柴油機(jī)SCR系統(tǒng)電子控制單元的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、如今環(huán)保成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題，針對汽車的排放問題制定了越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)。對于柴油發(fā)動機(jī)來說，NOx是其最主要的排放污染物，這就需要后處理技術(shù)對NOx的排放進(jìn)行控制處理。SCR技術(shù)是現(xiàn)在最為普遍的柴油機(jī)后處理技術(shù)，其能夠有效的控制排氣中的NOx的排放。本文針對SCR系統(tǒng)的電子控制單元(DCU)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。
　　 本文主要完成的工作有:
　　 1.研究了SCR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理，制定了尿素噴射控制策略和OBD

2、診斷策略。在尿素噴射控制模塊中，通過發(fā)動機(jī)工況，計(jì)算出尿素溶液的基本需求量，并研究了修正模型——穩(wěn)態(tài)修正和瞬態(tài)修正;在OBD模塊中，對傳感器對地、電源短路以及信號不可信故障，電磁閥常開、常閉故障，CAN通訊故障，NOx排放超標(biāo)故障等制定了相關(guān)診斷策略。
　　 2.根據(jù)控制策略，對電子控制單元進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)。針對尿素噴射控制模塊，采用了網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)插值方法進(jìn)行了MAP圖的構(gòu)建，并進(jìn)行了CAN通訊程序設(shè)計(jì);針對OBD模塊，進(jìn)行了軟件總框

3、架、基本診斷流程、各個監(jiān)測對象診斷流程的設(shè)計(jì)，還對故障處理部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)故障的單包發(fā)送和多包發(fā)送。
　　 3.基于CANoe-Simulink進(jìn)行了聯(lián)合仿真驗(yàn)證。在CANoe中建立了EMS（發(fā)動機(jī)控制單元）、DCU（SCR系統(tǒng)電控單元）、UDS（計(jì)量泵單元）、Control Panel（監(jiān)控節(jié)點(diǎn)）四個虛擬節(jié)點(diǎn)，建立了監(jiān)控面板和OBD仿真面板，在此還進(jìn)行了相關(guān)數(shù)據(jù)庫的建立和CAPL語言的編程;在Simulink中建立了尿素噴

4、射控制模型。通過聯(lián)合仿真，對CAN通訊、噴射控制策略以及OBD診斷進(jìn)行驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明了控制策略的正確性。
　　 4.進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)GB17691-2005要求，對尿素噴射控制模塊分別進(jìn)行了ESC和ETC試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明制定的尿素噴射控制策略能夠很好的控制柴油機(jī)的NOx的排放，滿足國家法規(guī)要求;對OBD模塊，利用CAN分析儀對故障處理部分進(jìn)行了CAN通訊驗(yàn)證，結(jié)果顯示故障能夠按照通訊協(xié)議進(jìn)行正常發(fā)送。