[发明专利]一种氮氧传感器控制系统

说明书

本发明属于汽车电子传感检测领域，具体公开了一种氮氧传感器控制系统，包括串级控制器及两路模糊控制器，适用于包括主泵、副泵及测量泵的氮氧传感器，其中串级控制器用于根据V_p0和V_p1使I_p1保持稳定；模糊控制器用于对V₁和V₂进行解耦控制，将控制得到的V₁和V₂对副泵及测量泵的Nernst电压进行实时控制；其中V_p0、V_p1分别为主泵、副泵的泵电压，I_p1为副泵的泵电流，V₁和V₂分别为副泵及测量泵的Nernst电压。本发明通过对其关键的各个细节控制器的内部构成、数据处理方式等进行改进，能够有效解决复杂三腔室结构的氮氧传感器其控制问题，本系统能对复杂氮氧传感器进行高效的解耦控制，使其能长期工作在稳定状态。并且具有稳定性强，抗干扰能力强的特点。

技术领域

本发明属于汽车电子传感检测领域，更具体地，涉及一种氮氧传感器控制系统，该系统具体是种串级模糊解耦控制系统，能够完成氮氧传感器复杂的控制过程，使其能长时间稳定运行在高精度状态。

背景技术

随着世界经济的高速发展，人均收入不断提高，各国汽车保有量一直持续上升。汽车工业的发展虽极大程度上促进了人类社会的进步，但受其动力来源的限制，也很大程度上加剧了环境污染和能源短缺。随着国五国六和欧洲最新排放标准的出台，传统的车用氧传感器只能完成标准要求的氧测量功能，却无法完成废气中氮氧化物的检测要求。而氮氧化物的检测传感器又长期受国外大公司技术封锁。由此，我国急需自主研制氮氧传感器，用以检测汽车尾气中氮氧化物的浓度，可提高发动机燃烧性能，同时极大减少有害气体的排放。

目前，汽车市场上常用三类氧传感器进行尾气气氛检测，一是无需控制回路的单腔室四线氧传感器，二是单闭环反馈控制的双腔室五线氧传感器，三是复杂三腔室结构的氮氧传感器。前二者的研究相对比较成熟，而氮氧传感器的成果主要集中在加热系统设计和单泵单元的控制，对于其三腔室泵单元控制的描述较少。由于氮氧传感器的原理十分复杂，三个气体腔室之间通过气体狭缝连通，在某一气体腔室的控制过程中，该腔室的气氛浓度改变会导致其他两个腔室的气氛浓度发生变化，这种气氛浓度的变化可以通过其他腔室的能斯特电压与泵电流的变化间接体现，也就是说三个腔室的控制存在极强的耦合性，而且国内研究多停留在加热器和单泵控制上，对气体腔室的解耦控制研究甚少。故针对该传感器的三腔室结构，设计了一种氮氧传感器多闭环解耦控制系统，有效抑制各气体腔室之间的相互干扰来完成快速解耦的控制过程，使系统的抗干扰能力更强、动态响应更迅速。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种氮氧传感器控制系统，其中通过对其关键的各个细节控制器的内部构成、数据处理方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决复杂三腔室结构的氮氧传感器其控制问题，本系统能对复杂氮氧传感器进行高效的解耦控制，使其能长期工作在稳定状态。并且具有稳定性强，抗干扰能力强的特点。