柴油机排气氧化催化转化器故障诊断方案道路工况仿真分析.pdf

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1、第40卷第5期2011年10月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．40No．50et．2011·故障诊断·柴油机排气氧化催化转化器故障诊断方案道路工况仿真分析+吕明阎凯宁智(北京交通大学机电工程学院北京100044)摘要：柴油机排气氧化催化转化器(DOC)的在线故障诊断是柴油车OBD系统的重要内容之一。本文根据DOC在线故障诊断技术研究的需要，对以DOC前后的排气温度和排气背压作为DOC催化剂老化、载体堵塞以及破损等失效故障诊断参数的在线故障诊断方案进行了道路工况下的仿真分析。研究结果表明，在一定

2、的柴油车运行道路工况下，以DOC前后的排气温度和排气背压结合一定的诊断算法对DOC的失效故障进行诊断是可行的。关键词：柴油机氧化催化转化器(DOC)故障诊断道路工况仿真分析中图分类号：TK421．5文献标识码：A文章编号：1671—0630(2011)05一0074—06SimulationAnalysisofRoadDrivingCycleontheTechniquePlanofFaultDiagnosisofDieselOxidationCatalystLvMing，YanKai。NingZhiCollegeofMechanicalandElectricalEngi

3、neering，BeijingJiaotongUniversity(Beijing，100044，China)Abstract：Theonlinefaultdiagnosistechniqueofdieseloxidationcatalyst(DOC)isoneoftheimportantcon·tentsofdieselvehicleOBDsystem．Inthispaper，theonlinefaultdiagnosisplanusingthetemperatureandpressurebeforeandafterDOCasthefaultdiagnosischar

4、acterparametersofDOCwasanalyzedunderdifferentroaddrivingcyclesbyusingthesimulationmethod．Theresultsshowthatonsomecertaindieselvehicleopera·tionroadconditions，itispossibletodiagnosethefaultsoftheDOCbyusingthetemperatureandpressurebe—foreandafterDOCcombiningwithcertaindiagnosisarithmetic．K

5、eywords：Dieselengine，Oxidationcatalyst(DOC)，Failurediagnosis，Roaddrivingcycle，Simulation引言氧化催化转化器(DOC)被公认为是目前用于柴油机排放控制的最具竞争力和应用前景的后处理技术之一【l以J。随着汽车排放法规日趋严格及电子控制技术的快速发展，车载诊断系统(OBD)在柴油车上逐步得到应用；DOC故障诊断技术是柴油车OBD系统的核心内容。近年来，国内外相继对柴油机排气后处理技术SCR、DPF、DOC等进行了大量研究p。1，包括在线故障诊断技术的研究，提出了多种排气后处理系统在线故障诊

6、断技术方案。但由于考虑到传感器的成本、诊断的准确性和可靠性等众多因素，目前在柴油机排气后处理系统在线故障诊断技术方案方面还没有形成最终统一的认识。研究表明哺1，在一定的柴油机稳态工况下，利用DOC前后排气温差和排气背压两个诊断参数可以实现DOC故障的有效诊断；但在柴油车实际运行过程中，柴油机工况随时发生变化，此时DOC前后排气温差和DOC排气背压的变化是否还能够用于DOC的故障诊断，则需做进一步深入分析。本文根据柴油机排气氧化催化转化器DOC技术研究的需要，对以DOC前后排气温度和排气背压作为·基金项目：国家自然基金资助项目(50876007)；北京市自然科学基金资助项

7、目(3102024)；国家863课题(2008AAllAll6一B)。作者简介：吕明(1987一)，男，硕士，主要研究方向为内燃机燃烧及排放控制。第5期吕明等：柴油机排气氧化催化转化器故障诊断方案道路工况仿真分析75DOC催化剂老化、载体堵塞以及破损等失效故障诊断参数的在线故障诊断方案进行了道路工况下的仿真分析，研究工作可以为DOC在线故障诊断方案的选择与确定提供一定的决策依据。I仿真分析模型本研究采用的柴油机是满足欧Iv排放标准的高速涡轮增压柴油机，其主要技术参数如表1所示。表1柴油机主要技术参数技术参数单位指标柴油机型式4缸增压中冷缸