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随着排放法规的严格,到欧六阶段DPF将成为柴油机主流排放技术路线的标配。重型车从国VⅥ阶段起,强制要求加装OBD系统。目前国内在重型车DPF的OBD系统开发上,缺乏成熟系统,依赖国外技术,因此有必要对DPF的OBD系统进行研究。本文针对DPF的OBD故障诊断策略展开系统研究。论文前期分析国内外DPF的OBD系统发展现状,总结国内DPF故障诊断研究中存在的不足,基于相关排放标准、OBD法规,分析DPF故障诊断模块的一般性要求、排放要求、通讯要求、诊断功能需求,对拟开发的DPF故障诊断模块进行总体设计,确定诊断模块系统框架、开发调试验证的联合仿真系统框架。基于DPF工作机理,对其工作过程进行数值建模。基于背压、流阻和碳载量的关系,建立流阻-碳载量模型;基于颗粒物原排量、NO2和O2氧化量,建立理论计算的碳载量模型;确定DPF再生启动、结束时机,通过碳载量限值、DOC前温度、转速判断是否开启再生,通过背压检测剩余碳载量判断是否结束再生;基于碳载量估算与再生时机分析,建立DPF再生控制策略,使用Simulink与Stateflow搭建控制系统模型。建立DPF的故障诊断策略、故障管理策略。分析DPF各功能性故障对发动机运行影响,基于故障具体特征,制定各故障的诊断策略与诊断逻辑框图;根据SAE2012标准,定义各故障代码;基于故障特征,确定各故障的确认恢复机制与门限;基于法规相关要求,结合不同故障对发动机运行与排放的影响等级,制定故障响应策略,包括MIL故障指示灯和扭矩限制器的激活解活机制、故障码的存储清除机制。搭建诊断模块,建立联合仿真模型,验证诊断功能。在MATLAB/Simulink仿真平台,依据DPF的故障诊断策略、管理策略,搭建OBD诊断模块;搭建联合仿真平台,结合Simulink中建立的故障诊断模块、DPF控制系统,AMEsim中搭建DOC+DPF后处理系统,Labview中开发的故障诊断界面,形成完整的开发调试系统,对故障诊断模块进行调试;在联合仿真模型中模拟故障状态,验证所开发模块诊断功能。