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蒸发系统泄漏诊断技术研究

张瑞朋  
【摘要】:机动车蒸发系统是指由活性碳罐,油箱以及相关管路等构成的系统。当蒸发系统存在泄漏时,汽油蒸汽会从泄漏孔流入大气,造成HC(hydrocarbons)排放污染。美国最早在1996实施的排放法规中对蒸发系统泄漏提出了诊断要求:若汽油机的蒸发系统存在大于等于1mm的泄漏时,车载故障诊断系统需要将其诊断出来并报出故障。“国家第六阶段机动车污染物排放标准”也对蒸发系统泄漏诊断提出了要求,将于2020年开始实施。本文是在完成联合汽车电子公司的校企合作项目“蒸发系统泄漏诊断技术调研”后,对具体泄漏诊断算法进行的研究以及离线地实现了蒸发系统泄漏诊断。首先,本文介绍了蒸发排放控制技术。蒸发排放控制技术是国外在解决HC(hydrocarbons)排放污染时最先采取的措施,该技术会影响蒸发系统的结构,从而影响蒸发系统泄漏的诊断策略。通过介绍蒸发排放技术,阐述了蒸发系统结构对泄漏诊断技术的影响。进而,对现有泄漏诊断技术进行了分类介绍。并根据典型的诊断原理,设计出应用该原理实现诊断的算法,并提出了算法中相关参数的标定方法,通过Matlab软件进行了仿真验证。仿真结果反映了诊断算法的可行性,并显示了诊断装置的参数变化对泄漏诊断结果的影响。然后,提出利用递推最小二乘算法进行泄漏诊断的策略,并应用Matlab仿真对诊断策略进行验证。仿真显示该方法能精确地辨识出泄漏孔的面积大小。另外,在理解了现有诊断技术的特点后,设计出一种新的诊断装置,并提出了具体的诊断策略。最后,利用3D打印加工出泄漏孔模型并将其装配到油箱中,并将诊断零部件装配到油箱上,以此来模拟实际存在泄漏的蒸发系统。将诊断算法写入Arduino开发板中,用Matlab软件作为上位机,离线地实现了正压衰减泄漏诊断。将离线诊断方法应用到实际中,将可以减少蒸发系统泄漏诊断技术的研发周期,并且更容易获得较为优良的诊断算法。


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