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柴油机Urea_SCR控制器研究开发
| 论文题名： | 柴油机Urea_SCR控制器研究开发 |
| 关键词： | 柴油发动机;Urea-SCR控制器;软件开发;NOx净化技术 |
| 摘要： | 柴油发动机具有动力性强、燃油消耗量低、耐久性好等特点，因此在汽车上得到了广泛的应用，在能源短缺的今天，汽车的柴油化已成为解决资源依赖问题的有效方案。与汽油机相比，柴油机CO与HC的排放量很少，但NOx和PM的排放量相对较多，因此如何降低NOx污染物的排放一直都是柴油机研究的热点问题。SCR是一种有效的柴油机NOx净化技术，具有抗硫性强、燃油消耗量少及原机改动小等特点，符合我国的基本国情。控制器作为SCR的“大脑”，实现了系统的控制与诊断功能，内部逻辑算法缜密复杂，是系统的核心部件，所以控制器的研究开发对推进SCR技术有着重要意义。 本文研究的内容包括三部分:SCR控制器硬件设计、软件开发及试验研究。 SCR控制器的硬件设计针对控制器的工作环境分析了影响其性能的主要因素，并在设计中提出了相应的解决办法。介绍了SCR系统的主要附件及其特性。设计了控制器硬件电路，包括微处理器模块、电源模块、通信模块、信号处理模块和执行器驱动模块五部分。 SCR系统的软件开发从控制策略入手，主要包括尿素喷射控制策略、尿素泵压控制策略和加热管理控制策略。尿素喷射控制策略完成尿素喷射量的计量，泵压控制策略针对尿素泵的压力进行调节，加热控制策略用于尿素高温冷却与低温加热的管理。对于开发的软件系统，本文重点研究了信号处理及MAP查询、压力控制、OBD故障诊断和标定系统驱动四部分:1）对于AD信号采集，在软件中设计了中值与均值滤波，提高信号的精确性，对于SCR系统常用的三维MAP图,运用插值的方法查询连续的控制参数;2）压力控制采用PID算法将尿素喷射压力保持在标定值;3）OBD故障诊断可在SCR系统出现故障时，完成故障确认、故障修复、故障存储、诊断通信等功能，确保系统工作在稳定的状态下;4）标定系统驱动采用CCP标定协议，实现系统的数据采集与参数标定。 SCR控制系统参数标定及试验研究完成了传感器、执行器及控制参数的标定。对于传感器的标定采用对比分析法，检测传感器的测量精度及线性程度。执行器标定主要完成尿素喷嘴流量特性的测试，同时还分析了影响喷嘴流量特性的主要因素，完成了系统MAP图的测量，并阐述了测量过程及测量方法。通过ESC与ETC循环对SCR控制器的性能进行了测试与验证。 |
| 作者： | 冯川 |
| 专业： | 汽车电子工程 |
| 导师： | 颜伏伍;胡杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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