柴油机SCR电控系统研究及其实现

【摘要】SCR技术是目前实现欧Ⅳ及以上排放法规最有效的后处理技术之一。本文在试验用柴油机和SCR系统的基础上，制定基于尿素喷射的SCR电控系统的控制策略，以尿素量的精确喷射控制为目标搭建硬件平台并编写相关软件程序，最后进行ESC台架试验对SCR电控系统进行排放效果验证以满足国Ⅳ及以上排放标准。首先在充分研究国内外基于尿素喷射的SCR系统基础上，制定了符合本试验平台需要的控制策略和标定系统，并以此为基础得出电控系统需求数据。以89C52单片机为核心搭建了SCR电控系统硬件平台，包括单片机最小系统的设计、发动机转速电路的采集调理电路、油门开度信号的采集调理电路、驱动尿素泵需求电压值输出转换电路的设计等，由于发动机实际工作环境恶劣，在设计电路过程中加入了滤波环节来提高系统电路的抗干扰能力。在已搭建硬件系统基础上提出软件设计思路，绘制程序流程图,包括发动机转速和油门采集思路等，其中由于采集到的转速信号是正弦波输出，无法被单片机直接识别，因此通过调理电路转换为方波后，才能被单片机采集并处理，通过接收信号个数与转速之间的关系换算便可得出转速。同时对采集和转换需要用到的芯片功能及工作原理进行了详细说明，最后通过ISP在线烧写将程序写入单片机来实现功能需求。其次，以实验室现有设备为基础，根据ESC十三工况法分别进行原机排放试验和加载SCR电控后处理系统实验，之后将实验结果进行对比和分析以验证本文所设计柴油机SCR电控系统。实验结果表明，NOx、CO、HC及氨气等有害气体的排放量均满足国Ⅳ排放标准，甚至某些已达到国V排放标准。综上所述，本文所设计SCR电控系统应用在该柴油机上能有效降低NOx等氮氧化物的排放，已完全满足国Ⅳ排放法规的要求。
【作者】许露；
【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；尿素喷射；单片机采集；电路设计；ESC实验；国Ⅳ排放标准；

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