SCR系統(tǒng)添藍(lán)計量泵的設(shè)計與研究.pdf

1、近年來,國內(nèi)企業(yè)紛紛針對選擇性催化還原(SCR,selective catalytic reduction)技術(shù)的各個方面展開研究。在催化劑、載體和添藍(lán)存儲罐等技術(shù)方面,國內(nèi)企業(yè)均取得了一定的成果;但在添藍(lán)(Adblue)供給系統(tǒng)方面,尤其是Adblue計量泵方面,國內(nèi)企業(yè)相對于外企差距很大,市場上沒有成熟的自主產(chǎn)品與國外的產(chǎn)品進(jìn)行競爭。為解決上述問題,本文開展了Adblue計量泵的自主創(chuàng)新設(shè)計,并開展了與SCR系統(tǒng)整體及發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)

2、的匹配方面的研究。
　　 首先對計量泵原理進(jìn)行了研究,并根據(jù)計量泵原理對計量泵的機(jī)械部件、驅(qū)動電路和控制軟件進(jìn)行了設(shè)計;然后,開發(fā)了基于CANoe和Simulink的聯(lián)合仿真模型,對計量泵進(jìn)行了仿真研究;最后,對計量泵樣機(jī)進(jìn)行了發(fā)動機(jī)臺架污染物排放性能試驗驗證。
　　 在機(jī)械設(shè)計方面,自主設(shè)計了計量泵體、隔膜泵、噴射閥等關(guān)鍵機(jī)械部件。為了實現(xiàn)對Adblue的精確計量,設(shè)計了孔式噴射器,噴射器由電磁線圈控制。
　　

3、 在驅(qū)動電路設(shè)計方面,分別設(shè)計了電源處理電路、CAN(Controller Area Network)總線通訊電路、信號采集與處理電路和IO驅(qū)動電路等。為了滿足系統(tǒng)在鑰匙開關(guān)關(guān)閉后對噴射管路繼續(xù)進(jìn)行吹掃的要求,自主設(shè)計了系統(tǒng)延時斷電電路和雙通道供電電路。為了驅(qū)動高速電磁閥工作,設(shè)計了由功率開關(guān)管和續(xù)流二極管等器件構(gòu)成的電磁閥線圈驅(qū)動電路。
　　 在軟件設(shè)計方面,根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計了計量泵驅(qū)動程序和上位機(jī)程序。對計量泵狀態(tài)控制策略、

4、電磁閥驅(qū)動策略、添藍(lán)化冰控制和壓縮空氣控制等進(jìn)行了設(shè)計。為滿足法規(guī)在車載診斷(OBD,On-Board Diagnostics)方面的要求,本文研究并開發(fā)了計量泵的OBD控制策略。為保證計量精度,需要對計量泵噴射器特性的標(biāo)定,為此開發(fā)了計量泵標(biāo)定系統(tǒng),并設(shè)計了配套上位機(jī)控制軟件。
　　 在仿真研究過程中,基于聯(lián)合仿真模型仿真測試了計量泵、計量控制單元(DCU,Dosing ControlUnit)及發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM,Eng

5、ine Control Module)之間的CAN總線通訊情況,并對DCU和計量泵的控制策略進(jìn)行了仿真測試。另外,在CANoe中建立了OBD仿真模塊,對計量泵OBD故障處理策略進(jìn)行仿真。
　　 最后,分別通過歐洲穩(wěn)態(tài)測試循環(huán)(ESC,European Steady State Cycle)和歐洲瞬態(tài)測試循環(huán)(ETC,European Transient Cycle)試驗對計量泵的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能進(jìn)行了試驗驗證。實驗結(jié)果表明,計