[发明专利]一种发动机催化器劣化诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机催化器劣化诊断方法。

背景技术

三元催化器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件，安装于汽车排气系统中，其工作温度达到300°以上时，在贵金属铂、铑、钯的催化作用下，能将汽车燃烧产生的CO、HC、NOx等有害气体发生氧化还原化学反应，转化为CO2、H2O、N2，从而净化汽车尾气。三元催化器是降低排放的最有效途径，若三元催化器劣化，则会造成其不起催化转换作用而影响排放升高。《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(国五)》排放标准中要求必须测试催化器效率，由于催化器效率测试过程中一定会增加排放，因此寻求一种高效的催化器劣化诊断方法尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机催化器劣化诊断方法。它的测试速率高、诊断结果稳定准确、排放影响小。

本发明的技术方案为：一种发动机催化器劣化诊断方法，包括以下步骤：

步骤1：在空燃比控制闭环的前提下提高进气量，为催化器的诊断作好准备；

步骤2：清空催化器内的氧气，使催化器的前氧传感器和后氧传感器均变为高电压信号；

步骤3：逐渐恢复发动机至最佳点火状态，通过计时器记录前氧传感器变为低电压信号至后氧传感器变为低电压信号的时间间隔即初始储氧时间OSC，同时存储诊断过程中催化器温度和发动机负荷；

步骤4：根据诊断过程中催化器的温度和发动机的负荷对初始储氧时间OSC进行补偿和滤波，得到最终储氧时间OSC_Final；

步骤5：将最终储氧时间OSC_Final与阈值储氧时间OSC_Faillimit进行比较，得出催化器是否劣化的诊断结论；

步骤6：将发动机和催化器恢复至正常工作状态，诊断结束。

进一步的，在进行步骤1前，发动机的转速、加速踏板的开度、车速、进气量需要保持稳定。所述保持稳定是指发动机的转速、加速踏板的开度、车速、进气量不变，或允许在不变值的正负5％范围内变动。

进一步的，步骤1中，提高进气量的方式为：逐渐降低发动机的点火效率并增大发动机怠速的转速目标值。

进一步的，步骤2中，清空催化器内氧气的方式为：在空燃比控制开环的前提下降低空燃比和发动机的点火效率。

进一步的，步骤3中，通过增大空燃比和发动机的点火效率来恢复发动机至最佳点火状态。

进一步的，步骤3中，所述计时器的计时时间超过计时标定值时，终止诊断，同时得出催化器没有劣化的诊断结论。

进一步的，步骤4中，所述最终储氧时间OSC_Final通过以下步骤得到:

①、据饱和吸氧阶段阶段存储的催化器平均温度和发动机平均负荷对初始储氧时间进行补偿，得到修正后的储氧时间值OSC_Norm：OSC_Norm＝OSC×f(Cat_T)×f(InletAir_dm)

其中，f(Cat_T)为催化器温度Cat_T的温度补偿因子，f(InletAir_dm)为进气流量InletAir_dm的进气流量补偿因子；

②、对修正后的储氧时间值OSC_Norm进行滤波，得到最终储氧时间OSC_Final：

OSC_Final＝(1-EWMA)×OSC_Old+EWMA×OSC_Norm，

其中OSC_Old为上一次催化器诊断的储氧时间值，EWMA为滤波系数。

进一步的，步骤5中：

若所述最终储氧时间OSC_Final大于阈值储氧时间OSC_Faillimit，表明催化器正常；

若所述最终储氧时间OSC_Final小于或等于所述阈值储氧时间OSC_Faillimit，表明催化器劣化。

进一步的，步骤6中：所述诊断结束时，所述空燃比为理论空燃比，发动机怠速转速目标值为正常怠速转速目标值，发动机的空燃比控制为闭环模式。

更进一步的，所述阈值储氧时间OSC_Faillimit由排放试验标定获得。