CN113189273A - 一种模拟氮氧传感器故障的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种模拟氮氧传感器故障的设备，所述设备包括氮氧传感器、信号处理装置、车身总线CAN1以及车身总线CAN2。所述氮氧传感器通过所述车身总线CAN1与所述信号处理装置相连，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连，所述信号处理装置用于对所述氮氧传感器发来的第一信号进行处理，得到第二信号，并发送至所述发动机。其中，所述第一信号为车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。

Description

一种模拟氮氧传感器故障的设备及方法
技术领域
本申请涉及信号处理领域，特别是涉及一种模拟氮氧传感器故障的设备及方法。
背景技术
为了校验车辆排放的尾气能否满足相关排放法规，通常使用氮氧传感器来监测尾气中NOX的含量。可以理解的是，当氮氧传感器出现故障时，其监测的NOX含量的数据可能会出现问题，因此，为了能够得知氮氧传感器出现故障，通常由发动机中的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)对氮氧传感器进行查验，如图1所示，氮氧传感器的探头在排气管道中监测尾气中NOX的含量，并将相关数据通过发动机线束发送至发动机，ECU在接收到有关NOX含量的相关数据后，判断氮氧传感器是否出现故障。
不难理解，发动机能够判断氮氧传感器是否出现故障的前提是，发动机没有出现故障，为确定发动机判断的氮氧传感器工作状态的准确性，当前，往往用已知出现故障的氮氧传感器来监测尾气中NOX的含量，判断已知出现故障的氮氧传感器将相关数据发送至发动机后，ECU能否根据这些数据判断此时的氮氧传感器存在故障。然而，考虑到氮氧传感器的故障类型存在多种，需要更换不同故障类型的氮氧传感器对发动机进行查验，这种方法操作复杂，效率低下，用户体验不好。
因此，急需一种方案，可以解决上述问题。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是，提供一种模拟氮氧传感器故障的设备及方法，以解决当前，确定发动机判断的氮氧传感器工作状态的准确性时，考虑到氮氧传感器的故障类型存在多种，需要更换不同故障类型的氮氧传感器，这种方法操作复杂，效率低下，用户体验不好的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种模拟氮氧传感器故障的设备，所述设备包括氮氧传感器、信号处理装置、车身总线CAN1以及车身总线CAN2；
所述氮氧传感器通过所述车身总线CAN1与所述信号处理装置相连；
所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连，所述信号处理装置用于对所述氮氧传感器发来的第一信号进行处理，得到第二信号，并发送至所述发动机；
其中，所述第一信号为车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOx浓度的信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。
可选的，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连包括：
所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机线束相连，所述发动机线束为所述发动机上用于连接外部其它设备的连接线。
可选的，所述氮氧传感器无故障。
第二方面，本申请实施例提供了一种模拟氮氧传感器故障的方法，由信号处理装置执行，所述方法包括：
接收第一信号，所述第一信号为氮氧传感器监测到的、车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOx浓度的信号；
对所述第一信号进行处理，得到第二信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号；
向发动机发送所述第二信号。
可选的，所述对所述第一信号进行处理包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOx浓度；
对经过解析的所述第一信号进行延时处理，得到第二信号。
可选的，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOx浓度；
对经过解析的所述第一信号进行上下偏移处理，得到第二信号。
可选的，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行滤波处理，得到第二信号。
可选的，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行延时处理、或上下偏移处理、或滤波处理中的多种处理，得到第二信号。
可选的，所述氮氧传感器无故障。
可选的，所述氮氧传感器出现故障包括延时故障、漂移故障、老化故障中的一种或多种
与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例提供了一种模拟氮氧传感器故障的设备，所述设备包括氮氧传感器、信号处理装置、车身总线CAN1以及车身总线CAN2。所述氮氧传感器通过所述车身总线CAN1与所述信号处理装置相连，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连，所述信号处理装置用于对所述氮氧传感器发来的第一信号进行处理，得到第二信号，并发送至所述发动机。其中，所述第一信号为车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOx浓度的信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。由此可见，本设备可以通过监测到的，车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOx浓度的信号，处理得到其在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。采用本设备，无需更换不同故障类型的氮氧传感器，可以模拟氮氧传感器出现各种故障时车辆排气管道中NOX浓度的信号，极大程度减少人工操作，提升用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中一种发动机判断氮氧传感器工作状态时装置结构示意图；
图2为本申请实施例中一种模拟氮氧传感器故障的设备的结构示意图；
图3为本申请实施例中一种模拟氮氧传感器出现延时故障时不同监测时间下对应的NOx浓度的信号波形图；
图4为本申请实施例中一种模拟氮氧传感器出现漂移故障时不同监测时间下对应的NOx浓度的信号波形图；
图5为本申请实施例中一种模拟氮氧传感器出现老化故障时不同监测时间下对应的NOx浓度的信号波形图；
图6为本申请实施例中一种模拟氮氧传感器故障的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的发明人经过研究发现，当前，确定发动机判断的氮氧传感器工作状态的准确性时，考虑到氮氧传感器的故障类型存在多种，需要更换不同故障类型的氮氧传感器，这种方法操作复杂，效率低下，用户体验不好。
为了解决上述问题，在本申请实施例提供了一种模拟氮氧传感器故障的设备，所述设备包括氮氧传感器、信号处理装置、车身总线CAN1以及车身总线CAN2。所述氮氧传感器通过所述车身总线CAN1与所述信号处理装置相连，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连，所述信号处理装置用于对所述氮氧传感器发来的第一信号进行处理，得到第二信号，并发送至所述发动机。其中，所述第一信号为车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。由此可见，本设备可以通过监测到的，车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号，处理得到其在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。采用本设备，无需更换不同故障类型的氮氧传感器，可以模拟氮氧传感器出现各种故障时车辆排气管道中NOX浓度的信号，极大程度减少人工操作，提升用户体验。
下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
参见图2，示出了本申请实施例中一种模拟氮氧传感器故障的设备的结构示意图。图2所示的设备包括氮氧传感器、信号处理装置、车身总线CAN1以及车身总线CAN2。其中，所述氮氧传感器通过所述车身总线CAN1与所述信号处理装置相连，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连。在一个示例中，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连，可以是所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机线束相连，其中，所述发动机线束为所述发动机上用于连接外部其它设备的连接线。
在本实施例中，在对发动机的工作状态进行查验时，所述氮氧传感器首先将监测到的、车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号(记为第一信号)发送给所述信号处理装置，所述信号处理装置在接收到所述氮氧传感器发来的所述信号之后，对所述第一信号进行处理，进而得到第二信号，所述第二信号为所述氮氧传感器出现例如延时故障、漂移故障、老化故障等故障时，所述第一信号对应的信号。所述信号处理装置在得到所述第二信号后，将所述第二信号发送给所述发动机，所述发动机中的ECU根据所述第二信号，判断监测到所述第二信号的氮氧传感器是否出现故障。
可以理解的是，所述第二信号并非所述氮氧传感器实际监测到的信号，在本示例中，并非判断所述氮氧传感器是否正常工作，而是判断所述发动机是否能准确判断出非正常工作的氮氧传感器。针对这一问题，当前通常采用更换不同故障类型的氮氧传感器对发动机进行查验，考虑到氮氧传感器的故障类型存在多种，这种方法操作复杂，效率低下，用户体验不好。本示例提供的设备可以通过监测到的，车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号，处理得到其在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。采用本设备，无需更换不同故障类型的氮氧传感器，可以模拟氮氧传感器出现各种故障时车辆排气管道中NOx浓度的信号，极大程度减少人工操作，提升用户体验。
在一个示例中，在模拟所述氮氧传感器出现故障，例如延时故障时，所述信号处理装置可以首先对接收到的所述第一信号进行解析，例如可以通过AT1IG1标准报文的Byte1-2解析所述氮氧传感器监测的车辆排气管道中NOx浓度值。所述氮氧传感器可以将解析后的所述NOX浓度值存入Buffer数组，并标定模拟延时时间，进而从所述Buffer数组中读取所述延时时间之前的数值，根据读取的所述数值以及所述延时时间，得到所述第二信号，将所述第二信号按照AT1IG1标准报文格式发送给所述发动机。
参见图3，示出了本申请实施例中一种模拟氮氧传感器出现延时故障时不同监测时间下对应的NOX浓度的信号波形图，在图3所示的波形中，波形1可以为所述第一信号的波形，波形2例如可以为所述第二信号的波形，不难发现，波形2是波形1延时一定时间后的波形，在得到波形2后，所述信号处理装置可以将波形2发送给发动机。
在一个示例中，在模拟所述氮氧传感器出现故障，例如漂移故障时，所述信号处理装置可以首先对接收到的所述第一信号进行解析，例如可以通过AT1IG1标准报文的Byte1-2解析所述氮氧传感器监测的车辆排气管道中NOX浓度值，所述氮氧传感器可以对解析后的所述NOX浓度值增加或减少一定的漂移量，即改变各个时刻对应的NOX浓度，从而得到所述第二信号，将所述第二信号按照AT1IG1标准报文格式发送给所述发动机。
参见图4，示出了本申请实施例中一种模拟氮氧传感器出现漂移故障时不同监测时间下对应的NOX浓度的信号波形图，在图4所示的波形中，波形1可以为所述第一信号的波形，波形2例如可以为所述第二信号的波形，不难发现，波形2是波形1减少一定漂移量后的波形，在得到波形2后，所述信号处理装置可以将波形2发送给发动机。
在一个示例中，在模拟所述氮氧传感器出现故障，例如老化故障时，所述信号处理装置可以首先对接收到的所述第一信号进行解析，例如可以通过AT1IG1标准报文的Byte1-2解析所述氮氧传感器监测的车辆排气管道中NOX浓度值，所述氮氧传感器可以对解析后的所述NOX浓度值进行PT1滤波或者均值滤波处理，从而得到所述第二信号，将所述第二信号按照AT1IG1标准报文格式发送给所述发动机。
参见图5，示出了本申请实施例中一种模拟氮氧传感器出现老化故障时不同监测时间下对应的NOX浓度的信号波形图，在图4所示的波形中，波形1可以为所述第一信号的波形，波形2例如可以为所述第二信号的波形，不难发现，在一些采样时刻，波形2与波形1相比，NOX浓度值有不同程度的减少，是对波形1进行滤波之后的结果，在得到波形2后，所述信号处理装置可以将波形2发送给发动机。
在一个示例中，所述信号处理装置可以对经过解析的所述第一信号进行延时处理、或上下偏移处理、或滤波处理中的多种处理，得到第二信号。
需要说明的是，在模拟氮氧传感器出现故障，判断发动机是否能准确判断出非正常工作的氮氧传感器时，采用的所述氮氧传感器可以是不存在故障的传感器，也可以是存在故障的传感器，本申请实施例对此不作任何限定。
本申请实施例还提供了一种模拟氮氧传感器故障的方法，如图6所示，图6为本申请实施例中一种模拟氮氧传感器故障的方法的流程示意图，由信号处理装置执行，所述方法包括：
接收第一信号，所述第一信号为氮氧传感器监测到的、车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号；
对所述第一信号进行处理，得到第二信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号；
向发动机发送所述第二信号。
采用本方法，无需更换不同故障类型的氮氧传感器，可以模拟氮氧传感器出现各种故障时车辆排气管道中NOX浓度的信号，极大程度减少人工操作，提升用户体验。
在一种实现方式中，所述对所述第一信号进行处理包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行延时处理，得到第二信号。
在一种实现方式中，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOx浓度；
对经过解析的所述第一信号进行上下偏移处理，得到第二信号。
在一种实现方式中，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOx浓度；
对经过解析的所述第一信号进行滤波处理，得到第二信号。
在一种实现方式中，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行延时处理、或上下偏移处理、或滤波处理中的多种处理，得到第二信号。
在一种实现方式中，所述氮氧传感器无故障。
在一种实现方式中，所述氮氧传感器出现故障包括延时故障、漂移故障、老化故障中的一种或多种。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟氮氧传感器故障的设备，其特征在于，所述设备包括氮氧传感器、信号处理装置、车身总线CAN1以及车身总线CAN2；
所述氮氧传感器通过所述车身总线CAN1与所述信号处理装置相连；
所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连，所述信号处理装置用于对所述氮氧传感器发来的第一信号进行处理，得到第二信号，并发送至所述发动机；
其中，所述第一信号为车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机相连包括：
所述信号处理装置通过所述车身总线CAN2与发动机线束相连，所述发动机线束为所述发动机上用于连接外部其它设备的连接线。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述氮氧传感器无故障。
4.一种模拟氮氧传感器故障的方法，其特征在于，由信号处理装置执行，所述方法包括：
接收第一信号，所述第一信号为氮氧传感器监测到的、车辆排气管道中不同监测时间下对应的NOX浓度的信号；
对所述第一信号进行处理，得到第二信号，所述第二信号为所述第一信号在所述氮氧传感器出现故障时对应的信号；
向发动机发送所述第二信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一信号进行处理包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行延时处理，得到第二信号。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行上下偏移处理，得到第二信号。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行滤波处理，得到第二信号。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一信号进行处理，得到第二信号包括：
解析所述第一信号中，不同监测时间下对应的NOX浓度；
对经过解析的所述第一信号进行延时处理、或上下偏移处理、或滤波处理中的多种处理，得到第二信号。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氮氧传感器无故障。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氮氧传感器出现故障包括延时故障、漂移故障、老化故障中的一种或多种。
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