[發明專利]基于前、后氧傳感器的三元催化器健康狀態判斷系統和方法

有效

• 申請號: 201711382418.3
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109944671B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王堯;王振華;荊長林;李保民;張愛華;劉貝貝
• 申請（專利權）人: 中國航天系統工程有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

1.一種基于前、后氧傳感器的三元催化器健康狀態判斷系統，包括主控模塊，該主控模塊接受氧傳感器的電壓的輸入，所述主控模塊包括有存儲的指令，所述指令運行時實現如下操作：

采集車輛氧傳感器的電壓值，并根據采集到的氧傳感器的電壓值判斷氧傳感器加熱器、氧傳感器活性異常和三元催化器是否存在異常；

其中，判斷氧傳感器加熱器異常的步驟包括：

1-1)設定初始時間t＝0，判定次數標記n＝0；

1-2)獲取時間t后，氧傳感器最高電壓V_max(n)和該電壓對應的記錄時間t₂；

1-3)獲取時間t后，氧傳感器最低電壓V_min(n)和該電壓對應的記錄時間t₃；

1-4)設置t為t₂和t₃中的較大值；

1-5)判斷t是否小于最長判斷臨界時間T₀，如果小于，則執行步驟1-2)，否則執行步驟1-6)；

1-6)計算V_max(n)和V_min(n)的差值，并比較其與臨界電壓V₀的大小，如果其小于臨界電壓V₀，則判斷氧傳感器加熱器正常；否則，判斷氧傳感器加熱器異常；

獲取所述氧傳感器的電壓數據的時間間隔為0.02-0.2s，所述最長判斷臨界時間T₀為200-500s，所述臨界電壓V₀為0.01V-0.4V；

判斷氧傳感器活性異常的方法包括如下的步驟：

2-1)設定點火臨界時間t₀'，且點火臨界時間t₀'小于車輛點火時間，判定次數標記n'＝0，初始時間t'為0；

2-2)n'自增1；

2-3)獲取時間t'后，氧傳感器最高電壓所對應的時間t_Vmax(n')；

2-4)獲取時間t'后，氧傳感器最低電壓所對應的時間t_Vmin(n')；

2-5)設置t'值為t_Vmax(n')和t_Vmin(n')中的較大值；

2-6)記錄獲取氧傳感器最高電壓與氧傳感器最低電壓時間差時間t(n')＝t_Vmax(n')-t_Vmin(n')；

2-7)判斷氧傳感器最高電壓V_max(n')與氧傳感器最低電壓V_min(n')的差值是否大于臨界電壓V₀'；如果大于V₀'，則氧傳感器活性正常，并結束判斷流程；如果小于V₀'，執行步驟2-8；

2-8)判斷n'是否小于臨界判斷次數n₀'；如果小于n₀'，則重復執行步驟2-2；如果不小于n₀'，則執行步驟2-9；

2-9)計算平均時間t₂'＝∑|t(n')|/n'；

2-10)判定時間t₂'是否小于氧傳感器最高最低電壓臨界時間差T₁，如果小于氧傳感器最高、最低電壓臨界時間差T₁，則氧傳感器活性正常，并結束判斷流程；否則氧傳感器活性異常，并結束判斷流程；

所述氧傳感器最高、最低電壓臨界時間差T₁為0.01-2s，所述臨界電壓V₀'為0.01-0.99V，臨界判斷次數n₀'為50-100，獲取所述氧傳感器的電壓數據的時間間隔為0.02-0.2s；

判斷三元催化器異常的方法包括如下的步驟：

3-1)設定判斷次數變量n”初始值為0，時間變量t₁”＝0,t₂”＝0；

3-2)n”自增1，并行執行步驟3-3和步驟3-7；

3-3)獲取時間t₁”后，前氧傳感器最高電壓時間t_1Vmax(n”)；

3-4)獲取時間t₁”后，前氧傳感器最低電壓時間t_1Vmin(n”)；

3-5)將t₁”賦值為t_1Vmax(n”)、t_1Vmin(n”)中的最大值；

3-6)計算獲取前氧傳感器最高電壓與最低電壓時間差時間t₁(n”)＝t_1Vmax(n”)-t_1Vmin(n”)，然后執行步驟3-11；

3-7)獲取時間t₂”后，后氧傳感器最高電壓時間t_2Vmax(n”)；

3-8)獲取時間t₂”后，后氧傳感器最低電壓時間t_2Vmin(n”)；

3-9)將t₂”賦值為t_2Vmax(n”)和t_2Vmin(n”)中的較大值；

3-10)計算獲取后氧傳感器最高電壓與最低電壓時間差t₂(n”)＝t_2Vmax(n”)-t_2Vmin(n”)，并執行步驟3-11；

3-11)判斷n”是否小于臨界判斷次數n₀”；如果小于臨界判斷次數n₀”，則重復執行步驟3-3；如果不小于臨界判斷次數n₀”，則執行步驟3-12；

3-12)計算前氧傳感器最高最低電壓平均時間差t₁”＝∑|t₁(n”)|/n”，后氧傳感器最高最低電壓平均時間差t₂”＝∑|t₂(n”)|/n”；

3-13)計算前后氧傳感器平均時間差t₃”＝|t₁”-t₂”|；

3-14)判定平均時間差t₃”是否大于前氧傳感器與后氧傳感器最高最低電壓臨界時間差T₂，如果大于，則判斷三元催化器異常，結束判斷流程；否則判斷三元催化器正常，結束判斷流程；

所述臨界判斷次數為n₀”為50-100，所述前氧傳感器與后氧傳感器最高最低電壓臨界時間差T₂為0.01-1s，獲取所述氧傳感器電壓數據的時間間隔為0.02-0.2s。