阅读说明：本技术 用于判断车辆催化转化器中的错误的系统和方法 (System and method for determining errors in a vehicle catalytic converter ) 是由 李圣夏 于 2019-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种用于判断车辆催化转化器中的错误的系统和方法,防止误判断并提高判断的可靠性。该方法通过考虑燃料喷射状态和燃料喷射切断状态两者来判断催化转化器中是否发生错误。(The invention discloses a system and a method for determining an error in a catalytic converter of a vehicle, preventing misdetermination and improving reliability of determination. The method determines whether an error occurs in the catalytic converter by considering both the fuel injection state and the fuel injection cut state.)

用于判断车辆催化转化器中的错误的系统和方法

技术领域

本公开涉及一种用于判断车辆催化转化器中的错误的系统和方法，更具体地，涉及一种在判断催化转化器中是否发生错误时防止误判断的系统和方法。

背景技术

现今的诸如汽油发动机的内燃发动机在汽缸中燃烧燃料并使用由此产生的热能作为动力源。因此，排气包含有害成分，例如燃烧产生的氮氧化物和不完全燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物等。为了减少排气中的这种有害成分，车辆包括催化转化器。催化转化器被配置成通过排出吸附在其中的氧气来氧化排气中的有害成分以减少排气。

因此，在用于判断催化转化器中是否发生错误的方法中，在喷射燃料时喷射更多燃料以使排气比化学计量空燃比更浓。此后，基于设置在催化转化器之前和之后的氧气传感器各自显示浓排气信号的时间之间的差值来判断催化转化器中是否发生错误。然而，当驾驶员在片刻时间内按压并释放加速器踏板时，燃料喷射量相对少，因此排气的温度未能充分升高。因此，催化转化器未能达到激活温度。此外，燃料未燃烧并且在没有在催化转化器中氧化的情况下直接排出。因此，设置在催化转化器之前和之后的氧气传感器几乎同时显示浓排气信号。特别地，即使催化转化器正常运行，也可能误判断催化转化器中发生错误。

提供作为相关技术描述的内容仅仅是为了帮助理解本公开的背景，并且不应被视为对应于本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于判断车辆催化转化器中的错误的系统和方法，通过考虑燃料喷射状态和燃料喷射切断状态两者来判断催化转化器中是否发生错误，防止误判断催化转化器中的错误。

根据本公开的示例性实施例，一种用于判断车辆催化转化器中的错误的系统可以包括：第一氧气传感器，设置在催化转化器的入口之前并且被配置成接收(例如，检测)关于排气中的氧气的浓度的信息；第二氧气传感器，设置在催化转化器的出口之后并且被配置成接收(例如，检测)关于排气中的氧气的浓度的信息；以及控制器，被配置成从第一氧气传感器和第二氧气传感器接收关于排气中的氧气的浓度的信息以计算空燃比并且检测每个空燃比达到稀基准值或浓基准值的时间以判断催化转化器中的错误。

在燃料喷射状态下，控制器可以被配置成当从基于第一氧气传感器的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于第二氧气传感器的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时判断催化转化器中发生错误。在燃料喷射切断状态下，控制器可以被配置成当从基于第一氧气传感器的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间和基于第二氧气传感器的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时，暂停判断催化转化器中发生错误。

控制器可以被配置成在满足两个条件时最终判断催化转化器中发生错误，两个条件包括：燃料喷射状态下的第一条件，其中从基于第一氧气传感器的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于第二氧气传感器的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值；以及燃料喷射切断状态下的第二条件，其中从基于第一氧气传感器的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间和基于第二氧气传感器的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得小于预设的第二基准值的值。

用于判断车辆催化转化器中的错误的系统可以进一步包括燃料调节器，该燃料调节器被配置成基于加速器踏板的压下量来调节燃料喷射量。控制器可以被配置成接收关于基于加速器踏板的压下量的燃料喷射状态的信息。然后，控制器可以被配置成响应于判断催化转化器中发生错误而向驾驶员传送警告消息。

根据本公开的另一示例性实施例，一种用于判断车辆催化转化器中的错误的方法可以包括：检测在催化转化器的入口之前测量的空燃比和在催化转化器的出口之后测量的空燃比；检测催化转化器是处于燃料喷射状态还是处于燃料喷射切断状态；以及当从在催化转化器的入口之前测量的空燃比达到浓基准值的时间和在催化转化器的出口之后测量的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时，判断在燃料喷射状态下催化转化器中发生错误，并且当预先从在催化转化器的入口之前测量的空燃比达到稀基准值的时间和在催化转化器的出口之后测量的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时，暂停判断在燃料喷射切断状态下催化转化器中的错误。

错误判断可以包括在满足两个条件时最终判断催化转化器中发生错误，两个条件包括：燃料喷射状态下的第一条件，其中从在催化转化器的入口之前测量的空燃比达到浓基准值的时间和在催化转化器的出口之后测量的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值；以及燃料喷射切断状态下的第二条件，其中从在催化转化器的入口之前测量的空燃比达到稀基准值的时间和在催化转化器的出口之后测量的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得小于预设的第二基准值的值。

附图说明

现在将参照附图所示的本发明的某些示例性实施例来详细描述本发明的上述和其他特征，在下文中仅以说明的方式给出附图，因此附图不限制本发明，并且其中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的系统的配置图；

图2和图3是示出根据现有技术和根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的系统的曲线图；以及

图4和图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的方法的流程图。

具体实施方式

将理解的是，如本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种小船和大船的船只，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其他替代燃料(例如来自石油以外的资源的燃料)车辆。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性进程，但是将理解的是，示例性进程也可以由一个或多个模块执行。另外，将理解的是，术语“控制器”/“控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，并且处理器被具体配置成执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个进程。

此外，本公开的控制逻辑可以实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在联接网络的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)以分布式方式存储和执行。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本公开。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”说明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如本文使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意一个和所有组合。

在下文中，参照附图描述根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的系统和方法。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的系统的配置图；图2和图3是示出根据现有技术和根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的系统的曲线图；以及图4和图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的方法的流程图。

如图1所示，根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的系统可以包括：第一氧气传感器10，设置在催化转化器50的入口之前并且被配置成接收关于排气中的氧气的浓度的信息；第二氧气传感器20，设置在催化转化器50的出口之后并且被配置成接收关于排气中的氧气的浓度的信息；以及控制器30，被配置成从第一氧气传感器10和第二氧气传感器20接收关于排气中的氧气的浓度的信息以计算空燃比并且检测每个空燃比达到稀基准值或浓基准值的时间以判断催化转化器50中的错误。

在燃料喷射状态下，控制器30可以被配置成当从第一氧气传感器10达到浓基准值的时间和第二氧气传感器20达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时，判断催化转化器50中发生错误。在燃料喷射切断状态下，控制器30可以被配置成当从第一氧气传感器10达到稀基准值的时间和第二氧气传感器20达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时，暂停判断催化转化器50中发生错误。

特别地，第一氧气传感器10和第二氧气传感器20可以各自设置在催化转化器50之前(例如，前面)和之后，并且第一氧气传感器10和第二氧气传感器20可以各自被配置成接收关于排气中的氧气的浓度的信息。第一氧气传感器10和第二氧气传感器20可以是被配置成获得或感测排气中的氧气的浓度以判断稀排气或浓排气的氧气传感器或被配置成判断排气的空燃比(λ值)的空燃比传感器。

同时，控制器30可以被配置成从第一氧气传感器10和第二氧气传感器20接收关于排气中的氧气的浓度的信息以计算空燃比并且检测每个空燃料比达到预设的稀基准值或预设的浓基准值的时间。换言之，在燃料喷射状态下，控制器30可以被配置成当从基于由第一氧气传感器10测量的关于排气中的氧气的浓度的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于由第二氧气传感器20测量的关于排气中的氧气的浓度的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时，判断催化转化器50中发生错误。例如，可以将浓基准值预设为1的空燃比，并且可以将稀基准值预设为0.65的空燃比，但不限于此。

燃料喷射状态可以取决于通过燃料调节器40输入的燃料喷射量，该燃料调节器40被配置成基于加速器踏板41的压下量来调节燃料喷射量。因此，控制器30可以被配置成接收关于基于加速器踏板41的压下量的燃料喷射状态的信息，以判断催化转化器50中是否发生错误。

换言之，当驾驶员压下加速器踏板(例如，将力施加到加速器踏板上)以喷射燃料时，控制器30可以被配置成当从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得预设的第一基准值或更大值时，判断催化转化器50正常运行。

然而，控制器30可以被配置成当从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时，判断催化转化器50中发生错误。特别地，当催化转化器50正常运行并且正常执行氧化还原反应时，可以基于当基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比各自变为化学计量空燃比时测量的时间来设置第一基准值。因此，预设的第一基准值可以取决于催化转化器50和发动机规格。

当驾驶员在片刻时间内(例如，突然)按压并释放加速器踏板41时，燃料喷射量不足，因此即使驾驶员压下加速器踏板41以注射燃料，但排气的温度未能充分升高。因此，当催化转化器50未能达到激活温度时，未燃烧的燃料可能在没有在催化转化器50中氧化的情况下被排出。因此，可以测量或判断基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比处于浓排气状态。换言之，当驾驶员突然按压并释放加速器踏板时，燃料喷射量不足，因此即使催化转化器50正常运行，但可能误判断催化转化器50中发生错误。

因此，在本公开中，可以基于燃料喷射切断状态和燃料喷射状态来更准确地判断催化转化器中是否发生错误。换言之，在本公开中，当处于正常驾驶状态的驾驶员从加速器踏板41释放按压力并因此切断燃料喷射时，可以判断基于通过第一氧气传感器10和第二氧气传感器20输入的信息计算的每个空燃比达到稀基准值的时间之间的差值是具有小于预设的第二基准值的值还是预设的第二基准值或更大值。换言之，当突然按压并释放加速器踏板41时，不能确保催化转化器50达到激活温度所需的燃料喷射量。

因此，可以在相对小于用于判断催化转化器50中是否发生错误的正常条件的条件下基于稀基准值判断催化转化器50中是否发生错误。特别地，当催化转化器50正常运行并且正常进行氧化还原反应时，可以基于当基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比各自变为化学计量空燃比时测量的时间来设置第二基准值。因此，预设的第二基准值可以取决于催化转化器50和发动机规格。

因此，当驾驶员释放压下加速器踏板41的按压力并且因此切断燃料喷射时，控制器30可以被配置成当从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时，暂停判断催化转化器50中发生错误。因此，控制器30可以防止误判断车辆催化转化器50中发生错误。通过考虑燃料喷射切断状态来判断催化转化器50中的错误，可以更准确地判断催化转化器50是否正常运行。

因此，控制器30可以被配置成在满足两个条件时最终判断催化转化器50中发生错误，两个条件包括：燃料喷射状态下的第一条件，其中从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值；以及燃料喷射切断状态下的第二条件，其中从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得小于预设的第二基准值的值。

如上所述，在本公开中，可以考虑燃料喷射状态和燃料喷射切断状态来判断催化转化器50中是否发生错误。由于燃料喷射状态可以取决于加速器踏板41的压下，因此可以应用适于每个不同状态的条件以更准确地判断催化转化器50中是否发生错误。以这种方式，可以最小化误判断催化转化器50中发生错误的可能性。

例如，如图2所示，在现有技术中，当驾驶员突然按压并释放加速器踏板时，燃料喷射量不足，因此即使催化转化器50正常运行，但催化转化器50未能达到激活温度。因此，催化转化器50具有降低的氧气吸附能力。如图2中的部分A所示，在片刻时间内从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于第一基准值的值。因此，可能误判断催化转化器50中发生错误。

根据本公开的图3示出驾驶员突然按压并释放加速器踏板，因此切断燃料喷射；图3中的部分B示出每个空燃比在片刻时间内达到浓基准值。然而，如图3中的部分C所示，当预先从基于第一氧气传感器10的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间和基于第二氧气传感器20的信息计算的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时，不判断催化转化器50中已经发生错误，并且可以暂停判断催化转化器中的错误。

因此，在燃料喷射状态和燃料喷射切断状态下，可以防止误判断催化转化器50中发生错误，并且可以通过以下实现准确判断：比较并判断每个空燃比达到稀基准值或浓基准值的时间；当不满足任意一个条件时，暂停判断催化转化器中的错误；并且当满足所有条件时，最后判断催化转化器50中发生错误。同时，控制器30可以被配置成响应于检测到催化转化器50中发生错误而向驾驶员传送警告消息以提供关于催化转化器50中发生错误的通知。因此，当催化转化器50中发生错误时，可以打开车辆显示器或仪表板中的警告灯。

如图4和图5所示，根据本公开的示例性实施例的用于判断车辆催化转化器中的错误的方法可以包括：检测在催化转化器50的入口之前(例如，前面)测量的空燃比和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比(S10)；检测是燃料被喷射还是燃料喷射被切断(S20)；以及当从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到浓基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时，判断在燃料喷射状态下催化转化器50中发生错误(S30)，并且当预先从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到稀基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时，暂停判断在燃料喷射切断状态下催化转化器50中的错误。

换言之，当驾驶员压下加速器踏板以喷射燃料时，可以当从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到浓基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得预设的第一基准值或更大值时，判断催化转化器50正常运行。然而，当从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到浓基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值时，可以判断催化转化器50中发生错误。

当加速器踏板41被突然按压并释放时，不能确保催化转化器50达到激活温度所需的燃料喷射量。因此，可以在低于用于判断催化转化器50中是否发生错误的正常条件的条件下基于稀基准值来判断催化转化器50中是否发生错误。

因此，当驾驶员释放压下加速器踏板41的按压力并因此切断燃料喷射时，可以通过当从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到稀基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得预设的第二基准值或更大值时暂停判断催化转化器中发生错误来防止误判断催化转化器中发生错误。因此，通过考虑燃料喷射切断状态来判断催化转化器中的错误，可以更准确地判断催化转化器是否正常运行。

同时，错误判断步骤S30可以包括当满足两个条件时最终判断催化转化器50中发生错误，两个条件包括：燃料喷射状态下的第一条件，其中从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到浓基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到浓基准值的时间之间的差值获得小于预设的第一基准值的值；以及燃料喷射切断状态下的第二条件，其中从在催化转化器50的入口之前测量的空燃比达到稀基准值的时间和在催化转化器50的出口之后测量的空燃比达到稀基准值的时间之间的差值获得小于预设的第二基准值的值。

如上所述，在本公开中，可以考虑燃料喷射状态和燃料喷射切断状态来判断催化转化器50中是否发生错误。由于燃料喷射状态可以取决于加速器踏板41的压下，因此应用适于每个不同状态的条件以更准确地判断催化转化器50中是否发生错误。因此，可以最小化误判断催化转化器50中发生错误的可能性。

在用于判断具有上述结构的车辆催化转化器中的错误的系统和方法中，当通过考虑燃料喷射状态和燃料喷射切断状态两者来判断催化转化器中是否发生错误而判断催化转化器中是否发生错误时，可以防止误判断并且可以提高判断的可靠性。

尽管针对特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离如权利要求书所限定的本公开的思想和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和改变。