本申請(qǐng)涉及車(chē)輛排氣系統(tǒng)中的排放的控制。

背景技術(shù)：

選擇性催化還原(SCR)催化劑可以在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中使用以減少NOx的排放。還原劑(如尿素)可被噴射至SCR催化劑的上游的排氣系統(tǒng)中，并且還原劑和SCR催化劑一起可以將NOx分子化學(xué)還原為氮和水，從而限制NOx排放。然而，如果NOx排放控制系統(tǒng)的部件(例如SCR催化劑)劣化，則NOx排放可能增加。NOx傳感器(被配置成測(cè)量在排氣系統(tǒng)中的NOx的水平)因此可定位在排氣系統(tǒng)中，以檢測(cè)NOx排放控制系統(tǒng)的故障。具體而言，NOx水平的增加可通過(guò)NOx傳感器來(lái)檢測(cè)，該增加可以指示NOx排放控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件的劣化。因此，SCR催化劑的效率以及NOx排放控制系統(tǒng)的其他部件的效率可以通過(guò)定位在該排氣系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)NOx傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)。

NOx傳感器還可能變得劣化，并且NOx水平的估計(jì)可能變得不精確。結(jié)果是，在排氣系統(tǒng)中的NOx下滑可能檢測(cè)不到。為了監(jiān)測(cè)NOx傳感器的精確度，該NOx傳感器可以在發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后運(yùn)行自診斷(SD)測(cè)試。一種這樣的檢測(cè)NOx傳感器劣化的嘗試在授予Kowalkowski等的美國(guó)專利申請(qǐng)2014/0144126中描述。該公開(kāi)嘗試通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)后工況期間運(yùn)行一次或多次SD測(cè)試來(lái)檢測(cè)NOx傳感器劣化。

然而，本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到使用上述方案的問(wèn)題。具體地，所公開(kāi)的嘗試并沒(méi)有解決由NOx傳感器估計(jì)的對(duì)于NOx水平的顯著貢獻(xiàn)。作為一個(gè)示例，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間噴射到排氣系統(tǒng)的尿素、和/或尿素遞送管路吹掃過(guò)程中鑰匙關(guān)閉事件后遞送到排氣系統(tǒng)的尿素液滴，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后保留在排氣系統(tǒng)中。在足夠高的排氣溫度下，尿素在排氣系統(tǒng)中可被轉(zhuǎn)化為氨。NOx傳感器將氨記錄為NOx，并且因此，NOx水平可能被高估。因此，NOx SD測(cè)試的精確度可能隨著排氣系統(tǒng)中排氣溫度和尿素濃度的增加而降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明人在此設(shè)計(jì)了用于解決上述問(wèn)題的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)示例中，上述的問(wèn)題可以通過(guò)以下方法解決，所述方法包括：基于在鑰匙關(guān)閉事件之后第一個(gè)完成的SD測(cè)試后執(zhí)行的自診斷(SD)測(cè)試期間經(jīng)由CAN總線(bus)從傳感器接收的輸出，確定氮氧化物(NOx)傳感器劣化，條件是在其中所述傳感器的溫度小于閾值、NOx濃度是小于閾值并且氧濃度在閾值范圍內(nèi)的條件下產(chǎn)生輸出。

在另一表示中，上述問(wèn)題可以通過(guò)以下方法解決，所述方法包括：排除發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后NOx傳感器的第一完成的自診斷(SD)測(cè)試結(jié)果，如果排氣溫度是大于閾值、排氣的氧濃度在閾值范圍之外以及排氣的NOx濃度高于閾值中的一者或多者，排除已完成的SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果，否則不排除來(lái)自完成的SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果，并且確定該傳感器劣化，條件是未排除的測(cè)試結(jié)果與參考值相差大于閾值。

以這種方式，通過(guò)從其中排氣溫度大于閾值，和/或NOx的濃度大于閾值的SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果，SD測(cè)試結(jié)果的變化可能會(huì)降低。換句話講，SD測(cè)試結(jié)果的精確度可以得到改善。這樣，用于從未劣化的NOx傳感器區(qū)分劣化的NOx傳感器的靈敏度可以增加。因此，在排氣系統(tǒng)中的NOx排放控制系統(tǒng)的效率可以提高。

應(yīng)當(dāng)理解的是提供上面的概述從而以簡(jiǎn)化的形式來(lái)介紹在具體實(shí)施方式中所選擇的那些進(jìn)一步描述的概念。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其范圍由隨附權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于克服以上或在本公開(kāi)的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

圖1A示出了包括具有排氣處理系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖1B示出了用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的排氣系統(tǒng)。

圖2示出示例NOx傳感器的示意圖。

圖3示出了用于確定NOx傳感器是否劣化的示例方法的流程圖。

圖4示出了用于在NOx傳感器上進(jìn)行自診斷(SD)的測(cè)試的示例方法的流程圖。

圖5示出了用于排除SD測(cè)試期間NOx傳感器的輸出以檢測(cè)傳感器劣化的增益偏斜低型的示例方法的流程圖。

圖6示出了用于排除SD測(cè)試期間NOx傳感器的輸出以檢測(cè)傳感器劣化的增益偏斜高型的示例方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下說(shuō)明涉及的用于執(zhí)行NOx傳感器自診斷(SD)測(cè)試和基于從SD測(cè)試的結(jié)果確定NOx傳感器是否劣化的系統(tǒng)和方法。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(如在圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))的排氣系統(tǒng)，和如圖1B所示的排氣系統(tǒng)可以包括用于降低NOx排放的選擇性催化還原(SCR)催化劑。SCR催化劑的效率可由定位在SCR催化劑上游和/或的下游的一個(gè)或多個(gè)NOx傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)。示例NOx傳感器參照?qǐng)D2如下所示.

然而，NOx傳感器隨著使用可能變得劣化(例如，增益傾斜)，并且因此NOx傳感器可以運(yùn)行自診斷(SD)測(cè)試，以監(jiān)測(cè)其輸出的精確度。用于運(yùn)行SD測(cè)試的示例性方法示于圖4中。來(lái)自SD測(cè)試的輸出可以根據(jù)排氣中的氨的濃度而變化，如氨可以由NOx傳感器記錄為NOx。排氣中的氨濃度可隨著尿素的量和/或排氣溫度的增加而增加。這樣，來(lái)自SD測(cè)試的輸出可能隨排氣溫度和/或尿素濃度的增加變得越來(lái)越發(fā)散。因此，來(lái)自未劣化的NOx傳感器的輸出以及來(lái)自劣化的NOx傳感器的輸出可重疊，并且因此劣化的NOx傳感器可能不被識(shí)別。

圖5-6示出了用于從其中排氣溫度高于閾值、氧濃度高于閾值，等等的SD測(cè)試結(jié)果排除輸出的示例方法。以這種方式，來(lái)自SD測(cè)試的差異或結(jié)果的傳播可能會(huì)降低。在基于排氣溫度、NOx濃度、氧濃度、以及其中SD測(cè)試運(yùn)行的順序中的一個(gè)或多個(gè)排除SD測(cè)試結(jié)果之后，方法(例如圖3中所示的示例性方法)可被執(zhí)行，以確定NOx傳感器是否劣化。以這種方式，可以識(shí)別NOx的劣化，即使在排氣系統(tǒng)中的排氣溫度和/或尿素水平波動(dòng)的情況下。

現(xiàn)在參考圖1A，示出了可以被包括在車(chē)輛的推進(jìn)系統(tǒng)中的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)10中的一個(gè)汽缸的示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以由控制系統(tǒng)(包括控制器8)通過(guò)經(jīng)由輸入裝置70自車(chē)輛操作者72的輸入來(lái)至少部分地控制。在本示例中，輸入裝置70包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器74。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室(即，汽缸)30可以包括燃燒室壁32，燃燒室壁32具有位于其中的活塞36?；钊?6可聯(lián)接到曲軸40，從而將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可經(jīng)由中間傳輸系統(tǒng)被聯(lián)接到車(chē)輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。另外，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)可經(jīng)由飛輪聯(lián)接到該曲軸40，以使能進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。

燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣通道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣空氣并且可經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48能夠通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門(mén)和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門(mén)。

在圖1A所示的示例中，進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54可以通過(guò)凸輪致動(dòng)經(jīng)由各自的凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53被控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53可各自包括一個(gè)或多個(gè)凸輪并且可以利用可由控制器8進(jìn)行操作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門(mén)正時(shí)(VVT)和/或可變氣門(mén)升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)，以改變氣門(mén)操作。進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54的位置可分別通過(guò)位置傳感器55和57確定。在替代實(shí)施例中，進(jìn)氣門(mén)52和/或排氣門(mén)54可以由電動(dòng)氣門(mén)致動(dòng)控制。例如，汽缸30可以替代地包括經(jīng)由電動(dòng)氣門(mén)致動(dòng)控制的進(jìn)氣門(mén)和經(jīng)由凸輪致動(dòng)(包括CPS和/或VCT系統(tǒng))控制的排氣門(mén)。

在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)汽缸可配置一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器，用于向汽缸提供燃料。作為非限制性的示例，汽缸30被示為包括一個(gè)燃料噴射器66。燃料噴射器66被示出為直接連接到汽缸30，用于與經(jīng)由電子驅(qū)動(dòng)器68從控制器8接收到的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地直接向汽缸30中噴射燃料。以這種方式，燃料噴射器66提供了被稱為直接噴射(以下也稱為“DI”)燃料進(jìn)入燃燒汽缸30。

將可以理解的是在替代實(shí)施例中，噴射器66可以是向汽缸30的上游進(jìn)氣道提供燃料的進(jìn)氣道噴射器。還應(yīng)當(dāng)理解的是汽缸30可以從多個(gè)噴射器(例如多個(gè)進(jìn)氣道噴射器、多個(gè)直接噴射器、或它們的組合)接收燃料。

在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10是通過(guò)壓縮點(diǎn)火燃燒空氣和柴油燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在其他非限制性實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10可通過(guò)壓縮點(diǎn)火和/或火花點(diǎn)火燃燒不同的燃料，包括汽油、生物柴油、或含醇燃料摻合物(例如，汽油和乙醇或汽油和甲醇)。

進(jìn)氣通道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門(mén)62。在這個(gè)具體示例中，節(jié)流板64的位置可以由控制器8經(jīng)由提供至被包括在節(jié)氣門(mén)62中的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或致動(dòng)器的信號(hào)改變，即通常被稱為電子節(jié)氣門(mén)控制(ETC)的結(jié)構(gòu)。以這種方式，節(jié)氣門(mén)62可以被操作以改變提供到其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的燃燒室30的進(jìn)氣。節(jié)流板64的位置可以由節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)TP提供給控制器8。進(jìn)氣通道42可以包括用于提供相應(yīng)的信號(hào)(MAF和MAP)到控制器8的空氣質(zhì)量流量傳感器50和歧管空氣壓力傳感器56。

另外，在公開(kāi)的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可經(jīng)由EGR通道47從排氣通道48到進(jìn)氣通道42發(fā)送所需的排氣部分。提供到進(jìn)氣歧管44的EGR量可以由控制器8經(jīng)由EGR閥49來(lái)改變。通過(guò)引入排氣到發(fā)動(dòng)機(jī)10中，用于燃燒的可利用氧的量減少，從而降低燃燒火焰的溫度并且降低例如NO_x的形成。如所描繪的，該EGR系統(tǒng)還包括可以被布置在EGR通道47內(nèi)并且可以提供壓力、溫度、和排氣氣體的濃度中的一個(gè)或多個(gè)的指示的EGR傳感器46。在某些條件下，EGR系統(tǒng)可以用來(lái)調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度，從而提供在一些燃燒模式過(guò)程中控制點(diǎn)火定時(shí)的方法。此外，在某些條件下，燃燒氣體的一部分可以通過(guò)控制排氣門(mén)正時(shí)(例如通過(guò)控制可變氣門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu))被保留或被捕集在燃燒室內(nèi)。

排氣系統(tǒng)2包括被聯(lián)接到排氣處理系統(tǒng)80上游的排氣通道48的排氣傳感器26。該傳感器26可以是用于提供排氣空氣/燃料比的指示的任何合適的傳感器，如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO(加熱的EGO)、NOx、HC或CO傳感器。示出了排氣處理系統(tǒng)80，其沿排氣通道48布置在排氣傳感器26的下游。

在1A所示的示例中，排氣處理系統(tǒng)80是尿素基的選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)。SCR系統(tǒng)包括例如至少一種還原催化劑(在此，SCR催化劑82)、還原劑儲(chǔ)藏箱(在此，尿素儲(chǔ)存容器84)和還原劑噴射器(在此，尿素噴射器96)。在另一些實(shí)施例中，排氣處理系統(tǒng)80可以附加地或者可替代地包括其他部件，如微粒過(guò)濾器、稀NO_x捕集器、三元催化劑、各種其他排放控制裝置，或它們的組合。例如，尿素噴射器96可被定位在還原催化劑82的上游和氧化催化劑的下游。在所描繪的示例中，尿素噴射器96從尿素儲(chǔ)存容器84提供尿素。然而，可以使用各種替代方式，如產(chǎn)生氨蒸氣的固體尿素顆粒，然后將其噴射或計(jì)量到SCR催化劑82。在又另一個(gè)示例中，稀NO_x捕集器可位于SCR催化劑82的上游，以產(chǎn)生NH₃用于SCR催化劑82，取決于供給至稀NO_x捕集的空氣-燃料比的程度或富度。

排氣處理系統(tǒng)80還包括定位在SCR催化劑82下游的尾管排氣傳感器97。在所描繪的實(shí)施例中，尾管排氣傳感器97可以是例如NO_x傳感器，用于測(cè)量經(jīng)由排氣通道48的尾管釋放的后SCR的NO_x的量。排氣處理系統(tǒng)80可以進(jìn)一步包括位于SCR催化劑82的上游和尿素噴射器96下游的進(jìn)料氣排氣傳感器90。在所描繪的實(shí)施例中，進(jìn)料氣排氣傳感器90還可以是NO_x傳感器，例如，用于測(cè)量在排氣通道接收的用于在SCR催化劑處處理的前SCR的NO_x的量。

在一些示例中，可以基于尾管排氣傳感器97和進(jìn)料氣排氣傳感器90中的一個(gè)或多個(gè)的輸出來(lái)確定SCR系統(tǒng)的效率。例如，SCR系統(tǒng)效率可通過(guò)對(duì)比SCR催化劑上游的NO_x水平(經(jīng)由傳感器90)與SCR催化劑下游的NO_x水平(經(jīng)由傳感器97)來(lái)確定。該效率可以進(jìn)一步基于定位在SCR系統(tǒng)上游的排氣傳感器26(當(dāng)傳感器26測(cè)量例如NO_x時(shí))。在其他示例中，排氣傳感器97、90和26可以是用于確定的排氣成分濃度的任何合適的傳感器，諸如UEGO、EGO、HEGO、HC、CO傳感器等。

控制器8在圖1A中被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(CPU)16、輸入/輸出端口(I/O)4，用于在特定示例中作為只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM)14示出的可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)18、?；畲鎯?chǔ)器(KAM)20和數(shù)據(jù)總線。控制器8可以與聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器聯(lián)通，并且因此自聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào)，除了先前討論的這些信號(hào)外，還包括：來(lái)自質(zhì)量空氣流量傳感器50的所引入的空氣質(zhì)量流量(MAF)的測(cè)量；來(lái)自聯(lián)接到冷卻套管61的溫度傳感器58的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度(ECT)；來(lái)自聯(lián)接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器59(或其他類(lèi)型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP)；來(lái)自節(jié)氣門(mén)位置傳感器的節(jié)氣門(mén)位置(TP)；來(lái)自傳感器56的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)MAP；以及來(lái)自排氣傳感器26、90和97的排氣成分的濃度。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(RPM)可以由控制器8從信號(hào)PIP產(chǎn)生。

存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器14可以用表示由處理器16的可執(zhí)行指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，用于執(zhí)行以下描述的方法以及所預(yù)期的但沒(méi)有具體列出的其他變體。示例性方法參考圖3-4在本文中描述。

如上所述，圖1A示出了多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的僅一個(gè)汽缸，并且每個(gè)汽缸可以類(lèi)似地包括它自己一套進(jìn)/排氣門(mén)、燃料噴射器、火花塞等等。

圖1B示出了車(chē)輛系統(tǒng)的示例排氣系統(tǒng)102的用于輸送由內(nèi)燃機(jī)110產(chǎn)生的排氣的示意圖。因此，排氣系統(tǒng)102可以是例如圖1A的排氣系統(tǒng)2。作為一個(gè)非限制性示例，發(fā)動(dòng)機(jī)110包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)燃燒空氣和柴油燃料的混合物產(chǎn)生機(jī)械輸出?？商娲兀l(fā)動(dòng)機(jī)110可包括其他類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如汽油燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，等等。

排氣系統(tǒng)102可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)：用于接收由發(fā)動(dòng)機(jī)110的一個(gè)或多個(gè)汽缸產(chǎn)生的排氣的排氣歧管120、氧化催化劑124、混合區(qū)130、選擇性催化還原(SCR)催化劑140、排放控制裝置142、以及噪聲抑制裝置150。此外，排氣系統(tǒng)102可包括用于流體地聯(lián)接到排氣系統(tǒng)102的各排氣系統(tǒng)部件的多個(gè)排氣管或通道。重要的是要注意，氧化催化劑124、混合區(qū)130、SRC催化劑140、排放控制裝置142、以及噪聲抑制裝置150中的一個(gè)或多個(gè)可以以任何順序或組合被布置在排氣系統(tǒng)102中。

但是，如圖1B所示的示例，排氣歧管120可通過(guò)第一排氣通道162和第二排氣通道164中的一個(gè)或多個(gè)被流體耦合到氧化催化劑124。這樣氧化催化劑124可以在排氣歧管120下游，而除了排氣通道162和164中一個(gè)或多個(gè)外沒(méi)有將氧化催化劑124從排氣歧管120分離的附加部件。在這里的說(shuō)明中，在排氣系統(tǒng)102中的氣體和/或流體的流動(dòng)可以是在從排氣歧管120遠(yuǎn)離，朝向周?chē)沫h(huán)境195，通過(guò)排氣系統(tǒng)102，并且穿過(guò)通道168從排氣系統(tǒng)102離開(kāi)的方向上。因此，在圖1B中所示的示例中，氣體和/或流體在排氣系統(tǒng)102中的流動(dòng)通?？梢詮淖笾劣胰缂^180所示流動(dòng)。因此，在這里的描述中，下游可以用于指排氣系統(tǒng)102中的部件相對(duì)于該排氣系統(tǒng)102的流動(dòng)方向的相對(duì)定位。這樣，如果第一部件被描述為設(shè)置在相對(duì)于排氣系統(tǒng)102的第二部件的下游，然后在排氣系統(tǒng)102中流動(dòng)的氣體和/或流體可以在流動(dòng)通過(guò)第一部件之前流動(dòng)通過(guò)第二部件。

現(xiàn)在返回到圖1B中，該第一排氣通道162和第二排氣通道164中的一個(gè)或多個(gè)可以提供排氣歧管120與上述氧化催化劑之間的流體連通。在一些示例中，氧化催化劑120可以是柴油氧化催化劑(DOC)。該DOC可以是通過(guò)裝置的排氣流，該裝置包括具有涂覆有催化劑層的大表面積的蜂窩形成的襯底。催化劑層可以包括貴金屬，該貴金屬包括但不限于鉑和鈀。隨著排氣流動(dòng)超過(guò)催化劑層，一氧化碳、氣態(tài)烴和液態(tài)烴的顆?？杀谎趸?，以減少排放。

混合區(qū)130可以直接安排在氧化催化劑124下游，用于接收液體還原劑，而沒(méi)有將混合區(qū)域130從氧化催化劑124分離的額外的部件?；旌蠀^(qū)130可以包括第一混合區(qū)132和第二混合區(qū)134，其中該第二混合區(qū)134在該第一混合區(qū)域132的下游。第一混合區(qū)132可包括噴射器136，用于將液體噴入該混合區(qū)130。在一些示例中，由噴射器136噴射出的液體可以是液體還原劑，如氨或尿素。液體還原劑可以通過(guò)從儲(chǔ)罐(未示出)被提供至噴射器136。此外，噴射器136可包括電子致動(dòng)閥。在這樣的示例中，噴射器136可以是與控制器112電和/或電子通信，用于從控制器112接收信號(hào)。這樣，控制器112可發(fā)送電子信號(hào)到噴射器136，用于調(diào)節(jié)噴射器的閥的位置。響應(yīng)于從控制器112接收的信號(hào)，噴射器136的致動(dòng)器可以調(diào)整噴射器136的閥的位置，從而調(diào)節(jié)被噴射到混合區(qū)130的液體還原劑的量。

另外，第一混合區(qū)域132可以包括上游第一氮氧化物(NOx)傳感器190，和上游第一溫度傳感器191。第一NOx傳感器190和在排氣系統(tǒng)102中的第一溫度傳感器191的定位可以是使得NOx傳感器190和溫度傳感器191是疊加的。換句話講，第一NOx傳感器190和第一溫度傳感器191可以在排氣系統(tǒng)102中彼此大致對(duì)齊，并且可以與彼此一致。換句話講，NOx傳感器190和溫度傳感器191可以沿著排氣系統(tǒng)102中排氣的流動(dòng)路徑的橫截面被徑向安排。在一些示例中，NOx傳感器190和第一溫度傳感器191可以被布置成垂直于排氣系統(tǒng)102中的氣體和/或流體流動(dòng)，并在這樣的示例中，還可以設(shè)置在排氣系統(tǒng)102中，使得它們彼此平行。在其他示例中，溫度傳感器191可以直接鄰近NOx傳感器190被定位，以使溫度傳感器191和NOx傳感器190彼此共面接觸。以這種方式，流過(guò)排氣系統(tǒng)102(更具體地通過(guò)第一混合區(qū)132)的氣體和/或流體可在大致相同的時(shí)間流過(guò)第一NOx傳感器190和第一溫度傳感器191。這樣，第一溫度傳感器191可定位在第一混合區(qū)域132內(nèi)，用于測(cè)量在第一NOx傳感器190處流過(guò)和/或被采樣的氣體和/或流體的溫度。

然而，在其他示例中，溫度傳感器191可以不與NOx傳感器190對(duì)齊。因此，溫度傳感器191可鄰近于NOx傳感器190定位，和/或可以與NOx傳感器190間隔開(kāi)。

溫度傳感器191可以電耦合到控制器112，其中，對(duì)應(yīng)于流過(guò)NOx傳感器190的氣體和/或流體的溫度的溫度傳感器191的輸出可以被發(fā)送到控制器112。在一些示例中，第一NOx傳感器190和第一溫度傳感器191可以定位在噴射器136的下游，如在圖1B中所示的。然而，在其他示例中，第一NOx傳感器190和第一溫度傳感器191可基本上與噴射器136成直線定位。在又一個(gè)示例中，NOx傳感器190和溫度傳感器191可以被定位在噴射器136的上游。

混合區(qū)130的第二混合區(qū)134可以被配置為容納在第一混合區(qū)域132和催化劑140之間的截面積或流動(dòng)的面積的變化。具體地，由第二混合區(qū)134創(chuàng)建的橫截面流動(dòng)面積可在下游方向上增大。這樣，催化劑140可以定位在混合區(qū)130的下游。因此，第一NOx傳感器190和第一溫度傳感器191被定位在SCR催化劑140的上游。在一些示例中，可以沒(méi)有額外的部件將第二混合區(qū)134與SCR催化劑140分開(kāi)。在一些示例中，混合裝置138可以被包括在排氣系統(tǒng)120中并且可以安排在噴射器136的下游?；旌涎b置138可以被配置為從混合裝置138上游的噴射器136接收發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和/或噴射的流體還原劑并且引導(dǎo)混合裝置138下游的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和/或流體還原劑朝向SCR催化劑140。如圖1B所示，混合裝置138可以包括翼片部分的圓盤(pán)。每個(gè)翼片部分可具有直邊緣和彎曲邊緣。在一些示例中，混合裝置138可以被定位在噴射器136、溫度傳感器191、和NOx傳感器190下游的第一混合區(qū)域132內(nèi)。在其他示例中，混合裝置138可以定位在第二混合區(qū)134內(nèi)。混合裝置138可以提高在該混合物到達(dá)SCR催化劑140前在第二混合區(qū)134內(nèi)的排氣和/或流體還原劑混合物的攙和以及因而均勻性。

SCR裝置140被配置成使用由噴射器136噴射的流體還原劑(例如，氨(NH3)或尿素)和活性催化劑將NOx氣體轉(zhuǎn)化為水和氮作為燃燒的惰性副產(chǎn)物。催化劑通常被稱為DeNOx催化劑，并且可以由含過(guò)渡金屬(例如，釩、鉬和鎢)的氧化物的二氧化鈦構(gòu)造以作為催化活性部件。SCR裝置124可以被配置為陶瓷磚或陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)、板結(jié)構(gòu)或任何其他合適的設(shè)計(jì)。注意，催化劑140能夠包括用于還原通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)110從燃料的燃燒產(chǎn)生的NOx或其他燃燒產(chǎn)物的任何合適的催化劑。

排放控制裝置142可定位在SCR催化劑140下游。在一些示例中，排放控制裝置142可以是柴油微粒過(guò)濾器(DPF)。DPF可以主動(dòng)或被動(dòng)地操作，并且該過(guò)濾介質(zhì)能夠是各種類(lèi)型的材料和幾何結(jié)構(gòu)。一個(gè)示例結(jié)構(gòu)包括壁流陶瓷整體，其包含共用壁，所述共用壁在相對(duì)兩端處被堵塞，從而迫使排氣流通過(guò)相鄰?fù)ǖ?，隨后微粒物質(zhì)被沉積。

盡管在圖1B中所示的示例中，SCR催化劑140在排放控制裝置142的上游，但在其他實(shí)施例中，排放控制裝置142可定位在SCR催化劑140上游。然而，在所有這些示例中，第一NOx傳感器190和第一溫度傳感器191被定位在SCR催化劑140的上游和排放控制裝置142的上游。

仍然在另外示例中，可能的是排放控制裝置142和SCR催化器140可以在一個(gè)基片(例如，涂覆有NOx存儲(chǔ)劑和鉑族金屬的壁流式陶瓷DPF元件)上進(jìn)行組合。

通過(guò)排放控制裝置142后，排氣和/或流體可以繼續(xù)通過(guò)后處理區(qū)144。后處理區(qū)144可被配置成適應(yīng)在排放控制裝置142與第三排氣通道166之間的截面積或流動(dòng)面積的變化。具體地，通過(guò)后處理混合區(qū)域144創(chuàng)建的截面流動(dòng)面積在下游方向上可降低。因此，后處理混合區(qū)域144可以將排放控制裝置142流體地耦合到第三排氣通道166。然而，在其他實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)102可以不包括后處理混合區(qū)域144，并且正因?yàn)槿绱?，該排放控制裝置142可以被直接和/或物理耦合到第三排氣通道166，而沒(méi)有將排放控制裝置142與第三排氣通道166分離的額外部件。

下游第二溫度傳感器193和下游第二NOx傳感器192可被定位在第三排氣通道166內(nèi)。然而，在其他示例中，第二溫度傳感器193和第二NOx傳感器192可以被定位在后處理混合區(qū)域144內(nèi)。在所有示例中，第二溫度傳感器193和第二NOx傳感器192被定位在SCR催化劑140和排放控制裝置142的下游。第二溫度傳感器193和第二NOx傳感器192可以以與該第一溫度傳感器191和第一NOx傳感器190類(lèi)似的方式被定位在排氣系統(tǒng)102內(nèi)。這樣，第二NOx傳感器192和第二溫度傳感器193可以在排氣系統(tǒng)102中重疊。換句話講，第二NOx傳感器192和第二溫度傳感器193可以在排氣系統(tǒng)102內(nèi)彼此大致對(duì)齊，并且可以彼此一致。

因此，在一些示例中，NOx傳感器192和溫度傳感器193可以被布置成垂直于排氣系統(tǒng)102中的氣體和/或流體流動(dòng)，并在這樣的示例中，NOx傳感器192和溫度傳感器193還可以設(shè)置在排氣系統(tǒng)102中，使得它們彼此平行。以這種方式，流過(guò)排氣系統(tǒng)102(并且更具體地流過(guò)SCR催化器140和排放控制裝置142的下游)的氣體和/或流體可以以大致相同的時(shí)間流過(guò)第二NOx傳感器192和第二溫度傳感器193。這樣，第二溫度傳感器193可定位在排氣系統(tǒng)102中，用于測(cè)量在第二NOx傳感器192處流過(guò)和/或被采樣的氣體和/或流體的溫度。溫度傳感器193可以電耦合到控制器112，其中對(duì)應(yīng)于在NOx傳感器192處流過(guò)和/或被采樣的氣體和/或流體的溫度的溫度傳感器193的輸出可被發(fā)送到控制器112。

然而，在其他示例中，溫度傳感器193可以不與NOx傳感器192對(duì)齊。因此，溫度傳感器193可鄰近NOx傳感器191定位，和/或可以與NOx傳感器192間隔開(kāi)。

噪聲抑制裝置150可以安排在催化劑140和排放控制裝置142的下游。噪聲抑制裝置150可以被配置為衰減從排氣歧管120行進(jìn)遠(yuǎn)離、朝向周?chē)h(huán)境195的聲波的強(qiáng)度。第三排氣通道166可提供在后處理區(qū)144和噪聲抑制裝置150之間的流體連通。因此，排氣可以被允許從后處理區(qū)域144流動(dòng)，通過(guò)第三排氣通道166，至噪聲抑制裝置150。通過(guò)噪聲抑制裝置150之后，排氣可在途中通過(guò)第四排氣通道168流動(dòng)到周?chē)h(huán)境195。

返回到第一NOx傳感器190和第二NOx傳感器192，傳感器190和192二者可被類(lèi)似構(gòu)造和運(yùn)行。它們都可以被配置成測(cè)量和/或估計(jì)流經(jīng)排氣系統(tǒng)102的排氣混合物的NOx和/或O₂的濃度。傳感器190和192的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行可在下面參照?qǐng)D2更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。

第一NOx傳感器190可以電耦合到第一NOx傳感器模塊194，并且第二NOx傳感器192可以電耦合到第二NOx傳感器模塊198。車(chē)輛系統(tǒng)100還可以包括在與排氣系統(tǒng)102和控制器112通信的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線152。CAN總線可以使用計(jì)劃的周期速率交換信息。這樣，CAN總線152提供在控制器112與第一NOx傳感器模塊194和第二NOx傳感器模塊198之間的電子通信。來(lái)自兩個(gè)NOx傳感器190和192的測(cè)量(例如，NOx濃度、O₂濃度等)分別首先中繼到NOx傳感器模塊194和198。NOx傳感器模塊194和198隨后可以將從NOx傳感器190和192接收的信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成CAN數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流然后可以經(jīng)由CAN總線152發(fā)送到控制器112。NOx傳感器模塊194和198還可以包括存儲(chǔ)在非臨時(shí)性存儲(chǔ)器中用于確定自診斷(SD)測(cè)試是否完成的計(jì)算機(jī)可讀指令。

在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，NOx傳感器190和192中的每個(gè)可以在第一模式下操作，如在下面參照?qǐng)D2更詳細(xì)描述的，以測(cè)量和/或估計(jì)在排氣系統(tǒng)102中的NOx水平。上游第一NOx傳感器測(cè)量由發(fā)動(dòng)機(jī)110所排放的NOx水平，而下游第二NOx傳感器測(cè)量SCR催化劑140處理后在排氣系統(tǒng)102中殘留的NOx水平。通過(guò)比較發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間兩個(gè)NOx傳感器190和192的輸出，可估計(jì)排氣系統(tǒng)102的總體NOx移除效率。

但是，NOx傳感器190和192可以變得劣化(例如，增益偏斜、破裂、污染等)，并且作為結(jié)果，它們的用于估計(jì)和/或測(cè)量排氣系統(tǒng)102中的NOx水平所使用的輸出的精確度在可能變得降低。為了檢測(cè)和診斷NOx傳感器劣化，傳感器的輸出的精確度可如在下面參照?qǐng)D3更詳細(xì)地描述的在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后監(jiān)控。因此，在操作的第二模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后，NOx傳感器190和192可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)自診斷(SD)的測(cè)試，以確定NOx傳感器190和192中一個(gè)或多個(gè)是否劣化。鑰匙關(guān)閉事件可以由控制器112基于從輸入裝置170接收到的信號(hào)來(lái)確定。輸入裝置170可以包括按鈕、開(kāi)關(guān)、旋鈕、點(diǎn)火器、觸摸屏顯示器等，其中輸入裝置170的位置和/或數(shù)字狀態(tài)可被調(diào)節(jié)以使發(fā)動(dòng)機(jī)110打開(kāi)或關(guān)閉。輸入裝置170可因此在一些示例由點(diǎn)火用于鑰匙啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)功能的車(chē)輛系統(tǒng)。在其他實(shí)施例中，在無(wú)鑰匙車(chē)輛系統(tǒng)的情況下，車(chē)輛系統(tǒng)的啟動(dòng)/停止和/或開(kāi)/關(guān)功能可以由按鈕、開(kāi)關(guān)、旋鈕、觸摸屏等來(lái)控制。因此，在鑰匙打開(kāi)事件期間車(chē)輛操作者172可以將輸入裝置170調(diào)節(jié)到第一位置和/或數(shù)字狀態(tài)以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)110。在鑰匙關(guān)閉事件期間，車(chē)輛操作者172可以調(diào)節(jié)輸入裝置的位置到第二位置和/或數(shù)字狀態(tài)，以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)110。換句話講，鑰匙關(guān)閉事件可以用于指當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)110被停機(jī)以休息和車(chē)輛處于關(guān)閉的條件(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉和/或車(chē)輛鑰匙關(guān)閉事件期間，或在具有停止/啟動(dòng)按鈕的無(wú)鑰匙系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)停止事件)。因此，該鑰匙關(guān)閉事件可以包括基于經(jīng)由輸入裝置由車(chē)輛操作者172的輸入終止發(fā)動(dòng)機(jī)110中的燃燒循環(huán)。在一些示例中，車(chē)輛系統(tǒng)100可以額外地包括活塞傳感器174，用于測(cè)量輸入裝置170的位置。輸入裝置170的位置可以被發(fā)送到控制器112，并且因此可以由控制器112使用來(lái)確定鑰匙關(guān)閉和/或鑰匙打開(kāi)事件的發(fā)生。

在一些實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后向NOx傳感器190和192供電可以由電熱塞控制模塊156提供。然而，在其他實(shí)施例中，向NOx傳感器190和192供電可以由電池184提供。因此，在第二操作模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后，NOx傳感器190和192可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)自診斷(SD)測(cè)試，以確定NOx傳感器190和192中的一個(gè)或多個(gè)是否劣化。在該第二操作模式過(guò)程中，其中NOx傳感器190和192運(yùn)行一次或多次SD測(cè)試，電熱塞控制模塊156和/或電池184可以提供電力到上游第一NOx傳感器190和下游第二NOx傳感器192。電熱塞控制模塊156和電池184可以與控制器112電連通，用于從控制器112接收數(shù)字信號(hào)。在一些示例中，電熱塞控制模塊156可以由CAN總線152與控制器112通信。在一些示例中，控制器112可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后運(yùn)行程序，其中可以將需要的后運(yùn)行延長(zhǎng)時(shí)間量通過(guò)信號(hào)143傳送到電熱塞控制模塊(GPCM)156，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)110運(yùn)行。

如在下面參照?qǐng)D3更詳細(xì)描述，控制器112可包括存儲(chǔ)在非臨時(shí)性存儲(chǔ)器用于啟動(dòng)鑰匙關(guān)閉事件之后的發(fā)動(dòng)機(jī)后運(yùn)行程序的計(jì)算機(jī)可讀指令?？刂破?12可確定并發(fā)送希望的用于后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間(例如時(shí)間量、SD測(cè)試周期的數(shù)目、等等)至電熱塞控制模塊(GPCM)156。因此，所希望的持續(xù)時(shí)間可以是在鑰匙關(guān)閉事件之后GPCM 156可繼續(xù)將電力提供給車(chē)輛系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)部件(如NOx傳感器190和192中的一個(gè)或多個(gè))的時(shí)間的量。在一些示例中，控制器112可以經(jīng)由信號(hào)143將所希望的持續(xù)時(shí)間傳送至GPCM 156，同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)110運(yùn)行，這在一些示例中可能是在關(guān)鑰匙關(guān)閉事件之前。然而，在其他實(shí)施例中所希望的持續(xù)時(shí)間可以在鑰匙關(guān)閉事件之后傳送到GPCM。當(dāng)鑰匙關(guān)閉事件后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，但仍然用GPCM 156供應(yīng)電力到排氣系統(tǒng)102和CAN總線152時(shí)定義發(fā)動(dòng)機(jī)后運(yùn)行程序。此外，控制器112可以在鑰匙關(guān)閉事件之后發(fā)送信號(hào)至NOx傳感器190和192中的一個(gè)或多個(gè)，以啟動(dòng)和/或運(yùn)行一次或多次SD測(cè)試。

控制器112在圖1B中被示為微計(jì)算機(jī)，包括：微處理器單元(CPU)106、輸入/輸出端口(I/O)104、只讀存儲(chǔ)器(ROM)105、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)108、保活存儲(chǔ)器(KAM)109和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?12被示出接收來(lái)自耦合到排氣系統(tǒng)102的傳感器的各種信號(hào)，除了先前討論的那些信號(hào)外，還包括：來(lái)自可以分別耦合到第一混合區(qū)域132和第三排氣通道166的溫度傳感器191和193的排氣溫度；耦合到輸入裝置170，用于感測(cè)由車(chē)輛操作者172調(diào)節(jié)的輸入裝置的位置的位置傳感器174；和分別定位在SCR催化劑140的上游和下游的NOx傳感器190和192的NOx水平。

注意，關(guān)于車(chē)輛應(yīng)用，排氣系統(tǒng)102可被安排在車(chē)輛底盤(pán)的底側(cè)。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，排氣系統(tǒng)102可包括一個(gè)或多個(gè)彎曲或曲線以適應(yīng)特定車(chē)輛安排。更進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)理解的是，在一些實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)102可包括在圖1B中未示出的額外部件和/或可以省略本文中所描述的部件。

圖2示出了被配置為測(cè)量在排放流中的NOx氣體濃度的NOx傳感器200的示例實(shí)施例的示意圖。傳感器200可作為例如圖1B的NOx傳感器190或192進(jìn)行操作。傳感器200包括安排成堆疊配置的一個(gè)或多個(gè)陶瓷材料的多個(gè)層。在圖2的實(shí)施例中，六個(gè)陶瓷層被描述為層201、202、203、204、205、和206。這些層包括能夠傳導(dǎo)離子氧的一個(gè)或多個(gè)固體電解質(zhì)層。合適的固體電解質(zhì)的示例包括，但不限于，基于氧化鋯的材料。此外，在一些實(shí)施例中，加熱器232可設(shè)置在各個(gè)層之間(或以其他方式與這些層熱連通)，以增加層的離子傳導(dǎo)率。雖然所描繪的NOx傳感器由六個(gè)陶瓷層形成，但可以理解的是該NOx傳感器可以包括任何其他合適數(shù)目的陶瓷層。

層202包括創(chuàng)建第一擴(kuò)散通道210的一種或多種材料。第一擴(kuò)散路徑210被配置為將排氣從排氣通道(例如，圖1B中所示的第一混合區(qū)域132)經(jīng)由擴(kuò)散引入至第一內(nèi)部空腔212。第一對(duì)泵送電極214和216被布置為與內(nèi)部空腔212連通，并可以被配置為從內(nèi)部空腔212電化學(xué)泵送選定排氣成分通過(guò)層201并且從傳感器200出來(lái)。一般地，從內(nèi)部空腔212泵出傳感器200的物種可以是可能干擾所希望的分析物測(cè)量的物種。例如，分子氧(例如，O2)能夠潛在地干擾NOx傳感器中NOx的測(cè)量，因?yàn)檠鯕怆x解并以比NOx低的電位泵送。因此，第一泵送電極214和216可被用于從內(nèi)部空腔212內(nèi)除去分子氧以相對(duì)于傳感器中的NOx濃度減少傳感器中的氧濃度。

第一擴(kuò)散路徑210可被配置以允許排氣的一種或多種組分(包括但不限于分析物和干擾成分)擴(kuò)散到內(nèi)部空腔212，其速率是比能夠通過(guò)第一泵送電極對(duì)214和216電化學(xué)泵出的干擾成分更限制的速率。以這種方式，幾乎所有的氧可以從第一內(nèi)部空腔212中除去，以減少氧所造成的干擾效應(yīng)。這里，第一泵送電極對(duì)214和216可以被稱為O₂泵送單元。

將氧電化學(xué)泵送出第一內(nèi)部空腔212的方法，包括在第一泵送電極對(duì)214、216的兩端施加電位VIp0，其足以解離分子氧，但不足以解離NOx。通過(guò)選擇對(duì)于第一擴(kuò)散路徑210具有合適的低速率的氧擴(kuò)散的材料，第一泵送電極對(duì)214、216之間的離子電流Ip0可由氣體能夠擴(kuò)散到室中的速率限制(其與排氣中的氧的濃度成正比)，而不是由O2泵送單元的泵送速率限制的。這可能使氧的絕大部分從第一內(nèi)部空腔212泵送，同時(shí)使NOx氣體留在第一內(nèi)部空腔212中。第一泵送電極214和參考電極228兩端的電壓V0可以被監(jiān)測(cè)以提供第一泵送電極對(duì)214、216兩端的電位VIp0的應(yīng)用的反饋控制。

傳感器200還包括由第二擴(kuò)散路徑218從第一內(nèi)部空腔隔開(kāi)的第二內(nèi)部空腔220。第二擴(kuò)散路徑218被配置為允許排氣從第一內(nèi)部空腔212擴(kuò)散到第二內(nèi)部空腔220。第二泵送電極222可以任選地被提供為與第二內(nèi)部空腔220連通。第二泵送電極222可以與電極216相結(jié)合，設(shè)置在適當(dāng)?shù)碾娢籚IP1以從第二內(nèi)部空腔220中移除額外殘余的氧。第二泵送電極222和電極216可以在本文中被稱作第二泵送電極對(duì)或殘余O2監(jiān)測(cè)單元?？商娲兀诙秒姌O222可以被配置為維持第二內(nèi)部空腔220內(nèi)基本上恒定的氧濃度。在一些實(shí)施例中，(VIp0)可以大約等于(VIp1)，而在其他實(shí)施例中(VIp0)和(VIp1)可以是不同的。雖然所描繪的實(shí)施例利用電極216以從第一內(nèi)部空腔212和從第二內(nèi)部空腔220泵送氧，可以理解的是單獨(dú)的電極(未示出)可以與電極222一起使用，以形成替代的泵送電極對(duì)以從第二內(nèi)部空腔220泵送氧。第二泵送電極222和參比電極228兩端的電壓V1可被監(jiān)控，以提供跨第二泵送電極對(duì)222、216的電位VIp1的應(yīng)用的反饋控制。

第一泵送電極212和第二泵送電極222可以由各種合適的材料制成。在一些實(shí)施例中，第一泵送電極212和第二泵送電極可以至少部分地由催化分子氧離解至基本上排除NOx的材料制成。這樣的材料的示例包括，但不限于，含鉑和/或金的電極。

傳感器200還包括測(cè)量電極226和參考電極228。測(cè)量電極226和參考電極228在本文中可稱作測(cè)量電極對(duì)。參考電極228被至少部分地設(shè)置在參考導(dǎo)管230內(nèi)或以其他方式暴露于參考導(dǎo)管230。在一個(gè)實(shí)施例中，參考導(dǎo)管230可以向大氣開(kāi)放，并且可以被稱作參考空氣管道。在另一個(gè)實(shí)施例中，參考導(dǎo)管230可通過(guò)層236與大氣分離，使得從第二內(nèi)部空腔220泵出的氧可在管道內(nèi)累積，從而參考導(dǎo)管230可被稱作氧導(dǎo)管。

測(cè)量電極226可以相對(duì)于參考電極228以足夠的電位設(shè)定以將NOx泵出第二內(nèi)部空腔220。此外，測(cè)量電極226可以至少部分地由催化解離或還原任何NOx的材料制成。例如，測(cè)量電極226可以至少部分地由鉑和/或銠制成。因?yàn)镹Ox被還原為N2，所產(chǎn)生的氧離子被電化學(xué)從第二內(nèi)部空腔220泵送。傳感器的輸出基于流經(jīng)測(cè)量電極226和參考電極228的泵送電流，這是與在第二內(nèi)部空腔220中的NOx濃度成比例的。因此，該對(duì)電極226和228可在本文中稱為NOx的泵送單元。

傳感器200還包括校準(zhǔn)電極234。校準(zhǔn)電極234是用來(lái)根據(jù)能斯特(Nernst)電壓(Vn)參照參考電極228來(lái)測(cè)量在第二內(nèi)部空腔220中的殘余氧的濃度。因此，此處校準(zhǔn)電極234和參考電極228可被稱為校準(zhǔn)電極對(duì)或?yàn)闅堄郞2監(jiān)測(cè)單元。如圖2所示，校準(zhǔn)電極234被布置在與測(cè)量電極226相同的固體電解質(zhì)層203上。典型地，校準(zhǔn)電極234與測(cè)量電極226在空間上相鄰布置。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“空間上相鄰”指的是校準(zhǔn)電極234與測(cè)量電極226在相同體積空間(例如，第二內(nèi)部空腔220)內(nèi)。此外，將該校準(zhǔn)電極234置于接近測(cè)量電極226可以降低由于在兩個(gè)電極之間的氧濃度梯度在測(cè)量電極和校準(zhǔn)電極中的氧濃度的任何差異的幅度。這可以允許殘余的氧濃度可以被更精確地測(cè)量。替代地，校準(zhǔn)電極234和測(cè)量電極226可設(shè)置在不同的固體電解質(zhì)層上。例如，校準(zhǔn)電極234可以設(shè)置在固體電解質(zhì)層201上而不是層203上。

應(yīng)該理解的是，所描述的校準(zhǔn)電極位置和構(gòu)造僅是示例性的，并且校準(zhǔn)電極234可以具有允許獲得殘余氧的測(cè)量的各種合適的位置和配置。此外，雖然所描繪的實(shí)施例利用電極228作為校準(zhǔn)電極對(duì)的參考電極，應(yīng)理解的是單獨(dú)的電極(未示出)可以結(jié)合使用校準(zhǔn)電極234，以形成替代的校準(zhǔn)電極對(duì)配置。

應(yīng)當(dāng)理解本文中所描述的NOx傳感器僅僅是NOx傳感器的示例實(shí)施例，并且NOx傳感器的其他實(shí)施例可以具有附加的和/或替代的特征和/或設(shè)計(jì)。例如，在一些實(shí)施例中，NOx傳感器可以包括僅一個(gè)擴(kuò)散路徑和一個(gè)內(nèi)部空腔，從而將第一泵送電極和測(cè)量電極置于同一內(nèi)部空腔中。在這樣的實(shí)施例中，校準(zhǔn)電極可設(shè)置為鄰近測(cè)量電極，使得測(cè)量電極處或附近的排氣的殘余氧濃度能夠以來(lái)自任何氧濃度梯度最小化的影響來(lái)確定。

在第一操作模式中，其中該NOx濃度可被估計(jì)和/或測(cè)量，跨過(guò)第二泵送電極對(duì)施加的電位，可以比跨過(guò)第一泵送電極對(duì)施加的電位更大。在一些示例中，VIp0可以是大約425mV并且VIp1可為約450mV。VIp1可以被控制為恒定的電壓，以調(diào)節(jié)在第二內(nèi)部空腔220中的O₂的濃度。因此，VIp1在第一操作模式中調(diào)節(jié)為保持在第二內(nèi)部空腔220中的氧濃度至較低的第一水平。在一些示例中，O₂的第一水平可以是大約10^-3ppm。測(cè)量電極226可以相對(duì)于參考電極228以足夠的電位設(shè)定以便將NOx泵出第二內(nèi)部空腔220。因?yàn)镹Ox被還原為N₂，所產(chǎn)生的氧離子被電化學(xué)從第二內(nèi)部空腔220泵送。傳感器的輸出基于流經(jīng)測(cè)量電極226和參考電極228的泵送電流，其在第一操作模式可以與在第二內(nèi)部空腔220中的NOx濃度成比例。

在第二操作模式中，VIp1可以被控制為保持該第二內(nèi)部空腔中的氧濃度在較高的第二水平。在一些示例中，O₂的第二水平可以是大約1000ppm。測(cè)量電極226可以相對(duì)于參考電極228以足夠電位設(shè)定以便將O₂泵出第二內(nèi)部空腔220。傳感器的輸出基于流經(jīng)測(cè)量電極226和參考電極228的泵送電流，其在第二操作模式可以是與在第二內(nèi)部空腔220中的O₂濃度成比例的。

如參照?qǐng)D4進(jìn)行說(shuō)明的，在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后，NOx傳感器可運(yùn)行一次或多次SD測(cè)試。每個(gè)測(cè)試可以包括以第一操作模式和第二操作模式二者操作該NOx傳感器。具體地，在SD測(cè)試期間，NOx傳感器可以首先在第二操作模式下運(yùn)行，并保持在第二空腔220中的O₂濃度為第二水平(例如，1000ppm)。然后，NOx傳感器可以在第一操作模式下運(yùn)行，以獲得用于O₂和NO_x水平的測(cè)量和/或估計(jì)。因此，完成的SD測(cè)試可以是其中NOx傳感器在第一操作模式和第二操作模式兩者下運(yùn)行的測(cè)試。正因?yàn)槿绱?，在每個(gè)完成的SD測(cè)試期間，NOx和O₂水平可被測(cè)量和/或估計(jì)。

以這種方式，方法可包括使流入排氣系統(tǒng)的排氣的一部分?jǐn)U散進(jìn)入NOx傳感器的第一空腔。然后，該方法可以包括施加跨過(guò)第一泵送單元的第一電位，并且將氧分子從第一空腔泵送出NOx傳感器。接納到第一空腔而不是泵出第一空腔的排氣氣體的一部分然后可擴(kuò)散進(jìn)入NOx傳感器的第二空腔。另外，該方法可以包括施加跨過(guò)第二泵送單元的第二電位，并將氧分子從第二空腔泵送出NOx傳感器。在第一操作模式中，在第二空腔中的氧濃度可被調(diào)節(jié)到較低的第一量。在一些示例中，較低的第一量可以是大約10^-3ppm。在第二操作模式中，在第二空腔的氧的濃度可被調(diào)節(jié)到較高的第二量。在一些示例中，該較高的第二量可為約1000ppm。

在第二空腔中的氧濃度可通過(guò)調(diào)節(jié)分別施加在第一和第二泵送單元兩端的第一和第二電位中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，在第一模式中，跨過(guò)第一泵送單元施加所述第一電位可以在第一模式中比第二模式期間所施加的更大。在其他示例中，跨過(guò)第二泵送單元施加的第二電位可在第一模式中比第二模式期間所施加的更大。在更進(jìn)一步的示例中，跨過(guò)第一和第二泵送單元二者施加的第二電位可以在第一模式比第二模式中更大。在排氣中的氧濃度可基于一個(gè)或多個(gè)自氧分子被泵出第一空腔的所得的第一泵送電流估計(jì)。在一些示例中，氧濃度可附加地或替代地基于從氧分子被泵出第二空腔而產(chǎn)生的第二泵送電流被估計(jì)。

該方法可以進(jìn)一步包括，跨過(guò)測(cè)量電極對(duì)施加第三電位。在第一模式中，第三電位可以高到足以解離NOx分子。因此，在一些示例中，第三電位可以是450mV。一旦解離，NOx分子可泵送出第二空腔，并且NOx的濃度可從氧氣離開(kāi)第二空腔所得的第三泵送電流估計(jì)。然而，在第二模式中，第三電位可以會(huì)高到足以解離氧分子，并且因此，在一些示例中，在第二操作模式中，第三電位可以小于450mV。在第二操作模式中，在第二空腔中氧分子可以在施加該第三電位時(shí)解離。在一些示例中，在該第二空腔內(nèi)排氣中的氧濃度的估計(jì)可以基于所得的泵送來(lái)估計(jì)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，它示出了示例方法300，用于基于在一個(gè)或多個(gè)自診斷(SD)測(cè)試期間來(lái)自傳感器的輸出，確定NOx傳感器(如圖1B中所示NOx傳感器190、192，在圖2中所示的NOX傳感器200)是否劣化。如上參考圖1-2所說(shuō)明的，NOx傳感器可以在鑰匙關(guān)閉事件之后執(zhí)行一次或多次SD測(cè)試。然而，排氣中的不同成分的濃度在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后可以變化。結(jié)果是，NOx傳感器的輸出可以根據(jù)在排氣系統(tǒng)(例如，在圖1B所示的排氣系統(tǒng)102)中的排氣性能在進(jìn)行SD測(cè)試的時(shí)刻是不同的。來(lái)自未劣化的NOx傳感器的輸出相比來(lái)自未劣化的NOx傳感器和劣化的NOx傳感器的輸出可在兩次或更多次SD測(cè)試之間一樣多或更多變化。因此，可能是很難診斷和檢測(cè)劣化的NOx傳感器。在圖3中所示的示例方法300示出了用于通過(guò)在一定的排氣條件下排除SD測(cè)試結(jié)果確定NOx傳感器劣化的方法。

用于執(zhí)行方法300的指令可以基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的指令并結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各種傳感器(例如參照?qǐng)D1A-圖1B所述的傳感器)所接收的信號(hào)由控制器(例如，在圖1B中所示的控制器112)來(lái)執(zhí)行。具體地，控制器可以基于從NOx傳感器控制模塊接收到的NOx傳感器的輸出執(zhí)行方法300(例如，圖1B中所示的NOx傳感器模塊194和198)?？刂破骺梢愿鶕?jù)下面描述的方法采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

方法300開(kāi)始于302，其包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況。發(fā)動(dòng)機(jī)的工況可以包括排氣溫度、排氣NOx和/或O₂濃度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣歧管真空、進(jìn)氣門(mén)的位置、節(jié)流閥的位置等等。

在302處估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況后，方法300可接著繼續(xù)至304，并確定是否已發(fā)生鑰匙關(guān)閉事件。如參考圖1A-圖1B以上描述的，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件可以是其中的發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，在圖1B中所示發(fā)動(dòng)機(jī)110)是由車(chē)輛操作者關(guān)閉(例如，圖1B中所示的車(chē)輛操作者172)。因此，該方法302可包括確定輸入裝置是否控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)(例如，鑰匙控車(chē)輛中點(diǎn)火、在無(wú)鑰匙車(chē)輛中的推動(dòng)按鈕等)、是否已調(diào)節(jié)到發(fā)信號(hào)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的位置。如果確定在304沒(méi)有發(fā)生鑰匙關(guān)閉事件，則方法300可進(jìn)行到306，在306包括不執(zhí)行SD測(cè)試。因此，如果沒(méi)有發(fā)生鑰匙關(guān)閉事件，則NOx傳感器可以不執(zhí)行SD測(cè)試。方法300然后返回。

然而，如果在304處確定已經(jīng)發(fā)生了鑰匙關(guān)閉事件，則方法300可進(jìn)行到308，308包括確定后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間。后運(yùn)行程序可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)接通后至一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)部件(例如，圖1B中所示的NOx傳感器190和192)的電力可繼續(xù)被提供的持續(xù)時(shí)間(例如，時(shí)間量)。在一些示例中，該電力可通過(guò)電熱塞控制模塊(例如，圖1B中示出的電熱塞控制模塊156)提供?？梢曰谒Ｍ腟D測(cè)試數(shù)目和完成一個(gè)SD測(cè)試所需的已知持續(xù)時(shí)間來(lái)確定后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間。完成一個(gè)SD測(cè)試所需的時(shí)間可被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。

然后，方法300可繼續(xù)到312，312包括給所述NOx傳感器供電持續(xù)后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間。在一些示例中，方法300可包括從電熱塞控制模塊給NOx傳感器供電。然而，在其他示例中，方法300可包括從電池(例如，圖1B中所示的電池184)給NOx傳感器供電。因此，控制器可發(fā)送信號(hào)到一個(gè)或多個(gè)電熱塞控制模塊和/或電池以便給NOx傳感器供電持續(xù)后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間。然而，在其他示例中，控制器可發(fā)送信號(hào)給電熱塞控制模塊和/或電池以便給NOx傳感器供電持續(xù)后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間的僅一部分。

然后方法300可以繼續(xù)從312到314，在314包括在后運(yùn)行程序的持續(xù)時(shí)間期間執(zhí)行一次或多次SD測(cè)試。SD測(cè)試的執(zhí)行可包括以第一模式運(yùn)行NOx傳感器，在第一模式下估計(jì)和/或測(cè)量NOx濃度，并且以第二模式運(yùn)行NOx傳感器，在第二模式下控制在第二室(例如，圖2中所示的第二空腔220)中的NOx傳感器中的氧濃度到更高的第二水平(例如，1000ppm)，如在圖4中所示的方法中更詳細(xì)地描述的。因此，圖4可以是方法300的在314處的子程序。在一些示例中，方法300在314可以包括控制器發(fā)送信號(hào)到NOx控制模塊(例如，在圖1B中所示的NOx傳感器模塊194和198)，用于在電耦合到控制模塊的NOx傳感器處啟動(dòng)一次或多次SD測(cè)試。因此，在314處，NOx傳感器可以接收信號(hào)，用于執(zhí)行一次或多次SD測(cè)試。在一些示例中，控制器可發(fā)送信號(hào)到NOx控制模塊，用于運(yùn)行一次或多次SD測(cè)試用于整個(gè)后運(yùn)行程序。

在314處執(zhí)行一次或多次SD結(jié)果之后，方法300可繼續(xù)到316，其包括接收來(lái)自所述一次或多次SD測(cè)試的輸出(例如，SD測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù))。來(lái)自SD測(cè)試的輸出可以從電耦合至所述NOx傳感器的NOx傳感器控制模塊接收。此外，輸出可以經(jīng)由CAN總線由控制器接收。該輸出可以包括SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的O2和/或NOx濃度的測(cè)量和/或估計(jì)、測(cè)試狀態(tài)和SD測(cè)試結(jié)果。測(cè)試狀態(tài)可以是SD測(cè)試是否完成或取消的指示。另外，SD測(cè)試結(jié)果可以是在SD測(cè)試期間由NOx傳感器輸出的一個(gè)或多個(gè)泵送電流，其與所存儲(chǔ)的參考值比較并報(bào)告為與所存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值的百分比差。在一些示例中，在SD測(cè)試結(jié)果可以是由測(cè)量電極對(duì)(例如，圖2中所示的測(cè)量電極對(duì)226、228)輸出的泵送電流與所存儲(chǔ)值的比率。由于由測(cè)量電極對(duì)輸出的泵送電流可以被用來(lái)估計(jì)NOx濃度，SD測(cè)試結(jié)果可以是所估計(jì)的NOx濃度與存儲(chǔ)的NOx濃度值的比率。因此，該方法在314可以包括比較在SD測(cè)試期間由NOx傳感器輸出的泵送電流，并且將其與存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的值比較。

在316處接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)的SD測(cè)試的輸出后，方法300可接著進(jìn)行到318，318包括根據(jù)資格條件排除在316處接收到的一次或多次SD測(cè)試的輸出。更具體地，方法300在318處可包括基于所述資格條件消除和/或排除SD測(cè)試結(jié)果，這在下面參照?qǐng)D5-圖6更詳細(xì)地說(shuō)明。因此，圖5-圖6中所述的方法可以是在方法300的318處的子程序。資格條件可以包括排氣溫度、O₂濃度、NOx濃度等。鑰匙關(guān)閉事件后由NOx傳感器產(chǎn)生的第一完成的SD測(cè)試結(jié)果在318處可被排除。此外，如果排氣溫度是大于閾值、NOx濃度是大于閾值并且氧濃度小于第一閾值或大于第二閾值中的一個(gè)或多個(gè)，那么該SD測(cè)試結(jié)果可以被排除在外。換句話講，其中排氣溫度大于閾值，和/或排氣中的氧濃度和/或NOx濃度在閾值范圍外執(zhí)行的任何SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果可在318處被排除。

同樣重要的是要注意，排氣溫度、氧濃度和NOx濃度的閾值也可以基于排氣系統(tǒng)內(nèi)的NOx傳感器的位置。例如，位于SCR催化劑(例如，示于圖1中的SCR催化劑140)上游的NOx傳感器(例如，圖1中所示的NOx傳感器190)可具有與位于SCR催化劑下游的NOx傳感器(例如，圖1中所示的NOx傳感器192)不同的資格閾值。換句話講，用于排除SD測(cè)試結(jié)果的閾值溫度范圍、氧濃度范圍和NOx范圍可以根據(jù)排氣系統(tǒng)內(nèi)的NOx傳感器的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，在其他實(shí)施例中，對(duì)于位于SCR催化劑上游和/或下游的NOx傳感器，閾值可以是相同的。

在318處排除SD測(cè)試結(jié)果的一部分之后，方法300然后可以進(jìn)行到320，其包括僅僅對(duì)在318處沒(méi)有排除的SD測(cè)試結(jié)果施加校正因子。校正因子可基于在SD測(cè)試期間測(cè)量和/或估計(jì)的平均NOx和平均O₂。此外，校正因子可被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的查找表中。此外，校正因子可以是在SD測(cè)試中在NOx傳感器的第一操作模式期間測(cè)量和/或估計(jì)的平均O₂和平均NOx的函數(shù)。因此，在SD測(cè)試的部分期間(其中估計(jì)了O₂和NOx水平)，方法300可包括確定在SD測(cè)試的這一部分期間的O₂和NOx濃度的平均值，并且然后基于平均O₂和NOx濃度對(duì)SD測(cè)試結(jié)果施加校正因子。這樣，在320處方法300可包括基于從該接收SD測(cè)試結(jié)果的SD測(cè)試期間估計(jì)的平均NOx和O₂水平修改在316處獲得的SD測(cè)試結(jié)果。

同樣重要的是要注意，校正因子也可以基于排氣系統(tǒng)內(nèi)NOx傳感器的位置。例如位于SCR催化劑(例如，圖1中所示的SCR催化劑140)上游的NOx傳感器(例如，圖1中所示的NOx傳感器190)可具有與位于SCR催化劑下游的NOx傳感器(例如，圖1所示的NOx傳感器192)不同的校正因子。然而，在其他實(shí)施例中，對(duì)于位于SCR催化劑上游和/或下游的NOx傳感器，校正因子可以是相同的。

然后方法300可以從320繼續(xù)到322，在322包括僅僅基于在318處未排除的SD測(cè)試結(jié)果確定NOx傳感器是否劣化。換句話講，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后第一完成的SD測(cè)試后僅僅來(lái)自完成的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以用以確定NOx傳感器是否劣化。此外，僅來(lái)自完成的SD測(cè)試(其中在SD測(cè)試期間測(cè)量的氧濃度大于第一閾值并且低于第二閾值)的SD測(cè)試結(jié)果可被用來(lái)確定NOx傳感器是否劣化。此外，僅來(lái)自完成的SD測(cè)試(其中在SD測(cè)試期間測(cè)量的排氣的溫度低于閾值)的SD測(cè)試結(jié)果可被用于確定NOx傳感器是否劣化。在一些示例中，僅其中在SD測(cè)試期間測(cè)量的平均NOx濃度小于閾值的SD測(cè)試結(jié)果可以用于確定NOx傳感器是否以傳感器是偏斜較低的方式劣化?？梢詧?zhí)行在圖5中描述的方法以確定NOx傳感器是否以傳感器偏斜較低的方式劣化。另一方面，可以執(zhí)行在圖6中所描述的方法以確定NOx傳感器是否以傳感器偏斜較高的方式劣化。因此，在一些示例中，其中方法300包括基于NOx濃度(例如，在圖5中所示的方法500)排除SD測(cè)試結(jié)果，方法300可僅被執(zhí)行以檢測(cè)偏斜低類(lèi)型的劣化，并不是偏斜高類(lèi)型的劣化。然而，在其他實(shí)施例中，其中方法300不包括基于NOx濃度(例如，在圖6所示方法600)排除SD測(cè)試結(jié)果，方法300可僅被執(zhí)行以檢測(cè)偏斜高類(lèi)型的劣化，而不是偏斜低類(lèi)型的劣化。

以這種方式，方法可以包括基于僅在SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出確定NOx傳感器是否劣化，且條件是該輸出是由發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后從完成的SD測(cè)試產(chǎn)生的，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度低于閾值，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度高于第一閾值并且低于第二閾值。

此外在一些示例中，確定NOx傳感器是否劣化可以僅僅基于SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出，且條件是該輸出是由發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后從完成的SD測(cè)試產(chǎn)生的，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度低于閾值，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度高于第一閾值并且低于第二閾值，并且其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量NOx濃度低于閾值。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的NOx濃度可在一些示例中被用來(lái)取消SD測(cè)試結(jié)果的資格。然而，在其他的示例中，如當(dāng)確定NOx傳感器是否以偏斜低的方式劣化時(shí)，SD測(cè)試結(jié)果可被用于確定NOx傳感器是否劣化，而不管在對(duì)應(yīng)NOx濃度的SD測(cè)試的一部分期間由NOx傳感器產(chǎn)生的輸出。

確定NOx傳感器在322是否劣化可以包括將SD測(cè)試結(jié)果與較低的第一閾值，和較高的第二閾值進(jìn)行比較。如果SD測(cè)試結(jié)果比較低的第一閾值更小或比較高的第二閾值更高，則可以在322確定NOx傳感器劣化。較低的第一閾值和較高的第二閾值可以在某些示例中是存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的預(yù)設(shè)定值。因此，在一些示例中，第一閾值和第二閾值可以是恒定的。然而，在其他示例中，第一閾值和第二閾值可以基于平均NOx濃度的函數(shù)。這樣，第一閾值和第二閾值可以隨著平均NOx濃度增加而單調(diào)增加，其中所述平均NOx濃度基于在316處接收到的輸出被估計(jì)。具體地講，在316處接收的平均NOx濃度可以是隨持續(xù)時(shí)間估計(jì)的NOx濃度，其中該持續(xù)時(shí)間是SD測(cè)試的持續(xù)時(shí)間的一部分和/或全部。這樣，平均NOx濃度可基于在SD測(cè)試的持續(xù)時(shí)間的一部分上獲取的對(duì)應(yīng)于多個(gè)NOx濃度的多個(gè)輸出被計(jì)算。進(jìn)一步地，閾值也可以基于在排氣系統(tǒng)中的NOx傳感器的位置。例如，對(duì)于定位在SCR催化劑下游的NOx傳感器與定位在SCR催化劑上游的NOx傳感器，該閾值可以是不同的。

然而，在其他示例中，確定NOx傳感器在322是否劣化可以包括將SD測(cè)試結(jié)果與存儲(chǔ)的參考值進(jìn)行比較。如上所述，所存儲(chǔ)的參考值可以是函數(shù)，并且可基于平均NOx濃度。在一些示例中，其中該值是函數(shù)，該函數(shù)可以隨平均NOx濃度增加單調(diào)增加。然而，如果SD測(cè)試結(jié)果與所存儲(chǔ)的參考值的差大于閾值，可以確定NOx傳感器劣化。換句話講，該方法可以包括如果SD測(cè)試結(jié)果與所存儲(chǔ)的參考值相差大于閾值量，則確定NOx傳感器劣化。

如果確定NOx的SD測(cè)試結(jié)果在322比第一閾值小或比第二閾值大，則可確定NOx傳感器劣化，并且方法300繼續(xù)到326，326可以包括提醒車(chē)輛操作者NOx傳感器劣化。在一些示例中，該提醒車(chē)輛操作者可以包括通過(guò)車(chē)輛內(nèi)的車(chē)輛顯示器和/或儀表盤(pán)上的光、LED顯示器、觸摸屏顯示器等產(chǎn)生警告燈或指示符。方法300然后返回。

然而，如果確定SD測(cè)試結(jié)果是在第一和第二閾值兩者之間，那么可確定NOx傳感器沒(méi)有劣化，并且方法300可以從322進(jìn)行到324，在324包括不提醒車(chē)輛操作者。方法300然后返回。

以這種方式，方法可包括在車(chē)輛點(diǎn)火鑰匙關(guān)閉事件之后：運(yùn)行多次氮氧化物(NOx)傳感器自診斷測(cè)試，其中運(yùn)行每次測(cè)試包括以第一模式和第二模式運(yùn)行NOx傳感器。因此，如果NOx傳感器已經(jīng)以第一模式和第二模式兩者運(yùn)行，才可使SD測(cè)試完成。在第一模式中，該方法可以包括跨過(guò)氮氧化物(NOx)傳感器的電極對(duì)施加第一電位，使得NOx傳感器的內(nèi)部空腔中的氧濃度可以被調(diào)節(jié)到更低的第一水平，并且產(chǎn)生第一輸出，其中該第一輸出是NOx濃度的指示。第二模式可以包括跨過(guò)該電極對(duì)施加第二電位，使得在NOx傳感器的內(nèi)部空腔中的氧濃度可以被調(diào)節(jié)到較高的第二水平，并產(chǎn)生第二輸出。在一些示例中，第二輸出可以是在內(nèi)部空腔中的氧濃度的指示。

該方法可以附加地或替代地包括基于來(lái)自溫度傳感器的輸出估計(jì)被采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的溫度。在一些示例中，溫度傳感器可以相對(duì)于排氣的流動(dòng)與NOx傳感器對(duì)齊。

因此，可估計(jì)在每個(gè)SD測(cè)試的持續(xù)時(shí)間的一部分和/或全部期間排氣的溫度、氧濃度、被采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的NOx濃度。溫度、氧濃度、NOx濃度可以經(jīng)由CAN總線連同每次SD測(cè)試是否已完成或取消的指示一起被發(fā)送到控制器。此外，其中的鑰匙關(guān)閉事件后在SD測(cè)試發(fā)生的順序可以被發(fā)送到控制器。

該方法可進(jìn)一步包括對(duì)每次SD測(cè)試計(jì)算氧濃度、NOx濃度和溫度的平均值。另外或替代地，該方法可以包括如果第一輸出與參考值相差超過(guò)閾值時(shí)確定該傳感器劣化，條件是氧濃度大于第一閾值并且小于第二閾值、溫度小于閾值，和SD測(cè)試在鑰匙關(guān)閉事件之后第一完成的SD測(cè)試之后完成。另外，該方法可以包括，如果第一輸出與參考值相差超過(guò)閾值，則確定該傳感器劣化，條件是NOx濃度小于閾值。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，它示出了用于執(zhí)行NOx傳感器的SD測(cè)試的示例方法400。因此，方法400可在如上參照?qǐng)D3所示的方法300中的314處執(zhí)行。這樣，方法400可結(jié)合在圖3所示的方法300執(zhí)行。示例方法400示出了SD測(cè)試期間可以如何調(diào)節(jié)NOx傳感器的操作(例如在圖1B中所示的NOx傳感器190、192，在圖2中所示的NOx傳感器200)。SD測(cè)試期間，NOx傳感器可以兩種模式(第一模式和第二模式)操作。在一些示例中，NOx傳感器可以在執(zhí)行第一模式之前執(zhí)行第二模式。

如參照?qǐng)D2如上所述，NOx傳感器可接收排氣系統(tǒng)(例如，圖1B中所示的排氣系統(tǒng)102)中流動(dòng)到第一室(例如，圖2中所示的第一空腔212)的排氣的一部分。然后排氣可擴(kuò)散進(jìn)入第二室(例如，在圖2中示出的第二空腔220)。氧可以分別由第一泵送單元(例如，如圖2中所示的第一泵送電極對(duì)214、216)和第二泵送單元(例如，如圖2中所示的第二泵送電極對(duì)222、216)被泵出所述第一室和第二室。在第一操作模式中，在第二室中的氧濃度可被調(diào)節(jié)到第一水平(例如，10^-3ppm)。這樣，在第一模式中，氧可以被有效地從第二室中除去，并且然后可以將足以解離NOx分子的電位施加到在第二室中的測(cè)量電極對(duì)(例如，圖2中所示的測(cè)量電極對(duì)226、228)以測(cè)量所采樣的排氣中的NOx的量。在排氣中的氧的量可以基于在所述第一泵送單元處測(cè)量的泵送電流被估計(jì)。因此，NOx傳感器可以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，圖1B中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)110)運(yùn)行時(shí)(例如，不是在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后)的發(fā)動(dòng)機(jī)正常操作期間在第一模式下運(yùn)行。因此，NOx傳感器可以在第一模式下運(yùn)行以測(cè)量流過(guò)排氣系統(tǒng)的排氣氣體中的NOx和/或氧的量。

然而，在SD測(cè)試期間，NOx傳感器可以在第一模式和第二模式下操作，其中在第二模式中，氧氣在第二室中的濃度可保持在較高的第二水平(例如，1000ppm)。因此，在第二操作模式期間施加到測(cè)量電極對(duì)的電位可以解離在第二室中的氧分子，從而可以測(cè)量在第二室中的氧濃度。因此，在第二操作模式中，可以測(cè)量在第二室中的氧濃度。

用于執(zhí)行方法400的指令可以由控制模塊(例如，圖1B中示出的NOx傳感器模塊194、198)基于存儲(chǔ)在控制模塊的存儲(chǔ)器上的指令并結(jié)合從NOx傳感器(例如，圖1B中所示的NOx傳感器190和192)和控制器(例如，圖1B中所示的控制器112)經(jīng)由CAN總線(例如，在圖1B中所示的CAN總線152)接收的信號(hào)來(lái)執(zhí)行?？刂破骺梢愿鶕?jù)下面描述的方法采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。因此，NOx傳感器模塊可以基于從所述控制器接收到的信號(hào)調(diào)節(jié)施加到NOx傳感器上的電壓。具體地，控制器可以由CAN總線發(fā)送信號(hào)到NOx控制模塊以運(yùn)行一次或多次SD測(cè)試。在NOx控制模塊可以執(zhí)行SD測(cè)試，并且經(jīng)由CAN總線將NOx傳感器的輸出報(bào)告回控制器。具體地，輸出可以包括對(duì)應(yīng)于SD測(cè)試的狀態(tài)(例如，活動(dòng)的、完成的、未完成的、取消的等)、SD測(cè)試結(jié)果、NOx濃度和氧的濃度的信號(hào)。

換句話講，SD測(cè)試的狀態(tài)、SD測(cè)試結(jié)果、NOx濃度和氧濃度中的一個(gè)或多個(gè)可以基于來(lái)自NOx傳感器的輸出估計(jì)。如下所述，SD測(cè)試結(jié)果、NOx濃度和氧濃度可僅基于在SD測(cè)試的一部分期間來(lái)自該NOx傳感器的輸出估計(jì)。具體而言，SD測(cè)試結(jié)果、NOx濃度和氧濃度可僅基于在SD測(cè)試的第一模式期間來(lái)自NOx傳感器的輸出估計(jì)，其中在NOx傳感器的空腔中的氧濃度被調(diào)節(jié)至較低的第一水平(例如，10^-3ppm)。NOx濃度可以是由NOx傳感器采樣的排氣中的估計(jì)的NOx濃度。同樣地，氧濃度可以是由NOx傳感器采樣的排氣中的估計(jì)的氧濃度。從NOx傳感器和/或控制模塊發(fā)送到控制器的輸出然后可以由控制器采用以執(zhí)行方法，如參考圖3上述的方法300。

方法400開(kāi)始于402，其包括估計(jì)和/或測(cè)量排氣系統(tǒng)的工況。排氣系統(tǒng)的工況可包括排氣溫度、排氣NOx和/或O₂濃度等。

在估計(jì)排氣系統(tǒng)操作參數(shù)之后，方法400可繼續(xù)到404，404包括確定是否希望SD測(cè)試。可能在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后希望SD測(cè)試。因此，方法400可另外包括確定是否以與以上參考圖3所述的方法300的304相似的方式發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件。如果沒(méi)有發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件和/或不希望SD測(cè)試，方法400可進(jìn)行到406，406包括不執(zhí)行SD測(cè)試。因此，在406處，可能不在NOx傳感器處執(zhí)行SD測(cè)試。方法400然后返回。但是，如果在404確定發(fā)生了發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件并且希望SD測(cè)試，則方法400繼續(xù)到408，并以第二模式運(yùn)行NOx傳感器，以控制在第二室內(nèi)的氧濃度到較高的第二閾值。

在第二操作模式中，跨過(guò)第二泵送單元施加的第二電位(圖2中示出的VIp1)可被調(diào)節(jié)到第二水平，以保持在第二室中的氧濃度在約較高的第二閾值。在一些示例中，第二閾值可以是大約1000ppm的氧。在一些示例中，第二操作模式可另外包括跨過(guò)測(cè)量電極對(duì)施加第三電位并且基于所產(chǎn)生的泵送電流估計(jì)在第二室中的氧濃度。

在第二模式下運(yùn)行NOx傳感器之后，方法400可接著繼續(xù)至410，并在第一模式下運(yùn)行該NOx傳感器以控制在第二室中的氧濃度至較低的第一閾值并且測(cè)量NOx和氧水平(如濃度)。在第一模式中，跨過(guò)第一泵送單元施加的第一電位(圖2中示出的VIp0)，以及跨過(guò)第二泵送單元施加的第二電位可以被調(diào)節(jié)以從第一室的排氣中除去氧，并由此降低在第二室的氧的濃度至較低的第一水平。在一些示例中，第一水平可以是大約10^-3ppm的氧。排氣中的氧濃度，也可以基于跨過(guò)第一泵送單元施加的第一電位所得到的泵送電流(例如，圖2中示出的Ip0)估計(jì)。此外，第一操作模式可另外包括調(diào)節(jié)跨越該測(cè)量電極對(duì)施加的第三電位到足夠高以解離NOx分子(例如，450mV)的水平，并且基于所得到的泵送電流估計(jì)NOx濃度。

因此，該方法在410處可包括基于SD測(cè)試期間NOx傳感器的輸出測(cè)量和/或估計(jì)排氣中的NOx和/或氧水平。更具體而言，NOx和/或氧濃度可基于SD測(cè)試期間NOx傳感器的第一操作模式期間來(lái)自NOx傳感器的輸出來(lái)估計(jì)。這樣，針對(duì)持續(xù)時(shí)間可估計(jì)NOx和/或氧濃度，其中該持續(xù)時(shí)間可以是SD測(cè)試的持續(xù)時(shí)間的一部分。換句話講，完成的SD測(cè)試可持續(xù)持續(xù)時(shí)間(例如，17秒)。NOx和/或氧濃度可通過(guò)在SD測(cè)試的持續(xù)時(shí)間的一部分內(nèi)被估計(jì)。具體地，氧水平可以基于NOx傳感器的第一操作模式期間第一泵送電流(例如，圖2中所示的Ip0)和/或第二泵送電流(例如，圖2中所示的Ip1)。此外，在第一操作模式期間，NOx水平可基于第三泵送電流(例如，圖2中所示的Ip2)估計(jì)。此外，在410處的第一操作模式期間，可產(chǎn)生SD測(cè)試結(jié)果。SD測(cè)試結(jié)果可基于第一、第二以及第三泵送電流中的一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生。在一些示例中，SD測(cè)試結(jié)果可以基于僅第三泵送電流。然而，在其他實(shí)施例中，SD測(cè)試結(jié)果可以基于該第一泵送電流、第二泵送電流和第三泵送電流。在更進(jìn)一步的示例中，SD測(cè)試結(jié)果可基于第二和第三泵送電流。

然后方法400可以從410繼續(xù)到412，412包括將SD測(cè)試結(jié)果與存儲(chǔ)的值進(jìn)行比較。因此，可以將對(duì)應(yīng)于在410的SD測(cè)試結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)泵送電流與存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的參考值進(jìn)行比較。所述比較可以包括將SD測(cè)試結(jié)果除以存儲(chǔ)的參考值并且SD測(cè)試結(jié)果報(bào)告為所存儲(chǔ)的參考值的百分比。因此，如果SD測(cè)試結(jié)果與存儲(chǔ)的參考值是相同的，則SD測(cè)試結(jié)果可以在412報(bào)告為100％。如果SD測(cè)試結(jié)果大于所存儲(chǔ)的參考值，則SD測(cè)試結(jié)果可以被報(bào)告為大于100％的百分比。此外，如果SD測(cè)試結(jié)果小于所存儲(chǔ)的參考值，則SD測(cè)試結(jié)果可以被報(bào)告為小于100％的百分比。然而，在其他示例中，SD測(cè)試結(jié)果可以被報(bào)告為比率。因此，如果SD測(cè)試結(jié)果與存儲(chǔ)的參考值是相同的，則在SD測(cè)試結(jié)果可以在412報(bào)告為1。如果SD測(cè)試結(jié)果大于所存儲(chǔ)的參考值，則SD測(cè)試結(jié)果可以報(bào)告為大于1的十進(jìn)制值。如果SD測(cè)試結(jié)果小于所存儲(chǔ)的參考值，則SD測(cè)試結(jié)果可以報(bào)告為小于1的十進(jìn)制值。

根據(jù)排氣系統(tǒng)(例如，圖1B中示出的排氣系統(tǒng)102)內(nèi)的NOx傳感器的定位，參考值可以是不同的。例如，參考值對(duì)于定位在SCR催化劑(例如，圖1B中所示的SCR催化劑140)上游的第一NOx傳感器(例如，在圖1B中所示的NOx傳感器190)，相比定位在SCR催化劑的下游的第二NOx傳感器(例如，圖1B中所示的NOx傳感器192)可以是不同的。

方法400然后可以從412進(jìn)行到414，其包括傳送在410處測(cè)量和/或估計(jì)的氧和NOx水平(例如，濃度)和/或在410處報(bào)告的SD測(cè)試結(jié)果。在一些示例中，方法400在414處可包括將在410處測(cè)量和/或估計(jì)的氧和NOx水平和/或在410處報(bào)告的SD測(cè)試結(jié)果傳送至控制器。因此，在414處，NOx控制模塊可以經(jīng)由CAN總線將SD測(cè)試結(jié)果、隨著在408-412處執(zhí)行的SD測(cè)試的持續(xù)時(shí)間測(cè)量和/或估計(jì)的氧濃度和NOx濃度發(fā)送到控制器。方法400然后返回。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，它示出了用于基于一組合格條件排除從NOx傳感器(例如，圖1B中所示的NOx傳感器190、192，圖2中所示的NOx傳感器200)接收的SD測(cè)試結(jié)果的示例方法500。方法500可以作為用于確定NOx傳感器是否以偏斜低的方式劣化的方法(例如，在圖3中所示的方法300)的一部分來(lái)執(zhí)行。因此，方法(例如方法500)可在318處作為方法300的子程序來(lái)執(zhí)行。換句話講，方法500可以作為方法(例如圖3中所示的方法300)的一部分來(lái)執(zhí)行，以確定NOx是否以偏斜低的方式劣化。如以上參照?qǐng)D1所述的，NOx傳感器可以在鑰匙關(guān)閉事件之后執(zhí)行一次或多次SD測(cè)試。來(lái)自NOx傳感器的結(jié)果可以首先被發(fā)送到NOx傳感器控制模塊(例如，圖1B中所示的NOx傳感器模塊194和198)之后經(jīng)由CAN總線(例如，圖1B中所示的CAN總線152)中繼到控制器(例如，控制器112)。具體而言，NOx傳感器控制模塊可以發(fā)送SD測(cè)試的狀態(tài)(例如，完成的、取消的、活動(dòng)的等)、SD測(cè)試結(jié)果、氧濃度和NOx濃度到控制器。然后控制器可以基于所述組的資格條件排除SD測(cè)試結(jié)果。方法(如在圖5中所示的方法500)可以由控制器來(lái)執(zhí)行，以基于所述資格條件排除SD測(cè)試結(jié)果。

用于執(zhí)行方法500的指令可以基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的指令并結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各種傳感器(例如參照?qǐng)D1A-1B所述的傳感器)所接收的信號(hào)由控制器(例如，在圖1B中所示的控制器112)執(zhí)行。具體地，控制器可以基于NOx傳感器從NOx傳感器控制模塊接收的輸出執(zhí)行方法500?？刂破骺梢愿鶕?jù)下面描述的方法采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

方法500開(kāi)始于502，其包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況。發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括排氣溫度、排氣NOx和/或O₂濃度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣歧管真空、進(jìn)氣門(mén)的位置、節(jié)流閥的位置等等。

在估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況之后，方法500可進(jìn)行到504，其包括從SD測(cè)試接收輸出。從SD測(cè)試接收的輸出可以包括SD測(cè)試狀態(tài)、氧濃度、NOx濃度和SD測(cè)試結(jié)果中的一者或多者。如以上參考圖3和圖4描述的，測(cè)試狀態(tài)可以由NOx傳感器控制模塊產(chǎn)生，并且可以指示SD測(cè)試是否完成或未完成。此外，如在SD測(cè)試期間由NOx傳感器測(cè)量和/或估計(jì)的排氣的氧濃度可在504處被接收。此外，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器所估計(jì)和/或測(cè)量的排氣的NOx濃度可以在504處被接收。具體地，如上面參考圖4所描述，氧濃度和NOx濃度可在SD測(cè)試期間在NOx傳感器的第一操作模式期間被估計(jì)和/或測(cè)量。SD測(cè)試結(jié)果可以被報(bào)告為相比NOx傳感器控制模塊中的存儲(chǔ)值的百分比值，如以上參考圖4所述的。

在504處接收來(lái)自SD測(cè)試的輸出后，方法500可以以任何順序進(jìn)行到505、506、510、512和/或514。在一些示例中，505-514可以同時(shí)執(zhí)行。然而，在圖5所示的示例中，方法500可從504繼續(xù)進(jìn)行到505，505包括確定SD測(cè)試是否完成。換句話講，方法500在505處可包括確定在504處接收的輸出(例如，SD測(cè)試結(jié)果)是否來(lái)自完成的SD測(cè)試。NOx傳感器控制模塊可以發(fā)送信號(hào)至控制器，指示SD測(cè)試是否已經(jīng)完成，或取消。因此，確定SD測(cè)試是否完成可以基于從NOx傳感器控制模塊接收的信號(hào)。

如果自其在504處接收的輸出的SD測(cè)試在505處被確定為未完成，那么方法500可進(jìn)行到508，其包括排除SD測(cè)試的輸出。更具體地，方法500在508處可以包括排除來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果。因此，如果SD沒(méi)有完成，則從用于SD測(cè)試的NOx傳感器接收的輸出可以被排除。如以上參照?qǐng)D3所述，在508處已排除的SD測(cè)試結(jié)果和/或從NOx傳感器接收的輸出不可被用于在圖3的方法300中的322處判斷NOx傳感器是否劣化。因此，方法在508處包括排除對(duì)于尚未完成的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果和/或從NOx傳感器接收的輸出。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果SD測(cè)試不具有完成的狀態(tài)信號(hào)，則對(duì)于該SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以被排除，并且不能被用于確定NOx傳感器是否劣化。

然而，如果確定在SD測(cè)試在505處完成，則方法500可進(jìn)行到506，506包括確定SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的平均溫度是否是小于閾值。該閾值可以被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。進(jìn)一步地，閾值可以是溫度，高于該溫度尿素可以以比閾值速度更大的速度被轉(zhuǎn)化為NH₃。因此，閾值溫度可以代表溫度，高于該溫度，NH₃可能由NOx傳感器表示為NOx。

在一些示例中，平均溫度可僅僅是SD測(cè)試期間在NOx傳感器的第一操作模式期間排氣的平均溫度?？梢曰趤?lái)自與在排氣系統(tǒng)(例如，在圖1B中所示的排氣系統(tǒng)102)中的NOx傳感器對(duì)齊的溫度傳感器(例如，圖1B中示出的溫度傳感器191、193)的輸出來(lái)估計(jì)排氣的溫度。因此，如上面參考圖1B所描述，溫度傳感器可相對(duì)于NOx傳感器疊加并且因此可以被配置為測(cè)量流過(guò)和/或在NOx傳感器被采樣的排氣的溫度。

如果SD測(cè)試期間在NOx傳感器處被采樣和/或流過(guò)該傳感器的排氣平均溫度不低于506處的閾值，則方法500進(jìn)行到508，508包括排除對(duì)于該SD測(cè)試從NOx傳感器接收的輸出。因此，如果SD測(cè)試全部或一部分期間在NOx傳感器處采樣的排氣的平均排氣溫度超過(guò)該閾值，則可以排除對(duì)于該SD測(cè)試從NOx傳感器接收的SD測(cè)試結(jié)果和/或輸出。如以上參照?qǐng)D3所述，在508處已排除的SD測(cè)試結(jié)果和/或從NOx傳感器接收的輸出不能被用于確定NOx傳感器是否劣化，諸如在圖3的方法300中的322處。因此，該方法在508處包括從SD測(cè)試排除從NOx傳感器所接收的輸出，其中SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的溫度高于閾值。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果如基于SD測(cè)試期間相對(duì)于排氣的流動(dòng)與NOx傳感器成直線安排的溫度傳感器的輸出所估計(jì)和/或測(cè)量的排氣溫度大于閾值，則該SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以排除，并且不能被用于確定NOx傳感器是否劣化。

返回到506，如果在506處確定該排氣的平均溫度低于閾值，則方法500可繼續(xù)到510，510包括確定SD測(cè)試的第一操作模式期間估計(jì)的和/或測(cè)量的排氣的氧濃度是否大于較低的第一閾值并且低于較高的第二閾值。第一和第二閾值可以被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。如以上參照?qǐng)D4所述，氧濃度可分別基于來(lái)自第一泵送單元(例如，圖2中所示的第一泵送電極對(duì)214、216)和第二泵送單元(例如，圖2中所示的第二泵送電極對(duì)222、216)的第一泵送電流(例如，Ip0)和第二泵送電流(例如，Ip1)中的一個(gè)或多個(gè)被估計(jì)。此外，如上面參照?qǐng)D4所描述，氧濃度可以在SD測(cè)試期間在NOx傳感器的第一操作模式期間估計(jì)，其中在NOx傳感器的第二室中的氧濃度(例如，在圖2中所示的第二內(nèi)部空腔220)從該第一室(例如，在圖2中所示的第一內(nèi)部空腔212)的氧濃度減小到較低的第一水平(例如，10^-3ppm)。如果氧濃度比所述第一閾值更小或者比所述第二閾值更大，則方法500可繼續(xù)到508并且從SD測(cè)試中排除這些輸出。

因此，該方法在508處包括排除來(lái)自以下SD測(cè)試的輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度低于第一閾值或高于第二閾值。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果SD測(cè)試期間基于所述NOx傳感器的輸出估計(jì)的和/或測(cè)量的氧濃度小于第一閾值或大于第二閾值，則對(duì)于該SD測(cè)試從NOx傳感器接收的輸出和/或SD測(cè)試結(jié)果可以排除，并且不能用于確定NOx傳感器是否劣化。

但是，如果氧濃度在510處在第一和第二閾值之間，則方法500可繼續(xù)到512，512包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后從NOx傳感器接收的輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)是否來(lái)自第一完成的SD測(cè)試。如以上參照?qǐng)D3所述，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后可進(jìn)行多次SD測(cè)試。然而，方法500在510處可包括確定從NOx傳感器接收的輸出是否來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第一SD測(cè)試，使得可排除來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試的結(jié)果。

如果在512處確定輸出(例如，SD測(cè)試結(jié)果)是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第一SD測(cè)試，那么方法500可繼續(xù)到508，并排除該輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)。因此，方法500在508處可以包括僅包含發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第二次和隨后的SD測(cè)試，并且不包括發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第一SD測(cè)試。例如，如果一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后，NOx傳感器首先完成第一SD測(cè)試，并且然后在向該NOx傳感器供電停止之前完成第二SD測(cè)試，或控制器停止發(fā)送信號(hào)到NOx傳感器控制模塊執(zhí)行額外的SD測(cè)試，然后僅第二SD測(cè)試期間從NOx傳感器接收的輸出可被用來(lái)確定是否NOx傳感器劣化。然而，如果在512確定輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)不是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后的第一完成的SD測(cè)試，則方法500可繼續(xù)到514，514包括確定該NOx濃度是否小于閾值。

如以上參照?qǐng)D4所述，NOx濃度可基于SD測(cè)試期間在第一操作模式期間來(lái)自NOx傳感器的輸出來(lái)估計(jì)。具體地，NOx濃度可基于來(lái)自測(cè)量電極對(duì)(例如，圖2所示的測(cè)量電極對(duì)226、228)的泵送電流(例如，圖2所示的Ip2)來(lái)估計(jì)。該閾值可以是在控制器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的NOx水平(例如，濃度)。如果在514處確定NOx濃度不小于閾值，方法500繼續(xù)到508，其包括排除該SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出。因此，該方法在508包括排除來(lái)自以下SD的測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的NOx濃度高于閾值。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果SD測(cè)試期間如基于該NOx傳感器的輸出估計(jì)的和/或測(cè)量的NOx濃度大于閾值，則對(duì)于該SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以被排除，并且不能被用來(lái)確定NOx傳感器是否劣化。

然而，如果在514處確定該NOx濃度小于在514的閾值，則方法500繼續(xù)到516，516包括不排除該SD測(cè)試結(jié)果，并且使用該SD測(cè)試結(jié)果確定NOx傳感器是否劣化，如以上面在圖3中參照方法300的322所描述的方式。方法500然后返回。

因此，方法500在508處包括：SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的溫度高于閾值，從SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果；在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的氧濃度低于第一閾值或高于第二閾值，從SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果；從發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后完成的第一SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果；以及在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量NOx濃度高于閾值，從SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果。

因此，方法500在516處包括僅包含：SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的溫度低于閾值，來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的氧濃度高于第一閾值并且低于第二閾值，來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后完成的第一SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；以及在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量NOx濃度低于閾值，來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，它示出了用于基于一組合格條件排除從NOx傳感器(例如，圖1B中所示的NOx傳感器190、192，圖2中所示的NOx傳感器200)接收的SD測(cè)試結(jié)果的示例方法600。方法600可以作為用于確定NOx傳感器是否以偏斜高的方式劣化的方法(例如，在圖3中所示的方法300)的一部分來(lái)執(zhí)行。因此，方法(例如方法600)可作為方法300在318處的子程序執(zhí)行。換句話講，方法600可以作為方法(例如圖3中所示的方法300)的一部分來(lái)執(zhí)行，以確定NOx是否以偏斜高的方式劣化。

盡管圖5示出了用于確定NOx傳感器是否以偏斜低的方式劣化的方法，在圖6中所描述的方法600可被執(zhí)行，以確定NOx傳感器是否以偏斜高的方式劣化。因此，在圖5-圖6中描述的方法均可以在一些示例中被執(zhí)行，以確定NOx傳感器是否以偏斜低或偏斜高的方式劣化。盡管圖5中的方法包括如果在SD測(cè)試期間從NOx傳感器的輸出估計(jì)的NOx的濃度低于閾值，排除從NOx傳感器接收的SD測(cè)試結(jié)果，在圖6中描述的方法600不包括基于SD測(cè)試期間在NOx傳感器處采樣的排氣中的NOx濃度排除SD測(cè)試結(jié)果。

如以上參照?qǐng)D1所述，NOx傳感器可以在鑰匙關(guān)閉事件之后執(zhí)行一次或多次SD測(cè)試。來(lái)自NOx傳感器的結(jié)果可以首先被發(fā)送到NOx傳感器控制模塊(例如，圖1B所示的NOx傳感器模塊194和198)之后經(jīng)由CAN總線(例如圖1B所示的CAN總線152)中繼到控制器(例如，控制器112)。具體而言，NOx傳感器控制模塊可以發(fā)送SD測(cè)試的狀態(tài)(例如，完成的、取消的、活動(dòng)的等)、SD測(cè)試結(jié)果、氧濃度和NOx濃度到控制器。然后控制器可以基于所述組的資格條件排除SD測(cè)試結(jié)果。方法(如在圖6中所示的方法600)可以由控制器來(lái)執(zhí)行，以基于所述資格條件排除SD測(cè)試結(jié)果。

用于執(zhí)行方法600的指令可以基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中的指令并結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各種傳感器(例如參照?qǐng)D1A-圖1B所述的傳感器)所接收的信號(hào)由控制器(例如，在圖1B中所示的控制器112)來(lái)執(zhí)行。具體地，控制器可以基于從NOx傳感器控制模塊接收的來(lái)自NOx傳感器的輸出執(zhí)行方法600。控制器可以根據(jù)下面描述的方法采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

方法600開(kāi)始于602，其包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況。發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括排氣溫度、排氣NOx和/或O₂濃度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣歧管真空、進(jìn)氣門(mén)的位置、節(jié)流閥的位置，等等。

在估計(jì)和/或測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)工況之后，方法600可進(jìn)行到604，其包括從SD測(cè)試接收輸出。從SD測(cè)試接收的輸出可以包括SD測(cè)試狀態(tài)、氧濃度、NOx濃度和SD測(cè)試結(jié)果中的一者或多者。如以上參考圖3和圖4描述的，測(cè)試狀態(tài)可以由NOx傳感器控制模塊產(chǎn)生，并且可以指示SD測(cè)試是否完成或未完成。此外，如在SD測(cè)試期間由NOx傳感器測(cè)量和/或估計(jì)的排氣的氧濃度可在604處被接收。此外，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器所估計(jì)和/或測(cè)量的排氣的NOx濃度可以在604處被接收。具體地，如上面參考圖4所描述，氧濃度和NOx濃度可在SD測(cè)試期間在NOx傳感器的第一操作模式期間被估計(jì)和/或測(cè)量。SD測(cè)試結(jié)果可以被報(bào)告為相比NOx傳感器控制模塊中存儲(chǔ)值的百分比值，如上參考圖4所述的。

在604處接收來(lái)自SD測(cè)試的輸出后，方法600可以以任何順序進(jìn)行到605、606、610、和/或612。在一些示例中，605-612可以同時(shí)執(zhí)行。然而，在圖6所示的示例中，方法600可從604進(jìn)行到605，605包括確定SD測(cè)試是否完成。換句話講，方法600在605處可包括確定在604接收的輸出(例如，SD測(cè)試結(jié)果)是否來(lái)自完成的SD測(cè)試。NOx傳感器控制模塊可以發(fā)送信號(hào)至控制器，指示SD測(cè)試是否已經(jīng)完成或取消。因此，確定SD測(cè)試是否完成可以基于從NOx傳感器控制模塊接收的信號(hào)。

如果自其在604處接收的輸出的SD測(cè)試在605確定為未完成，那么方法600可進(jìn)行到608，608包括排除SD測(cè)試的輸出。更具體地，方法600在608可以包括排除來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果。因此，如果SD沒(méi)有完成，則對(duì)于SD測(cè)試從NOx傳感器接收的輸出可以被排除。如以上參照?qǐng)D3所述，在608已排除的SD測(cè)試結(jié)果和/或從NOx傳感器接收的輸出不可被用于如圖3的方法300在322處那樣判斷NOx傳感器是否劣化。因此，方法608包括排除對(duì)于尚未完成的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果和/或從NOx傳感器接收的輸出。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果SD測(cè)試不具有完成的狀態(tài)信號(hào)，則對(duì)于該SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以被排除，并且不能被使用以確定NOx傳感器是否劣化。

然而，如果確定SD測(cè)試在605完成，則方法600可進(jìn)行到606，606包括確定SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的平均溫度是否小于閾值。該閾值可以被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。進(jìn)一步地，閾值可以是溫度，高于該溫度尿素可以以比閾值速度更大的速度被轉(zhuǎn)化為NH₃。因此，閾值溫度可以代表溫度，高于該溫度NH₃可能由NOx傳感器表示為NOx。

在一些示例中，平均溫度可僅僅是SD測(cè)試期間在NOx傳感器的第一操作模式期間排氣的平均溫度。排氣的溫度可以基于來(lái)自與在排氣系統(tǒng)(例如，在圖1B中所示的排氣系統(tǒng)102)中的NOx傳感器對(duì)齊的溫度傳感器(例如，圖1B中示出的溫度傳感器191、193)的輸出來(lái)估計(jì)。因此，如上面參考圖1B所描述，溫度傳感器可相對(duì)于NOx傳感器疊加并且因此可以被配置為測(cè)量流過(guò)和/或在NOx傳感器處采樣的排氣的溫度。

如果SD測(cè)試期間在NOx傳感器處采樣和/或流過(guò)該傳感器的排氣平均溫度是不低于606處的閾值，則方法600進(jìn)行到608，608包括排除對(duì)于該SD測(cè)試從NOx傳感器接收的輸出。因此，如果SD測(cè)試全部或一部分期間在NOx傳感器處采樣的排氣的平均排氣溫度超過(guò)該閾值，則可以排除對(duì)于該SD測(cè)試從NOx傳感器接收的SD測(cè)試結(jié)果和/或輸出。如以上參照?qǐng)D3所述，在608已排除的SD測(cè)試結(jié)果和/或從NOx傳感器接收的輸出不能被用于如圖3的方法300在322處那樣確定NOx傳感器是否劣化。因此，該方法在608包括從SD測(cè)試排除從NOx傳感器所接收的輸出，其中SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度高于閾值。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果如基于SD測(cè)試期間相對(duì)于排氣的流動(dòng)與NOx傳感器成直線安排的溫度傳感器的輸出所估計(jì)和/或測(cè)量的排氣溫度大于閾值，則對(duì)于該SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以被排除，并且不能被用于確定NOx傳感器是否劣化。

返回到606，如果確定該排氣的平均溫度低于在606處的閾值，則方法600可繼續(xù)到610，610包括確定SD測(cè)試的第一操作模式期間估計(jì)和/或測(cè)量的排氣的氧濃度是否大于較低的第一閾值并且低于較高的第二閾值。第一和第二閾值可以被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。如以上參照?qǐng)D4所述，氧濃度可分別基于來(lái)自第一泵送單元(例如，圖2中所示的第一泵送電極對(duì)214、216)和第二泵送單元(例如，圖2中所示的第二泵送電極對(duì)222、216)的第一泵送電流(例如，Ip0)和第二泵送電流(例如，Ip1)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)估計(jì)。此外，如上面參照?qǐng)D4所描述，氧濃度可以在SD測(cè)試期間在NOx傳感器的第一操作模式期間被估計(jì)，其中在NOx傳感器的第二室(例如，在圖2中所示的第二內(nèi)部空腔220)中的氧濃度從該第一室(例如，在圖2中所示的第一內(nèi)部空腔212)的氧濃度減小到較低的第一水平(例如，10^-3ppm)。如果氧濃度比所述第一閾值更小或者比所述第二閾值更大，則方法600可繼續(xù)到608并且從SD測(cè)試中排除這些輸出。

因此，該方法在608包括排除來(lái)自以下SD測(cè)試輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的氧濃度低于第一閾值或高于第二閾值。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果SD測(cè)試期間基于所述NOx傳感器的輸出估計(jì)的和/或測(cè)量的氧濃度小于第一閾值或大于第二閾值，則對(duì)于該SD測(cè)試從NOx傳感器接收的輸出和/或SD測(cè)試結(jié)果可以被排除，并且不能用于確定NOx傳感器是否劣化。

但是，如果氧濃度在610處在第一和第二閾值之間，則方法600可繼續(xù)到612，612包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后從NOx傳感器接收的輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)是否來(lái)自第一完成的SD測(cè)試。如以上參照?qǐng)D3所述，發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后可進(jìn)行多次SD測(cè)試。然而，方法600在610處可包括確定從NOx傳感器接收的輸出是否來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第一SD測(cè)試，使得可排除來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試的結(jié)果。

如果在612確定輸出(例如，SD測(cè)試結(jié)果)是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第一SD測(cè)試，那么方法600可繼續(xù)到608，并排除該輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)。因此，方法600在608可以包括僅包含發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第二次和隨后的SD測(cè)試，并且不包括發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后完成的第一SD測(cè)試。例如，如果一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后，NOx傳感器首先完成第一SD測(cè)試，并且然后在向該NOx傳感器供電停止之前完成第二SD測(cè)試，或控制器停止發(fā)送信號(hào)到NOx傳感器控制模塊執(zhí)行額外的SD測(cè)試，然后僅第二SD測(cè)試期間從NOx傳感器接收的輸出可被用來(lái)確定NOx傳感器是否劣化。然而，如果在612確定輸出(如，SD測(cè)試結(jié)果)不是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后的第一個(gè)完成的SD測(cè)試，則方法600可以繼續(xù)到616，616包括不排除該SD測(cè)試結(jié)果，并且使用該SD測(cè)試結(jié)果以確定NOx傳感器是否劣化，如以上面在圖3中參照方法300的322所描述的方式。方法600然后返回。

因此，方法600在608處包括：在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)的和/或測(cè)量的溫度高于閾值，從SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果；在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度低于第一閾值或高于第二閾值，從SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果；以及從在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后完成的第一SD測(cè)試排除SD測(cè)試結(jié)果。此外，該方法600可以不包括排除來(lái)自以下SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的NOx濃度高于閾值。

這樣，方法600在616處僅包括：在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度低于閾值，來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度高于第一閾值并且低于第二閾值，來(lái)自SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；以及來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后完成的第一SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果。

以這種方式，該方法可以包括基于一組資格條件排除SD測(cè)試結(jié)果?；谶@些資格條件排除的SD結(jié)果不能被使用以確定NOx傳感器是否劣化。因此，來(lái)自不符合資格條件的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果不能被使用以確定NOx傳感器是否劣化。資格條件可包括：來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后第一完成的SD測(cè)試后完成的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；來(lái)自其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的測(cè)量和/或估計(jì)的氧濃度是在較低第一和較高的第二閾值之間的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果；以及其中SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或SD測(cè)試期間流過(guò)NOx傳感器的排氣的測(cè)量和/或估計(jì)的溫度低于閾值的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果。此外，在一些示例中，資格條件可以另外包括：其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的測(cè)量和/或估計(jì)的NOx濃度低于閾值的SD測(cè)試結(jié)果。

因此，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后的第一完成的SD測(cè)試結(jié)果的SD測(cè)試結(jié)果可以從確定所述NOx傳感器是否劣化時(shí)排除。此外，如果SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度高于閾值，則SD測(cè)試結(jié)果可以被排除在外。來(lái)自其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度低于第一閾值或高于第二閾值的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可被排除。另外地或可替代地，來(lái)自其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量NOx濃度高于閾值的SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果可以被排除。

以這種方式，方法可以包括僅基于以下條件確定NOx傳感器是否劣化：SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出，且條件是該輸出是由發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后從完成的SD測(cè)試產(chǎn)生的，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度低于閾值，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度高于第一閾值并且低于第二閾值，并且在一些示例中，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量NOx濃度低于閾值。確定NOx傳感器是否劣化可以包括將來(lái)自SD測(cè)試期間在該NOx傳感器的第一操作模式過(guò)程中產(chǎn)生的NOx傳感器的測(cè)試結(jié)果與較低的第一閾值和較高的第二閾值比較。

如果測(cè)試結(jié)果大于該較高的第二閾值或小于該較低的第一閾值，那么可確定NOx傳感器劣化，和/或可以通知車(chē)輛操作者。NOx傳感器的第一操作模式可以包括將NOx傳感器在第一室中的排氣中的氧濃度從較高第一水平降低到在第二室中的較低的第二水平。在一些示例中，該較低的第二水平可為約10^-3ppm。因此，在NOx傳感器的第一操作模式中，排氣中的NOx的濃度可以基于測(cè)量電極對(duì)的泵送電流被測(cè)量和/或估計(jì)，其中跨過(guò)測(cè)量電極對(duì)施加的電位的可足以解離NOx分子。

因此，只有合格的NOx傳感器輸出可被用于確定NOx傳感器劣化，其中這些合格的NOx傳感器輸出滿足一個(gè)或多個(gè)合格條件。合格條件可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后的完成的SD測(cè)試、排氣溫度低于閾值、在排氣中的氧濃度在較低的第一閾值和較高的第二閾值之間，并且在一些示例中，排氣中的NOx的濃度低于閾值。

在其中的發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，還原劑如尿素可被噴射到SCR催化劑上游的排氣系統(tǒng)中。還原劑和SCR催化劑一起可以化學(xué)還原NOx分子，并且從而減少NOx排放。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)使用期間噴射的尿素以及從輸送線清洗過(guò)程中產(chǎn)生的尿素液滴可能在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后留在排氣系統(tǒng)。在高于閾值的排氣溫度下，尿素可被轉(zhuǎn)化為NH₃。氨可以在排氣系統(tǒng)中由NOx傳感器記錄為NOx。因此，基于來(lái)自NOx傳感器的輸出估計(jì)的NOx水平在排氣溫度和/或尿素水平超過(guò)各自的閾值水平時(shí)可能被高估。此外，由于NOx的估計(jì)和/或測(cè)量可以由于不同的尿素水平和排氣溫度變化，劣化的NOx傳感器可能不能被診斷。

具體地，NOx傳感器可以運(yùn)行自診斷(SD)測(cè)試以檢測(cè)傳感器劣化。然而，高尿素水平和/或排氣溫度可能降低SD測(cè)試的精確度。具體地，由尿素和高排氣溫度產(chǎn)生的氨可在SD測(cè)試期間由NOx傳感器記錄為NOx。因此，來(lái)自未劣化的NOx傳感器的單獨(dú)的SD測(cè)試的結(jié)果可能與來(lái)自未劣化的NOx的SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果以及來(lái)自劣化的NOx傳感器的SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果彼此同樣或甚至更大地不同。因此，劣化的NOx傳感器可能無(wú)法從未劣化的NOx傳感器分辨并識(shí)別出。如果劣化NOx傳感器未被識(shí)別，NOx水平的估計(jì)的精確度可能會(huì)降低。其結(jié)果是，不能檢測(cè)到用于控制NOx排放的排氣系統(tǒng)中的SCR催化劑和/或其他部件的劣化，從而增加NOx排放。

然而，方法可以包括，如果排氣的溫度低于閾值，并且排氣的NOx濃度小于閾值，則僅基于SD測(cè)試期間從NOx傳感器的輸出確定NOx傳感器是否劣化。

以這種方式，增加檢測(cè)NOx傳感器劣化的靈敏度和精確度的技術(shù)效果通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)，該方法用于僅基于以下條件確定NOx傳感器是否劣化：SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出，且條件是該輸出是由發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后第一完成的SD測(cè)試后從完成的SD測(cè)試產(chǎn)生的，其中在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的和/或流過(guò)NOx傳感器的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的溫度低于閾值，在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的氧濃度高于第一閾值并且低于第二閾值，并且在SD測(cè)試期間由NOx傳感器采樣的排氣的估計(jì)和/或測(cè)量的NOx濃度低于閾值。

通過(guò)排除來(lái)自以下SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果，其中排氣溫度是大于閾值，和/或氧濃度是在閾值范圍外，和/或NOx濃度是大于閾值，和/或SD測(cè)試是發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)事件之后的第一SD測(cè)試，SD測(cè)試結(jié)果的變化可能被降低。這樣，對(duì)于從未劣化的NOx傳感器區(qū)分劣化的NOx傳感器的靈敏度可以增加。換句話講，相比基于排氣溫度、NOx濃度、氧濃度等不排除SD測(cè)試結(jié)果的方法，在本文所述的方法中，可能檢測(cè)到已劣化的NOx傳感器的較高百分比。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，SD測(cè)試期間改善來(lái)自NOx傳感器的輸出的精確度的技術(shù)效果是通過(guò)以上述方式排除SD測(cè)試結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，通過(guò)改善SD測(cè)試結(jié)果的精確度，可以提高檢測(cè)劣化的NOx傳感器的效率。因此，在排氣系統(tǒng)中的NOx排放控制系統(tǒng)的效率可以提高。

以這種方式，方法可以包括：基于鑰匙關(guān)閉事件之后第一完成的SD測(cè)試后執(zhí)行的自診斷(SD)測(cè)試期間經(jīng)由CAN總線接收的自傳感器的輸出，確定氮氧化物(NOx)傳感器劣化，條件是其中在所述傳感器的溫度低于閾值、NOx濃度是小于閾值、并且氧濃度在閾值范圍內(nèi)的條件下產(chǎn)生該輸出。在一些示例中，該鑰匙關(guān)閉事件可以包括基于車(chē)輛操作者經(jīng)由輸入裝置輸入終止發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒循環(huán)。從NOx傳感器接收的輸出，可以在一些實(shí)施例經(jīng)由CAN總線從NOx的控制模塊接收，其中該NOx控制模塊可與NOx傳感器電連通。

另外，在一些實(shí)施例中，NOx濃度和氧濃度可基于在SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出被估計(jì)。在傳感器處的溫度可基于相對(duì)于穿過(guò)NOx傳感器的排氣流動(dòng)與NOx傳感器成直線定位的溫度傳感器的輸出。另外或替代地，該方法可以包括如果SD測(cè)試的輸出不在閾值范圍內(nèi)，則確定NOx傳感器劣化。在一些示例中，該閾值范圍可基于NOx傳感器相對(duì)于選擇性催化還原(SCR)催化劑的定位來(lái)確定。從該NOx傳感器接收的輸出可以包括對(duì)應(yīng)于該SD測(cè)試的SD測(cè)試結(jié)果，并且其中該SD的測(cè)試結(jié)果可以是由該NOx傳感器輸出的一個(gè)或多個(gè)泵送電流與存儲(chǔ)值之間的比率。該方法在一些實(shí)施例中可以附加地或替代地包括，如果確定NOx傳感器劣化則提醒車(chē)輛駕駛員。完成的SD測(cè)試可以包括以第一模式和第二模式二者運(yùn)行該NOx傳感器，該第二模式在該第一模式之前，其中該第一模式可以包括調(diào)節(jié)在該NOx傳感器的空腔中的氧濃度到第一水平，并測(cè)量該空腔中的NOx的濃度，并且其中該第二模式包括調(diào)整在該NOx傳感器的該空腔中的氧濃度到第二水平，并且不測(cè)量在該空腔中的NOx的濃度。

在另一個(gè)表示中，方法可以包括：在發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件后，排除NOx傳感器的第一完成的自診斷(SD)測(cè)試結(jié)果，如果滿足排氣溫度是大于閾值、排氣中的氧濃度在閾值范圍之外以及排氣的NOx濃度高于閾值中的一者或多者，排除已完成的SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果，否則不排除來(lái)自完成的SD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果，并且只有未排除的測(cè)試結(jié)果與參考值相差大于閾值才確定該傳感器劣化。在一些示例中，該方法還可以包括基于經(jīng)由CAN總線來(lái)自NOx控制模塊的輸出來(lái)確定SD測(cè)試完成，其中該NOx控制模塊與該NOx傳感器電連通。排氣溫度可以是在SD測(cè)試期間流過(guò)NOx傳感器的排氣的溫度，并且該溫度可以基于相對(duì)于該NOx傳感器重疊的溫度傳感器的輸出來(lái)估計(jì)。

此外，該排氣的氧濃度和NOx濃度可在一些示例中基于在SD測(cè)試期間來(lái)自NOx傳感器的輸出來(lái)估計(jì)。該方法可以附加地或替代地包括基于該排氣的平均NOx濃度將校正因子施加于測(cè)試結(jié)果，其中該平均NOx濃度是基于持續(xù)時(shí)間所估計(jì)的該排氣的NOx濃度來(lái)計(jì)算的，該持續(xù)時(shí)間是該SD測(cè)試的一部分。在一些示例中，該方法可以附加地包括在該發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙關(guān)閉事件之后，從電熱塞控制模塊提供電力至該NOx傳感器。附加地或替代地，該方法可以包括：經(jīng)由NOx控制模塊接收來(lái)自該NOx傳感器的輸出，其中該輸出可以包括SD測(cè)試狀態(tài)、SD測(cè)試結(jié)果、氧濃度和NOx濃度中的一者或多者。其中該SD測(cè)試的狀態(tài)表示該SD測(cè)試是否已完成。

在另一種表示中，系統(tǒng)可以包括：定位在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中的、選擇性催化還原(SCR)催化劑上游的第一NOx傳感器；定位在該SCR下游的第二NOx傳感器；相對(duì)于在該排氣系統(tǒng)中的排氣流與該第一NOx傳感器對(duì)齊的第一溫度傳感器，其用于測(cè)量流過(guò)該第一NOx傳感器的排氣的溫度；相對(duì)于在該排氣系統(tǒng)中的排氣流與該第二NOx傳感器對(duì)齊的第二溫度傳感器，其用于測(cè)量流過(guò)該第二NOx傳感器的排氣的溫度；以及經(jīng)由CAN總線與該第一和第二NOx傳感器電連通的控制器，該控制器具有計(jì)算機(jī)可讀指令。該計(jì)算機(jī)可讀指令可以包括指令，用于確定該第一NOx傳感器和第二NOx傳感器中的一個(gè)或多個(gè)分別基于來(lái)自該第一NOx和溫度傳感器，以及該第二NOx和溫度傳感器的輸出劣化，其中該輸出是在車(chē)輛點(diǎn)火鑰匙關(guān)閉后的自診斷測(cè)試期間產(chǎn)成的?；趶倪@些NOx的傳感器接收的輸出估計(jì)測(cè)試結(jié)果，測(cè)試狀態(tài)和由該NOx傳感器采樣的排氣的一個(gè)或多個(gè)NOx濃度和氧濃度，并且基于從該溫度傳感器接收的輸出可以估計(jì)排氣的溫度。

注意，本文中包括的示例控制和估計(jì)程序可以與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車(chē)輛的系統(tǒng)配置一起使用。本文所描述的具體程序可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等。這樣，所說(shuō)明的各種動(dòng)作、操作、或功能能夠以所說(shuō)明的順序、并聯(lián)、或在某些情況下省略來(lái)執(zhí)行。同樣地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)在此描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)必需要求的，而是為了便于說(shuō)明和描述提供的。一個(gè)或多個(gè)示出的動(dòng)作或功能可以根據(jù)所使用的特定的策略重復(fù)地執(zhí)行。此外，所描述的動(dòng)作可以以圖形表示被編程到在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的代碼。

應(yīng)該理解的是，本文所公開(kāi)的配置和程序在本質(zhì)上示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)被認(rèn)為具有限制性的意義，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸、及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本公開(kāi)的主題包括本文公開(kāi)的各種系統(tǒng)和配置，及其他特征、功能、和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。

下面的權(quán)利要求書(shū)具體指出了被為新穎和非顯而易見(jiàn)的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等效物。此類(lèi)權(quán)利要求應(yīng)理解為包括一個(gè)或多個(gè)此類(lèi)元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)此類(lèi)元素。所公開(kāi)的特征、功能、元件、和/或特性的其他組合和子組合可通過(guò)本權(quán)利要求的修改或通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新權(quán)利要求來(lái)要求保護(hù)。

此類(lèi)權(quán)利要求無(wú)論比原始權(quán)利范圍要求范圍更寬、更窄、相同或不同都被認(rèn)為包括在本公開(kāi)的主題之內(nèi)。