CN103133165A - 基于线性氧传感器判断发动机故障的方法和装置 - Google Patents

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章健勇
沈义涛
陈林
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Abstract

本发明提出了基于线性氧传感器判断发动机故障的方法和装置，所述方法和装置根据测量得到的实际参数生成的参考参数来与测量得到的另一实际参数进行比较，从而判断测量得到所述另一实际参数的机构是否发生故障。

Description

基于线性氧传感器判断发动机故障的方法和装置
技术领域
本发明涉及发动机的电子控制系统，尤其涉及基于线性氧传感器判断发动机故障的方法和装置。
背景技术
目前普遍采用电子控制系统来实现发动机的动力性、经济性和排放的优化。汽油机通常需要安装氧传感器来测量尾气中的氧浓度，以此来控制发动机使得空气和燃油比例在当量比附近，从而保证催化器的最大转化效率，使得排放处于较低水平。
氧传感器有开关式氧传感器和线性氧传感器两种类型，开关式氧传感器只能够输出两种电压信号，分别表示混合气浓稀两种状态；线性氧传感器可以根据不同状态下浓稀混合气的浓度来输出不同的电压信号，根据这些电压信号，可以来准确地判断尾气中的氧浓度，从而确定发动机的实际空燃比。
本发明的目的在于使用线性氧传感器为发动机的故障判断提供更有效的判断方法，以此来迅速判断故障，从而保证发动机的可靠工作。
发明内容
根据本发明的一个目的，公开了一种基于线性氧传感器判断发动机故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据线性氧传感器信号确定空燃比；
通过喷油脉宽确定喷油器喷射的燃油流量；
根据发动机的进气系统获取进气流量；
将所述空燃比和所述燃油流量相乘以得到参考进气流量；
当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在一预定值以上时，判定所述进气系统出现故障。
在上述公开的技术方案中，基于进气系统中的进气压力传感器或者流量传感器计算所述进气流量；
当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在一预定值以上时，判定所述进气压力传感器或者流量传感器出现故障。
在上述公开的技术方案中，所述预定值为30％。
根据本发明的另一个目的，公开了一种基于线性氧传感器判断发动机故障的装置，其特征在于，包括：
空燃比获取装置，被配置成根据线性氧传感器信号通过查表的方式确定空燃比；
燃油流量获取装置，被配置成通过喷油脉宽确定喷油器喷射的燃油流量；
进气流量获取装置，被配置成根据发动机的进气系统获取进气流量；
参考进气流量生成装置，被配置成将所述空燃比和所述燃油流量相乘以得到参考进气流量；
判断装置，被配置成比较所述进气流量和所述参考进气流量，当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在一预定值以上时，判定所述进气系统出现故障。
在上述公开的技术方案中，基于进气系统中的进气压力传感器或者流量传感器计算所述进气流量；
当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在一预定值以上时，判定所述进气压力传感器或者流量传感器出现故障。
附图说明
在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，本领域技术人员将会更清楚地了解本发明的各个方面。本领域技术人员应当理解的是：这些附图仅仅用于配合具体实施方式说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。其中，
图1是根据本发明的实施例的基于线性氧传感器判断发动机故障的方法的步骤示意图；
图2是根据本发明的实施例基于线性氧传感器判断发动机故障的装置；
具体实施方式
下面结合实施例和附图详细描述本发明的具体内容。为了更加清楚地阐述本发明的实施方式，在本文中将避免与本发明的要点无直接关联的属于本领域公知的发动机内部的其他通用的装置的描述。
本发明提出了使用线性氧传感器判断发动机故障的方法和装置，根据测量得到的实际参数生成的参考参数来与测量得到的另一实际参数进行比较，从而判断测量得到所述另一实际参数的机构是否发生故障。
图1是根据本发明的实施例的基于线性氧传感器判断发动机故障的方法的步骤示意图。在步骤1中，获取实际参数，实际参数包括空燃比lambda、燃油流量Fa、进气流量ms。其中，根据线性氧传感器信号确定空燃比lambda，这里线性氧传感器采样的电压值对应一个相应的lambda值，示例性地，可以根据上述电压值通过查表的方式确定相应的lambda值。通过喷油脉宽确定喷油器喷射的燃油流量Fa。根据进气系统获取进气流量ms，例如进气流量由空气流量计测量或者进气压力测量计算得到。这里，本领域技术人员应当理解的是，在线性氧传感器正常工作时能够得到准确的空燃比。可以通过电路电压测量的方法判断喷油器是否有短路或者断路的故障出现，在喷油器未报故障时能够得到准确的燃油流量。在步骤2中，通过下式计算参考参数，lambada×Fa＝ms'，即将所述空燃比lambada和所述燃油流量Fa相乘以得到参考进气流量ms'。在步骤3中，进行发动机的进气系统故障的判断。具体地，当所述进气流量和所述参考进气流量的差值的绝对值与所述参考进气流量的比值在一预定值以上时，即当|(ms-ms')|/ms’≥n时，判定所述发动机的进气系统出现故障。在一个实施例中，所述预定值n优选地为30％。
上述作为实际参数的进气流量ms可以基于进气系统中的进气压力传感器或者流量传感器计算得到，因此，当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在30％以上时，可以判定作为计算进气流量基础的所述进气压力传感器或者流量传感器出现故障。
图2是根据本发明的实施例基于线性氧传感器判断发动机故障的装置。如图所示，故障判断装置20包括空燃比获取装置21、燃油流量获取装置22、进气流量获取装置24、参考进气流量生成装置23、判断装置25。本领域技术人员可以理解的是，这些装置可以通过电耦合彼此传送数据。在阅读完以下描述后，本领域的技术人员还能够理解的是这些装置可以通过硬件和/或软件的手段被实现。如图2所示，空燃比获取装置21被配置成根据线性氧传感器信号通过查表的方式确定空燃比lambada；燃油流量获取装置22被配置成通过喷油脉宽确定喷油器喷射的燃油流量Fa；进气流量获取装置24被配置成根据进气系统获取进气流量ms；参考进气流量生成装置23被配置成将所述空燃比lambada和所述燃油流量Fa相乘以得到参考进气流量ms'；判断装置25被配置成比较所述进气流量ms和所述参考进气流量ms'，当所述进气流量和所述参考进气流量的差值的绝对值与所述参考进气流量的比值在一预定值以上时，即当|(ms-ms')|/ms’≥n时，判定所述进气系统出现故障。在一个实施例中，所述预定值n为30％。其中，计算得到的空燃比lambada和燃油流量Fa被传送到参考进气流量生成装置23作为产生参考进气流量ms'的基础；以及参考进气流量ms'和实际进气流量ms被传送到判断装置，用于进行比较判断。
本发明针对安装有线性氧传感器的发动机系统，提出了判断进气压力传感器或者流量传感器故障的方法和装置，可以进一步提高发动机故障诊断的准确性和发动机系统的可靠性。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种基于线性氧传感器判断发动机故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据线性氧传感器信号确定空燃比；
通过喷油脉宽确定喷油器喷射的燃油流量；
根据发动机的进气系统获取进气流量；
将所述空燃比和所述燃油流量相乘以得到参考进气流量；
当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在一预定值以上时，判定所述进气系统出现故障。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
基于进气系统中的进气压力传感器或者流量传感器计算所述进气流量；
当所述进气流量和所述参考进气流量的差值的绝对值与所述参考进气流量的比值在一预定值以上时，判定所述进气压力传感器或者流量传感器出现故障。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述预定值为30％。
4.一种基于线性氧传感器判断发动机故障的装置，其特征在于，包括：
空燃比获取装置，被配置成根据线性氧传感器信号通过查表的方式确定空燃比；
燃油流量获取装置，被配置成通过喷油脉宽确定喷油器喷射的燃油流量；
进气流量获取装置，被配置成根据发动机的进气系统获取进气流量；
参考进气流量生成装置，被配置成将所述空燃比和所述燃油流量相乘以得到参考进气流量；
判断装置，被配置成比较所述进气流量和所述参考进气流量，当所述进气流量和所述参考进气流量的差值在一预定值以上时，判定所述进气系统出现故障。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，
基于进气系统中的进气压力传感器或者流量传感器计算所述进气流量；
当所述进气流量和所述参考进气流量的差值的绝对值与所述参考进气流量的比值在一预定值以上时，判定所述进气压力传感器或者流量传感器出现故障。
6.如权利要求4或5所述的装置，其中，所述预定值为30％。
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