重型柴油機(jī)SCR系統(tǒng)控制策略及其故障診斷功能研究.pdf

1、隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，為發(fā)動(dòng)機(jī)加裝后處理裝置勢在必行。在柴油機(jī)后處理技術(shù)中，由于選擇性催化還原(SCR)技術(shù)對(duì)燃油含硫量要求較低、燃油經(jīng)濟(jì)性好、技術(shù)升級(jí)繼承性高的優(yōu)點(diǎn)，已成為我國柴油機(jī)后處理主流技術(shù)路線。進(jìn)行SCR系統(tǒng)控制策略及其故障診斷(OBD)功能的研究，對(duì)加快國產(chǎn)SCR系統(tǒng)自主產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有十分重要的意義。基于開環(huán)脈譜的尿素噴射控制策略能滿足國Ⅳ排放法規(guī)要求，但是對(duì)于SCR系統(tǒng)零部件的有效控制及其故障診斷功能的研究仍然是當(dāng)前SC

2、R系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　 本文在自主研發(fā)SCR系統(tǒng)電控單元(DCU)過程中，針對(duì)錫柴CA6DL2-35E3高壓共軌重型柴油機(jī)設(shè)計(jì)了SCR系統(tǒng)控制策略及故障診斷(OBD)策略。應(yīng)用MATLAB/Simulink建立模型，對(duì)其控制算法進(jìn)行可行性測試，最后在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行了標(biāo)定和檢測工作。
　　 (1)設(shè)計(jì)了基于脈譜的開環(huán)尿素噴射控制策略，對(duì)影響SCR系統(tǒng)催化劑轉(zhuǎn)化效率的因數(shù)進(jìn)行深入分析，設(shè)計(jì)了根據(jù)實(shí)際排氣溫度和理論排

3、氣溫度差值對(duì)尿素噴射量進(jìn)行瞬態(tài)工況修正的策略。
　　 (2)針對(duì)環(huán)境溫度過低時(shí)尿素可能結(jié)冰的情況，設(shè)計(jì)了尿素罐和尿素管路低溫加熱控制策略，并對(duì)控制邏輯進(jìn)行了可行性驗(yàn)證，為SCR系統(tǒng)進(jìn)行低溫試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　 (3)在故障信息的診斷過程中，針對(duì)故障是偶然性故障還是確定性故障的判斷問題，設(shè)計(jì)了故障消抖策略。以排氣溫度傳感器故障為例，建立仿真模型，并對(duì)模型算法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 (4)根據(jù)法規(guī)要求，對(duì)NOx排放監(jiān)測設(shè)