[發明專利]氧傳感器電壓信號采集方法及其裝置

有效

• 申請號: 202111643347.4
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114294120B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 江興宏;郭石磊;舒蕭;紀曉軒;余強;姜學敏;楊東來
• 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: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 田婷

本發明提供了一種氧傳感器電壓信號采集方法及其裝置，其中，所述氧傳感器電壓信號采集方法包括：將氣缸沖程劃分為信號采樣區和非信號采樣區，且所述信號采樣區包括排氣沖程和進氣沖程；在所述信號采樣區單次或多次采集氧傳感器電壓信號，作為閉環控制的氧傳感器電壓信號。通過本發明提供的氧傳感器電壓信號采集方法，能夠避免采集的氧傳感器電壓信號受到干擾，進而避免出現氧傳感器電壓信號失真的問題，且能夠實現發動機空燃比的精確控制。

技術領域

本發明涉及發動機領域，特別涉及一種氧傳感器電壓信號采集方法及其裝置。

背景技術

汽油發動機各缸依次經歷進氣、壓縮、做功和排氣沖程。而排氣沖程排出的廢氣首先進入排氣管，在三元催化轉化器表面進行氧化還原反應，實現排氣污染物濃度的降低。為了達到同時降低多種排氣污染物的最佳效率，需要工作在混合氣空燃比濃度接近于1的狹窄窗口內，同時通過精確控制周期性混合氣濃稀交替，實現周而復始的氧化還原反應。在該過程中，需要通過氧傳感器檢測發動機排氣污染物中的氧氣濃度，進而調整噴油器噴油量，修正空燃比。氧傳感器電壓是不可或缺的輸入參數。該電壓由控制器按設定的采樣間隔(例如10ms)連續采集，用于發動機空燃比閉環控制。氧傳感器電壓采樣時刻不區分也不關注發動機曲軸轉角位置。

隨著排放法規的升級，排放限值越來越低。大量排放產物在冷起動階段已經生成。降低低溫冷起動排放與排放達標息息相關。對于氧傳感器和三元催化轉化器，其共性是需要達到起燃溫度后(大于250℃)才能正常工作。高溫排氣對氧傳感器和催化器進行加熱，有利于實現快速起燃。為此希望采用緊耦合的催化轉化器結構方案，并且使氧傳感器安裝位置靠近發動機排氣口。對于摩托車單缸和雙缸發動機，受外觀設計約束和空間緊湊要求，在排氣系統設計上采用氧傳感器緊耦合安裝方式尤其具有吸引力。

但是采用汽油機緊耦合方式安裝的氧傳感器，且按預設的采樣時間間隔(即固定采樣頻率)進行氧傳感器電壓信號采樣，采集到的氧傳感器電壓信號會受到其他信號干擾，在摩托車怠速和低速工況時尤為明顯，進而引起氧傳感器電壓信號失真，并不能正確識別與排氣沖程對應的廢氣來源，難以實現發動機空燃比的精確控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氧傳感器電壓信號采集方法及其裝置，以避免采集氧傳感器電壓信號時受到干擾，進而避免出現電壓信號失真的問題。

為了實現上述目的以及其他相關目的，本發明提供一種氧傳感器電壓信號采集方法，包括以下步驟：

將氣缸沖程劃分為信號采樣區和非信號采樣區，且所述信號采樣區包括排氣沖程和進氣沖程；

在所述信號采樣區采集氧傳感器電壓信號，作為閉環控制的氧傳感器電壓信號。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，所述非信號采樣區包括壓縮沖程和做功沖程。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，以所述排氣沖程相位終止位置為取樣基點，在該取樣基點前后180度曲軸角范圍內采集氧傳感器電壓信號，作為閉環控制的氧傳感器電壓信號。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，在所述排氣沖程相位終止位置采集氧傳感器電壓信號，作為閉環控制的氧傳感器電壓信號。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，在所述信號采樣區采集氧傳感器電壓信號時，在每次氣缸點火后，在所述信號采樣區采集至少一次氧傳感器電壓信號，作為閉環控制的氧傳感器電壓信號。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，所述氣缸包括單缸機和多缸機中的一種。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，所述氧傳感器為緊耦合安裝的氧傳感器。

可選的，在所述的氧傳感器電壓信號采集方法中，所述緊耦合安裝的氧傳感器安裝在發動機的廢氣充分混合區域或者前置安裝在所述發動機上。