一种混合动力车的氧传感器加热控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力车的氧传感器加热控制方法及系统，方法为：混合动力车的整车控制器HCU通过CAN总线给发动机ECU发送停机指令，发动机ECU接收到指令后，基于停机时间和标定的退出加热延迟时间共同判断氧传感器是否需要退出加热。停机时间在退出加热延迟时间限值内，氧传感器持续加热；若停机时间超出退出加热延迟时间限值，氧传感器退出加热，发动机重新启动后，需经过露点标定，标定之后氧传感器重新自加热。本发明专利技术以停机时间、预先标定的退出加热延迟时间以及露点标定的燃气量为判断基准，控制氧传感器作出相应动作，有效避免了氧传感器频繁加热、退出加热的更替，延长了氧传感器寿命，且确保了燃气喷射控制的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力车的氧传感器加热控制方法及系统
本专利技术属于天燃气发动机匹配混合动力
，尤其是涉及一种混合动力车的氧传感器加热控制方法及氧传感器加热控制系统。
技术介绍
气电混合动力车，即以天然气作为发动机能源，配合电动机来共同驱动车辆。其中的氧传感器是必不可少的反馈元件；有其特殊性，只有在高温时(端部达到300℃以上)其特性才能充分体现，才能输出电压；它在约750～780℃(工作温度)时，对混合气的变化反应最快。氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒，热棒受发动机电控电元ECU控制，以实现氧传感器的自加热。且排气管内部存在冷凝水时，冷凝水会对进行自加热的氧传感器内部原件造成冲击，导致损坏，因此往往需要，发动机启动后，通过一定的控制策略或控制装置，使氧传感器及周围的排气管内壁冷凝水被蒸干，防止氧传感器受到冷凝水冲击损坏。若混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降，因此在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向发动机电控电元ECU发出反馈信号，再由ECU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，也就是通过氧传感器，实现空燃比全程精确的闭环控制。现在车用天然气发动机匹配传统动力，发动机电控电元ECU通过监控发动机转速来控制氧传感器是否退出加热。当天然气发动机匹配混合动力时此控制方法会造成氧传感器频繁加热、退出加热，影响氧传感器寿命；同时氧传感器退出加热后，燃气的喷射无法进行闭环控制，影响燃气喷射控制的精确性。
技术实现思路
旨在克服上述现有技术中存在的不足，本专利技术解决的第一个问题是，提出了一种混合动力车的氧传感器加热控制方法，该控制方法有效避免了氧传感器频繁加热、退出加热的更替，延长了氧传感器寿命，且确保了燃气喷射控制的精确性。作为同一个技术构思，本专利技术所解决的第二个技术问题是提出了一种混合动力车的氧传感器加热控制系统本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案是：一种混合动力车的氧传感器加热控制方法，所述氧传感器加热控制方法包括以下步骤：S1、所述混合动力车的整车控制器HCU通过CAN总线向所述混合动力车的发动机控制单元ECU发送停机指令；S2、所述发动机控制单元ECU接收到停机指令后，基于停机时间及预先标定的退出加热延迟时间判断所述氧传感器是否需要退出自加热，若停机时间在预先标定的所述退出加热延迟时间限制之内，则执行步骤S3；若停机时间超出预先标定的所述退出加热延迟时间限制，则执行步骤S4；S3、所述氧传感器持续自加热，所述混合动力车的天然气发动机重新启动后，所述氧传感器快速进入空燃比闭环控制中，检测排气中氧气的浓度并向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号；S4、当停机时间超出预先标定的所述退出加热延迟时间限制时，所述氧传感器退出自加热，即所述氧传感器从空燃比闭环控制中退出，不再向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号；所述天然气发动机重新启动后，进行露点标定，标定之后所述氧传感器重新开始自加热，自加热到所述氧传感器工作温度时，所述氧传感器重新进入空燃比闭环控制中，继续检测排气中氧气的浓度并向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号。进一步，所述步骤S2中，所述退出加热延迟时间的标定方法包括：基于外界环境温度和所述天燃气发动机转速为零时获取的所述排气管温度，标定出所述排气管温度下降至100℃时所需的时间，该时间为所述退出加热延迟时间，其中所述排气管为安装有所述氧传感器的排气管。进一步，所述标定方法具体为：借助空调改变所述外界环境温度，在不同所述外界环境温度下，通过台架试验模拟标定出自所述发动机转速下降至零开始计时，直至所述排气管温度下降至100℃结束计时的计时时间，所述计时时间为所述退出加热延迟时间。进一步，所述步骤S4中，所述露点标定是指：通过台架试验模拟标定出所述天然气发动机在不同发动机冷却液温度下启动后需要喷射完多少燃气量，所述排气管温度才能达到100℃。进一步，所述步骤S4中，所述标定之后所述氧传感器重新开始自加热是指：所述发动机控制单元ECU基于所述天然气发动机启动时的所述发动机冷却液温度，控制燃气喷射系统喷射完所述台架试验模拟标定的相应所述燃气量，之后所述氧传感器重新开始自加热。本专利技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案是：一种混合动力车的氧传感器加热控制系统，所述控制系统包括发动机控制单元ECU和天然气发动机；所述控制系统还包括：设置于所述天然气发动机中排气管上的氧传感器和排气管温度传感器、设置于所述天然气发动机的缸体上且用于检测外界环境温度的环境温度传感器、设置于所述天然气发动机的缸体上且用于检测发动机冷却液温度的水温传感器；所述氧传感器、所述排气管温度传感器、所述环境温度传感器和所述水温传感器均与所述发动机控制单元ECU电连接；所述发动机控制单元ECU基于所述天然气发动机的停机时间以及所述氧传感器、所述环境温度传感器、所述排气管温度传感器和所述水温传感器传送的信号，控制所述氧传感器持续自加热、退出自加热或重新自加热。进一步，所述发动机控制单元ECU包括处理器模块、传感器自加热控制模块和标定数据预存模块；所述处理器模块用于获取所述氧传感器、所述环境温度传感器、所述排气管温度传感器和所述水温传感器传送的信号，用于根据获取的所述信号从所述标定数据预存模块中查找相应数据，并用于向所述传感器自加热控制模块发送指令；所述传感器自加热控制模块用于接收所述处理器模块指令后控制所述氧传感器持续自加热、退出自加热或重新自加热；所述标定数据预存模块用于存储通过台架试验获得的退出加热延迟时间标定数据表和露点标定数据表。进一步，所述处理器模块用于根据获取的所述外界环境温度和所述天燃气发动机转速为零时的所述排气管温度，从所述退出加热延迟时间标定数据表中查找出相对应的所述退出加热延迟时间，若所述停机时间在所述退出加热延迟时间限制之内，所述处理器模块用于向所述传感器自加热控制模块发送持续自加热指令，使所述传感器自加热控制模块控制所述氧传感器持续自加热；若所述停机时间超出所述退出加热延迟时间限制，所述处理器模块用于向所述传感器自加热控制模块发送退出自加热指令，使所述传感器自加热控制模块控制所述氧传感器退出自加热。进一步，所述天然气发动机在所述氧传感器退出自加热后再次启动时，所述处理器模块用于根据此时获取的所述发动机冷却液温度，从所述露点标定数据表中查找出所述天然气发动机需喷射的燃气量，且所述处理器模块用于在燃气喷射系统喷射完所述燃气量后，向所述传感器自加热控制模块发送重新自加热指令，使所述传感器自加热控制模块控制所述氧传感器重新自加热。进一步，所述混合动力车的整车控制器HCU与所述发动机控制单元ECU通过CAN总线实现相互之间的通信，所述整车控制器HCU用于向所述发动机控制单元ECU发送停机指令。采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：混合动力车的整车控制器HCU通过CAN总线给发动机ECU发送停机报文指令，发动机ECU接收到指令后，基于停机时间(转速为零到转速大于零之间的时间间隔为停机时间)、预先标定的退出加热延迟时间共同判断氧传感器是否需要退出加热。停机时间在预先标定的退出加热延迟时间限值之内，氧传感器保持持续加热的状态，发动机启动后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力车的氧传感器加热控制方法，其特征在于，所述氧传感器加热控制方法包括以下步骤:S1、所述混合动力车的整车控制器HCU通过CAN总线向所述混合动力车的发动机控制单元ECU发送停机指令；S2、所述发动机控制单元ECU接收到停机指令后，基于停机时间及预先标定的退出加热延迟时间判断所述氧传感器是否需要退出自加热，若停机时间在预先标定的所述退出加热延迟时间限制之内，则执行步骤S3；若停机时间超出预先标定的所述退出加热延迟时间限制，则执行步骤S4；S3、所述氧传感器持续自加热，所述混合动力车的天然气发动机重新启动后，所述氧传感器快速进入空燃比闭环控制中，检测排气中氧气的浓度并向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号；S4、当停机时间超出预先标定的所述退出加热延迟时间限制时，所述氧传感器退出自加热，即所述氧传感器从空燃比闭环控制中退出，不再向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号；所述天然气发动机重新启动后，进行露点标定，标定之后所述氧传感器重新开始自加热，自加热到所述氧传感器工作温度时，所述氧传感器重新进入空燃比闭环控制中，继续检测排气中氧气的浓度并向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车的氧传感器加热控制方法，其特征在于，所述氧传感器加热控制方法包括以下步骤:S1、所述混合动力车的整车控制器HCU通过CAN总线向所述混合动力车的发动机控制单元ECU发送停机指令；S2、所述发动机控制单元ECU接收到停机指令后，基于停机时间及预先标定的退出加热延迟时间判断所述氧传感器是否需要退出自加热，若停机时间在预先标定的所述退出加热延迟时间限制之内，则执行步骤S3；若停机时间超出预先标定的所述退出加热延迟时间限制，则执行步骤S4；S3、所述氧传感器持续自加热，所述混合动力车的天然气发动机重新启动后，所述氧传感器快速进入空燃比闭环控制中，检测排气中氧气的浓度并向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号；S4、当停机时间超出预先标定的所述退出加热延迟时间限制时，所述氧传感器退出自加热，即所述氧传感器从空燃比闭环控制中退出，不再向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号；所述天然气发动机重新启动后，进行露点标定，标定之后所述氧传感器重新开始自加热，自加热到所述氧传感器工作温度时，所述氧传感器重新进入空燃比闭环控制中，继续检测排气中氧气的浓度并向所述发动机控制单元ECU发出反馈信号。2.如权利要求1所述的混合动力车的氧传感器加热控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述退出加热延迟时间的标定方法包括：基于外界环境温度和所述天燃气发动机的转速为零时获取的所述排气管温度，模拟标定出所述排气管温度下降至100℃时所需的时间，该时间为所述退出加热延迟时间，其中所述排气管为安装有所述氧传感器的排气管。3.如权利要求2所述的混合动力车的氧传感器加热控制方法，其特征在于，所述标定方法具体为：借助空调改变所述外界环境温度，在不同所述外界环境温度下，通过台架试验模拟标定出自所述发动机转速下降至零开始计时，直至所述排气管温度下降至100℃结束计时的计时时间，所述计时时间为所述退出加热延迟时间。4.如权利要求1所述的混合动力车的氧传感器加热控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述露点标定是指：通过台架试验模拟标定出所述天然气发动机在不同发动机冷却液温度下启动后需要喷射完多少燃气量，所述排气管温度才能达到100℃。5.如权利要求4所述的混合动力车的氧传感器加热控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述标定之后所述氧传感器重新开始自加热是指：所述发动机控制单元ECU基于所述天然气发动机启动时的所述发动机冷却液温度，控制燃气喷射系统喷射完所述台架试验模拟标定的相应所述燃气量，之后所述氧传感器重新开始自加热。6.一种混合动力车的氧传感器加热控制系统，所述控制系统包括发动机控制单元ECU和天然气发动机；其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，席时文，刘旭东，
申请(专利权)人：潍柴西港新能源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37