车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置及方法，包括氧传感器、热电偶和耐高温内窥镜；在所述氧传感器的氧传感器传感元的外表面上设有碳粉层；所述氧传感器安装在整车的排气管中，所述热电偶布置在氧传感器旁的排气管壁上，所述耐高温内窥镜布置在能直接观测氧传感器积水情况的位置。本发明能够有效评估整车环境下氧传感器的耐淋水能力，提升了氧传感器使用的可靠性，能够保证整车的动力性、经济性以及排放性能。

说明书

技术领域

本发明属于汽油发动机电喷技术领域，具体涉及一种车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置及方法。

背景技术

随着日趋严苛的国家油耗、排放等法规要求相继实施，国家对整车排放的要求也越来越高。氧传感器作为发动机闭环控制监控尾气、三元催化剂的重要零部件，其产品的可靠性直接影响了发动机的排放、油耗等性能。但由于氧传感器主要为陶瓷体构成，在高温情况下遇到液态水后会导致氧传感器破裂损坏。如何评估氧传感器在该整车布置环境下耐淋水风险，保证氧传感器使用的可靠性，成为了急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置及方法，能有效评估整车环境下氧传感器的耐淋水能力，提升氧传感器使用的可靠性，保证整车的动力性、经济性以及排放性能。

本发明所述的车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置，包括氧传感器、热电偶和耐高温内窥镜；

在所述氧传感器的氧传感器传感元的外表面上设有碳粉层；

所述氧传感器安装在整车的排气管中，所述热电偶布置在氧传感器旁的排气管壁上，所述耐高温内窥镜布置在能直接观测氧传感器积水情况的位置。

本发明所述的车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测方法，采用本发明所述的车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置，其方法包括以下步骤：

步骤一、耐淋水测试使能条件判断：

根据耐淋水测试使能的必要条件进行判断，如果条件满足则进入下一步，否则继续等待；

所述耐淋水测试使能的必要条件为水温和进气温度均低于-10℃且无电喷系统相关故障码报出；

步骤二、制定测试工况：

测试工况包括工况1和工况2；

工况1：发动机的转速为怠速，持续Xs后停止；

工况2：发动机的转速为3000rpm～4000rpm中的任意值，持续Ys后减速至怠速；

步骤三、实车耐淋水测试：

（a）按照工况1进行整车起动试验，每次起动后均要求水温重新冷却至B℃，重复测试N1次；

（b）按照工况2进行整车高速试验，重复测试N2次；

步骤四、数据分析评估：

由于碳粉遇水会呈白色，通过测量氧传感器的白色区域尺寸，确认其受到最大水滴的尺寸，并通过与氧传感器本身的耐淋水能力进行对比，评估氧传感器的耐淋水风险。

进一步，所述X的确认方法为：整车起动后，在怠速工况下运行，通过耐高温内窥镜（3）观察排气管内在氧传感器布置位置周围的积水情况，确认积水最大且热电偶所检测的温度值处于30℃-60℃时的怠速持续时间，即为X。

进一步，所述B℃为-10℃。

进一步，所述N1为3～10中的任意值；所述N2为3～10中的任意值。

本发明的有益效果：它能够有效评估整车环境下氧传感器的耐淋水能力，提升了氧传感器使用的可靠性，从而保证了整车的动力性、经济性以及排放性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中氧传感器的结构示意图；

图3 为本发明中氧传感器传感元的结构示意图；

图4 为本发明中工况1的示意图；

图5 为本发明中工况2的示意图；

图6 为本发明中整体测试工况的示意图；

图7 为某一氧传感器的耐淋水能力表；

图中：1、氧传感器，1a、氧传感器传感元，1b、碳粉层，2、热电偶，3、高温内窥镜，4、排气管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示的车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置，包括氧传感器1、热电偶2和耐高温内窥镜3。在所述氧传感器1的氧传感器传感元1a的外表面上设有碳粉层1b。所述氧传感器1安装在整车的排气管4中，所述热电偶2布置在氧传感器1旁的排气管壁上，所述耐高温内窥镜3布置在能直接观测氧传感器1积水情况的位置。

本发明所述的车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测方法，采用本发明所述的车用氧传感器整车环境下耐淋水风险的检测装置，其方法包括以下步骤：

步骤一、耐淋水测试使能条件判断：

根据耐淋水测试使能的必要条件进行判断，如果条件满足则进入下一步，否则继续等待；

所述耐淋水测试使能的必要条件为水温和进气温度均低于-10℃且无电喷系统相关故障码报出；

步骤二、制定测试工况：

如图4至图6所示，测试工况包括工况1和工况2。

工况1：发动机的转速为怠速，持续Xs后停止。其中：X的确认方法为：整车起动后，在怠速工况下运行，通过耐高温内窥镜3观察排气管4内在氧传感器1布置位置周围的积水情况，确认积水最大且热电偶2所检测的温度值处于30℃-60℃时的怠速持续时间，即为X，本实施例中，怠速为700 rpm ，X为10s，参见图4和图6。

工况2：发动机的转速为3000rpm～4000rpm中的任意值，持续Ys后减速至怠速；本实施例中，工况2的转速为3000rpm，Y为5s，参见图5和图6。

步骤三、实车耐淋水测试：

（a）按照工况1进行整车起动试验，每次起动后均要求水温重新冷却至B℃，重复测试N1次；本实施例中，B℃为-10℃；N1为4次，亦可根据实际情况适当调整测试次数。如图6所示，其中的工况1有5个，其中1个是用于确认X值的。

（b）按照工况2进行整车高速试验，重复测试N2次；本实施例中，N2为4次，亦可根据实际情况适当调整测试次数。

步骤四、数据分析评估：

由于碳粉遇水会呈白色，通过测量氧传感器1的白色区域尺寸，确认其受到最大水滴的尺寸，并通过与氧传感器1本身的耐淋水能力（参见图7）进行对比，就能够评估出氧传感器1的耐淋水风险。