本發(fā)明涉及用于測試NO_x傳感器的方法。

背景技術(shù)：

與汽油發(fā)動機(jī)相比，柴油發(fā)動機(jī)使用更貧的空氣燃料比。吸入氣體中的更大量的空氣促使更加完全的燃燒以及更好的燃料效率，并且因此與汽油發(fā)動機(jī)相比降低了碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉呐欧拧Ｈ欢?，由于柴油發(fā)動機(jī)中的更高的壓力和更高的溫度，并且高溫導(dǎo)致吸入空氣中的O₂和N₂發(fā)生組合，因此氮氧化合物排放(包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)，統(tǒng)稱為“NO_x”)傾向于更高。

為了滿足關(guān)于NO_x排放的越來越嚴(yán)格的政府規(guī)定，發(fā)動機(jī)制造商已經(jīng)開發(fā)了一些NO_x降低方法。一種方法是廢氣再循環(huán)(exhaust gas recirculation，EGR)，其中，一定比例的廢氣被吸回到或被壓回到吸入氣體中并且與進(jìn)入燃燒室的新鮮的吸入氣體和燃料混合。另一種方法是選擇性催化還原法(selective catalytic reduction，SCR)。SCR工藝使用催化劑和無水氨(NH₃)或含水的NH₃或者可轉(zhuǎn)化為NH₃的前體(precursor)，例如尿素，將NO_x還原為雙原子的N₂和水。

除了NOx排放，柴油發(fā)動機(jī)也產(chǎn)生顆粒物質(zhì)(particulate matter，“PM”)或煙灰，與汽油發(fā)動機(jī)相比，產(chǎn)生的顆粒物質(zhì)或煙灰的量更大。PM是復(fù)合排放物，其包括元素碳、源于燃料的重碳?xì)浠衔?、潤滑油和源于燃料中的硫的水合硫酸。用于降低或去除柴油廢氣中的PM的一種方法是黑煙過濾器(diesel particle filter，“DPF”，或稱柴油顆粒過濾器)。DPF被設(shè)計(jì)為在允許廢氣從中通過的同時(shí)收集PM。

一個(gè)或多個(gè)NO_x傳感器可以用于電子地控制的柴油發(fā)動機(jī)。NO_x傳感器可能出現(xiàn)故障，從而該傳感器提供不精確的NO_x指示。由該傳感器提供的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致診斷故障碼(diagnostic trouble codes，“DTC”)的出現(xiàn)或者性能失調(diào)，診斷故障碼或性能失調(diào)不能直接指出作為根本誘因的出現(xiàn)故障的傳感器。此種性能失調(diào)的示例可以是過量的柴油機(jī)廢氣處理液(diesel exhaust fluid，“DEF”)消耗。例如，與出現(xiàn)故障的簡單的傳感器(例如，發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器)不同，對于維護(hù)技術(shù)人員而言，通過在電子維護(hù)工具上顯示的由傳感器測量的NO_x測量值對NO_x進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，很難確定NO_x信號是不合理的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開了一種用于測試定位在發(fā)動機(jī)下游的NO_x傳感器的方法。所述方法包括：使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；接收指示來自NO_x傳感器的值的信號；以及確定所述值是否處于已確定的范圍之內(nèi)或之外。所述已確定的范圍基于從正在開動的發(fā)動機(jī)中排出的廢氣的已知特征。

附圖說明

對附圖的詳細(xì)說明適用于如下的附圖，其中：

圖1是具有一對NO_x傳感器的示例性動力系統(tǒng)的簡化示意圖；以及

圖2是用于測試所述NO_x傳感器之一或二者的方法的示例。

具體實(shí)施方式

參考圖1，示出了用于向各種機(jī)器提供動力的動力系統(tǒng)100的示意圖，所述各種機(jī)器包括高速卡車，建筑車輛、海上船舶、固定式發(fā)電機(jī)、汽車、農(nóng)業(yè)車輛和娛樂車輛。發(fā)動機(jī)106可以是能夠產(chǎn)生廢氣的任何種類的發(fā)動機(jī)，其中廢氣如方向箭頭192所示。例如，發(fā)動機(jī)106可以是內(nèi)燃機(jī)，諸如汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、氣體燃料燃燒發(fā)動機(jī)(例如，天然氣)，或任何其他產(chǎn)生廢氣的發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)106可以具有任意尺寸，并且具有任意數(shù)量的缸體，并且具有任意構(gòu)造(例如，“V”型，直列型和放射形)。發(fā)動機(jī)106可以包括各種傳感器，諸如溫度傳感器、壓力傳感器和質(zhì)量流量傳感器。

動力系統(tǒng)100可以包括吸氣系統(tǒng)107，該吸氣系統(tǒng)107包括用于將新鮮吸入空氣引入到發(fā)動機(jī)106的部件，如方向箭頭189所示。除了這些部件之外，吸氣系統(tǒng)107可以包括與缸體、壓縮機(jī)112、增壓空氣冷卻器116和節(jié)氣閥致動器134連通的進(jìn)氣歧管。

壓縮機(jī)112可以是固定幾何壓縮機(jī)、可變幾何壓縮機(jī)或任意其他類型的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)能夠從壓縮機(jī)112的上游接收新鮮吸入氣體。壓縮機(jī)112將新鮮吸入氣體壓縮到升高的壓力水平。如圖所示，增壓空氣冷卻器116被定位在壓縮機(jī)112的下游，并且冷卻新鮮吸入氣體。

此外，動力系統(tǒng)100包括排氣系統(tǒng)140，該排氣系統(tǒng)140具有用于將廢氣從發(fā)動機(jī)106引導(dǎo)到大氣的部件。廢氣的壓力和體積驅(qū)動渦輪機(jī)111，從而允許渦輪機(jī)111經(jīng)由軸驅(qū)動壓縮機(jī)112。壓縮機(jī)112、軸和渦輪機(jī)111的組合已知為渦輪增壓器108。

動力系統(tǒng)100的一些實(shí)施例也可以包括第二渦輪增壓器109，該渦輪增壓器109與渦輪增壓器108協(xié)作(即，串聯(lián)渦輪增壓)。第二渦輪增壓器109包括第二壓縮機(jī)114、第二軸和第二渦輪機(jī)113。壓縮機(jī)114可以是能夠從第二壓縮機(jī)114的上游接收新鮮吸入氣體的固定幾何壓縮機(jī)、可變幾何壓縮機(jī)或任意其他類型的壓縮機(jī)，并且在新鮮吸入氣體進(jìn)入發(fā)動機(jī)106之前，將新鮮吸入氣體壓縮到升高的壓力水平。

動力系統(tǒng)100也可以具有EGR系統(tǒng)132，該EGR系統(tǒng)132用于接收如方向箭頭194所示的廢氣的再循環(huán)部分。吸入氣體由方向箭頭190表示，并且該吸入氣體是新鮮吸入氣體與廢氣的再循環(huán)部分的組合。EGR系統(tǒng)132可以具有EGR閥122和EGR混合器。EGR閥122可以允許廢氣的再循環(huán)部分的特定量返回到吸氣歧管中。

如進(jìn)一步示出，排氣系統(tǒng)140可以包括后處理系統(tǒng)120，廢氣的至少一部分通過該后處理系統(tǒng)120。后處理系統(tǒng)120移除存在于接收自發(fā)動機(jī)106的廢氣中的多種化學(xué)成分以及顆粒排放物。

后處理系統(tǒng)120示出未具有柴油氧化催化劑(diesel oxidation catalyst，“DOC”)163、DPF 164和SCR系統(tǒng)152，但是對于這些部分的需求取決于動力系統(tǒng)100的特定尺寸和應(yīng)用。SCR系統(tǒng)152具有還原劑輸送系統(tǒng)135、SCR催化劑170和氨氧化催化劑(AOC)174。廢氣可以流動通過DOC 163、DPF 164、SCR催化劑170和AOC 174，并且隨后如剛才提及的那樣被排放到大氣中。換言之，在示出的實(shí)施例中，DPF 164被定位在DOC 163的下游，并且SCR催化劑170定位在DPF 164的下游，AOC 174定位在SCR催化劑170的下游。DOC 163、DPF 164、SCR催化劑170和AOC 174可以被聯(lián)接在一起。在后處理系統(tǒng)120中處理的并且被釋放到大氣中的廢氣與未經(jīng)處理的廢氣相比明顯地包括較少的污染物，諸如PM、NO_x以及碳?xì)浠衔铩?/p>

DOC 163可以以各種方式被配置并且包括催化劑物質(zhì)，該催化劑物質(zhì)在收集、吸收和/或轉(zhuǎn)換包含在廢氣中的碳?xì)浠衔?、一氧化碳?或氮氧化物方面是有用的。此種催化劑物質(zhì)可以包括例如鋁、鉑、鈀、銠、鋇、鈰和/或堿金屬，堿土金屬，稀土金屬或他們的組合。DOC 163可以包括例如陶瓷襯底、金屬濾網(wǎng)、泡沫或本領(lǐng)域已知的任意其他多孔材料，并且催化劑材料可以被定位在例如DOC 163的襯底上。DOC(s)也可以氧化包含在廢氣中的NO，由此將NO轉(zhuǎn)換為SCR催化劑170上游的NO₂。

DPF 164可以是本領(lǐng)域已知的能夠降低廢氣中的PM濃度(例如，煙灰和灰塵)的各種微粒過濾器中的任一種，從而滿足必需的排放標(biāo)準(zhǔn)。能夠從發(fā)動機(jī)106的廢氣中移除PM的任何結(jié)構(gòu)都可以使用。例如，DPF 164可以包括具有蜂窩狀截面的壁流式(wall-floW)陶瓷襯底，該陶瓷襯底由堇青石、碳化硅、或其他適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)造而成，以移除PM。DPF 164可以被電聯(lián)接到控制器，諸如ECU 142，其控制DPF 164的各種特性。

如果DPF 164被單獨(dú)使用，那么其首先能夠有助于滿足排放需求，但是很快會被煙灰填滿，并且需要更換。因此，DPF 164與DOC 163組合，這有助于經(jīng)由再生處理來延長DPF 164的壽命。ECU 142可以使用算法和傳感器的組合測量DPF 164中的PM堆積，也就是已知的過濾器填充(filter loading)。當(dāng)發(fā)生過濾器填充時(shí)，ECU 142管理再生處理的開始和持續(xù)過程。

此外，還原劑輸送系統(tǒng)135可以包括用于存儲還原劑的還原劑罐101。還原劑的一個(gè)示例是具有32.5％的高純尿素和67.5％的去離子水(例如，DEF)的溶劑，隨著該溶劑行進(jìn)通過分解管191，該溶劑分解以生成NH₃。此種還原劑在大約12華氏度(零下11攝氏度)時(shí)開始結(jié)冰。如果當(dāng)機(jī)器被關(guān)閉時(shí)還原劑結(jié)冰，那么在SCR系統(tǒng)152能夠起作用之前還原劑可能需要解凍。

還原劑輸送系統(tǒng)135可以包括被安裝到還原劑罐101的還原劑集管(header)136，還原劑集管136在一些實(shí)施例中還包括用于測量還原劑罐101中的氧化劑的量的液位傳感器104。液位傳感器104可以包括浮標(biāo)(或浮子)，該浮標(biāo)被構(gòu)造為在被包含在還原劑罐101中的還原劑的液面體空氣接合表面處浮動。液位傳感器104的其他實(shí)施方式也是可能的，并且可以包括例如如下方式中的一種或多種：(1)使用一個(gè)或多個(gè)超聲波傳感器，(2)使用一個(gè)或多個(gè)光學(xué)液面測量傳感器，(3)使用被布置在還原劑罐101中的一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器，以及(4)使用一個(gè)或多個(gè)電容傳感器。

在示出的實(shí)施例中，還原劑集管136包括接收來自發(fā)動機(jī)106的冷卻劑的罐加熱元件105。動力系統(tǒng)100包括冷卻系統(tǒng)103，該冷卻系統(tǒng)103包括還原劑冷卻劑(即，用于還原劑的冷卻劑)供給通道187以及還原劑冷卻劑返回通道193。冷卻系統(tǒng)103根據(jù)特定的應(yīng)用可以是開放式系統(tǒng)或封閉式系統(tǒng)，然而冷卻劑可以是任意形式的發(fā)動機(jī)冷卻劑，包括新鮮水、海水、防凍混合物等。

還原劑冷卻劑供給通道187的第一段196被流體地定位在發(fā)動機(jī)106和罐加熱元件105之間，以用于將冷卻劑供給到罐加熱元件130。冷卻劑循環(huán)通過罐加熱元件130，從而加熱還原劑罐101中的還原劑，因此降低冷卻劑在其中結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)和/或在啟動的時(shí)候解凍還原劑。在替代實(shí)施例中，罐加熱元件105替代地可以是電阻加熱元件。還原劑冷卻劑供給通道187的第二段197被流體地定位在罐加熱元件105和還原劑輸送機(jī)構(gòu)183之間以用于將冷卻劑輸送到該還原劑輸送機(jī)構(gòu)183。冷卻劑加熱還原劑輸送機(jī)構(gòu)183，從而降低還原劑在其中結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)。

還原劑冷卻劑返回通道193的第一段198被定位在還原劑輸送機(jī)構(gòu)183和罐加熱元件130之間，并且還原劑用冷卻劑返回通道193的第二段199被定位在發(fā)動機(jī)106和罐加熱元件130之間。第一段198和第二段199將冷卻劑返回到發(fā)動機(jī)106。

分解管191可以被定位在還原劑輸送機(jī)構(gòu)183的下游但位于SCR催化劑170的上游。還原劑輸送機(jī)構(gòu)183可以是例如注射器，該注射器被選擇性地控制以將還原劑直接注射到到廢氣中。如圖所示，SCR系統(tǒng)152可以包括還原劑混合器172，該還原劑混合器172被定位在SCR催化劑170的上游和還原劑輸送機(jī)構(gòu)183的下游。

還原劑輸送系統(tǒng)135額外地可以包括還原劑壓力源和還原劑抽取通道184。還原劑抽取通道184可以被流體地聯(lián)接到還原劑罐101和還原劑壓力源之間。雖然還原劑抽取通道184被示出為延伸到還原劑罐101中，在其他實(shí)施例中，還原劑抽取通道184可以經(jīng)由還原劑集管136被聯(lián)接到抽取管。還原劑輸送系統(tǒng)135還可以包括還原劑配量通道185和還原劑返回通道195。還原劑返回通道195被示出為延伸到還原劑罐101中，雖然在動力系統(tǒng)100的一些實(shí)施例中，還原劑返回通道195可以經(jīng)由還原劑集管136被聯(lián)接到返回管。還原劑輸送系統(tǒng)135還可以包括還原劑供給模塊110，例如Bosch還原劑供給模塊，例如，Bosch Denoxtronic 2.2-Urea Dosing System for SCR Systems(用于SCR系統(tǒng)的尿素配量系統(tǒng))。

還原劑輸送系統(tǒng)135還可包括還原劑配量通道185和還原劑返回通道195。所示的還原劑返回通道195延伸進(jìn)入還原劑罐101，盡管在動力系統(tǒng)100的一些實(shí)施例中還原劑返回通道195也可經(jīng)由還原劑集管136連接到返回管。并且，除此之外，還原劑輸送系統(tǒng)135還可具有被定位在還原劑抽取通道184、還原劑配量通道185和還原劑返回通道195中的閥、孔、傳感器和泵。

如上所述，還原劑的一個(gè)示例是具有32.5％高純度尿素和67.5％去離子水(例如，DEF)的溶劑，隨著該溶劑行進(jìn)通過分解管191，該溶劑分解以生成NH₃。在SCR催化劑170存在的情況下，NH₃與NO_x發(fā)生反應(yīng)，并且將NO_x降解為危害較小的排放物，諸如N₂和水。SCR催化劑170可以是本領(lǐng)域中已知的各種催化劑中的任一種。例如，在一些實(shí)施例中，SCR催化劑170可以是基于礬的催化劑。但是在其他實(shí)施例中，SCR催化劑170可以是基于沸石的催化劑，諸如銅沸石，或鐵沸石。AOC 174可以是各種流過式催化劑中的任一種，用于與NH₃發(fā)生反應(yīng)并且由此生成N₂。一般地，AOC 174被用于去除從SCR催化劑170中漏出或逸出的NH₃。如圖所示，AOC 174和SCR催化劑170可以被定位在相同的殼體中，但是在其他實(shí)施例中，它們可以彼此分開。

發(fā)動機(jī)106的電子控制系統(tǒng)138可以包括電子控制單元(ECU)142，其用于監(jiān)控和控制發(fā)動機(jī)106的操作。如圖1所示，ECU 142可以包括處理器144和與處理器144通信的存儲器143。處理器144可以使用例如微處理器或其他適當(dāng)處理器實(shí)現(xiàn)。存儲器143可以使用任意適當(dāng)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，并且可以包括RAM和/或ROM。

存儲器143可以存儲軟件，諸如算法和/或數(shù)據(jù)，用于配置處理器144以執(zhí)行ECU 142的一個(gè)或多個(gè)功能。替代地，ECU 142可以包括被配置成用于執(zhí)行這些功能的離散的電子電路。在一個(gè)實(shí)施例中，ECU 142能夠執(zhí)行扭矩估算功能。例如，ECU 142能夠估算由發(fā)動機(jī)106產(chǎn)生的平均曲軸扭矩。在其他實(shí)施例中，ECU 142能夠執(zhí)行動力損失探測功能。例如，ECU 142能夠在發(fā)動機(jī)106的一個(gè)或多個(gè)缸中檢測動力損失狀況。在另一實(shí)施例中，ECU 142能夠執(zhí)行缸體-動力百分比估算功能。例如，ECU 142能夠估算由發(fā)動機(jī)106的多個(gè)缸中的一個(gè)或多個(gè)缸實(shí)現(xiàn)的正常動力的百分比。

ECU 142也可以包括用于選擇性地與維護(hù)工具148(例如診斷/維護(hù)計(jì)算機(jī))通信的輸入/輸出接口146。接口146可以使用任意適當(dāng)?shù)募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)。例如，接口146可以使用無線或有線數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)。

維護(hù)工具148可以包括處理器150和與處理器150通信的存儲器149。存儲器149可以存儲軟件，諸如算法和/或數(shù)據(jù)，該軟件用于配置處理器150以執(zhí)行維護(hù)工具148的一個(gè)或多個(gè)功能?？蛇x地，維護(hù)工具148可以包括被配置成執(zhí)行這些功能的離散的電子電路。維護(hù)工具148也可以包括：用于向操作者展示輸出的輸出裝置，諸如顯示屏和/或打印機(jī)；以及用于接收來自操作者的指令和/或數(shù)據(jù)的輸入裝置，諸如鍵盤和/或定點(diǎn)裝置。

維護(hù)工具148也可以用于監(jiān)測和/或控制發(fā)動機(jī)106和/或電子控制系統(tǒng)138的操作。例如，操作者(例如，服務(wù)技術(shù)人員)可以使用維護(hù)工具148在發(fā)動機(jī)106和/或電子控制系統(tǒng)138上執(zhí)行診斷測試。維護(hù)工具148可以被用于對ECU 142的處理器144進(jìn)行編程。例如，操作者可以使用維護(hù)工具148經(jīng)由接口146將新軟件下載到ECU 142的存儲器143中。在本公開的示例性實(shí)施例中，維護(hù)工具148可以用于校正由ECU 142執(zhí)行的功能，如下文討論的那樣。

電子控制系統(tǒng)138也可以包括與ECU 142通信的顯示器154。顯示器154可以顯示與發(fā)動機(jī)106和/或電子控制系統(tǒng)138的操作相關(guān)的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，ECU 142可以控制顯示器154以顯示與發(fā)動機(jī)扭矩、動力損失和/或缸體動力百分比相關(guān)的數(shù)據(jù)。顯示器154可以使用任意適當(dāng)類型的顯示器實(shí)現(xiàn)。例如，顯示器154可以使用圖像和/或字符顯示器實(shí)現(xiàn)，諸如液晶顯示器(LCD)。顯示器154可以被定位在對于發(fā)動機(jī)106的操作者而言可視的位置處。例如，顯示器154可以被定位在由發(fā)動機(jī)106提供動力的作業(yè)機(jī)械的操作站中。

電子控制系統(tǒng)138還可以包括用于感測發(fā)動機(jī)106的操作參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)傳感器。例如，系統(tǒng)138可以包括第一NO_x傳感器118和第二NO_x傳感器119，每個(gè)傳感器感測代表從其旁邊流過的廢氣的NO_x含量的參數(shù)。NO_x傳感器118和119例如可以基于產(chǎn)生電流的電化學(xué)反應(yīng)或催化反應(yīng)而做出響應(yīng)，該電流的大小表示廢氣中的NO_x濃度。NO_x傳感器118和119例如可以是Continental“Smart NO_xSensors(智能NO_x傳感器)”，并且除了測量NO_x含量之外還可測量氧氣含量。在示出的實(shí)施例中，NO_x傳感器118被示出為位于DPF 164的下游并且位于SCR催化劑170的上游，但是NO_x傳感器119被示出為位于AOC 174的下游。這些只是后處理系統(tǒng)120中的NO_x傳感器118和119的很多可能位置中的兩個(gè)。

參考圖2，示出了用于測試NO_x傳感器(例如NO_x傳感器118和119中的一個(gè)或兩個(gè))的方法200的示例。為了簡單起見，只針對于NO_x傳感器118進(jìn)行討論，但它也可以或者替代地可以針對NO_x傳感器119進(jìn)行討論。方法200可以通過車輛的操作者(例如司機(jī)或服務(wù)技術(shù)人員)啟動，并且他可以通過使用顯示器154和/或使用維護(hù)工具148啟動該方法。在一些實(shí)施例中，一旦被啟動，方法200可以自動地處理，而不需要來自操作者的輔助。

NO_x傳感器118在測試期間被安裝到后處理系統(tǒng)120。這是為了避免移除NO_x傳感器118，該移除將會損壞NO_x傳感器118或者后處理系統(tǒng)120(例如，對兩者之間的螺紋接口造成損傷)。此外，NO_x傳感器118可能易于受到濕害(moisture damage)，當(dāng)從后處理系統(tǒng)120移除并且在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測試時(shí)，可能會發(fā)生一些事情。另外，即使后處理系統(tǒng)120和NO_x傳感器118不被損壞，也存在與移除NO_x傳感器118、并且在實(shí)驗(yàn)室中測試該傳感器并且隨后安裝該傳感器相關(guān)的勞務(wù)成本。

在步驟202中，方法200可確定是否NO_x傳感器118處于有效狀態(tài)模式。有效狀態(tài)模式可指的是NO_x傳感器118上存在足夠高的溫度(例如，500華氏度)的一種模式。如果NO_x傳感器118沒有處于有效狀態(tài)模式，那么方法200可以進(jìn)行到步驟204并且產(chǎn)生足夠高的廢氣溫度以使NO_x傳感器118的溫度升高(例如，增加發(fā)動機(jī)106的速度或負(fù)載)。

在步驟206中，方法200可包括使發(fā)動機(jī)106運(yùn)轉(zhuǎn)，這意味著新鮮吸入氣體流入發(fā)動機(jī)106，但是沒有燃料被噴入到缸中并且被點(diǎn)燃。發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)例如可以包括驅(qū)動車輛并且然后使之靠慣性滑行，或者例如可以包括在動態(tài)情況下驅(qū)動車輛。在各種情況下，發(fā)動機(jī)106將基于曲柄和傳動裝置轉(zhuǎn)動的動能而啟動，并且將被快速減速。在詞過程中，發(fā)動機(jī)106最初可能在2500rpm下轉(zhuǎn)動，但是隨后快速地減速到800rpm，可能僅僅在幾秒的時(shí)間內(nèi)。

隨著發(fā)動機(jī)106運(yùn)轉(zhuǎn)，新鮮吸入氣體進(jìn)入吸氣系統(tǒng)107和發(fā)動機(jī)106，并且然后作為廢氣進(jìn)入后處理系統(tǒng)120。新鮮吸入氣體(其可能僅是來自大氣的空氣)具有已知的物理特征，諸如0ppm的NO_x和210,000ppm的O₂。隨著發(fā)動機(jī)106的運(yùn)轉(zhuǎn)，新鮮吸入氣體變成廢氣，并且廢氣具有這些相同的物理特征。在一些情況下，方法200可以命令與NO_x傳感器118相關(guān)的加熱器啟動。

在步驟208中，方法200可以確定燃料噴射率是否基本為0。方法208可以作為一種校驗(yàn)，該校驗(yàn)用于確保燃料噴射率實(shí)際上為0并且進(jìn)一步確保廢氣將被轉(zhuǎn)變?yōu)榕c新鮮吸入氣體(例如，空氣)非常類似(如果不等同的話)的化學(xué)組分。

在步驟210中，如果燃料噴射率基本等于0，那么方法200可以啟動定時(shí)器。由于發(fā)動機(jī)106正在運(yùn)轉(zhuǎn)并且時(shí)間正在推移，廢氣將逐漸變得更加接近新鮮吸入氣體的化學(xué)組分。并且此外，隨著時(shí)間推移，即使是再循環(huán)的廢氣也將在化學(xué)組分上變得基本上與新鮮吸入氣體等同。

在步驟212中，方法200可以包括確定燃料噴射量是否依舊基本等于0，從而額外地核實(shí)或校驗(yàn)一次。在步驟214中，如果所述確定步驟212指示燃料噴射量并非依舊基本等于0，那么方法200可以包括重設(shè)定時(shí)器。并且然后，在步驟216中，方法200可以確定時(shí)間是否已經(jīng)(計(jì)時(shí))期滿。

在步驟218中，方法200可以包括接收指示NO_x傳感器118的值的信號。信號可以指示與流動通過后處理系統(tǒng)120的廢氣相關(guān)的NO_x值和O₂值中的至少一個(gè)。

在步驟220中，方法200可以包括確定所述值在已確定或已建立的(established)范圍之內(nèi)還是之外，所述已確定的范圍可基于從正在運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)106中排出的廢氣的已知特征。假設(shè)信號表示O₂值，那么方法200可以確定O₂值是否處于已確定的O₂范圍之內(nèi)，并且已確定的O₂范圍例如介于145000ppm與230000ppm之間。根據(jù)方法200的具體實(shí)施例，該范圍可以更寬或更窄(例如，195000ppm至215000ppm之間)，但是一般地可指示與新鮮吸入氣體(例如，空氣)的化學(xué)組分類似的廢氣。

NO_x值與已確定的(并且期望的)NO_x范圍的比較可以是尤其有用的測試，尤其是當(dāng)NO_x傳感器118處于范圍內(nèi)故障模式(in-range failure mode)時(shí)。范圍內(nèi)故障模式可以是NO_x傳感器118提供位于可接受范圍內(nèi)的錯(cuò)誤信號的一種模式。

在步驟220中，如果O₂值處于已確定的O₂范圍之內(nèi)，那么方法200可以確定NO_x傳感器118處于與相對于O₂值的通過模式(pass mode，或合格模式)中。替代地，在步驟220和222中，如果O₂值處于已確定的O₂范圍之外，那么方法200可以確定NO_x傳感器118處于故障模式中。

假設(shè)信號同樣地表示或者替代地表示NO_x值，那么方法200在步驟224中可確定該值處于已確定的NO_x范圍之內(nèi)還是之外，并且已確定的范圍例如介于0ppm和300ppm之間。根據(jù)方法200的具體實(shí)施例的不同，該范圍可以更寬或更窄(例如，介于0ppm和75ppm之間)，但是一般地可以表示與新鮮吸入氣體(例如，空氣)的化學(xué)組分類似的廢氣。

在步驟224中，如果NO_x值位于已確定的NO_x范圍之內(nèi)，那么方法200可以確定NO_x傳感器118處于相對于NO_x值的通過模式中?？商娲?，在步驟224和226中，如果NO_x值位于已確定的NO_x范圍之外，那么方法200可以確定NO_x傳感器118處于故障模式中。

在步驟228中，如果NO_x值位于已確定的NO_x范圍之內(nèi)并且如果O₂值同時(shí)位于已確定的O₂范圍之內(nèi)，那么方法200可以將通過模式指示給車輛的操作者。或者可替代地，在步驟228中，如果NO_x值位于已確定的NO_x范圍之外以及O₂值位于已確定的O₂范圍之外這兩個(gè)條件中的至少一個(gè)成立，那么方法200可以將故障模式指示給車輛的操作者。方法200的一些實(shí)施例可以只估算NOx值和O₂值中的一個(gè)，而不是兩者。

通過模式或故障模式可例如經(jīng)由顯示器154或維護(hù)工具指示給操作者。如果NO_x傳感器118處于通過模式中，那么操作者知道NOx傳感器118可能正常工作。如果NO_x傳感器118處于故障模式中，那么操作者知道NO_x傳感器118可能出故障并且需要更換一個(gè)新的傳感器。在NO_x傳感器118依舊安裝到后處理系統(tǒng)120的情況下，與在從后處理系統(tǒng)120上移除NO_x傳感器118之后在測試實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行NO_x傳感器118的測試相比，了解NO_x傳感器118處于通過模式還是故障模式可更加容易且更加節(jié)省成本。

在方法200的替代實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)106可以停機(jī)，并且殘余的廢氣已經(jīng)從后處理系統(tǒng)120中被驅(qū)散或排出。該實(shí)施例與所述運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況的類似之處在于，后處理系統(tǒng)120中的氣體是空氣，而不是例如具有未知的O₂和NO_x量的預(yù)先已經(jīng)燃燒的廢氣。該替代實(shí)施例可以使用與方法200的所述示例的許多相同的步驟相同。

雖然在附圖和前述的說明書中已經(jīng)詳細(xì)示出和描述了本公開，但是此種圖示和說明認(rèn)為是特征并且不是對特征的限定，并且應(yīng)當(dāng)理解圖示的實(shí)施例已經(jīng)被示出和說明，本公開的精神的范圍之內(nèi)的所有改變和修改期望被保護(hù)。應(yīng)當(dāng)注意，本公開的替代實(shí)施例不包括描述的所有特征，但是也得利于此種特征中的優(yōu)點(diǎn)中的至少一些。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易設(shè)想到它們自己的實(shí)施方式包含本公開的特征的一個(gè)或多個(gè)并且位于由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神范圍之內(nèi)。