一种发动机排放闭环控制方法及系统技术方案

本申请涉及车辆自动控制技术领域，特别是涉及一种发动机排放闭环控制方法及系统，该方法包括：如果当前工况参数满足预设的稳定工况条件，则在预先存储的工况参数、空燃比振幅和变化周期时长的对应关系中，查询当前工况参数对应的目标空燃比振幅和变化周期时长；根据预设的基准空燃比和目标空燃比振幅，确定各变化周期对应的目标空燃比；针对每个变化周期，在目标空燃比变化周期时长中，获取经三元催化器处理前后对应的实际空燃比和排气流量；进而确定三元催化器的实际储氧量；结合预设的标定储氧量，确定三元催化器的老化因子。采用本申请可以实时确定老化因子，实时修正目标空燃比的振幅和周期以及三元催化器因老化导致的窗口偏移。偏移。偏移。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机排放闭环控制方法及系统


[0001]本申请涉及车辆自动控制
，特别是涉及一种发动机排放闭环控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，为了保证发动机的废气排放符合排放标准，车辆通常设置三元催化器，以降低排气中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物等有害气体的成份。为了同时保证三种有害气体有较高的转化效率，必须把发动机的空燃比控制在一个空燃比范围内，该空燃比范围也称之为三元催化器的窗口。
[0003]汽车通常有两个氧传感器，包括一个前氧传感器和一个后氧传感器。发动机的排放闭环控制系统包括前氧前馈和后氧反馈。前氧前馈的过程为电子控制单元根据空燃比振幅和空燃比周期输出的一个混合气浓度周期性变化的信号，并根据该信号调整喷油量，前氧闭环根据前氧传感器反馈的空燃比与目标空燃比的偏差，对喷油量进行修正。
[0004]后氧反馈的过程为后氧传感器获取经三元催化器净化处理后的废气的空燃比，用于监测催化器中的空燃比状态，并将该空燃比反馈给电子控制单元，电子控制单元对比后氧目标空燃比，确定三元催化器的窗口偏移量修正，进而更新三元催化器的窗口。
[0005]伴随着车辆的里程数增加，三元催化器存在老化问题，目前的车辆厂商根据台架模拟的固定状态的老化催化器进行标定，仅预设窗口偏移量进行覆盖。但是，针对三元催化器不同程度的老化，使用固定的前后氧控制参数显然无法达到最优的修正效果。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种发动机排放闭环控制方法及系统。
[0007]第一方面，提供了一种发动机排放闭环控制系统，所述系统包括前氧传感器、后氧传感器、三元催化器、电子控制单元和燃油量控制装置；其中，
[0008]所述电子控制单元，用于获取发动机的当前工况参数，并判断所述当前工况参数是否满足预设的稳定工况条件；
[0009]所述电子控制单元，还用于如果所述当前工况参数满足预设的稳定工况条件，则在预先存储的工况参数、空燃比振幅和空燃比变化周期时长的对应关系中，查询所述当前工况参数对应的目标空燃比振幅和目标空燃比变化周期时长；
[0010]所述电子控制单元，还用于根据预设的基准空燃比和所述目标空燃比振幅，确定各空燃比变化周期对应的目标空燃比；
[0011]所述电子控制单元，还用于针对每个空燃比变化周期，在目标空燃比变化周期时长中，按照该空燃比变化周期对应的目标空燃比控制燃油量控制装置向所述发动机输入可燃混合气，并获取经三元催化器处理前的废气对应的实际空燃比和经三元催化器处理后的废气的排气流量；
[0012]所述电子控制单元，还用于根据预设测量时长中各所述空燃比变化周期对应的所
述实际空燃比和所述排气流量，确定三元催化器的实际储氧量；
[0013]所述电子控制单元，还用于根据所述实际储氧量和预设的标定储氧量，确定所述三元催化器的老化因子。
[0014]作为一种可选地实施方式，所述电子控制单元，还用于：
[0015]所述根据预设测量时长中各所述空燃比变化周期对应的所述实际空燃比和所述排气流量，确定三元催化器的实际储氧量的计算公式为：
[0016][0017]其中，Osc为三元催化器的实际储氧量，t1为测量起始时刻、t2为测量结束时刻，(t2
‑
t1)为预设测量时长，lambda为实际空燃比，massflow为排气流量。
[0018]作为一种可选地实施方式，所述电子控制单元，还用于：
[0019]计算所述实际储氧量与所述预设的标定储氧量的差值；
[0020]将所述差值的绝对值与所述预设的标定储氧量的比值，确定为所述三元催化器的老化因子。
[0021]作为一种可选地实施方式，所述发动机的当前工况参数包括发动机转速、发动机进气量、空燃比闭环状态和三元催化器温度，所述电子控制单元，还用于：
[0022]如果所述发动机转速处于预设的转速范围内，且所述发动机转速的变化率小于或等于预设的第一变化率阈值；且，
[0023]所述发动机进气量处于预设的进气量范围内，且所述发动机进气量的变化率小于或等于预设的第二变化率阈值；且，
[0024]所述空燃比闭环状态处于预设的空燃比范围内，且所述空燃比闭环状态的变化率小于或等于预设的第三变化率阈值；且，
[0025]所述三元催化器温度处于预设的温度范围内，且所述三元催化器温度的变化率小于或等于预设的第四变化率阈值，则所述发动机的当前工况参数满足所述预设的稳定工况条件。
[0026]作为一种可选地实施方式，所述电子控制单元，还用于：
[0027]计算预设的储氧量阈值与所述预设的标定储氧量的差值；
[0028]将所述差值的绝对值与所述预设的标定储氧量的比值，确定为所述三元催化器的老化边界因子；
[0029]如果所述老化因子大于所述老化边界因子，则根据所述老化因子，确定目标空燃比振幅变化量和周期时长变化量，并根据所述目标空燃比振幅变化量和所述周期时长变化量，更新所述目标空燃比；
[0030]根据所述老化因子，更新所述三元催化器的窗口偏移量。
[0031]第二方面，提供了一种发动机排放闭环控制方法，所述方法包括：
[0032]获取发动机的当前工况参数，并判断所述当前工况参数是否满足预设的稳定工况条件；
[0033]如果所述当前工况参数满足预设的稳定工况条件，则在预先存储的工况参数、空燃比振幅和空燃比变化周期时长的对应关系中，查询所述当前工况参数对应的目标空燃比
振幅和目标空燃比变化周期时长；
[0034]根据预设的基准空燃比和所述目标空燃比振幅，确定各空燃比变化周期对应的目标空燃比；
[0035]针对每个空燃比变化周期，在目标空燃比变化周期时长中，按照该空燃比变化周期对应的目标空燃比控制燃油量控制装置向所述发动机输入可燃混合气，并获取经三元催化器处理前的废气对应的实际空燃比和经三元催化器处理后的废气的排气流量；
[0036]根据预设测量时长中各所述空燃比变化周期对应的所述实际空燃比和所述排气流量，确定三元催化器的实际储氧量；
[0037]根据所述实际储氧量和预设的标定储氧量，确定所述三元催化器的老化因子。
[0038]作为一种可选地实施方式，所述根据预设测量时长中各所述空燃比变化周期对应的所述实际空燃比和所述排气流量，确定三元催化器的实际储氧量的计算公式为：
[0039][0040]其中，Osc为三元催化器的实际储氧量，t1为测量起始时刻、t2为测量结束时刻，(t2
‑
t1)为预设测量时长，lambda为实际空燃比，massflow为排气流量。
[0041]作为一种可选地实施方式，所述根据所述实际储氧量和预设的标定储氧量，确定所述三元催化器的老化因子，包括：
[0042]计算所述实际储氧量与所述预设的标定储氧量的差值；
[0043]将所述差值的绝对值与所述预设的标定储氧量的比值，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机排放闭环控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取发动机的当前工况参数，并判断所述当前工况参数是否满足预设的稳定工况条件；如果所述当前工况参数满足预设的稳定工况条件，则在预先存储的工况参数、空燃比振幅和空燃比变化周期时长的对应关系中，查询所述当前工况参数对应的目标空燃比振幅和目标空燃比变化周期时长；根据预设的基准空燃比和所述目标空燃比振幅，确定各空燃比变化周期对应的目标空燃比；针对每个空燃比变化周期，在目标空燃比变化周期时长中，按照该空燃比变化周期对应的目标空燃比控制燃油量控制装置向所述发动机输入可燃混合气，并获取经三元催化器处理前的废气对应的实际空燃比和经三元催化器处理后的废气的排气流量；根据预设测量时长中各所述空燃比变化周期对应的所述实际空燃比和所述排气流量，确定三元催化器的实际储氧量；根据所述实际储氧量和预设的标定储氧量，确定所述三元催化器的老化因子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设测量时长中各所述空燃比变化周期对应的所述实际空燃比和所述排气流量，确定三元催化器的实际储氧量的计算公式为：其中，Osc为三元催化器的实际储氧量，t1为测量起始时刻、t2为测量结束时刻，(t2
‑
t1)为预设测量时长，lambda为实际空燃比，massflow为排气流量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际储氧量和预设的标定储氧量，确定所述三元催化器的老化因子，包括：计算所述实际储氧量与所述预设的标定储氧量的差值；将所述差值的绝对值与所述预设的标定储氧量的比值，确定为所述三元催化器的老化因子。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机的当前工况参数包括发动机转速、发动机进气量、空燃比闭环状态和三元催化器温度，所述判断所述当前工况参数是否满足预设的稳定工况条件，包括：如果所述发动机转速处于预设的转速范围内，且所述发动机转速的变化率小于或等于预设的第一变化率阈值；且，所述发动机进气量处于预设的进气量范围内，且所述发动机进气量的变化率小于或等于预设的第二变化率阈值；且，所述空燃比闭环状态处于预设的空燃比范围内，且所述空燃比闭环状态的变化率小于或等于预设的第三变化率阈值；且，所述三元催化器温度处于预设的温度范围内，且所述三元催化器温度的变化率小于或等于预设的第四变化率阈值，则所述发动机的当前工况参数满足所述预设的稳定工况条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算预设的储氧量阈值与所述预设的标定储氧量的差值；将所述差值的绝对值与所述预设的标定储氧量的比值，确定为所述三元催化器的老化边界因子；如果所述老化因子大于所述老化边界因子，则根据所述老化因子，确定目标空燃比振幅变化量和周期时长变化量，并根据所述目标空燃比振幅变化量和所述周期时长变化量，更新所述目标空燃比；根据所述老化因子，更新所述三元催化器的窗口偏移量。6.一种发动机排放闭环控制系统，其特征在于，所述系统包括前氧传感器、后氧传感器、三元催化器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，任强，王国栋，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：