[01780371]车用柴油机SCR综合控制系统研究及应用

随着我国汽车节能环保的要求提高,汽车动力采用先进柴油机的发展趋势不可阻挡。柴油机NOx和PM排放控制成为具有重要价值的技术。电控SCR技术有助于减少柴油机的有害尾气排放量,并具有降低噪声、降低燃油耗、提高动力输出等性能。具有巨大的市场潜力和应用推广价值。根据技术研究需求以及市场调研,自选项目。 技术原理：选择性催化还原（SCR）技术是当前柴油机排放控制研究的热点和重点,其利用还原性物质在一定温度条件下优先与NOx反应生成N2和H2O,较好地解决了NOx的排放。 性能指标：以北京福田环保动力股份有限公司与AVL公司合作开发的BJ493ZLQ1柴油机为测试对象,装配SCR系统后的柴油机排放水平明显提升,NOx 的排放降低了55.1 %,由原不到国3水平提升到了国4水平以上;HC的排放降低了65.4 %,从原接近国4水平提升到了国4水平以上。创新点：提出了基于实时尿素溶液理化性质变化规律的尿素溶液喷射量算法和车用SCR系统控制策略;开发了SCR尿素剂量与喷射系统的上位机故障诊断模块和总要部件标准参数数据库,构建了一套针对SCR系统测试的专家系统;采用高性能微控制器、CPLD 技术、EMC仿真分析技术及电容耦合式低功耗驱动技术,开发了SCR系统控制器。 先进性：新的控制策略可进行尿素溶液温度、液力系统、机械系统等参数的实时修正补偿,提高了SCR系统转化效率;SCR控制器采用电机-电磁一体式,具有高效、低功耗、高稳定等特点。目前,项目产品已申请三项国家发明专利以及多篇相关学术论文。 世界主要汽车及发动机制造公司（如博世、格兰富、康明斯等）等相继开发并推出了自己的SCR系统,国内广西玉柴、清华大学、军事交通学院等也进行了相关方面的探索。 本项目在总结已有研究成果的基础上,重点进行了尿素溶液喷射量的精确喷射控制模型和车用SCR系统控制策略研究,利用MEMS半导体传感器开发了尿素溶液喷射量智能测试系统,实现了尿素溶液喷射量的高精度、可靠测量,同时建立了车用SCR系统测试试验平台,为类似工程应用提供了参考和借鉴。项目成果技术指标达到国际水平,具有完全自主知识产权,与国外公司同类系统比较,生产成本降低30%左右。 尽管国内一些高等院校和企业对SCR系统进行开发研究,目前没有掌握包括控制和关键部件等核心技术,国内SCR市场被德国博世、美国康明斯等公司垄断,自主开发具有技术和成本优势的SCR系统具有重要的市场价值。 本项目已经完成SCR系统的开发和匹配,进行了多种发动机不同工况下的测试。测试结果表明：产品技术指标已达到国际水平,且研发成果具有完全自主知识产权,生产成本与国外公司同类系统相比具有节省30%左右的优势。 已与国内多家企业联系,签订了合作意向,预计两年内投入产业化生产和应用,开展进一步工程研究和技术推广转化。无