用于测试NOX传感器的方法技术

一种用于测试定位在发动机的下游的NOx传感器的方法。所述方法包括：启动发动机；接收表示来自NOx传感器的值的信号；以及确定所述值位于已确定的范围之内还是之外。所述已确定的范围基于从正启动的发动机中排出的废气的已知特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于测试NOx传感器的方法。
技术介绍
与汽油发动机相比，柴油发动机使用更贫的空气燃料比。吸入气体中的更大量的空气促使更加完全的燃烧以及更好的燃料效率，并且因此与汽油发动机相比降低了碳氢化合物和一氧化碳的排放。然而，由于柴油发动机中的更高的压力和更高的温度，并且高温导致吸入空气中的O2和N2发生组合，因此氮氧化合物排放(包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，统称为“NOx”)倾向于更高。为了满足关于NOx排放的越来越严格的政府规定，发动机制造商已经开发了一些NOx降低方法。一种方法是废气再循环(exhaustgasrecirculation，EGR)，其中，一定比例的废气被吸回到或被压回到吸入气体中并且与进入燃烧室的新鲜的吸入气体和燃料混合。另一种方法是选择性催化还原法(selectivecatalyticreduction，SCR)。SCR工艺使用催化剂和无水氨(NH3)或含水的NH3或者可转化为NH3的前体(precursor)，例如尿素，将NOx还原为双原子的N2和水。除了NOx排放，柴油发动机也产生颗粒物质(particulatematter，“PM”)或烟灰，与汽油发动机相比，产生的颗粒物质或烟灰的量更大。PM是复合排放物，其包括元素碳、源于燃料的重碳氢化合物、润滑油和源于燃料中的硫的水合硫酸。用于降低或去除柴油废气中的PM的一种方法是黑烟过滤器(dieselparticlefilter，“DPF”，或称柴油颗粒过滤器)。DPF被设计为在允许废气从中通过的同时收集PM。一个或多个NOx传感器可以用于电子地控制的柴油发动机。NOx传感器可能出现故障，从而该传感器提供不精确的NOx指示。由该传感器提供的错误数据可能导致诊断故障码(diagnostictroublecodes，“DTC”)的出现或者性能失调，诊断故障码或性能失调不能直接指出作为根本诱因的出现故障的传感器。此种性能失调的示例可以是过量的柴油机废气处理液(dieselexhaustfluid，“DEF”)消耗。例如，与出现故障的简单的传感器(例如，发动机冷却剂温度传感器)不同，对于维护技术人员而言，通过在电子维护工具上显示的由传感器测量的NOx测量值对NOx进行实时观察，很难确定NOx信号是不合理的。
技术实现思路
公开了一种用于测试定位在发动机下游的NOx传感器的方法。所述方法包括：使发动机运转；接收指示来自NOx传感器的值的信号；以及确定所述值是否处于已确定的范围之内或之外。所述已确定的范围基于从正在开动的发动机中排出的废气的已知特征。附图说明对附图的详细说明适用于如下的附图，其中：图1是具有一对NOx传感器的示例性动力系统的简化示意图；以及图2是用于测试所述NOx传感器之一或二者的方法的示例。具体实施方式参考图1，示出了用于向各种机器提供动力的动力系统100的示意图，所述各种机器包括高速卡车，建筑车辆、海上船舶、固定式发电机、汽车、农业车辆和娱乐车辆。发动机106可以是能够产生废气的任何种类的发动机，其中废气如方向箭头192所示。例如，发动机106可以是内燃机，诸如汽油发动机、柴油发动机、气体燃料燃烧发动机(例如，天然气)，或任何其他产生废气的发动机。发动机106可以具有任意尺寸，并且具有任意数量的缸体，并且具有任意构造(例如，“V”型，直列型和放射形)。发动机106可以包括各种传感器，诸如温度传感器、压力传感器和质量流量传感器。动力系统100可以包括吸气系统107，该吸气系统107包括用于将新鲜吸入空气引入到发动机106的部件，如方向箭头189所示。除了这些部件之外，吸气系统107可以包括与缸体、压缩机112、增压空气冷却器116和节气阀致动器134连通的进气歧管。压缩机112可以是固定几何压缩机、可变几何压缩机或任意其他类型的压缩机，该压缩机能够从压缩机112的上游接收新鲜吸入气体。压缩机112将新鲜吸入气体压缩到升高的压力水平。如图所示，增压空气冷却器116被定位在压缩机112的下游，并且冷却新鲜吸入气体。此外，动力系统100包括排气系统140，该排气系统140具有用于将废气从发动机106引导到大气的部件。废气的压力和体积驱动涡轮机111，从而允许涡轮机111经由轴驱动压缩机112。压缩机112、轴和涡轮机111的组合已知为涡轮增压器108。动力系统100的一些实施例也可以包括第二涡轮增压器109，该涡轮增压器109与涡轮增压器108协作(即，串联涡轮增压)。第二涡轮增压器109包括第二压缩机114、第二轴和第二涡轮机113。压缩机114可以是能够从第二压缩机114的上游接收新鲜吸入气体的固定几何压缩机、可变几何压缩机或任意其他类型的压缩机，并且在新鲜吸入气体进入发动机106之前，将新鲜吸入气体压缩到升高的压力水平。动力系统100也可以具有EGR系统132，该EGR系统132用于接收如方向箭头194所示的废气的再循环部分。吸入气体由方向箭头190表示，并且该吸入气体是新鲜吸入气体与废气的再循环部分的组合。EGR系统132可以具有EGR阀122和EGR混合器。EGR阀122可以允许废气的再循环部分的特定量返回到吸气歧管中。如进一步示出，排气系统140可以包括后处理系统120，废气的至少一部分通过该后处理系统120。后处理系统120移除存在于接收自发动机106的废气中的多种化学成分以及颗粒排放物。后处理系统120示出未具有柴油氧化催化剂(dieseloxidationcatalyst，“DOC”)163、DPF164和SCR系统152，但是对于这些部分的需求取决于动力系统100的特定尺寸和应用。SCR系统152具有还原剂输送系统135、SCR催化剂170和氨氧化催化剂(AOC)174。废气可以流动通过DOC163、DPF164、SCR催化剂170和AOC174，并且随后如刚才提及的那样被排放到大气中。换言之，在示出的实施例中，DPF164被定位在DOC163的下游，并且SCR催化剂170定位在DPF164的下游，AOC174定位在SCR催化剂170的下游。DOC163、DPF164、SCR催化剂170和AOC174可以被联接在一起。在后处理系统120中处理的并且被释放到大气中的废气与未经处理的废气相比明显地包括较少的污染物，诸如PM、NOx以及碳氢化合物。DOC163可以以各种方式被配置并且包括催化剂物质，该催化剂物质在收集、吸收和/或转换包含在废气中的碳氢化合物、一氧化碳和/或氮氧化物方面是有用的。此种催化剂物质可以包括例如铝、铂、钯、铑、钡、铈和/或碱金属，碱土金属，稀土金属或他们的组合。DOC163可以包括例如陶瓷衬底、金属滤网、泡沫或本领域已知的任意其他多孔材料，并且催化剂材料可以被定位在例如DOC163的衬底上。DOC(s)也可以氧化包含在废气中的NO，由此将NO转换为SCR催化剂170上游的NO2。DPF164可以是本领域已知的能够降低废气中的PM浓度(例如，烟灰和灰尘)的各种微粒过滤器中的任一种，从而满足必需的排放标准。能够从发动机106的废气中移除PM的任何结构都可以使用。例如，DPF164可以包括具有蜂窝状截面的壁流式(wall-floW)陶瓷衬底，该陶瓷衬底由堇青石、碳化硅、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试定位在发动机下游的NOx传感器的方法，所述方法包括以下步骤：使发动机运转；接收指示来自NOx传感器的值的信号；以及确定所述值是否处于已确定的范围之内或之外，所述已确定的范围基于从正在运转的发动机中排出的废气的已知特征。

【技术特征摘要】
2015.09.14 US 14/852,6451.一种用于测试定位在发动机下游的NOx传感器的方法，所述方法包括以下步骤：使发动机运转；接收指示来自NOx传感器的值的信号；以及确定所述值是否处于已确定的范围之内或之外，所述已确定的范围基于从正在运转的发动机中排出的废气的已知特征。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果NOx传感器不处于有效测试模式，则产生足够的发动机废气温度。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发动机被安装到车辆并且所述方法包括驱动所述车辆，并且使发动机运转的步骤包括使车辆靠惯性滑行。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定燃料喷射率是否等于0；如果燃料喷射率等于0则启动定时器；以及确定所述定时器是否期满。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号指示O2值，所述已确定的范围是已确定的O2范围，并且确定所述值是否处于已确定的范围之内或之外的步骤包括确定O2值是否处于所述已确定的O2范围之内。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述已确定的O2范围介于145000ppm与230000ppm之间。7.根据权利要求5所述的方法，还包括：如果O2值处于所述已确定的O2范围之内，则确定NOx传感器处于通过模式。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述发动机被安装到车辆，并且所述方法包括：如果O2值处于已确定的O2范围之内，则将所述通过模式指示给车辆的操作者。9.根据权利要求5所述的方法，还包括：如果O2值处于所述已确定的O2范围之外，则确定NOx传感器处于故障模式。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述发动机被安装到车辆，并且所述方法包括：如果O2值处于已确定的O2范围之外，则将所述故障模式指示给车辆的操作者。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号指示NOx值，所述已确定的范围是已确定的NOx范围，并且确定所述值是否处于已确定的范围之内或之外的步骤包括确定NOx值是否处于所述已确定的NOx范围之内或之外。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述已确定的NOx范围介于0ppm与300ppm之间。13.根据权利要求11所述的方法，还包括：如果NOx值处于所述已确定的NOx范围之内，则确定NOx传感器处于通过模式。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述发动机被安装到车辆，并且所述方法还包括：如果NOx值处于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·A·贝尔，泰勒·W·乔伊纳，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US