柴油機SCR系統(tǒng)電子控制單元的設計與研究.pdf

1、如今環(huán)保成為人們?nèi)找骊P注的問題，針對汽車的排放問題制定了越來越嚴格的排放法規(guī)。對于柴油發(fā)動機來說，NOx是其最主要的排放污染物，這就需要后處理技術對NOx的排放進行控制處理。SCR技術是現(xiàn)在最為普遍的柴油機后處理技術，其能夠有效的控制排氣中的NOx的排放。本文針對SCR系統(tǒng)的電子控制單元(DCU)進行了研究與設計。
　　 本文主要完成的工作有:
　　 1.研究了SCR系統(tǒng)的結構及其工作原理，制定了尿素噴射控制策略和OBD

2、診斷策略。在尿素噴射控制模塊中，通過發(fā)動機工況，計算出尿素溶液的基本需求量，并研究了修正模型——穩(wěn)態(tài)修正和瞬態(tài)修正;在OBD模塊中，對傳感器對地、電源短路以及信號不可信故障，電磁閥常開、常閉故障，CAN通訊故障，NOx排放超標故障等制定了相關診斷策略。
　　 2.根據(jù)控制策略，對電子控制單元進行了軟件設計。針對尿素噴射控制模塊，采用了網(wǎng)格節(jié)點插值方法進行了MAP圖的構建，并進行了CAN通訊程序設計;針對OBD模塊，進行了軟件總框

3、架、基本診斷流程、各個監(jiān)測對象診斷流程的設計，還對故障處理部分進行了設計，實現(xiàn)故障的單包發(fā)送和多包發(fā)送。
　　 3.基于CANoe-Simulink進行了聯(lián)合仿真驗證。在CANoe中建立了EMS（發(fā)動機控制單元）、DCU（SCR系統(tǒng)電控單元）、UDS（計量泵單元）、Control Panel（監(jiān)控節(jié)點）四個虛擬節(jié)點，建立了監(jiān)控面板和OBD仿真面板，在此還進行了相關數(shù)據(jù)庫的建立和CAPL語言的編程;在Simulink中建立了尿素噴

4、射控制模型。通過聯(lián)合仿真，對CAN通訊、噴射控制策略以及OBD診斷進行驗證，仿真結果表明了控制策略的正確性。
　　 4.進行了試驗驗證。根據(jù)GB17691-2005要求，對尿素噴射控制模塊分別進行了ESC和ETC試驗驗證，試驗結果表明制定的尿素噴射控制策略能夠很好的控制柴油機的NOx的排放，滿足國家法規(guī)要求;對OBD模塊，利用CAN分析儀對故障處理部分進行了CAN通訊驗證，結果顯示故障能夠按照通訊協(xié)議進行正常發(fā)送。