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随着国际上对环境污染问题的日益重视,各国关于汽车有害排放物的法规越来越严格。针对柴油车型的氮氧化物排放问题,目前国际上主要有“机内净化+DPF”和“机内净化+SCR”两条技术路线,考虑到SCR技术燃油经济性好、对燃油的含硫量不敏感等优点,SCR技术将是满足重型柴油机国IV,国V排放法规的主要技术路线。同时,随着电子技术的发展,汽车电控系统也日益复杂,给汽车故障检测技术提出了新的挑战。因此,开发SCR的故障诊断系统不仅可以及时发现与排放相关的故障,在NOx排放异常时提出警示并采取相应措施,而且可以帮助售后维修人员快速准确地定位故障区域,减少故障维修时间。本文首先介绍了SCR系统的组成、工作原理及反应机理,并根据OBD法规要求对SCR系统进行故障分析。在此基础上,研究了SCR系统故障诊断策略,包括传感器诊断策略、执行器诊断策略及硬件相关诊断策略等,同时,开发了SCR的故障管理系统,故障管理系统主要由三个功能单元组成：故障监视功能单元、故障存储与删除功能单元和诊断通信功能单元。故障监视功能单元监视SCR系统的工作状态,采用“时间消抖法”或者“统计消抖法”完成故障路径的故障状态转换；故障存储与删除功能单元实现对故障信息的存储与删除以及故障响应处理；诊断通信功能单元用于实现SCR控制系统与通用型故障诊断系统的诊断通信过程管理以及权限控制。其次,针对市场IS014230和IS015765诊断协议并存特点开发了通用型故障诊断系统,并采用PC诊断软件与通用故障诊断接口VCI相结合的方式解决传统手持式诊断仪功能有限、效率不高等问题。详细叙述了离线故障诊断系统的开发过程,包括VCI硬件设计、VCI软件设计以及PC诊断软件设计。VCI软件参考OSI网络层次模型,设计基于K线和基于CAN总线的通信协议栈,实现物理层、数据链路层、网络层等底层的协议转换；PC诊断软件采用模块化设计方法,模块间相互协作完成诊断服务的生成与输出。最后,对开发的SCR故障诊断系统进行了台架试验,验证了本系统能够快速有效地实现SCR系统故障诊断,诊断策略及诊断通信过程满足设计要求,同时系统具有良好的性能。