CN104832305A - 汽车催化器的储氧量检测方法、***及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽车催化器的储氧量检测方法，包括以下步骤：在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数；判断过量空气系数是否位于预设标准范围内；如果否，则调节当前喷油量，对过量空气系数进行修正；当过量空气系数修正至预设标准范围后，利用储氧量测量方法得到汽车催化器的储氧量。根据本发明的汽车催化器的储氧量检测方法，具有汽车催化器的储氧量的检测精度高的优点。本发明还提出了一种汽车催化器的储氧量检测***及车辆。

Description

汽车催化器的储氧量检测方法、***及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车催化器的储氧量检测方法、***及车辆。

背景技术

储氧量是汽车催化器的一个重要指标。在汽车开发工作中，需要通过测量催化器的储氧量，根据储氧量来判定催化器的劣化程度。

相关技术中的催化器的储氧量的测量方法并没有考虑关闭混合气闭环控制进入开环控制后，由于发动机控制***对混合气自学习不充分，可能导致初始过量空气系数超出允许的范围，从而造成催化器的储氧量的测量结果不准确，参考价值较低。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种汽车催化器的储氧量检测方法。该方法具有汽车催化器的储氧量的检测精度高的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种汽车催化器的储氧量检测***。

本发明的再一个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种汽车催化器的储氧量检测方法，所述汽车催化器的前后分别设有前氧传感器和后氧传感器，所述包括以下步骤：在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数；判断所述初始混合气的过量空气系数是否位于预设标准范围内；如果否，则调节当前喷油量，对所述过量空气系数进行修正；以及当所述过量空气系数修正至所述预设标准范围后，进一步利用储氧量测量方法得到所述汽车催化器的储氧量。

由于关闭混合气闭环控制进入开环控制后，发动机控制***对混合气自学习不充分，初始混合气的过量空气系数有可能超出允许的范围，从而造成汽车催化器的储氧量的测量结果不准确。因此，本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测方法，在关闭混合气闭环控制进入开环控制后，通过对初始混合气的过量空气系数进行判断和修正，使初始混合气的过量空气系数调整到允许的范围之后，再进行汽车催化器的储氧量的测量，从而可以有效提高汽车催化器的储氧量的测量精度。

另外，根据本发明上述实施例的汽车催化器的储氧量检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述储氧量测量方法，包括：增加当前喷油量至第一预设喷油量，延时预定时间直至所述后氧传感器的电压值上升至第一阈值；减小当前喷油量至第二预设喷油量直至所述后氧传感器的电压值下降至第二阈值，并记录过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述预设系数值小于所述1；获取混合气的流量；根据所述混合气的流量、所述过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻得到所述汽车催化器的储氧量。

在一些示例中，通过如下公式得到所述汽车催化器的储氧量，其中，所述公式为：

$\mathrm{OSC}=0.23*{\∫}_{t1}^{t2}\mathrm{\Δ\λ}*\mathrm{MAF}*\mathrm{dt},$

其中，所述OSC为所述汽车催化器的储氧量，所述t1为所述过量空气系数为达到1的时刻，所述t2为所述过量空气系数下降至预设系数值的时刻，所述MAF为所述混合气的流量，所述△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1的差值。

在一些示例中，还包括：根据所述汽车催化器的储氧量判断所述汽车催化器的劣化程度。

本发明第二方面的实施例公开了一种汽车催化器的储氧量检测***，包括：设置在汽车催化器前的前氧传感器以及设置在所述汽车催化器后的后氧传感器；处理器，所述处理器用于在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数，并判断所述初始混合气的过量空气系数是否位于预设标准范围内，如果否，则调节当前喷油量，对所述过量空气系数进行修正，以及当所述过量空气系数修正至所述预设标准范围后，进一步利用储氧量测量方法得到所述汽车催化器的储氧量。

本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测***，在关闭混合气闭环控制进入开环控制后，通过对初始混合气的过量空气系数进行判断和修正，使初始混合气的过量空气系数调整到允许的范围之后，再进行汽车催化器的储氧量的测量，从而可以有效提高汽车催化器的储氧量的测量精度。

另外，根据本发明上述实施例的汽车催化器的储氧量检测***还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述储氧量测量方法，包括：增加当前喷油量至第一预设喷油量，延时预定时间直至所述后氧传感器的电压值上升至第一阈值；减小当前喷油量至第二预设喷油量直至所述后氧传感器的电压值下降至第二阈值，并记录过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述预设系数值小于所述1；获取混合气的流量；根据所述混合气的流量、所述过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻得到所述汽车催化器的储氧量。

在一些示例中，通过如下公式得到所述汽车催化器的储氧量，其中，所述公式为：

$\mathrm{OSC}=0.23*{\∫}_{t1}^{t2}\mathrm{\Δ\λ}*\mathrm{MAF}*\mathrm{dt},$

其中，所述OSC为所述汽车催化器的储氧量，所述t1为所述过量空气系数为达到1的时刻，所述t2为所述过量空气系数下降至预设系数值的时刻，所述MAF为所述混合气的流量，所述△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1的差值。

在一些示例中，所述处理器还用于根据所述汽车催化器的储氧量判断所述汽车催化器的劣化程度。

本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述实施例所述的汽车催化器的储氧量检测***。该车辆可以有效提高汽车催化器的储氧量的测量精度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测方法中储氧量测量方法的流程图；以及

图3是根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测***的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测方法、***及车辆。

图1是根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测方法的流程图。其中，汽车催化器的前后分别设有前氧传感器和后氧传感器。如图1所示，根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测方法，包括如下步骤：

步骤S101：在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数。即在关闭混合气闭环控制后，首先测量初始混合的气过量空气系数，记为λ0。

步骤S102：判断初始混合气的过量空气系数λ0是否位于预设标准范围内。具体而言，可利用测量程序判断初始混合气的过量空气系数λ0是否位于1±Δk的范围(即预设标准范围)。其中，1±Δk的范围表示允许过量空气系数浮动的范围，Δk为允许偏移量，可根据行业标准或者经验值确定。

步骤S103：如果否(即如果判断初始混合气的过量空气系数λ0没有位于预设标准范围内)，则调节当前喷油量，对过量空气系数进行修正。具体而言，调节喷油控制变量FIC改变初始混合气的浓度，从而使过量空气系数λ0进入1±Δk的范围内。

步骤S104：当过量空气系数λ0修正至预设标准范围后，进一步利用储氧量测量方法得到汽车催化器的储氧量。

由于关闭混合气闭环控制进入开环控制后，发动机控制***对混合气自学习不充分，初始混合气的过量空气系数有可能超出允许的范围，从而造成汽车催化器的储氧量的测量结果不准确。因此，本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测方法，在关闭混合气闭环控制进入开环控制后，通过对初始混合气的过量空气系数进行判断和修正，使初始混合气的过量空气系数调整到允许的范围之后，再进行汽车催化器的储氧量的测量，从而可以有效提高汽车催化器的储氧量的测量精度。

在本发明的一个实施例中，储氧量测量方法，包括：

步骤S201：增加当前喷油量至第一预设喷油量，延时预定时间直至后氧传感器的电压值上升至第一阈值。例如：在喷油控制变量FIC的基础值F0上增加Δf量，使得混合气变浓，一段时间(即预定时间)后当后氧传感器的电压值RO2SV上升至第一阈值V_h时，认为催化器已经完全被浓的混合气占满。其中，V_h可以预先标定得到。

步骤S202：减小当前喷油量至第二预设喷油量直至后氧传感器的电压值下降至第二阈值，并记录过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻，其中，第二阈值小于第一阈值，预设系数值小于1。即在F0+Δf的基础上，减少2*Δf量，使混合气变稀，一段时间后待后氧传感器的电压值RO2SV下降至V_l，记录期间过量空气系数为达到1的时刻t1以及下降至预设系数值的时刻t2。其中，V_l可以预先标定得到。

步骤S203：获取混合气的流量，记为MAF。

步骤S204：根据混合气的流量MAF、过量空气系数为达到1的时刻t1以及下降至预设系数值的时刻t2得到汽车催化器的储氧量OSC。

进一步地，根据混合气的流量MAF、过量空气系数为达到1的时刻t1以及下降至预设系数值的时刻t2得到汽车催化器的储氧量OSC，可通过如下公式实现，其中，所述公式为：

$\mathrm{OSC}=0.23*{\∫}_{t1}^{t2}\mathrm{\Δ\λ}*\mathrm{MAF}*\mathrm{dt},$

其中，OSC为汽车催化器的储氧量，t1为过量空气系数为达到1的时刻，t2为过量空气系数下降至预设系数值的时刻，MAF为混合气的流量，△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1的差值。

也就是说，OSC为催化器的储氧量，单位为mg，0.23为空气中氧气的质量百分比，t1为积分的开始时刻，指催化器前混合气刚刚好从浓到稀跳变的时刻，定义为当催化器前混合气的过量空气系数λ1＝1的这个时刻，t2为积分的结束时刻，指催化器后的混合气刚刚好从浓跳变到稀的时刻,即当催化器后混合气的过量空气系数λ2刚刚<1的这个时刻，定义为当后氧传感器电压信号RO2SV刚刚好降至阀值V_l的时刻。MAF为空气流量，单位为kg/h。△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1(即化学计量比)的差值。根据前氧传感器信号测得t1值和△λ，根据RO2SV测得t2值，读取到MAF，代入上述公式计算得到催化器的储氧量OSC。

进一步地，在得到催化器的储氧量OSC之后，可以根据汽车催化器的储氧量判断所述汽车催化器的劣化程度。

根据本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测方法，具有汽车催化器的储氧量的检测精度高的优点。

图3是根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测***的结构框图，如图3所示，根据本发明一个实施例的汽车催化器的储氧量检测***300，包括：前氧传感器310、后氧传感器320和处理器330。

其中，前氧传感器310设置在汽车催化器前，后氧传感器320设置在汽车催化器后。处理器330用于在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数，并判断初始混合气的过量空气系数是否位于预设标准范围内，如果否，则调节当前喷油量，对过量空气系数进行修正，以及当过量空气系数修正至预设标准范围后，进一步利用储氧量测量方法得到汽车催化器的储氧量。

在本发明的一个实施例中，储氧量测量方法，包括：增加当前喷油量至第一预设喷油量，延时预定时间直至所述后氧传感器的电压值上升至第一阈值；减小当前喷油量至第二预设喷油量直至所述后氧传感器的电压值下降至第二阈值，并记录过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述预设系数值小于所述1；获取混合气的流量；根据所述混合气的流量、所述过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻得到所述汽车催化器的储氧量。

进一步地，可以通过如下公式得到所述汽车催化器的储氧量，其中，公式为：

$\mathrm{OSC}=0.23*{\&Integral;}_{t1}^{t2}\mathrm{\&Delta;\&lambda;}*\mathrm{MAF}*\mathrm{dt},$

其中，所述OSC为所述汽车催化器的储氧量，所述t1为所述过量空气系数为达到1的时刻，所述t2为所述过量空气系数下降至预设系数值的时刻，所述MAF为所述混合气的流量，所述△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1的差值。

在本发明的一个实施例中，当计算得到汽车催化器的储氧量之后，处理器330还用于根据汽车催化器的储氧量判断汽车催化器的劣化程度。

由于关闭混合气闭环控制进入开环控制后，发动机控制***对混合气自学习不充分，初始混合气的过量空气系数有可能超出允许的范围，从而造成汽车催化器的储氧量的测量结果不准确。因此，本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测***，在关闭混合气闭环控制进入开环控制后，通过对初始混合气的过量空气系数进行判断和修正，使初始混合气的过量空气系数调整到允许的范围之后，再进行汽车催化器的储氧量的测量，从而可以有效提高汽车催化器的储氧量的测量精度。

需要说明的是，本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测***的具体实现方式与本发明实施例的汽车催化器的储氧量检测方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，不做赘述。

本发明的实施例进一步公开了一种车辆，包括：根据上述任意一个实施例所述的汽车催化器的储氧量检测***。该车辆可以有效提高汽车催化器的储氧量的测量精度。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种汽车催化器的储氧量检测方法，其特征在于，所述汽车催化器的前后分别设有前氧传感器和后氧传感器，所述包括以下步骤：

在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数；

判断所述初始混合气的过量空气系数是否位于预设标准范围内；

如果否，则调节当前喷油量，对所述过量空气系数进行修正；以及

当所述过量空气系数修正至所述预设标准范围后，进一步利用储氧量测量方法得到所述汽车催化器的储氧量。

2.根据权利要求1所述的汽车催化器的储氧量检测方法，其特征在于，所述储氧量测量方法，包括：

增加当前喷油量至第一预设喷油量，延时预定时间直至所述后氧传感器的电压值上升至第一阈值；

减小当前喷油量至第二预设喷油量直至所述后氧传感器的电压值下降至第二阈值，并记录过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述预设系数值小于所述1；

获取混合气的流量；

根据所述混合气的流量、所述过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻得到所述汽车催化器的储氧量。

3.根据权利要求2所述的汽车催化器的储氧量检测方法，其特征在于，通过如下公式得到所述汽车催化器的储氧量，其中，所述公式为：

$\mathrm{OCS}=0.23*{\&Integral;}_{t1}^{t2}\mathrm{\&Delta;\&lambda;}*\mathrm{MAF}*\mathrm{dt},$

其中，所述OSC为所述汽车催化器的储氧量，所述t1为所述过量空气系数为达到1的时刻，所述t2为所述过量空气系数下降至预设系数值的时刻，所述MAF为所述混合气的流量，所述△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1的差值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的汽车催化器的储氧量检测方法，其特征在于，还包括：根据所述汽车催化器的储氧量判断所述汽车催化器的劣化程度。

5.一种汽车催化器的储氧量检测***，其特征在于，包括：

设置在汽车催化器前的前氧传感器以及设置在所述汽车催化器后的后氧传感器；

处理器，所述处理器用于在关闭混合气闭环控制之后，获取初始混合气的过量空气系数，并判断所述初始混合气的过量空气系数是否位于预设标准范围内，如果否，则调节当前喷油量，对所述过量空气系数进行修正，以及当所述过量空气系数修正至所述预设标准范围后，进一步利用储氧量测量方法得到所述汽车催化器的储氧量。

6.根据权利要求5所述的汽车催化器的储氧量检测***，其特征在于，所述储氧量测量方法，包括：

增加当前喷油量至第一预设喷油量，延时预定时间直至所述后氧传感器的电压值上升至第一阈值；

减小当前喷油量至第二预设喷油量直至所述后氧传感器的电压值下降至第二阈值，并记录过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述预设系数值小于所述1；

获取混合气的流量；

根据所述混合气的流量、所述过量空气系数为达到1的时刻以及下降至预设系数值的时刻得到所述汽车催化器的储氧量。

7.根据权利要求6所述的汽车催化器的储氧量检测***，其特征在于，通过如下公式得到所述汽车催化器的储氧量，其中，所述公式为：

$\mathrm{OCS}=0.23*{\&Integral;}_{t1}^{t2}\mathrm{\&Delta;\&lambda;}*\mathrm{MAF}*\mathrm{dt},$

其中，所述OSC为所述汽车催化器的储氧量，所述t1为所述过量空气系数为达到1的时刻，所述t2为所述过量空气系数下降至预设系数值的时刻，所述MAF为所述混合气的流量，所述△λ为减小喷油量至所述第二预设喷油量后，所述汽车催化器前混合气的过量空气系数稳定后的值与1的差值。

8.根据权利要求4-7任一项所述的汽车催化器的储氧量检测***，其特征在于，所述处理器还用于根据所述汽车催化器的储氧量判断所述汽车催化器的劣化程度。

9.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求4-8任一项所述的汽车催化器的储氧量检测***。