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基于NOx传感器的柴油机SCR催化器控制策略的研究
| 论文题名： | 基于NOx传感器的柴油机SCR催化器控制策略的研究 |
| 关键词： | 柴油机;NOx传感器;卡尔曼滤波;废气排放;控制策略;SCR催化器 |
| 摘要： | 近些年来，对于车辆废气排放的法规限值越来越严格。为了满足越来越严格的排放法规，获得更好的SCR控制效果。本文采用了基于NOx传感器的闭环SCR系统，本文的主要研究内容如下: (1) SCR系统尿素喷射控制策略研究。研究了SCR系统的尿素喷射控制策略的释放条件，当满足其工作条件时，尿素控制策略模块开始工作。根据发动机的喷油量和转速确定了发动机的NOx原机排放，据此估算基本的NH3需求量，根据发动机的运行工况如:稳态工况、瞬态工况、外界环境以及老化状态对给该尿素喷射量进行相应的修正，根据SCR闭环控制算法对尿素喷射量进行反馈修正，进而计算出最后的尿素喷射量。 (2)面向控制的SCR催化器温度模型研究。根据SCR催化器的热平衡及不同换热过程，建立了催化器温度四种数学模型，利用MATLAB/Simulink搭建相应的图形化模型，并利用发动机在ESC循环和ETC循环的台架试验数据，对所建立的温度模型进行检验，基于模型的最大离散程度、拟合度和计算时间三个指标对模型进行评价和比较。结果表明，考虑催化器与废气和周围环境对流换热的温度模型具有良好的预测精度和实时性，更适合用于SCR控制策略。 (3) NOx传感器交叉敏感性的消除与反馈控制器设计。利用无迹卡尔曼滤波(UKF)对NOx传感器的信号进行处理，消除NOx传感器的交叉敏感性。利用处理过的NOx传感器信号作为反馈控制器的输入，根据反馈控制器的原理，利用软件Simunlink搭建了反馈控制的模型，对尿素喷射量进行反馈修正。 (4) SCR控制策略的检验。分别利用ESC循环下和ETC循环的台架实验数据进行离线仿真，计算ESC循环和ETC循环下NOx比排放和NH3泄漏量，对比台架结果与法规目标值。结果表明，基于NOx传感器的闭环控制策略可达到国V的排放标准。 |
| 作者： | 吴若男 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 滕勤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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