[發明專利]一種氧傳感器斷路監測裝置和方法

在審

• 申請號: 201910505520.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110133426A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 孫超;顏松;孫鵬遠;宋同好
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種氧傳感器斷路監測裝置，其特征在于，包括：控制器和氧傳感器，所述控制器上設置有監測電路，所述監測電路包括負載電阻、開關、上拉電阻、氧傳感器供電電源、參考電阻、參考電源和A/D電壓采集通道，所述氧傳感器與所述參考電阻和所述參考電源組成的串聯電路構成并聯電路，所述并聯電路的一端接地，另一端與所述A/D電壓采集通道連接，以及與所述負載電阻、開關、上拉電阻、氧傳感器供電電源構成的串聯電路連接；

其中，所述控制器通過所述監測電路對氧傳感器的內阻進行監測，并基于監測結果判定氧傳感器是否存在斷路故障。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器通過所述監測電路對氧傳感器的內阻進行監測，并基于監測結果判定氧傳感器是否存在斷路故障，具體包括：

S101、分別在所述開關斷開和閉合時，通過所述A/D電壓采集通道采集所述氧傳感器與接地之間的電壓，分別得到斷開狀態和閉合狀態下的電壓；該步驟至少執行一次；

S102、基于步驟S101采集的電壓值，利用下述公式計算所述氧傳感器的內阻：

其中，Uoff為開關斷開時采集的電壓值；Uon為開關閉合時采集的電壓值；Vcc為氧傳感器供電電壓；Rload為負載電阻；Rref為參考電阻；R為氧傳感器的內阻；Ra為氧傳感器內阻R和參考電阻Rref并聯得到總電阻；

S103、若得到的內阻高于預設的故障閾值，則判定所述氧傳感器存在斷路故障。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，步驟S101執行3次。

4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，相鄰兩次電壓采集之間的時間間隔為40ms。

5.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，若得到的內阻均值高于預設的故障閾值，則判定所述氧傳感器存在斷路故障。

6.根據權利要求2至5任一項所述的裝置，其特征在于，在所述開關閉合10ms時，采集所述氧傳感器與接地之間的電壓，得到所述閉合狀態下的電壓。

7.一種氧傳感器斷路監測方法，其特征在于，包括：通過監測電路對氧傳感器的內阻進行監測，并基于監測結果判定氧傳感器是否存在斷路故障；

其中，所述監測電路包括負載電阻、開關、上拉電阻、氧傳感器供電電源、參考電阻、參考電源和A/D電壓采集通道，所述氧傳感器與所述參考電阻和所述參考電源組成的串聯電路構成并聯電路，所述并聯電路的一端接地，另一端與所述A/D電壓采集通道連接，以及與所述負載電阻、開關、上拉電阻、氧傳感器供電電源構成的串聯電路連接；

所述方法具體包括：

S201、分別在所述開關斷開和閉合時，通過所述A/D電壓采集通道采集所述氧傳感器與接地之間的電壓，分別得到斷開狀態和閉合狀態下的電壓；該步驟至少執行一次；

S202、基于步驟S201采集的電壓值，利用下述公式計算所述氧傳感器的內阻：

其中，Uoff為開關斷開時采集的電壓值；Uon為開關閉合時采集的電壓值；Vcc為氧傳感器供電電壓；Rload為負載電阻；Rref為參考電阻；R為氧傳感器的內阻；Ra為氧傳感器內阻R和參考電阻Rref并聯得到總電阻；

S203、若得到的內阻高于預設的故障閾值，則判定所述氧傳感器存在斷路故障。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟S201執行3次。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，相鄰兩次電壓采集之間的時間間隔為40ms。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，若得到的內阻均值高于預設的故障閾值，則判定所述氧傳感器存在斷路故障。