CN112114090A - 一种过量空气系数控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过量空气系数控制方法、装置、设备及存储介质，其中方法包括：将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto‑Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；基于目标过量空气系数和响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto‑Smith控制器。本发明可以有效避免安装极限老化催化器的车辆误报前氧传感器信号响应延迟的故障，提高前氧传感器的使用寿命，降低整车全生命周期内的排放水平。

Description

一种过量空气系数控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及整车部件检测技术领域，具体涉及一种过量空气系数控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
一般汽车厂商都使用能精确测量发动机混合气的过量空气系数信号的线性氧传感器，进行发动机混合气的闭环控制，使安装于排气系统中的三元催化转换器一直处于高效转化区，降低发动机排气污染物。
前氧传感器的安装位置一般在排气歧管后，考虑到前氧传感器的安装位置、传感器响应时间以及芯片计算处理时间等因素，发动机运行时，前氧传感器测量的过量空气系数信号实际是前几个发动机工作循环的过量空气系数，而基于过量空气系数信号控制的是当前工作循环的喷油量，因此两者之间存在迟滞。当这种迟滞大于某一特定值时，就会引起过量空气系数控制的发散。
为了控制系统的稳定，现有技术中引入Otto-Smith控制器进行过量空气系数控制计算，在正常情况下可以实现过量空气系数值的精确控制。图1是现有技术提供的过量空气系数Otto-Smith控制逻辑示意图，为解决系统延迟引入的不稳定问题，在系统中增加了一个补偿传递函数G(s)(1-e-Ls)，以消除延迟对系缭稳定性的影响，增加补偿传递函数后的控制器称为Otto-Smith控制器，整个控制系统的還辑如图1所示。图中的r和y分别是系统的输入和输出，F(s)是控制器的传递函数，G(s)e-Ls是被控对象的传递函数。
基于过量空气系数在1附近时三元催化转换器转换效率最高的特性，控制系统通过发动机工作工况和后氧传感器电压信号计算目标过量空气系数，根据后氧传感器电压穿越浓稀边界值，控制目标过量空气系数在1附近小幅振动，即乓-乓控制(Bang-bang控制)，实现燃烧的混合气空燃比在理论空燃比附近动态平衡。
前氧传感器长期工作在高温、高污染的环境下，不可避免的会发生老化而导致信号响应延迟。国六排放法规要求车载诊断系统对用于排放控制的零部件性能进行监测，当性能老化导致排放增加需要及时报出故障并提示车主进行维修。
图2是现有技术提供的前氧传感器信号响应延迟示意图，请参照图2，对于过量空气系数控制为Bang-bang控制的系统，现有技术中采用被动监测的方式对前氧传感器的响应延迟进行监测。在发动机在相对稳定的运行工况，监测目标过量空气系数发生阶跃跳变时，将Otto-Smith控制器计算的模型过量空气系数信号与前氧传感器实测的过量空气系数信号进行对比计算，利用线性协方差算法，算得前氧传感器的响应延迟时间。
图3是现有技术提供的前氧传感器信号响应延迟对过量空气系数控制影响示意图，请参照图3，现有技术中所涉及的利用Otto-Smith控制器进行过量空气系数控制方法，在氧传感器为新鲜状态或轻微老化前能精确控制。但当前氧传感器的响应延迟时间超过一定限值，例如0.3s，超出Otto-Smith控制器稳定控制的覆盖范围，过量空气系数控制发生发散，导致发动机混合气浓稀大幅波动，驾驶性变差、排放恶化。
图4是现有技术提供的催化器劣化导致的Bang-bang控制周期缩短对过量空气系数控制影响示意图，请参照图4，现有技术中计算前氧传感器信号响应延迟时间的算法，在新鲜催化器或老化不严重的催化器上能够准确检测前氧传感器的老化故障。但当车辆的催化器老化到一定程度后，催化器的储氧能力减弱，后氧传感器电压信号呈正弦波变化，Bang-bang控制周期变短，例如Bang-bang控制周期小于1s，当前协方差算法存在识别模型过量空气系数信号和实测过量空气系数信号错位的风险，导致输出错误的前氧传感器响应延迟时间值，对过量空气系数闭环控制产生负面影响。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施例提出的一种过量空气系数控制方法，用于对氧传感器老化影响闭环控制进行解耦，包括如下步骤：
将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；其中，氧传感器是前氧传感器；
将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；所述氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
基于所述目标过量空气系数和所述响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使所述修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。需要指出的是，本发明实施例提出的一种过量空气系数控制方法还可以适用于其他基于后氧传感器电压信号对目标过量空气系数进行Bang-bang控制的闭环控制系统。
进一步地，所述将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算之前，还包括：
获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期；
将所述控制周期与第一标定限值进行比较，根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足；
在氧传感器老化诊断使能条件满足时，执行所述将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算的步骤。
进一步地，所述根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足之后，还包括：
在氧传感器老化诊断使能条件不满足时，抑制氧传感器老化诊断。
进一步地，所述获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期，包括：
识别所述目标过量空气系数从小于第二标定限值跳变到大于所述第二标定限值的工况，并判断所述跳变值是否大于所述第一标定限值；其中，所述第二标定限值为安装于排气系统中的三元催化转换器转换效率最高时对应的过量空气系数的取值；
在监测到所述跳变值大于所述第一标定限值时，开始当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计；
再次监测到所述跳变值大于所述第一标定限值时，将当前累计时长作为所述当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期；
清零所述当前累计时长，进行下一个目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计。
进一步地，所述根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足，包括：
在所述比较结果为所述控制周期小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件不满足；
在所述比较结果为所述控制周期不小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件满足。
进一步地，所述基于所述目标过量空气系数和所述响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器之前，还包括：
基于所述氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，将计算出的当前控制周期的指数加权移动平均数存储到非易失性存储器中。
进一步地，所述诊断结果还包括判定标志位；所述基于所述氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，包括：
判定标志位触发响应延迟时间的指数加权移动平均计算，输出所述当前控制周期的指数加权移动平均数；
从非易失性存储器中获取上一控制周期的指数加权移动平均数；
根据滤波系数、所述上一控制周期的指数加权移动平均数、当前控制周期的所述响应延迟时间计算所述当前控制周期的指数加权移动平均数。
本发明实施例提出的一种过量空气系数控制装置，用于对氧传感器老化影响闭环控制进行解耦，包括如下模块：
模型过量空气系数信号获取模块，用于将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；
氧传感器老化诊断模块，用于将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；所述氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
模型修正模块，用于基于所述目标过量空气系数和所述响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使所述修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。
本发明实施例还提出一种设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现本发明第一方面提出的过量空气系数控制方法。
本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现本发明第一方面提出的过量空气系数控制方法。
本发明实施例一方面可以有效避免安装极限老化催化器的车辆误报前氧传感器信号响应延迟的故障，另一方面可以将因前氧传感器响应延迟导致车辆排放显著增加的故障时间从0.3s增加到0.6s以上，提高前氧传感器的使用寿命，降低整车全生命周期内的排放水平。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是现有技术提供的过量空气系数Otto-Smith控制逻辑示意图；
图2是现有技术提供的前氧传感器信号响应延迟示意图；
图3是现有技术提供的前氧传感器信号响应延迟对过量空气系数控制影响示意图；
图4是现有技术提供的催化器劣化导致的Bang-bang控制周期缩短对过量空气系数控制影响示意图；
图5是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制方法的流程图；
图6是现有技术提供的前氧传感器老化诊断和目标过量空气系数闭环控制的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的前氧传感器老化诊断和目标过量空气系数闭环控制解耦的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制方法的流程图；
图9是步骤S201的流程图；
图10是本发明实施例提供的目标过量空气系数Bang-bang控制周期的计算逻辑图；
图11是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制方法的流程图；
图12是本发明实施例提供的前氧传感器信号响应延迟时间存储非易失性存储器逻辑图；
图13是本发明实施例提供的Otto-Smith控制器双路计算示意图；
图14是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
实施例
图5是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制方法的流程图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图5所示，该方法用于对氧传感器老化影响闭环控制进行解耦，具体可以包括：
S101：将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；
其中，过量空气系数为实际空燃比与完全燃烧时理论空燃比的比值。
S102：将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
S103：基于目标过量空气系数和响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。
图6是现有技术提供的前氧传感器老化诊断和目标过量空气系数闭环控制的流程示意图，图7是本发明实施例提供的前氧传感器老化诊断和目标过量空气系数闭环控制解耦的流程示意图。具体的如图6和图7所示，本发明实施例将Otto-Smith控制器进行分支计算，分别用于过量空气系数闭环控制和前氧传感器老化诊断模型计算。非易失性存储器存储的响应延迟时间只修正过量空气系数闭环控制的Otto-Smith控制器，不修正前氧传感器诊断的Otto-smith模型计算，诊断模块使用未经过修正的Otto-Smith输出的过量空气系数模型信号计算前氧传感器信号响应延迟时间，实现前氧传感器老化诊断和过量空气系数闭环控制相互干扰的解耦。
图8是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制方法的流程图，具体的如图8所示，在一个可选的实施例中，将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算之前，还包括：
S201：获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期；
图9是步骤S201的流程图，图10是本发明实施例提供的目标过量空气系数Bang-bang控制周期的计算逻辑图，具体的如图9和图10所示，在一个可选的实施例中，获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期，包括：
S2011：识别目标过量空气系数从小于第二标定限值跳变到大于第二标定限值的工况，并判断跳变值是否大于第一标定限值；其中，第二标定限值为安装于排气系统中的三元催化转换器转换效率最高时对应的过量空气系数的取值；
S2012：在监测到跳变值大于第一标定限值时，开始当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计；
在一个具体的示例中，第一标定限值1s，第二标定值为1，需要指出的是，第一标定限值、第二标定值还可以根据实际需要设置为其他值。系统识别目标过量空气系数从小于1跳变到大于1的工况，当跳变值大于标定限值(1s)时，激活控制周期时间计算，按照程序运行步长进行时间累积，
S2013：再次监测到跳变值大于第一标定限值时，将当前累计时长作为当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期传递给诊断使能模块；
S2014：清零当前累计时长，进行下一个目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计。
S202：将控制周期与第一标定限值进行比较，根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足；
具体地，根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足，包括：在比较结果为控制周期小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件不满足；在比较结果为控制周期不小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件满足。
优选地，第一标定限值为1s，第一标定限值的取值还可以根据实际情况设置为其他值。
S203：在氧传感器老化诊断使能条件满足时，执行将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算的步骤。
请继续参照图9，在一个可选的实施例中，根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足之后，还包括：
S204：在氧传感器老化诊断使能条件不满足时，抑制氧传感器老化诊断。
本发明实施例引入Bang-bang控制的周期计算，将其作为前氧传感器老化诊断的使能条件。当周期小于第一标定限值后，抑制前氧传感器老化诊断。这样可以避免装有极限老化催化器车辆在目标过量空气系数高频跳变时，激活被动监测而输出错误的前氧传感器信号响应延迟时间，引起过量空气系数控制的发散。
图11是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制方法的流程图，图12是本发明实施例提供的前氧传感器信号响应延迟时间存储非易失性存储器逻辑图，具体的如图11和图12所示，在一个可选的实施例中，方法可以包括：
S301：将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；
S302：将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
S303：基于氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，将计算出的当前控制周期的指数加权移动平均数存储到非易失性存储器中，供车辆在下一个驾驶循环开始时使用。在装有老化前氧传感器的车辆上，即使当前驾驶循环前氧传感器老化诊断尚未完成，利用上一次存储的响应延迟时间，修正过量空气系数闭环控制的Otto-Smith控制器输入信号，使得过量空气系数闭环控制相对稳定，改善驾驶性和排放。
具体地，非易失性存储器为ECU非易失性存储器。
具体地，诊断结果包括氧传感器响应延迟时间t_FinTvLastDly和判定标志位B_FinalJudgeDly；
具体地，基于氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，包括：
判定标志位B_FinalJudgeDly触发响应延迟时间的指数加权移动平均计算，输出当前控制周期的指数加权移动平均数t_FinTvLastDlyFltn；
从非易失性存储器中获取上一控制周期的指数加权移动平均数t_FinTvLastDlyFltn-1；
根据滤波系数、上一控制周期的指数加权移动平均数、当前控制周期的响应延迟时间计算当前控制周期的指数加权移动平均数，当前控制周期的指数加权移动平均数计算公式如下：
t_FinTvLastDlyFltn＝k*(t_FinTvLastDlyFltn-1-t_FinAvgDlyn)+t_FinAvgDlyn
其中，k＝AvgDelayFactor为滤波系数；
t_FinTvLastDlyFltn为当前控制周期的指数加权移动平均数；
t_FinTvLastDlyFltn-1为上一控制周期的指数加权移动平均数；
t_FinAvgDlyn为当前控制周期的响应延迟时间。
非易失性存储器中的存储值在车辆正常启动初始化、ECU断电或者外部设备清除故障码都不会清零，稳定性好。但在前氧传感器信号响应延迟故障清除后，需要重置非易失性存储器内的存储值。本发明实施例中设计了用于标定开发的重置开关B_NVMRstDly和用于售后市场的重置开关B_ServiceReset。
在项目开发过程中，车载诊断系统试验时常需要通过软件法或故障模拟器注入前氧传感器响应延迟故障进行功能和排放试验，试验完成后可通过用于标定开发的重置开关B_NVMRstDly清除NVM中存储的响应延迟时间值。
售后市场因前氧传感器老化报出响应延迟故障码后，4S店在更换新前氧传感器后需用外部设备激活用于售后市场的重置开关B_ServiceReset重置非易失性存储器中的响应延迟时间存储值，清除原存储值对闭环控制的干扰。
其中，步骤S303于氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，将计算出的当前控制周期的指数加权移动平均数存储到非易失性存储器中发生在步骤S304基于目标过量空气系数和响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器之前。
由于前氧传感器的老化为缓慢过程，所以其响应延迟时间也是逐渐增长的。将每次诊断模块计算的前氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均处理，获得相对稳定的值，再存储到非易失性存储器中。每一次发动机启动时，就直接从非易失性存储器读取存储的响应延迟时间，引入过量空气系数闭环控制的Otto-Smith控制器中，修正输入信号，扩大Otto-Smith控制器稳定控制的覆盖范围，即过量空气系数闭环控制发散前可以容忍更长的前氧传感器信号响应延迟时间。
S304：基于目标过量空气系数和响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。
图13是本发明实施例提供的Otto-Smith控制器双路计算示意图，具体的如图13所示，Otto-Smith控制器分支算法，实现了过量空气系数闭环控制信号计算和前氧传感器老化诊断用模型信号计算的解耦。
用于诊断的Otto-Smith控制器的输入因子只受发动机设计因素、正常状态的零部件系统响应时间以及发动机运行工况等影响，输出给前氧传感器老化诊断用的模型过量空气系数信号不受前氧传感器和催化器老化状态影响，前氧传感器老化诊断模块能够准确监测车辆前氧传感器信号响应延迟状态，可靠并及时识别前氧传感器信号响应延迟故障。
在一个实施例中，用于过量空气系数闭环控制的Otto-Smith控制器在诊断控制器输入因子的基础上，增加前氧传感器信号响应延迟时间的输入，对过量空气系数控制的输入信号进行修正，使得修正后的用于闭环控制的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间0.3s以内，实现过量空气系数闭环控制系统在前氧传感器信号响应延迟大于0.3s时也能稳定运行。例如：前氧传感器信号响应延迟时间0.6s,对用于闭环控制的Otto-Smith控制器的输入信号进行0.4s的修正，则用于闭环控制的Otto-Smith控制器的输入输出时间差缩短为0.2s，小于0.3s,lambda闭环控制系统稳定运行。需要指出的是，上述示例仅用于举例说明，不应视为对本发明的限制，系统稳定时间的取值可以是上述的0.3s，还可以是其他数值。
结合双路Otto-Smith控制器的策略使用，实现了原本相关干扰的前氧传感器老化诊断和基于前氧传感器信号反馈的过量空气系数闭环控制模块解耦控制。
本发明实施例提出的过量空气系数控制方法，一方面可以有效避免安装极限老化催化器的车辆输出错误的前氧传感器信号响应延迟时间，另一方面可以将因前氧传感器响应延迟导致车辆排放显著增加的故障时间从0.3s增加到0.6s以上，提高前氧传感器的使用寿命，降低整车全生命周期内的排放水平。
需要说明的是，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。
图14是本发明实施例提供的一种过量空气系数控制装置的结构框图，该过量空气系数控制装置用于对氧传感器老化影响闭环控制进行解耦，具体的如图14所示，该装置包括如下模块：
模型过量空气系数信号获取模块401，用于将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；
氧传感器老化诊断模块402，用于将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
模型修正模块403，用于基于目标过量空气系数和响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。
进一步地，该过量空气系数控制装置还包括：
周期获取模块，用于在将模型过量空气系数信号与实测过量空气系数信号进行对比计算之前，获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期；
使能条件判断模块，用于将控制周期与第一标定限值进行比较，根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足；
具体地，在比较结果为控制周期小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件不满足；在比较结果为控制周期不小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件满足。
执行模块，用于在氧传感器老化诊断使能条件满足时，转向氧传感器老化诊断模块402。
进一步地，该过量空气系数控制装置还包括：
抑制模块，用于在氧传感器老化诊断使能条件不满足时，抑制氧传感器老化诊断。
进一步地，周期获取模块包括：
识别判断模块，用于识别目标过量空气系数从小于第二标定限值跳变到大于第二标定限值的工况，并判断跳变值是否大于第一标定限值；其中，第二标定限值为安装于排气系统中的三元催化转换器转换效率最高时对应的过量空气系数的取值；
计时模块，用于在监测到跳变值大于第一标定限值时，开始当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计；以及在再次监测到跳变值大于第一标定限值时，清零当前累计时长，进行下一个目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计；
周期确定模块，用于在再次监测到跳变值大于第一标定限值时，将当前累计时长作为当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期。
进一步地，该过量空气系数控制装置还包括：
数据优化模块，用于基于氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，将计算出的当前控制周期的指数加权移动平均数存储到非易失性存储器中。例如，该非易失性存储器可以是ECU非易失性存储器。
本发明的实施例还提供了一种设备，设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如方法实施例中的过量空气系数控制方法。
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中的过量空气系数控制方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的过量空气系数控制方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
由上述本发明提供的过量空气系数控制方法、装置、设备或存储介质的实施例可见，本发明实施例中一方面可以有效避免安装极限老化催化器的车辆误报前氧传感器信号响应延迟的故障，另一方面可以将因前氧传感器响应延迟导致车辆排放显著增加的故障时间从0.3s增加到0.6s以上，提高前氧传感器的使用寿命，降低整车全生命周期内的排放水平。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过量空气系数控制方法，其特征在于，包括：
将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；
将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；所述氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
基于所述目标过量空气系数和所述响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使所述修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算之前，还包括：
获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期；
将所述控制周期与第一标定限值进行比较，根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足；
在氧传感器老化诊断使能条件满足时，执行所述将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足之后，还包括：
在氧传感器老化诊断使能条件不满足时，抑制氧传感器老化诊断。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标过量空气系数Bang-bang控制周期，包括：
识别所述目标过量空气系数从小于第二标定限值跳变到大于所述第二标定限值的工况，并判断所述跳变值是否大于所述第一标定限值；其中，所述第二标定限值为安装于排气系统中的三元催化转换器转换效率最高时对应的过量空气系数的取值；
在监测到所述跳变值大于所述第一标定限值时，开始当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计；
再次监测到所述跳变值大于所述第一标定限值时，将当前累计时长作为所述当前目标过量空气系数Bang-bang控制周期；
清零所述当前累计时长，进行下一个目标过量空气系数Bang-bang控制周期的时间累计。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果判断氧传感器老化诊断使能条件是否满足，包括：
在所述比较结果为所述控制周期小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件不满足；
在所述比较结果为所述控制周期不小于标定限值时，氧传感器老化诊断使能条件满足。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标过量空气系数和所述响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器之前，还包括：
基于所述氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，将计算出的当前控制周期的指数加权移动平均数存储到非易失性存储器中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述诊断结果还包括判定标志位；所述基于所述氧传感器响应延迟时间进行指数加权移动平均计算，包括：
判定标志位触发响应延迟时间的指数加权移动平均计算，输出所述当前控制周期的指数加权移动平均数；
从非易失性存储器中获取上一控制周期的指数加权移动平均数；
根据滤波系数、所述上一控制周期的指数加权移动平均数、当前控制周期的所述响应延迟时间计算所述当前控制周期的指数加权移动平均数。
8.一种过量空气系数控制装置，其特征在于，包括：
模型过量空气系数信号获取模块，用于将目标过量空气系数和实测过量空气系数信号输入用于氧传感器老化诊断的Otto-Smith控制器进行计算，得到模型过量空气系数信号；
氧传感器老化诊断模块，用于将所述模型过量空气系数信号与所述实测过量空气系数信号进行对比计算，得到氧传感器老化诊断结果；所述氧传感器老化诊断结果包括氧传感器的响应延迟时间；
模型修正模块，用于基于所述目标过量空气系数和所述响应延迟时间修正用于闭环控制的Otto-Smith控制器，以使所述修正后的Otto-Smith控制器的输入输出时间差在系统稳定时间以内。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任一项所述的过量空气系数控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任一项所述的过量空气系数控制方法。
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