随着经济的高速发展，我国商业用车和家庭用车急剧增加，但城市空气污染问题却日益突出。生态环境的恶化严重危害着人体健康。为此，人们采用了各种各样的技术来减少汽车污染物的生成，其中包括机内净化措施和机外净化措施。三元催化转化器是目前比较有效的机外净化技术，它能大大降低机动车排放对城市大气质量的影响。但是，在实际使用中很多三元催化器往往容易出现破损、中毒、过热老化和正常使用老化等现象，造成转化效率下降，进而催化器失效，致使污染失控，所以，必须对催化器转化器的效率进行在线监测。当催化转化器出现故障时，系统能在第一时间通知司机。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），而催化器的故障老化诊断是OBD重要组成部分。汽车尾气在流经催化转化器后，由于催化转化器中贵金属催化剂的催化作用，尾气中的有害成分如碳氢化合物、氮氧化合物等都得到了极大的降低。在这个过程中，由于尾气在催化转化器中的反应是放热反应，所以催化器出口的温度高于催化器入口的温度，温度升高的程度在一定程度上表明了催化器工作效率的高低；并且，由于氧传感器输出信号的滞后效应，闭环控制的发动机催化转化器前氧传感器的输出信号在理论空燃比附近波动，后氧传感器波动幅度与催化器的性能存在一定的关系：催化器转化性能越良好，则后氧传感器的输出信号波动越小。所以可以根据催化转化器进出口尾气所占总气体的百分比变化或者进出口的温升以及前后两个氧传感器的输出信号对比来诊断催化转化器是否失效、老化。 本文在深入研究催化转化器的工作原理、失效原理和国内外研究现状的基础上，选择基于双氧传感器振幅比较的模型作为催化转化器老化故障诊断模型，它具有模型简单，适合数据实时在线处理等优点。在分析了模型的工作原理和实施细则后，本文在Matlab/Simulink/MotoHawk的软件环境下建立了模型总成，并设置了相应的参数，对一些需要通过试验标定才能确认的数值在模型中根据经验数据拟定了初值。最后在不同的条件下对所建模型进行了仿真。