[发明专利]传感器特殊工况模拟装置

说明书

本发明提供了一种传感器特殊工况模拟装置，包括：输入单元、处理器、数模转换器、调理电路和信号采集电路。输入单元配置为接收老化参数的输入。处理器配置为接收老化参数和传感器的检测信号，且根据老化参数和检测信号确定老化模拟值。数模转换器连接处理器以输入老化模拟值。调理电路连接数模转换器及能斯特端，调理电路配置为经能斯特端输出能斯特电压至传感器特殊工况模拟装置外部的控制器。信号采集电路连接处理器及泵电流端，配置为从泵电流端采集控制器的泵电流，并发送给处理器。其中处理器还配置为根据泵电流和老化参数调整老化模拟值，使得泵电流达到由老化参数确定的目标电流。

技术领域

本发明主要涉及板载诊断系统(OBD,On-Board Diagnostics)，尤其涉及一种传感器特殊工况模拟装置。

背景技术

OBD(on-Board Diagnostics)全称板载诊断系统，由诊断软件、传感器、执行器、诊断座以及外围的诊断仪设备共同组成。OBD系统的监控对象是传感器、执行器以及电子控制器。以汽车为例，OBD系统通过实时监测与排放相关的部件的工作信号，来判断汽车尾气排放是否超标。如果某些信号发生异常变化而出现排放超标的现象，系统会判断这一信号相关的部件或电路出现特殊工况，点亮特殊工况指示灯并将对应特殊工况码存入内部数据。特殊工况信息可以通过诊断仪来读取。

随着环保管控及法规要求愈发严苛，要求进一步降低排气污染物，这需要更为复杂的OBD系统来实现，而氧传感器在OBD系统中发挥了重要作用。氧传感器可测量尾气内的氧气含量，并向车载计算机发送相关信息。若发动机内燃料过多或空气过多，会作出相应的配比调整。当发动机运行时，氧传感器将暴露在高温工况下。即使车辆处于停车或空转状态，该氧传感器也会随着时间的推移而逐步受损。氧传感器若出现老化等特殊工况，将导致发动机系统内的昂贵零部件出现早期损坏。除了高热外，氧传感器的工作寿命还将受到尾气管内污染物、系统内未燃烧燃料及其他因素的影响。

目前有明确的规定，OBD系统需要模拟氧传感器的特殊工况状态，确保车载控制器在氧传感器发生老化等特殊工况的工况下，OBD系统也能够满足尾气排放标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供一种传感器特殊工况模拟装置，可以通过设定各种老化参数来模拟传感器所发生的特殊工况。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种传感器特殊工况模拟装置，包括：输入单元、处理器、数模转换器、调理电路和信号采集电路。输入单元配置为接收老化参数的输入。处理器配置为接收老化参数和传感器的检测信号，且根据老化参数和检测信号确定老化模拟值。数模转换器连接处理器以输入老化模拟值。调理电路连接数模转换器及能斯特端，调理电路配置为经能斯特端输出能斯特电压至传感器特殊工况模拟装置外部的控制器。信号采集电路连接处理器及泵电流端，配置为从泵电流端采集控制器的泵电流，并发送给处理器。其中处理器还配置为根据泵电流和老化参数调整老化模拟值，使得泵电流达到由老化参数确定的目标电流。

在本发明的一实施例中，该传感器特殊工况模拟装置还包括电阻串、至少一个开关、加热正信号端和加热负信号端。电阻串包括互相连接的多个电阻，用于模拟所述传感器的加热电阻。至少一个开关连接于所述电阻串中，所述至少一个开关的控制端连接所述处理器。加热正信号端连接所述控制器，加热负信号端，连接所述控制器。

在本发明的一实施例中，所述输入单元还配置为接收所述电阻串的设定电阻值，所述处理器还配置为根据所述设定电阻值控制所述至少一个开关的导通和关断。

在本发明的一实施例中，该传感器特殊工况模拟装置还包括虚拟地端(VM)和电阻。电阻连接在所述泵电流端和所述虚拟地端之间。

在本发明的一实施例中，所述信号采集电路包括AD采集电路和/或PWM采集电路。

在本发明的一实施例中，所述处理器配置为使用一阶滤波算法由所述老化参数计算所述老化模拟值和目标电流。