[发明专利]基于Lambda闭环控制的氧传感器劣化模拟器控制偏差的校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电喷OBD(在线诊断系统)系统，特别是涉及一种基 于Lambda(过量空气系数，同空燃比一样表示混合气的浓度)控制的氧 传感器劣化模拟器控制偏差的校准方法。

背景技术

OBD法规要求汽车电喷OBD系统必须监测控制排放的重要部件氧传感 器的劣化。随着氧传感器劣化程度的加深，车辆的排放将越来越恶化，OBD 法规要求汽车电喷OBD系统必须在氧传感器劣化程度达到能够导致车辆 排放超过OBD法规限值之前报出氧传感器劣化的故障。为此，在氧传感器 劣化监测功能的标定过程中，以及整车厂在向权力机关演示氧传感器劣化 监测功能时都需要用氧传感器劣化模拟器来模拟氧传感器的劣化故障。氧 传感器劣化模拟器的工作原理是将氧传感器信号延迟一定的时间后再输 入ECU，不同的延迟时间代表了不同程度的氧传感器的劣化。然而不同模 拟器由于存在控制偏差的差异，会存在在设定相同的延迟时间的情况下， 由于实际延迟时间的差异导致匹配试验或演示试验结果的差异，严重时会 导致演示试验失败(报不出故障或排放超限)。因此，有必要对氧传感器 劣化模拟器控制偏差进行校准。

而当前国内需要用到氧传感器劣化模拟器的企业(电喷系统供应商和 整车厂)对模拟器控制偏差基本没有控制，包括从德国ETAS公司购买的 氧传感器劣化模拟器，也没有对控制偏差进行标注。如果需要对模拟器控 制偏差进行校对，一般的做法是用示波器监测输入和输出的氧传感器信号 跳变的时间差。因此，需要有专业的示波器设备和试验工程师使用该设备 的特殊技能。由于试验得到的是模拟信号，试验数据的处理和最终试验结 果的获取过程比较繁琐，另外，偶然因素和人为因素对试验结果影响较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于Lambda控制的氧传感器劣 化模拟器控制偏差的校准方法，能够避免由不同模拟器控制偏差而导致的 试验结果的差异，而且方便快捷。

为解决上述技术问题，本发明的基于Lambda控制的氧传感器劣化模 拟器控制偏差的校准方法是：测量Lambda闭环控制周期在不同劣化模拟 延迟时间下的值，并将所得到测量值分别与Lambda闭环控制周期在不同 劣化模拟延迟时间下的理论计算值相比较，得到测量值与理论计算值的差 值，并根据该差值计算氧传感器劣化模拟器的控制偏差，依据该控制偏差 对所述氧传感器劣化模拟器进行校准。

所述控制偏差为比例偏差。相关的试验结果表明，氧传感器劣化模拟 器对劣化模拟延迟时间的控制偏差来由内部计数器的误差累积而成，因而 与劣化模拟延迟时间成比例，通过该方法得到该比例偏差后，对该模拟器 而言，对设定的劣化模拟延迟时间进行该比例修正后，就能得到实际的劣 化模拟延迟时间。

本发明是基于对Lambda闭环控制(PI控制)相关特征参数(死时间、 控制周期、Lambda目标偏差等)的研究而得到的一种对氧传感器劣化模 拟器控制偏差实现快速便捷校准的方法。采用本发明的方法，任何一个标 定工程师只要进行一组不同氧传感器劣化模拟器劣化模拟延迟时间下的 Lambda闭环控制的测量，将测量文件读入为之开发的软件，就能方便快 捷地得到该氧传感器劣化模拟器对劣化模拟延迟时间的控制偏差，从而保 证了在不同氧传感器劣化模拟器上进行的氧传感器劣化试验结果的一致 性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明采用的氧传感器劣化模拟器控制偏差标定软件界面图；

图2是Lambda闭环控制过程中调节量fr变化示意图；

图3是极限情况(I＝0，P＝2ΔL)下调节量fr变化情况示意图；

图4是极限情况(P＝0)下调节量fr变化情况示意图；

图5是氧传感器周期劣化情况下调节量fr变化情况示意图；

图6是Lambda闭环控制调节量fr达到限值时的情况示意图；

图7是氧传感器特性曲线图；

图8是验证试验中不同氧传感器周期劣化模拟延迟的情况下Lambda 控制周期测量值与计算值的比较图；

图9是验证试验中不同氧传感器劣化模拟器设定的延迟时间下延迟 时间控制的比例偏差图；

图10是验证试验中修正后的Lambda闭环控制周期的计算值与测量值 的比较图；