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1、柴油機(jī)SCR電控系統(tǒng)開發(fā)及試驗(yàn)研究蔣永煒2016年1月中圖分類號：UDC分類號：柴油機(jī)SCR電控系統(tǒng)開發(fā)及試驗(yàn)研究作者姓名蔣永煒學(xué)院名稱機(jī)械與車輛學(xué)院指導(dǎo)教師劉興華副教授答辯委員會主席馬朝臣教授申請學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)動力工程及工程熱物理學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年1月DevelopmentandExperimentalofSCRElectronicControlSystemforDieselEngineCandidateName:JiangYongweiSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalandVehiclesFacult
2、yMentor:Prof.LiuXinghuaChair,ThesisCommittee:Prof.MaChaochenDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:PowerEngineeringandEngineeringThermophysicsDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2016研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或
3、撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要為應(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M
4、AP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(yàn)，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/FJ3uPD70F3380單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了系統(tǒng)硬件電路，針對車用電壓波動問題，設(shè)計(jì)了反激式開關(guān)電源，針對計(jì)量泵步進(jìn)電機(jī)，設(shè)計(jì)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(jì)了基于Matlab/Simulink的SCR開環(huán)控制算法，通過CodeGeneration工具箱配置生成適合
5、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(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上搭建了試驗(yàn)臺架。在尿素噴射穩(wěn)定性試驗(yàn)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(yàn)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
6、：后處理；SCR電控系統(tǒng)；控制策略；硬件電路I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInresponsetothestateIVandfuturestateVemissionsregulations,itisessentialtodevelopadvancedafter-treatmenttechnologyofdieselengine.SCR(selectivecatalyticreduction)technology,becauseofitslowrequirementofsulfurcontentinfuelandeconomicadvantages,hasbecomet
7、hemainstreamrouteofthedomesticdieselengineafter-treatmenttechnology.Atthemoment,theintellectualpropertyofmanySCRproductsonthemarketisinthehandsofforeigncompanies,andthepricesremainhigh.Therefore,itisnecessarytodevelopSCRelectroniccontrolsyste
