国Ⅴ阶段天然气发动机车载诊断系统设计.pdf

第 3期(总第 194期) 车 用 发 动 机 No．3(SerialNo．194) 2011年 6月 VEHICLE ENGINE Jun．2011 国V阶段天然气发动机车载诊断系统的设计 张华玉，蔡永祥 ，金华标，武其斗 (武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063) 摘要 ：基于法规 HJ 437--2008，总结了国V阶段对 CNG发动机车载诊断 (OBD)系统的主要功能要求；对 CNG发动机OBD系统关键诊断策略中关于催化器效率降低 、氧传感器、缸 内失火诊断策略进行 了研究；同时，在添 蓝控制器的基础上 ，针对 CNG发动机 的诊 断策略和 需求信号，对 OBD系统进行硬件改进和软件设计 ；基于通用标 准诊断仪 ELM一327，进行 了相关OBD功能验证试验 。试验表明，系统设计基本满足 OBD系统功能要求。 关键词 ：天然气发动机 ；车载诊断；诊断策略 中图分类号 ：TK438 文献标志码 ：B 文章编号2011)03—0012—05 HJ 437—2O08规定 自国V阶段起 ，气体燃料 减排技术路线 ： 发动机必须装配车载诊断 (OBD)系统 。该系统主 a)稀薄燃烧+氧化催化器技术 要监测发动机排放相关部件的故障，具有报警、存储 稀薄燃烧 CNG发动机缸内最高温度和排温较 故障信息等功能。根据我 国环境保护法规_1]关于 低 ，热负荷较低 ，NO 和 CO的排放基本满足法规 国V阶段气体燃料发动机 OBD系统 的要求 ，本研 要求 ，只是需要加装氧化型催化转化器抑制 HC的 究提 出关键部件 的诊断策略，并对 OBD功能进 排放，以达到法规 的要求。美 国康 明斯公 司的 行验证 。 B519G 电子控制发动机 、华盛顿大学在 GMC3／4一 TonTruck基础上改装 的NGV发动机 、美国底特 1 OBD功能和 CNG发动机减排路线 律公司60GCNG发动机、东风康明斯 B系列 CNG 发动机、一汽锡柴 CA6SF2—17E3发动机、潍柴动 1．1 OBD系统主要功能 力 WT615．64Q—CNG发动机 、上柴 SC8DT发动 根据我国环境保护法规 HJ 437--2008关于 机等均采用这一技术路线。 国V阶段 的要求 ，CNG发动机 OBD系统必须具备 b)理论空燃 比+EGR+三元催化器技术 以下功能： 在理论空燃 比下，发动机最高温度和排温均较 a)OBD系统能够监测与排放相关 的部件或系 高 ，热负荷高 ，NO ，CO 以及 HC均有较大排放 ，需 统故障，包括发动机系统故障、排放控制系统故障、 要加装三元催化器减少这 3种物质的排放。意大利 排放控制监测系统故障； IVECO公司的电控化油器式 NGV发动机 、沃尔沃 b)故障指示灯 (MI)的控制 (激活、解活)； 公司的G9ACNG发动机等采用这一技术路线。 c)故障信息