[发明专利]一种车用宽域氧传感器老化故障诊断方法

摘要

一种车用宽域氧传感器老化监控系统及故障诊断方法。利用发动机及其传感器执行器、ECU控制器、宽域氧传感器智能驱动芯片等部件，对宽域氧传感器进行老化监控。ECU控制器负责对宽域氧传感器老化故障进行检测和判断，利用强制振荡，比较从宽域氧传感器实际采集的λ信号和λ参考信号，计算两者最小斜率比，根据斜率比判断宽域氧传感器是否存在老化故障。此系统能够准确地检测出宽域氧传感器的老化故障，且对于安装有宽域氧传感器的车辆均适用。

主权项

1.一种车用宽域氧传感器老化故障诊断方法，该诊断方法基于宽域氧传感器老化监控系统，该系统主要包括ECU控制器、宽域氧传感器智能驱动芯片和宽域氧传感器；宽域氧传感器用于向ECU提供当前排气管中空气的氧浓度信号；宽域氧传感器智能驱动芯片负责宽域氧传感器的空气的氧浓度信号采集处理，转换为过量空气系数λ，并且负责宽域氧传感器的加热，以使氧传感器尽快进入正常工作温度；ECU控制器根据当前宽域氧传感器采集值，通过控制进气量、喷油量、喷油和点火时刻对发动机汽缸内空燃比和λ进行调节；其特征在于，诊断方法的具体步骤如下：前提条件：要求宽域氧传感器不存在电气类故障，负荷、转速变化在±5%范围内，系统λ闭环控制介入前提下才能进行宽域氧传感器的老化诊断，否则诊断结果不可信；1）当ECU控制器正在对发动机进行λ闭环控制，且要求发动机负荷和转速变化量在±5%范围内时，在宽域氧传感器的期望λ的基础上，通过ECU控制器控制进气阀和喷油器，使宽域氧传感器的λ采集值信号波动中叠加一个方波，对期望λ进行强制振荡，从宽域氧传感器采集的λ信号会围绕恒定的期望值进行振荡；2）ECU控制器根据λ闭环喷油修正乘法因子反推λ参考模型值，λ参考模型值由λ闭环喷油修正乘法因子经过一个二阶延时环节和低通滤波得到，λ闭环喷油修正乘法因子是从宽域氧传感器采集的λ值与λ期望的理论值的偏差，该因子为λ闭环控制输出，可直接采集获得；3）ECU控制器比较从宽域氧传感器实际采集的λ值和λ参考模型值，分别计算两者在强制振荡上升沿处的最大斜率和下降沿处的最小斜率，并且分别相除两者的最大斜率和最小斜率，从中取最小值作为实际采集的λ值和λ参考模型值斜率最小比值；4）ECU控制器判断：如果这个比值小于老化限值，则说明宽域氧传感器响应迟滞，存在老化故障；否则宽域氧传感器工作状态正常，不存在老化故障。