[发明专利]一种氮氧传感器

说明书

本发明提供一种氮氧传感器，涉及传感器技术领域。该氮氧传感器包括探头和控制器，探头中设置有铂加热丝，探头与控制器通过线束连接；在氮氧传感器工作时，通过铂加热丝给探头加热，并使得铂加热丝的电阻值等于预设值，在探头周围的排气温度变化过程中，控制器的加热电路通过调整铂加热丝的加热电压或者加热电流以使得铂加热丝的电阻值维持恒定为预设值，控制器根据铂加热丝两端对应的实时加热电压或实时加热电流来计算确定探头周围的实时排气温度。利用氮氧传感器探头里铂加热丝的电阻特性，在控制器里通过监控加热控制数据来倒推计算排气温度的数值，与现有技术相比，在尿素喷射系统中节省了两个温度传感器，大大节约了成本。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种氮氧传感器。

背景技术

在发动机尾气排放中，有毒气体包含氮氧，为了检测并控制氮氧的排放量，通常在尾气排放管路上设置有两个氮氧传感器。前氮氧传感器应用于测量氮氧气体的浓度，SCR(尿素喷射系统)然后把该浓度值信号以及尾气排气温度反馈到车辆CAN通讯系统，使尿素喷射系统形成准确的喷射量，从而闭环控制氮氧的排放量；另外，OBD诊断系统可以根据后氮氧传感器输出的氮氧信号判断排放的合格性。

然而，传统的氮氧传感器只能测量氮氧气体和氧气浓度值，不能测量排气温度。为了获得尾气排气温度，需要针对前后氮氧传感器各设置一个温度传感器，这大大增加了SCR的成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种氮氧传感器，以解决利用氮氧传感器来测量排气温度的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种氮氧传感器，该氮氧传感器包括探头和控制器，探头为氧化锆陶瓷探头，探头中设置有铂加热丝，探头与控制器通过线束连接；

在氮氧传感器工作时，通过铂加热丝给探头加热，并使得铂加热丝的电阻值等于预设值，在探头周围的排气温度变化过程中，控制器的加热电路通过调整铂加热丝的加热电压或者加热电流以使得铂加热丝的电阻值维持恒定为预设值，控制器根据铂加热丝两端对应的实时加热电压或实时加热电流来计算确定探头周围的实时排气温度。

可选地，利用控制器的Rh检测电路，通过内部电路电压侦测反馈来获取铂加热丝的电阻值，预设值为10.065欧，并且在预设值为10.065欧的情况下，探头的工作温度处于800℃。

可选地，根据所获取的铂加热丝的电阻值，控制器的加热电路通过脉宽调制来调整铂加热丝的加热电压以使得铂加热丝的电阻值维持恒定为预设值，并且控制器根据铂加热丝两端对应的实时加热电压来计算确定探头周围的实时排气温度。

可选地，铂加热丝的加热电压V与加热电路施加的电压脉冲占空比x之间满足如下线性关系：V＝11.985x-0.006。

可选地，铂加热丝的温度T与铂加热丝的加热电压V之间满足如下关系：T＝-7.5V³+137.11V²-708.09V+1560.12。

可选地，在氮氧传感器检测到探头周围的排气中氧气含量等于指定值时，通过改变排气温度，以获取不同排气温度下对应的加热电压的电压脉冲占空比，从而通过数值拟合的方式获得排气温度与电压脉冲占空比之间的关系。

可选地，在指定值为4％的情况下，排气温度与电压脉冲占空比之间的关系满足下式：

y＝-4949.2x²+114923x-725474，其中，x表示电压脉冲占空比，y表示排气温度。

可选地，在指定值为16％的情况下，排气温度与电压脉冲占空比之间的关系满足下式：

y＝-4239.5x²+108428x-692966，其中，x表示电压脉冲占空比，y表示排气温度。