CN112763552A - 氮氧传感器的检测方法及装置 - Google Patents

氮氧传感器的检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种氮氧传感器的检测方法及装置,该方法通过实时获取测量信号和多个延时模型信号;针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数;由于相关系数用于说明测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度,因此可以选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数;其中响应延时时间参数用于评判氮氧传感器是否存在故障,确保使用的氮氧传感器不存在故障,能够准确反馈氮氧化物浓度,提高氮氧传感器的检测可靠性。

Description

氮氧传感器的检测方法及装置
技术领域
本申请涉及传感器检测技术领域,尤其涉及一种氮氧传感器的检测方法及装置。
背景技术
氮氧传感器是一种用于检测废气中的氮氧化物的浓度的传感器。现有技术中,氮氧传感器通常用于检测发动机尾气的氮氧化物浓度,以使得电子控制单元可根据氮氧化物浓度修改油量,令发动机产生的尾气符合排放标准。
然而,氮氧传感器在使用过程中会因为传感器老化或者腐蚀的问题,导致传感器的信号响应出现延时,氮氧传感器所反馈的用于说明氮氧化物浓度的信号不够准确,导致对油量的修正也不准确,使得发动机排放尾气超标。因此,需要对氮氧传感器的响应延时时间进行检测,以确保使用的氮氧传感器能够准确反馈氮氧化物浓度,提高氮氧传感器的检测可靠性。
发明内容
基于上述现有技术的不足,本申请提供了一种氮氧传感器的检测方法及装置,以实现对氮氧传感器的响应延时时间进行检测。
为了实现上述目的,现提出的方案如下:
本申请第一方面公开了一种氮氧传感器的检测方法,包括:
实时获取测量信号和多个延时模型信号;其中,所述延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到;所述测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度;所述模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度;
针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数;其中,所述相关系数用于说明所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用所述目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的响应延时时间参数;其中,所述响应延时时间参数用于评判所述氮氧传感器是否存在故障。
可选地,在上述氮氧传感器的检测方法中,所述将选取出的相关系数所对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的响应延时时间之后,还包括:
判断所述氮氧传感器的响应延时时间参数是否大于响应延时时间参数阈值;
若所述氮氧传感器的响应延时时间大于所述响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
可选地,在上述氮氧传感器的检测方法中,所述针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:
针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数;其中,所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;所述测量信号与所述延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
所述选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用所述目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的响应延时时间参数,包括:
从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
可选地,在上述氮氧传感器的检测方法中,所述从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数之后,还包括:
判断所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数是否大于上升响应延时时间参数阈值;并判断所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数是否大于下降响应延时时间参数阈值;
若所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数大于所述上升响应延时时间参数阈值,和/或,所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数大于所述下降响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
可选地,在上述氮氧传感器的检测方法中,所述利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数,包括:
若所述上升目标系数为一个,且所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
若所述上升目标系数为一个,且所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以所述上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出所述延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间;将所述最大上升相关系数对应的延时时间确定为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
若所述上升目标系数为多个,且任意两个所述上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个所述上升目标系数对应的延时时间的中间值作为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
所述利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数,包括:
若所述下降目标系数为一个,且所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数;
若所述下降目标系数为一个,且所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以所述下降目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出所述延时时间段中最大下降相关系数对应的延时时间;将所述最大下降相关系数对应的延时时间确定为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数;
若所述下降目标系数为多个,且任意两个所述下降目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个所述下降目标系数对应的延时时间的中间值作为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
可选地,在上述氮氧传感器的检测方法中,所述测量信号与所述延时模型信号的上升相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000041
所述测量信号与所述延时模型信号的下降相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000042
其中r上升为上升相关系数;SigMeasFlt为所述测量信号;SigMdlFlt为所述延时模型信号;t上升为所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段;r下降为下降相关系数;t下降为所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段。
可选地,在上述氮氧传感器的检测方法中,所述实时获取测量信号和多个延时模型信号之后,还包括:
对所述测量信号和每一个所述延时模型信号进行滤波处理,得到滤波后的测量信号和每一个滤波后的延时模型信号;其中,所述针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:针对每一个所述滤波后的延时模型信号,计算得到所述滤波后的测量信号与所述滤波后的延时模型信号的至少一种相关系数。
本申请第二方面公开了一种氮氧传感器的检测装置,包括:
获取单元,用于实时获取测量信号和多个延时模型信号;其中,所述延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到;所述测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度;所述模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度;
计算单元,用于针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数;其中,所述相关系数用于说明所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
选取单元,用于选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用所述目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的响应延时时间参数;其中,所述响应延时时间参数用于评判所述氮氧传感器是否存在故障。
可选地,在上述氮氧传感器的检测装置中,还包括:
第一判断单元,用于判断所述氮氧传感器的响应延时时间参数是否大于响应延时时间参数阈值;
第一确定单元,用于若所述氮氧传感器的响应延时时间大于所述响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
可选地,在上述氮氧传感器的检测装置中,所述计算单元,包括:
第一计算子单元,用于针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数;其中,所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;所述测量信号与所述延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
所述选取单元,包括:
第一选取子单元,用于从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
可选地,在上述氮氧传感器的检测装置中,还包括:
第二判断单元,用于判断所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数是否大于上升响应延时时间参数阈值;并判断所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数是否大于下降响应延时时间参数阈值;
第二确定单元,用于若所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数大于所述上升响应延时时间参数阈值,和/或,所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数大于所述下降响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
可选地,在上述氮氧传感器的检测装置中,所述第一选取子单元执行利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数时,用于:
若所述上升目标系数为一个,且所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;若所述上升目标系数为一个,且所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以所述上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出所述延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间;将所述最大上升相关系数对应的延时时间确定为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;若所述上升目标系数为多个,且任意两个所述上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个所述上升目标系数对应的延时时间的中间值作为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
所述第一选取子单元执行利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数时,用于:
若所述下降目标系数为一个,且所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数;若所述下降目标系数为一个,且所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以所述下降目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出所述延时时间段中最大下降相关系数对应的延时时间;将所述最大下降相关系数对应的延时时间确定为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数;若所述下降目标系数为多个,且任意两个所述下降目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个所述下降目标系数对应的延时时间的中间值作为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
可选地,在上述氮氧传感器的检测装置中,所述测量信号与所述延时模型信号的上升相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000071
所述测量信号与所述延时模型信号的下降相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000072
其中r上升为上升相关系数;SigMeasFlt为所述测量信号;SigMdlFlt为所述延时模型信号;t上升为所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段;r下降为下降相关系数;t下降为所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段。
可选地,在上述氮氧传感器的检测装置中,还包括:
滤波单元,用于对所述测量信号和每一个所述延时模型信号进行滤波处理,得到滤波后的测量信号和每一个滤波后的延时模型信号;其中,所述针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:针对每一个所述滤波后的延时模型信号,计算得到所述滤波后的测量信号与所述滤波后的延时模型信号的至少一种相关系数。
从上述技术方案可以看出,本申请实施例提出的氮氧传感器的检测方法中,通过实时获取测量信号和多个延时模型信号。其中延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到,测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度,模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度,然后针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号的至少一种相关系数。由于相关系数用于说明测量信号与延时模型信号之间的相似程度,因此可以通过选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数,响应延时时间参数进而可用于评判氮氧传感器是否存在故障,确保使用的氮氧传感器不存在故障,能够准确反馈氮氧化物浓度,提高氮氧传感器的检测可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提出的一种氮氧传感器的检测方法的流程示意图;
图2为一种测试信号和模型信号的信号变化图;
图3为另一种测试信号和模型信号的信号变化图;
图4为又一种测试信号和模型信号的信号变化图;
图5为本申请实施例提出的一种确定上升响应延时时间参数的方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提出的一种确定下降响应延时时间参数的方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提出的一种氮氧传感器的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参阅图1,本申请公开了一种氮氧传感器的检测方法,具体包括以下步骤:
S101、实时获取测量信号和多个延时模型信号,其中延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到,测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度,模型信号用于反映氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度。
测量信号是反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度的信号。而延时模型信号为对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间的信号,模型信号是能够反映氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度的信号,相当于实际能够反映发动机尾气中的氮氧化物浓度的信号。在氮氧传感器不存在故障的情况下,氮氧传感器生成的测量信号不存在延时响应,测量信号会接近于模型信号。但是在氮氧传感器存在故障的情况下,氮氧传感器所产生的测量信号具有响应延时的时候,测量信号反映的并不是当前的氮氧化物浓度,而是之前的氮氧化物浓度,即测量信号滞后于模拟信号。例如参阅图2,测量信号201滞后于模型信号202,在氮氧化物浓度增大或变小的情况下,测量信号201均延时滞后于模型信号202。
具体的,预设置多个特定的延时时间,针对每一个特定的延时时间,将模型信号延时该特定的延时时间,得到延时模型信号。其中,特定的延时时间至少包括0,以及大于0的延时时间。例如,可均匀的设置多个特定的延时时间,0、ti秒、2ti秒、3ti秒……其中,ti可以是任意的正数。
氮氧化物模型是用于计算氮氧化物浓度的模型。将当前的发动机工况输入至氮氧化物模型中后,氮氧化物模型会依据当前的发动机工况计算出当前理论上的氮氧化物浓度。氮氧化物模型根据实时计算出的氮氧化物浓度,即可生成用于实时反映计算出的氮氧化物浓度的模拟信号。其中,发动机工况可以通过发动机转速、喷油量等发动机工况参数来反映。发动机工况参数输入至氮氧化物模型后,即可计算出当前的氮氧化物浓度。模拟信号所反映出的氮氧化物浓度理论上等同于实际的氮氧化物浓度。
可选地,在本申请一具体实施例中,执行步骤S101之后,还包括:
对测量信号和每一个延时模型信号进行滤波处理,得到滤波后的测量信号和每一个滤波后的延时模型信号。其中,针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:针对每一个滤波后的延时模型信号,计算得到滤波后的测量信号与滤波后的延时模型信号的至少一种相关系数。
为了过滤测量信号和每一个延时模型信号中存在的信号干扰,可以对测量信号和每一个延时模型信号进行滤波处理,仅保留测量信号和每一个延时模型信号的高频部分,提高信号的精度。后续执行步骤S102以及步骤S103时,可以使用过滤后的测量信号和每一个延时模型信号执行后续步骤S102及步骤S103。
S102、针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号之间的至少一种相关系数,其中相关系数用于说明测量信号与延时模型信号之间的相似程度。
相关系数说明了测量信号与延时模型信号之间的相似程度,相关系数越大,那么测量信号与延时模型信号之间就越接近于重合,即相似程度越大。
具体的,针对每一个延时模型信号,计算测量信号与延时模型信号之间的相关系数,可以是通过计算预设时段内的测量信号的信号值以及延时模型信号的信号值之间的相似程度,得到相关系数值。
计算出的测量信号与延时模型信号之间的相关系数,可以是一种相关系数也可以是多种相关系数。若计算出多种相关系数,多种相关系数可以是从不同方面反映测量信号与延时模型信号之间的相似程度。
可选地,在本申请一具体实施例中,执行步骤S102的一种实施方式,包括:
针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数。
其中,测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,测量信号与延时模型信号之间的相似程度。测量信号与延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,测量信号与延时模型信号之间的相似程度。
如图3所示,从测量信号301和模型信号302的信号值变化中可以看出,测量信号301在氮氧化物浓度上升的时间段内是和模型信号302重合的,即生成测量信号301的氮氧传感器在氮氧化物浓度上升的时间段内所反映出的氮氧化物浓度值是几乎等于实际的氮氧化物浓度值的,不存在响应延时。而在氮氧化物浓度下降的时间段内,测量信号301却滞后于模型信号302,存在响应延时。又如图4所示,从测量信号401和模型信号402的信号值变化中可以看出,测量信号401在氮氧化物浓度下降的时间段内是和模型信号302重合的,即生成测量信号401的氮氧传感器在氮氧化物浓度下降的时间段内所反映出的氮氧化物浓度值是几乎等于实际的氮氧化物浓度值的,不存在响应延时。而在氮氧化物浓度上升的时间段内,测量信号401却滞后于模型信号402,存在响应延时。
因此,由图3和图4可以看出,氮氧传感器在氮氧化物浓度上升的时间段内存在的响应延时可能是与氮氧化物浓度下降的时间段内存在的响应延时是不同的。因此针对针对每一个延时模型信号,可以计算得到测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数。由于测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数能够说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,测量信号与延时模型信号之间的相似程度。而测量信号与延时模型信号之间的下降相关系数又能够说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,测量信号与延时模型信号之间的相似程度,进而实现分别从氮氧化物浓度的上升阶段分析测量信号与延时模型信号之间的相似程度,又从氮氧化物浓度的上升阶段分析测量信号与延时模型信号之间的相似程度。
可选地,在本申请一具体实施例中,测量信号与延时模型信号的上升相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000111
测量信号与延时模型信号的下降相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000112
其中r上升为上升相关系数,SigMeasFlt为测量信号。SigMdlFlt为延时模型信号。t上升为氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段。r下降为下降相关系数。t下降为氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段。
具体的,针对每一个延时模型信号,将测量信号所反映的氮氧化物浓度上升的时间段t上升(即氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段)内的测量信号值SigMeasFlt以及延时模型信号值SigMdlFlt代入至测量信号与延时模型信号的上升相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000121
中,计算得到测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数r上升。具体的,预设一个采集测量信号和延时模型信号的时间段t,该预设的时间段t被分为氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段t上升以及氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段t下降。对t上升内的测量信号随时间变化的信号值与延时模型信号随时间变化的信号值的乘积进行积分,得到上升相关系数中的分母部分。对t上升内的测量信号随时间变化的信号值的平方进行积分,又对t上升内的测量信号随时间变化的信号值的平方进行积分、对t上升内的延时模型信号随时间变化的信号值的平方进行积分,并将两个积分结果的乘积作为上升相关系数的分子部分。
可选地,计算上升相关系数时,还可以检测计算得到的上升相关系数的有效性。如果检测到计算得到的上升相关系数是无效的,则说明在预设采集测量信号和延时模型信号的时间段t内,测量信号并不是动态变化的信号,测量信号的信号值不随时间而改变,不存在波动,因此此时计算出的上升相关系数不能够反映测量信号是否存在延时响应的问题,因此上升相关系数无效。具体的,可以是在上升相关系数的分母部分小于阈值或者上升相关系数的分子部分小于阈值的情况下,确定出计算出的上升相关系数无效。在确定出计算出的上升相关系数无效后,可以重新采集预设时间段t内的测量信号和延时模型信号,继续计算在这一时间段中的上升相关系数。
同样的,针对每一个延时模型信号,将测量信号所反映的氮氧化物浓度下降的时间段t下降(即氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段)内的测量信号值SigMeasFlt以及延时模型信号值SigMdlFlt代入至测量信号与延时模型信号的下降相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000131
中,计算得到测量信号与延时模型信号之间的下降相关系数r下降。具体的,预设一个采集测量信号和延时模型信号的时间段t,该预设的时间段t被分为氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段t上升以及氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段t下降。对t下降内的测量信号随时间变化的信号值与延时模型信号随时间变化的信号值的乘积进行积分,得到下降相关系数中的分母部分。对t下降内的测量信号随时间变化的信号值的平方进行积分,又对t下降内的测量信号随时间变化的信号值的平方进行积分、对t下降内的延时模型信号随时间变化的信号值的平方进行积分,并将两个积分结果的乘积作为下降相关系数的分子部分。
可选地,计算下降相关系数时,还可以检测计算得到的下降相关系数的有效性。如果检测到计算得到的下降相关系数是无效的,则说明在预设采集测量信号和延时模型信号的时间段t内,测量信号并不是动态变化的信号,测量信号的信号值不随时间而改变,不存在波动,因此此时计算出的下降相关系数不能够反映测量信号是否存在延时响应的问题,因此下降相关系数无效。具体的,可以是在下降相关系数的分母部分小于阈值或者下降相关系数的分子部分小于阈值的情况下,确定出计算出的上升相关系数无效。在确定出计算出的上升相关系数无效后,可以重新采集预设时间段t内的测量信号和延时模型信号,继续计算在这一时间段中的下降相关系数。
S103、选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数,其中响应延时时间参数用于评判氮氧传感器是否存在故障。
在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数(即目标系数)所对应的延时模型信号是与测量信号相似程度最高的延时模型信号,因此该延时模型信号相较于模型信号的延时时间,就近似于是测量信号相较于模型信号的延时时间。而模型信号相当于是能够反映出实际氮氧化物浓度变化的实际信号,因此可以利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数。而响应延时时间参数是反映氮氧传感器检测氮氧化物浓度的响应延时程度的参数,用于评判氮氧传感器是否存在故障。可选地,可以直接将目标系数对应的延时模型信号的延时时间作为氮氧传感器的响应延时时间参数,也可以是对目标系数对应的延时模型信号的延时时间进行更为精确的计算,得到氮氧传感器的响应延时时间参数。
现有技术中,没有针对氮氧传感器是否存在响应延时进行检测的方法,进而导致在氮氧传感器有响应延时故障的时候,由于氮氧传感器所反馈的用于说明氮氧化物浓度的信号不够准确,导致对油量的修正也不准确,使得发动机排放尾气超标。
而本申请实施例中,由于相关系数用于说明测量信号与延时模型信号之间的相似程度,因此可以通过选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数,响应延时时间参数进而可用于评判氮氧传感器是否存在故障,确保使用的氮氧传感器不存在故障,能够准确反馈氮氧化物浓度,提高氮氧传感器的检测可靠性。
需要说明的是,若步骤S102中计算得到的相关系数有多种,那么最终步骤S103确定出的氮氧传感器的响应延时时间参数也会响应的有多种。
可选地,若执行步骤S102时针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数,则执行步骤S103时,包括:
从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数。并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
由于测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度。而选取出的上升目标系数所对应的延时模型信号,是在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,与测量信号的相似程度(即重合程度)最高的信号,因此延时模型信号相较于模型信号的延时时间,就近似于测量信号相较于模型信号在上升时间段内的延时时间。进而可以利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数。氮氧传感器的上升响应延时时间参数可反映出氮氧传感器在上升时间段内的响应延时程度。
而由于测量信号与延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度,而选取出的下降目标系数所对应的延时模型信号,是在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,与测量信号的相似程度(即重合程度)最高的信号,因此延时模型信号相较于模型信号的延时时间,就近似于测量信号相较于模型信号在下降时间段内的延时时间。进而可以利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数。氮氧传感器的下降响应延时时间参数可反映出氮氧传感器在下降时间段内的响应延时程度。
可选地,参阅图5,在本申请一具体实施例中,执行利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数一种实施方式,包括:
S501、判断上升目标系数是否为一个。
若上升目标系数为一个,则执行步骤S502,若上升目标系数为多个,即每一个上升相关系数中,具有多个相等的最大值的上升相关系数,则执行步骤S503。
S502、判断上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,是否为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间。
若为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则执行步骤S504,若既不是每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间,也不是最小延时时间,则执行步骤S505。
S503、判断任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值是否均小于时差阈值。
若任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则执行步骤S506,若任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值不是均小于时差阈值,即多个上升目标系数对应的延时时间的值相差较大,无法利用上升目标系数确认出上升响应延时时间参数,只能够重新返回执行步骤S101,即重新采集获取测量信号和多个延时模型信号。
S504、将上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
若上升目标系数为一个,且上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
具体的,判断上升目标系数的个数是否为一个,如果上升目标系数为一个,并且上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
举例说明,将模型信号分别延时0、ti、2ti、3ti、4ti、……、n×ti时间,其中ti为整数,n为正整数,分别得到延时时间为0的延时模型信号、延时时间为ti的延时模型信号、……、延时时间为n×ti的延时模型信号。其中,在得到的多个延时模型信号中,最小延时时间是0,最大延时时间为n×ti。最终若计算得到延时时间为0的延时模型信号与测试信号之间的上升相关系数最大,则将延时时间0作为上升目标系数,由于延时时间0是最小延时时间,因此直接将0作为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。若计算得到延时时间为n×ti的延时模型信号与测试信号之间的上升相关系数最大,则将延时时间n×ti作为上升目标系数,由于延时时间n×ti是最大延时时间,因此直接将n×ti作为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
S505、在以上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间,将最大上升相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
若上升目标系数为一个,且上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,既不是每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间,也不是每一个延时模型信号的延时时间中的最小延时时间,则在以上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间,将最大上升相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
具体的,判断上升目标系数的个数是否为一个,如果上升目标系数为1,但是上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,那么就需要在以上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间,从上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中找出最大上升相关系数,将最大上升相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
举例说明,将模型信号分别延时0、ti、2ti、3ti、以及4ti时间,其中ti为整数,n为正整数,分别得到延时时间为0的延时模型信号、延时时间为ti的延时模型信号、……、延时时间为4ti的延时模型信号。其中,在得到的多个延时模型信号中,最小延时时间是0,最大延时时间为4ti。最终若计算得到延时时间为ti的延时模型信号与测试信号之间的上升相关系数最大,则将延时时间ti作为上升目标系数,而延时时间ti既不是最小延时时间0也不是最大延时时间4ti,因此需要在ti为中间值的延时时间段内,找出最大上升相关系数。虽然延时时间为ti的延时模型信号与测试信号之间的上升相关系数最大,证明在延时时间为0的延时模型信号、延时时间为ti的延时模型信号、……、延时时间为4ti的延时模型信号中,延时时间为ti的延时模型信号与测试信号的上升阶段的相似程度最高。但在(0,2ti)这个以ti为中间值的延时时间段区中,可能存在有除了ti之外的延时时间的延时模型信号,与测试信号的相似程度更高。例如,如果ti=1。那么在(0,2)的延时时间段中,例如1.5、0.5、1.8……延时时间的延时模型信号的上升相关系数可能会大于延时时间为1的延时模型信号的上升相关系数。因此,需要利用二次逼近算法确定出(0,2)的延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间,将最大上升相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
S506、选择多个上升目标系数对应的延时时间的中间值作为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
若上升目标系数为多个,且任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个上升目标系数对应的延时时间的中间值作为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
如果上升目标系数为多个,且任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则说明多个上升目标系数对应的延时时间所确定出的时间段内,存在一个延时时间值,使得延时时间为该值的延时模型信号能与测试信号之间的上升目标系数达到最大值。由于任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则说明这多个上升目标系数之间的值很接近,因此可以直接将多个上升目标系数对应的延时时间的中间值作为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。具体的,如果多个上升目标系数为0、0.05、0.1,那么多个上升目标系数的中间值就是(0+0.1)/2=0.05。
可选地,参阅图6,执行利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数的一种实施方式,包括:
S601、判断下降目标系数是否为一个。
若下降目标系数为一个,则执行步骤S602,若下降目标系数为多个,即每一个下降相关系数中,具有多个相等的最大值的下降相关系数,则执行步骤S603。
其中,执行步骤S601的执行过程和原理与图5中的步骤S501相似,此处不再赘述。
S602、判断下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,是否为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间。
若为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则执行步骤S604,若既不是每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间,也不是最小延时时间,则执行步骤S605。
其中,执行步骤S602的执行过程和原理与图5中的步骤S502相似,此处不再赘述。
S603、判断任意两个下降目标系数对应的延时时间的差值是否均小于时差阈值。
若任意两个下降目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则执行步骤S606,若任意两个下降目标系数对应的延时时间的差值不是均小于时差阈值,即多个下降目标系数对应的延时时间的值相差较大,无法利用下降目标系数确认出下降响应延时时间参数,只能够重新返回执行步骤S101,即重新采集获取测量信号和多个延时模型信号。
其中,执行步骤S603的执行过程和原理与图5中的步骤S503相似,此处不再赘述。
S604、将下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
其中,执行步骤S604的执行过程和原理与图5中的步骤S504相似,此处不再赘述。
S605、在以下降目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出延时时间段中最大下降相关系数对应的延时时间,将最大下降相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
其中,执行步骤S605的执行过程和原理与图5中的步骤S505相似,此处不再赘述。
S606、选择多个下降目标系数对应的延时时间的中间值作为氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
其中,执行步骤S606的执行过程和原理与图5中的步骤S506相似,此处不再赘述。
可选地,在本申请一具体实施例中,执行步骤S103之后,还包括:
判断氮氧传感器的响应延时时间参数是否大于响应延时时间参数阈值。
若氮氧传感器的响应延时时间大于响应延时时间参数阈值,则确定出氮氧传感器存在故障。若氮氧传感器的响应延时时间小于或等于响应延时时间参数阈值,则确定出氮氧传感器不存在故障。需要说明的是,在判断出氮氧传感器的响应延时时间参数大于响应延时时间参数阈值时,确定出的是氮氧传感器有响应延时的问题,因此确定出了氮氧传感器有故障。而如果氮氧传感器的响应延时时间小于或等于响应延时时间参数阈值,说明的是氮氧传感器没有响应延时这方面的故障。
可选地,在本申请一具体实施例中,若执行步骤S103时从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数,并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数,则执行从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数,并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数之后,还包括:
判断氮氧传感器的上升响应延时时间参数是否大于上升响应延时时间参数阈值,并判断氮氧传感器的下降响应延时时间参数是否大于下降响应延时时间参数阈值。
若氮氧传感器的上升响应延时时间参数大于上升响应延时时间参数阈值,和/或,氮氧传感器的下降响应延时时间参数大于下降响应延时时间参数阈值,则确定出氮氧传感器存在故障。若氮氧传感器的上升响应延时时间参数小于或等于上升响应延时时间参数阈值,且氮氧传感器的下降响应延时时间参数小于或等于下降响应延时时间参数阈值,则确定出氮氧传感器不存在故障。
即通过氮氧传感器的上升响应延时时间参数和氮氧传感器的下降响应延时时间参数综合评判氮氧传感器是否存在响应延时的故障。如果氮氧传感器的上升响应延时时间参数大于上升响应延时时间参数阈值,则说明氮氧传感器在检测到氮氧化物浓度上升的阶段时是存在响应延时的故障的。如果氮氧传感器的上升响应延时时间参数小于或等于上升响应延时时间参数阈值,则说明氮氧传感器在检测到氮氧化物浓度上升的阶段时是不存在响应延时的故障的。同样的,如果氮氧传感器的下降响应延时时间参数大于下降响应延时时间参数阈值,则说明氮氧传感器在检测到氮氧化物浓度下降的阶段时是存在响应延时的故障的。如果氮氧传感器的下降响应延时时间参数小于或等于下降响应延时时间参数阈值,则说明氮氧传感器在检测到氮氧化物浓度下降的阶段时是不存在响应延时的故障的。
本申请实施例提出的氮氧传感器的检测方法中,通过实时获取测量信号和多个延时模型信号。其中延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到,测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度,模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度,然后针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号的至少一种相关系数。由于相关系数用于说明测量信号与延时模型信号之间的相似程度,因此可以通过选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数,响应延时时间参数进而可用于评判氮氧传感器是否存在故障,确保使用的氮氧传感器不存在故障,能够准确反馈氮氧化物浓度,提高氮氧传感器的检测可靠性。
参阅图7,基于上述本申请实施例提出的氮氧传感器的检测方法,本申请实施例对应公开了一种氮氧传感器的检测装置,包括:获取单元701、计算单元702、以及选取单元703。
获取单元701,用于实时获取测量信号和多个延时模型信号。其中,延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到,测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度,模型信号用于反映氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度。
计算单元702,用于针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号之间的至少一种相关系数。其中,相关系数用于说明测量信号与延时模型信号之间的相似程度。
可选地,在本申请一具体实施例中,计算单元702包括:
第一计算子单元,用于针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数。其中,测量信号与延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度,测量信号与延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
其中,选取单元703,包括:
第一选取子单元,用于从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数,并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
可选地,在本申请一具体实施例中,第一选取子单元执行利用上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的上升响应延时时间参数时,用于:
若上升目标系数为一个,且上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。若上升目标系数为一个,且上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间。将最大上升相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的上升响应延时时间参数,若上升目标系数为多个,且任意两个上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个上升目标系数对应的延时时间的中间值作为氮氧传感器的上升响应延时时间参数。
第一选取子单元执行利用下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的下降响应延时时间参数时,用于:
若下降目标系数为一个,且下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为氮氧传感器的下降响应延时时间参数。若下降目标系数为一个,且下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以下降目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出延时时间段中最大下降相关系数对应的延时时间,将最大下降相关系数对应的延时时间确定为氮氧传感器的下降响应延时时间参数。若下降目标系数为多个,且任意两个下降目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个下降目标系数对应的延时时间的中间值作为氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
可选地,在本申请一具体实施例中,测量信号与延时模型信号的上升相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000231
测量信号与延时模型信号的下降相关系数的计算公式为:
Figure BDA0002857199470000232
其中r上升为上升相关系数,SigMeasFlt为所述测量信号,SigMdlFlt为延时模型信号,t上升为氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段,r下降为下降相关系数,t下降为氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段。
选取单元703,用于选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数。其中,响应延时时间参数用于评判氮氧传感器是否存在故障。
可选地,在本申请一具体实施例中,氮氧传感器的检测装置还包括:第一判断单元和第一确定单元。
第一判断单元,用于判断氮氧传感器的响应延时时间参数是否大于响应延时时间参数阈值。
第一确定单元,用于若氮氧传感器的响应延时时间大于响应延时时间参数阈值,则确定出氮氧传感器存在故障。
可选地,在本申请一具体实施例中,氮氧传感器的检测装置还包括:第二判断单元和第二确定单元。
第二判断单元,用于判断氮氧传感器的上升响应延时时间参数是否大于上升响应延时时间参数阈值,并判断氮氧传感器的下降响应延时时间参数是否大于下降响应延时时间参数阈值。
第二确定单元,用于若氮氧传感器的上升响应延时时间参数大于上升响应延时时间参数阈值,和/或,氮氧传感器的下降响应延时时间参数大于下降响应延时时间参数阈值,则确定出氮氧传感器存在故障。
可选地,在本申请一具体实施例中,氮氧传感器的检测装置还包括:
滤波单元,用于对测量信号和每一个延时模型信号进行滤波处理,得到滤波后的测量信号和每一个滤波后的延时模型信号。其中,针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:针对每一个滤波后的延时模型信号,计算得到滤波后的测量信号与滤波后的延时模型信号的至少一种相关系数。
上述本申请实施例公开的氮氧传感器的检测装置中的具体的原理和执行过程,与上述本申请实施例公开的氮氧传感器的检测方法相同,可参见上述本申请实施例公开的氮氧传感器的检测方法中相应的部分,这里不再进行赘述。
本申请实施例提出的氮氧传感器的检测装置中,通过获取单元701实时获取测量信号和多个延时模型信号。其中延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到,测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度,模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度,然后计算单元702针对每一个延时模型信号,计算得到测量信号与延时模型信号的至少一种相关系数。由于相关系数用于说明测量信号与延时模型信号之间的相似程度,因此选取单元703可以通过选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出氮氧传感器的响应延时时间参数,响应延时时间参数进而可用于评判氮氧传感器是否存在故障,确保使用的氮氧传感器不存在故障,能够准确反馈氮氧化物浓度,提高氮氧传感器的检测可靠性。
本申请实施例提出了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其中,所述程序被处理器执行时实现如上述各实施例所提出的氮氧传感器的检测方法。
本申请实施例提出了一种设备,包括一个或多个处理器,存储装置。其上存储有一个或多个程序,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器实现如上述各实施例所提出的氮氧传感器的检测方法。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种氮氧传感器的检测方法,其特征在于,包括:
实时获取测量信号和多个延时模型信号;其中,所述延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到;所述测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度;所述模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度;
针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数;其中,所述相关系数用于说明所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用所述目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的响应延时时间参数;其中,所述响应延时时间参数用于评判所述氮氧传感器是否存在故障。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将选取出的相关系数所对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的响应延时时间之后,还包括:
判断所述氮氧传感器的响应延时时间参数是否大于响应延时时间参数阈值;
若所述氮氧传感器的响应延时时间大于所述响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:
针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数;其中,所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;所述测量信号与所述延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
所述选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用所述目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的响应延时时间参数,包括:
从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数之后,还包括:
判断所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数是否大于上升响应延时时间参数阈值;并判断所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数是否大于下降响应延时时间参数阈值;
若所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数大于所述上升响应延时时间参数阈值,和/或,所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数大于所述下降响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数,包括:
若所述上升目标系数为一个,且所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
若所述上升目标系数为一个,且所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以所述上升目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出所述延时时间段内最大上升相关系数对应的延时时间;将所述最大上升相关系数对应的延时时间确定为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
若所述上升目标系数为多个,且任意两个所述上升目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个所述上升目标系数对应的延时时间的中间值作为所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;
所述利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数,包括:
若所述下降目标系数为一个,且所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则将所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数;
若所述下降目标系数为一个,且所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,不为每一个所述延时模型信号的延时时间中的最大延时时间或最小延时时间,则在以所述下降目标系数对应的延时时间为中间值的延时时间段中,利用二次逼近算法确定出所述延时时间段中最大下降相关系数对应的延时时间;将所述最大下降相关系数对应的延时时间确定为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数;
若所述下降目标系数为多个,且任意两个所述下降目标系数对应的延时时间的差值均小于时差阈值,则选择多个所述下降目标系数对应的延时时间的中间值作为所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
6.根据权利要求要求3所述的方法,其特征在于,所述测量信号与所述延时模型信号的上升相关系数的计算公式为:
Figure FDA0002857199460000031
所述测量信号与所述延时模型信号的下降相关系数的计算公式为:
Figure FDA0002857199460000041
其中r上升为上升相关系数;SigMeasFlt为所述测量信号;SigMdlFlt为所述延时模型信号;t上升为所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段;r下降为下降相关系数;t下降为所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段。
7.根据权利要求1至6所述的任意一种方法,其特征在于,所述实时获取测量信号和多个延时模型信号之后,还包括:
对所述测量信号和每一个所述延时模型信号进行滤波处理,得到滤波后的测量信号和每一个滤波后的延时模型信号;其中,所述针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数,包括:针对每一个所述滤波后的延时模型信号,计算得到所述滤波后的测量信号与所述滤波后的延时模型信号的至少一种相关系数。
8.一种氮氧传感器的检测装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于实时获取测量信号和多个延时模型信号;其中,所述延时模型信号用于对氮氧化物模型生成的模型信号延时特定的延时时间得到;所述测量信号用于反映氮氧传感器当前测量到的发动机尾气中的氮氧化物浓度;所述模型信号用于反映所述氮氧化物模型根据当前的发动机工况计算出的实际氮氧化物浓度;
计算单元,用于针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的至少一种相关系数;其中,所述相关系数用于说明所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
选取单元,用于选取出在同一种类的相关系数中具有最大数值的相关系数,作为目标系数,并利用所述目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的响应延时时间参数;其中,所述响应延时时间参数用于评判所述氮氧传感器是否存在故障。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括:
第一判断单元,用于判断所述氮氧传感器的响应延时时间参数是否大于响应延时时间参数阈值;
第一确定单元,用于若所述氮氧传感器的响应延时时间大于所述响应延时时间参数阈值,则确定出所述氮氧传感器存在故障。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述计算单元,包括:
第一计算子单元,用于针对每一个所述延时模型信号,计算得到所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数和下降相关系数;其中,所述测量信号与所述延时模型信号之间的上升相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度上升的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;所述测量信号与所述延时模型信号之间的下降相关系数用于说明在所述氮氧传感器测量到氮氧化物浓度下降的时间段内,所述测量信号与所述延时模型信号之间的相似程度;
所述选取单元,包括:
第一选取子单元,用于从计算得到的每一个上升相关系数中,选取出数值最大的上升相关系数作为上升目标系数,利用所述上升目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的上升响应延时时间参数;并从计算得到的每一个下降相关系数中,选取出数值最大的下降相关系数作为下降目标系数,利用所述下降目标系数对应的延时模型信号的延时时间,确定出所述氮氧传感器的下降响应延时时间参数。
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