二次空气阀在线监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种二次空气阀在线监测系统，包括：发动机、二次空气控制阀、二次空气阀、二次空气泵、排气管、线性氧传感器、控制模块、二次空气装置在线监测模块，其中，在满足预设条件下，二次空气装置在线监测模块基于线性氧传感器和控制模块所采集的数据确定实际的二次空气流量，并且基于预设方法确定预测的理论二次空气流量，通过比较实际的二次空气流量和预测的理论二次空气流量之间差异实现对二次空气阀的密封性监测。本发明专利技术的二次空气阀在线监测系统能够获得稳定可靠的诊断结果，从而满足法规要求。

【技术实现步骤摘要】
二次空气阀在线监测系统
本专利技术涉及一种二次空气阀在线监测系统，具体涉及一种汽油车二次空气阀在线监测系统，适用于安装二次空气装置的汽油机车辆，本专利技术具体应用于汽车电子排放控制

技术介绍
二次空气供给系统是降低尾气排放的机外进化装置之一，它通过向废气中吹进额外的空气，增加其中氧气含量。与怠速时发动机排出的高温未然气体混合后，在排气管中再次氧化，使一氧化碳(CO)以及碳氢化合物(HC)在高温环境下再次燃烧。二次空气供给系统在车辆冷起动时工作，此装置具有降低冷启动时有害物排放以及加热三元催化器使其迅速达到正常工作温度的作用，从而满足法规对排放的要求。由于工作环境恶劣，因此在二次空气装置中最容易发生故障的零部件是二次空气阀。二次空气阀属于机械阀，容易发生积碳生锈等现象，这可能会导致二次空气阀芯和底座无法保持密封，影响二次空气控制精度，从而无法有效降低排放。因此能够及时准确监测出阀的泄露对于能否满足法规要求变得非常重要。专利CN201210566877.8(公告号：CN103573360A，公告日：2014.02.12)公开了一种具有对二次空气喷射装置进行诊断的系统和方法的车辆。通过氧传感器信号和压力传感器信号对二次空气喷射装置进行监测，通过压力传感器监测进气流量，并且通过比较缸内空燃比和氧传感器测得的空燃比进行比较确定是否存在故障。然而，如果采用两点式氧传感器，则获得的空燃比信号仅显示浓稀状态，由于为非量化值导致信号不准确；而即便采用线性氧传感器，由于空燃比信号瞬时波动大，也无法保证获得稳定的结果。因此，亟待需要一种具有抗干扰效果，能够获得稳定可靠的诊断结果的诊断方案。
技术实现思路
本专利技术的实例要解决的技术问题是提供一种获得稳定可靠的诊断结果，从而满足法规要求的二次空气阀在线监测系统。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术实施例提供一种二次空气阀在线监测系统，包括：发动机、二次空气控制阀、二次空气阀、二次空气泵、排气管、线性氧传感器、控制模块、二次空气装置在线监测模块，所述排气管与所述发动机连接，所述二次空气阀和二次空气泵连接，并与所述排气管连通，所述二次空气控制阀与所述二次空气阀连接，所述线性氧传感器设置在所述排气管上，所述二次空气装置在线监测模块控制所述二次空气控制阀和所述二次空气泵的操作，所述控制模块和所述二次空气装置在线监测模块通信连接，其中，在满足预设条件下，所述二次空气装置在线监测模块基于所述线性氧传感器和所述控制模块所采集的数据确定实际的二次空气流量，并且基于预设方法确定预测的理论二次空气流量，通过比较实际的二次空气流量和预测的理论二次空气流量之间差异实现对所述二次空气阀的密封性监测。可选地，所述预设条件具体包括：除二次空气泵、二次空气阀、二次空气控制阀外的相关部件无故障；上一次发动机停机时温度和本次起动时发动机温度差值超过10℃；发动机进气温度范围在5～50℃以内；发动机温度在30～110℃以内；二次空气泵线圈温度低于100℃；车速为0；当前环境压力和标准压力比值大于0.75；λ控制因子平均值偏离理论值范围在±0.1以内。可选地，在满足预设条件下，所述二次空气装置在线监测模块基于所述线性氧传感器和所述控制模块所采集的数据确定实际的二次空气流量，并且基于预设方法确定预测的理论二次空气流量，通过比较实际的二次空气流量和预测的理论二次空气流量之间差异实现对所述二次空气阀的密封性监测具体包括：所述二次空气装置在线监测模块关闭所述二次空气阀，同时开启所述二次空气泵；所述二次空气装置在线监测模块从所述控制模块处获取发动机进气流量、过量空气系数采集值、发动机气缸内过量空气系数和λ闭环控制因子均值来确定所述实际的二次空气流量；所述过量空气系数采集值为所述线性氧传感器所采集的值并发送给所述控制模块，所述发动机气缸内过量空气系数和λ闭环控制因子均值通过所述控制模块获取的发动机状态信息而计算得到；基于所述实际的二次空气流量和所述λ闭环控制因子均值偏差确定所述进气流量的偏差；根据向二次空气泵提供电源的蓄电池电量和二次空气理论流量的特性曲线确定初步理论流量，并对所确定的初步理论流量进行修正，以得到所述预测的理论二次空气流量；基于所述实际的二次空气流量、所述进气流量的偏差和所述理论二次空气流量确定二次空气相对流量；将所确定的二次空气相对流量与预设的二次空气相对流量阈值进行比较，基于比较结果确定所述二次空气阀的密封性。可选地，所述实际的二次空气流量通过下述公式(1)确定:其中，MSAI为实际的二次空气流量，MINK为发动机进气流量，λO2为线性氧传感器采集的过量空气系数采集值，λCYL为计算的发动机气缸内过量空气系数，fλ为计算的λ闭环控制因子均值。可选地，所述进气流量的偏差通过下述公式(2)确定：ΔMINK＝MINK×Δfλ(2)其中，ΔMINK为进气流量的偏差，Δfλ为λ闭环控制因子均值偏差。可选地，所述λ闭环控制因子均值偏差通过如下方式确定：计算所述λ闭环控制因子均值和理论值之间的偏差，并对计算的偏差Δfλ进行低通滤波，从而得到所述λ闭环控制因子均值偏差。可选地，所述二次空气相对流量通过下述公式(3)确定：其中，RSAI为二次空气相对流量，MSAI为实际的二次空气流量，MSAIT为预测的理论二次空气流量，ΔMINK为进气流量的偏差。可选地，所述对所确定的初步理论流量进行修正，以得到所述预测的理论二次空气流量具体包括：将所确定的初步理论流量乘以修正因子以得到所述预测的理论二次空气流量；所述修正因子为当前环境压力与标准大气压的商。可选地，将所确定的二次空气相对流量与预设的二次空气相对流量阈值进行比较，基于比较结果确定所述二次空气阀的密封性包括：如果所确定的二次空气相对流量超过所述预设的二次空气相对流量阈值，则表示所述二次空气阀的密封性不严。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的二次空气阀在线监测系统基于系统原有氧传感器计算实际二次空气流量和模型预测的理论二次空气流量，通过比较两者差异实现二次空气阀的密封性监测，通过λ闭环控制因子均值计算二次空气流量，通过二次空气流量来监测二次空气阀泄露的方法，具有抗干扰效果，可获得稳定可靠的诊断结果，能够满足法规要求。附图说明图1为本专利技术实施例提供的二次空气阀在线监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的二次空气阀在线监测系统的监测方法流程示意图；图3为最大二次空气相对流量阈值和过量空气系数的关系图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图1为本专利技术实施例提供的二次空气阀在线监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的二次空气阀在线监测系统的监测方法流程示意图；图3为最大二次空气相对流量阈值和空燃比的关系图。如图1所示，本专利技术实施例提供一种二次空气阀在线监测系统，包括：发动机1、二次空气控制阀2、二次空气阀3、二次空气泵4、排气管5、线性氧传感器6、控制模块9、二次空气装置在线监测模块10，所述排气管5与所述发动机1连接，所述二次空气阀3和二次空气泵4连接，并与所述排气管5连通，所述二次空气控制阀2与所述二次空气阀3连接，所述线性氧传感器6设置在所述排气管5上，所述二次空气装置在线监测模块10控制所述二次空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次空气阀在线监测系统，其特征在于，包括：发动机、二次空气控制阀、二次空气阀、二次空气泵、排气管、线性氧传感器、控制模块、二次空气装置在线监测模块，所述排气管与所述发动机连接，所述二次空气阀和二次空气泵连接，并与所述排气管连通，所述二次空气控制阀与所述二次空气阀连接，所述线性氧传感器设置在所述排气管上，所述二次空气装置在线监测模块控制所述二次空气控制阀和所述二次空气泵的操作，所述控制模块和所述二次空气装置在线监测模块通信连接，其中，在满足预设条件下，所述二次空气装置在线监测模块基于所述线性氧传感器和所述控制模块所采集的数据确定实际的二次空气流量，并且基于预设方法确定预测的理论二次空气流量，通过比较实际的二次空气流量和预测的理论二次空气流量之间差异实现对所述二次空气阀的密封性监测。

【技术特征摘要】
1.一种二次空气阀在线监测系统，其特征在于，包括：发动机、二次空气控制阀、二次空气阀、二次空气泵、排气管、线性氧传感器、控制模块、二次空气装置在线监测模块，所述排气管与所述发动机连接，所述二次空气阀和二次空气泵连接，并与所述排气管连通，所述二次空气控制阀与所述二次空气阀连接，所述线性氧传感器设置在所述排气管上，所述二次空气装置在线监测模块控制所述二次空气控制阀和所述二次空气泵的操作，所述控制模块和所述二次空气装置在线监测模块通信连接，其中，在满足预设条件下，所述二次空气装置在线监测模块基于所述线性氧传感器和所述控制模块所采集的数据确定实际的二次空气流量，并且基于预设方法确定预测的理论二次空气流量，通过比较实际的二次空气流量和预测的理论二次空气流量之间差异实现对所述二次空气阀的密封性监测。2.根据权利要求1所述的二次空气阀在线监测系统，其特征在于，所述预设条件具体包括：除二次空气泵、二次空气阀、二次空气控制阀外的相关部件无故障；上一次发动机停机时温度和本次起动时发动机温度差值超过10℃；发动机进气温度范围在5～50℃以内；发动机温度在30～110℃以内；二次空气泵线圈温度低于100℃；车速为0；当前环境压力和标准压力比值大于0.75；λ控制因子平均值偏离理论值范围在±0.1以内。3.根据权利要求1或2所述的二次空气阀在线监测系统，其特征在于，在满足预设条件下，所述二次空气装置在线监测模块基于所述线性氧传感器所采集的数据和所述控制模块相关数据确定实际的二次空气流量，并且基于预设方法确定预测的理论二次空气流量，通过比较实际的二次空气流量和预测的理论二次空气流量之间差异实现对所述二次空气阀的密封性监测，具体包括：所述二次空气装置在线监测模块关闭所述二次空气阀，同时开启所述二次空气泵；所述二次空气装置在线监测模块从所述控制模块处获取发动机进气流量、过量空气系数采集值、发动机气缸内过量空气系数和λ闭环控制因子均值来确定所述实际的二次空气流量；所述过量空气系数采集值为所述线性氧传感器所采集的值并发送给所述控制模块，所述发动机气缸内过量空气系数和λ闭环控制因子均值通过所述控制模块获取的发动机状态信息而计算得到；基于所述实际的二次空气流量和所述λ闭环控制因子均值偏差确定所述进气流量的偏差；根据向二次空气泵提供电源的蓄电池电量和二次空气理论流量的特性曲线确定初步理论流量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜松，宋同好，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22