重型柴油機(jī)DPF的OBD故障診斷策略研究.pdf

1、隨著排放法規(guī)的嚴(yán)格，到歐六階段DPF將成為柴油機(jī)主流排放技術(shù)路線的標(biāo)配。重型車從國Ⅵ階段起，強(qiáng)制要求加裝OBD系統(tǒng)。目前國內(nèi)在重型車DPF的OBD系統(tǒng)開發(fā)上，缺乏成熟系統(tǒng)，依賴國外技術(shù)，因此有必要對DPF的OBD系統(tǒng)進(jìn)行研究。本文針對DPF的OBD故障診斷策略展開系統(tǒng)研究。
　　論文前期分析國內(nèi)外DPF的OBD系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)國內(nèi)DPF故障診斷研究中存在的不足，基于相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)、OBD法規(guī)，分析DPF故障診斷模塊的一般性要求、排

2、放要求、通訊要求、診斷功能需求，對擬開發(fā)的DPF故障診斷模塊進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，確定診斷模塊系統(tǒng)框架、開發(fā)調(diào)試驗(yàn)證的聯(lián)合仿真系統(tǒng)框架。
　　基于DPF工作機(jī)理，對其工作過程進(jìn)行數(shù)值建模。基于背壓、流阻和碳載量的關(guān)系，建立流阻-碳載量模型;基于顆粒物原排量、NO2和O2氧化量，建立理論計(jì)算的碳載量模型;確定DPF再生啟動、結(jié)束時(shí)機(jī)，通過碳載量限值、DOC前溫度、轉(zhuǎn)速判斷是否開啟再生，通過背壓檢測剩余碳載量判斷是否結(jié)束再生;基于碳載量估算與

3、再生時(shí)機(jī)分析，建立DPF再生控制策略，使用Simulink與Stateflow搭建控制系統(tǒng)模型。
　　建立DPF的故障診斷策略、故障管理策略。分析DPF各功能性故障對發(fā)動機(jī)運(yùn)行影響，基于故障具體特征，制定各故障的診斷策略與診斷邏輯框圖;根據(jù)SAE2012標(biāo)準(zhǔn)，定義各故障代碼;基于故障特征，確定各故障的確認(rèn)恢復(fù)機(jī)制與門限;基于法規(guī)相關(guān)要求，結(jié)合不同故障對發(fā)動機(jī)運(yùn)行與排放的影響等級，制定故障響應(yīng)策略，包括MIL故障指示燈和扭矩限制器的

4、激活解活機(jī)制、故障碼的存儲清除機(jī)制。
　　搭建診斷模塊，建立聯(lián)合仿真模型，驗(yàn)證診斷功能。在MATLAB/Simulink仿真平臺，依據(jù)DPF的故障診斷策略、管理策略，搭建OBD診斷模塊;搭建聯(lián)合仿真平臺，結(jié)合Simulink中建立的故障診斷模塊、DPF控制系統(tǒng)，AMEsim中搭建DOC+DPF后處理系統(tǒng)，Labview中開發(fā)的故障診斷界面，形成完整的開發(fā)調(diào)試系統(tǒng)，對故障診斷模塊進(jìn)行調(diào)試;在聯(lián)合仿真模型中模擬故障狀態(tài)，驗(yàn)證所開發(fā)模塊