[发明专利]一种氮氧传感器测量值合理性评价方法

权利要求书

1.一种氮氧传感器测量值合理性评价方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、怠速氮氧值检测，发动机怠速时氮氧浓度受发动机机体差异影响较小，受外界环境干扰不明显，则怠速的氮氧浓度值可以作为OBD识别氮氧传感器合理性的一个重要条件，对于未知车辆可将此范围放大，对于已知车型可以对其怠速进行氮氧浓度测量，收窄报警范围上下限，使用独立DCU控制器时，接收CAN总线上转速、油门开度，当转速低于怠速值+20rpm余量，且油门开度为0，判断为怠速工况，此时判断氮氧浓度是否在设定的范围内，评价氮氧值的合理性；

S2、露点温度释放与量程自检，氮氧传感器在刚开始工作时，会收到ECU发来的工作命令信号，称为露点温度释放信号，随后传感器自加热，加热完成后开始量程自检，氮氧输出值变为最大值3000ppm，随后降低至实际浓度；

上电后露点温度命令首次释放，本功能检测一次,识别到露点温度释放，检测氮氧值≤3000ppm，且随后连续下降，判断为合理；反之，直至氮氧传感器自检状态为全部OK，还没有检测到量程自检这个过程，则认为是使用了虚假的氮氧信号模拟器，即输出报错结果，使用独立DCU控制器时，读取车辆CAN总线上ECU发出的露点释放命令，与氮氧传感器的CAN信息标志位对应关系，进行检测识别；

S3、倒拖工况氮氧合理性检测，车辆在倒拖工况时，没有燃油消耗，轮上功率倒拖活塞吸气，此时进、排气均为空气，氮氧浓度为0ppm；

以实时喷油量为0判断倒拖工况最合理，但大部分车辆CAN总线未开放瞬时油耗报文信息，或以油门踏板开度为0替代，当车速＞0且瞬时油耗、油门踏板开度为0时，判断为倒拖工况,刚进入倒拖工况但排气管内尾气存在延时，为防止误识别故障，利用公式：

延时＝排气管容积÷(转速×排量)×过量系数alpha,

其中延时的单位为min，排气管容积的单位为L，转速的单位为rpm，排量的单位为L/r，

当进入倒拖工况时间超过延时时间后，氮氧传感器应测得的值应＜20ppm，否则为不合理，判断为故障，过量系数alpha≥1是可修改的，用于保障充足的时间余量，减少误报的风险；

S4、氮氧的零点漂移检测，氮氧传感器存在零点漂移的情况，即将传感器置于空气中，测量值不一定为0，甚至出现负值；

在所述倒拖工况氮氧合理性检测时，如测得氮氧值负偏差＜-20ppm，表示该传感器负偏差过大，认为传感器测量不准确，判断为故障；

S5、急加、减速工况氮氧合理性检测，车辆急加速时，油耗急速增加，氮氧值迅速增加，虽然某些机器带EGR阀，由于EGR动作的滞后，也会出现氮氧上升峰值，即使急加速后保持踏板开度，氮氧值也会出现回落下降的情况；

车辆急减速时，油耗迅速下降，甚至进入倒拖工况，氮氧值迅速减小，因此可以通过车辆工况，判断氮氧值合理性；

车辆急加速的判断，通过瞬时油耗或者踏板开度判断，油耗或油门开度使用滤波去除信号毛刺，当车辆驾驶过程中，车速＞0，转速＞0，油门初始开度稳定，波动范围＜1％/S，随后油门踏板开启速度＞50％/S阈值判断在急加速驾驶，其中S表示秒，触发氮氧值100ms周期采样记录，至滤波后氮氧值出现下降截止采样；

滤波后氮氧值new＝滤波后氮氧值old+实时氮氧值×100ms/T,

其中T为递增的采样总时间，氮氧传感器测量值存在抖动，滤波后氮氧值下降表示加速工况结束或进入平稳驾驶；

采样阶段中，滤波后氮氧值new＞滤波后氮氧值old，判定为正常，如果未能采集到氮氧值，或氮氧值一直保持相等，表示氮氧值不可信，可能是使用了氮氧固定值作弊装置或者周期性变化的氮氧作弊装置；

氮氧值的变化相对油门变化滞后，因为燃烧需要时间，尾气到达排气管也略有延时，因此以油门动作开始氮氧采样的逻辑是可行的，时间上油门动作始终快于氮氧峰值的到达；

在车辆急减速时，同理，需要判断氮氧的一个下降过程，满足车辆在驾驶中，原始油门开度相对稳定，随后迅速下降，触发氮氧值采样，至氮氧值稳定或上升截止采样；

滤波后氮氧值new＜滤波后氮氧值old，判定为正常，采样无值，或者值始终相等，判断为故障；

S6、氮氧峰值合理性检测，对传感器的峰值进行检测，如果测得值超过发动机能产生的最大峰值氮氧，说明传感器可能存在问题，报出故障提醒司机及时检查解决；为防止误识别，浓度超上限且保持1秒计数一次，次数N后报出故障，次数一段时间内低于N清0；

氮氧峰值可在发动机开发阶段测得，实际应用中，峰值受车辆状态、环境因素影响，可定为苛刻条件时的上限值。