催化器诊断简介

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1、催化器诊断简介【摘要】本文介绍了催化器诊断的原理，对比催化器诊断的两种策略，分析其诊断条件及IUPR要求，同时对临界催化器的制备和验收提出了要求。主题词催化器OBDBriefIntroductionOfCatalystDiagnosticsZhangTongqing（FawhaimaautomobileCo.,LTDPower&ChassisDevelopmentDept.）【Abstract】Thispaperintroducestheprincipleofcatalyticconverterdiagnostics,catalyticconverterdiagnosisc

2、omparedtwostrategies,analyzethediagnosticcriteriaandIUPRrequirements,whileonthecriticalcatalystpreparationandacceptanceofproposedrequirements.KeywordscatalystOBD1前言目前，随着国内排放法规的不断加严，OBD系统作为汽车排放系统以及零部件在线诊断的重要手段，将会得到越来越广泛的应用。在排放法规认证试验中，催化器转化失效验证是要求必检的一个项目，在认证试验过程中需要提供临界催化器来进行I型试验，试验要求排放不超过OBD

3、限值1.2倍同时在I型试验前点亮故障灯。2催化器诊断原理目前的EMS系统在催化器的前后装有两个氧传感器，前氧用来实现对混合气进行闭环控制，后氧用于对前氧信号进行修正，同时通过比较前后氧传感器信号的差别可以实现对催化器老化诊断。通过研究发现催化器对HC、CO和NOX的净化能力和其储氧能力(OSC)有一定的非线性关系，催化器OBD系统正是基于这一原理来实现对实车催化器的在线诊断。催化器本身的储氧能力使得它具备在富氧时储存氧气而在贫氧时释放氧气的自动调节功能，催化器的储氧量较高时，其储氧能力强，对氧含量调节能力强，因而催化器后的空燃比振动幅度很小，而当催化器随着使用逐渐劣化，其对

4、氧含量的调节能力越来越差，反应在后氧传感器则是后氧传感器测得的空燃比振动增大，其振幅逐渐接近于前氧传感器。图1催化器前后氧传感器信号对比3催化器诊断实现方法催化器的性能包括储氧能力和对污染物净化能力都随着长时间使用而逐渐劣化，劣化的影响因素很多，其中热失活是主要的因素。通过对前后氧传感器信号的变化监测，可以实时判断催化器储氧能力的劣化情况。目前催化器诊断正是基于催化器劣化和储氧量劣化之间的非线性关系作为标定的依据。下面介绍基于这一原理不同控制系统实现催化器诊断的方法。3.1振幅法图2振幅法诊断过程图3振幅法诊断输出结果其诊断过程如图2所示，通过前氧传感器产生的控制信号fr对

5、催化器的后氧传感器信号进行预测，将实际的后氧传感器信号振幅平均值与预测的后氧传感器的振幅平均值进行比较，并将其差值对时间进行平均，得到催化器的老化因子，如图3所示诊断结果，当计算出的老化因子大于给定的阀值时，系统即会判定催化器已经老化，并将催化器故障记入故障内存。3.2储氧量法图4储氧量法诊断过程储氧量法也是通过比较催化器前、后安装氧传感器的值来探测催化器的劣化程度，不同于振幅法的地方在于，储氧量法是主动监测，而振幅法是被动监测；在诊断工况下，储氧量法通过改变空燃比（加浓、渐稀）观测后氧传感器对空燃比的反应时间，同时根据测得进气量，过量空气系数等参数计算储氧量值，如果小于阀

6、值系统即会判定催化器已经老化，并将催化器故障记入故障内存。4催化器诊断条件及IUPR要求4.1催化器诊断条件为了保证催化器诊断不误诊断，漏诊断，无论是振幅法还是储氧量法对催化器诊断的条件都有严苛的要求。目前，我司采用的联合汽车电子汽油机系统催化器诊断有两种诊断系统：DKATSP系统和DKAT系统，分别对应储氧量法和振幅法，我司大部分项目采用振幅法，其诊断基本条件如下：1、发动机转速处于诊断要求的转速范围；2、发动机负荷处于诊断要求的负荷范围；3、催化器温度处于诊断要求的温度范围；4、诊断激活时间大于设定阀值；5、催化器负荷处于限值范围内；6、闭环控制，不处于断油、过渡工况；

7、7、无失火、氧传感器、炭罐故障，炭罐负荷不超过限值；8、前氧传感器加热完成；9、前氧传感器诊断完成；4.2IUPR要求已经发布的国五排放法规中明确提出要求申报车辆OBD系统配备IUPR功能，并对IUPR限值做了相关规定，现阶段所有监视器IUPR值要求不小于0.1。IUPR：InUse(Monitor)PerformanceRatio即OBD系统某个专用监测器M的实际诊断频率。：IUPRM=分子M/分母M。用于监控OBD系统的诊断频率。其表征车辆在日常使用过程中诊断功能运行的频率，它是一个长期统计的比值，其中分子：故