【摘要】：柴油車尾氣是空氣顆粒污染的重要來源之一,其治理方法一直備受社會(huì)各界關(guān)注,針對(duì)近年來日益嚴(yán)重的顆粒污染問題,各國(guó)制定了嚴(yán)格的法規(guī)限制柴油車顆粒排放。柴油車顆粒捕集器(DPF, Diesel Particulate Filter)是解決柴油車尾氣顆粒物污染問題的最有效方法之一,是近年來研究的熱點(diǎn),而研究DPF的關(guān)鍵在于DPF的再生技術(shù)。本文以控制DPF再生為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)了缸外二次燃油噴射式DPF再生控制系統(tǒng),開發(fā)了DPF再生控制單元,實(shí)現(xiàn)了DPF再生控制、DPF系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、在線調(diào)試的功能。首先,針對(duì)國(guó)內(nèi)外DPF再生技術(shù)最近的研究成果,對(duì)比多種再生技術(shù)的優(yōu)劣,并基于國(guó)內(nèi)柴油機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,采用了柴油機(jī)催化氧化劑(DOC, Diesel Oxidation Catalyst)輔助DPF再生方案。需要再生時(shí),在DOC催化器上游向排氣管中噴入霧化柴油,在催化劑作用下柴油發(fā)生催化反應(yīng)釋放熱量,提升尾氣溫度達(dá)到DPF再生的目的。根據(jù)該方案設(shè)計(jì)了DPF再生控制單元的硬件電路,實(shí)現(xiàn)通信、信息存儲(chǔ)、驅(qū)動(dòng)輸出、信號(hào)采集等功能。其次,設(shè)計(jì)了下位機(jī)軟件,主要包括各個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序,再生控制策略,溫度控制策略,通信控制程序等。基于汽車CAN (Control Area Net)總線通信,開發(fā)了DPF系統(tǒng)的標(biāo)定協(xié)議,用于定義控制單元與上位機(jī)之間標(biāo)定數(shù)據(jù)傳輸格式。接著,根據(jù)系統(tǒng)對(duì)參數(shù)標(biāo)定功能和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能的需求設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件：以動(dòng)態(tài)曲線形式顯示DPF系統(tǒng)狀態(tài)并存儲(chǔ)狀態(tài)參數(shù),方便操作人員分析狀態(tài)趨勢(shì)；支持在線修改控制單元內(nèi)部的工作參數(shù),調(diào)試DPF系統(tǒng)功能使其達(dá)到最佳狀態(tài)；在線測(cè)試DPF系統(tǒng)功能,方便開發(fā)人員調(diào)試系統(tǒng)。然后,設(shè)計(jì)了在線故障診斷系統(tǒng)(OBD, On Board Diagnostic),針對(duì)各個(gè)器件的診斷項(xiàng)目制定了故障診斷策略,故障管理系統(tǒng)對(duì)診斷項(xiàng)目的結(jié)果進(jìn)行管理。故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)了與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和故障診斷儀或故障診斷軟件通信的接口,以便其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)獲取DPF系統(tǒng)的故障信息。最后,在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上測(cè)試了缸外二次燃油噴射式DPF再生控制系統(tǒng)的功能,驗(yàn)證了DPF對(duì)顆粒的捕集效果、控制單元控制再生的功能以及上位機(jī)軟件監(jiān)控和標(biāo)定的功能。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X734.2;U464.172

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本文編號(hào)：2585636