河北長(zhǎng)安汽車有限公司

1、車載診斷系統(tǒng)（OBD）的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及其控制策略催化器監(jiān)測(cè)工作原理的詳細(xì)說(shuō)明 催化器監(jiān)測(cè)基于其氧存儲(chǔ)容量OSC。催化器轉(zhuǎn)化效率和氧存儲(chǔ)容量之間的存在著非線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)混合物控制導(dǎo)致排氣lambda規(guī)則的振蕩變化。當(dāng)使用基于lambda控制的加熱型氧傳感器時(shí)，在催化器監(jiān)測(cè)過(guò)程人為的產(chǎn)生lambda振蕩變化，振動(dòng)幅度依賴催化器存儲(chǔ)活性。催化器下游氧傳感器信號(hào)振動(dòng)幅度表明了催化器儲(chǔ)氧能力。比較下游傳感器信號(hào)幅度和模型的信號(hào)幅度。模型的信號(hào)幅度是對(duì)臨界催化器模擬得到。如果上述測(cè)量的幅度超過(guò)臨界模型值，則認(rèn)為催化器有缺陷。上述過(guò)程在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速負(fù)荷范圍監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。使用了兩級(jí)催化器。監(jiān)測(cè)的是前催化器。

2、根據(jù)上述原則，監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵為： 下游lambda傳感器信號(hào)振幅的采集； 臨界催化器模擬計(jì)算； 下游lambda傳感器信號(hào)振幅模擬； 信號(hào)比較評(píng)價(jià)； 故障處理；進(jìn)氣壓力傳感器噴油器l-控制下游后氧傳感器故障處理MIL噴射定時(shí)l-控制上游前氧傳感器三元催化器催化器監(jiān)測(cè)器混合物控制系統(tǒng)圖故障1. 診斷原理(2.3)后處理(2.4)故障處理(2.1)信號(hào)振幅(2.2)臨界催化器模擬及下游傳感器振幅計(jì)算MIL下游Lambda傳感器上游Lambda傳感器(2.5)監(jiān)測(cè)條件檢查2.1信號(hào)振幅計(jì)算下游傳感器信號(hào)波動(dòng)振幅。通過(guò)提取震蕩信號(hào)，計(jì)算處理絕對(duì)值和時(shí)間段內(nèi)的平均值。2.2臨界催化器模擬及下游傳感器信號(hào)幅度

3、模擬臨界催化器氧存儲(chǔ)能力，根據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)操作數(shù)據(jù)（空燃比、負(fù)荷）模擬下游傳感器信號(hào)，計(jì)算得到模擬的信號(hào)振動(dòng)幅度。2.3信號(hào)評(píng)價(jià)比較測(cè)得的下游傳感器信號(hào)幅度和模擬得到的值，如果傳感器信號(hào)幅度超過(guò)模擬臨界值，則催化器氧存儲(chǔ)能力低于臨界催化器，認(rèn)為有缺陷。2.4故障評(píng)價(jià)如果車輛上催化器檢測(cè)表明儲(chǔ)氧能力低于臨界值，則設(shè)置內(nèi)部故障標(biāo)記flag。如果該故障在連續(xù)兩個(gè)預(yù)處理駕駛循環(huán)被監(jiān)測(cè)出，并在下一測(cè)試循環(huán)再次監(jiān)測(cè)出，則打開(kāi)故障指示燈MIL。2.5監(jiān)測(cè)條件檢查監(jiān)測(cè)的原則是基于規(guī)則的lambda控制期間下游氧傳感器信號(hào)振幅的監(jiān)測(cè)。對(duì)規(guī)則的lambda控制工作情形檢測(cè)是必須的。在例外情況（不在常規(guī)lambda控

4、制運(yùn)行下，如燃油切斷），需終止振幅的計(jì)算和后處理。監(jiān)測(cè)條件： 模擬的催化器溫度在范圍之內(nèi)； 氧傳感器無(wú)故障（包括信號(hào)、老化和加熱器）； 炭罐清洗閥門小于限值； EGR系統(tǒng)無(wú)故障； 失火率小于限值； 正常的A/F控制（無(wú)燃油切斷）； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速負(fù)荷在范圍之內(nèi)。2 流程圖開(kāi)始YesNo所有監(jiān)測(cè)條件滿足？計(jì)算臨界催化器模型和下游傳感器振幅結(jié)束故障處理MIL催化器有缺陷累積監(jiān)測(cè)時(shí)間YesNo監(jiān)測(cè)時(shí)間限值？YesNo模型傳感器振幅測(cè)量振幅值？催化器無(wú)缺陷V0.60230 240 250 time/s下游氧傳感器信號(hào) ( 臨界催化器 Borderline Catalyst )V0.60230 240 25

5、0 time/sMIL ON測(cè)得的振幅超過(guò)模型振幅V0.60230 240 250 time/s下游氧傳感器信號(hào) ( 新催化器)V0.60230 240 250 time/s模型化的傳感器信號(hào) ( 臨界催化器 Borderline Catalyst )MIL OFF測(cè)得的振幅低于模型振幅Signals at a borderline catalyst:模型化的傳感器信號(hào) ( 臨界催化器 Borderline Catalyst ）3、相關(guān)信號(hào)4、失火檢測(cè)失火檢測(cè)工作原理的詳細(xì)說(shuō)明1. 概述該方法通過(guò)計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)來(lái)檢測(cè)失火。失火檢測(cè)包括幾個(gè)不同的分支功能，共同保證所有失火的完整監(jiān)測(cè)。首先由曲軸

6、信號(hào)計(jì)算各個(gè)分段時(shí)間，而后分段時(shí)間經(jīng)過(guò)自學(xué)習(xí)校正。接著計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)并對(duì)波動(dòng)值也進(jìn)行校正。通過(guò)三種相互聯(lián)系的方法Luts、Dluts與Fluts檢測(cè)出失火并在故障管理系統(tǒng)中進(jìn)行處理。故障管理模塊決定如何點(diǎn)亮故障燈（MIL）。2. 診斷原理2.1分段時(shí)間計(jì)算（%DMDTSB）該方法的核心是精確的測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通過(guò)感應(yīng)式傳感器掃描60-2個(gè)齒的飛輪實(shí)現(xiàn)。傳感器信號(hào)在送入Motronic中經(jīng)過(guò)處理用來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)角分段時(shí)間，它在長(zhǎng)度上等于相臨兩次點(diǎn)火的間隔。2.2分段時(shí)間校正ts(n)(%DMDFOF)斷油期間的校正自學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)各個(gè)分段時(shí)間之間的同步偏差，并把得到的修正值用于補(bǔ)償分段的特定公差。經(jīng)過(guò)校

7、正的分段時(shí)間在穩(wěn)態(tài)情況下除了隨機(jī)的信噪比之外是恒等的。2.3發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)計(jì)算luts（%DMDLU）每次燃燒所引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)（角加速度變化）可以通過(guò)幾個(gè)連續(xù)的分段時(shí)間來(lái)計(jì)算，如下：以一個(gè)單缸（第一缸）連續(xù)失火為例。通過(guò)比較計(jì)算的Luts 值和一個(gè)由轉(zhuǎn)速與負(fù)荷決定的失火閥值，一旦超出了失火閥值就認(rèn)為發(fā)生失火。2.4 Fluts失火檢測(cè)法（%DMDLUA）該方法適用于單缸或多缸連續(xù)失火。首先對(duì)每一缸的波動(dòng)值luts（zyl）進(jìn)行反復(fù)的低通濾波（fluts（zyl），然后與相應(yīng)的閥值或者參考值luar進(jìn)行比較。2.5 Dluts失火檢測(cè)（%DMDDLU）此方法可以檢測(cè)隨機(jī)的和連續(xù)的失火，也可通過(guò)交

8、錯(cuò)減去360的曲軸轉(zhuǎn)角檢測(cè)非對(duì)稱的多缸失火。dlutsnlutsnlutsnZYLZA()()()=-+2 這種方法的檢測(cè)質(zhì)量獨(dú)立于傳感器精度（曲軸同步分段時(shí)間波動(dòng)）。一旦發(fā)現(xiàn)Dluts超過(guò)了一個(gè)由轉(zhuǎn)速和負(fù)荷決定的閥值dlurs之后，就認(rèn)為發(fā)生失火。 2.6故障處理與失火統(tǒng)計(jì)（%DMDMIL）除非禁止檢測(cè)，否則對(duì)于每次燃燒都應(yīng)進(jìn)行失火檢測(cè)，因?yàn)樗S時(shí)會(huì)發(fā)生。然而只有當(dāng)失火頻率達(dá)到一定程度時(shí)才會(huì)進(jìn)行相應(yīng)處理。不同的失火次數(shù)導(dǎo)致不同的后果（排放惡化，甚至損壞催化器）。故障記錄首先要判別發(fā)生的故障與排放有關(guān)還是會(huì)導(dǎo)致催化器損壞，接著判別哪一缸失火。如果失火頻率達(dá)到足以損壞催化器的次數(shù)則可能對(duì)失火缸進(jìn)

9、行燃油切斷處理。如果發(fā)生多缸失火，則判別為多重失火。 2.7失火檢測(cè)的禁止條件（%DMDSTP）盡管在某些工況上面提到的校正與自調(diào)整方法對(duì)于失火檢測(cè)很有用，但為了避免誤判，某些條件下必須禁止施行檢測(cè)，這適用于前面提到的所有檢測(cè)方法。例如當(dāng)監(jiān)測(cè)到路面比較粗糙時(shí)要禁止失火檢測(cè)，因?yàn)榇植诼访嫱瑯訒?huì)引起曲軸轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，這樣就可能誤判。在低速或發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定也可能被誤判為失火。因此要在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于（怠速暖機(jī)轉(zhuǎn)速-150rpm）后且凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一圈，才允許失火診斷。連續(xù)失火測(cè)量結(jié)果302010 000.20.40.60.81.0 sec第一缸連續(xù)失火分段時(shí)間（ms）轉(zhuǎn)速平穩(wěn)度Luts in (

10、1/sec)2參考值Lurs工作點(diǎn)：3000 rpm, tl = 3ms 3、流程圖1.4、 失火檢測(cè)操作范圍操作范圍的最大轉(zhuǎn)速限制在6000 rpm。C點(diǎn)是最高轉(zhuǎn)速線上進(jìn)氣管真空度比零扭矩點(diǎn)低13.33KPa的點(diǎn) 氧傳感器的監(jiān)測(cè) 催化器上游氧傳感器老化監(jiān)測(cè)DLSA工作原理的詳細(xì)說(shuō)明1. 概述催化器上游氧傳感器老化診斷是對(duì)上游Lambda傳感器的監(jiān)測(cè)，以防上游Lambda傳感器的老化原因使得排放超過(guò)限值。特性曲線平移檢測(cè)：用疊加的積分控制修正因子atv (atv監(jiān)測(cè))信號(hào)反應(yīng)慢的檢測(cè)：用傳感器信號(hào)循環(huán)周期監(jiān)測(cè)2. 診斷原理2.1 Atv-監(jiān)測(cè)Atv-監(jiān)測(cè)只在下游LAMBDA控制激活、沒(méi)有催化劑

11、診斷出錯(cuò)標(biāo)志，并且沒(méi)有檢測(cè)出與排放相關(guān)的錯(cuò)誤時(shí)生效。如果修正因子 atv 低于給定的閥值或高于閥值，持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定值，可以認(rèn)為發(fā)生了氧傳感器特性偏移。2.2氧傳感器信號(hào)周期持續(xù)時(shí)間監(jiān)測(cè)周期持續(xù)時(shí)間在lambda控制功能 %LR中確定。周期持續(xù)時(shí)間監(jiān)測(cè)只在上游 lambda 閉環(huán)控制起作用時(shí)生效。如果發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)荷處于預(yù)先標(biāo)定過(guò)的范圍內(nèi)，周期持續(xù)時(shí)間測(cè)量好，經(jīng)脈譜圖給出的系數(shù)修正后保存。如果發(fā)動(dòng)機(jī)lambda控制器在靜態(tài)下持續(xù)超過(guò)設(shè)定的周期數(shù)，修正過(guò)的周期持續(xù)時(shí)間經(jīng)過(guò)濾波存成tpsvkmf。如果經(jīng)過(guò)設(shè)定的有效循環(huán)測(cè)量數(shù)目以后，周期持續(xù)時(shí)間tpsvkmf 高于閥值，則可以認(rèn)為傳感器反應(yīng)慢，已老

12、化。開(kāi)始YesNo下游Lambda控制激活B_lrhk=1結(jié)束故障處理MIL從下游Lambda控制器讀atvYesNoatvTVLRHMX且tTWDDTVatv故障YesNo催化器故障YesNo與排放相關(guān)的故障被監(jiān)測(cè)？監(jiān)測(cè)流程圖 氧傳感器信號(hào)周期持續(xù)時(shí)間監(jiān)測(cè)流程圖開(kāi)始YesNo上游Lambda控制被激活(B_lr=1)結(jié)束故障處理MIL上游l傳感器循環(huán)持續(xù)時(shí)間測(cè)量和脈譜K修正tpsvkofYesNol控制器處于靜態(tài)情況達(dá)ANZTP循環(huán)Cycle故障YesNoNTPVKU發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NTPVKOYesNoRLTPVKU負(fù)荷ANZDPVKNoYestpsvkmfTSVKONo1. 制造廠聲明發(fā)動(dòng)機(jī)的

13、失火率達(dá)到3%，將造成I型試驗(yàn)的排放物數(shù)值超過(guò)OBD限值 發(fā)動(dòng)機(jī)的失火率達(dá)到下表，將使催化器在造成不可挽回的損壞前出現(xiàn)過(guò)熱長(zhǎng)安466Q4項(xiàng)目使三元催化器溫度超限的失火率負(fù)荷 轉(zhuǎn)速2000300035004000500060003023.8.0%18.7.0%17.9%17.0%15.0%9.1%4018.7.0%17%16.7%15.0%11.1%8.3%5017.0%16.7%12.5%11.1%9.1%6.3%6016.7%11.1%11.1%9.1%11.1%7.1%7014.3%10.0%9.1%8.3%10.0%6.3%8012.5%9.1%8.3%7.7%8.3%5.8%1.OBD系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)用劣化樣件或劣化模擬裝置：型號(hào)及名稱生產(chǎn)廠1、 劣化催化轉(zhuǎn)換器KD-F重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司2、 氧傳感器失效發(fā)生器Simulation of Lambda-Sensor Deterioration, GRS Y261 A24 531ETAS, Germany3、 失火發(fā)生器Aussetzgenerator ZAGB V2.0 Y280 V00 0