輕型汽油車排放控制故障診斷方法及離線診斷技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車保有量的高速增長,汽車排放污染問題日益嚴(yán)重。汽車排放法規(guī)日益嚴(yán)格,針對輕型汽油車,法規(guī)強(qiáng)制要求車輛必須安裝車載診斷系統(tǒng)(OBD)。本文結(jié)合“十一五”國家“863”課題《輕型汽油車排放控制在線故障診斷及遠(yuǎn)程診斷技術(shù)》,對輕型汽油車排放控制故障診斷方法及離線診斷技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 首先建立了輕型汽油車OBD典型故障(失火、氧傳感器劣化、催化器老化)的故障模擬平臺。為了滿足新車OBD開發(fā)過程中對故障診斷閥值標(biāo)定的需求,以及

2、不同典型故障的故障程度對車輛排放的影響、典型故障的診斷策略和方法的研究和新車型式認(rèn)證等不同類型的需求,針對目前車輛上所采用的點火系統(tǒng),設(shè)計和開發(fā)了一套通用型的失火故障發(fā)生裝置,可以實現(xiàn)多種不同的失火方式,設(shè)置可變的失火率等功能。針對車輛上絕大部分車輛使用的開關(guān)型氧傳感器,設(shè)計和開發(fā)了一套氧傳感器故障模擬裝置,可以實現(xiàn)模擬不同類型的典型氧傳感器故障。根據(jù)國標(biāo)建立了一套三元催化轉(zhuǎn)化器臺架老化裝置,可通過臺架快速老化的方式獲得不同老化程度的催

3、化器老化樣件,為新車的開發(fā)與匹配提供支撐。
　　 其次對OBD典型故障的診斷方法進(jìn)行了研究。發(fā)動機(jī)多缸失火故障的診斷以及高轉(zhuǎn)速低負(fù)荷工況下的失火故障診斷是目前公認(rèn)的失火故障診斷的難點,本文主要研究多缸失火狀態(tài)的故障診斷方法,在現(xiàn)有硬件的基礎(chǔ)上,測量發(fā)動機(jī)的瞬時轉(zhuǎn)速信號,采用非平穩(wěn)信號處理算法.經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)對發(fā)動機(jī)瞬時轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行分解和分析,提出各缸做功時間這個指標(biāo),并結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別功能,形成了新的失火故障診

4、斷算法。針對氧傳感器故障診斷,以發(fā)動機(jī)平均值模型為基礎(chǔ),建立了基于氧傳感器信號的燃油閉環(huán)控制模型,從理論上分析了氧傳感器故障對發(fā)動機(jī)燃油噴射規(guī)律及排放的影響,建立了氧傳感器不同故障的診斷策略,并在氧傳感器出現(xiàn)故障后,提出了基于虛擬氧傳感器的補償控制方法,可有效降低在用車在故障狀態(tài)下的污染物排放。針對催化器老化故障診斷,根據(jù)催化器的儲放氧特性,提出了基于儲氧能力模型故障診斷方法和4個評價催化器性能的指標(biāo),采用“濃稀法”試驗對模型參數(shù)進(jìn)行了

5、辨識和估計,通過試驗研究提出了基于儲氧過程的催化器性能評價的方法。
　　 最后對汽車離線故障診斷技術(shù)進(jìn)行了研究。隨著OBD系統(tǒng)成為車輛控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置,與之配套使用的離線汽車故障診斷系統(tǒng)也成為車輛維護(hù)的必備系統(tǒng)。本文提出了一種基于車載診斷系統(tǒng)的通用型PC式汽車故障診斷系統(tǒng)方案,針對車輛故障診斷技術(shù)中廣泛應(yīng)用的K線和CAN總線,以Freescale16位單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計和開發(fā)了通用型的車輛診斷通信轉(zhuǎn)接系統(tǒng)硬件,并根據(jù)不同的通信協(xié)