原文传递
高压共轨柴油机及SCR系统控制策略的研究
| 论文题名： | 高压共轨柴油机及SCR系统控制策略的研究 |
| 关键词： | 高压共轨柴油机;选择性催化还原系统;增量式PID控制方式;控制策略 |
| 摘要： | 随着我国对车辆排放法规日益严格的要求,电子控制系统在柴油机上也得到了广泛的应用。控制策略作为电控系统的重要组成部分,能够根据柴油机的需求及不同的排放法规作出灵活的改变。因此,合理的控制策略对于提升电控系统的功能起到越来越重要的作用。 本文在借鉴国内外相关文献的基础上,开展对高压共轨柴油机及SCR(选择性催化还原)系统控制策略的研究。高压共轨柴油机控制策略分为工况管理策略、信号输入及处理策略、共轨压力控制策略以及各工况处理策略。在工况管理策略中,根据不同工况的特征,确定工况间的相互转换条件,并由此设计工况判断策略;信号输入及处理策略中,利用曲轴与凸轮轴信号计算平均转速与瞬时转速,并根据信号齿特征,判断气缸上止点的位置,由于各模拟量信号输入实时性的要求不同,故采取定时与定位相结合的控制方法;共轨压力控制策略采用增量式PID控制方式,通过调节比例与积分系数,确定与目标共轨压力相对应的脉宽调制(PWM)占空比,使实际共轨压力接近目标共轨压力;工况处理策略包括起动工况、怠速工况、常规工况、限速工况以及超速工况处理策略,怠速工况中的怠速油量控制采用增量式PID的控制方法,通过PID对油量的修正,实现转速的稳定性,提出了限速工况的概念,将其作为常规工况的延伸,以降低柴油机超速的风险。通过分析排气温度、空速及氨氮摩尔比等因素对SCR系统催化效率的影响,设计了基于开环控制的SCR系统尿素溶液喷射策略,控制策略主要以稳态控制为主,并辅以排温温差瞬态修正。 具体结合某四缸高压共轨柴油机对控制策略进行试验验证。通过高压共轨柴油机起动试验、共轨压力稳定性试验以及怠速转速稳定性试验的结果可知,起动持续时间、共轨压力波动范围及怠速转速波动范围均符合高压共轨柴油机运行要求,为进一步证明控制策略的合理性,进行了燃油耗试验,试验结果表明:高压共轨柴油机控制策略具有较好的实际应用性。采用欧洲稳态测试循环(ESC)试验,对SCR系统消除氮氧化物(Nox)的能力进行研究,并分析了对其它排放污染物的影响,以验证SCR系统控制策略的合理性。通过试验数据分析可知:设计的SCR系统控制策略具有良好的应用价值,可为我国国四排放技术路线的选择提供一定的参考。 |
| 作者： | 齐海成 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 李捷辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
