[发明专利]三元催化器的氧存储能力检测方法和检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三元催化器的氧存储能力检测方法和检测装置。

背景技术

随着对环境保护要求的不断提高，发动机的排量日益减小、效率逐渐增高，同时，对于车辆上任何可能导致车辆排放物超标的零部件的失效，都要求车载系统(OBD)有效地报告问题。特别是当作为车辆排放物催化转化设备的三元催化器效率低下时，车载故障检测系统必须报告故障。

目前，车载检测系统对三元催化器的检测方法包括：在怠速工况下，对发动机进行燃油的偏稀/偏浓控制；测量前后氧传感器的反应时间差，根据这个时间差对三元催化器的效率进行判断，具体方法如下步骤：

(1)催化器饱和吸氧。在该阶段，发动机空燃比偏稀，排放尾气中氧气过剩，多元氧气被催化器吸收，使催化器在这个阶段充分吸收氧气，处于一个可知的状态。

(2)氧存储能力测量。在该阶段，发动机空燃比偏浓，排放尾气中氧气不足，多余的不充分燃烧物将消耗催化器储存的氧气，从消耗完催化器内储存的氧气所需的多余燃油推算催化器的氧存储能力。

上述方法基于以下原理：

OSC(gramsO₂)T＝MAF(t)×ABS(FR-1)×(MO₂/Mair)×t_OSC0    (1)

其中：

OSC(grams O₂)T为催化器的氧存储能力

MAF(t)为发动机的进气流量，怠速工况下该值稳定；

FR为测量工况时的真实当量空燃比(当量空燃比＝空燃比/14.7)，是常量；

MO₂/Mair为空气中氧气所占百分比，为常量；

t_OSC0为测量过程中前后氧的反应时间差；

MAF(t)×ABS(FR-1)×(MO₂/Mair)为测量过程中消耗的催化器内的氧气量。其中，ABS()是进行绝对值计算的函数。

由于进气量、空燃比、空气中氧气所占比例都是常量，因此催化器的氧存储能力就与前后氧传感器的反应时间差t_OSC0成正比。

为了追求好的燃油经济性，在发动机向小排量发展的过程中，发动机怠速工况下的进气量MAF(t)越来越小。在这种工况下，由于发动机进气量小，利用上述方法对三元催化器的效率进行检测，会产生以下不利后果：

一、由于进气量MAF(t)小，对于同一催化器，由于氧存储能力OSC(grams O2)T一样，在测量过程中的当量空燃比不变的情况下，会导致检测时间t_OSC0变长，从而影响检测速度。

二、由于进气量MAF(t)小，进气量的测量精度差，小进气量情况下进气量测量误差可达10％，导致测量结果OSC(grams O2)T散差变大，使得测量结果精度变差。

三、在小进气量条件下进行空燃比的偏稀/偏浓控制，使发动机缸内燃烧变差，导致发动机稳定性变差，转速波动过大，使得发动机有熄火的风险。

因此有必要设计一种新型检测方法，以克服现有技术的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种检测速度更快、测量精度更高的检测方法。

本发明的氧存储能力检测方法包括：a.在车辆运行时，使催化器饱和吸氧；b.当催化器饱和吸氧后，从前氧反应时刻开始，以预定采样周期获取特定时刻的发动机进气流量；c.利用所获取的发动机进气流量，根据下式，计算每一个采样时刻的催化器储氧量：

MAF(tx)×ABS(FR-1)×(MO2/Mair)×∂t,]]>其中：