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车用催化器故障诊断模型研究

姚烨彬  
【摘要】: 近年来,随着社会的进步,我国汽车保有量迅速增加,汽车尾气排放污染已成为城市空气最主要的污染源。为降低排放,我国将于今年7月在全国范围内实施国Ⅲ尾气排放限制法规(相当于欧Ⅲ),因此汽车尾气排放是现代汽车研究的重中之重。 采用三效催化转化器是当前电控汽油发动机尾气后处理的最有效手段,但催化器在汽车行驶中容易出现破损、中毒、过热老化和正常使用老化等现象,造成转化效率下降,进而使催化器失效。因此,必须对催化器的转化效率进行在线监测,国Ⅲ标准强制要求每辆出厂新车安装车载故障诊断系统(简称OBD),而催化器故障诊断是OBD重要组成部分。 汽车尾气在通过催化器的过程中,由于催化器的催化转化作用,尾气空燃比发生了变化。本文在深入研究催化器的催化转化原理和国内外研究现状的基础上,选择氧存贮动力学模型作为催化器在线故障诊断模型,它具有模型结构简单、适合数据在线实时处理等优点。模型的参数估计是保证模型精度的关键,本文通过分析空燃比的变化特性和实验数据,基于氧存贮状态间接结算和加权递推最小二乘辨识算法对氧存贮模型进行参数估计。模型仿真和实验结果表明,本文选择的模型结构合理,采用的参数估计方法有效,催化器氧存贮模型在催化器在线诊断上具有广阔的应用前景。


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