CN112065552A - 三元催化器的诊断方法、装置、车辆控制器及车辆 - Google Patents
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Abstract
一种三元催化器的诊断方法、装置、车辆控制器及车辆，该方法包括：确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值；发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转；发送断油指令，断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门的开度为预设值；获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号；根据第一传感信号对三元催化器诊断。本发明实施方式提供的方法在发动机断油后由发电机带动发动机旋转，使得发动机在断油后仍能旋转，保持发动机不熄火，避免发动机损坏，另外在发动机断油后，保持节气门开度，保证三元催化器诊断过程的富氧环境，而且由于在发动机断油后对三元催化器诊断，因此不会产生氮氧化合物，减少对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及电动车领域、三元催化器领域、尤其是涉及一种三元催化器的诊断方法、装置、车辆控制器及车辆。
背景技术
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，其中三元催化器中含有催化剂，催化剂的作用在于，与汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
通常对三元催化器诊断采用如下方法：
汽车的发动机控制单元(EMS，Engine manage systerm)控制发动机的燃油量减少，以控制发动机的空燃比减稀，或者EMS控制发动机的燃油量增大，以控制发动机的空燃比加浓。当空燃比有变化时，催化剂会和氧气反应形成反应产物(氧气存储起来)，当然反应产物也会和CO、HC发生反应生成二氧化碳和水，进而消耗掉氧。通常EMS会通过比对储氧时间和消耗氧气的时间是否均为正常值确定，三元催化器是否处于失效、老化或者正常状态。其中储氧时间是指当尾气的空燃比减稀时，催化剂与氧气的反应的时间。消氧时间是当尾气的空燃比加浓时，反应产物与尾气中的CO的反应时间。
以催化剂为CeO3为例，当空燃比减稀，三元催化器中催化剂主要会发生如下反应存储氧：O2+2CeO3→4CeO2；空燃比加浓，催化剂主要会发生如下反应消耗氧CO+2CeO2→CO2+Ce2O3。
但是，由于在对三元催化器诊断的过程中，需要控制发动机空燃比的减稀，就容易造成催化剂表面形成高温富氧的环境，导致NOx的转化率降低，排放出大量的NOx，不利于环境保护。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种三元催化器的诊断方法、装置、车辆控制器及电动汽车，该方法通过在发动机断油后由发电机带动发动机旋转，使得发动机在断油后仍能旋转，保持发动机不熄火，避免发动机损坏，另外在发动机断油后，保持节气门开度，保证三元催化器诊断过程的富氧环境，而且由于在发动机断油后对三元催化器诊断，因此不会产生氮氧化合物，减少对环境的污染。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种三元催化器的诊断方法，包括：确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值；发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转；发送断油指令，所述断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门的开度为预设值；获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号；根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
优选的，所述转速指令用于指示发电机旋转：确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度；所述转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
优选的，所述转速指令用于指示发电机旋转，包括：确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限；所述转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
优选的，确定所述车辆的车速处于第一车速区间，包括：当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间。
优选的，确定所述车辆的车速处于第一车速区间，包括：当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
优选的，在发送转速指令之前，还包括停止发动机故障检测。
优选的，还包括：发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油；获取前氧传感器和后氧传感器在发动机恢复供油发送的第二传感信号，所述第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
根据本发明的第二方面，提供了一种三元催化器诊断装置，包括：第一控制单元，用于确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设值；第二控制单元，用于发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转；第三控制单元，用于发送断油指令，所述断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门为预设开度；诊断单元，用于获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，所述第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号；根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
优选的，所述第一控制单元，用于确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度；所述第二控制单元，用于当所述车速处于第一车速区间，发送第一转速指令，所述第一转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
优选的，所述第一控制单元，用于确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限；所述第二控制单元，用于当所述车速处于第二车速区间，发送第二转速指令，所述第二转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
优选的，所述第一控制单元，用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度；或者所述第一控制单元，用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值。
优选的，所述第二控制单元，还用于在发送转速指令之前，停止发动机故障检测。
优选的，所述第三控制单元，还用于发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油；所述诊断单元，用于获取前氧传感器和后氧传感器在发动机恢复供油发送的第二传感信号，所述第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
根据本发明的第三方面提供了一种车辆控制器，包括至少一个处理器，所述处理器在对三元催化器诊断时采用第一方面的方法对三元催化器诊断。
优选的，处理器包括发动机控制单元和整车控制单元，其中，发动机控制单元，用于发送诊断请求，以及获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，所述第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号；根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果；整车控制单元，用于根据所述诊断请求，确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值，生成并发送控制信号，所述控制信号用于指示发动机控制单元控制发动机断油。
优选的，发动机控制单元用于每隔预设时间发送诊断请求，或者在每个key-cycle期间的起始点的七八分钟之后发送诊断请求。
优选的，整车控制单元用于根据诊断请求，确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度时，发送转速指令；所述转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
优选的，整车控制单元用于根据诊断请求，确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限时，发送转速指令；转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
优选的，整车控制单元用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间。
优选的，整车控制单元用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
优选的，整车控制单元还用于确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值时，关闭发动机故障检测，并生成并发送控制信号。
优选的，发动机控制单元用于根据氧传感器发送的第一传感信号，确定空燃比减稀阶段的储氧时间；将储氧时间与预设的阈值相比，若储氧时间超过第一预设阈值，确定三元催化器在空燃比减稀阶段故障。
可选的，发动机控制单元用于当后氧传感器检测的氧的浓度基本保持不变时，确定储氧时间为从发动机断油时至空燃比减稀阶段反应完成所持续的时间。
优选的，发动机控制单元还用于在完成三元催化器在空燃比减稀阶段的诊断之后，发送供油请求给整车控制单元，并响应整车控制单元发送的供油指令，根据供油指令发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油。
优选的，发动机控制单元还用于获取前氧传感器和后氧传感器在发动机恢复供油发送的第二传感信号，第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
优选的，发动机控制单元用于根据获取的后氧传感器中氧的浓度，确定空燃比加浓阶段的储氧时间，将空燃比加浓阶段的储氧时间与第二预设阈值相比，若空燃比加浓阶段的储氧时间低于第二预设阈值，确定三元催化器在空燃比加浓阶段故障。
具体地，例如，当发动机控制单元确认后氧传感器检测的氧的浓度基本保持不变时，确定储氧时间为从发动机恢复供油时至空燃比加浓阶段反应完成所持续的时间为空燃比加浓阶段的储氧时间。
优选的，发动机控制单元还用于：在完成三元催化器在空燃比加浓阶段的检测之后，发送诊断完成的信号给整车控制单元，诊断完成的信号包括诊断结果。
优选的，整车控制单元用于根据发动机控制单元发送的诊断完成的信号重新启动发电机故障检测。
根据本发明的第四方面，提供了一种车辆，包括第三方面提供的车辆控制器。
根据本发明的第五方面，提供了一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，执行第一方面提供的方法。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明实施方式提供的三元催化器诊断方法，发动机断油后由发电机带动发动机旋转，使得发动机在断油后仍能旋转，保持发动机不熄火，避免发动机损坏，另外在发动机断油后，保持节气门开度，保证三元催化器诊断过程的富氧环境，而且由于在发动机断油后对三元催化器诊断，因此不会产生氮氧化合物，减少对环境的污染。
附图说明
图1是本发明一实施方式的三元催化器的诊断方法的流程示意图；
图2是本发明又一实施方式的三元催化器的诊断装置的结构示意图；
图3是本发明又一实施方式提供的三元催化器的诊断系统的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
再详细说明本发明的方案之前，先说明本发明的发动机与发电机的关系，在本发明的诊断方法中，发电机与发动机轴连接，发动机用于带动发电机，发电机产生的电能为电池组充电。而电池组用于带动汽车的驱动电机以驱使车辆运行。
图1是本发明实施方式提供的三元催化器的诊断方法流程示意图。
如图1所示，该方法包括步骤S101-步骤S105：
其中，步骤S101，确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量(State OfCharge，SOC)高于预设阈值。
可以理解的是，车辆处于行驶状态是指车辆正在运行，具有一定的车速。
在一个实施例中，确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设值包括：确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度。
在一个优选的实施例中，第一车速区间为低车速区间，例如车速在30-65km/h。第一电量值为高电量值，例如是指整车动力没有明显衰减时对应的电量值。
当然，第一电量值还可以设置为一个固定的电量值。本发明不以此为限。预设开度是比较小的开度，例如是10。
在另一实施例中，确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设值，包括：确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限。
在一个优选的实施例中，第二车速区间为高车速区间，例如是50-100km/h。
可选的，第二电量值也是高电量值，例如是指整车动力没有明显衰减时对应的电量值。可以理解的是，第一电量值和第二电量值可以相同或者不同。
在一个优选的实施例中，由于第一车速区间为低速区间，第二车速区间为高速区间，因此，在汽车处于第一车速区间相比于处于第二车速区间所需的电量少，因此优选为第二电量值高于第一电量值。
可选的，第一车速区间的上限小于第二车速区间的下限，即第二车速区间高于第一车速区间。
或者，第二车速区间的下限等于第一车速区间的下限。
步骤S102，发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转。
在一个实施例中，所述转速指令用于指示发电机旋转，包括：确定车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度；所述转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
在本实施例中，车辆的速度比较低，当剩余电量比较高时，油门踏板为小油门踏板，发送的转速指令，可以设置发电机带动发动机以怠速转速旋转，使得车辆可以减速行驶，符合驾驶员的驾驶预期。
在一个实施例中，所述转速指令用于指示发电机旋转，包括：确定所述车速处于第二车速区间，动力电池的剩余电量高于第二电量值，发送的所述转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
在本实施例中，由于车辆的速度比较高，且动力电池的剩余电量比较高时，可以设置发电机以固定的转速旋转，这样可以使得发动机断油后，发电机带动发动机以固定的转速旋转，汽车的行驶状态会比较稳定，符合驾驶员的驾驶预期。
可选的，固定的转速例如为2000rpm/min。
可以理解的是，在本步骤中，先给发送转速指令，保证发电机旋转，当发动机断油，则发电机直接带动发动机旋转，发动机仍然保持旋转，保持发动机不熄火，避免发动机损坏。
在另一个实施例中，当设置的第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限，即两个车速区间存在部分重合时，可以根据当前车速和前一时刻的车速值确定当前车速处于哪个车速区间。
具体地，在本实施例中，所述确定所述车辆的车速处于第一车速区间，包括：当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间。
具体地，在本实施例中，所述确定所述车辆的车速处于第二车速区间，包括：当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
例如，第一车速区间为30-65，第二车速区间为50-100，当车辆当前的车速在两个车速区间重合的部分(50-65)时，例如是55，如果上一时刻车速低于55，确定当前车速处于第一车速区间，如果上一时刻车速高于55，确定当前车速处于第二车速区间。
步骤S103，发送断油指令，所述断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门为预设开度。
在本步骤中，由于在断油之前，发电机按照转速指令在旋转，所以在发动机断油后，发动机的输出扭矩是0，即发动机本身不会运转，此时由发电机会带动发动机旋转。这样可以使得发动机在断油后不熄火，避免发动机故障。而且在断油后，发动机节气门还有一定的开度，可以保证发动机在断油后，还有一定的进气量，可以为三元催化器诊断提供诊断条件，而且由于发动机断油，不会燃油，所以对三元催化器诊断的过程中，不会产生氮氧化合物，不会污染环境。
步骤S104，获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号。
在本步骤中，获取前氧传感器和后氧传感器在发动机断油后分别发送的第一传感信号，即第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号。
步骤S105，根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
可以理解的是，通常汽车中包括两个氧传感器，即前氧传感器和后氧传感器，前氧传感器设置在三元催化器前，后氧传感器设置在三元催化器后。其中，前氧传感器的作用是检测发动机不同工况的空燃比，以使得ECU根据该前氧传感器的传感信号调整喷油量和计算点火时间。后氧传感器主要是用于检测三元催化器是否出现故障。
在一个实施例中，根据所述第一传感信号对三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段进行诊断，包括：
首先，根据后氧传感器发送的第一传感信号，确定空燃比减稀阶段的储氧时间，其中第一传感信号包括氧的浓度。
例如，当后氧传感器检测的氧的浓度基本保持不变时，说明空燃比减稀阶段反应完成，确定储氧时间为从发动机断油时至空燃比减稀阶段反应完成所持续的时间。
然后，将储氧时间与预设的阈值相比，若储氧时间超过第一预设阈值，确定三元催化器在空燃比减稀阶段故障。
在一个实施例中，在步骤S102之前，还包括停止发动机故障检测，避免车辆认为发动机断油是发动机出现故障。
在一个实施例中，方法还包括：步骤S106，发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油。
在本步骤中，已经对三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段完成了检测，需要对发动机处于空燃比加浓阶段再次检测，因此先对发动机恢复供油。
可选的，供油指令还用于控制发动机在恢复供油后的扭矩与车速适配，以使得符合驾驶员的驾驶预期。其中，供油指令中包括发动机空燃比的上限值。
步骤S107，获取前氧传感器和后氧传感器发送的第二传感信号，第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号。
在本步骤中，发动机恢复供油，空燃比开始加浓，可以开始计时。
步骤S108，根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
在本步骤中，根据所述第二传感信号对三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段进行诊断，包括：
根据获取的后氧传感器中氧的浓度，确定空燃比加浓阶段的储氧时间，例如，当后氧传感器检测的氧的浓度基本保持不变时，说明空燃比加浓阶段的储氧反应完成，确定储氧时间为从发动机恢复供油时至空燃比加浓阶段反应完成所持续的时间。将空燃比加浓阶段的储氧时间与第二预设阈值相比，若空燃比加浓阶段的储氧时间低于第二预设阈值，确定三元催化器在空燃比加浓阶段故障。
在一个实施例中，方法还包括：发送诊断完成的信号，诊断完成的信号包括诊断结果。
在一个实施例中，方法还包括：根据诊断完成的信号重新启动发电机故障检测。
本发明实施方式提供的三元催化器诊断方法，通过在发动机断油后，由发电机带动发动机旋转，使得发动机在断油后仍能旋转，保持发动机不熄火，避免发动机损坏，另外在发动机断油后，保持节气门开度，保证三元催化器诊断过程的富氧环境，而且由于在发动机断油后对三元催化器诊断，因此不会产生氮氧化合物，减少对环境的污染。
图2是根据本发明第二实施方式提供的一种三元催化器诊断装置的结构示意图。
如图2所示，该三元催化器诊断装置包括第一控制单元10、第二控制单元20、第三控制单元30和诊断单元40。其中，
第一控制单元10，用于确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设值。
第二控制单元20，用于发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转。
第三控制单元30，用于发送断油指令，所述断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门为预设开度。
诊断单元40，用于获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号；所述第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
在本实施例中，诊断单元40用于根据后氧传感器发送的第一传感信号，确定空燃比减稀阶段的储氧时间，并将储氧时间与预设的阈值相比，若储氧时间超过第一预设阈值，确定三元催化器在空燃比减稀阶段故障。
在一个实施例中，第一控制单元10，用于确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度。
第二控制单元20，用于当所述车速处于第一车速区间，发送第一转速指令，所述第一转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
在一个实施例中，第一控制单元10，用于确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限，第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限。
第二控制单元20，用于当所述车速处于第二车速区间，发送第二转速指令，所述第二转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
在一个实施例中，第一控制单元10，用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度。
第一控制单元10，用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值。
在一个实施例中，第二控制单元20，还用于在发送转速指令之前，停止发动机故障检测。
在一个实施例中，第三控制单元30，还用于发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油。
诊断单元40，用于获取前氧传感器和后氧传感器发送的第二传感信号，第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
在本实施例中，诊断单元40用于根据获取的后氧传感器中氧的浓度，确定空燃比加浓阶段的储氧时间，并将空燃比加浓阶段的储氧时间与第二预设阈值相比，若空燃比加浓阶段的储氧时间低于第二预设阈值，确定三元催化器在空燃比加浓阶段故障。
在一个实施例中，第一控制单元，用于在每个上下电期间(Key-cycle期间)的起始点之后的7-8分钟获取车辆的车速和动力电池剩余电量，以确定车辆是否处于行驶状态，动力电池剩余电量是否高于预设值。
本发明一个实施方式提供了一种车辆控制器，包括至少一个处理器，所述处理器在对三元催化器诊断时采用第一实施方式提供的方法。
本发明一个实施方式提供了一种车辆，包括上述实施方式提供的电动汽车。
可选的，本发明实施方式提供的车辆为增程式电动汽车、混合动力的汽车等。
图3是本发明又一实施方式提供的三元催化器的诊断系统的流程图。
如图3所示，三元催化器诊断系统包括车辆控制器，其中，车辆控制器包括发动机控制单元EMS和整车控制单元VCU。
发动机控制单元EMS，用于发送诊断请求，以及获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，所述第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号；根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
整车控制单元VCU，用于根据所述诊断请求，确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值，生成并发送控制信号，所述控制信号用于指示发动机控制单元EMS控制发动机断油。
在一个实施例中，发动机控制单元EMS用于每隔预设时间发送诊断请求，或者在每个key-cycle期间的起始点的七八分钟之后发送诊断请求。
在一个实施例中，整车控制单元VCU用于根据诊断请求，确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度时，发送转速指令；所述转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
在一个实施例中，整车控制单元VCU用于根据诊断请求，确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限时，发送转速指令；转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
在一个实施例中，整车控制单元VCU用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间。
在一个实施例中，整车控制单元VCU用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
在一个实施例中，整车控制单元VCU还用于确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值时，关闭发动机故障检测，并生成并发送控制信号。
在一个实施例中，发动机控制单元EMS用于根据氧传感器发送的第一传感信号，确定空燃比减稀阶段的储氧时间；将储氧时间与预设的阈值相比，若储氧时间超过第一预设阈值，确定三元催化器在空燃比减稀阶段故障。
可选的，发动机控制单元EMS用于当后氧传感器检测的氧的浓度基本保持不变时，确定储氧时间为从发动机断油时至空燃比减稀阶段反应完成所持续的时间。
在一个实施例中，发动机控制单元EMS还用于在完成三元催化器在空燃比减稀阶段的诊断之后，发送供油请求给整车控制单元VCU，并响应整车控制单元VCU发送的供油指令，根据供油指令发送共有信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油。
在一个实施例中，发动机控制单元EMS还用于获取前氧传感器和后氧传感器在发动机恢复供油发送的第二传感信号，第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
进一步地，发动机控制单元EMS用于根据获取的后氧传感器中氧的浓度，确定空燃比加浓阶段的储氧时间，将空燃比加浓阶段的储氧时间与第二预设阈值相比，若空燃比加浓阶段的储氧时间低于第二预设阈值，确定三元催化器在空燃比加浓阶段故障。
具体地，例如，当发动机控制单元EMS确认后氧传感器检测的氧的浓度基本保持不变时，确定储氧时间为从发动机恢复供油时至空燃比加浓阶段反应完成所持续的时间为空燃比加浓阶段的储氧时间。
在一个实施例中，发动机控制单元EMS还用于：在完成三元催化器在空燃比加浓阶段的检测之后，发送诊断完成的信号给整车控制单元VCU，诊断完成的信号包括诊断结果。
结合上述实施例，整车控制单元VCU用于根据发动机控制单元EMS发送的诊断完成的信号重新启动发电机故障检测。
本发明实施方式提供的三元催化器诊断系统，通过在发动机断油后，由发电机带动发动机旋转，使得发动机在断油后仍能旋转，保持发动机不熄火，避免发动机损坏，另外在发动机断油后，保持节气门开度，保证三元催化器诊断过程的富氧环境，而且由于在发动机断油后对三元催化器诊断，因此不会产生氮氧化合物，减少对环境的污染。
下面将结合图3详细论述本发明上述实施方式提供的三元催化器诊断系统。
如图3所示，发动机控制单元EMS先发送诊断请求。例如发动机控制单元EMS每隔预设时间发送诊断请求，或者在每个key-cycle期间的起始点的七八分钟之后发送诊断请求。
整车控制单元VCU响应诊断请求，根据诊断请求获取车辆的行驶状态和动力电池剩余量，当车辆车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度时，将生成的第一转速指令发送给发电机，第一转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。当所述车速处于第二车速区间，且动力电池的剩余电量高于第二电量值，将生成的第二转速指令发送给发电机，第二转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
其中，当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，整车控制单元VCU确定所述车辆的车速处于第一车速区间，当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，整车控制单元VCU确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
然后，整车控制单元VCU先关闭发动机故障检测，然后生成并发送控制信号，控制信号用于指示发动机控制单元EMS控制发动机断油。
发动机控制单元EMS响应整车控制单元VCU发送的控制信号，发送断油指令给发动机。
在发动机断油后，发动机控制单元EMS获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
再然后，发动机控制单元EMS向整车控制单元VCU发送供油请求。
整车控制单元VCU响应供油请求，生成并发送供油指令，供油指令用于指示发动机控制单元EMS给发动机恢复供油。
发动机控制单元EMS根据供油指令，生成并发送供油信号给发动机。供油信号中具有发动机空燃比的上限。
发动机控制单元EMS在发动机恢复供油后，获取前氧传感器和后氧传感器发送的第二传感信号，根据第二传感信号对三元催化器诊断，得到三元催化器在发动机的空燃比加浓阶段的诊断结果。
发动机控制单元EMS将诊断完成的信号发送给整车控制单元VCU。诊断完成的信号包括诊断结果。
整车控制单元VCU根据诊断完成的信号恢复发动机故障检测。当整车控制单元VCU确定诊断结果为催化器故障，将催化器故障的信息推送给汽车的显示器。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (15)
1.一种三元催化器的诊断方法，其特征在于，包括：
确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设阈值；
发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转；
发送断油指令，所述断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门的开度为预设值；
获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，所述第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号；
根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
2.根据权利要求1所述的三元催化器的诊断方法，其特征在于，所述转速指令用于指示发电机旋转，包括：
确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度；
所述转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
3.根据权利要求2所述的三元催化器的诊断方法，其特征在于，所述转速指令用于指示发电机旋转，包括：
确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限；
所述转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
4.根据权利要求3所述的三元催化器的诊断方法，其特征在于，所述确定所述车辆的车速处于第一车速区间，包括：
当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间。
5.根据权利要求4所述的三元催化器的诊断方法，其特征在于，所述确定所述车辆的车速处于第二车速区间，包括：
当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
6.根据权利要求1所述的三元催化器的诊断方法，其特征在于，
在发送转速指令之前，还包括停止发动机故障检测。
7.根据权利要求1所述的三元催化器的诊断方法，其特征在于，还包括：
发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油；
获取前氧传感器和后氧传感器发送的第二传感信号，所述第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；
根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
8.一种三元催化器诊断装置，其特征在于，包括：
第一控制单元，用于确定车辆处于行驶状态，且动力电池剩余电量高于预设值；
第二控制单元，用于发送转速指令，所述转速指令用于指示发电机旋转；
第三控制单元，用于发送断油指令，所述断油指令用于指示发动机断油，且发动机节气门为预设开度；
诊断单元，用于获取前氧传感器和后氧传感器发送的第一传感信号，所述第一传感信号是发动机断油后的氧气浓度的信号；根据所述第一传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比减稀阶段的诊断结果。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述第一控制单元，用于确定所述车辆的车速处于第一车速区间，且动力电池的剩余电量高于第一电量值，且油门踏板开度低于预设开度；
所述第二控制单元，用于当所述车速处于第一车速区间，发送第一转速指令，所述第一转速指令用于指示发电机带动发动机以怠速转速旋转。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述第一控制单元，用于确定所述车辆的车速处于第二车速区间，且以及动力电池的剩余电量高于第二电量值；其中，所述第二车速区间的下限大于第一车速区间的下限；所述第二车速区间的上限大于第一车速区间的上限；
所述第二控制单元，用于当所述车速处于第二车速区间，发送第二转速指令，所述第二转速指令用于指示发电机带动发动机以固定转速旋转。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述第一控制单元，用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速高于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第一车速区间；或者
所述第一控制单元，用于当车辆的车速低于第一车速区间的上限且高于第二区间的下限，且所述车辆的车速低于前一时刻所述车辆的车速，确定所述车辆的车速处于第二车速区间。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述第二控制单元，还用于在发送转速指令之前，停止发动机故障检测。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述第三控制单元，还用于发送供油信号，所述供油信号用于指示发动机恢复供油；
所述诊断单元，用于获取前氧传感器和后氧传感器在发动机恢复供油发送的第二传感信号，所述第二传感信号是发动机恢复供油后的氧气浓度的信号；根据所述第二传感信号对三元催化器诊断，得到所述三元催化器在发动机处于空燃比加浓阶段的诊断结果。
14.一种车辆控制器，其特征在于，包括至少一个处理器，所述处理器在对三元催化器诊断时采用如权利要求1-7任一项所述的方法对三元催化器诊断。
15.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求14所述的车辆控制器。
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