摘要：为方便进行OBD氧传感器失效验证，在分析氧传感器常见故障波形的基础上，根据OBD测试试验的要求，提出以数字滤波的方法模拟氧传感器失效波形的试验方法。在Matlab中对劣化算法进行了仿真，依照失效信号特征对比模拟波形和实际劣化波形，验证其可行性。按此算法开发出氧传感器失效模拟器，在ME7电控系统上进行了实车测试，证明该试验方法能够灵活模拟出各种氧传感器失效波形，满足OBD认证实验要求。
关键词：车载诊断系统；氧传感器；劣化；数字滤波
氧传感器安装在三效催化转换器的上下游，对催化转换器的净化率进行监控。上游氧传感器对燃油控制进行补偿，保证空燃比在理论空燃比附近很小的范围内。若氧传感器失效，EXU根据反馈信号无法控制室燃比达到理论空燃比，造成三效催化剂对CO、HC和NO、的净化能力急剧下降，污染物排放大量增加。因此，在国Ⅱ排放标准中引入的FOBD系统规定：必须进行氧传感器失效验证。利用有缺陷或劣化的氧传感器替代性能良好的氧传感器或用于失效模拟的电气装置，产生各种故障氧传感器特征信号给ECU，设定响应速度或电压变化，检验ECU内的诊断算法是否能准确检测出预设的故障。车用氧传感器多采用二氧化钻作为敏感元件1，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差。混合气较浓时，排放的废气中所含的氧较少，氧化错两侧铂金层的氧气浓度落差大，产生的电压较高；混合气较稀时，燃烧后多余的氧气较多，氧化错两侧铂金层的氧气浓度落差小，所产生的电动势低。而在理论空燃比附近，电压产生突变。因此，氧传感器输出信号是循环变动的。诊断系统根据氧传感器循环变动的频率以及输出信号电压值来进行故障诊断。
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