基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减系数计算方法及补偿方法

本发明属于氮氧传感器输出衰减补偿，更具体地，涉及一种基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减系数计算方法及补偿方法。

背景技术：

1、装有内燃机的车辆在燃烧过程中会产生废气排放，这些排放的废气对大气有不良影响。在现代柴油后处理系统中，scr(选择性催化还原法)使用氨作为还原剂，可以选择性地减少柴油废气中的nox。一般通过在选择性催化还原催化剂的下游(scr出口处)安装氮氧化物(nox)传感器，以确定排气尾管nox浓度是否保持低于适用的车载诊断(obd)阈值。

2、由于在汽车尾气中受高温环境以及汽油中重金属物质影响，导致其温度场、电化学阻抗发生变化进而导致氮氧化物传感器输出特性产生偏移，或者由于氮氧化物传感器衰减老化等，均会导致氮氧化物传感输出信号产生漂移，进而导致氮氧化物传感器读数不准，甚至根据读数无法判断器件是否处于正常工作状态。氮氧传感器核心是电子陶瓷芯片，涉及热电气多方面的衰减特征参数，一般是通过实验室方法直接提取特征参数，一方面是成本高，另一方面这种方法无法实现氮氧传感器输出的实时补偿，因而也无法应用在目前在成熟应用的氮氧传感器中。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减系数计算方法及补偿方法，其目的在于实现输出衰减系数的实时计算及输出衰减的实时补偿，并提升氮氧化物传感器读数的准确度。

2、为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减系数计算方法，包括：

3、s1、在标准工况下对氮氧传感器进行循环老化测试；

4、s2、每间隔设定循环老化时间下，测试氮氧传感器静态特性，包括：

5、测量氮氧传感器测量电极和参考电极之间的内阻r，建立内阻r与老化时间t之间对应关系曲线r＝f1(t)；

6、以及测量在设定nox浓度下氮氧传感器测量泵输出的响应电流ip2，建立测量泵输出的响应电流ip2与老化时间t之间对应关系曲线ip2＝g(t)，进而确定衰减系数v，其中，g(0)为未老化的氮氧传感器在初始状态下测量泵输出的响应电流；

7、s3、将所述关系曲线r＝f1(t)与所述衰减系数v进行联立，得到衰减系数v与内阻r之间的对应关系：v＝f2(r)。

8、进一步地，s2中，测量在设定nox浓度下氮氧传感器测量泵输出的响应电流ip2，包括：

9、将仅包含nox的尾气通入氮氧传感器，所述nox在氮氧传感器的测量泵上被还原，并释放出氧气；

10、通过对测量泵施加不同的测量电压，以改变释放氧气的浓度，并根据释放的氧气浓度计算出nox的浓度，得到nox浓度与测量泵输出的响应电流ip2之间的线性关系；

11、给定nox浓度，根据所述线性关系得到对应的测量泵输出的响应电流ip2。

12、进一步地，s2中，采用直流脉冲法或交流阻抗测试法，测量所述氮氧传感器测量电极和参考电极之间的内阻r。

13、按照本发明的第二方面，提供了一种氮氧传感器，包括控制器，所述控制器用于执行第一方面任意一项所述的氮氧传感器输出衰减系数计算方法。

14、按照本发明的第三方面，提供了一种基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减补偿方法，包括：

15、实时测量氮氧传感器测量电极和参考电极之间的内阻r，并判断所述内阻r是否超过预设的正常工作阈值；

16、若所述内阻r没有超过预设的正常工作阈值，则根据衰减系数v与内阻r之间的对应关系v＝f2(r)，实时计算出当前时刻的衰减系数v；其中，所述衰减系数v与内阻r之间的对应关系v＝f2(r)通过第一方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减系数计算方法计算得到；

17、根据当前时刻的衰减系数v对氮氧传感器输出的氮氧浓度实时补偿。

18、进一步到，所述实时补偿公式为：

19、

20、其中，是补偿后的氮氧浓度输出，是氮氧传感器实际输出的氮氧浓度。

21、进一步到，若所述内阻r超过预设的正常工作阈值，则判定氮氧传感器发生故障。

22、按照本发明的第四方面，提供了一种基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减补偿系统，用于执行第三方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减补偿方法，包括：

23、测量及判断模块，用于实时测量氮氧传感器测量电极和参考电极之间的内阻r，并判断所述内阻r是否超过预设的正常工作阈值；

24、衰减系数实时计算模块，用于在所述内阻r没有超过预设的正常工作阈值条件下，根据衰减系数v与内阻r之间的对应关系v＝f2(r)，实时计算出当前时刻的衰减系数v；其中，所述衰减系数v与内阻r之间的对应关系v＝f2(r)通过第一方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减系数计算方法计算得到；

25、实时补偿模块，用于根据当前时刻的衰减系数v对氮氧传感器输出的氮氧浓度实时补偿。

26、按照本发明的第五方面，提供了一种电子设备，包括计算机可读存储介质和处理器；

27、所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

28、所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令执行第一方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减系数计算方法方法，或/和，执行第三方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减补偿方法。

29、按照本发明的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减系数计算方法方法，或/和，实现如第三方面任一项所述的氮氧传感器输出衰减补偿方法。

30、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

31、(1)本发明的基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减系数计算方法，通过将氮氧化物在测量泵输出的响应电流ip2在不同老化时间t下的响应输出与氮氧传感器稳态时(未老化之前)的相应输出之间的比值作为响应衰减系数v，以反映在一段时间内的氮氧传感器输出的衰减程度，并基于构建的内阻r与老化时间t之间对应关系曲线，得到衰减系数v与内阻r之间的函数关系v＝f2(r)，该函数关系v＝f2(r)能够实时反映在任意时刻内阻与氮氧传感器输出的衰减程度之间的关联。在实际应用时，根据该函数关系，基于实时测量的内阻，即可得到实时的衰减系数v以反映氮氧传感器输出的实时衰减程度。

32、(2)进一步地，本发明的基于内阻实时测量的氮氧传感器输出衰减补偿方法，根据氮氧传感器输出衰减系数计算方法确定的衰减系数v与内阻r之间的函数关系v＝f2(r)，将其直接应用在不同的氮氧传感器上，根据实时测量的内阻r，得到当前时刻的衰减系数v，用该衰减系数v对输出的氮氧浓度实时补偿，实现了氮氧传感器输出衰减的实时修正补偿，并提升了氮氧化物传感器读数的准确度。

33、(3)进一步地，若当前测量的内阻r超过预设的正常工作阈值，则可进一步判定氮氧传感器发生故障。