CN201679545U - 氧传感器诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种氧传感器诊断装置，它包括发动机管理单元、氧传感器诊断模块和一个OBD系统管理模块。发动机管理单元包括发动机工况信号输入单元、特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元、实时诊断信息输入输出单元、氧传感器信息输入单元、故障灯控制单元和串口通讯模块。氧传感器诊断模块包括使能条件判定部分、氧传感器响应时间计算部分、发动机特殊工况判定部分和一个结果断定部分。OBD系统管理模块与结果断定部分及发动机管理单元中的故障灯控制单元相连。本实用新型能全面考虑氧传感器的响应时间和特殊状态，准确诊断氧传感器是否处于正常的工作状态，从而保证发动机达到国家的排放要求。

Description

氧传感器诊断装置
技术领域
本发明涉及氧传感器诊断装置，特别是一种用于具有三元催化转化器和在线诊断(OBD)功能的氧传感器诊断装置。
背景技术
在使用三元催化转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。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比(14.6∶1)，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向发动机管理单元发出反馈信号，再由它控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
氧传感器具有一种特性，在理论空燃比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，并输入到发动机管理单元中，以控制空燃比。当实际空燃比变高时，在排气中氧气的浓度增加，氧传感器的输出电压变小，氧传感器向发动机管理单元输入表示混合气稀的信号；当实际空燃比低于理论空燃比时，排气中氧气的浓度降低，氧传感器的输出电压增大，氧传感器向发动机管理单元输入表示混合气浓的信号。
发动机管理单元根据来自氧传感器的电动势差别判断空燃比的低或高，并相应地控制喷油脉宽。但是，如果氧传感器出现故障，输出的电压异常，发动机管理单元就不能精确控制空燃比。因此有必要对氧传感器进行诊断。
目前氧传感器诊断装置可与车辆的在线诊断(OBD)系统相连，并检测氧传感器的状态，通过故障指示灯及扫描仪读取故障码，保证及时维修更换氧传感器。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种氧传感器诊断装置，它能全面考虑氧传感器的响应时间和特殊状态，准确诊断氧传感器是否处于正常的工作状态，从而保证发动机达到国家的排放要求。
本实用新型提供了一种氧传感器诊断装置，它包括一个发动机管理单元、一个与发动机管理单元相连的氧传感器诊断模块和一个连接所述氧传感器诊断模块与所述发动机管理单元的OBD系统管理模块。发动机管理单元包括一个发动机工况信号输入单元、一个特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元、一个实时诊断信息输入输出单元、一个氧传感器信息输入单元、一个故障灯控制单元和一个与OBD相连的串口通讯模块。氧传感器诊断模块包括：一个使能条件判定部分，它与发动机工况信号输入单元、特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元和实时诊断信息输入输出单元相连；一个氧传感器响应时间计算部分，它与氧传感器信息输入单元相连；一个发动机特殊工况判定部分，它与发动机工况信号输入单元相连；和一个结果断定部分，它与氧传感器响应时间计算部分和发动机特殊工况判定部分相连。OBD系统管理模块与结果断定部分及发动机管理单元中的故障灯控制单元相连。
在氧传感器诊断装置的再一种具体实施方式中，氧传感器响应时间计算部分包括一个氧传感器状态判定单元和一个与之相连的响应时间和翻转次数计算单元。
在氧传感器诊断装置的另一种具体实施方式中，发动机特殊工况判定部分包括一个特殊工况判定单元和一个与之相连的特殊工况失效时间累积单元。
在本实用新型的氧传感器诊断装置中，由于氧传感器诊断模块包括两部分氧传感器响应诊断和特殊工况诊断，可以准确判断出氧传感器输出异常的原因，使车辆达到国家的排放要求。
附图说明
以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围，其中图1是氧传感器诊断装置一种示意性实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，氧传感器诊断装置，它包括一个发动机管理单元20、一个与发动机管理单元20相连的氧传感器诊断模块30、和一个连接氧传感器诊断模块30与发动机管理单元20的OBD系统管理模块40。为便于图面清楚，在图1中发动机管理单元20分成了两个部分。
发动机管理单元20包括一个发动机工况信号输入单元21、一个特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元22、一个实时诊断信息输入输出单元23、一个氧传感器信息输入单元24、一个故障灯控制单元26和一个与OBD相连的串口通讯模块27。
其中与发动机工况信号输入单元21相连的传感器可以包括：进气压力温度传感器、节气门位置传感器、冷却水温度传感器、大气压力传感器、发动机运转时间传感器和车速传感器等。设置在发动机排气管中的上游氧传感器将信号输入到氧传感器信息输入单元24中。串口通讯模块27与OBD相连，故障灯控制单元26的输出控制OBD故障指示灯。
氧传感器诊断模块30包括一个使能条件判定部分32、一个氧传感器响应时间计算部分34、一个发动机特殊工况判定部分36和一个结果断定部分38。使能条件判定部分32与发动机工况信号输入单元21、特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元22和实时诊断信息输入输出单元23相连。氧传感器响应时间计算部分34与氧传感器信息输入单元24相连。发动机特殊工况判定部分36与发动机工况信号输入单元21相连。结果断定部分38与氧传感器响应时间计算部分34和发动机特殊工况判定部分36相连。
在图1所示的具体实施方式中，氧传感器响应时间计算部分34包括一个氧传感器状态判定单元341和一个与之相连的响应时间和翻转次数计算单元342。发动机特殊工况判定部分36包括一个特殊工况判定单元361和一个与之相连的特殊工况失效时间累积单元362。
OBD系统管理模块40与结果断定部分38及发动机管理单元20中的故障灯控制单元26相连。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
应当理解，虽然本说明书是按照实施例描述的，但并非实施例中仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.氧传感器诊断装置，它包括一个发动机管理单元(20)、一个与所述发动机管理单元(20)相连的氧传感器诊断模块(30)、和一个连接所述氧传感器诊断模块(30)与所述发动机管理单元(20)的OBD系统管理模块(40)，其特征在于：
所述发动机管理单元(20)包括：一个发动机工况信号输入单元(21)、一个特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元(22)、一个实时诊断信息输入输出单元(23)、一个氧传感器信息输入单元(24)、一个故障灯控制单元(26)和一个与OBD相连的串口通讯模块(27)；
所述氧传感器诊断模块(30)包括：
一个使能条件判定部分(32)，它与所述发动机工况信号输入单元(21)、所述特殊条件下发动机转速负荷限值输出单元(22)和所述实时诊断信息输入输出单元(23)相连；
一个氧传感器响应时间计算部分(34)，它与所述氧传感器信息输入单元(24)相连；
一个发动机特殊工况判定部分(36)，它与所述发动机工况信号输入单元(21)相连；和
一个结果断定部分(38)，它与所述氧传感器响应时间计算部分(34)和所述发动机特殊工况判定部分(36)相连；
所述OBD系统管理模块(40)与所述结果断定部分(38)及所述发动机管理单元(20)中的所述故障灯控制单元(26)相连。
2.如权利要求1所述的氧传感器诊断装置，其中所述氧传感器响应时间计算部分(34)包括一个氧传感器状态判定单元(341)和一个与之相连的响应时间和翻转次数计算单元(342)。
3.如权利要求1所述的氧传感器诊断装置，其中所述发动机特殊工况判定部分(36)包括一个特殊工况判定单元(361)和一个与之相连的特殊工况失效时间累积单元(362)。
4.如权利要求2所述的氧传感器诊断装置，其中所述发动机特殊工况判定部分(36)包括一个特殊工况判定单元(361)和一个与之相连的特殊工况失效时间累积单元(362)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104279036A (zh) * 2014-09-01 2015-01-14 潍柴动力股份有限公司 一种宽域氧传感器故障检测方法及装置
CN105134397A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 北汽福田汽车股份有限公司 氧传感器的诊断方法、系统及具有该系统的车辆
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CN108020395A (zh) * 2017-12-29 2018-05-11 北京航天测控技术有限公司 一种适用于风洞健康管理的传感器信号诊断装置和系统

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