本發(fā)明屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能控制領(lǐng)域，具體涉及一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置及其使用方法，適用于實(shí)現(xiàn)對(duì)過量空氣系數(shù)的及時(shí)校正。

背景技術(shù)：

寬域氧傳感器通常安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上，其主要通過測(cè)量氧濃度來反饋實(shí)測(cè)的過量空氣系數(shù)，由ecu接收后對(duì)比實(shí)測(cè)值和目標(biāo)值差距來對(duì)噴油量進(jìn)行補(bǔ)償（增加或減少），這就是目前普遍使用的燃油閉環(huán)控制方法，該方法依托于氧傳感器本身的測(cè)量特性——反饋電壓和過量空氣系數(shù)的函數(shù)關(guān)系，通過反饋的電壓值就能知道當(dāng)前工況下的過量空氣系數(shù)是多少。

中國專利申請(qǐng)公布號(hào)為cn102022204a，申請(qǐng)公布日為2011年4月20日的發(fā)明專利公開了一種基于can總線用于汽車氣缸的空燃比分析裝置及其分析方法，該裝置包括用于計(jì)算得到的過量空氣系數(shù)處理模塊，該過量空氣系數(shù)處理模塊通過can總線將過量空氣系數(shù)λ值及廢氣中含氧百分比反饋給氣缸的ecu單元，進(jìn)而調(diào)節(jié)ecu噴油持續(xù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。由于氧傳感器在使用過程中只能假定其測(cè)量特性是不變的，而隨著氧傳感器使用時(shí)間的延長，其測(cè)量特性會(huì)出現(xiàn)微小變化，此時(shí)再用之前的函數(shù)關(guān)系無法真實(shí)反映當(dāng)前工況的實(shí)測(cè)過量空氣系數(shù)，因此會(huì)造成反饋控制的不準(zhǔn)確性，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、油耗變大，當(dāng)出現(xiàn)特性偏移過大時(shí)只能更換氧傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的無法保證過量空氣系數(shù)測(cè)量的真實(shí)性問題，提供一種能夠及時(shí)有效的校正過量空氣系數(shù)、保證測(cè)量真實(shí)性的寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置及其使用方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置，包括過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊、校正條件判斷模塊、自學(xué)習(xí)模塊、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊，所述自學(xué)習(xí)模塊用于校正過量空氣系數(shù)，其輸入端與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊、校正條件判斷模塊、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊、寬域氧傳感器的輸出端電連。

所述校正條件判斷模塊包括車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊，所述車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊的輸出端均與自學(xué)習(xí)模塊的輸入端電連。

所述裝置還包括車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊、環(huán)境濕度檢測(cè)模塊，所述車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊的輸出端均與自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊的輸入端電連。

一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置的使用方法，依次包括以下步驟：

s1、所述自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊實(shí)時(shí)判斷是否滿足自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件，若是，執(zhí)行s2；

s2、所述自學(xué)習(xí)模塊接收來自寬域氧傳感器的過量空氣系數(shù)檢測(cè)值信號(hào)和過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊的信號(hào)后計(jì)算出過量空氣系數(shù)檢測(cè)值與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值的比值，并記為factor；

s3、所述校正條件判斷模塊實(shí)時(shí)判斷是否滿足校正條件，若是，執(zhí)行s4；

s4、所述寬域氧傳感器將當(dāng)前檢測(cè)到的過量空氣系數(shù)信號(hào)值發(fā)送至自學(xué)習(xí)模塊，隨后自學(xué)習(xí)模塊將該過量空氣系數(shù)信號(hào)值除以factor得到校正后的信號(hào)值，并將該校正后的信號(hào)值在過量空氣系數(shù)與信號(hào)值的函數(shù)關(guān)系表中所對(duì)應(yīng)的過量空氣系數(shù)作為校正后的過量空氣系數(shù)。

所述校正條件判斷模塊包括車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊，所述車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊的輸出端均與自學(xué)習(xí)模塊的輸入端電連；

步驟s3中，所述校正條件為車輛處于正常行駛狀態(tài)且滿足燃油閉環(huán)控制條件。

所述裝置內(nèi)還設(shè)置有車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊、環(huán)境濕度檢測(cè)模塊，所述車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊的輸出端均與自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊的輸入端電連；

步驟s1中，所述自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件為環(huán)境濕度小于設(shè)定值，車輛在連續(xù)的時(shí)間t內(nèi)處于掛擋滑行狀態(tài)且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于設(shè)定值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置包括過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊、校正條件判斷模塊、自學(xué)習(xí)模塊、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊，自學(xué)習(xí)模塊用于校正過量空氣系數(shù)，其輸入端與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊、校正條件判斷模塊、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊、寬域氧傳感器的輸出端電連，使用時(shí)，自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊控制激活自學(xué)習(xí)模塊，自學(xué)習(xí)模塊先計(jì)算得到自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件下過量空氣系數(shù)檢測(cè)值與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值的比值factor，當(dāng)校正條件判斷模塊檢測(cè)車輛工況滿足校正條件時(shí)，自學(xué)習(xí)模塊將該工況下寬域氧傳感器測(cè)得的過量空氣系數(shù)信號(hào)值除以factor后所對(duì)應(yīng)的過量空氣系數(shù)作為校正后的過量空氣系數(shù)，該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)過量空氣系數(shù)及時(shí)、有效的校正，不僅保證了寬域氧傳感器實(shí)測(cè)的過量空氣系數(shù)的真實(shí)性，使得發(fā)動(dòng)機(jī)能夠有效發(fā)揮其性能特性，而且也延長了寬域氧傳感器的使用壽命。因此，本發(fā)明不僅保證了寬域氧傳感器實(shí)測(cè)的過量空氣系數(shù)的真實(shí)性，而且延長了寬域氧傳感器的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1、校正條件判斷模塊2、車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22、自學(xué)習(xí)模塊3、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4、寬域氧傳感器5、車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7、環(huán)境濕度檢測(cè)模塊8。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參見圖1，一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置，包括過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1、校正條件判斷模塊2、自學(xué)習(xí)模塊3、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4，所述自學(xué)習(xí)模塊3用于校正過量空氣系數(shù)，其輸入端與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1、校正條件判斷模塊2、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4、寬域氧傳感器5的輸出端電連。

所述校正條件判斷模塊2包括車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22，所述車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22的輸出端均與自學(xué)習(xí)模塊3的輸入端電連。

所述裝置還包括車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7、環(huán)境濕度檢測(cè)模塊8，所述車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7的輸出端均與自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4的輸入端電連。

一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置的使用方法，依次包括以下步驟：

s1、所述自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4實(shí)時(shí)判斷是否滿足自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件，若是，執(zhí)行s2；

s2、所述自學(xué)習(xí)模塊3接收來自寬域氧傳感器5的過量空氣系數(shù)檢測(cè)值信號(hào)和過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1的信號(hào)后計(jì)算出過量空氣系數(shù)檢測(cè)值與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值的比值，并記為factor；

s3、所述校正條件判斷模塊2實(shí)時(shí)判斷是否滿足校正條件，若是，執(zhí)行s4；

s4、所述寬域氧傳感器5將當(dāng)前檢測(cè)到的過量空氣系數(shù)信號(hào)值發(fā)送至自學(xué)習(xí)模塊3，隨后自學(xué)習(xí)模塊3將該過量空氣系數(shù)信號(hào)值除以factor得到校正后的信號(hào)值，并將該校正后的信號(hào)值在過量空氣系數(shù)與信號(hào)值的函數(shù)關(guān)系表中所對(duì)應(yīng)的過量空氣系數(shù)作為校正后的過量空氣系數(shù)。

所述校正條件判斷模塊2包括車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22，所述車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22的輸出端均與自學(xué)習(xí)模塊3的輸入端電連；

步驟s3中，所述校正條件為車輛處于正常行駛狀態(tài)且滿足燃油閉環(huán)控制條件。

所述裝置還包括車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7、環(huán)境濕度檢測(cè)模塊8，所述車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7的輸出端均與自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4的輸入端電連；

步驟s1中，所述自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件為環(huán)境濕度小于設(shè)定值，車輛在連續(xù)的時(shí)間t內(nèi)處于掛擋滑行狀態(tài)且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于設(shè)定值。

本發(fā)明的原理說明如下：

本發(fā)明提供了一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置及其使用方法，使寬域氧氧傳感器在使用的過程中能在滿足自學(xué)習(xí)條件下激活自身特性校正功能，以在空氣中的氧濃度作為參考值來及時(shí)校正氧傳感器的特性，當(dāng)不滿足自學(xué)習(xí)條件時(shí)則會(huì)使用當(dāng)前已經(jīng)自學(xué)習(xí)得到的factor值。

自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件：當(dāng)整車處于掛擋滑行狀態(tài)時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于某設(shè)定轉(zhuǎn)速，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)切斷燃油噴射，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣管道內(nèi)都流動(dòng)的是純空氣。如果該狀態(tài)持續(xù)了一段時(shí)間，則認(rèn)為已具備了把當(dāng)前狀態(tài)下氧濃度對(duì)應(yīng)的電壓值作為參考值的條件一；如果ecu所測(cè)的環(huán)境濕度小于某設(shè)定值，則認(rèn)為此時(shí)的空氣濕度滿足適合氧傳感器特性修正的條件二。當(dāng)條件一、二都滿足就會(huì)激活自學(xué)習(xí)模塊3。

本發(fā)明所述車輛正常行駛是指車輛處于非掛擋滑行狀態(tài)。

實(shí)施例1：

參見圖1，一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置，包括過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1、校正條件判斷模塊2、自學(xué)習(xí)模塊3、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4、車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7、環(huán)境濕度檢測(cè)模塊8，所述校正條件判斷模塊2包括車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22，所述自學(xué)習(xí)模塊3用于校正過量空氣系數(shù)，其輸入端與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1、車輛正常行駛狀態(tài)判斷模塊21、燃油閉環(huán)控制條件判斷模塊22、自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4、寬域氧傳感器5的輸出端電連，所述車輛掛擋滑行狀態(tài)判斷模塊6、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊7的輸出端均與自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4的輸入端電連。

一種寬域氧傳感器的特性自學(xué)習(xí)裝置的使用方法，依次包括以下步驟：

s1、所述自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件判斷模塊4實(shí)時(shí)判斷是否滿足自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件，若是，執(zhí)行s2，其中，所述自學(xué)習(xí)啟動(dòng)條件為環(huán)境濕度小于設(shè)定值、車輛在連續(xù)的時(shí)間t內(nèi)處于掛擋滑行狀態(tài)且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于設(shè)定值；

s2、所述自學(xué)習(xí)模塊3接收來自寬域氧傳感器5的過量空氣系數(shù)檢測(cè)值信號(hào)和過量空氣系數(shù)標(biāo)定值存儲(chǔ)模塊1的信號(hào)后計(jì)算出過量空氣系數(shù)檢測(cè)值與過量空氣系數(shù)標(biāo)定值的比值，并記為factor；

s3、所述校正條件判斷模塊2實(shí)時(shí)判斷是否滿足校正條件，若是，執(zhí)行s4，其中，所述校正條件為車輛處于正常行駛狀態(tài)且滿足燃油閉環(huán)控制條件；

s4、所述寬域氧傳感器5將當(dāng)前檢測(cè)到的過量空氣系數(shù)信號(hào)值發(fā)送至自學(xué)習(xí)模塊3，隨后自學(xué)習(xí)模塊3將該過量空氣系數(shù)信號(hào)值除以factor得到校正后的信號(hào)值，并將該校正后的信號(hào)值在過量空氣系數(shù)與信號(hào)值的函數(shù)關(guān)系表中所對(duì)應(yīng)的過量空氣系數(shù)作為校正后的過量空氣系數(shù)。

為考察本發(fā)明方法的有效性，本實(shí)施例進(jìn)行了以下試驗(yàn)：

在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行非掛擋滑行工況下的試驗(yàn)，經(jīng)過幾十小時(shí)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降了5%左右，此時(shí)更換新的寬域氧氧傳感器，隨后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)再次進(jìn)行無掛擋滑行工況下的試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率馬上恢復(fù)；使用本發(fā)明方法并加上掛擋滑行工況后，發(fā)動(dòng)機(jī)功率在幾百個(gè)小時(shí)的持續(xù)試驗(yàn)中無明顯變化。

上述試驗(yàn)說明本發(fā)明方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)過量空氣系數(shù)及時(shí)、有效的校正。