1.本发明属于发动机尾气净化处理
技术领域：
：，具体涉及一种三元催化剂储氧控制方法。
背景技术：
：：2.专利《一种三元催化剂控制方法及系统》(公布号cn112664342a)公开了根据三元催化剂种类、规格获取三元催化剂的理论最大、最小储氧量，取其平均值后作为三元催化剂入口的理论氧含量设定值；通过前氧传感器获得三元催化剂入口的实际氧含量值；然后通过调节空燃比使得实际储氧量达到理论储氧量，提高三元催化剂效率。3.另外，在现有的其它技术中，储氧量的控制大多通过燃空比的控制来实现，燃空比控制主要包括：目标燃空比设定、扰动燃空比设置、后氧电压反馈控制。4.上述现有技术存在以下缺点：5.1)现有技术在扰动燃空比设置中仅是固定扰动，没有考虑到三元催化剂在不同状态、不同工况下需求的扰动存在差异，这将直接影响到三元催化剂的转化效率；6.2)现有技术中仅有后氧电压反馈控制，对大容量三元催化剂难以满足储氧控制的响应性需求；7.3)现有技术忽略了三元催化剂老化程度对三元催化剂转化效率的影响，会降低储氧量计算的精度。技术实现要素：8.本发明的目的就是为了解决上述
背景技术：
：存在的不足，提供一种三元催化剂储氧控制方法，对三元催化剂中的储氧量进行实时、精确控制，使得氧化、还原反应高效进行，提高三元催化的转化效率。9.本发明采用的技术方案是：一种三元催化剂储氧控制方法，10.获取上一次驾驶循环的初始储氧量；11.确定目标燃空比和扰动燃空比；12.计算egr前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量；13.基于目标燃空比、扰动燃空比、egr前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量确定当前燃空比需求值；14.根据燃空比需求值计算燃空比偏差，根据燃空比偏差确定储氧请求是否成立，若成立则根据初始储氧量、燃空比偏差及当前工况的排气中氧气质量计算当前的需求储氧量，根据需求储氧量进行储氧控制。15.进一步地，通过以下公式确定目标燃空比：16.λ2＝λ1*η117.其中，λ2为目标燃空比，λ1为理论燃空比，η1为通过转速与扭矩查map得到的燃空比修正系数。18.进一步地，确定扰动燃空比的过程为：19.通过三元催化剂温度查第一table得到该状态下的最大储氧能力m1，通过三元催化剂温度查第二table得到该状态下的最小储氧能力m2；20.获取后氧传感器电压值u1后，通过电压值u1查table得到该状态下扰动的燃空比补偿量λ3；21.基于最大储氧能力m1、最小储氧能力m2和燃空比补偿量λ3确定扰动燃空比。22.进一步地，若最小储氧能力m2《mint《最大储氧能力m1，则确定扰动空燃比λ4＝λ3；23.若mint≥最大储氧能力m1，则确定扰动燃空比λ4为定值c1；24.若mint≤最小储氧能力m2，则确定扰动燃空比λ4为定值c2。25.进一步地，通过以下公式计算egr前馈燃空比修正量26.λ7＝(1-egr率)*λ6+egr率*λ527.其中，λ7为egr前馈燃空比修正量；λ5为egr全开时，由转速与扭矩查map得到对应工况下的第一燃空比修正量；λ6为egr全闭时，由转速与扭矩查map得到对应工况下的第二燃空比修正量。28.进一步地，计算后氧传感器燃空比修正量的过程为：29.通过目标燃空比λ2查后氧传感器的特性曲线得到该工况下的后氧目标电压u2，基于后氧目标电压u2与实际后氧电压u1进行后氧pid反馈控制得到pid反馈系数；30.比较pid反馈系数与后氧电压修正系数上限值的大小，若pid反馈系数≤后氧电压修正系数上限值，则后氧传感器燃空比修正量为pid反馈系数；31.若pid反馈系数＞后氧电压修正系数上限值，则计算三元催化剂的老化程度，根据老化程度确定后氧传感器燃空比修正量。32.进一步地，通过老化程度与三元催化剂温度查map得到该状态下的老化系数，将后氧目标电压u2与老化系数相乘，得到修正后的后氧目标电压u2，基于后氧目标电压u2与实际后氧电压u1进行后氧pid反馈控制得到新的pid反馈系数，则后氧传感器燃空比修正量为新的pid反馈系数。33.进一步地，通过以下公式确定当前燃空比需求值：34.λ9＝λ2+λ4+λ7+λ835.其中，λ9为当前燃空比需求值，λ2为目标燃空比，λ4为扰动空燃比，λ7为egr前馈燃空比修正量；λ8为后氧传感器燃空比修正量。36.进一步地，通过以下公式计算燃空比偏差37.δλ＝λ10-λ938.其中，δλ为燃空比偏差，λ10为实际燃空比值，λ9为当前燃空比需求值。39.更进一步地，通过以下公式计算当前的需求储氧量40.m4＝m3*δλ*η2+mint41.其中，m4为当前的需求储氧量，m3为当前工况的排气中氧气质量，δλ为燃空比偏差，η2为储氧效率，mint为初始储氧量。42.本发明的有益效果为：43.1)本发明根据工况以及三元催化剂状态实时更新扰动燃空比，提高了三元催化剂的转化效率；44.2)本发明当前燃空比需求值中采用了egr前馈控制策略，提高了储氧控制效率；45.3)本发明后氧传感器燃空比修正量的计算考虑了三元催化剂老化程度对其储氧量的影响，提高了储氧量计算的精度。附图说明46.图1为本发明控制流程图。47.图2为本发明三元催化剂进行储氧控制的流程图。48.图3为本发明确定扰动燃空比的流程图。49.图4为本发明后氧传感器燃空比修正量的计算流程图。具体实施方式50.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。51.本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。52.如图1所示，本发明提供一种三元催化剂储氧控制方法，获取上一次驾驶循环的初始储氧量，确定目标燃空比和扰动燃空比；53.计算egr前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量；54.基于目标燃空比、扰动燃空比、egr前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量确定当前燃空比需求值；55.根据燃空比需求值计算燃空比偏差，根据燃空比偏差确定储氧请求是否成立，若成立则根据初始储氧量、燃空比偏差及当前工况的排气中氧气质量计算当前的需求储氧量，根据需求储氧量进行储氧控制(即进入下一个驾驶循环)，若不成立则不进行储氧控制，返回初始步骤。56.如图2所示，进行储氧控制的具体步骤如下：57.1)、当前驾驶循环开始时，控制器从系统eeprom中读取上一次驾驶循环的初始储氧量mint。(在车辆刚上电时，该储氧量为上一次下电时的储氧量；行驶过程中该储氧量为上一次驾驶循环确定的需求储氧量。)58.2)、目标燃空比设定：理论燃空比λ1根据三元催化剂特性应为当量1，但是不同工况下的最佳燃空比在1附近波动，所以需要对目标燃空比进行修正，通过转速与扭矩查map得到该工况下修正系数η1，则目标燃空比λ2为：λ2＝λ1*η1，59.其中，λ2为目标燃空比，λ1为理论燃空比，η1为通过转速与扭矩查map得到的燃空比修正系数。60.3)、扰动燃空比设置，如图3所示，对燃空比进行扰动设置是为了使三元催化剂不断进行存储、释放氧气。61.a)通过三元催化剂温度查table得到该状态下最大储氧能力m1，通过三元催化剂温度查另一张table得到该状态下最小储氧能力m2；(三元催化剂的温度通过催化剂入口的80.其中，λ2为目标燃空比，λ4为扰动空燃比，λ7为egr前馈燃空比修正量；λ8为后氧传感器燃空比修正量。81.7)计算燃空比偏差：若当前工况前氧传感器测量的实际燃空比值为λ10，此工况下的燃空比偏差δλ为：82.δλ＝λ10-λ983.若燃空比偏差δλ绝对值小于等于设定值(优选为0.08)，则三元催化剂不需要进行储氧控制；若燃空比偏差δλ绝对值大于设定值(优选为0.08)，则三元催化剂当前需要进行储氧控制，计算需求储氧量。84.8)需求储氧量计算。85.i)当前工况的排气中氧气质量m3计算：单缸排气体积v，单缸排气密度ρ，氧含量ε，则：86.m3＝v*ρ*ε87.ii)当前工况储氧效率计算：通过燃空比偏差值δλ查table得到当前的储氧效率η2，当前需求储氧量m4为：88.m4＝m3*δλ*η2+mint89.其中，m4为当前的需求储氧量，m3为当前工况的排气中氧气质量，δλ为燃空比偏差，η2为储氧效率，mint为初始储氧量。90.iii)基于需求储氧量进行燃空比控制，进入下一驾驶循环，更新下一驾驶循环的扰动燃空比，下一循环的初始储氧量mint即为当前计算的需求储氧量。91.应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。92.为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，上文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。93.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。94.为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本技术公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。95.上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。96.上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。当前第1页12当前第1页12
技术特征：1.一种三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：车辆行驶过程中，获取上一次驾驶循环的初始储氧量；确定目标燃空比和扰动燃空比；计算egr前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量；基于目标燃空比、扰动燃空比、egr前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量确定当前燃空比需求值；根据燃空比需求值计算燃空比偏差，根据燃空比偏差确定储氧请求是否成立，若成立则根据初始储氧量、燃空比偏差及当前工况的排气中氧气质量计算当前的需求储氧量，根据需求储氧量进行储氧控制。2.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：通过以下公式确定目标燃空比：λ2＝λ1*η1其中，λ2为目标燃空比，λ1为理论燃空比，η1为通过转速与扭矩查map得到的燃空比修正系数。3.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：确定扰动燃空比的过程为：通过三元催化剂温度查第一table得到该状态下的最大储氧能力m1，通过三元催化剂温度查第二table得到该状态下的最小储氧能力m2；获取后氧传感器电压值u1后，通过电压值u1查table得到该状态下扰动的燃空比补偿量λ3；基于最大储氧能力m1、最小储氧能力m2和燃空比补偿量λ3确定扰动燃空比。4.根据权利要求3所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：若最小储氧能力m2<m
int
<最大储氧能力m1，则确定扰动空燃比λ4＝λ3；若m
int
≥最大储氧能力m1，则确定扰动燃空比λ4为定值c1；若m
int
≤最小储氧能力m2，则确定扰动燃空比λ4为定值c2。5.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：通过以下公式计算egr前馈燃空比修正量λ7＝(1-egr率)*λ6+egr率*λ5其中，λ7为egr前馈燃空比修正量；λ5为egr全开时，由转速与扭矩查map得到对应工况下的第一燃空比修正量；λ6为egr全闭时，由转速与扭矩查map得到对应工况下的第二燃空比修正量。6.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：计算后氧传感器燃空比修正量的过程为：通过目标燃空比λ2查后氧传感器的特性曲线得到该工况下的后氧目标电压u2，基于后氧目标电压u2与实际后氧电压u1进行后氧pid反馈控制得到pid反馈系数；比较pid反馈系数与后氧电压修正系数上限值的大小；若pid反馈系数≤后氧电压修正系数上限值，则后氧传感器燃空比修正量为pid反馈系数；若pid反馈系数＞后氧电压修正系数上限值，则计算三元催化剂的老化程度，根据老化
程度确定后氧传感器燃空比修正量。7.根据权利要求6所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：通过老化程度与三元催化剂温度查map得到该状态下的老化系数，将后氧目标电压u2与老化系数相乘，得到修正后的后氧目标电压u2，基于后氧目标电压u2与实际后氧电压u1进行后氧pid反馈控制得到新的pid反馈系数，则后氧传感器燃空比修正量为新的pid反馈系数。8.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：通过以下公式确定当前燃空比需求值：λ9＝λ2+λ4+λ7+λ8其中，λ9为当前燃空比需求值，λ2为目标燃空比，λ4为扰动空燃比，λ7为egr前馈燃空比修正量；λ8为后氧传感器燃空比修正量。9.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：通过以下公式计算燃空比偏差δλ＝λ
10-λ9其中，δλ为燃空比偏差，λ
10
为实际燃空比值，λ9为当前燃空比需求值。10.根据权利要求1所述的三元催化剂储氧控制方法，其特征在于：通过以下公式计算当前的需求储氧量m4＝m3*δλ*η2+m
int
其中，m4为当前的需求储氧量，m3为当前工况的排气中氧气质量，δλ为燃空比偏差，η2为储氧效率，m
int
为初始储氧量。
技术总结本发明公开了一种三元催化剂储氧控制方法，车辆行驶过程中，获取上一次驾驶循环的初始储氧量；确定目标燃空比和扰动燃空比；计算EGR前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量；基于目标燃空比、扰动燃空比、EGR前馈燃空比修正量和后氧传感器燃空比修正量确定当前燃空比需求值；根据燃空比需求值计算燃空比偏差，根据燃空比偏差确定储氧请求是否成立，若成立则根据初始储氧量、燃空比偏差及当前工况的排气中氧气质量计算当前的需求储氧量，根据需求储氧量进行储氧控制。本发明根据工况以及三元催化剂状态实时更新扰动燃空比，提高了三元催化剂的转化效率。元催化剂的转化效率。元催化剂的转化效率。
技术研发人员：董俊威 王梅俊 陈玉俊 程欢 刘杰 郑攀 白桃李 李林 周坤诚
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：2022.04.30
技术公布日：2022/7/5
