汽油机氧传感器劣化模拟装置的研究与开发

摘要

本文开发了一套可应用于车载诊断系统(OBD)型式认证试验和OBD系统开发的汽油机氧传感器劣化模拟装置，该装置可以模拟氧传感器信号电压偏移、响应延迟等不同故障，并且可以对劣化程度进行调节，以此验证车辆的OBD系统是否工作正常。 对OBD系统的诊断策略进行了分析，研究了EOBD(Europe On-Board Diagnostics)系统对发动机失火、氧传感器、催化转化器及其他相关子系统进行监测的原理：还研究了各种氧传感器的结构、工作原理，分析了氧化锆氧传感器故障产生的原因，为氧传感器劣化模拟装置的开发提供了理论基础。 开发的氧传感器劣化模拟装置连接在ECU和氧传感器中间，氧传感器信号不输入ECU而直接输入到氧传感器劣化模拟发生器中。氧传感器劣化模拟发生器使用AD转换器对氧传感器信号进行采样，然后对此信号进行叠加处理，最后利用DA转换器将此处理后的信号输出给ECU。同时，设计了一套简便易操作的控制软件，可以控制模拟氧传感器劣化的模式和程度，同时可以对劣化后的信号进行直观监测，为试验提供了方便的操作环境。 利用氧传感器劣化模拟装置在发动机台架进行了相关试验，得出了氧传感器不同劣化模式、不同劣化程度下发动机排放情况。进行了实车测试，验证了装置的工作性能。依据该模拟装置申请了国家发明专利。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：本文英文缩写

声明

第1章绪论

1.1国内外汽车排放控制的发展及现状

1.2《轻型汽车污染物排放限值及测量方法/中国Ⅲ、Ⅳ阶段》的特点

1.3课题的来源、工作的意义及内容

第2章OBD技术研究

2.1 OBD技术简介

2.2 EOBD系统的监测原理研究

第3章氧传感器的工作原理及劣化分析

3.1车用氧传感器的分类及结构原理

3.2氧化锆氧传感器实际劣化原因分析

第4章氧传感器劣化模拟装置的开发

4.1氧传感器劣化模拟装置的工作原理

4.2氧传感器劣化模拟装置的硬件开发

4.3劣化模拟装置的软件开发

第5章氧传感器劣化模拟试验及分析

5.1氧传感器相关的OBD故障码及定义

5.2发动机台架试验及相关分析

5.3氧传感器劣化模拟装置工作性能的实车验证

第6章总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间发表论文及申请专利情况