1. 研究目的与意义
近年来随着机动车经济的飞速发展，机动车的生产和使用量急剧增长，机动车排放对环境的污染日趋严重。汽车排放的主要污染物有一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化合物，二氧化碳和微粒物。尾气排放物给生态环境和人体健康造成严重的伤害。机动车尾气污染已成为我国空气污染的重要来源，是造成细颗粒物、光化学烟雾污染的重要原因，解决机动车尾气污染问题已经迫在眉睫。汽车排放的要求越来越高，对汽车发动机的性能的要求也在提高。如何发现影响汽车排放的因素，并及时进行处理，降低排放，保护环境。电控技术可以提高发动机的动力性，经济性及排放性能，提供故障诊断功能，使可靠性得以提高。分析电控发动机电控装备的参数变化，分析其变化趋势和汽车排放之间的关系，是解决该问题的关键。因此我们可以通过采集OBD数据的方法，对该数据进行处理分析找出导致该结果的原因及故障部位。为了改善空气质量，减少大气污染，所以建立汽车尾气排放预测系统具有重要的现实意义，也是日后控制汽车尾气排放污染的主要趋势。
2. 国内外研究现状分析
目前我国尾气排放检测的方法有：应用 OPC技术开发了一套新型的通用汽油发动机尾气排放检测系统。该系统改变了以往采用 Win CC或MCGS等组态软件来完成上下位机通讯的技术, 而将 OPC技术应用到了该系统当中。OPC( OLE for Process Control)是过程控制中的新兴工业通讯标准, 它的出现为 Windows应用程序和现场过程控制之间搭建了桥梁, 实现了控制设备和控制管理系统之间的数据交换, 解决了设备驱动程序中异构网段之间数据交换等难题。在已开发中的异构以及现场总线系统前的汽油发动机尾气排放检测系统中, 主要是采用了 Win CC或MCGS 等组态软件以组态的方式来进行上下位机的控制及通讯, 而现场总线技术因价格昂贵而未在通用汽油发动机尾气排放检测系统中得以应用。现在将OPC 技术应用到该系统当中, 让系统取得了很好的实时性。
还有的是基于ＯＢＳ－２０００系统设计一种精确获取现实工况下尾气测量的实验方法，结合实测调研，获取机动车路段行驶特征，建立机动车ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ和油耗的时空排放清单。基于ＭＯＶＥＳ软件，引入ＥＦＧ因子，分析了速度、坡度、燃油参数和温度、相对湿度等对尾气排放的影响。选用最小二乘法的线性回归作为建立尾气排放微观预测模型的方法，基于ＩＯＶＭ和ＥＯＶＭ分别构建了机动车动力参数模型和机动车运行参数模型，并对模型进行评价和验证。而我们数据采集主要依据汽车OBD数据，OBD是一种车载自动诊断系统，是检测汽车各系统运行参数并读取数据的终端产品和部件。OBD主要根据发动机的运行状况，随时监控汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障灯或检查发动机警告灯亮，同时动力总成控制模块将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。根据电子控制技术在发动机上的使用情况，总结出电控发动机的故障特点，深入分析了汽车故障诊断理论和技术、传统专家系统的原理和局限性、基于神经网络技术的专家系统的原理和优点，进一步采用将基于符号处理的传统专家系统和基于神经网络技术的专家系统相结合的集成故障诊断专家系统。
3. 研究的基本内容与计划
内容：1、熟悉电控发动机的工作原理及分析相关参数对尾气排放的影响；
2、构建汽油车尾气排放水平的故障诊断框架，分析发动机在不同状态下的尾气污染物排放区别及变化趋势；
3、结合实验室的设备，采集汽车obd数据，根据该数据分析找出影响不同排放结果的因素，原因和故障位置；
4. 研究创新点
根据OBD数据采集，建立汽车尾气排放水平检测与诊断系统
