柴油机SCR电控单元研究

【摘要】为满足柴油机尾气污染物排放法规要求，仅依靠发动机机内净化手段已很难满足国IV排放要求。通过优化机内燃油喷射策略，在降低PM排放同时，外加SCR后处理系统来降低NOx排放，以达到国IV排放要求。本文根据柴油机SCR系统工作原理，制定相应控制策略，并开发实现这一设计方案的SCR电控单元。主要工作分三部分：（1）设计尿素喷射控制策略。首先根据发动机转速、油门开度，确定控制策略中稳态尿素喷射基本量；然后，根据排温进行NOx转化效率及储氨特性修正，确定控制策略最终输出实时有效喷射量及二维查表算法的运用。（2）在方案实现环节，首先确定SCR电控单元的各功能模块（传感器模块、输入信号调理模块、控制驱动信号调理模块、微控制器模块）；然后，基于dSPACE开发平台，根据各功能模块的输入/输出信号特点，完成输入/输出信号的硬件处理；最后，基于Matlab设计尿素喷射控制策略及与硬件开发平台的信息交互，实现SCR系统尿素喷射的自动控制。（3）在方案试验环节，首先，通过发动机台架试验，对控制策略中所需控制参数进行脉谱图标定，并依此制定出稳态尿素喷射脉谱图；然后，对原机及加装SCR后处理发动机分别进行稳态ESC测试循环，监测、分析尾气中NOx、NH3的浓度变化。试验表明，本文自主设计SCR电控系统结构合理，工作稳定可靠，可根据不同排放法规要求，自行设计或调整控制策略，具有满足不同NOx排放要求的工程应用潜力。
【作者】张明杰；
【导师】陈凌珊；
【作者基本信息】上海工程技术大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】SCR电控；NOx排放；ESC排放实验；

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