满足国ⅳ排放的柴油机后处理控制器的仿真和试验-研究

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1、上海交通大学硕士学位论文满足国Ⅳ排放的柴油机后处理控制器的仿真与试验研究姓名：陈雷申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：卓斌20090201摘要满足国IV排放的柴油机后处理控制器的仿真与试验研究摘要为了控制日益严重的大气污染、保护人类赖以生存的地球空间，各个国家、地区均颁布了适合本国国情的排放法规，来强制限制汽车尾气中有害物质的排放。综合对比分析目前的柴油机排放控制技术，以尿素SCR选择性催化还原技术最为符合当前中国实施国Ⅳ排放标准的国情。本文根据尿素SCR的系统需求，对尿素SCR系统以及功能进行了详细的分析，采用模块化

2、设计方法研制出柴油机尿素SCR的控制器。主要进行和完成的研究内容有以下几个方面：1.在广泛阅读国内外有关文献资料和进行大量调研的基础上，结合国内相关领域的发展，根据电控系统的基本设计方法确定了SCR后处理系统总体方案设计。2.综合考虑后处理系统功能和成本控制要求，选择16位高度集成化的高性能汽车级微处理器MC9S12及相关元器件，研制出了性能良好的控制器硬件。采用模块化设计方法完成了各个模块控制电路的设计，包括电源模块、微处理器模块、传感器处理模块、驱动模块以及通讯模块。并通过优化设计，提高了系统稳定性、耐久性。I摘要1.开展了S

3、CR后处理系统尿素喷射控制策略的研究，编制了相应的软件模块；并根据控制器硬件设计和上层控制策略的需求，按照各个相对独立的软件模块进行了SCR后处理系统控制器底层驱动软件开发，包括初始化系统、变量定义以及存储分配、开关信号输入、模拟信号输入、执行输出、实时中断、CAN通讯等。2.基于CAN标定协议等设计了相关模块驱动及应用软件，实现了数据监测和标定。3.对SCR后处理系统控制器进行了控制功能测试以及发动机台架试验。结果表明，本课题开发的SCR后处理控制器，功能强大、性能可靠，实时控制性好。排气中NOx含量与原机相比降低了74.7%，

4、达到了国Ⅳ排放标准。关键词：SCR，柴油机，后处理，排放控制IIABSTRACTSIMULATIONANDEXPERIMENTOFELECTRONIC CONTROLUNITFORUREA-SCRSYSTEMINDIESEL ENGINEMEETINGNATIONALEMISSIONSTANDARDⅣABSTRACTInordertocontroltheatmospherepollutionandprotectourhomeearth,manycountrieshavetheiremissionstandardsformotorv

5、ehicle.Amongthecurrentexhaustcontroltechniquesfordieselengines,theUreaSelectiveCatalyticReductionispresentlyconsideredasthebestwaytodiminishNOxoriginatingandtomeetNationalEmissionStandardⅣinChina.InordertocontroltheUreaSelectiveCatalyticReductionSystem,anElectronicCon

6、trolUnitofUrea-SCRsystemusedinDieselEnginewasdesignedbasedontherequirementofUrea-SCRsysteminthisthesis.Accordingtothemodularizationdesignmethod,thestructuresandfunctionsofUrea-SCRsystemwasresearchedandanalyzed,everymoduleofECUwasdesigned.Thefollowingresearchjobshavebe

7、enfinished:1.ByinvestigatingthemanysuccessfulSCRsystemsusedindieselengine,andwithaviewtoNationalEmissionStandardⅣ,wemadetheblueprintoftheUreaSelectiveCatalyticReductionSystem.2.AfteranalyzingtherequirementofSCRsystemandeconomy,weusetheIIIABSTRACTappropriatemicrocontro

8、llerMC9S12andotherelectroniccomponentstodesigntheECU.ThemodulesofECU，includingmicro-controllermodule,sensorsignalprocessingm