轉(zhuǎn)載自2016-07-08 聯(lián)合電子

01 法規(guī)需求變更

從國(guó)六法規(guī)當(dāng)前發(fā)布的草案文件來看，在OBD需求方面相比國(guó)五法規(guī)主要有如下變更：

•       相比國(guó)五階段只要求進(jìn)行碳罐沖洗閥的驅(qū)動(dòng)級(jí)診斷，國(guó)六法規(guī)對(duì)脫附流量監(jiān)測(cè)做出強(qiáng)制要求：要求在無法檢測(cè)出脫附流量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)報(bào)出故障，并對(duì)該診斷有IUPR最小診斷率要求。

•       增加了蒸發(fā)泄漏診斷要求，制造廠可以在1mm泄漏診斷和0.5mm泄漏診斷之間二選一，不同故障標(biāo)準(zhǔn)的IUPR最小診斷率要求不同。

•       為應(yīng)對(duì)國(guó)六階段加油試驗(yàn)和蒸發(fā)排放試驗(yàn)要求，制造廠需要增大碳罐容積和增大碳罐脫附能力。對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，許多制造廠會(huì)通過增加高壓脫附管路的方法來提高脫附流量，對(duì)于此類系統(tǒng)國(guó)六法規(guī)強(qiáng)制要求對(duì)新增脫附管路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以控制因高壓脫附管路故障導(dǎo)致的蒸發(fā)排放物污染。

02 蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏監(jiān)測(cè)

對(duì)于蒸發(fā)泄漏故障診斷方案，根據(jù)配置不同聯(lián)合電子制定了不同的解決方案：

•       DTESK方案——在怠速工況通過碳罐沖洗閥與進(jìn)氣歧管等真空區(qū)域連通，使蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)欠壓，通過觀測(cè)蒸發(fā)系統(tǒng)密閉環(huán)境下的欠壓恢復(fù)能力來判斷其實(shí)際泄漏大小。該方案要求在碳罐進(jìn)氣口加裝一個(gè)碳罐關(guān)閉閥，保證必要時(shí)可通過關(guān)閉此閥來制造密閉真空；此外還要求在油箱內(nèi)加裝一個(gè)油氣壓力傳感器。

•       EONV方案——發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行前后會(huì)使油箱發(fā)生溫度上升-下降的過程，密閉狀態(tài)下油箱內(nèi)油氣壓力會(huì)隨溫度上升而增大，隨溫度下降而減小，且變化幅度與其泄漏大小有直接關(guān)系，基于該原理可以判斷當(dāng)前蒸發(fā)系統(tǒng)的等效泄漏面積是否達(dá)到故障標(biāo)準(zhǔn)。該方案的硬件設(shè)置與DTESK相同，一般情況前者適合用于0.5mm泄漏診斷，后者適合用于1mm泄漏診斷。

•       DMTL方案——通過主動(dòng)向油箱吹氣的方法，比較向密閉蒸發(fā)系統(tǒng)吹氣時(shí)和向標(biāo)準(zhǔn)泄漏孔吹氣時(shí)遇到的阻力大小差異，判斷蒸發(fā)系統(tǒng)等效泄漏面積是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)泄漏孔。該方案要求在碳罐進(jìn)氣口加裝一個(gè)DMTL模塊——該模塊內(nèi)部包括充氣泵，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)阻尼孔和電磁切換閥等。通過回采電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流來確認(rèn)充氣過程中遇到的阻尼大小，以判斷蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏大小是否超過法規(guī)限值。

各方案相對(duì)比，DTESK和EONV方案在硬件成本上相比DMTL有優(yōu)勢(shì)，但由于DTESK對(duì)怠速工況的需求，EONV要求發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間來制造自然真空效果，兩個(gè)方案在用于混動(dòng)車輛時(shí)會(huì)面臨挑戰(zhàn)。DMTL硬件成本相比較高，但診斷條件不受發(fā)動(dòng)機(jī)工況約束，因此在診斷魯棒性和診斷率方面會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

03 碳罐脫附流量監(jiān)測(cè)

對(duì)于脫附流量診斷，聯(lián)合電子已經(jīng)完成多種監(jiān)測(cè)功能的開發(fā)，主要有如下解決方案：

•       主動(dòng)診斷法——該方法的基本思路時(shí)通過主動(dòng)控制碳罐沖洗閥開度，比較碳罐閥開啟前后混合氣濃度、充氣量或壓力信號(hào)的變化，來判斷脫附管路是否有故障。

•       基于DTESK方案的診斷功能——利用DTESK方案相關(guān)硬件，觀測(cè)關(guān)閉碳罐沖洗閥時(shí)蒸發(fā)系統(tǒng)是否有欠壓，或打開碳罐沖洗閥時(shí)蒸發(fā)系統(tǒng)是否按預(yù)期形成真空，來判斷碳罐脫附功能是否有故障。

•       基于DMTL方案的診斷功能——該方法利用DMTL模塊向蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)充氣，主動(dòng)控制碳罐沖洗閥開度，觀測(cè)電機(jī)反饋電流變化來判斷脫附性能與預(yù)期狀況是否一致，最終確認(rèn)是否存在碳罐脫附故障。

04 高壓脫附流量監(jiān)測(cè)

對(duì)于配置高壓脫附管路的車輛，需要整車廠與聯(lián)合電子的協(xié)同努力才可滿足法規(guī)要求。由于高壓脫附管路通常與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路相連，高壓管路與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的連接部分如有損壞，從技術(shù)上很難準(zhǔn)確判斷，需要整車廠對(duì)該管路進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)以保證其不會(huì)因損壞或失效而導(dǎo)致脫附蒸汽進(jìn)入大氣，從而獲得診斷豁免。

以上圖采用文丘里管來增強(qiáng)脫附流量的情況為例，對(duì)于文丘里管與進(jìn)氣管路連接部分無法診斷的情況，CARB對(duì)需要申請(qǐng)豁免的連接管路給出了推薦設(shè)計(jì)，如下圖所示。該設(shè)計(jì)可保證文丘里管及其與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的連接管路難以產(chǎn)生故障，即使發(fā)生故障也不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)蒸汽排放進(jìn)入大氣污染環(huán)境。

對(duì)于上述區(qū)域以外的故障監(jiān)測(cè)，可以通過觀測(cè)碳罐沖洗閥打開前后脫附管路壓力信號(hào)的變化來判斷是否存在故障，對(duì)于連接管路松脫或文丘里管性能失效等故障均可通過該方法進(jìn)行判斷。

綜上所述，聯(lián)合電子當(dāng)前的功能開發(fā)已充分考慮了國(guó)六法規(guī)和各類發(fā)動(dòng)機(jī)配置的OBD需求，為不同需求制定合理的解決方案，為國(guó)六法規(guī)的順利推進(jìn)提供技術(shù)支持。