混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法及系统与流程

1.本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法及系统。


背景技术：

2.随着汽车行业油耗法规的日益严苛，传统的燃油车在现有技术条件下无法满足如此严格的要求，因而油耗低的新能源汽车迅猛增长。纯电动汽车受制于续航里程以及电池技术瓶颈目前还无法大面积普及，混合动力汽车结合了纯汽油车和电动车各自的优点，渐渐成为当前整车厂应对油耗法规的主流方案。
3.氧传感器响应诊断作为obd(on
‑
board diagnostic，车上诊断系统)法规要求诊断项，并且是厂商obd演示必选项，在整车obd开发过程中有着十分重要的地位。传统车后氧传感器动态响应诊断主要在加速加浓工况或减速减稀工况通过后氧传感器电压上升或下降的速率判断，但是在混合动力车型上，往往发动机只有运行或者停机工况，没有传统车的滑行过程dfco(deceleration fuel cut off，减速断油)工况，基于传统车的诊断逻辑无法进行混合动力汽车后氧传感器的响应诊断。


技术实现要素：

4.本发明实施例通过提供一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法及系统，解决了现有技术中混合动力汽车无法为后氧传感器的响应诊断创造减速断油工况条件的技术问题，为后氧传感器的响应诊断创造了减速断油工况条件。
5.一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
6.一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法，包括：
7.接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的允许减速断油请求；
8.在车辆处于所述收油门滑行工况后，基于所述允许减速断油请求控制起动及发电一体式电机isg的目标扭矩为零；
9.对所述后氧传感器进行动态响应诊断。
10.优选的，所述接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的允许减速断油请求之前，所述混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法还包括：
11.判断车辆是否满足初步诊断条件；
12.若满足，则执行所述接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的允许减速断油请求的步骤。
13.优选的，所述初步诊断条件，包括：
14.发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；
15.发动机运行时间大于第一预设时长；
16.冷却液温度大于第一预设温度；
17.进气流量大于预设流量阈值；
18.进气温度大于第二预设温度；中的至少一种。
19.优选的，所述对后氧传感器进行动态响应诊断之后，所述方法还包括：
20.待所述动态响应诊断完成后，接收所述发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的禁止减速断油请求；
21.当前驾驶循环下，若车辆再次处于所述收油门滑行工况下，则基于所述禁止减速断油请求通过控制isg使发动机转速降为零。
22.优选的，所述对后氧传感器进行动态响应诊断，包括：
23.若所述后氧传感器的电压大于第一预设电压，则获取所述后氧传感器的电压从第二预设电压衰减至第三预设电压的穿越时间；所述第一预设电压、所述第二预设电压、所述第三预设电压依次减小；
24.若所述穿越时间小于预设时间阈值，则判定所述后氧传感器的动态响应正常，否则，判定所述后氧传感器的动态响应异常并发送故障代码。
25.优选的，所述第一预设电压的取值范围为0.6v～0.7v。
26.另一方面，本发明还提供如下技术方案：
27.一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断系统，包括：
28.请求接收模块，用于接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的允许减速断油请求；
29.工况控制模块，用于在车辆处于所述收油门滑行工况后，基于所述允许减速断油请求控制起动及发电一体式电机isg的目标扭矩为零；
30.响应诊断模块，用于对后氧传感器进行动态响应诊断。
31.优选的，所述请求接收模块还用于待所述动态响应诊断完成后，接收所述发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的禁止减速断油请求；
32.所述工况控制模块还用于当前驾驶循环下，若车辆再次处于所述收油门滑行工况下，则基于所述禁止减速断油请求通过控制isg使发动机转速降为零。
33.另一方面，本发明还提供如下技术方案：
34.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法。
35.另一方面，本发明还提供如下技术方案：
36.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现上述任一混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法。
37.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
38.通过接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下允许减速断油请求，并在接收到允许减速断油请求且车辆处于收油门滑行工况后控制起动及发电一体式电机的目标扭矩为零，使得发动机进入类似传统车的dfco工况，可以实现氧信号从浓到稀的变化，从而为后氧传感器的响应诊断创造减速断油工况条件。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法的流程图；
41.图2为本发明的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法的另一流程图；
42.图3为本发明的步骤s3的示意图；
43.图4为本发明的收油门滑行工况下减速断油时后氧传感器电压的穿越图；
44.图5为本发明的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断系统的结构框图。
具体实施方式
45.本发明实施例通过提供一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断及系统，解决了现有技术中混合动力汽车无法为后氧传感器的响应诊断创造减速断油工况条件的技术问题。
46.本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
47.一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法，如图1所示，包括：
48.步骤s1，接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的允许减速断油请求；
49.步骤s2，在车辆处于收油门滑行工况后，基于允许减速断油请求控制起动及发电一体式电机isg的目标扭矩为零；
50.步骤s3，对后氧传感器进行动态响应诊断。
51.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
52.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
53.步骤s1中，车辆运行时，发送机管理系统(engine management system，ems)会通过can网络将pre_dfco＝1信号发送至整车控制器(vehicle control unit，vcu)，pre_dfco＝1信号相当于收油门滑行工况下允许减速断油请求，vcu接收到pre_dfco＝1信号后便会在之后的收油门滑行工况下允许车辆进入减速断油工况(dfco)。
54.步骤s2中，当车辆处于收油门滑行工况时，vcu便会控制起动及发电一体式电机(integrated starter and generator，isg)的目标扭矩为零，即既不让发动机发电亦不主动对发动机施加扭矩使之熄火停机，此时isg电机相当于一个空载附件，使得发动机进入类似传统车的dfco工况，可以实现氧信号从浓到稀的变化，从而为后氧传感器的响应诊断创造基础工况条件。车辆进入了dfco工况后，ems内部的dfco状态信号标志位便会置1，代表车辆进入了dfco工况。在为后氧传感器的响应诊断创造出dfco工况后便可通过步骤s3实现后氧传感器的动态响应诊断。
55.这样，本实施例通过接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下允许减速断油请求，并在接收到允许减速断油请求且车辆处于收油门滑行工况后控制起动及发电一体式电机的目标扭矩为零，使得发动机进入类似传统车的dfco工况，可以实现氧信号从浓到稀的变化，从而为后氧传感器的响应诊断创造减速断油工况条件。
56.一般的，后氧传感器的动态响应诊断需发动机在相对稳态工况下运行，才可保证诊断结果的准确与可靠，从而本实施例优选步骤s1之前，混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法还包括：判断车辆是否满足初步诊断条件；若满足，则执行步骤s1。
57.所述初步诊断条件为保证发动机在相对稳态工况下运行的条件。具体的，初步诊断条件，包括：发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；发动机运行时间大于第一预设时长；冷却液温度大于第一预设温度；进气流量大于预设流量阈值；进气温度大于第二预设温度；中的至少一种。例如，初步诊断条件仅包括发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；发动机运行时间大于第一预设时长；冷却液温度大于第一预设温度；进气流量大于预设流量阈值；进气温度大于第二预设温度；中的任意一种；例如，初步诊断条件仅包括发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；发动机运行时间大于第一预设时长；冷却液温度大于第一预设温度；进气流量大于预设流量阈值；进气温度大于第二预设温度；中的任意两种；例如，初步诊断条件仅包括发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；发动机运行时间大于第一预设时长；冷却液温度大于第一预设温度；进气流量大于预设流量阈值；进气温度大于第二预设温度；中的任意三种；例如，初步诊断条件仅包括发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；发动机运行时间大于第一预设时长；冷却液温度大于第一预设温度；进气流量大于预设流量阈值；进气温度大于第二预设温度；中的任意四种；例如，初步诊断条件仅包括发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速；发动机运行时间大于第一预设时长；冷却液温度大于第一预设温度；进气流量大于预设流量阈值；进气温度大于第二预设温度；中的所有。
58.其中，若发动机转速太小，会导致断油的时间太短，发动机进入dfco工况的持续时间太短，从而可能导致后氧传感器的动态响应诊断难以完成；若发动机转速太大，断油的时间太长，会对车辆驾驶产生不利影响，本实施例中初步诊断条件包括发动机转速大于第一预设转速且小于第二预设转速，可保证发动机转速在合适值时接收允许减速断油请求并进入dfco工况，断油的时间合适，既可保证完成后氧传感器的动态响应诊断，同时也避免了对车辆驾驶的不利影响。第一预设转速可为1100r/min(转每秒)，第二预设转速可为3000r/min。
59.其中，初步诊断条件包括发动机运行时间大于第一预设时长，可保证车辆的水温稳定、燃油自学习稳定，有利于保证发动机在相对稳态工况下运行，进而有利于保证后氧传感器的动态响应诊断结果的准确性。第一预设时长可为120s。
60.其中，由于冷却液温度大于第一预设温度后燃油自学习才开始，初步诊断条件包括冷却液温度大于第一预设温度，有利于保证燃油自学习稳定，进而有利于保证后氧传感器的动态响应诊断结果的准确性。第一预设温度可为60℃。
61.其中，由于进气流量小于预设流量阈值会导致误报后氧传感器的动态响应诊断失败，初步诊断条件包括进气流量大于预设流量阈值，可避免误报后氧传感器的动态响应诊断失败。预设流量阈值可为2g/s(克每秒)。
62.其中，进气温度大于第二预设温度为obd法规规定的在对后氧传感器进行动态响应诊断之前所需满足的基础准备条件。第二预设温度可为
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7℃。
63.由上文可知，在车辆满足初步诊断条件后接收允许减速断油请求，有利于保证发动机在相对稳态的工况运行，提高诊断鲁棒性，避免误报故障情况发生。
64.容易想到，在车辆运行一次步骤s1
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s3的后氧传感器动态响应诊断方法后，当前驾驶循环下，若下一次车辆满足初步诊断条件且车辆处于收油门滑行工况，发动机依旧会进入dfco工况，再次进行后氧传感器动态响应诊断。但obd法规规定一个驾驶循环内仅需进行一次后氧传感器动态响应诊断，多次诊断并无实际需要，且一个驾驶循环内频繁进入dfco工况对排放和油耗均有负面影响。其中，当前驾驶循环指的是车辆上电
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打火
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运行
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熄火的一次循环。为在满足obd法规的前提下避免频繁进入dfco工况对排放和油耗的负面影响，如图2所示，本实施例优选步骤s3之后，混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法还包括：
65.步骤s4，待动态响应诊断完成后，接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的禁止减速断油请求；
66.步骤s5，当前驾驶循环下，若车辆再次处于收油门滑行工况下，则基于禁止减速断油请求通过控制isg使发动机转速降为零。
67.步骤s4中，动态响应诊断完成既包括判定后氧传感器的动态响应正常，也包括判定后氧传感器的动态响应异常。当前驾驶循环下的第一次动态响应诊断完成后，ems内部的dfco状态信号标志位便会置0，代表诊断完成，车辆ems通过can网络将pre_dfco＝0信号发送给vcu，pre_dfco＝0信号相当于收油门滑行工况下禁止减速断油请求，向vcu请求收油门滑行工况下禁止dfco。
68.步骤s5中，vcu接收pre_dfco＝0信号后，当前驾驶循环不再允许收油门滑行工况下dfco，若之后车辆再次处于收油门滑行工况下，vcu直接控制isg电机对发动机执行熄火操作，使发动机转速快速降为零，当前驾驶循环ems与vcu不再联动进行后氧传感器的动态响应诊断。
69.这样本实施例在当前驾驶循环完成一次后氧传感器的动态响应诊断后，若车辆再次处于收油门滑行工况，vcu直接控制isg电机使发动机转速快速降为零，禁止再次进入dfco工况，避免了一个驾驶循环下频繁进入dfco的情况，有利于降低排放和油耗，在满足obd法规的前提下尽可能减少对整车排放性和经济性的影响。
70.如图3所示，本实施例的步骤s3包括：
71.步骤s31，若后氧传感器的电压大于第一预设电压，则获取后氧传感器的电压从第二预设电压衰减至第三预设电压的穿越时间；第一预设电压、第二预设电压、第三预设电压依次减小；
72.步骤s32，若穿越时间小于预设时间阈值，则判定后氧传感器的动态响应正常，否则，判定后氧传感器的动态响应异常并发送故障代码。
73.一般的，发动机进入收油门滑行dfco工况前，发动机内混合气处于浓的状态，后氧传感器的电压较高；发动机进入收油门滑行dfco工况后，发动机内混合气处于稀的状态，后氧传感器的电压会从较高值逐渐衰减到一个较低值。在收油门滑行dfco工况下，正常状态下，后氧传感器的动态响应快，如图4所示，后氧传感器的电压从第二预设电压衰减至第三预设电压的穿越时间应当小于预设时间阈值，第二预设电压的典型值为0.55v，第三预设电压的典型值为0.3v。若后氧传感器的电压从第二预设电压衰减至第三预设电压的穿越时间大于预设时间阈值，则代表后氧传感器的动态响应慢，后氧传感器的动态响应异常。其中，穿越时间指的是后氧传感器的电压从第二预设电压衰减至第三预设电压所用的时间。这样可通过步骤s31
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步骤s32完成后氧传感器的动态响应诊断。
74.其中，若预设时间阈值设置的太长，即便后氧传感器的动态响应异常，对应的穿越时间也可能小于预设时间阈值，导致无法检测出异常；若预设时间阈值设置的太短，即便后氧传感器的动态响应正常，对应的穿越时间也可能大于预设时间阈值，导致误报异常。本实施例优选预设时间阈值为2s，取值合适，既可避免无法检测出后氧传感器的动态响应异常，也可避免误报后氧传感器的动态响应异常。
75.步骤s31中，发动机进入dfco时，vcu首先判断后氧传感器的电压是否大于第一预设电压，若是则开始记录穿越时间，否则等待下一次收油门滑行dfco工况。其中，obd法规规定的后氧传感器动态响应诊断的对象为后氧传感器的电压从第二预设电压衰减至第三预设电压所用的时间，但若发动机进入dfco时后氧传感器的电压仅略大于第二预设电压，虽然可以完成此次诊断，但可能穿越时间计时开始时后氧传感器电压已然低于第二预设电压，记录的穿越时间小于实际的穿越时间，导致诊断结果不准确。为此，本实施例中在后氧传感器的电压大于第一预设电压才进行穿越时间的诊断，由于第一预设电压大于第二预设电压，可保证穿越时间计时开始时后氧传感器的电压准确处于第二预设电压，保证诊断结果的准确性。其中，若第一预设电压设定的太大，可能后氧传感器的动态响应正常时后氧传感器的电压也无法达到第一预设电压，造成诊断无法进入；若第一预设电压设定的太小，无法有效的保证穿越时间计时开始时后氧传感器的电压准确处于第二预设电压。本实施例优选第一预设电压的取值范围为0.6v～0.7v，既可保证诊断的正常进入，也可有效保证穿越时间计时开始时后氧传感器电压准确处于第二预设电压。优选第一预设电压为0.65v，保证诊断正常进入及穿越时间计时开始时后氧传感器电压准确处于第二预设电压的效果最好。
76.步骤s32中，判定后氧传感器的动态响应诊断失败并发送故障代码至后台，可使后台检测人员及时知晓后氧传感器的动态响应异常，便于及时修复。
77.本实施例还提供一种混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断系统，如图5所示，包括：
78.请求接收模块，用于接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的允许减速断油请求；
79.工况控制模块，用于在车辆处于收油门滑行工况后，基于允许减速断油请求控制起动及发电一体式电机isg的目标扭矩为零；
80.响应诊断模块，用于对后氧传感器进行动态响应诊断。
81.本实施例的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断系统通过接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下允许减速断油请求，并在接收到允许减速断油请求且车辆处于收油门滑行工况后控制起动及发电一体式电机的目标扭矩为零，使得发动机进入类似传统车的dfco工况，可以实现氧信号从浓到稀的变化从而为后氧传感器的响应诊断创造减速断油工况条件。
82.进一步的，请求接收模块还用于待动态响应诊断完成后，接收发送机管理系统发送的收油门滑行工况下的禁止减速断油请求；工况控制模块还用于当前驾驶循环下，若车辆再次处于收油门滑行工况下，则通过控制isg使发动机转速降为零。这样本实施例在当前驾驶循环完成一次后氧传感器的动态响应诊断后，若车辆再次处于收油门滑行工况，vcu直接控制isg电机使发动机转速快速降为零，禁止再次进入dfco工况，避免了一个驾驶循环下频繁进入dfco的情况，有利于降低排放和油耗，在满足obd法规的前提下尽可能减少对整车
排放性和经济性的影响。
83.基于与前文所述的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法的任一方法的步骤。
84.其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
85.由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的范围。
86.基于与上述混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质被执行时实现上述任一混合动力汽车后氧传感器动态响应诊断方法。
87.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
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rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
88.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
89.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
90.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
91.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
92.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。