CN115234349A - 用于检测传感器异常的方法 - Google Patents

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Abstract

用于检测传感器异常的方法。本公开总体上涉及一种用于在形成排气后处理系统(EATS)(204)的一部分的第一氮氧化物(NOx)传感器(214，216)处进行异常检测的计算机实现的方法，其中，EATS联接在内燃发动机(ICE)(202)的下游。所公开的方法应用对ICE的操纵来检测这种可能的异常。本公开还涉及一种对应的发动机系统(200)和计算机程序产品。

Description

用于检测传感器异常的方法
技术领域
本公开总体上涉及一种用于在形成排气后处理系统(EATS)的一部分的第一氮氧化物(NOx)传感器处进行异常检测的计算机实现的方法，其中，该EATS联接在内燃发动机(ICE)的下游。所公开的方法应用对ICE的操纵来检测这种可能的异常。本公开还涉及一种对应的发动机系统和计算机程序产品。
背景技术
正在持续进行研发，以减少例如包括基于柴油的内燃发动机的车辆(例如卡车)中的排放。这种柴油发动机具有最高约52％的效率，因此是化石能源的最佳转换器。然而，只有在升高的燃烧温度下才可能有这种高效率，在该升高的燃烧温度下，柴油发动机的排气中不可避免地含有高水平的氮氧化物(NOx)(通常与颗粒物(PM)结合在一起)。
考虑到保护环境和节约有限的化石能源供应，减少排气中的NOx和颗粒物(PM)已变得非常重要。而且，当前的法规排放要求通常规定了排放控制，因此排气后处理系统(EATS)是必要的。通常，这种EATS包括用于将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)的选择性催化还原(SCR)、颗粒过滤器和用于减少NOx排放的单元。一旦排气温度高于约200℃至250℃，EATS就会起作用。然而，确保EATS以最佳方式起作用是复杂的，并且确保仅将最低水平的NOx释放到环境中是有问题的。
首先，为了能够允许EATS以环境优化的方式操作，与EATS一起使用的NOx传感器必须正常起作用。这种传感器的失效(例如由于出问题/寿命终止)将极大地影响EATS的功能。US20110252767中提出了调查来自NOx传感器的测量值的可靠性的示例性实施方案。US20110252767应用了一种诊断方案，其中，在后处理部件再生事件期间，选择性地停止尿素剂量(dosage)。针对喷射尿素和停止尿素喷射的时间段，比较来自NOx传感器的频率数据。
尽管US20110252767提高了诊断NOx传感器表现如何的整体能力，但似乎仍有进一步提高的空间，尤其是考虑到在所计划的后处理部件再生事件之外也执行这种诊断的能力。
发明内容
根据本公开的一方面，通过用于在包含在排气后处理系统(EATS)中的第一氮氧化物(NOx)传感器处进行异常检测的计算机实现的方法，至少部分地缓解了上述问题，该排气后处理系统(EATS)联接在内燃发动机(ICE)的下游，该ICE包括控制单元，该控制单元适于控制ICE的操作并且被布置成与第一NOx传感器通信，其中，该方法包括以下的步骤：在控制单元处选择第一组控制参数，以操作ICE来生成第一输出；通过利用具有预定波形的调节信号操纵第一组控制参数而在控制单元处形成第二组控制参数，以操作所述ICE，该调节信号适于改变由发动机产生的NOx的量；使用该控制单元根据第二组控制参数来操作ICE；在该控制单元处接收在第一预定时间段内收集的来自第一NOx传感器的测量数据；使用该控制单元确定所述调节信号的预定波形与来自第一NOx传感器的测量数据之间的第一匹配水平；以及，如果第一匹配水平低于第一预定阈值，则使用该控制单元指示第一NOx传感器处存在异常。
本公开基于允许对一个NOx传感器(其中，该NOx传感器形成排气后处理系统(EATS)的一部分)进行独立诊断的期望，也就是说，不必依赖于对来自多个NOx传感器的测量值之间的比较。另外，本发明人已经确认了允许在ICE的正常使用/操作期间实现这种诊断的需要，也就是说，不必限于当EATS执行后处理部件再生事件时。这与通过将调节信号引入到用于控制ICE的一般控制参数上而实现的本公开一致，其中，提供该调节信号用于改变ICE如何产生NOx。然而，该调节信号不是随机选择的，而是遵循预定形状或波形。考虑到这种已知的预定形状或波形，那么，通过本公开，将有可能查看来自NOx传感器的“真实”测量值是否与所述预定形状/波形匹配。
然后，将研究来自NOx传感器的实际测量值与所述预定形状/波形之间的匹配，以查看它们拟合的程度，并且在所述拟合处于期望水平(高于预定阈值)的情况下，则认为NOx传感器正以正确方式运行。相反，在来自NOx传感器的实际测量值与所述预定形状/波形之间存在比较不期望的匹配的情况下，则认为NOx传感器不正确并且认为存在异常。
应该理解，当单独使用时，表述“第一NOx传感器”指包含在EATS中的任何NOx传感器。相应地，根据本公开的诊断方案因此可以单独应用于形成EATS的一部分的可能多个NOx传感器中的每一个NOx传感器。也就是说，如下面将进一步讨论的，与第一NOx传感器同样(just)的其它传感器可形成EATS的一部分，例如第二传感器。
在本公开的范围内，可以确定第一预定时间段内累加的第一匹配水平，这可能通过在第一预定时间段(采样)期间多次确定来自NOx传感器的实际测量值与所述预定形状/波形之间的差值来进行。然后可以累加这些差值，以确定“组合的”第一匹配水平。替代地，可以识别出来自NOx传感器的实际测量值与所述预定形状/波形之间的最大差值，并使用这样的值来定义第一匹配水平(以便稍后用于与第一预定阈值比较)。第一预定阈值又可以基于用于将来自NOx传感器的实际测量值与所述预定形状/波形进行比较的匹配方案来选择。在一些实施例中，第一预定阈值被归一化或被滤波为来自NOx传感器的实际测量值与所述预定形状/波形之间的差值的5％至25％，优选10％。
因此，本公开所带来的优点包括以离散的方式调查NOx传感器是否表现正确或不正确，而不必迫使ICE/EATS进入所述后处理部件再生事件(这在某些情形(可能生成碳烟)下可能是非常不希望和不想要的)。相比之下，根据本公开的诊断方案可以在不需要升高EATS温度的情况下执行，这意味着对NOx传感器的诊断可以完全“在后台”执行。因此，可以选择所述预定形状/波形的强度/幅值，使得整个诊断过程对于例如ICE的操作者而言基本上不会被注意到。也就是说，如果需要，可以选择这样的强度/幅值以确保由发动机产生的NOx的量变化“足够大”，在一些实施例中变化至少2％-5％，并且可能最高达15％。另外，在一些实施例中，可以基于所述预定形状/波形的强度/幅值来选择第一预定时间段的持续时间。在一个实施例中，第一预定时间段是至少0.5秒，优选是至少2分钟。还应理解，在一些实施例中，所述预定形状/波形也可以是不对称形状的。
在一个实施例中，用于控制本诊断方案的操作的控制单元可以是电子控制单元(ECU)，它也至少部分用于控制与ICE相关的功能。然而，在一些替代实施例中，该控制单元的功能中的至少一部分可以使用诸如云服务器的远程服务器来执行，其中，该云服务器通过网络连接到与ICE一起提供的电子控制单元(ECU)。这样，可以允许将所述预定形状/波形下载到ECU，例如根据EATS/ICE组合的类型将所述预定形状/波形下载到ECU。所述预定形状/波形潜在地也可以随时间而改变，例如取决于与其它ICE/EATS组合相关地执行的对应诊断过程的结果。因此，在“自己的”ICE/EATS组合下执行的诊断过程的结果可以与其它ICE/EATS组合共享。还可以根据ICE/EATS组合的操作条件而选择性地激活当前诊断方案。例如，在某些情况下可能不希望激活当前诊断方案，例如其中固有的高NOx排放与调节信号相结合会将所产生的NOx排放推到法规限制之外的情况。类似地，在SCR转化效率中等偏低的情况下或者如果ICE在接近NOx的饱和极限(最大值或最小值)的点操作，则可能不希望激活当前诊断方案。
根据本公开，可以允许所述预定波形为正弦或矩形形状的，或者包括任何形式的周期性波形。这样的形状通常可容易地由控制单元形成和检测。然而，其它形状当然也是可能的并且在本公开的范围内，例如包括梯形波形或逐步变化的波形。优选的是，如果波形在第一预定时间段内振荡多次，这意味着该波形在第一预定时间段内重复至少两次。然而，也有可能引入具有如下频率的波形：其中，例如，在第一预定时间段内只有单个周期被拟合。因此，在一些实施例中，可以基于所选择的预定波形的类型来选择第一预定时间段。
在本公开的实施例中，所述EATS包括选择性催化还原(SCR)装置，第一传感器布置在该SCR装置的上游，所述EATS还包括布置在该SCR装置下游的第二NOx传感器，并且该方法进一步包括以下步骤：在控制单元处接收在第一预定时间段内收集的来自第二NOx传感器的测量数据；使用该控制单元确定来自第一NOx传感器的测量数据或所述调节信号的预定波形与来自第二NOx传感器的测量数据之间的第二匹配水平；以及，如果第二匹配水平低于第二预定阈值，则使用该控制单元指示在第二NOx传感器处存在异常。因此，根据本公开，也可以对第二NOx传感器进行诊断，以确定是否存在异常。同样在本实施例中，可以以与上文关于第一匹配水平所讨论的类似的方式来确定第二匹配水平。
为了优化该异常确定过程，如果第一匹配水平高于第一预定阈值，则优选仅执行对第二匹配水平的确定。因此，仅在第一NOx传感器被确定为正确运行的情况下，才对第二NOx传感器进行异常诊断。
优选地，根据本公开的诊断方案还包括：如果与来自第一NOx传感器的测量数据相比，来自第二NOx传感器的测量数据被相移，则使用该控制单元指示存在氨(NH3)泄漏。也就是说，如果与来自第一NOx传感器的测量数据相比，来自第二NOx传感器的测量数据是相反的(波形)，则SCR催化剂处可能存在氨(NH3)泄漏。然后，可能需要进一步调查来消除氨(NH3)泄漏。
在一个实施例中，可以选择所述调节信号来操纵以下项中的至少一个：EGR阀、废气门阀位置、进气节流阀位置、燃料喷射压力、燃料喷射正时、可变几何涡轮机(VGT)位置以及点火正时。所列出的操纵EATS/ICE组合的方式中的每一种方式都相当容易实施，并且可以单独使用或组合使用，以实现所产生的NOx的期望的“波形波动”，然后以上述方式通过第一NOx传感器和(可能的)第二NOx传感器来测量它。
根据本公开的另一方面，提供了一种发动机系统，该发动机系统包括内燃发动机(ICE)、联接在ICE下游的排气后处理系统(EATS)、第一氮氧化物(NOx)传感器以及控制单元，其中，该控制单元被布置成：选择第一组控制参数，以操作所述ICE生成第一输出；通过利用具有预定波形的调节信号操纵第一组控制参数来形成第二组控制参数，以操作所述ICE，所述调节信号适于改变由发动机产生的NOx的量；根据第二组控制参数来操作ICE；接收在第一预定时间段内收集的来自第一NOx传感器的测量数据；确定所述调节信号的预定波形与来自第一NOx传感器的测量数据之间的第一匹配水平；以及，如果第一匹配水平低于第一预定阈值，则指示第一NOx传感器处存在异常。本公开的这一方面提供了与上文关于本公开的前一方面所讨论的类似的优点。
本计算机实现的方法的其它效果和特征类似于上文已经关于本公开的前一方面所呈现的效果和特征。
此外，在一些实施例中，如上所述的发动机系统可以是车辆的部件，还包括上述ICE/EATS组合。这样的车辆则例如可以是卡车、公共汽车、轿车和工程机械中的至少一种。然而，尿素喷射控制系统也可用在其中ICE/EATS组合用于除了推进车辆之外的其它目的的其它应用中。这种实施方案的一个示例是包括ICE EATS组合的发电机。该ICE则通常是柴油动力发动机或由氢驱动的火花点火(SI)ICE。应当理解，其它应用也是可能的，例如与任何种类的船舶(例如包括海洋船舶)相关的其它应用。
根据本公开的附加方面，提供了一种包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品，在该非暂时性计算机可读介质上存储有用于控制发动机系统的计算机程序组件，该发动机系统包括内燃发动机(ICE)、联接在ICE下游的排气后处理系统(EATS)、第一氮氧化物(NOx)传感器以及控制单元，其中，该计算机程序产品包括：用于在该控制单元处选择第一组控制参数以操作ICE生成第一输出的代码；用于通过利用具有预定波形的调节信号操纵第一组控制参数而在该控制单元处形成第二组控制参数以操作ICE的代码，该调节信号适于改变由发动机产生的NOx的量；用于使用该控制单元根据第二组控制参数来操作ICE的代码；用于在该控制单元处接收在第一预定时间段内收集的来自第一NOx传感器的测量数据的代码；用于使用该控制单元确定所述调节信号的预定波形与来自第一NOx传感器的测量数据之间的第一匹配水平的代码；以及用于在第一匹配水平低于第一预定阈值的情况下使用该控制单元指示第一NOx传感器处存在异常的代码。而且，本公开的这一方面提供了与上文关于本公开的先前方面所讨论的类似的优点。
本计算机程序产品的其它效果和特征类似于上文已经关于本公开的先前方面所呈现的效果和特征。
由服务器执行的用于根据本公开进行操作的软件可以存储在计算机可读介质上，该计算机可读介质可以是任何类型的存储器设备，包括以下项中的一种：可移动非易失性随机存取存储器、硬盘驱动器、软盘、CD-ROM、DVD-ROM、USB存储器、SD存储卡或本领域已知的类似的计算机可读介质。
在以下描述中，公开了本公开的其它优点和有利特征。
附图说明
参考附图，以下是作为示例引述的本公开的实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1示出了卡车、公共汽车和轮式装载机，这些车辆中可以包括根据本公开的发动机系统，
图2概念性地示出了用于根据本公开的当前优选实施例的内燃发动机(ICE)的尿素喷射控制系统，它被包括为例如用于图1所示的车辆的推进装置的部件，
图3A至图3E提供了不同调节信号的喷射的说明性示例，
图4示出了氨(NH3)泄漏检测的示例，并且
图5示出了根据本公开的实施例的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的当前优选实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式实现，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。在全文中，相同的附图标记指代相同的元件。
现在参考附图并且特别参考图1，描绘了一种示例性的车辆(在此被示出为卡车100)，在该车辆中可以包括根据本公开的发动机系统200(如图2所示)。发动机系统200当然可以被实施为公共汽车102、轮式装载机104、轿车、发电机等(可能以稍微不同的方式实施)。
例如，该车辆可以是纯基于燃烧的车辆(例如，包括柴油ICE或由氢驱动的火花点火(SI)ICE)或混合动力车辆，该混合动力车辆包括电机和内燃发动机。该车辆还可以是手动操作的，完全手动或半自动的。
现在转向图2，其概念性地示出了根据本公开的当前优选实施例的发动机系统200。发动机系统200包括内燃发动机(ICE)202，其中，ICE 202设有布置在ICE 202下游的排气后处理系统(EATS)204。在一个实施例中，发动机系统200包括尿素喷射器206，该尿素喷射器206适于将尿素喷射到ICE 202的排气管线208中，排气管线208布置成与EATS 204的选择性催化还原(SCR)催化剂210流体连通。SCR催化剂210例如可以包括在200℃至500℃的范围内具有最佳NOx转化性能的碱金属/沸石配方。
发动机系统200还包括控制单元212，该控制单元212被提供用于控制尿素喷射器206。ICE 202通常布置成与进气歧管(未示出)及排气管线208连通。图2中未包括ICE 202的其它部件。
还原剂(例如尿素水溶液)储存在存储容器211中，并且使用尿素喷射器206输送到SCR催化剂210的上游。该还原剂由泵通过尿素注射器206的控制阀来计量输出(meteredout)，其中，该泵和阀均由控制单元212控制。然后，空气和还原剂以汽化状态被喷射到排气管线218中，由此，蒸气在进入SCR催化剂210时被引入到排气混合物中。
发动机系统200还包括两个单独的NOx传感器，其中，第一NOx传感器214布置在SCR催化剂210的上游，而第二NOx传感器216布置在SCR催化剂210的下游。第一NOx传感器214和第二NOx传感器216分别联接在来自ICE 202的排气进入SCR催化剂210和离开SCR催化剂210的路径中。这些传感器214、216的输出由控制单元212获取，并由控制单元212使用，例如用于控制尿素喷射器206以及用于确定SCR催化剂210的NOx转化效率。
EATS 204优选还包括颗粒过滤器(未示出)，该颗粒过滤器布置在SCR催化剂210的下游并且用于捕集在ICE 202的操作期间产生的颗粒物(例如碳烟)。该微粒过滤器可以由各种材料制成，包括堇青石、碳化硅和其它高温氧化物陶瓷。
控制单元212例如可以是包含在车辆100、102、104中的电子控制单元(ECU)，其可能表现为通用处理器、专用处理器、包含处理组件的电路、一组分布式处理组件、被配置成用于处理的一组分布式计算机、现场可编程门阵列(FPGA)等。控制单元212可以是或可以包括任何数量的用于进行数据或信号处理或用于执行存储器中存储的计算机代码的硬件组件。该存储器可以是用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个设备，该数据和/或计算机代码用于完成或促进本说明书中描述的各种方法。该存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器。该存储器可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或任何其它类型的用于支持本说明书的各种活动的信息结构。根据示例性实施例，任何分布式或本地存储设备可以与本说明书中的系统和方法一起使用。根据示例性实施例，该存储器可通信地连接到处理器(例如，经由电路或任何其它有线连接、无线连接或网络连接)，并且包括用于执行本文中描述的一个或多个过程的计算机代码。
进一步参照图3和图5，在发动机系统200的操作期间，根据本公开的诊断过程包括：选择S1第一组控制参数，以操作ICE 202来生成第一输出。该第一输出例如可以是提供用于推进如图1所示的车辆100、102、104之一(例如用于总体上移动车辆100、102、104)的一定量的扭矩。如图3A所示的曲线302又例示了当根据第一组控制参数操作时由ICE 202生成的NOx的量(即，需要由EATS 204处理的NOx的量)。
然而，根据本公开，不是使用第一组参数来直接操作ICE 202。而是，由控制单元212形成S2第二组控制参数，其中，第二组参数旨在用于操作ICE 202。第二组参数代表第一组参数的“被操纵版本”，其中，第二组参数是通过使用具有预定波形的调节信号操纵第一组参数而形成的。在图3B中呈现这种波形304的第一示例。形成总体调节信号的目的是改变由ICE 202产生的NOx的量。然后，该调节信号(即，由波形304表示)与第一组控制参数组合，以形成第二组控制参数来操作ICE 202。
一旦已经确定了第二组控制参数，控制单元212就操作S3 ICE 202。ICE 202的基于第二控制参数的操作当然也将生成输出。然而，由于第二控制参数已经被用所述调节信号进行了“操纵”，所以基于第二控制参数的操作与第一输出略有不同。对应地，与图3A所示的曲线302相比，当根据第二组控制参数操作时由ICE 202生成的NOx的量将不同。也就是说，当根据第二组控制参数操作时由ICE 202生成的NOx的量也将取决于所述调节信号，从而导致如图3C所示的曲线306，其表示当根据第一组控制参数操作时由ICE 202生成的NOx的量。如从图3C可见，曲线306受到所述调节信号影响。
因此，控制单元212可适于接收S4在第一预定时间段内(例如在60秒的持续时间内)收集的来自第一NOx传感器214的测量数据。然后，控制单元212将分析来自第一NOx传感器214的测量数据，以确定S5第一匹配水平，其中，第一匹配水平提供了来自第一NOx传感器214的测量数据与所述调节信号的相关程度的指示。如果存在比较好的匹配，则根据本公开，这由比较高的第一匹配水平来例示。对应地，在所述比较是“差”的情况下，这由比较低的第一匹配水平来表示。
控制单元212然后可以将第一匹配水平与预定阈值进行比较。在确定第一匹配水平低于该阈值的情况下，则控制单元212可以指示S6第一NOx传感器214处存在异常。
在图3A、图3B和图3C中提供的示例涉及所述调节信号是正弦形状的波形，如图3B中的曲线304所具体示出的。然而，如上文所讨论的，任何其它的预定波形形状都是可能的，并且在本公开的范围内。例如，并且如图3D所示，所述预定波形形状例如可以是三角形形状的，如曲线308所例示的那样。图3A的曲线302和调节信号308的组合将对应地生成如图3E中呈现的曲线310。
在图4中，示出了氨(NH3)泄漏检测的示例。图4示出了曲线402，其表示由第一NOx传感器214在预定时间段内提供的示例性测量值。图4还示出了曲线404，其表示在相同的预定时间段内由第二NOx传感器216提供的测量值。通常，由第二NOx传感器216提供的测量值表明当排气通过SCR催化剂210时、排气中存在的NOx的量已经减少。然而，如研究曲线402和404时显而易见的，与曲线402相比，曲线404处于“反相”。这种情形是氨(NH3)泄漏的指示。如果存在这种情形，则控制单元212可以以对应的方式提供氨(NH3)泄漏的指示。
应当理解，图3和图4中呈现的曲线仅被提供用于例示本公开。因此，与本公开的“真实实施方案”相比，将存在差异。
总之，本公开涉及一种用于在包含在排气后处理系统(EATS)中的第一氮氧化物(NOx)传感器处进行异常检测的计算机实现的方法，该排气后处理系统(EATS)联接到内燃发动机(ICE)的下游，该ICE包括控制单元，该控制单元适于控制ICE的操作并且被布置成与第一NOx传感器通信，其中，该方法包括以下步骤：在该控制单元处选择第一组控制参数，以操作ICE来生成第一输出；在该控制单元处选择具有预定波形的调节信号，该调节信号适于改变由发动机产生的NOx的量；通过利用所述调节信号操纵第一组控制参数而在该控制单元处形成第二组控制参数，以操作所述ICE；使用该控制单元根据第二组控制参数来操作ICE；在该控制单元处接收在第一预定时间段内收集的来自第一NOx传感器的测量数据；使用该控制单元确定所述调节信号的预定波形与来自第一NOx传感器的测量数据之间的第一匹配水平；以及，如果第一匹配水平低于第一预定阈值，则使用该控制单元指示第一NOx传感器处存在异常。
本公开所带来的优点包括可以对形成排气后处理系统(EATS)的一部分的NOx传感器进行独立诊断，而不必依赖对来自多个NOx传感器的测量值之间的比较。
关于根据本公开的尿素喷射控制系统的上述讨论已经针对其中EATS仅包括单个SCR催化剂的实施方案进行了说明。然而，应当理解，所提出的尿素喷射控制系统也可以用于包括不止一个SCR催化剂(例如两个SCR催化剂)的实施方案。还应理解，有些实施方案可以包括不止两个NOx传感器，例如当实施方案包括不止一个SCR催化剂时。
本公开设想了用于实现各种操作的方法、设备和在任何机器可读介质上的程序产品。本公开的实施例可以使用现有的计算机处理器来实施、或者通过用于适当系统(为了此目的或另一目的而并入)的专用计算机处理器来实施、或者通过硬连线系统来实施。在本公开的范围内的实施例包括具有机器可读介质的程序产品，在该机器可读介质上携载或存储有机器可执行指令或数据结构。这样的机器可读介质可以是能够被通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何可用介质。
作为示例，这样的机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者可以用于携载或存储呈机器可执行指令或数据结构形式的所需程序代码并且能够被通用计算机或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何其它介质。当信息通过网络或另一通信连接(硬连线、无线、或者硬连线和无线的组合)传输到或提供给机器时，该机器正确地将所述连接视为机器可读介质。因此，任何这样的连接被适当地称为机器可读介质。上述的组合也被包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机执行特定功能或功能组的指令和数据。
虽然附图可能示出了方法步骤的特定顺序，但这些步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。此外，可以同时或部分同时地执行两个或更多个步骤。这种变型例将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计师的选择。所有这些变型例都在本公开的范围内。同样，软件实施方案可以用基于规则的逻辑和其它逻辑通过标准编程技术来完成，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。此外，尽管已参考本公开的特定示例性实施例描述了本公开，但对于本领域技术人员来说，许多不同的变更、修改等将变得明显。
本领域技术人员在实践所要求保护的公开内容时，通过研究附图、本公开内容和所附权利要求书，能够理解和实现所公开的实施例的变型例。另外，在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。

Claims (15)

1.一种用于在包含在排气后处理系统(EATS)(204)中的第一氮氧化物(NOx)传感器(214，216)处进行异常检测的计算机实现的方法，所述排气后处理系统(204)联接在内燃发动机(ICE)(202)的下游，所述ICE包括控制单元(212)，所述控制单元适于控制所述ICE的操作并且被布置成与所述第一NOx传感器通信，其中，所述方法包括以下步骤：
在所述控制单元处选择(S1)第一组控制参数，以操作所述ICE来生成第一输出，
通过利用具有预定波形的调节信号操纵所述第一组控制参数而在所述控制单元处形成(S2)第二组控制参数，以操作所述ICE，所述调节信号适于改变由所述发动机产生的NOx的量，
使用所述控制单元根据所述第二组控制参数来操作(S3)所述ICE，
在所述控制单元处接收(S4)在第一预定时间段内收集的来自所述第一NOx传感器的测量数据(306，310)，
使用所述控制单元确定(S5)所述调节信号的所述预定波形与来自所述第一NOx传感器的所述测量数据之间的第一匹配水平，以及
如果所述第一匹配水平低于第一预定阈值，则使用所述控制单元指示(S6)所述第一NOx传感器处存在异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定波形被选择为正弦或矩形形状的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述EATS包括选择性催化还原(SCR)装置(210)，所述第一传感器(214)布置在所述SCR装置的上游，所述EATS还包括布置在所述SCR装置下游的第二NOx传感器(216)，并且所述方法进一步包括以下步骤：
在所述控制单元处接收在所述第一预定时间段内收集的来自所述第二NOx传感器的测量数据(404)，
使用所述控制单元确定来自所述第一NOx传感器的所述测量数据(306，310，402)或所述调节信号(304，308)的所述预定波形与来自所述第二NOx传感器的所述测量数据之间的第二匹配水平，以及
如果所述第二匹配水平低于第二预定阈值，则使用所述控制单元指示所述第二NOx传感器处存在异常。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，仅在所述第一匹配水平高于所述第一预定阈值的情况下才执行对所述第二匹配水平的确定。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括以下步骤：
如果与来自所述第一NOx传感器的所述测量数据相比，来自所述第二NOx传感器的所述测量数据被相移，则使用所述控制单元指示存在氨(NH3)泄漏。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节信号被布置成用于操纵以下项中的至少一个：EGR阀、废气门阀位置、进气节流阀位置、燃料喷射压力、燃料喷射正时、可变几何涡轮机(VGT)位置、以及点火正时。
7.一种发动机系统(200)，包括：
内燃发动机(ICE)(202)，
联接在所述ICE下游的排气后处理系统(EATS)(204)，
第一氮氧化物(NOx)传感器(214，216)，以及
控制单元(212)，
其中，所述控制单元被布置成：
选择第一组控制参数，以操作所述ICE来生成第一输出，
通过利用具有预定波形的调节信号操纵所述第一组控制参数而形成第二组控制参数，以操作所述ICE，所述调节信号适于改变由所述发动机产生的NOx的量，
根据所述第二组控制参数操作所述ICE，
接收在第一预定时间段内收集的来自所述第一NOx传感器的测量数据(304)，
确定所述调节信号的所述预定波形与来自所述第一NOx传感器的所述测量数据之间的第一匹配水平，并且
如果所述第一匹配水平低于第一预定阈值，则指示所述第一NOx传感器处存在异常。
8.根据权利要求7所述的发动机系统，其中，所述预定波形被选择为正弦或矩形形状的。
9.根据权利要求7所述的发动机系统，其中，所述EATS包括选择性催化还原(SCR)装置(210)，所述第一NOx传感器(214)布置在所述SCR装置的上游，所述系统还包括布置在所述SCR装置下游的第二NOx传感器(216)，并且所述控制单元还适于：
接收在所述第一预定时间段内收集的来自所述第二NOx传感器的测量数据(404)，
确定来自所述第一NOx传感器的所述测量数据(306，310，402)或所述调节信号(304，308)的所述预定波形与来自所述第二NOx传感器的所述测量数据之间的第二匹配水平，并且
如果所述第二匹配水平低于第二预定阈值，则指示所述第二NOx传感器处存在异常。
10.根据权利要求9所述的发动机系统，其中，仅在所述第一匹配水平高于所述第一预定阈值的情况下才执行对所述第二匹配水平的确定。
11.根据权利要求9所述的发动机系统，其中，所述控制单元还适于：
如果与来自所述第一NOx传感器的所述测量数据相比，来自所述第二NOx传感器的所述测量数据被相移，则指示存在氨(NH3)泄漏。
12.根据权利要求7所述的发动机系统，其中，所述调节信号被布置成用于操纵以下项中的至少一个：EGR阀、废气门阀位置、进气节流阀位置、燃料喷射压力、燃料喷射正时、可变几何涡轮机(VGT)位置以及点火正时。
13.一种车辆，其包括根据权利要求7所述的发动机系统。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述车辆是卡车(100)和工程机械(104)中的至少一种。
15.一种包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品，在所述非暂时性计算机可读介质上存储有用于控制发动机系统(200)的计算机程序组件，所述发动机系统包括：
内燃发动机(ICE)(202)，
联接在所述ICE下游的排气后处理系统(EATS)(204)，
第一氮氧化物(NOx)传感器(214，216)，以及
控制单元(212)，
其中，所述计算机程序产品包括：
用于在所述控制单元处选择第一组控制参数以操作所述ICE来生成第一输出的代码，
用于通过利用具有预定波形的调节信号操纵所述第一组控制参数而在所述控制单元处形成第二组控制参数以操作所述ICE的代码，所述调节信号适于改变由所述发动机产生的NOx的量，
用于使用所述控制单元根据所述第二组控制参数来操作所述ICE的代码，
用于在所述控制单元处接收在第一预定时间段内收集的来自所述第一NOx传感器的测量数据(306，310)的代码，
用于使用所述控制单元确定所述调节信号的所述预定波形与来自所述第一NOx传感器的所述测量数据之间的第一匹配水平的代码，以及
用于在所述第一匹配水平低于第一预定阈值的情况下使用所述控制单元指示所述第一NOx传感器处存在异常的代码。
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