CN113217210B - 氧传感器低温闭环控制的优化方法和系统、发动机闭环控制系统和可读存储介质 - Google Patents

氧传感器低温闭环控制的优化方法和系统、发动机闭环控制系统和可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氧传感器低温闭环控制的优化方法和系统、发动机闭环控制系统、摩托车、汽油车和可读存储介质，包括：发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；判断排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，则根据排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正，并根据修正后的中性电压和氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制，否则根据氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。本发明可以使发动机在起动后尽快进入空燃比闭环控制状态，且能优化氧传感器在低温下的闭环控制效果，使得混合气空燃比更稳定。

Description

氧传感器低温闭环控制的优化方法和系统、发动机闭环控制系统和可读存储介质
技术领域
本发明与排放技术有关，具体属于一种氧传感器低温闭环控制的优化方法和系统、发动机闭环控制系统、摩托车、汽油车和可读存储介质，这里的低温闭环控制指低于氧传感器中传感元的正常工作温度(传感元的正常工作温度约为550℃)的空燃比闭环控制。
背景技术
目前，汽油车以及摩托车(欧五法规中)对于排气污染物的限值有着非常严格的要求，特别是对于HC(碳氢化合物)的排放要求。降低HC排放的有效手段之一就是发动机起动后尽可能早地进入空燃比闭环控制，让空燃比维持在当量空燃比附近，以减少HC的生成、提高三元催化器的转化效率。在使用三元催化器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。氧传感器通常安装在排气管中，用于检测排气中氧的浓度，并向控制器(如ECU)发送反馈信号(电压值)，控制器会根据氧传感器的反馈信号控制喷油量，从而保证混合气的空燃比维持在当量空燃比附近。
在发动机起动完成后的较短时间内，氧传感器的传感元温度很低，这就导致氧传感器的中性电压(即参考电压)会发生偏移。具体地，当氧传感器反馈的电压值高于中性电压时，表明当前的混合气偏浓，需要减小喷油量，当氧传感器反馈的电压值低于中性电压时，表明当前的混合气偏稀，需要增加喷油量。在氧传感器的传感元温度达到正常工作温度后，氧传感器的中性电压为一个固定值，但是在传感元温度较低时，中性电压会升高，此时如果仍然采用传感元在正常温度下对应的固定的中性电压去进行混合气的空燃比闭环控制，就会导致空燃比偏稀程度更为严重。正常情况下空燃比应该维持在当量空燃比(14.7:1，也称理论空燃比)附近，在实际控制中，通常以过量空气系数来表征空燃比，过量空气系数为1就表示处于当量空燃比。图1为现有技术中氧传感器处于低温时利用固定值的中性电压进行空燃比闭环控制的效果图，在氧传感器处于低温情况下采用固定值的中性电压进行空燃比闭环控制则会导致空燃比偏稀情况加剧，如图1所示，过量空气系数最大达到1.18，空燃比偏稀最大值达18％。
同时，在进入空燃比闭环控制后，发动机控制器会根据氧传感器反馈的实际电压和中性电压的比较结果按照一定的速率加浓或减稀混合气，然而当氧传感器的传感元温度较低时，氧传感器的信号响应较缓慢，此时如果还是按照正常的速率去加浓或减稀混合气，就会导致混合气空燃比波动较大，不利于发动机的稳定运行以及污染物排放量的降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种氧传感器低温闭环控制的优化方法和系统、发动机闭环控制系统、摩托车、汽油车和可读存储介质，可以解决低温情况下基于氧传感器进行空燃比闭环控制而导致的空燃比偏稀严重的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种氧传感器低温闭环控制的优化方法，包括如下步骤：
步骤S1，发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；
步骤S2，对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；
步骤S3，判断所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，判定氧传感器的传感元温度未达到正常工作温度，进入步骤S4，否则判定氧传感器的传感元温度达到正常工作温度，进入步骤S5；
步骤S4，根据所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正，并根据修正后的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制；
步骤S5，根据所述氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
进一步的，所述排气流量指的是所述发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量。
进一步的，根据发动机的工况判断排出的气体是否对氧传感器的传感元进行加热。
进一步的，在步骤S2中，当所述发动机处于断油未燃烧的工况时，停止所述排气流量的累计。
可选的，在步骤S1之前，标定获得一氧传感器性能曲线，所述氧传感器性能曲线用于描述所述排气流量累计值与所述氧传感器的中性电压实际值之间的对应关系。
进一步的，在步骤S4中，根据所述排气流量累计值和所述氧传感器性能曲线获得所述氧传感器的中性电压实际值，利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压，并根据所述中性电压实际值和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
可选的，在步骤S4中，还根据所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率进行修正，并根据修正后的中性电压、所述氧传感器反馈的实际电压以及修正后的空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
可选的，在步骤S1之前，标定获得一空燃比闭环控制表，其包括所述排气流量累计值、所述氧传感器的中性电压、最佳空燃比调节速率三个参量，每一个排气流量累计值对应一个中性电压和一个最佳空燃比调节速率。
进一步的，在步骤S4中，根据所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表获得所述氧传感器的中性电压实际值和所述最佳空燃比调节速率，利用所述中性电压实际值和所述最佳空燃比调节速率分别代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压和空燃比调节速率，并根据所述中性电压实际值、所述氧传感器反馈的实际电压和所述最佳空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
进一步的，在步骤S2中，先根据点火角、空燃比对所述排气流量进行修正，再进行累计。
进一步的，所述步骤S1进一步包括：
步骤S11，发动机起动完成；
步骤S12，判断是否满足空燃比闭环控制的条件，如果满足，则进入空燃比闭环控制，并进入步骤S2，否则进入空燃比开环控制并结束。
同时，本发明还提供一种氧传感器低温闭环控制的优化系统，包括：
排气流量累计模块，用于对发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量进行累计，得到排气流量累计值；
判断模块，用于判断所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，触发中性电压修正模块；
中性电压修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正；
优化模块，用于根据修正后的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
进一步的，所述系统还包括：
第一存储模块，用于保存一氧传感器性能曲线，所述氧传感器性能曲线用于描述所述排气流量累计值与所述氧传感器的中性电压实际值之间的对应关系；
当所述判断模块的判断结果为所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值小于设定流量阈值时，所述中性电压修正模块根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述氧传感器性能曲线查询获得此时排气流量累计值对应的所述氧传感器的中性电压实际值，并利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压；
所述优化模块根据所述中性电压实际值和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
进一步的，所述系统还包括：
空燃比调节速率修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率进行修正；
当所述判断模块的判断结果为所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值小于设定流量阈值时，同时触发所述中性电压修正模块和所述空燃比调节速率修正模块；
所述优化模块根据修正后的中性电压、所述氧传感器反馈的实际电压以及修正后的空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
进一步的，所述系统还包括：
第二存储模块，用于保存一空燃比闭环控制表，所述空燃比闭环控制表包括所述排气流量累计值、所述氧传感器的中性电压实际值、最佳空燃比调节速率三个参量，每一个排气流量累计值对应一个中性电压实际值和一个最佳空燃比调节速率；
所述中性电压修正模块根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表查询获得此时排气流量累计值对应的所述氧传感器的中性电压实际值，并利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压；
所述空燃比调节速率修正模块根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表查询获得此时排气流量累计值对应的所述最佳空燃比调节速率，并利用所述最佳空燃比调节速率代替此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率；
所述优化模块根据所述中性电压实际值、所述氧传感器反馈的实际电压和所述最佳空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
同时，本发明提供一种发动机闭环控制系统，所述系统应用于摩托车和汽油车上，所述系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或者程序，所述指令或者程序由所述处理器加载并执行能够实现前述优化方法。
同时，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有至少一条指令或者程序，所述指令或者程序由所述处理器加载并执行能够实现前述优化方法。
同时，本发明提供一种摩托车，所述摩托车包括前述发动机闭环控制系统。
同时，本发明提供一种汽油车，所述汽油车包括前述发动机闭环控制系统。
与现有技术相比，本发明的氧传感器低温闭环控制的优化方法和优化系统取得的有益效果在于：
第一，本发明在氧传感器的传感元处于低温时可以根据排气流量累计值对空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正，从而能够准确地反映当前混合气的浓稀程度，保证空燃比闭环控制中喷油量的控制更加精准，满足污染物排放的要求；
第二，本发明在氧传感器的传感元处于低温时还可以根据排气流量累计值调整空燃比闭环控制中的空燃比调节速率，从而克服氧传感器在低温下信号响应慢的缺陷，降低空燃比闭环控制中混合气空燃比的波动，提高混合气空燃比的稳定性和发动机运行的稳定性，降低污染物的排放；
第三，本发明的优化方法可以使发动机起动后尽快进入空燃比闭环控制状态，而且氧传感器在低温下的闭环控制效果更优。
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他的附图。
图1为现有技术中氧传感器处于低温时的空燃比闭环控制的效果图；
图2为本发明的优化方法的实施例一的流程图；
图3为本发明的优化方法的实施例一对应的优化系统的结构框图；
图4为本发明的优化方法的实施例二的流程图；
图5为本发明的优化方法的实施例二对应的优化系统的结构框图；
图6为本发明的优化方法的实施例三的流程图；
图7为本发明的优化方法的实施例三对应的优化系统的结构框图；
图8为本发明的优化方法的实施例四的流程图；
图9为本发明的优化方法的实施例四对应的优化系统的结构框图；
图10为氧传感器处于低温时采用本发明的优化方法后的空燃比闭环控制的效果图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其它优点与技术效果。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的技术特征可以相互组合。
此外，需要说明的是，本文的框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机程序指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
实施例一
为解决现有技术中发动机起动完成后较短时间内氧传感器的传感元温度很低导致氧传感器的中性电压偏移引起混合气偏稀严重的问题，本实施例提供的氧传感器低温闭环控制的优化方法，如图2所示，包括如下步骤：
步骤S1，发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；
步骤S2，对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；
步骤S3，判断所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，判定氧传感器的传感元温度未达到正常工作温度，进入步骤S4，否则判定氧传感器的传感元温度达到正常工作温度，进入步骤S5；
步骤S4，根据所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正，并根据修正后的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制；
步骤S5，根据所述氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
当氧传感器的传感元温度达到正常工作温度后，氧传感器的中性电压(即参考电压)为一个固定值，此时空燃比闭环控制根据该中性电压和氧传感器反馈的实际电压可以准确地判断混合气的浓稀程度。但是在传感元温度较低时，氧传感器的中性电压会升高，如果还是按照固定的中性电压去进行混合气空燃比闭环控制，则会导致空燃比偏稀程度更加严重，因此需要对氧传感器的中性电压值进行修正。
由于氧传感器的中性电压主要跟传感元的温度相关，而传感元又主要由排气来加热(传感元的温度与排气有关)，所以排气流量累计值和氧传感器的中性电压之间有着密切的关系，本实施例正是基于这一点，根据累积的排气流量对氧传感器的中性电压进行实时地修正。
如前所述，传感元主要由排气来进行加热，因此本发明实施例中的排气流量指的是所述发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量，即对氧传感器的传感元加热有实际意义(排气使传感元的温度升高)的排气的流量。具体地，可以根据发动机工作的工况来判断排出的气体是否对氧传感器的传感元进行有效地加热。
特别地，在步骤S2中，当所述发动机处于断油未燃烧的工况时，此时发动机的排气不会对传感元进行加热，因此此时停止所述排气流量的累计。
进一步地，在步骤S2中，发动机在燃油燃烧时，还可以根据点火角、空燃比等参数对所述排气流量进行修正，再对修正后的排气流量进行累计。具体地，在现有技术中，通过标定的方式可以得到不同的点火角与排气流量的对应关系以及不同的空燃比与排气流量之间的对应关系，前述对应关系可以通过标定曲线来体现，也可以通过标定表来体现，在实际优化过程中，根据标定得到的对应关系对排气流量进行修正，这样可以保证中性电压的修正更加精确。
此外，所述步骤S1进一步包括如下步骤：
步骤S11，发动机起动完成；
步骤S12，判断是否满足空燃比闭环控制的条件，如果满足，则进入空燃比闭环控制，并进入步骤S2，否则进入空燃比开环控制并结束。
其中，在步骤S12中，上述空燃比闭环控制的条件指的是现有常规空燃比闭环控制的条件中对氧传感器的温度要求放宽或者取消，其它条件不变。在现有的空燃比闭环控制中，要求氧传感器的温度达到设定温度且其它常规条件均满足时，才能开启空燃比闭环控制，此时氧传感器的中性电压为固定值。而在氧传感器的传感元未达到设定温度的低温情况下，空燃比闭合控制无法开启，或者开启后中性电压按照常规空燃比闭环控制的固定值来进行控制，造成混合气偏稀严重。由于本申请可以根据排气流量累计值来修正氧传感器的中性电压，因此空燃比闭环控制的启动条件可以放宽。
基于上述优化方法的氧传感器低温闭环控制的优化系统，如图3所示，包括：
排气流量累计模块，用于对发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量进行累计，得到排气流量累计值；
判断模块，用于判断所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，触发中性电压修正模块；
中性电压修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正；
优化模块，用于根据修正后的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
本实施例的优化方法和优化系统可以在传感元处于低温时使发动机起动后尽快进入空燃比闭环控制状态，而且在低温下氧传感器的中性电压得到有效实时地修正，保证空燃比闭环控制效果更优。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例对如何利用排气流量累计值对氧传感器的中性电压进行修正作了进一步说明。
具体地，本实施例的氧传感器低温闭环控制的优化方法，如图4所示，包括如下步骤：
步骤S1，标定获得一氧传感器性能曲线，所述氧传感器性能曲线用于描述所述排气流量累计值与所述氧传感器的中性电压实际值之间的对应关系；
步骤S2，发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；
步骤S3，对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；
步骤S4，判断所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，判定氧传感器的传感元温度未达到正常工作温度，进入步骤S5，否则判定氧传感器的传感元温度达到正常工作温度，进入步骤S6；
步骤S5，根据所述排气流量累计值和所述氧传感器性能曲线获得所述氧传感器的中性电压实际值，利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压，并根据所述中性电压实际值和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制；
步骤S6，根据所述氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
基于本实施例的优化方法的氧传感器低温闭环控制的优化系统，如图5所示，包括：
第一存储模块，用于保存一氧传感器性能曲线，所述氧传感器性能曲线用于描述所述排气流量累计值与所述氧传感器的中性电压实际值之间的对应关系；
排气流量累计模块，用于对发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量进行累计，得到排气流量累计值；
判断模块，用于判断所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，触发中性电压修正模块；
中性电压修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述氧传感器性能曲线查询获得此时排气流量累计值对应的所述氧传感器的中性电压实际值，并利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压；
优化模块，用于根据所述中性电压实际值和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
本实施例通过标定的方式来获得排气流量累计值和氧传感器的中性电压之间的对应关系，从而就可以根据计算得到的排气流量累计值查询标定曲线实时地得到氧传感器的中性电压修正值，这样就能够准确地反映当前混合气的浓稀程度，保证空燃比闭环控制中喷油量的控制更加精准，满足污染物排放的要求。
实施例三
在实施例一的基础上，本实施例进一步考虑到氧传感器的传感元处于低温时信号响应速率较慢会导致混合气空燃比闭环控制波动较大的情况。
具体地，本实施例提供的氧传感器低温闭环控制的优化方法，如图6所示，包括如下步骤：
步骤S1，发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；
步骤S2，对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；
步骤S3，判断所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，判定氧传感器的传感元温度未达到正常工作温度，进入步骤S4，否则判定氧传感器的传感元温度达到正常工作温度，进入步骤S5；
步骤S4，根据所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压以及空燃比调节速率进行修正，并根据修正后的中性电压、所述氧传感器反馈的实际电压以及修正后的空燃比调节速率进行空燃比闭环控制；
步骤S5，根据所述氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
基于上述优化方法的氧传感器低温闭环控制的优化系统，如图7所示，包括：
排气流量累计模块，用于对发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量进行累计，得到排气流量累计值；
判断模块，用于判断所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，触发中性电压修正模块和空燃比调节速率修正模块；
中性电压修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正；
空燃比调节速率修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率进行修正；
优化模块，用于根据修正后的中性电压、所述氧传感器反馈的实际电压以及修正后的空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
考虑到传感元处于低温时氧传感器信号响应速率较慢导致混合气空燃比闭环控制波动较大，由于氧传感器信号的响应频率主要跟传感元的温度相关，传感元又主要由排气来加热，因此本实施例在氧传感器处于低温时，根据累积的排气流量对空燃比闭环控制中的空燃比调节速率进行修正，适当地降低混合气加浓和减稀的调节速率，从而降低空燃比的波动。
实施例四
在实施例三的基础上，本实施例对如何利用排气流量累计值对氧传感器的中性电压以及闭环控制中的空燃比调节速率进行修正作了进一步说明。
具体地，本实施例的氧传感器低温闭环控制的优化方法，如图8所示，包括如下步骤：
步骤S1，标定获得一空燃比闭环控制表，其包括所述排气流量累计值、所述氧传感器的中性电压、最佳空燃比调节速率三个参量，每一个排气流量累计值对应一个中性电压和一个最佳空燃比调节速率；
步骤S2，发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；
步骤S3，对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；
步骤S4，判断所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，判定氧传感器的传感元温度未达到正常工作温度，进入步骤S5，否则判定氧传感器的传感元温度达到正常工作温度，进入步骤S6；
步骤S5，根据所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表获得所述氧传感器的中性电压实际值和所述最佳空燃比调节速率，利用所述中性电压实际值和所述最佳空燃比调节速率分别代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压和空燃比调节速率，并根据所述中性电压实际值、所述氧传感器反馈的实际电压和所述最佳空燃比调节速率进行空燃比闭环控制；
步骤S6，根据所述氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
基于本实施例的优化方法的氧传感器低温闭环控制的优化系统，如图9所示，包括：
第二存储模块，用于保存一空燃比闭环控制表，所述空燃比闭环控制表包括所述排气流量累计值、所述氧传感器的中性电压实际值、最佳空燃比调节速率三个参量，每一个排气流量累计值对应一个中性电压实际值和一个最佳空燃比调节速率；
排气流量累计模块，用于对发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量进行累计，得到排气流量累计值；
判断模块，用于判断所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，同时触发中性电压修正模块和空燃比调节速率修正模块；
中性电压修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表查询获得此时排气流量累计值对应的所述氧传感器的中性电压实际值，并利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压；
空燃比调节速率修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表查询获得此时排气流量累计值对应的所述最佳空燃比调节速率，并利用所述最佳空燃比调节速率代替此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率；
优化模块，用于根据所述中性电压实际值、所述氧传感器反馈的实际电压和所述最佳空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
本实施例通过标定的方式来获得排气流量累计值和氧传感器的中性电压、空燃比调节速率之间的对应关系，从而就可以根据计算得到的排气流量累计值实时地得到氧传感器的中性电压修正值、空燃比调节速率修正值，这样不但能够准确地反映当前混合气的浓稀程度，而且可以克服氧传感器在低温下信号响应慢的缺陷，降低空燃比闭环控制中混合气空燃比的波动，提高混合气空燃比的稳定性和发动机运行的稳定性，降低污染物的排放。
经过实车测试验证，在相同情形下，本实施例的优化方法可以使空燃比偏稀和波动的幅度显著减小，如图10所示，空燃比波动幅度最大在5％左右，效果显著。
基于上述四个实施例，本发明实施例还提供一种发动机闭环控制系统，所述系统应用于摩托车和汽油车上，所述系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或者程序，所述指令或者程序由所述处理器加载并执行能够实现前述任一实施例所述的优化方法。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有至少一条指令或者程序，所述指令或者程序由所述处理器加载并执行能够实现前述任一实施例所述的优化方法。
本发明还提供一种摩托车，所述摩托车包括前述发动机闭环控制系统。
本发明还提供一种汽油车，所述汽油车包括前述发动机闭环控制系统。
这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些程序在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。也可以把这些计算机程序存储在可读存储介质中，这些计算机程序使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作。也可以把计算机程序加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的计算机程序实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对上述内容做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (19)

1.一种氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，发动机起动完成，进入空燃比闭环控制；
步骤S2，对排气流量进行累计，得到排气流量累计值；
步骤S3，判断所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，判定氧传感器的传感元温度未达到正常工作温度，进入步骤S4，否则判定氧传感器的传感元温度达到正常工作温度，进入步骤S5；
步骤S4，根据所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正，并根据修正后的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制；
步骤S5，根据所述氧传感器的传感元达到正常工作温度后的固定的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
2.根据权利要求1所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，所述排气流量指的是所述发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量。
3.根据权利要求2所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，根据发动机的工况判断排出的气体是否对氧传感器的传感元进行加热。
4.根据权利要求3所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S2中，当所述发动机处于断油未燃烧的工况时，停止所述排气流量的累计。
5.根据权利要求2所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S1之前，标定获得一氧传感器性能曲线，所述氧传感器性能曲线用于描述所述排气流量累计值与所述氧传感器的中性电压实际值之间的对应关系。
6.根据权利要求5所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S4中，根据所述排气流量累计值和所述氧传感器性能曲线获得所述氧传感器的中性电压实际值，利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压，并根据所述中性电压实际值和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
7.根据权利要求1所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S4中，还根据所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率进行修正，并根据修正后的中性电压、所述氧传感器反馈的实际电压以及修正后的空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
8.根据权利要求7所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S1之前，标定获得一空燃比闭环控制表，其包括所述排气流量累计值、所述氧传感器的中性电压、最佳空燃比调节速率三个参量，每一个排气流量累计值对应一个中性电压和一个最佳空燃比调节速率。
9.根据权利要求8所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S4中，根据所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表获得所述氧传感器的中性电压实际值和所述最佳空燃比调节速率，利用所述中性电压实际值和所述最佳空燃比调节速率分别代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压和空燃比调节速率，并根据所述中性电压实际值、所述氧传感器反馈的实际电压和所述最佳空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
10.根据权利要求1或7所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，在步骤S2中，先根据点火角、空燃比对所述排气流量进行修正，再进行累计。
11.根据权利要求1所述的氧传感器低温闭环控制的优化方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
步骤S11，发动机起动完成；
步骤S12，判断是否满足空燃比闭环控制的条件，如果满足，则进入空燃比闭环控制，并进入步骤S2，否则进入空燃比开环控制并结束。
12.一种氧传感器低温闭环控制的优化系统，其特征在于，包括：
排气流量累计模块，用于对发动机排出的对氧传感器的传感元进行加热的气体的流量进行累计，得到排气流量累计值；
判断模块，用于判断所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值是否小于设定流量阈值，如果是，触发中性电压修正模块；
中性电压修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的氧传感器的中性电压进行修正；
优化模块，用于根据修正后的中性电压和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
13.根据权利要求12所述的氧传感器低温闭环控制的优化系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一存储模块，用于保存一氧传感器性能曲线，所述氧传感器性能曲线用于描述所述排气流量累计值与所述氧传感器的中性电压实际值之间的对应关系；
当所述判断模块的判断结果为所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值小于设定流量阈值时，所述中性电压修正模块根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述氧传感器性能曲线查询获得此时排气流量累计值对应的所述氧传感器的中性电压实际值，并利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压；
所述优化模块根据所述中性电压实际值和所述氧传感器反馈的实际电压进行空燃比闭环控制。
14.根据权利要求12所述的氧传感器低温闭环控制的优化系统，其特征在于，所述系统还包括：
空燃比调节速率修正模块，用于根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值对此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率进行修正；
当所述判断模块的判断结果为所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值小于设定流量阈值时，同时触发所述中性电压修正模块和所述空燃比调节速率修正模块；
所述优化模块根据修正后的中性电压、所述氧传感器反馈的实际电压以及修正后的空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
15.根据权利要求14所述的氧传感器低温闭环控制的优化系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二存储模块，用于保存一空燃比闭环控制表，所述空燃比闭环控制表包括所述排气流量累计值、所述氧传感器的中性电压实际值、最佳空燃比调节速率三个参量，每一个排气流量累计值对应一个中性电压实际值和一个最佳空燃比调节速率；
所述中性电压修正模块根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表查询获得此时排气流量累计值对应的所述氧传感器的中性电压实际值，并利用所述中性电压实际值代替此时空燃比闭环控制中采用的中性电压；
所述空燃比调节速率修正模块根据所述排气流量累计模块得到的所述排气流量累计值和所述空燃比闭环控制表查询获得此时排气流量累计值对应的所述最佳空燃比调节速率，并利用所述最佳空燃比调节速率代替此时空燃比闭环控制中采用的空燃比调节速率；
所述优化模块根据所述中性电压实际值、所述氧传感器反馈的实际电压和所述最佳空燃比调节速率进行空燃比闭环控制。
16.一种发动机闭环控制系统，其特征在于，所述系统应用于摩托车或汽油车上，所述系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或者程序，所述指令或者程序由所述处理器加载并执行能够实现权利要求1至11中任一项所述的优化方法。
17.一种摩托车，其特征在于，所述摩托车包括如权利要求16所述的发动机闭环控制系统。
18.一种汽油车，其特征在于，所述汽油车包括如权利要求16所述的发动机闭环控制系统。
19.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有至少一条指令或者程序，所述指令或者程序由处理器加载并执行能够实现权利要求1至11中任一项所述的优化方法。
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