[实用新型]基于发动机控制器的汽车氧传感器老化模拟及空燃比调节系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车发动机电喷控制技术领域，特别是汽车 OBD(OnBoardDiagnosis在线诊断)系统氧传感器老化模拟及空燃 比调节系统。

背景技术

氧传感器工作在高温环境下，不可避免会产生老化。尤其是在发 动机刚启动时，排气中过剩的燃油会在氧传感器的表面产生燃烧反 应，使传感元件局部表面温度过高而加速传感器老化。根据OBD法 规要求，发动机控制器须对氧传感器信号进行监测，如果诊断出氧传 感器老化到一定程度，致使整车排放性能超出法规要求，通过仪表盘 的故障灯提醒用户更换氧传感器。

发动机控制器对氧传感器老化程度的监测能力通常是在发动机 标定和匹配过程中通过循环工况排放实验和实车道路实验来测试。因 氧传感器自然老化的过程比较慢，目前各电喷系统供应商的常规做法 是实验时在正常氧传感器与发动机控制器之间接入专用的模拟电路 盒子对氧传感器信号进行处理以模拟老化的氧传感器。这类模拟电路 盒子成本较高，且使用不方便，在使用一段时间后硬件可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理的无需专用的模拟电 路盒子的基于发动机控制器的汽车氧传感器老化模拟及空燃比调节 系统，通过氧传感器、发动机控制器和发动机本体呈闭环连接，实现 对正常氧传感器的老化模拟，并通过发动机控制算法模块将混合气中 空气与燃料之间的质量的比例控制在理论空燃比附近。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括呈闭环 连接的氧传感器、发动机控制器和发动机本体，所述发动机控制器包 括有源滤波电路、标定数据存储单元、信号处理模块和发动机控制算 法模块；其中，

所述氧传感器检测汽车排气中氧的浓度，并将氧传感器信号传输 至有源滤波电路；

所述有源滤波电路去除氧传感器信号中的尖峰毛刺，将处理后的 信号传输至信号处理模块；

所述信号处理模块根据标定数据存储单元里预先设定的参数对 氧传感器信号进行老化模拟处理，并将处理后的信号传输至发动机控 制算法模块；

发动机控制算法模块根据氧传感器信号反映的空燃比浓稀程度 调节发动机的喷油脉宽以控制发动机内混合气的燃烧，燃烧后的气体 由发动机本体的排气管排出，并由氧传感器再次检测，从而形成一个 闭环反馈系统。

本实用新型包括呈闭环连接的氧传感器、发动机控制器和发动机 本体，所述发动机控制器包括有源滤波电路、标定数据存储单元、信 号处理模块和发动机控制算法模块。所述氧传感器检测汽车排气中氧 的浓度，并将氧传感器信号传输至有源滤波电路。所述有源滤波电路 去除氧传感器信号中的尖峰毛刺，将处理后的信号传输至信号处理模 块。所述信号处理模块根据标定数据存储单元里预先设定的参数对氧 传感器信号进行老化模拟处理，并将处理后的信号传输至发动机控制 算法模块。发动机控制算法模块根据氧传感器信号反映的空燃比浓稀 程度调节发动机的喷油脉宽以控制发动机内混合气的燃烧，燃烧后的 气体由发动机本体的排气管排出，并由氧传感器再次检测，从而形成 一个闭环反馈系统。

与现有技术相比，本实用新型无需专用的模拟电路盒子，通过氧 传感器、发动机控制器和发动机本体呈闭环连接，实现对正常氧传感 器的老化模拟，并通过发动机控制算法模块将混合气中空气与燃料之 间的质量的比例控制在理论空燃比附近。

进一步，所述有源滤波电路的信号输出端与信号处理模块的信号 输入端连接，所述标定数据存储单元与信号处理模块连接，所述信号 处理模块的信号输出端与发动机控制算法模块连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有结构合理的优点，本 实用新型无需专用的模拟电路盒子，通过氧传感器、发动机控制器和 发动机本体呈闭环连接，实现对正常氧传感器的老化模拟，并通过发 动机控制算法模块将混合气中空气与燃料之间的质量的比例控制在 理论空燃比附近。

附图说明

图1是本实用新型的原理结构示意图。

图2是氧传感器信号上升沿老化模拟前后的波形对比图。

图3是氧传感器信号下降沿老化模拟前后的波形对比图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效 易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。