CN117539302B - 一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备 - Google Patents
一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117539302B CN117539302B CN202311753004.2A CN202311753004A CN117539302B CN 117539302 B CN117539302 B CN 117539302B CN 202311753004 A CN202311753004 A CN 202311753004A CN 117539302 B CN117539302 B CN 117539302B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- nitrogen
- target
- oxygen sensor
- ceramic chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 139
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 96
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 15
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 8
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical class ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/41—Oxygen pumping cells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/30—Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
本发明公开一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备,方法包括以下步骤:对氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度;根据预设参数值生成氮氧传感器的目标加热温度;根据陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,控制当前头部温度升高至目标加热温度。本发明首先对陶瓷芯片进行预热,从而蒸发掉探头内部的水汽,避免陶瓷芯片开裂;同时根据氮氧传感器的当前工作状态对预设目标工作温度进行调节,比如在氮氧传感器全新时采用温度范围内相对较低的目标工作温度,提高效率,降低能耗;而在O2扩散速率下降时,在温度范围内提高目标工作温度,从而提高泵氧效果和扩散速率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车尾气处理领域,尤其涉及一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备。
背景技术
氮氧传感器主要用于柴油发动机尾气处理系统,通常尾气排气管路有至少两只氮氧传感器,分别安装于三元催化前和SCR后,前氧用于检测尾气的O2含量和NOx浓度,反馈给ECU做调整,后氧用于检测三元催化及SCR的工作效率,因此,氮氧传感器的测量精度对于整车后处理系统至关重要。在氮氧传感器工作时,尾气依次进入陶瓷芯片的各个腔室,经泵氧电极不断除去尾气中的O2,并将处理后的NO尾气通入测量泵,经测量泵泵氧并将尾气的浓度值以极限电流的形式反馈到电控单元中,电控单元通过CAN总线与整车控制中心通讯,将NOx及O2的浓度实时发送给汽车CAN总线,以减少尾气中NOx的排放。
在氮氧传感器工作过程中需要对陶瓷芯片进行加热,而陶瓷芯片基体的离子导电性能受温度影响较大,不同温度会影响能斯特电势和O2的扩散速率,从而影响氮氧传感器检测准确性和检测效率。现有技术通常在设计过程中对不同温度下的陶瓷芯片气敏特性进行测试,确定最佳工作温度,这个最佳工作温度在后期氮氧传感器的实际使用过程中是保持不变的。但是基于车辆的不同使用方法以及氮氧传感器的使用时长,其内部扩散障的堵塞程度也存在较大区别,对O2扩散速率的影响也不一样,继续采用出厂时的最佳工作温度会导致氮氧测量值不准确,也会极大影响氮氧传感器的响应时间。
发明内容
本发明提供了一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备,解决了以上所述的技术问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种氮氧传感器的温度控制方法,包括以下步骤:
步骤1,对所述氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至所述陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度;
步骤2,获取露点启动指令,并采集预设参数值,根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度;
步骤3,获取所述陶瓷芯片的当前头部温度,根据预设分段加热方法控制当前头部温度升高至所述目标加热温度。
本发明实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现以上所述的氮氧传感器的温度控制方法。
本发明实施例的第三方面提供了一种氮氧传感器的温度控制设备,包括所述的计算机可读存储介质和处理器,所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述氮氧传感器的温度控制方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种氮氧传感器的温度控制装置,包括预热模块、温度生成模块和加热模块,
所述预热模块用于对所述氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至所述陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度;
所述温度生成模块用于获取露点启动指令,并采集预设参数值,根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度;
所述加热模块用于获取所述陶瓷芯片的当前头部温度,根据预设分段加热方法控制当前头部温度升高至所述目标加热温度。
本发明提供了一种氮氧传感器的温度控制方法,首先对陶瓷芯片进行预热至预设预热温度,从而蒸发掉探头内部的水汽,以防在正常加热模式下大功率加热时,热量不均匀,导致陶瓷芯片开裂,损坏探头。同时根据预设参数获知氮氧传感器的当前工作状态,比如扩散障的堵塞程度,从而对预设目标工作温度进行调节,比如在氮氧传感器全新时采用温度范围内相对较低的目标工作温度,提高检测效率,降低能耗;而在使用时间较长导致扩散障堵塞时,相应提高目标工作温度,提高泵氧效率,从而提高氮氧传感器的检测准确率和检测效率。
为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本发明较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是实施例1提供的氮氧传感器的温度控制方法的流程示意图;
图2是实施例2提供的氮氧传感器的温度控制装置的结构示意图;
图3是实施例3提供的氮氧传感器的温度控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是,如果不冲突,本发明实施例中的各个特征可以相互结合,均在本发明的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者,本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定,仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
图1是实施例1提供的一种氮氧传感器的温度控制方法的流程示意图。如图1所示,包括以下步骤:
步骤1,对所述氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至所述陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度,通常为100-200℃,比如120℃。采用该预热步骤可以蒸发掉探头内部的水汽,以防在正常加热模式下大功率加热时,热量不均匀,导致陶瓷芯片开裂,损坏探头等,提高检测结果的准确性,也延长了传感器的使用寿命。在具体实施例中,可以在预热过程中对陶瓷芯片的头部温度进行检测,当温度达到对应预热温度时,停止预热过程。或者根据历史数据预先设置一个合理的预热时长,当实际预热时间达到该预热时长后即可停止预热。
然后执行步骤2,获取露点启动指令,并采集预设参数值,比如根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度。发动机启动后,氮氧传感器首先将探头加热至以上预设预热温度(即露点温度)后,等待汽车电控单元的检测指令。此时排气温度传感器会采集汽车尾气的排气温度,当排气温度达到设定值后,汽车电控单元会向氮氧传感器发出检测指令,即露点启动指令。此时,采集预设参数值,根据该预设参数值衡量氮氧传感器的当前工作状态,比如扩散障堵塞程度等等,从而对预先设置的氮氧传感器的目标工作温度进行调整。比如在氮氧传感器全新时采用温度范围内相对较低的目标工作温度,提高检测效率,降低能耗;而在使用时间较长导致扩散障堵塞时,相应提高目标工作温度,提高泵氧效率,从而整体提高氮氧传感器的检测准确率和检测效率。
最后执行步骤3,获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,并采集所述陶瓷芯片的当前头部温度,根据所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,以控制陶瓷芯片的当前头部温度升高至所述目标加热温度。本实施例在加热过程中,根据加热阶段或者根据陶瓷芯片的当前头部温度与目标工作温度的接近程度,采用不同的加热电压。比如在加热初期或者陶瓷芯片的当前头部温度与目标工作温度差距较大时,可以采用较高的加热电压迅速将陶瓷芯片温度提高到中间值,然后降低加热电压,从而延迟加热时间,避免损坏陶瓷芯片。在具体加热过程中,加热电压可以采用PID方法或者采用PWM脉冲调节方法。比如采用PWM的占空比电压施加方式,加热电压的大小由单片机控制三极管的导通时间决定:加热初期,占空比较大,即加载在氮氧传感器加热器两端的加热电压较大,这样能够使氮氧传感器陶瓷芯片迅速升温,尽快使氮氧传感器达到工作状态;随着加热的进行,氮氧传感器的加热器电阻值变小,所以施加的加热电压断变小,以防止过大的电流对加热器造成损伤;当加热器阻值到达一设定值,即氮氧传感器已加热到所需的工作温度时,单片机控制加热电压恒定在目标加热电压,各个泵氧电极泵氧,测量泵采集电流信号,直至得到该氮氧传感器的氮氧浓度,测量过程结束。
以下通过具体实施例进行说明。
一个优选实施例中,预设参数包括所述氮氧传感器中扩散障的使用时长、所述氮氧传感器所处车辆的历史行驶数据和/或发动机历史状态数据等等。所述根据预设参数值获取氮氧传感器的目标加热温度,具体包括以下步骤:
获取所述氮氧传感器的基准加热温度;
根据所述预设参数值获取所述氮氧传感器的当前工作状态对应的优化温度;
采用所述优化温度对所述基准加热温度进行调节,生成所述氮氧传感器的目标加热温度。
具体来说,柴油车尾气成分中颗粒物较多,当排气进入氮氧传感器感应探头后,依次经过多个扩散障并流入对应的腔室中,最后再进行泵氧测量。由于扩散障是由许多微孔(孔隙率)构成或者是通过狭小的细缝扩散气体,气体中的颗粒物容易导致扩散障堵塞,堵塞发生以后,气体扩散速度会变慢,从而影响氮氧浓度的测量结果。 同时,历史行驶数据,(比如行驶速度)以及发动机历史状态数据(比如发动机的温度、转速等等)同样会影响扩散障的状态,从而影响气体扩散速度。以上优选实施例首先获取氮氧传感器的基准加热温度,该基准加热温度在氮氧传感器出厂测试过程中,通过不同温度下对陶瓷芯片进行气敏特性测试后得到,通常可以设置在600-800℃。然后查询预先设定的对应关系表,得到扩散障的使用时长、车辆的历史行驶数据和/或发动机历史状态数据等参数下的优化温度,通常处于基准加热温度的±50℃范围,从而保证陶瓷芯片头部能够快速加热到恒定的工作温度,缩短传感器的冷启动时间,提高测量数据的稳定性和一致性。
一个优选实施例中,为了提高测量效率,同时基于短时间内以上预设参数值的变化不会过快,因此无需每次测量前都重新确定目标加热温度,而是可以采用以下优选方案:获取所述氮氧传感器的持续工作时长,判断所述持续工作时长是否大于预设阈值,若是,则执行步骤2即重新获取目标加热温度,若否,则采用邻近时刻的历史加热温度作为本次测量的目标加热温度,从而保证了测量效率和准确性的平衡。
一个优选实施例中,所述步骤3根据所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,以控制陶瓷芯片的当前头部温度升高至所述目标加热温度,具体包括以下步骤:
以预设频率获取所述陶瓷芯片的当前头部温度;
根据所述陶瓷芯片的当前头部温度生成对应的目标加热电压;
以所述目标加热电压加热预设时长后,采集所述陶瓷芯片的当前中部温度和/或当前尾部温度;
获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,根据所述当前中部温度和/或所述当前尾部温度对所述目标加热电压进行调节,并采用调节后的目标加热电压继续加热,直至所述当前头部温度升高至所述目标加热温度。
上述优选实施例的加热过程中,综合考虑了陶瓷芯片的头部温度、中部温度和尾部温度,当实时采集的中部温度和/或尾部温度较高,比如中部温度超过了对应的目标中部温度和/或尾部温度超过了对应的目标尾部温度时,可以采用预设的固定值降低目标加热电压,或者根据当前温度和目标温度的差值灵活设置该目标加热电压的变化值,差值越大,目标加热电压下降的越多。
一个优选实施例中,根据所述陶瓷芯片的当前头部温度生成对应的目标加热电压,具体为:建立陶瓷芯片的头部温度与加热电极的头部电阻值的曲线关系图;查询所述曲线关系图,获取所述当前头部温度对应的当前电阻值和所述目标加热温度对应的目标电阻值;采集当前加热电压,并根据所述当前电阻值和所述目标电阻值对所述当前加热电压进行PID调节,生成对应的目标加热电压。这种通过实时温度的采集以及与设定值的不断比较,实现了系统的闭环检测、调节,保证陶瓷芯片头部能够快速加热到恒定的工作温度,缩短传感器的冷启动时间,提高测量数据的稳定性和一致性。
另一个优选实施例中,采用加热电极对所述陶瓷芯片进行加热,当对加热电极施加不同的加热电压时,加热电极的发热温度也会随之变化,从而控制陶瓷芯片的温度。具体来说,获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度包括以下步骤:
获取所述氮氧传感器的结构数据,所述结构数据包括氮氧传感器中各腔室的分布、大小;
获取加热电极的加热数据,结合所述结构数据模拟加热过程中车辆尾气在所述氮氧传感器扩散的温场分布;
根据所述温场分布生成所述加热电极在所述陶瓷芯片的阻值分布以及所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度。
具体来说,现有技术的加热控制方法通常仅仅考虑陶瓷芯片头部温度,在加热过程中,只需将陶瓷芯片头部温度加热到目标工作温度即可。而本实施例的加热方法,综合考虑了加热电极的加热数据,比如形状、阻值等,首先获取所述氮氧传感器的各腔室的分布、大小等数据从而结合该加热数据模拟加热过程中车辆尾气在氮氧传感器陶瓷芯片扩散的温场分布,即当某一温度的尾气进入陶瓷芯片并在陶瓷芯片扩散时,若采用不同温度对陶瓷芯片进行加热,陶瓷芯片各部分,包括头部、中部、尾部的温度变化情况。再结合该氮氧传感器的性能指标(比如陶瓷芯片的温度范围)和/或历史工作数据(比如窜漏电流数据等),利用该温场分布生成加热电极的阻值分布以及陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度等等,从而保证气体扩散效率的同时,避免加热过程中中部温度和/或尾部温度较高导致的电流窜漏。一个优选实施例中,加热电极头部可以弯曲状对称设计,从而满足陶瓷芯片工作时头部的温区分布要求;头部电阻约为引线电阻的1.5倍,该设计可确保陶瓷芯片头部迅速升温至最佳工作温度,同时使陶瓷芯片中部温度保持在300℃以下,尾部温度保持在85℃以下。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现以上所述的氮氧传感器的温度控制方法。
图2是实施例2提供的氮氧传感器的温度控制装置的结构示意图,如图2所示,包括预热模块100、温度生成模块200和加热模块300,
所述预热模块100用于对所述氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至所述陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度;
所述温度生成模块200用于获取露点启动指令,并采集预设参数值,根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度;
所述加热模块300用于获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,并采集所述陶瓷芯片的当前头部温度,根据所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,以控制陶瓷芯片的当前头部温度升高至所述目标加热温度。
一个优选实施例中,所述温度生成模块200具体包括:
第一获取单元,用于获取所述氮氧传感器的基准加热温度;
第一查询单元,用于根据所述预设参数值获取所述氮氧传感器的当前工作状态对应的优化温度;
第一优化单元,用于采用所述优化温度对所述基准加热温度进行调节,生成所述氮氧传感器的目标加热温度。
一个优选实施例中,所述温度控制装置还包括判断模块,所述判断模块用于获取所述氮氧传感器的持续工作时长,判断所述持续工作时长是否大于预设阈值,若是,则驱动所述温度生成模块200,若否,则采用邻近时刻的历史加热温度作为本次测量的目标加热温度。
一个优选实施例中,所述加热模块300具体包括:
第二获取单元,用于以预设频率采集所述陶瓷芯片的当前头部温度;
电压生成单元,用于根据所述陶瓷芯片的当前头部温度生成对应的目标加热电压;
温度采集单元,用于以所述目标加热电压加热预设时长后,采集所述陶瓷芯片的当前中部温度和/或当前尾部温度;
第二优化单元,用于获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,根据所述当前中部温度和/或所述当前尾部温度对所述目标加热电压进行调节,并采用调节后的目标加热电压继续加热。
一个优选实施例中,所述温度控制装置还包括布局模块,所述布局模块具体包括:
第三获取单元,用于获取所述氮氧传感器的结构数据,所述结构数据包括氮氧传感器中各腔室的分布、大小;
模拟单元,用于获取加热电极的加热数据,结合所述结构数据模拟加热过程中车辆尾气在所述氮氧传感器扩散的温场分布;
温度布局单元,用于根据所述温场分布生成所述加热电极在所述陶瓷芯片的阻值分布以及所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度。
一个优选实施例中,所述电压生成单元具体包括:
构建单元,用于建立陶瓷芯片的头部温度与加热电极的头部电阻值的曲线关系图;
第二查询单元,用于查询所述曲线关系图,获取所述当前头部温度对应的当前电阻值和所述目标加热温度对应的目标电阻值;
调节单元,用于采集当前加热电压,并根据所述当前电阻值和所述目标电阻值对所述当前加热电压进行PID调节,生成对应的目标加热电压。
本发明实施例还提供了一种氮氧传感器的温度控制设备,包括所述的计算机可读存储介质和处理器,所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述氮氧传感器的温度控制方法的步骤。图3是本发明实施例3提供的氮氧传感器的温度控制设备的结构示意图,如图3所示,该实施例的氮氧传感器的温度控制设备8包括:处理器80、可读存储介质81以及存储在所述可读存储介质81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤1至步骤3。或者,所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块的功能,例如图2所示模块100至300的功能。
示例性的,所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述可读存储介质81中,并由所述处理器80执行,以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序82在所述氮氧传感器的温度控制设备8中的执行过程。
所述氮氧传感器的温度控制设备8可包括,但不仅限于,处理器80、可读存储介质81。本领域技术人员可以理解,图3仅仅是氮氧传感器的温度控制设备8的示例,并不构成对氮氧传感器的温度控制设备8的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述氮氧传感器的温度控制设备还可以包括电源管理模块、运算处理模块、输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
所述可读存储介质81可以是所述氮氧传感器的温度控制设备8的内部存储单元,例如氮氧传感器的温度控制设备8的硬盘或内存。所述可读存储介质81也可以是所述氮氧传感器的温度控制设备8的外部存储设备,例如所述氮氧传感器的温度控制设备8上配备的插接式硬盘,智能存储卡(SmartMediaCard,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(FlashCard)等。进一步地,所述可读存储介质81还可以既包括所述氮氧传感器的温度控制设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述可读存储介质81用于存储所述计算机程序以及所述氮氧传感器的温度控制设备所需的其他程序和数据。所述可读存储介质81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、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单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述,因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改,故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下,本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (9)
1.一种氮氧传感器的温度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,对所述氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至所述陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度;
步骤2,获取露点启动指令,并采集预设参数值,根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度;
步骤3,获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,并采集所述陶瓷芯片的当前头部温度,根据所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,以控制陶瓷芯片的当前头部温度升高至所述目标加热温度;
所述预设参数值包括所述氮氧传感器中扩散障的使用时长、所述氮氧传感器所处车辆的历史行驶数据和/或发动机历史状态数据。
2.根据权利要求1所述氮氧传感器的温度控制方法,其特征在于,所述根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度,具体包括以下步骤:
S201,获取所述氮氧传感器的基准加热温度;
S202,根据所述预设参数值获取所述氮氧传感器的当前工作状态对应的优化温度;
S203,采用所述优化温度对所述基准加热温度进行调节,生成所述氮氧传感器的目标加热温度。
3.根据权利要求1或2所述氮氧传感器的温度控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:获取所述氮氧传感器的持续工作时长,判断所述持续工作时长是否大于预设阈值,若是,则执行步骤2,若否,则采用邻近时刻的历史加热温度作为本次测量的目标加热温度。
4.根据权利要求3所述氮氧传感器的温度控制方法,其特征在于,所述根据所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,以控制陶瓷芯片的当前头部温度升高至所述目标加热温度,具体包括以下步骤:
S301,以预设频率采集所述陶瓷芯片的当前头部温度;
S302,根据所述陶瓷芯片的当前头部温度生成对应的目标加热电压;
S303,以所述目标加热电压加热预设时长后,采集所述陶瓷芯片的当前中部温度和/或当前尾部温度;
S304,获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,根据所述当前中部温度和/或所述当前尾部温度对所述目标加热电压进行调节,并采用调节后的目标加热电压继续加热,直至所述当前头部温度升高至所述目标加热温度。
5.根据权利要求4所述氮氧传感器的温度控制方法,其特征在于,根据所述陶瓷芯片的当前头部温度生成对应的目标加热电压,具体为:
建立陶瓷芯片的头部温度与加热电极的头部电阻值的曲线关系图;
查询所述曲线关系图,获取所述当前头部温度对应的当前电阻值和所述目标加热温度对应的目标电阻值;
采集当前加热电压,并根据所述当前电阻值和所述目标电阻值对所述当前加热电压进行PID调节,生成对应的目标加热电压。
6.根据权利要求3所述氮氧传感器的温度控制方法,其特征在于,采用加热电极对所述陶瓷芯片进行加热,所述获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度包括以下步骤:
S401,获取所述氮氧传感器的结构数据,所述结构数据包括氮氧传感器中各腔室的分布、大小;
S402,获取加热电极的加热数据,结合所述结构数据模拟加热过程中车辆尾气在所述氮氧传感器扩散的温场分布;
S403,根据所述温场分布生成所述加热电极在所述陶瓷芯片的阻值分布以及所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度。
7.一种氮氧传感器的温度控制装置,其特征在于,包括预热模块、温度生成模块和加热模块,
所述预热模块用于对所述氮氧传感器的陶瓷芯片进行预热,直至所述陶瓷芯片的头部温度达到预设预热温度;
所述温度生成模块用于获取露点启动指令,并采集预设参数值,根据所述预设参数值生成所述氮氧传感器的目标加热温度;
所述加热模块用于获取所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度,并采集所述陶瓷芯片的当前头部温度,根据所述陶瓷芯片的目标中部温度和/或目标尾部温度对当前加热电压进行调节,以控制陶瓷芯片的当前头部温度升高至所述目标加热温度;
所述预设参数值包括所述氮氧传感器中扩散障的使用时长、所述氮氧传感器所处车辆的历史行驶数据和/或发动机历史状态数据。
8.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现以上权利要求1-权利要求6任一所述氮氧传感器的温度控制方法。
9.一种氮氧传感器的温度控制设备,包括计算机可读存储介质和处理器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上权利要求1-权利要求6任一所述氮氧传感器的温度控制方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311753004.2A CN117539302B (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311753004.2A CN117539302B (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117539302A CN117539302A (zh) | 2024-02-09 |
CN117539302B true CN117539302B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=89784268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311753004.2A Active CN117539302B (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117539302B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003185626A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの温度制御方法 |
CN101367147A (zh) * | 2008-08-20 | 2009-02-18 | 深圳速特精工科技股份有限公司 | 电烙铁及其工作温度的控制方法 |
CN108337745A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 宁波安创电子科技有限公司 | 一种氮氧传感器变频加热控制电路 |
CN110637149A (zh) * | 2017-05-19 | 2019-12-31 | 五十铃自动车株式会社 | 发动机以及其控制方法 |
CN115184543A (zh) * | 2021-04-07 | 2022-10-14 | 纬湃汽车电子(长春)有限公司 | 尾气测量设备及其温度控制装置和方法 |
CN117170430A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-12-05 | 潍柴动力股份有限公司 | 氮氧传感器加热控制方法、装置、控制器及存储介质 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3863467B2 (ja) * | 2002-07-22 | 2006-12-27 | 本田技研工業株式会社 | 排ガスセンサの温度制御装置 |
CA3079443A1 (en) * | 2020-01-15 | 2021-07-15 | Matthias Imboden | Metrology device, system and method |
-
2023
- 2023-12-20 CN CN202311753004.2A patent/CN117539302B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003185626A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの温度制御方法 |
CN101367147A (zh) * | 2008-08-20 | 2009-02-18 | 深圳速特精工科技股份有限公司 | 电烙铁及其工作温度的控制方法 |
CN110637149A (zh) * | 2017-05-19 | 2019-12-31 | 五十铃自动车株式会社 | 发动机以及其控制方法 |
CN108337745A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 宁波安创电子科技有限公司 | 一种氮氧传感器变频加热控制电路 |
CN115184543A (zh) * | 2021-04-07 | 2022-10-14 | 纬湃汽车电子(长春)有限公司 | 尾气测量设备及其温度控制装置和方法 |
CN117170430A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-12-05 | 潍柴动力股份有限公司 | 氮氧传感器加热控制方法、装置、控制器及存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
NO2Gas Sensor Based on AlN Ceramic Micro-Hotplate;Wang Xin;Chinese Journal of Sensors and Actuators;20180630;全文 * |
多通道氮氧传感器陶瓷芯片检测系统的开发;谢怿;中国优秀硕士论文辑;20170501;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117539302A (zh) | 2024-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2625580B1 (de) | Verfahren zur einstellung einer temperatur eines sensorelements | |
CN102680554B (zh) | 传感器控制装置、传感器控制系统及传感器控制方法 | |
US9212971B2 (en) | Oxygen sensor regeneration | |
EP1028244B1 (en) | Method of controlling and diagnosing the heater of an engine exhaust gas composition sensor | |
CN103867283A (zh) | 柴油机智能热管理系统 | |
US10191115B2 (en) | Method and device for determining an open-circuit voltage profile of a vehicle battery, dependent on a state of charge | |
CN110907726B (zh) | 车用控制器热测试系统及方法 | |
CN112109586A (zh) | 电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质 | |
CN117539302B (zh) | 一种氮氧传感器的温度控制方法、装置、介质和设备 | |
CN103575426A (zh) | 一种水温传感器的标定方法 | |
CN113741576B (zh) | 电路板温度检测位置选取、检测方法、装置、设备及介质 | |
CN203809097U (zh) | 柴油机智能热管理系统 | |
US11467125B2 (en) | Sensor control device | |
CN104871027A (zh) | 用于校准电流传感器的方法 | |
CN114135928B (zh) | 电采暖系统的集中控制方法、终端及存储介质 | |
DE102009001453B4 (de) | Glühkerzensteuerungsvorrichtung und Glühkerzensteuerungssystem | |
US20140126605A1 (en) | Method and device for determining a temperature of a sheathed-element glow plug during operation in an internal combustion engine | |
CN1664732A (zh) | 控制电路和具有该控制电路的电力控制装置 | |
CN113196050A (zh) | 用于运行用于检测在测量气体中的具有结合氧的测量气体组分的至少一个分量的传感器系统的方法 | |
EP3084191B1 (de) | Verfahren zur steuerung einer endstufe eines elektrischen verbrauchers eines kraftfahrzeugs | |
CN104345198A (zh) | 启停过程中蓄电池工作电流的估算方法和装置 | |
CN111720192A (zh) | 一种车辆、颗粒捕集器的控制方法与控制装置、存储介质 | |
CN113997746A (zh) | 燃油加热器的功率补偿方法、装置及燃油加热器 | |
CN204241220U (zh) | 一种电控发动机传感器模拟装置 | |
CN114562377B (zh) | 车辆发动机的喷油量控制方法、装置、电子设备、存储介质及车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |