NOx-sensorn är grundläggande i det moderna efterbehandlingssystemet och dess pålitlighet är avgörande för att kunna leva upp till rådande emissionslagkrav. Livslängden samt sensorns beteende i slutet av denna varierar betydligt. Om en NOx sensor med oberäkneligt beteende inte upptäcks av fordonets styrsystemet kan det orsaka omfattande verkstadsbesök eller i värsta fall brott mot emissionslagkrav. Examensarbetet involverar identifiering av olika sensorfellägen, tidiga tecken till dessa fellägen, förstå och identifiera förhållanden mellan olika sensorparametrar och analysera sensorbeteendet vid sensorlivslängdens slutskede. NOx sensorn är en relativt ny sensor och fordonsindustrin har ännu inte en fullständig förståelse för dess beteende. Litteraturstudien täcker olika fellägena så som fastnat värde, förskjutet värde, förstärkning av värdet, felaktiga svängningar samt långsam respons. Även effekterna av åldrande i NOx sensorn beskrivs. Litteraturstudien diskuterar också diagnoser av sensorer i allmänhet samt diagnoser specifikt för NOx sensorer. Uppsatsarbetet involverar också en experimentell studie där NOx sensorer utsätts för statiska och fluktuerande gasflöden i en motortestbädd. Fellägen i NOx sensorer kan observeras i parametrarna för NOx-värde och oxidationsnivå. I den version av NOx sensorn som användes observerades det också att parametrarna felaktig NOx och felaktig O2 visar samma felkod samtidigt. Dock är inte parametrarna för felaktig NOx och felaktig O2 relaterade till parametrarna för värmningsstatus, felaktig värmare och värmeelementets temperatur. Sensorns status gällande ogiltiga NOx-mätningar är större än eller lika med antalet ogiltiga O2-mätningar. Resultatet gäller framför allt sensormodell Continental 2.8 NOx sensorer. Även logik för en monitor gällande felaktiga svängningar utvecklas baserat på standardavvikelse och NOx statusparametern för ogiltig mätning. / The NOx sensor is essential in the modern after-treatment system and the reliability of the sensor is crucial for any emission-based legislation. The life span of a sensor varies a lot as well as the behaviour previous to its end of life. If a NOx sensor with erratic behaviour is not discovered by the control system it may cause extensive workshop effort or in worst case exceed legal requirements. The thesis work involves identifying different sensor failure modes, precursors to these failure modes, understanding and identifying relationships between different sensor parameters, and analysing the sensor behaviour especially towards the end of life. The NOx sensor is a relatively new sensor and the vehicle industry does not yet have a complete understanding of its behaviour. The literature study covers the different failure modes namely stuck, offset, gain, oscillations, and slow response and their causes along with the effects of ageing in NOx sensors. It also discusses the diagnosis of faulty sensors in general and faulty NOx sensors. The thesis work also involves an experimental study where the NOx sensors are subjected to static and transient gas flow tests in an engine testbed. Failure modes in NOx sensors are observable in NOx concentration and actual oxidation measurement parameters. It was also observed in the version of the NOx sensor used that Error NOx and Error O2 parameters show the same fault code at the same time. Although, the Error NOx and Error O2 parameters are not related to the heater parameters, Heater status, Error heater, and Temperature of heating element. The number of invalid flags set in NOx status is greater than or equal to the number of invalid flags in O2 status. The mentioned parameters are concerning Continental 2.8 NOx sensors. The logic for the oscillatory fault monitor is developed based on standard deviation and an invalid flag check on the NOx status parameter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-282531 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Mathew, Jose |
| Publisher | KTH, Förbränningsmotorteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:532 |
Page generated in 0.0021 seconds