CN116771532A - 氧传感器的故障检测方法、装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种氧传感器的故障检测方法、装置和车辆，该方法包括：控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长，并在所述第一预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量；控制所述发动机以第二空燃比工作第二预设时长，并在所述第二预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述催化器之后到达所述氮氧传感器时氮氧化物的第二含量；根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障。该方法能够对车辆的后处理系统中的氧传感器是否出现故障进行检测。

Description

氧传感器的故障检测方法、装置和车辆

技术领域

本申请涉及车辆领域，并且更具体地，涉及车辆领域中一种氧传感器的故障检测方法、装置和车辆。

背景技术

随着全球环境问题越来越严峻，减排成为汽车行业发展的重要任务。混合动力汽车作为一种新型的汽车产品，其既能达到降低油耗的效果，又有降排放作用，因此在未来很长的一段时间里，混合动力汽车将会成为汽车行业发展的主流。

混合动力汽车的后处理系统中设置有氧传感器，但目前还没有一种可以检测该氧传感器是否故障的方式。

发明内容

本申请提供了一种氧传感器的故障检测方法、装置、车辆和存储介质，该方法能够对车辆的后处理系统中的氧传感器是否出现故障进行检测。

第一方面，提供了一种氧传感器的故障检测方法，该方法包括：控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长，并在所述第一预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量；控制所述发动机以第二空燃比工作第二预设时长，并在所述第二预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述催化器之后到达所述氮氧传感器时氮氧化物的第二含量；根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障。

在上述技术方案中，在发动机以不同空燃比(即第一空燃比和第二空燃比)工作一段时间的情况下，分别获取发动机排放的尾气流过催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量和第二含量，根据不同空燃比工作时获取得到的第一含量和第二含量，确定氧传感器是否故障。控制发动机以不同空燃比工作，是需要发动机自身调节到这样的一个空燃比结果，但发动机对于空燃比的调整依赖于氧传感器正确的信号反馈。上述技术方案中，通过不同空燃比下获取到的第一含量和第二含量之间的差异，可以体现发动机实际空燃比是否有问题，实际空燃比有问题的根因在氧传感器的信号反馈的正确性，因而可以进一步的说明氧传感器是否故障。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，在所述控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长之前，所述方法还包括：将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围；其中，所述预设温度范围的下限值大于第一预设温度，在所述第一预设温度的作用下，所述催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率。

在上述技术方案中，考虑到排气温度相对低时，氮氧化物生成量相对较小，因此，上述技术方案中相当于在发动机的排气温度处于预设温度范围时，控制车辆的发动机以第一空燃比和第二燃空比工作。由于，预设温度范围的下限值大于第一预设温度，在第一预设温度的作用下，催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率，即氮氧化物生成量较大，这有利于保证获取的第一含量和第二含量的准确性和精确性。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的n倍；所述根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障，包括：确定所述第二含量相对于所述第一含量的倍数；当所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；当所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围，包括：确定所述车辆当前的工作模式；当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围。

在上述技术方案中，考虑到串联模式或并联模式时，发动机的排气温度较容易调节，因此当工作模式为串联模式或并联模式时，可以更容易更快速的将发动机的排气温度调节至预设温度范围。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围，包括：当所述工作模式为所述并联模式时，通过调整所述车辆中的电机和所述发动机的扭矩分配，将所述排气温度调节至预设温度范围。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述预设温度范围为320℃～360℃。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述第一空燃比处于14.35至14.45之间，所述第二空燃比处于14.75至14.85之间。

在上述技术方案中，第一空燃比处于14.35至14.45之间，第二空燃比处于14.75至14.85之间时，第一空燃比对应的转化效率与第二空燃比对应的转化效率之间相差较大，使得后续的第一含量和第二含量的差异也可以较大，从而更容易被检测到，有利于提高故障检测的准确性。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述第一预设时长和所述第二预设时长大于或等于所述发动机排放的尾气到达所述氮氧传感器所需的时长。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述当所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障，包括：当连续k次检测到所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；其中，k大于1；所述当所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障，包括：当连续k次检测到所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

在上述技术方案中，结合多次检测的结果确定氧传感器是否故障，有利于提高检测结果的准确性。

第二方面，提供了一种氧传感器的故障检测装置，该装置包括：第一控制模块、第二控制模块和确定模块；第一控制模块用于控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长，并在所述第一预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量；第二控制模块用于控制所述发动机以第二空燃比工作第二预设时长，并在所述第二预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述催化器之后到达所述氮氧传感器时氮氧化物的第二含量；确定模块用于根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，该装置还包括：调节模块，调节模块用于在第一控制模块控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长之前，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围；其中，所述预设温度范围的下限值大于第一预设温度，在所述第一预设温度的作用下，所述催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的n倍；确定模块具体用于：确定所述第二含量相对于所述第一含量的倍数；当所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；当所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，调节模块具体用于确定所述车辆当前的工作模式；当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，调节模块具体用于当所述工作模式为所述并联模式时，通过调整所述车辆中的电机和所述发动机的扭矩分配，将所述排气温度调节至预设温度范围。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述预设温度范围为320℃～360℃。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述第一空燃比处于14.35至14.45之间，所述第二空燃比处于14.75至14.85之间。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述第一预设时长和所述第二预设时长大于或等于所述发动机排放的尾气到达所述氮氧传感器所需的时长。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，确定模块具体用于：当连续k次检测到所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；其中，k大于1；当连续k次检测到所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

第三方面，提供一种车辆，包括存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码，该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码，使得该车辆执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种车辆的后处理系统的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种氧传感器的故障检测方法的示意性流程图；

图3是本申请实施例提供的一种空燃比与转化效率之间的关系曲线的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种氮氧化物转化效率与温度之间的关系示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种氧传感器的故障检测方法的示意性流程图；

图6是本申请实施例提供的一种氧传感器的故障检测装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B：文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

随着全球环境问题越来越严峻，减排成为汽车行业发展的重要任务。混合动力汽车作为一种新型的汽车产品，其既能达到降低油耗的效果，又有降排放作用，因此在未来很长的一段时间里，混合动力汽车将会成为汽车行业发展的主流。

动力系统中有些需要发动机提供条件的功能，可以被混动机创新的功能开发所实现。在混合动力汽车中，发动机工作点的调节是依据发动机的性能特征，根据发动机转速和扭矩，选取一段燃油消耗率较小的区域作为发动机运行区间。如果发动机不工作在该区域内，通过电机的发电和助力，调节发动机扭矩，使发动机工作在该经济区间，达到减少排放、降低油耗的目的。

混动系统有多种工作模式：模式1、纯电动驱动，此时的发动机是不工作的，电池给电机供电，让电机带动车轮运转，即完全由电池驱动电机工作。模式2、串联模式，发动机驱动发电，此时发动机用来给电池发电，然后电池给电机供电，让电机带动车轮运转。模式3、发动机独立驱动工作，电池和电机不工作，完全是由发动机驱动传动系统工作。模式4、并联模式，发动机驱动传动系统的同时，电池也给电动机供电，相当于“发动机”“电池”、“发电机”是并行工作。混合动力汽车的后处理系统中设置有氧传感器，但目前还没有一种可以检测该氧传感器是否故障的方式。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种氧传感器的故障检测方法，该方法可以应用于具有混动系统的车辆，具体的可以应用于该车辆中的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。

为便于理解本申请实施例的实现过程，下面首先介绍下车辆的后处理系统。如图1所示，在后处理系统中，汽车尾气从排气门进入，经过增压器后，依次流经催化器、柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)。其中，催化器可以是稀燃氮氧化物捕集装置(Lean NOX Traps，LNT)或是三元催化转化器(threewaycatalystconverter，TWC)。三元催化转化器指能同时净化汽车尾气中的碳氢化合物、一氧化碳及氮氧化合物三种污染物的催化转化器，其作用是减少发动机排出的大部分废气污染物。DPF对尾气中的碳颗粒进行捕集。DPF后设置有氮氧传感器，目前(2022年)国Ⅵ柴油车都配置了氮氧传感器，这是法规要求，随着行业发展汽油车/汽油混动车预计也会在国Ⅶ排放等级阶段配置氮氧传感器，用于监测氮氧化物的排放量。通过图1可以看出，增压器与催化器之间设置有前氧传感器，催化器后设置有后氧传感器。本实施例中的故障检测方法可以用于检测上述前氧传感器是否出现故障。

图2是本申请实施例提供的一种氧传感器的故障检测方法的示意性流程图。

示例性的，如图2所示，该方法包括：

步骤201：控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长，并在第一预设时长后，获取发动机排放的尾气流过车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量。

步骤202：控制发动机以第二空燃比工作第二预设时长，并在第二预设时长后，获取发动机排放的尾气流过催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第二含量。

步骤203：根据第一含量和第二含量，确定车辆的氧传感器是否故障。

在图2所示的实施例中，在发动机以不同空燃比(即第一空燃比和第二空燃比)工作一段时间的情况下，分别获取发动机排放的尾气流过催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量和第二含量，根据不同空燃比工作时获取得到的第一含量和第二含量，确定氧传感器是否故障。控制发动机以不同空燃比工作，是需要发动机自身调节到这样的一个空燃比结果，但发动机对于空燃比的调整依赖于氧传感器正确的信号反馈。上述技术方案中，通过不同空燃比下获取到的第一含量和第二含量之间的差异，可以体现发动机实际空燃比是否有问题，实际空燃比有问题的根因在氧传感器的信号反馈的正确性，因而可以进一步的说明氧传感器是否故障。

下面对图2中各个步骤的具体实施方式进行说明：

在步骤201中，ECU可以向发动机发送第一控制指令，该第一控制指令中携带第一空燃比和预设时长，以控制发动机以第一空燃比工作第一预设时长。在第一预设时长后，ECU可以获取氮氧传感器测量到的发动机排放的尾气流过车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物NO_X的第一含量。比如，氮氧传感器可以将其测量得到的第一含量发送给ECU，从而使得ECU可以获取到该第一含量。可选的，氮氧传感器可以将其2秒内测量得到的尾气中的氮氧化物的第一含量发送给ECU。

在步骤202中，ECU可以向发动机发送第二控制指令，该第二控制指令中携带第二空燃比和预设时长，以控制车辆的发动机以第二空燃比工作第一预设时长。在第二预设时长后，ECU可以获取氮氧传感器测量到的发动机排放的尾气流过车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物NO_X的第二含量。比如，氮氧传感器可以将其测量得到的第二含量发送给ECU，从而使得ECU可以获取到该第二含量。可选的，氮氧传感器可以将其2秒内测量得到的尾气中的氮氧化物的第二含量发送给ECU。

上述的第一空燃比和第二空燃比大小不同，第一空燃比和第二空燃比的具体大小可以根据实际需要设置，本实施例对此不作具体限定。

示例性的，第一空燃比对应的NO_X转化效率a和第二空燃比对应的NO_X转化效率b可以相差较大，比如，a可以是b的n倍，n可以大于或等于2。a和b差异较大，可以使得最终测量的第一含量和第二含量的差异较明显，更容易被检测，从而可以便于准确得到氧传感器是否故障的检测结果。

示例性的，可以根据空燃比与转化效率之间的关系曲线，选择转化效率相差较大的两个空燃比，作为第一空燃比和第二空燃比。上述关系曲线可以参阅图3，图3中的实线曲线为新载体下空燃比与转化效率之间的关系曲线，虚线曲线为老化载体下空燃比与转化效率之间的关系曲线。在具体实现中，可以先确定后处理系统中的载体是新载体还是老化载体，然后选择对应的关系曲线，在该关系曲线中选择两个点，这两个点对应的转化效率相差较大，然后将转化效率相差较大的两个点对应的空燃比作为第一空燃比和第二空燃比。

示例性的，第一空燃比可以处于14.35至14.45之间，第二空燃比处于14.75至14.85之间。通过图3可以看出，第一空燃比可以处于14.35至14.45之间，第二空燃比处于14.75至14.85之间时，第一空燃比对应的转化效率与第二空燃比对应的转化效率之间相差较大，使得后续的第一含量和第二含量的差异也可以较大，从而更容易被检测到，有利于提高故障检测的准确性。

示例性的，第一空燃比可以为14.4，第二空燃比可以为14.8。此时，14.8对应的转化效率可以是14.4对应的转化效率的n倍。在具体实现中，n可以根据图3确定，也可以通过试验确定，比如通过图3可以看出，第一空燃比为14.4，第二空燃比为14.8时，n＝4。

在示例性的实施例中，第一空燃比为14.4，第二空燃比为14.8。此时，理论上“空燃比14.4”的NO_X转化效率可以是“空燃比14.8”NO_X转化效率的4倍。在实际应用中，考虑到一些干扰因素，上述的4倍也可能是3.8倍、4.1倍等，本实施例对此不作具体限定。

上述的第一预设时长和第二预设时长可以根据实际需要设置，比如可以根据计算和试验标定，本实施例中对于预设时长的具体大小不作具体限定。在具体实现中，第一预设时长和第二预设时长可以相等。

在示例性的实施例中，第一预设时长和第二预设时长大于或等于发动机排放的尾气到达氮氧传感器所需的时长。其中，发动机排放的尾气到达氮氧传感器所需的时长T可以通过试验测量得到，基于不同车型的车辆测量得到的T的大小可能存在差异，因此，对于不同车型的车辆，第一预设时长和第二预设时长的取值也可能存在差异。

示例性的，第一预设时长和第二预设时长可以为设置的燃空比(即上述的第一燃空比、第二燃空比)下的发动机尾气到达氮氧传感器用的最多的时长，保证氮氧传感器测量到的是“设置的空燃比”下的发动机尾气中的氮氧化物的含量，即保证氮氧传感器测量到的是设置的第一燃空比下的发动机尾气中的氮氧化物的第一含量，且保证氮氧传感器测量到的是设置的第二燃空比下的发动机尾气中的氮氧化物的第二含量，从而在一定程度上可以提高氧传感器的故障检测的准确性。

示例性的，第一预设时长和第二预设时长可以为14秒，14秒可以是“设置的空燃比下的发动机尾气”到达氮氧传感器用的最多的时间，以保证氮氧传感器测量到的是“设置的空燃比下的发动机尾气”。然而对于不同车型“14秒”可根据实际情况调整设置，因为每个车的后处理系统大小长短不一样。从而，本实施例中的故障检测方法可以适用于不同车型上的车辆的氧传感器。

在示例性的实施例中，在上述步骤201控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长之前，还可以包括：将发动机的排气温度调节至预设温度范围；其中，预设温度范围的下限值大于第一预设温度，在第一预设温度的作用下，催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率。上述预设转化效率可以根据实际需要进行设定，用于表征氮氧化物转化效率是一个较大的值。

示例性的，在第一预设温度的作用下，催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率可以理解为：在第一预设温度的作用下，催化器中氮氧化物转化效率达到最高转化效率。参阅图4，图4为氮氧化物转化效率与温度之间的关系示意图。图4中，实线曲线为流入新的催化器中的尾气的排气温度与氮氧化物转化效率之间的关系曲线，虚线曲线为流入老化的催化器中的尾气的排气温度与氮氧化物转化效率之间的关系曲线。通过两个曲线可以看出催化器内部达到320℃时氮氧化物转化效率达到最高水平。考虑到排气温度相对低时氮氧化物转化效率相对较小，因此，本实施例中将第一预设温度可以设置为大于或等于320℃，这有利于测量结果(即上述第一含量和第二含量)的准确性和精确性。

在示例性的实施例中，上述预设温度范围为320℃～360℃。结合图4可以看出，当温度值为320度之后，转化效率的变化幅度很小，可以认为基本不变。因此，将预设温度范围设置为320℃～360℃在保证氮氧化物转化效率最高的同时，避免将排气温度调节至不必要的高温。

示例性的，发动机尾气流到催化器内部可能存在一定的温度损失，因此为确保流入催化器内部的尾气的温度能够使得催化器中氮氧化物转化效率达到最高转化效率，可以将发动机的排气温度调节至340℃～360℃，使得可以确保流入催化器内部的尾气的温度能够至少达到320℃。

示例性的，参阅图1，当发动机排出的尾气的温度从排气门到高温传感器1之间的温度损失可以忽略不计时，发动机的排气温度可以为高温传感器1测量得到的温度。

示例性的，参阅图1，当发动机排出的尾气的温度从排气门到高温传感器1之间的温度损失不可以忽略不计，图1中的排气门和增压器之间可以设置有温度传感器，从而可以通过该温度传感器测量得到发动机的排气温度。

示例性的，参阅图1，可以根据排气门到高温传感器1之间的距离和单位距离对应的单位温度衰减值，计算从排气门到高温传感器1排气温度的衰减值，然后将高温传感器1测量得到的温度值与计算的上述排气温度的衰减值之和作为上述发动机的排气温度，使得可以在无需增加温度传感器的同时，准确得到发动机的排气温度。

在示例性的实施例中，上述将发动机的排气温度调节至预设温度范围，包括：确定所述车辆当前的工作模式；当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围。

示例性的，ECU可以先确定车辆当前的工作模式，当前的工作模式可以为车辆的混动系统当前的工作模式。当确定车辆当前的工作模式为串联模式或并联模式时，将发动机的排气温度调节至预设温度范围。在串联模式中，车辆的发动机用于给车辆的电池发电，电池用于驱动车辆的电机工作；在并联模式中，发动机驱动传动系统的同时，电池为电动机供电。

本实施例中，串联模式或并联模式下，混动机的排气温度均较容易调节，因此可以更容易将排气温度调节至预设温度范围。

在示例性的实施例中，当工作模式为车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将发动机的排气温度调节至预设温度范围，包括：当工作模式为并联模式时，通过调整车辆中的电机和发动机的扭矩分配，将排气温度调节至预设温度范围。由于并联模式相比于串联模式，发动机的排气温度更容易调节，因此发动机的排气温度很容易被调节至预设温度范围。因此，可以在确定车辆当前的工作模式为并联模式时，将发动机的排气温度调节至预设温度范围。

在示例性的实施例中，每当检测到车辆行驶了预设里程，确定车辆的当前工作模式是否为串联模式或并联模式。当确定所述车辆的当前工作模式为串联模式或并联模式时，将发动机的排气温度调节至预设温度范围。其中，预设里程可以根据实际需要进行设置，比如，可以设置为50公里、100公里或是200公里，然而本实施例中对于预设里程的具体大小不作具体限定。也就是说，本实施例中，车辆每当检测到车辆行驶了预设里程，可以执行一次氧传感器的故障检测方法，有利于满足实际的检测需求。

在示例性的实施例中，在对氧传感器进行故障检测的过程中，可以打开发动机的冷却系统大循环，使得发动机的冷却液的水温可以维持在稳定的水平，比如维持在80℃左右，避免水温变化对氮氧化物排放的影响，有利于提高故障检测的准确性。

在步骤203中，根据第一含量和第二含量，确定车辆的氧传感器是否故障。其中，第一含量和第二含量之间的差异大小可以用来衡量氧传感器是否故障。

在示例性的实施例中，第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的n倍。上述步骤203的实现方式可以包括：确定第二含量相对于第一含量的倍数；当所述倍数大于或等于n时，确定氧传感器无故障；当所述倍数小于n时，确定氧传感器故障。

其中，上述n为不等于1的整数或小数。比如当n＝2时，说明第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的2倍，则当上述第二含量相对于第一含量的倍数小于2时，确定氧传感器故障。当n＝3.8时，说明第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的3.8倍，则当上述第二含量相对于第一含量的倍数小于3.8时，确定氧传感器故障。也就是说，理论上，上述的氮氧化物转化效率之间的n倍与将第二含量相对于第一含量的倍数与n进行对比的过程中所涉及的n的大小相同。

可以理解的是，氮氧化物转化效率越大，说明氮氧化物被转换的越多，剩下的氮氧化物就越少。因此，当第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的n倍时，说明第一空燃比对应的氮氧化物转化效率较大，在催化器中尾气中的氮氧化物被转化的多，流出催化器达到氮氧传感器的氮氧化物就较少。相反，第二空燃比对应的氮氧化物转化效率较小，在催化器中尾气中的氮氧化物被转化的就较少，流出催化器达到氮氧传感器的氮氧化物就较多。理论上，如果氧传感器无故障，第二含量应该至少是第一含量的n倍。如果氧传感器有故障，第二含量相比于第一含量的倍数小于n。其中，第一含量记为h1，第二含量记为h2，则第二含量相比于第一含量的倍数可以表示为h2/h1。

示例性的，ECU在控制发动机的空燃比时，是需要发动机自身调节到ECU所指示的第一空燃比或是第二空燃比，但进一步的发动机的这个调整依赖于氧传感器正确的信号反馈。如果检测到的第二含量相对于第一含量的倍数小于n，说明发动机实际空燃比有问题，实际空燃比有问题的根因在氧传感器的信号反馈有问题，进一步的说明了氧传感器故障。本实施相当于提供了一种间接测量氧传感器是否故障的方法。

示例性的，上述当所述倍数大于或等于n时，确定氧传感器无故障，包括：当连续k次检测到所述倍数大于或等于n时，确定氧传感器无故障，k大于1；上述当所述倍数小于所述n时，确定氧传感器故障，包括：当连续k次检测到所述倍数小于所述n时，确定氧传感器故障。也就是说，为保证故障检测的准确性，可以多次检测，比如，如果连续k次均检测到第二含量相比于第一含量的倍数小于n，即连续k次检测到氧传感器故障，则可以最终确定氧传感器故障，避免单次检测可能存在的误差。上述k可以根据实际需要设置，比如可以设置为3-5次。

在示例性的实施例中，根据第一含量和第二含量，确定车辆的氧传感器是否故障的实现方式也可以为：确定第二含量减去第一含量的差值，当差值大于或等于预设差值时，可以确定氧传感器无故障。当差值小于预设差值时，可以确定氧传感器故障。其中，预设差值可以由本领域技术人员根据实际需要设置，本实施例对此不作具体限定。

在示例性的实施例中，假设第一燃空比为14.4，第二燃空比为14.8，n＝4，第一预设时长和第二预设时长为14秒，预设温度范围为320℃～360℃，k＝3。在上述数值条件下，每当车辆行驶了100公里，可以执行如图5所述的步骤501至步骤507：

步骤501：当车辆进入并联模式，调整电机和发动机的扭矩分配，将流到催化器内的排气温度控制在320℃～360℃。

步骤502：控制发动机以空燃比14.4工作14秒，待“此14秒”后发动机尾气流过催化器到达氮氧传感器位置时，记录NO_X的第一含量2秒。

步骤503：控制发动机以空燃比14.8工作14秒，待“此14秒”后发动机尾气流过催化器到达氮氧传感器位置时，记录NO_X的第二含量2秒。

步骤504：计算第二含量相比于第一含量的倍数。

步骤505：确定是否连续3次检测到第二含量相比于第一含量的倍数小于4，如果是，进入步骤506，否则进入步骤507。

步骤506：确定氧传感器故障。

步骤507：确定氧传感器无故障。

本实施例中提供的氧传感器的故障检测方法可以通过现有的后处理系统中的配置资源实现，而无需增加新的器件。因此，可以在不增加成本的同时，准确的实现氧传感器的故障检测。

图6是本申请实施例提供的一种氧传感器的故障检测装置的结构示意图。

示例性的，如图6所示，该装置包括：

第一控制模块601，用于控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长，并在所述第一预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量。

第二控制模块602，用于控制所述发动机以第二空燃比工作第二预设时长，并在所述第二预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述催化器之后到达所述氮氧传感器时氮氧化物的第二含量。

确定模块603，用于根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障。

一种可能的实现方式中，该装置还包括：调节模块，调节模块用于在第一控制模块控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长之前，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围；其中，所述预设温度范围的下限值大于第一预设温度，在所述第一预设温度的作用下，所述催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率。

一种可能的实现方式中，第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的n倍；确定模块603具体用于：确定所述第二含量相对于所述第一含量的倍数；当所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；当所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

一种可能的实现方式中，调节模块具体用于确定所述车辆当前的工作模式；当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围。

一种可能的实现方式中，调节模块具体用于当所述工作模式为所述并联模式时，通过调整所述车辆中的电机和所述发动机的扭矩分配，将所述排气温度调节至预设温度范围。

一种可能的实现方式中，所述预设温度范围为320℃～360℃。

一种可能的实现方式中，所述第一空燃比处于14.35至14.45之间，所述第二空燃比处于14.75至14.85之间。

一种可能的实现方式中，所述第一预设时长和所述第二预设时长大于或等于所述发动机排放的尾气到达所述氮氧传感器所需的时长。

一种可能的实现方式中，确定模块603具体用于：当连续k次检测到所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；其中，k大于1；当连续k次检测到所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

图7是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。

示例性的，如图3所示，该车辆700包括：存储器701和处理器702，其中，存储器701中存储有可执行程序代码，处理器702用于调用并执行该可执行程序代码执行一种氧传感器的故障检测方法。

本实施例可以根据上述方法示例对车辆进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中，上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，该车辆可以包括：第一控制模块、第二控制模块和确定模块等。需要说明的是，上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本实施例提供的车辆，用于执行上述一种氧传感器的故障检测方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，车辆可以包括处理模块、存储模块。其中，处理模块可以用于对车辆的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持车辆执行相互程序代码和数据等。

其中，处理模块可以是处理器或控制器，其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等，存储模块可以是存储器。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的一种氧传感器的故障检测方法。

本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的一种氧传感器的故障检测方法。

另外，本申请的实施例提供的车辆具体可以是芯片，组件或模块，该车辆可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储指令，当车辆运行时，处理器可调用并执行指令，以使芯片执行上述实施例中的一种氧传感器的故障检测方法。

其中，本实施例提供的车辆、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种氧传感器的故障检测方法，其特征在于，包括:

控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长，并在所述第一预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述车辆的催化器之后到达氮氧传感器时氮氧化物的第一含量；

控制所述发动机以第二空燃比工作第二预设时长，并在所述第二预设时长后，获取所述发动机排放的尾气流过所述催化器之后到达所述氮氧传感器时氮氧化物的第二含量；

根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制车辆的发动机以第一空燃比工作第一预设时长之前，所述方法还包括：

将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围；其中，所述预设温度范围的下限值大于第一预设温度，在所述第一预设温度的作用下，所述催化器中氮氧化物转化效率大于预设转化效率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一空燃比对应的氮氧化物转化效率是第二空燃比对应的氮氧化物转化效率的n倍；

所述根据所述第一含量和所述第二含量，确定所述车辆的氧传感器是否故障，包括：

确定所述第二含量相对于所述第一含量的倍数；

当所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；

当所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围，包括：

确定所述车辆当前的工作模式；

当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述工作模式为所述车辆的混动系统的串联模式或并联模式时，将所述发动机的排气温度调节至预设温度范围，包括：

当所述工作模式为所述并联模式时，通过调整所述车辆中的电机和所述发动机的扭矩分配，将所述排气温度调节至预设温度范围。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设温度范围为320℃～360℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一空燃比处于14.35至14.45之间，所述第二空燃比处于14.75至14.85之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设时长和所述第二预设时长大于或等于所述发动机排放的尾气到达所述氮氧传感器所需的时长。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障，包括：

当连续k次检测到所述倍数大于或等于所述n时，确定所述氧传感器无故障；其中，k大于1；

所述当所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障，包括：

当连续k次检测到所述倍数小于所述n时，确定所述氧传感器故障。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

存储器，用于存储可执行程序代码；

处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码，使得所述车辆执行如权利要求1至9中任意一项所述的方法。