CN112983609B - 一种温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种温度控制方法,包括:获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长;根据启动时长,温度参数以及尾气参数,基于预先设立的加热模型确定氧传感器的加热功率参数,其中,不同的启动时长所对应的加热模型不同;将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为氧传感器的加热装置通电,以对氧传感器进行加热。本发明解决了现有技术中对氧传感器进行加热时不考虑发动机排温的影响导致的氧传感器加热状况不稳定,使用寿命减少的技术问题,实现了提高氧传感器加热的稳定性,延长氧传感器寿命的技术效果。

Description

一种温度控制方法
技术领域
本发明实施例涉及氧传感器控制技术领域,尤其涉及一种温度控制方法。
背景技术
电喷车为获得高排气净化率,降低排气中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)成份,必须利用三元催化器,但为了能有效地使用三元催化器,必须精确地控制空燃比,使它始终接近理论空燃比。氧传感器具有一种特性,在理论空燃比(14.7:1)附近它输出的电压有突变,这种特性被用来检测排气中氧气的浓度并反馈给电脑,以控制空燃比。
氧传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息,即测定发动机燃烧后的排气中的氧气含量,并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机,使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制;确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物都有最大的转化效率,最大程度地进行排放污染物的转化和净化。为保证氧传感器的正常工作,氧传感器本身的温度必须达到300℃以上。
但是,氧传感器在使用自身加热电路进行加热时,由于发动机排温时高时低的不稳定性,给加热的稳定性带来了极大的挑战,严重影响了氧传感器自身的寿命。
发明内容
本发明提供一种温度控制方法,解决了现有技术中对氧传感器进行加热时不考虑发动机排温的影响导致的氧传感器加热状况不稳定,使用寿命减少的技术问题。
本发明实施例提供了一种温度控制方法,所述温度控制方法包括:
获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长,其中,所述尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及所述氧传感器裸露在尾气中的面积值;
根据所述启动时长,所述温度参数以及所述尾气参数,基于预先设立的加热模型确定所述氧传感器的加热功率参数,其中,不同的所述启动时长所对应的加热模型不同;
将所述加热功率参数转换为加热电流值,并依据所述加热电流值的大小为所述氧传感器的加热装置通电,以对所述氧传感器进行加热。
进一步地,所述根据所述启动时长,所述温度参数以及所述尾气参数,基于预先设立的加热模型确定所述氧传感器的加热功率参数包括:
判断所述启动时长是否小于或等于第一预设时长;
若所述启动时长小于或等于所述第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据所述温度参数、所述尾气参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数确定所述氧传感器的加热功率参数;
若所述启动时长大于所述第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据所述温度参数以及所述尾气参数确定所述氧传感器的加热功率参数。
进一步地,所述若所述启动时长小于或等于所述第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据所述温度参数、所述尾气参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数确定所述氧传感器的加热功率参数包括:
基于所述温度参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数通过所述第一加热模型中的启动加热模型确定所述氧传感器的启动加热功率;
基于所述温度参数通过所述第一加热模型中的运行加热模型确定所述氧传感器的运行加热功率;
基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第一加热模型中的尾气散热模型确定所述氧传感器的表面散热功率;
将所述启动加热功率、所述运行加热功率以及所述表面散热功率相加得到所述氧传感器的加热功率参数。
进一步地,所述基于所述温度参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数通过所述第一加热模型中的启动加热模型确定所述氧传感器的启动加热功率包括:
通过所述启动加热模型
Figure BDA0002995455470000031
确定所述氧传感器的启动加热功率;
其中,P1n为所述启动时长小于或等于所述第一预设时长时,所述氧传感器n次启动加热的所述启动加热功率,n为所述氧传感器的启动加热次数,n为大于或等于1的整数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为所述发动机尾气比热,σ为常数,T为所述温度参数,μ为所述温差模拟系数,h为所述氧传感器的加热时长,Q为所述氧传感器的散热量,γ为所述电流开启损耗系数。
进一步地,所述基于所述温度参数通过所述第一加热模型中的运行加热模型确定所述氧传感器的运行加热功率包括:
通过所述运行加热模型
Figure BDA0002995455470000041
确定所述氧传感器的运行加热功率;
其中,P2n为所述启动时长小于或等于所述第一预设时长时,所述氧传感器n次加热运行的所述运行加热功率,n为所述氧传感器的加热运行次数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为所述发动机尾气比热,σ为常数,T为所述温度参数,h为所述氧传感器的加热时长,Q为所述氧传感器的散热量。
进一步地,所述基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第一加热模型中的尾气散热模型确定所述氧传感器的表面散热功率包括:
通过所述尾气散热模型
Figure BDA0002995455470000042
确定所述氧传感器的表面散热功率;
其中,Q1为所述氧传感器的所述表面散热功率,T为所述温度参数,i表示第i秒,c1为所述发动机尾气比热,ρ为所述发动机尾气密度,s所述氧传感器裸露在尾气中的面积值,V为所述发动机尾气排量,N为发动机转速。
进一步地,所述若所述启动时长大于所述第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据所述温度参数以及所述尾气参数确定所述氧传感器的加热功率参数包括:
基于所述温度参数通过所述第二加热模型中的启动加热模型确定所述氧传感器的启动加热功率;
基于所述温度参数通过所述第二加热模型中的运行加热模型确定所述氧传感器的运行加热功率;
基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第二加热模型中的尾气加热模型确定所述氧传感器的表面吸热功率;
将所述启动加热功率、所述运行加热功率以及所述表面吸热功率相加得到所述氧传感器的加热功率参数。
进一步地,所述基于所述温度参数通过所述第二加热模型中的启动加热模型确定所述氧传感器的启动加热功率包括:
通过所述启动加热模型
Figure BDA0002995455470000051
确定所述氧传感器的启动加热功率;
其中,P3n为所述启动时长大于所述第一预设时长时,所述氧传感器n次启动加热的所述启动加热功率,n为所述氧传感器的启动加热次数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为所述发动机尾气比热,σ为常数,T为所述温度参数,h为所述氧传感器的加热时长,Q为所述氧传感器的散热量。
进一步地,所述基于所述温度参数通过所述第二加热模型中的运行加热模型确定所述氧传感器的运行加热功率包括:
通过所述运行加热模型
Figure BDA0002995455470000052
确定所述氧传感器超出所述第一预设时间后的运行加热功率;
其中,P4为所述启动时长大于所述第一预设时长时,所述氧传感器n次加热运行的运行加热功率,n为所述氧传感器的加热运行次数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为所述发动机尾气比热,σ为常数,T为所述温度参数,h为所述氧传感器的加热时长,Q为所述氧传感器的散热量。
进一步地,所述基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第二加热模型中的尾气加热模型确定所述氧传感器的表面吸热功率包括:
通过所述尾气加热模型Q2=c*G*0.1*T*Random(seed:a,b)确定所述氧传感器超出所述第一预设时间后的表面吸热功率;
其中,Q2为所述氧传感器超出所述第一预设时间后的表面吸热功率,c为所述氧传感器外壳的比热值,G为所述氧传感器裸露在尾气部分的最大生产率,T为所述温度参数,Random(seed:a,b)为设定值(a,b)之间的随机系数,其中,a、b均为0到1之间的随机数。
本发明公开了一种温度控制方法,包括:获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长;根据启动时长,温度参数以及尾气参数,基于预先设立的加热模型确定氧传感器的加热功率参数,其中,不同的启动时长所对应的加热模型不同;将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为氧传感器的加热装置通电,以对氧传感器进行加热。本发明解决了现有技术中对氧传感器进行加热时不考虑发动机排温的影响导致的氧传感器加热状况不稳定,使用寿命减少的技术问题,实现了提高氧传感器加热的稳定性,延长氧传感器寿命的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种温度控制方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种温度控制方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的又一种温度控制方法的流程图;
图4是本发明实施例提供的又一种温度控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行,各个实施例之间也可以相互结合执行,本发明实施例对此不作具体限制。
本实施例提供了一种温度控制方法,图1是本发明实施例提供的一种温度控制方法的流程图。如图1所示,温度控制方法具体包括如下步骤:
步骤S101,获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长,其中,尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及氧传感器裸露在尾气中的面积值。
具体地,氧传感器的温度参数由温度传感器测量得到,通常测量的是氧传感器的表面温度值。发动机的尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及氧传感器裸露在尾气中的面积值等。由于发动机尾气的温度、尾气气流的变化比较大,氧传感器会有部分结构裸露在尾气中,发动机尾气作用在氧传感器上的温度或从氧传感器上带走的热量不尽相同,因此,发动机的尾气参数以及氧传感器裸露在尾气中的面积值直接关系到发动机尾气的温度变化对氧传感器的温度变化的影响。
需要说明的是,根据发动机尾气系统的管路布置的不同,使得发动机尾气的温度达到露点温度的时间长短也不相同,其中,露点温度指的是在空气中水汽含量不变,保持气压一定的情况下,使空气冷却达到饱和时的温度。而发动机尾气在达到露点温度之前,通常是温度较低的状态,这种情况下发动机尾气会带走一部分氧传感器的热量,对氧传感器是降温的作用,在发动机尾气达到露点温度之后,温度是较高的状态,会对氧传感器起到加热的作用,因此,需要获取发动机系统的启动时长,并根据发动机系统的启动时长判断发动机尾气的温度是否达到露点温度,进而对加热模型进行区分。
步骤S102,根据启动时长,温度参数以及尾气参数,基于预先设立的加热模型确定氧传感器的加热功率参数,其中,不同的启动时长所对应的加热模型不同。
具体地,发动机系统的启动时长不同,使得发动机尾气对于氧传感器的温度的影响也不相同,因此对应不同的加热模型来对氧传感器的加热功率参数进行计算。其中,加热模型包括氧传感器的启动加热模型、运行加热模型,还包括发动机系统的尾气散热模型以及尾气加热模型;多种类型的数学模型均通过相关的测试数据非线性拟合得到,最终输出联合计算的模拟结果,从而得到加热功率参数。
步骤S103,将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为氧传感器的加热装置通电,以对氧传感器进行加热。
具体地,氧传感器自身集成有加热装置,通常由可以发热的电阻等电子器件构成,在基于加热模型计算得到加热功率参数之后,将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为加热装置通电。由于根据发动机系统的启动时长的不同,对应不同的加热模型计算得到的加热功率参数也不相同,加热功率参数在不同时间与状态下以分段函数的形式体现,因此通过加热装置的电流并不是一个稳定不变的值。由电流输出的性质可知,电流在氧传感器启动时会产生一个较大的峰值电流,随后平稳输出,因此,加热装置根据分段函数的性质采用电流峰值时启动,电流低值平稳时加热的方式对氧传感器进行加热,最终实现通过间断性的电流对氧传感器进行加热的目的。
本发明解决了现有技术中对氧传感器进行加热时不考虑发动机排温的影响导致的氧传感器加热状况不稳定,使用寿命减少的技术问题,实现了提高氧传感器加热的稳定性,延长氧传感器寿命的技术效果。
基于上述技术方案,本实施例对上述实施例中根据启动时长,温度参数以及尾气参数,基于预先设立的加热模型确定氧传感器的加热功率参数进行优化。图2是本发明实施例提供的另一种温度控制方法的流程图,如图2所示,本实施例提供的温度控制方法包括如下步骤:
步骤S201,获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长,其中,尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及氧传感器裸露在尾气中的面积值。
步骤S202,判断启动时长是否小于或等于第一预设时长。
具体地,在获取到发动机系统的启动时长之后,将启动时长与第一预设时长进行对比,判断启动时长是否小于或等于第一预设时长,以根据对比结果确定相应的加热模型。其中,第一预设时长通常是根据发动机尾气温度达到露点温度的时长所决定的。
步骤S203,若启动时长小于或等于第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据温度参数、尾气参数、氧传感器的温差模拟系数以及氧传感器的电流开启损耗系数确定氧传感器的加热功率参数。
具体地,当启动时长小于或等于第一预设时长时,表明此时发动机尾气的温度未达到露点温度,此时发动机尾气对于氧传感器来说是起到带走氧传感器热量的作用,即散热作用。此时基于预先设立的第一加热模型,根据温度参数、尾气参数、氧传感器的温差模拟系数以及氧传感器的电流开启损耗系数来确定氧传感器的加热功率参数。
步骤S204,若启动时长大于第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据温度参数以及尾气参数确定氧传感器的加热功率参数。
具体地,当启动时长大于第一预设时长时,表明此时发动机尾气的温度达到露点温度,此时发动机尾气对于氧传感器来说是起到对氧传感器进行加热的作用。此时基于预先设立的第二加热模型,根据温度参数以及尾气参数来确定氧传感器的加热功率参数。
步骤S205,将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为氧传感器的加热装置通电,以对氧传感器进行加热。
本发明实施例通过根据发动机系统启动时长的不同,判断发动机尾气对于氧传感器的作用是加热还是散热,进而采用不同的加热模型计算氧传感器的加热功率参数,解决了现有技术中对氧传感器进行加热时不考虑发动机排温的影响导致的氧传感器加热状况不稳定,使用寿命减少的技术问题,实现了提高氧传感器加热的稳定性,延长氧传感器寿命的技术效果。
基于上述技术方案,本实施例对上述实施例中若启动时长小于或等于第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据温度参数、尾气参数、氧传感器的温差模拟系数以及氧传感器的电流开启损耗系数确定氧传感器的加热功率参数进行优化。图3是本发明实施例提供的又一种温度控制方法的流程图,如图3所示,本实施例提供的温度控制方法包括如下步骤:
步骤S301,获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长,其中,尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及氧传感器裸露在尾气中的面积值。
步骤S302,判断启动时长是否小于或等于第一预设时长。
步骤S303,若启动时长小于或等于第一预设时长,则基于温度参数、氧传感器的温差模拟系数以及氧传感器的电流开启损耗系数通过第一加热模型中的启动加热模型确定氧传感器的启动加热功率。
可选地,步骤S303,基于温度参数、氧传感器的温差模拟系数以及氧传感器的电流开启损耗系数通过第一加热模型中的启动加热模型确定氧传感器的启动加热功率包括:通过启动加热模型
Figure BDA0002995455470000111
确定氧传感器的启动加热功率。
其中,P1n为启动时长小于或等于第一预设时长时,氧传感器n次启动加热的启动加热功率,n为氧传感器的启动加热次数,n为大于或等于1的整数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为发动机尾气比热,σ为常数,T为温度参数,μ为温差模拟系数,h为氧传感器的加热时长,Q为氧传感器的散热量,γ为电流开启损耗系数。
步骤S304,基于温度参数通过第一加热模型中的运行加热模型确定氧传感器的运行加热功率。
可选地,步骤S304,基于温度参数通过第一加热模型中的运行加热模型确定氧传感器的运行加热功率包括:
通过运行加热模型
Figure BDA0002995455470000121
确定氧传感器的运行加热功率。
其中,P2n为启动时长小于或等于第一预设时长时,氧传感器n次加热运行的运行加热功率,n为氧传感器的加热运行次数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为发动机尾气比热,σ为常数,T为温度参数,h为氧传感器的加热时长,Q为氧传感器的散热量。
步骤S305,基于温度参数和尾气参数通过第一加热模型中的尾气散热模型确定氧传感器的表面散热功率。
可选地,步骤S305,基于温度参数和尾气参数通过第一加热模型中的尾气散热模型确定氧传感器的表面散热功率包括:
通过尾气散热模型
Figure BDA0002995455470000122
确定氧传感器的表面散热功率。
其中,Q1为氧传感器的表面散热功率,T为温度参数,i表示第i秒,c1为发动机尾气比热,ρ为发动机尾气密度,s氧传感器裸露在尾气中的面积值,V为发动机尾气排量,N为发动机转速。示例性地,当i等于2时,尾气散热模型表示发动机系统启动第2秒时,氧传感器表面被尾气带走的热量的功率值。
步骤S306,将启动加热功率、运行加热功率以及表面散热功率相加得到氧传感器的加热功率参数。
步骤S307,若启动时长大于第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据温度参数以及尾气参数确定氧传感器的加热功率参数。
步骤S308,将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为氧传感器的加热装置通电,以对氧传感器进行加热。
本发明解决了现有技术中对氧传感器进行加热时不考虑发动机排温的影响导致的氧传感器加热状况不稳定,使用寿命减少的技术问题,实现了提高氧传感器加热的稳定性,延长氧传感器寿命的技术效果。
基于上述技术方案,本实施例对上述实施例中若启动时长大于第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据温度参数以及尾气参数确定氧传感器的加热功率参数进行优化。图4是本发明实施例提供的又一种温度控制方法的流程图,如图4所示,本实施例提供的温度控制方法包括如下步骤:
步骤S401,获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长,其中,尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及氧传感器裸露在尾气中的面积值。
步骤S402,判断启动时长是否小于或等于第一预设时长。
步骤S403,若启动时长小于或等于第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据温度参数、尾气参数、氧传感器的温差模拟系数以及氧传感器的电流开启损耗系数确定氧传感器的加热功率参数。
步骤S404,若启动时长大于第一预设时长,则基于温度参数通过第二加热模型中的启动加热模型确定氧传感器的启动加热功率。
可选地,步骤S404,基于温度参数通过第二加热模型中的启动加热模型确定氧传感器的启动加热功率包括:
通过启动加热模型
Figure BDA0002995455470000131
确定氧传感器的启动加热功率。
其中,P3n为启动时长大于第一预设时长时,氧传感器n次启动加热的启动加热功率,n为氧传感器的启动加热次数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为发动机尾气比热,σ为常数,T为温度参数,h为氧传感器的加热时长,Q为氧传感器的散热量。
步骤S405,基于温度参数通过第二加热模型中的运行加热模型确定氧传感器的运行加热功率。
可选地,步骤S405,基于温度参数通过第二加热模型中的运行加热模型确定氧传感器的运行加热功率包括:
通过运行加热模型
Figure BDA0002995455470000141
确定氧传感器超出第一预设时间后的运行加热功率。
其中,P4为启动时长大于第一预设时长时,氧传感器n次加热运行的运行加热功率,n为氧传感器的加热运行次数,1≤k≤n,m为介质质量,c1为发动机尾气比热,σ为常数,T为温度参数,h为氧传感器的加热时长,Q为氧传感器的散热量。
步骤S406,基于温度参数和尾气参数通过第二加热模型中的尾气加热模型确定氧传感器的表面吸热功率。
可选地,步骤S406,基于温度参数和尾气参数通过第二加热模型中的尾气加热模型确定氧传感器的表面吸热功率包括:
通过尾气加热模型Q2=c*G*0.1*T*Random(seed:a,b)确定氧传感器超出第一预设时间后的表面吸热功率。
其中,Q2为氧传感器超出第一预设时间后的表面吸热功率,c为氧传感器外壳的比热值,G为氧传感器裸露在尾气部分的最大生产率,T为温度参数,Random(seed:a,b)为设定值(a,b)之间的随机系数,其中,a、b均为0到1之间的随机数。
步骤S407,将启动加热功率、运行加热功率以及表面吸热功率相加得到氧传感器的加热功率参数。
步骤S408,将加热功率参数转换为加热电流值,并依据加热电流值的大小为氧传感器的加热装置通电,以对氧传感器进行加热。
在本发明实施例中,将发动机尾气的温度变化情况假如到加热模型中,结合了发动机尾气的温度变化趋势以及氧传感器自身温度变化趋势,从而得到了适合发动机尾气的排气环境下,对于氧传感器进行间断性加热的加热曲线,即上述通过不同发动机系统的启动时长所对应的加热模型计算得到加热功率参数的过程。使用本发明实施例所提供的温度控制方法对氧传感器进行加热,提高了氧传感器的加热稳定性,加热温度的变动范围显著降低,在不同的尾气环境下适应性更高,不仅不需要改变现有氧传感器的结构,对发动机系统的布置适应性更强,还提高了氧传感器的工作稳定性、测量准确性与响应速度,降低了氧传感器的故障率,延长了氧传感器寿命。
在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种温度控制方法,其特征在于,所述温度控制方法包括:
获取氧传感器的温度参数、发动机的尾气参数以及发动机系统的启动时长,其中,所述尾气参数包括发动机尾气比热、发动机尾气密度、发动机尾气排量以及所述氧传感器裸露在尾气中的面积值;
根据所述启动时长,所述温度参数以及所述尾气参数,基于预先设立的加热模型确定所述氧传感器的加热功率参数,其中,不同的所述启动时长所对应的加热模型不同;
将所述加热功率参数转换为加热电流值,并依据所述加热电流值的大小为所述氧传感器的加热装置通电,以对所述氧传感器进行加热;
所述根据所述启动时长,所述温度参数以及所述尾气参数,基于预先设立的加热模型确定所述氧传感器的加热功率参数包括:
判断所述启动时长是否小于或等于第一预设时长,其中,所述第一预设时长根据发动机尾气温度达到露点温度的时长所决定;
若所述启动时长小于或等于所述第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据所述温度参数、所述尾气参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数确定所述氧传感器的加热功率参数;
若所述启动时长大于所述第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据所述温度参数以及所述尾气参数确定所述氧传感器的加热功率参数。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述若所述启动时长小于或等于所述第一预设时长,则基于预先设立的第一加热模型,根据所述温度参数、所述尾气参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数确定所述氧传感器的加热功率参数包括:
基于所述温度参数、所述氧传感器的温差模拟系数以及所述氧传感器的电流开启损耗系数通过所述第一加热模型中的启动加热模型确定所述氧传感器的启动加热功率;
基于所述温度参数通过所述第一加热模型中的运行加热模型确定所述氧传感器的运行加热功率;
基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第一加热模型中的尾气散热模型确定所述氧传感器的表面散热功率;
将所述启动加热功率、所述运行加热功率以及所述表面散热功率相加得到所述氧传感器的加热功率参数。
3.根据权利要求2所述的温度控制方法,其特征在于,所述基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第一加热模型中的尾气散热模型确定所述氧传感器的表面散热功率包括:
通过所述尾气散热模型
Figure FDA0003663152170000021
确定所述氧传感器的表面散热功率;
其中,Q1为所述氧传感器的所述表面散热功率,T为所述温度参数,i表示第i秒,c1为所述发动机尾气比热,ρ为所述发动机尾气密度,s所述氧传感器裸露在尾气中的面积值,V为所述发动机尾气排量,N为发动机转速。
4.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述若所述启动时长大于所述第一预设时长,则基于预先设立的第二加热模型,根据所述温度参数以及所述尾气参数确定所述氧传感器的加热功率参数包括:
基于所述温度参数通过所述第二加热模型中的启动加热模型确定所述氧传感器的启动加热功率;
基于所述温度参数通过所述第二加热模型中的运行加热模型确定所述氧传感器的运行加热功率;
基于所述温度参数和所述尾气参数通过所述第二加热模型中的尾气加热模型确定所述氧传感器的表面吸热功率;
将所述启动加热功率、所述运行加热功率以及所述表面吸热功率相加得到所述氧传感器的加热功率参数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60235048A (ja) * 1984-05-07 1985-11-21 Toyota Motor Corp 酸素センサの抵抗発熱式電気ヒ−タの通電制御方法
JPS60235050A (ja) * 1984-05-07 1985-11-21 Toyota Motor Corp 酸素センサの電気ヒ−タの通電制御方法
US5852228A (en) * 1996-07-10 1998-12-22 Denso Corporation Apparatus and method for controlling oxygen sensor heating
US7467628B2 (en) * 2007-01-31 2008-12-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Oxygen sensor heater control methods and systems
US7968827B2 (en) * 2007-12-07 2011-06-28 GM Global Technology Operations LLC Oxygen sensor heater control strategy
DE102009027374A1 (de) * 2009-07-01 2011-01-05 Robert Bosch Gmbh Abgassensorvorrichtung, Motorsteuervorrichtung und -verfahren
US9410466B2 (en) * 2012-12-05 2016-08-09 Ford Global Technologies, Llc Exhaust humidity sensor
DE102016115247A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Lambdasonden-Anordnung an einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors
CN106968763B (zh) * 2017-03-31 2019-07-09 凯晟动力技术(嘉兴)有限公司 一种用于前氧传感器的加热器的加热功率修正方法及系统
CN107559083B (zh) * 2017-10-19 2019-09-24 长安大学 一种动态的汽车氧传感器加热方法
US10871118B2 (en) * 2017-11-13 2020-12-22 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for reducing a light-off time of an oxygen sensor
CN109630297A (zh) * 2018-11-08 2019-04-16 潍柴西港新能源动力有限公司 混合动力车用天然气发动机的氧传感器控制策略

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