本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)SCR電控系統(tǒng)開發(fā)及試驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為應(yīng)對國IV及未來的國V排放法規(guī),先進(jìn)的柴油機(jī)后處理技術(shù)必不可少,其中SCR(選擇性催化還原)技術(shù)因其對燃油含硫量要求低及經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢,已成為國內(nèi)柴油機(jī)后處理主流技術(shù)路線。目前市面上存在大量國外SCR產(chǎn)品,知識產(chǎn)權(quán)掌握在外企手中,價格居高不下,國產(chǎn)系統(tǒng)性能仍存在差距,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高轉(zhuǎn)化率SCR電控系統(tǒng)很有必要。本文針對濰柴WD10柴油機(jī)采用基于MAP的開環(huán)控制策略,自主開發(fā)了氣助式SCR系統(tǒng)電控單元,應(yīng)用Matlab/Simulink建立SCR系統(tǒng)模型,最后進(jìn)行了發(fā)動機(jī)臺架試驗,主要工作研究工作和技術(shù)成果有:1、對SCR系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)械部件的選型以及硬件功能需求分析,以Renesas公司的V850ES/FJ3 uPD70F3380單片機(jī)為核心設(shè)計了系統(tǒng)硬件電路,針對車用電壓波動問題,設(shè)計了反激式開關(guān)電源,針對計量泵步進(jìn)電機(jī),設(shè)計了雙H橋驅(qū)動電路,硬件系統(tǒng)還包括了CAN通訊模塊、模擬信號采集電路、開關(guān)驅(qū)動電路等。2、設(shè)計了基于Matlab/Simulink的SCR開環(huán)控制算法,通過Code Generation工具箱配置生成適合uPD70F3380微控制器的C代碼,并將其導(dǎo)入基于Cubesuites+的底層驅(qū)動函數(shù)中,完成程序的調(diào)試與編譯,并下載到單片機(jī)中。3、在現(xiàn)有試驗條件和實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上搭建了試驗臺架。在尿素噴射穩(wěn)定性試驗中,研究了不同空氣壓力下的噴射穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)噴射誤差隨著空氣壓力及噴射量的增大而增大,綜合考量霧化效果及耗氣量,最終選取壓縮空氣為0.4Mpa恒定壓力,并對該空氣壓力下的噴射量進(jìn)行修正,顯著提高了噴射精確性。在ESC測試工況下,對SCR電控系統(tǒng)進(jìn)行了測試驗證,最終通過標(biāo)定噴射量,將系統(tǒng)ESC循環(huán)NOx比排放量控制在3.2g/kW.h,未檢測到氨氣泄漏,滿足國IV排放法規(guī)限值。
【關(guān)鍵詞】：后處理 SCR電控系統(tǒng) 控制策略 硬件電路
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK423
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 柴油機(jī)排放控制技術(shù)12-17
• 1.2.1 燃油改善12-13
• 1.2.2 機(jī)內(nèi)凈化13-14
• 1.2.3 排氣后處理14-17
• 1.3 SCR技術(shù)應(yīng)用及研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 SCR技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 SCR關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 SCR電控系統(tǒng)總體方案20-32
• 2.1 SCR系統(tǒng)類型及工作原理20-22
• 2.2 SCR系統(tǒng)主要部件選型22-29
• 2.2.1 還原劑22-23
• 2.2.2 尿素箱23-24
• 2.2.3 計量泵24-27
• 2.2.4 噴嘴27
• 2.2.5 催化箱27-29
• 2.2.6 傳感器29
• 2.3 SCR系統(tǒng)的反應(yīng)機(jī)理29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 SCR電控系統(tǒng)硬件設(shè)計32-46
• 3.1 SCR電控系統(tǒng)功能需求32
• 3.2 總體硬件方案設(shè)計32-33
• 3.3 主要硬件電路及機(jī)械結(jié)構(gòu)及介紹33-45
• 3.3.1 微控制器選型33-34
• 3.3.2 電源模塊設(shè)計34-36
• 3.3.3 CAN通訊模塊設(shè)計36-38
• 3.3.4 模擬信號采集電路38-39
• 3.3.5 開關(guān)驅(qū)動電路39-41
• 3.3.6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 SCR電控系統(tǒng)軟件設(shè)計及控制策略46-63
• 4.1 軟件架構(gòu)46-47
• 4.2 基于Matlab/Simulink的頂層控制軟件及控制策略設(shè)計47-60
• 4.2.1 控制策略分析47-48
• 4.2.2 系統(tǒng)狀態(tài)控制48-53
• 4.2.3 系統(tǒng)信息處理53-54
• 4.2.4 尿素溶液噴射量計算54-59
• 4.2.5 加熱控制59
• 4.2.6 自動代碼生成59-60
• 4.3 底層驅(qū)動設(shè)計60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 SCR電控系統(tǒng)試驗驗證63-77
• 5.1 尿素噴射穩(wěn)定性試驗63-67
• 5.1.1 尿素噴射系統(tǒng)實驗驗證方案63-64
• 5.1.2 尿素噴射系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精確性64-67
• 5.2 ESC測試試驗67-74
• 5.2.1 SCR試驗系統(tǒng)平臺的建立67-70
• 5.2.2 ESC工況點確定70-71
• 5.2.3 ESC試驗結(jié)果及分析71-74
• 5.3 臺架噴射量標(biāo)定74-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 主要研究內(nèi)容及結(jié)論77
• 創(chuàng)新點77-78
• 工作展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單83-84
• 致謝84

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