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重型柴油机DPF的OBD故障诊断策略研究
| 论文题名： | 重型柴油机DPF的OBD故障诊断策略研究 |
| 关键词： | 重型柴油机;车载诊断系统;颗粒捕集器;故障诊断;碳载量估算 |
| 摘要： | 随着排放法规的严格，到欧六阶段DPF将成为柴油机主流排放技术路线的标配。重型车从国Ⅵ阶段起，强制要求加装OBD系统。目前国内在重型车DPF的OBD系统开发上，缺乏成熟系统，依赖国外技术，因此有必要对DPF的OBD系统进行研究。本文针对DPF的OBD故障诊断策略展开系统研究。 论文前期分析国内外DPF的OBD系统发展现状，总结国内DPF故障诊断研究中存在的不足，基于相关排放标准、OBD法规，分析DPF故障诊断模块的一般性要求、排放要求、通讯要求、诊断功能需求，对拟开发的DPF故障诊断模块进行总体设计，确定诊断模块系统框架、开发调试验证的联合仿真系统框架。 基于DPF工作机理，对其工作过程进行数值建模。基于背压、流阻和碳载量的关系，建立流阻-碳载量模型;基于颗粒物原排量、NO2和O2氧化量，建立理论计算的碳载量模型;确定DPF再生启动、结束时机，通过碳载量限值、DOC前温度、转速判断是否开启再生，通过背压检测剩余碳载量判断是否结束再生;基于碳载量估算与再生时机分析，建立DPF再生控制策略，使用Simulink与Stateflow搭建控制系统模型。 建立DPF的故障诊断策略、故障管理策略。分析DPF各功能性故障对发动机运行影响，基于故障具体特征，制定各故障的诊断策略与诊断逻辑框图;根据SAE2012标准，定义各故障代码;基于故障特征，确定各故障的确认恢复机制与门限;基于法规相关要求，结合不同故障对发动机运行与排放的影响等级，制定故障响应策略，包括MIL故障指示灯和扭矩限制器的激活解活机制、故障码的存储清除机制。 搭建诊断模块，建立联合仿真模型，验证诊断功能。在MATLAB/Simulink仿真平台，依据DPF的故障诊断策略、管理策略，搭建OBD诊断模块;搭建联合仿真平台，结合Simulink中建立的故障诊断模块、DPF控制系统，AMEsim中搭建DOC+DPF后处理系统，Labview中开发的故障诊断界面，形成完整的开发调试系统，对故障诊断模块进行调试;在联合仿真模型中模拟故障状态，验证所开发模块诊断功能。 |
| 作者： | 章慧敏 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 李国祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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