柴油機(jī)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(jī)排放控制有兩條技術(shù)路線可以選擇，其中選擇催化還原(SCR)技術(shù)是一種能顯著降低柴油機(jī)NOx排放的后處理技術(shù)。圍繞SCR系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化需要解決的關(guān)鍵技術(shù)，論文著重研究了SCR電控單元硬件可靠性設(shè)計(jì)、SCR電控單元匹配標(biāo)定系統(tǒng)、添藍(lán)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(jī)廠6.6L柴油機(jī)進(jìn)行匹配應(yīng)用。
　　論文首先根據(jù)控制需求，綜合考慮振動(dòng)、散熱、可靠性、成本、安裝、調(diào)試和版本升級等

2、因素，完成SCR電控單元硬件設(shè)計(jì)。從電路原理和印刷電路板兩個(gè)方面進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)，并對設(shè)計(jì)的電控單元進(jìn)行可靠性測試。然后應(yīng)用成熟通用標(biāo)定軟件Vision建立SCR電控單元標(biāo)定平臺，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、在線標(biāo)定以及刷寫標(biāo)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(biāo)定軟件，同時(shí)將基于ISO1576協(xié)議開發(fā)的診斷軟件集成到標(biāo)定系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)測量、標(biāo)定和診斷一體化。
　　其次通過理論分析結(jié)合試驗(yàn)研究結(jié)

3、果建立了原機(jī)NOx排放預(yù)估模型以及NOx傳感器信號加速計(jì)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(zhuǎn)速和負(fù)荷作為添藍(lán)最佳供給系數(shù)kop和NOx目標(biāo)轉(zhuǎn)化效率等基礎(chǔ)脈譜的輸入量，可以削弱環(huán)境影響，并設(shè)計(jì)了基于模型的添藍(lán)預(yù)噴射前饋控制策略，并通過ESC和ETC循環(huán)試驗(yàn)對排放模型預(yù)測精度和前饋控制算法魯棒性進(jìn)行驗(yàn)證。之后進(jìn)行NH3存儲(chǔ)特性試驗(yàn)研究，結(jié)果表明NH3覆蓋度對瞬態(tài)過程中的NH3泄漏影響很大，每個(gè)工況對應(yīng)一個(gè)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(zhuǎn)化效率的NH3覆蓋度限值?；谘芯拷Y(jié)果建立了催化器表面NH3覆蓋度和存儲(chǔ)量估計(jì)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(nèi)容，應(yīng)用閾值診斷法對SCR傳感器電路開路和短路進(jìn)行診斷;應(yīng)用邏輯診斷法對傳感器信號合理性進(jìn)行診斷;應(yīng)用綜合診斷法對SCR系統(tǒng)狀態(tài)異常和NOx排放超標(biāo)等進(jìn)行在線診;利用稀釋添藍(lán)的方法對NOx超標(biāo)診斷模