CN112648055B - 氮氧化物传感器的可信性检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氮氧化物传感器的可信性检测方法，包括检测发动机是否处于DPF驻车再生工况；若发动机处于所述DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值；计算上下游氮氧化物的实际值；根据所述上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断所述氮氧化物传感器是否可信。本公开实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法，利用了驻车再生相对稳定的工况，通过比对上下游氮氧化物传感器测量值和氮氧化物计算值，判断出氮氧化物传感器的不可信故障，该方法不仅准确度高，还大大降低了传感器可信性检测的复杂度。

Description

氮氧化物传感器的可信性检测方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种氮氧化物传感器的可信性检测方法、装置、设备及介质。

背景技术

选择性催化氧化(Selective Catalytic Reduction，SCR)系统可以用于减少汽车废气中氮氧化物的排放。其工作原理为：在SCR箱前喷射尿素，使其可以生成NH3并与废气中的氮氧化物反应，从而达到去除氮氧化物的目的。在SCR箱的上下游分别安装氮氧化物传感器，获取催化处理前后的汽车废气中的氮氧化物浓度，从而确定汽车废气是否达到排放标准。

因此，氮氧化物传感器作为与排放相关的重要传感器，需要确保其可信性，如何针对尿素泵的氮氧化物传感器的可信性进行检测，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本公开实施例提供了一种氮氧化物传感器的可信性检测方法、装置、设备及介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本公开实施例提供了一种氮氧化物传感器的可信性检测方法，包括：

检测发动机是否处于DPF驻车再生工况；

若发动机处于DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值；

计算上下游氮氧化物的实际值；

根据上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断氮氧化物传感器是否可信。

在一个实施例中，计算上下游氮氧化物的实际值，包括：

根据转速喷油量表获取当前工况下上游氮氧化物的实际值；

根据转速喷油量表以及SCR温度表获取氮氧化物的转化效率；

根据上游氮氧化物的实际值以及氮氧化物的转化效率计算下游氮氧化物的实际值。

在一个实施例中，计算上下游氮氧化物的实际值之后，还包括：

根据环境温度以及大气压力修正上下游氮氧化物的实际值。

在一个实施例中，根据上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断氮氧化物传感器是否可信，包括：

计算上游氮氧化物的测量值与实际值的第一差值；

若第一差值大于预设第一阈值，确定上游氮氧化物传感器不可信；

若第一差值小于等于预设第一阈值，计算下游氮氧化物的测量值与实际值的第二差值；

若第二差值大于预设第二阈值，确定下游氮氧化物传感器不可信。

在一个实施例中，若第二差值小于等于预设第二阈值，还包括：

计算上游氮氧化物测量值与下游氮氧化物测量值的第三差值；

根据转速喷油量表获取第三差值的预设取值范围；

若第三差值属于预设取值范围，确定氮氧化物传感器可信。

在一个实施例中，若第三差值不属于预设取值范围，还包括：

判断第三差值是否小于预设取值范围的上限；

若第三差值小于预设取值范围的上限，确定上游氮氧化物传感器不可信；

若第三差值大于等于预设取值范围的上限，确定下游氮氧化物传感器不可信。

第二方面，本公开实施例提供了一种氮氧化物传感器的可信性检测装置，包括：

检测模块，用于检测发动机是否处于DPF驻车再生工况；

采集模块，用于若发动机处于DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值；

计算模块，用于计算上下游氮氧化物的实际值；

判断模块，用于根据上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断氮氧化物传感器是否可信。

在一个实施例中，计算模块，包括：

第一获取单元，用于根据转速喷油量表获取当前工况下上游氮氧化物的实际值；

第二获取单元，用于根据转速喷油量表以及SCR温度表获取氮氧化物的转化效率；

计算单元，用于根据上游氮氧化物的实际值以及氮氧化物的转化效率计算下游氮氧化物的实际值。

第三方面，本公开实施例提供了一种氮氧化物传感器的可信性检测设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述实施例提供的氮氧化物传感器的可信性检测方法。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令可被处理器执行以实现上述实施例提供的一种氮氧化物传感器的可信性检测方法。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

根据本公开实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法，利用了驻车再生这一相对稳定的工况，通过比对上下游氮氧化物传感器测量值和氮氧化物计算值，判断出氮氧化物传感器的不可信故障，可以分别确定上游氮氧化物传感器故障和下游氮氧化物传感器故障，该方法不仅准确度高，而且方案简单，大大降低了传感器可信性检测的复杂度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种氮氧化物传感器可信性检测方法的流程示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种氮氧化物传感器可信性检测方法的流程示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种氮氧化物传感器可信性检测装置的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种氮氧化物传感器可信性检测设备的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种计算机存储介质的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

下面将结合附图1-附图2，对本申请实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法进行详细介绍。

参见图1，该方法具体包括以下步骤。

S101检测发动机是否处于DPF驻车再生工况。

其中，DPF为柴油机废气颗粒捕集器，DPF颗粒捕集器随着运行时间和里程的累计、增加，大量的颗粒堆积并堵塞DPF，造成排气背压增加，导致发动机动力性能和经济性能恶化。因此，DPF必须及时清除附着的颗粒，这就是DPF的再生。

DPF的再生分为被动再生、主动再生以及服务再生，其中，主动再生又包括行车再生和驻车再生，当碳载量大于限制时，DPF碳加载状态灯常亮，说明需要尽快进行再生，车辆停止作业后应立即手动驻车再生，此时，车辆空挡怠速，水温满足条件后，按下主动再生开关，进入驻车再生模式。

当车辆处于驻车再生模式时，运行工况相对稳定，因此，本公开实施例首先检测车辆是否处于DPF驻车再生工况，当检测到车辆处于DPF驻车再生工况时，再执行氮氧化物传感器的可信性检测。

在一个实施例中，当车辆处于DPF驻车再生工况后，继续判断发动机是否有尿素品质相关故障，若尿素品质良好，再判断SCR温度温升速率是否小于限制，其中，温升速率限制本领域技术人员可自行设定，若小于温升速率限制，则执行氮氧化物传感器的可信性检测，通过该步骤，可以确保检测的精度。

S102若发动机处于DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值。

进一步地，当检测到发动机处于驻车再生工况时，开始获取SCR系统上下游氮氧化物传感器的测量值。在一种可能的实现方式中，在SCR系统的上下游分别布置氮氧化物传感器，分别检测进入SCR系统的废气中的氮氧化物浓度，以及经过SCR催化还原系统处理后的废气中的氮氧化物浓度。

S103计算上下游氮氧化物的实际值。

根据上述步骤，得到上下游氮氧化物的测量值之后，进一步地，计算上下游氮氧化物的实际值。

具体地，根据转速喷油量表获取当前工况下上游氮氧化物的实际值，上游氮氧化物的实际值与不同工况下发动机的转速喷油量相关，在一种可能的实现方式中，事先标定不同工况下的转速喷油量对应的上游氮氧化物浓度，后续只需查表即可获得当前工况下的上游氮氧化物实际值。

根据转速喷油量表以及SCR温度表获取氮氧化物的转化效率，在一种可能的实现方式中，氮氧化物的转化效率不仅与不同工况下的转速喷油量相关，也与SCR的温度有关，因此，转化效率也可以事先标定，后续根据发动机的运行工况以及SCR的温度值查表即可获得。

根据上游氮氧化物的实际值以及氮氧化物的转化效率计算下游氮氧化物的实际值，在一种可能的实现方式中，氮氧化物的转化效率的计算公式为：

根据上述公式，以及查表得到的上游氮氧化物实际值和氮氧化物的转化效率，可以计算出下游氮氧化物的实际值。

进一步地，若车辆处于高原环境或温度多变的环境，还可以根据环境温度与大气压力表，查表得到环境温度修正因子以及大气压力修正因子，根据环境温度修正因子以及大气压力修正因子修正计算出来的上下游氮氧化物实际值。

S104根据上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断氮氧化物传感器是否可信。

在一个实施例中，根据上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断氮氧化物传感器是否可信，包括：

计算上游氮氧化物的测量值与实际值的第一差值，然后事先根据不同的工况标定一个上游最大差值，也就是预设第一阈值，预设第一阈值可根据当前工况下的转速喷油量查表获得。若第一差值大于预设第一阈值，确定上游氮氧化物传感器不可信。

若第一差值小于等于预设第一阈值，计算下游氮氧化物的测量值与实际值的第二差值，然后事先根据不同的工况标定一个下游最大差值，也就是预设第二阈值，预设第二阈值可根据当前工况下的转速喷油量查表获得。若第二差值大于预设第二阈值，确定下游氮氧化物传感器不可信。

若第二差值小于等于预设第二阈值，还包括计算上游氮氧化物测量值与下游氮氧化物测量值的第三差值，然后根据发动机处于不同的工况条件，事先标定一个上下游测量值的差值的取值范围，也就是第三差值的预设取值范围，第三差值的取值范围可根据当前的工况差转速喷油量表获得，若第三差值属于预设取值范围，确定氮氧化物传感器可信，若第三差值不属于预设取值范围，还包括判断第三差值是否小于预设取值范围的上限，若第三差值小于预设取值范围的上限，确定上游氮氧化物传感器不可信，若第三差值大于等于预设取值范围的上限，确定下游氮氧化物传感器不可信。

为了便于理解本申请实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法，下面结合附图2进行说明。如图2所示，该方法包括：

当发动机无尿素品质相关故障且进入驻车再生工况且SCR温度温升速率小于限值ΔT后一段时间Ti使用此功能。采集上游氮氧化物传感器浓度Rus和下游传感器氮氧化物浓度Rds，ΔRuds＝Rus-Rds，此差值对应的限值范围为[Luds1，Luds2]，上下限由发动机转速喷油量查表得到，然后根据转速喷油量查表得到当前工况原排氮氧化物浓度计算值Ruc，根据尿素喷射量和SCR温度查表得到转化效率，并计算得到SCR下游氮氧化物浓度计算值Rdc，对Ruc和Rdc进行温度修正和大气压力修正。

上下游氮氧化物传感器测量值与计算值分别作差得到ΔRu＝|Rus-Ruc|和ΔRd＝|Rds-Rdc|，两个差值对应的允许限值分别为Lu和Ld，由发动机转速喷油量查表得到。

若ΔRu大于Lu，上游氮氧化物传感器不可信，若ΔRu小于等于Lu，继续判断ΔRd是否小于等于Ld，若不是，下游氮氧化物传感器不可信，若是，继续判断ΔRuds是否属于限值范围[Luds1，Luds2]，若不是，继续判断ΔRuds是否小于Luds1，若ΔRuds小于Luds1，则上游氮氧化物传感器不可信，若ΔRuds不小于Luds1，则下游氮氧化物传感器不可信，若ΔRuds属于限值范围[Luds1，Luds2]，则判断结束，氮氧化物传感器可信。

根据本公开实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法，利用了驻车再生这一相对稳定的工况，通过比对上下游氮氧化物传感器测量值和氮氧化物计算值，判断出氮氧化物传感器的不可信故障，可以分别确定上游氮氧化物传感器故障和下游氮氧化物传感器故障，该方法不仅准确度高，而且方案简单，大大降低了传感器可信性检测的复杂度。

本公开实施例还提供一种氮氧化物传感器可信性检测装置，该装置用于执行上述实施例的氮氧化物传感器可信性检测方法，如图3所示，该装置包括：

检测模块301，用于检测发动机是否处于DPF驻车再生工况；

采集模块302，用于若发动机处于DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值；

计算模块303，用于计算上下游氮氧化物的实际值；

判断模块304，用于根据上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断氮氧化物传感器是否可信。

在一个实施例中，计算模块，包括：

第一获取单元，用于根据转速喷油量表获取当前工况下上游氮氧化物的实际值；

第二获取单元，用于根据转速喷油量表以及SCR温度表获取氮氧化物的转化效率；

计算单元，用于根据上游氮氧化物的实际值以及氮氧化物的转化效率计算下游氮氧化物的实际值。

需要说明的是，上述实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测装置在执行氮氧化物传感器可信性检测方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测检测装置与氮氧化物传感器可信性检测检测方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本公开实施例还提供一种与前述实施例所提供的氮氧化物传感器可信性检测方法对应的电子设备，以执行上述氮氧化物传感器可信性检测方法。

请参考图4，其示出了本申请的一些实施例所提供的一种电子设备的示意图。如图4所示，电子设备包括：处理器400，存储器401，总线402和通信接口403，处理器400、通信接口403和存储器401通过总线402连接；存储器401中存储有可在处理器400上运行的计算机程序，处理器400运行计算机程序时执行本申请前述任一实施例所提供的氮氧化物传感器可信性检测方法。

其中，存储器401可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口403(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线402可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器401用于存储程序，处理器400在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的氮氧化物传感器可信性检测方法可以应用于处理器400中，或者由处理器400实现。

处理器400可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器400中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器400可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器401，处理器400读取存储器401中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的氮氧化物传感器可信性检测方法对应的计算机可读存储介质，请参考图5，其示出的计算机可读存储介质为光盘500，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施例所提供的氮氧化物传感器可信性检测方法。

需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的氮氧化物传感器可信性检测方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种氮氧化物传感器的可信性检测方法，其特征在于，包括：

检测发动机是否处于DPF驻车再生工况；

若发动机处于所述DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值；

计算上下游氮氧化物的实际值，包括：根据转速喷油量表获取当前工况下上游氮氧化物的实际值；根据转速喷油量表以及SCR温度表获取氮氧化物的转化效率；根据所述上游氮氧化物的实际值以及所述氮氧化物的转化效率计算下游氮氧化物的实际值；

根据所述上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断所述氮氧化物传感器是否可信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算上下游氮氧化物的实际值之后，还包括：

根据环境温度以及大气压力修正所述上下游氮氧化物的实际值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断所述氮氧化物传感器是否可信，包括：

计算上游氮氧化物的测量值与实际值的第一差值；

若所述第一差值大于预设第一阈值，确定上游氮氧化物传感器不可信；

若所述第一差值小于等于预设第一阈值，计算下游氮氧化物的测量值与实际值的第二差值；

若所述第二差值大于预设第二阈值，确定下游氮氧化物传感器不可信。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述第二差值小于等于预设第二阈值，还包括：

计算上游氮氧化物测量值与下游氮氧化物测量值的第三差值；

根据转速喷油量表获取所述第三差值的预设取值范围；

若所述第三差值属于所述预设取值范围，确定所述氮氧化物传感器可信。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述第三差值不属于所述预设取值范围，还包括：

判断所述第三差值是否小于所述预设取值范围的上限；

若所述第三差值小于所述预设取值范围的上限，确定上游氮氧化物传感器不可信；

若所述第三差值大于等于所述预设取值范围的上限，确定下游氮氧化物传感器不可信。

6.一种氮氧化物传感器的可信性检测装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测发动机是否处于DPF驻车再生工况；

采集模块，用于若发动机处于所述DPF驻车再生工况，采集上下游氮氧化物传感器的测量值；

计算模块，用于计算上下游氮氧化物的实际值，包括：第一获取单元，用于根据转速喷油量表获取当前工况下上游氮氧化物的实际值；第二获取单元，用于根据转速喷油量表以及SCR温度表获取氮氧化物的转化效率；计算单元，用于根据所述上游氮氧化物的实际值以及所述氮氧化物的转化效率计算下游氮氧化物的实际值；

判断模块，用于根据所述上下游氮氧化物的测量值与实际值的差值，判断所述氮氧化物传感器是否可信。

7.一种氮氧化物传感器的可信性检测设备，其特征在于，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至5任一项所述的氮氧化物传感器的可信性检测方法。

8.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至5任一项所述的一种氮氧化物传感器的可信性检测方法。

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