度高于第一阈值且低于第二阈值的条件下产生的。

20.如权利要求19所述的系统，其中，基于从所述第一氮氧化物传感器和所述第二氮氧化物传感器接收的输出，估计测试结果、测试状态和由所述氮氧化物传感器采样的排气的一个或多个氮氧化物浓度和氧浓度，并且其中基于从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器接收的输出估计排气的温度。