由于汽车保有量的不断上升,汽车尾气排放导致的污染问题越来越严重。全球各个国家均不断增加对汽车尾气排放的要求。比如即将在2020年实施的国Ⅵ标准就将氮氧化物(NOx)的排放限值从60mg/km下降到35 mg/km。随之而来的是对NOx浓度检测及控制的挑战。现有的国内柴油车上的NOx传感器以及控制器均为国外西门子以及大陆等公司所生产,国产的传感器寥寥无几,实际投入运用的传感器探头更是处于空白。由于国外长期的技术封锁,相应的传感器控制器也是少之又少。所以设计出一款能应用于汽车尾气检测的传感器控制器迫在眉睫。论文的研究内容是基于现有的传感器探头,设计出一套完整的可用于汽车尾气检测的NOx传感器控制器。摈弃国内现采用的绝大部分控制器所依赖的定制芯片方案,利用自主设计的硬件电路,实现NOx传感器控制器的硬件部分。经重复实验过后采用硬件减法电路实现泵电压输出以改善系统的动态响应,并利用STM32单片机作为算法实现平台编写软件程序,设计出一套适用于车用环境下的NOx传感器控制器的控制算法。并且针对辅助泵电流控制中被控模型的非线性问题进行分析,设计了一种新型的PID控制策略,完成对现有的NOx传感器探头的精确控制。结合汽车CAN总线,将传感器数据和其他参数通过CAN总线协议向外输出,实现车用NOx传感器控制器的自主化设计。本文所设计的传感器控制器避开现有国外定制芯片的情况,成功匹配了NKG原装探头,在功能以及性能上跟国外生产的控制器有一定的可比性。打破了现有传感器只能依赖大陆生产的控制器的局面,并且该控制器成功与上海科博达公司达成合作,为后续的产业化打下了基础。