柴油機氨基SCR系統(tǒng)控制策略與匹配研究.pdf

1、在國Ⅳ/Ⅴ階段，對于柴油機排放控制有兩條技術路線可以選擇，其中選擇催化還原(SCR)技術是一種能顯著降低柴油機NOx排放的后處理技術。圍繞SCR系統(tǒng)產業(yè)化需要解決的關鍵技術，論文著重研究了SCR電控單元硬件可靠性設計、SCR電控單元匹配標定系統(tǒng)、添藍噴射控制策略和SCR系統(tǒng)故障診斷，并將開發(fā)的SCR電控單元安裝到某主機廠6.6L柴油機進行匹配應用。
　　論文首先根據(jù)控制需求，綜合考慮振動、散熱、可靠性、成本、安裝、調試和版本升級等

2、因素，完成SCR電控單元硬件設計。從電路原理和印刷電路板兩個方面進行電磁兼容性設計，并對設計的電控單元進行可靠性測試。然后應用成熟通用標定軟件Vision建立SCR電控單元標定平臺，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、在線標定以及刷寫標定數(shù)據(jù)等功能。引入ASAM的MCD三層模型，基于CCP協(xié)議利用VB環(huán)境自主開發(fā)了標定軟件，同時將基于ISO1576協(xié)議開發(fā)的診斷軟件集成到標定系統(tǒng)中，實現(xiàn)測量、標定和診斷一體化。
　　其次通過理論分析結合試驗研究結

3、果建立了原機NOx排放預估模型以及NOx傳感器信號加速計算子模型。通過對SCR催化劑活性研究確定使用催化器床溫和排氣流量代替轉速和負荷作為添藍最佳供給系數(shù)kop和NOx目標轉化效率等基礎脈譜的輸入量，可以削弱環(huán)境影響，并設計了基于模型的添藍預噴射前饋控制策略，并通過ESC和ETC循環(huán)試驗對排放模型預測精度和前饋控制算法魯棒性進行驗證。之后進行NH3存儲特性試驗研究，結果表明NH3覆蓋度對瞬態(tài)過程中的NH3泄漏影響很大，每個工況對應一個能

4、確?？焖偕郎剡^程中NH3泄漏體積濃度不超過1.0×10-5并能盡量提高NOx轉化效率的NH3覆蓋度限值?；谘芯拷Y果建立了催化器表面NH3覆蓋度和存儲量估計模型，提出了NH3泄漏控制策略。
　　最后根據(jù)OBD法規(guī)對SCR系統(tǒng)要求監(jiān)視的內容，應用閾值診斷法對SCR傳感器電路開路和短路進行診斷;應用邏輯診斷法對傳感器信號合理性進行診斷;應用綜合診斷法對SCR系統(tǒng)狀態(tài)異常和NOx排放超標等進行在線診;利用稀釋添藍的方法對NOx超標診斷模