[發明專利]氧傳感器低溫閉環控制的優化方法和系統、發動機閉環控制系統和可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110410065.3
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113217210B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 余強;姜學敏;江興宏;楊東來;瞿堯
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 欒美潔

本發明公開了一種氧傳感器低溫閉環控制的優化方法和系統、發動機閉環控制系統、摩托車、汽油車和可讀存儲介質，包括：發動機起動完成，進入空燃比閉環控制；對排氣流量進行累計，得到排氣流量累計值；判斷排氣流量累計值是否小于設定流量閾值，如果是，則根據排氣流量累計值對此時空燃比閉環控制中采用的氧傳感器的中性電壓進行修正，并根據修正后的中性電壓和氧傳感器反饋的實際電壓進行空燃比閉環控制，否則根據氧傳感器的傳感元達到正常工作溫度后的固定的中性電壓和氧傳感器反饋的實際電壓進行空燃比閉環控制。本發明可以使發動機在起動后盡快進入空燃比閉環控制狀態，且能優化氧傳感器在低溫下的閉環控制效果，使得混合氣空燃比更穩定。

技術領域

本發明與排放技術有關，具體屬于一種氧傳感器低溫閉環控制的優化方法和系統、發動機閉環控制系統、摩托車、汽油車和可讀存儲介質，這里的低溫閉環控制指低于氧傳感器中傳感元的正常工作溫度(傳感元的正常工作溫度約為550℃)的空燃比閉環控制。

背景技術

目前，汽油車以及摩托車(歐五法規中)對于排氣污染物的限值有著非常嚴格的要求，特別是對于HC(碳氫化合物)的排放要求。降低HC排放的有效手段之一就是發動機起動后盡可能早地進入空燃比閉環控制，讓空燃比維持在當量空燃比附近，以減少HC的生成、提高三元催化器的轉化效率。在使用三元催化器以減少排氣污染的發動機上，氧傳感器是必不可少的元件。氧傳感器通常安裝在排氣管中，用于檢測排氣中氧的濃度，并向控制器(如ECU)發送反饋信號(電壓值)，控制器會根據氧傳感器的反饋信號控制噴油量，從而保證混合氣的空燃比維持在當量空燃比附近。

在發動機起動完成后的較短時間內，氧傳感器的傳感元溫度很低，這就導致氧傳感器的中性電壓(即參考電壓)會發生偏移。具體地，當氧傳感器反饋的電壓值高于中性電壓時，表明當前的混合氣偏濃，需要減小噴油量，當氧傳感器反饋的電壓值低于中性電壓時，表明當前的混合氣偏稀，需要增加噴油量。在氧傳感器的傳感元溫度達到正常工作溫度后，氧傳感器的中性電壓為一個固定值，但是在傳感元溫度較低時，中性電壓會升高，此時如果仍然采用傳感元在正常溫度下對應的固定的中性電壓去進行混合氣的空燃比閉環控制，就會導致空燃比偏稀程度更為嚴重。正常情況下空燃比應該維持在當量空燃比(14.7:1，也稱理論空燃比)附近，在實際控制中，通常以過量空氣系數來表征空燃比，過量空氣系數為1就表示處于當量空燃比。圖1為現有技術中氧傳感器處于低溫時利用固定值的中性電壓進行空燃比閉環控制的效果圖，在氧傳感器處于低溫情況下采用固定值的中性電壓進行空燃比閉環控制則會導致空燃比偏稀情況加劇，如圖1所示，過量空氣系數最大達到1.18，空燃比偏稀最大值達18％。

同時，在進入空燃比閉環控制后，發動機控制器會根據氧傳感器反饋的實際電壓和中性電壓的比較結果按照一定的速率加濃或減稀混合氣，然而當氧傳感器的傳感元溫度較低時，氧傳感器的信號響應較緩慢，此時如果還是按照正常的速率去加濃或減稀混合氣，就會導致混合氣空燃比波動較大，不利于發動機的穩定運行以及污染物排放量的降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種氧傳感器低溫閉環控制的優化方法和系統、發動機閉環控制系統、摩托車、汽油車和可讀存儲介質，可以解決低溫情況下基于氧傳感器進行空燃比閉環控制而導致的空燃比偏稀嚴重的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種氧傳感器低溫閉環控制的優化方法，包括如下步驟：

步驟S1，發動機起動完成，進入空燃比閉環控制；

步驟S2，對排氣流量進行累計，得到排氣流量累計值；

步驟S3，判斷所述排氣流量累計值是否小于設定流量閾值，如果是，判定氧傳感器的傳感元溫度未達到正常工作溫度，進入步驟S4，否則判定氧傳感器的傳感元溫度達到正常工作溫度，進入步驟S5；

步驟S4，根據所述排氣流量累計值對此時空燃比閉環控制中采用的氧傳感器的中性電壓進行修正，并根據修正后的中性電壓和所述氧傳感器反饋的實際電壓進行空燃比閉環控制；