缸外二次燃油喷射式DPF再生控制系统研发

发布时间：2020-03-08 19:50

【摘要】：柴油车尾气是空气颗粒污染的重要来源之一,其治理方法一直备受社会各界关注,针对近年来日益严重的颗粒污染问题,各国制定了严格的法规限制柴油车颗粒排放。柴油车颗粒捕集器(DPF, Diesel Particulate Filter)是解决柴油车尾气颗粒物污染问题的最有效方法之一,是近年来研究的热点,而研究DPF的关键在于DPF的再生技术。本文以控制DPF再生为出发点,设计了缸外二次燃油喷射式DPF再生控制系统,开发了DPF再生控制单元,实现了DPF再生控制、DPF系统状态监测、在线调试的功能。首先,针对国内外DPF再生技术最近的研究成果,对比多种再生技术的优劣,并基于国内柴油机行业发展现状,采用了柴油机催化氧化剂(DOC, Diesel Oxidation Catalyst)辅助DPF再生方案。需要再生时,在DOC催化器上游向排气管中喷入雾化柴油,在催化剂作用下柴油发生催化反应释放热量,提升尾气温度达到DPF再生的目的。根据该方案设计了DPF再生控制单元的硬件电路,实现通信、信息存储、驱动输出、信号采集等功能。其次,设计了下位机软件,主要包括各个模块的驱动程序,再生控制策略,温度控制策略,通信控制程序等。基于汽车CAN (Control Area Net)总线通信,开发了DPF系统的标定协议,用于定义控制单元与上位机之间标定数据传输格式。接着,根据系统对参数标定功能和状态监测功能的需求设计了上位机软件：以动态曲线形式显示DPF系统状态并存储状态参数,方便操作人员分析状态趋势；支持在线修改控制单元内部的工作参数,调试DPF系统功能使其达到最佳状态；在线测试DPF系统功能,方便开发人员调试系统。然后,设计了在线故障诊断系统(OBD, On Board Diagnostic),针对各个器件的诊断项目制定了故障诊断策略,故障管理系统对诊断项目的结果进行管理。故障诊断系统设计了与发动机控制单元和故障诊断仪或故障诊断软件通信的接口,以便其他网络节点获取DPF系统的故障信息。最后,在发动机台架上测试了缸外二次燃油喷射式DPF再生控制系统的功能,验证了DPF对颗粒的捕集效果、控制单元控制再生的功能以及上位机软件监控和标定的功能。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X734.2;U464.172

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本文编号：2585636