各項參數(shù)技術(shù)-scr系統(tǒng)介紹

1.滿足歐Ⅳ的技術(shù)路線20.10.080.060.040.020024NOx

(g/kWh)68微粒(g/kWh)歐洲2歐洲5歐洲4歐洲3SCR降NOx

催化器微粒處理器DPF

o.

POC排氣再循環(huán)EGRPDF文件使用

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.cn2.凱龍公司SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PDF文件使用

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.cn3.凱龍SCR系統(tǒng)零部件序號名

稱數(shù)量備

注1催化1凱龍2尿素罐1凱龍3尿素噴射計量泵14尿素噴嘴1凱龍5Nox傳感器1西門子6排氣溫度傳感器2Sensor

nite7帶OBD的DCU1凱龍8尿素管及附件1凱龍PDF文件使用

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.cn4.凱龍SCR主要部件封裝：無錫凱龍公司，全不銹鋼結(jié)構(gòu)，安全可靠；整機參數(shù)：寬溫度范圍內(nèi)的NOx高轉(zhuǎn)化率，適合于排量為10L以下的各種柴油發(fā)

。載體：NGK或 ，10.5

“×3

”和10.5

“×6

”兩種規(guī)格；催化劑：巴斯夫公司，高性能催化劑并含有防止氨

的氧化層；襯墊：3M公司，高性能陶瓷密封襯墊；:1）催化SCR催化是一個整體式的催化和消聲裝置，裝在一個密封的不銹鋼外殼內(nèi)。在其

有四個單元，分別是氨

、催化器、防止氨的氧化層和消聲裝置（也可以與尾氣加熱器集成在一起）。具體零件和技術(shù)參數(shù)為:PDF文件使用

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.cn2）尿素

罐:罐體堅實可靠，耐腐蝕性強，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。傳感器由歐洲著名專業(yè)制造廠家訂做，能夠合理的檢測出AdBlue的使用情況：監(jiān)測罐內(nèi)溫度，能夠通過發(fā)

熱水對罐內(nèi)結(jié)冰的固體加熱，保證AdBlue的正常供給；監(jiān)測罐內(nèi)液位高度，滿液位和零液位、空罐時向后處理系統(tǒng)

控制模塊發(fā)出

信號。電氣信號輸送、機械性能滿足歐Ⅳ車后處理系統(tǒng)的要求，適合中國北方寒冷地區(qū)和南方地區(qū)使用。罐體具有聚四氟乙烯和不銹鋼兩種結(jié)構(gòu)，可以滿足不同客戶需求。PDF文件使用

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.cn3）尿素噴嘴:噴嘴具有四個直徑為0.5mm的孔，具有徑向噴霧排列形狀；噴嘴在管內(nèi)必須居中且最好安裝在直的排氣管上，但可以和排氣管成任意角度。PDF文件使用

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.cn4）排氣溫度傳感器:排氣溫度傳感器采用進口高性能的熱敏電阻，反應(yīng)靈敏，準(zhǔn)確度高。溫度檢測范圍為（0-850℃）。PDF文件使用

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.cn5）DCU控制單元（帶OBD）:PDF文件使用

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.cn硬件平臺：采用Infineon

XC167

16位MCU。電源系統(tǒng)：選用國半

電源控制器；AEC-Q100

GRADE

1

QUALIFIED。接插件：接插件選擇35芯，

產(chǎn)品；該接插件是全密封件，可通過較大電流。圖2

35

PIN接插件5.控制系統(tǒng)硬件PDF文件使用

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.cn硬件OBD功能擴展：OBD故障碼IIC總線EEPROM用于MIL燈輸出驅(qū)動；所有執(zhí)行器動作指示電路；輸入輸出電路故障信號產(chǎn)生。其他硬件功能擴展：外擴RAM供標(biāo)定用；AD通道6路，可擴展到16路；CAN總線，支持11位和29位；多路IO輸出，驅(qū)動尿素罐加熱水閥和輔助空氣閥等。Infineonxc167電源系統(tǒng)電路Nox閉環(huán)反饋傳感器輸入計量泵加熱水閥MIL燈OBD標(biāo)準(zhǔn)接頭圖3

DCU系統(tǒng)硬件功能框圖PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建

n6.控制系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計：采用三層架構(gòu)，分為應(yīng)用層，通訊層和底層。包括了尿素噴射量控制、通訊、故障

和底層硬件驅(qū)動等功能。圖5

控制結(jié)構(gòu)圖PDF文件使用

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.cn輸入輸出：控制對象（輸出）：尿素供給量（CAN通訊），冷啟動尿素溫度加熱電磁閥；輸入：發(fā)

轉(zhuǎn)速、油門（J1939通訊），尿素罐溫度、液位，催化器

溫度、出口溫度，NOx傳感器；故障檢測：OBD

基于J1939、KWP2000故障碼輸出及MIL燈輸出。尿素供給量控制策略：轉(zhuǎn)速和油門開度，查表得到基礎(chǔ)基礎(chǔ)噴射量MAP表查詢：由發(fā)尿素供給量；NOx傳感器閉環(huán)控制；尿素供給量發(fā)

尾氣溫度修正；瞬態(tài)工況尿素供給量控制、低溫加熱控制等。OBD故障

：根據(jù)國際協(xié)議要求，實現(xiàn)如尿素液位低、傳感器故障、NOx傳感器故障，以及相關(guān)傳感器故障對排放

影響的標(biāo)定功能?？刂撇呗栽O(shè)計：PDF文件使用

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.cnSAE

J1939：21，71，73，81；EOL：Bootloader，ISO15765；：CAN

Calibration

Protocol；OBD：KWP2000，J1939-73，ISO15765。圖6

基于CANoe環(huán)境的J1939網(wǎng)絡(luò)模擬DCU控制器通訊、下線工具及標(biāo)定平臺：PDF文件使用

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.cn和功能調(diào)試標(biāo)定系統(tǒng)采用德國Vector公司的CAN

；遵循

協(xié)議，可以進行控制器參數(shù)標(biāo)定、試驗等。圖9

標(biāo)定界面標(biāo)定系統(tǒng)：PDF文件使用

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.cn7.OBD故障目前已實現(xiàn)的故障功能包括兩部分，一是計量泵故障，由計量泵自行

，通過CAN總線上的狀態(tài)信息幀發(fā)送出來，另一部分是由DCU檢測的SCR系統(tǒng)部件故障：計量泵故障：計量泵電磁線圈短路或者開路故障；計量泵回流管堵塞故障；計量泵

加熱故障；壓縮空氣壓力過低故障；計量泵驅(qū)動單元故障；計量泵EEPROM故障。SCR系統(tǒng)部件故障：CAN通訊故障；所有傳感器超限故障、開路故障、短路故障、采樣值固定輸出故障等；尿素罐液位過低或過高故障；冷卻水加熱電磁閥工作故障；催化劑是否脫開故障等。PDF文件使用

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.cn8.控制策略（1）穩(wěn)態(tài)尿素噴射量控制策略：穩(wěn)態(tài)控制流程圖PDF文件使用

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.cn轉(zhuǎn)速變化至發(fā)

轉(zhuǎn)速過渡過程主要指發(fā)

負載突增或突減導(dǎo)致的發(fā)穩(wěn)定的過程；在過渡過程中，由于發(fā)止NOx轉(zhuǎn)化率過低或是氨氣狀態(tài)的不確定性，需要及時調(diào)整尿素噴射量，防情況的發(fā)生。（2）瞬態(tài)尿素噴射量控制策略：瞬態(tài)控制流程圖PDF文件使用

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.cn（3）瞬態(tài)負載突增：在負載突增的情況下，由于實際的催化器出口溫度上升速度慢，此時轉(zhuǎn)化效率低，并且隨著溫度的升高，原先吸附在催化劑上的氨氣會揮發(fā)出來。此時穩(wěn)態(tài)算法計算的尿素量比較大，如果直接將穩(wěn)態(tài)算法計算出的尿素量噴出，會造成大量的氨氣

。此時的修正系數(shù)應(yīng)小于1，隨著溫差的減小，逐漸接近于1。瞬態(tài)負載突增控制示意圖PDF文件使用

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.cn在負載突減的情況下，由于實際催化器出口溫度下降速度慢，轉(zhuǎn)化效率高。此時穩(wěn)態(tài)算法計算的尿素量很小，由于發(fā)

機械響應(yīng)較慢，如果立即減小尿素量，可能造成NOx排放瞬間增大，影響排放。此時的修正系數(shù)要大于1，隨著實際排溫下降至穩(wěn)態(tài)排溫，修正系數(shù)也逐漸靠近1。（4）瞬態(tài)負載突減：瞬態(tài)負載突減控制示意圖PDF文件使用

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.cn相一致，滿足或者試驗發(fā)

的排放水平應(yīng)與后處理裝置的應(yīng)用目標(biāo)發(fā)接近GB17691中相應(yīng)的排放限值；發(fā) 控制系統(tǒng)能夠控制發(fā)

的運轉(zhuǎn)參數(shù)

（例如，轉(zhuǎn)速、負荷等）；試驗應(yīng)監(jiān)測發(fā)

排氣溫度、進氣溫度、排氣背壓、增壓器的渦輪機出口排氣溫度等主要參數(shù)；試驗應(yīng)監(jiān)測后處理裝置的

和出口的溫度、NH3

泄漏量（如適用）以及排氣通過后處理裝置的壓降等主要參數(shù)；的要求；試驗用柴油應(yīng)符合GB

18352.3中關(guān)于試驗用基準(zhǔn)試驗發(fā)

所用機油應(yīng)滿足GB

11122

的要求。2）試驗流程：確定發(fā)

基本參數(shù)；進行穩(wěn)態(tài)控制策略標(biāo)定；進行瞬態(tài)控制策略標(biāo)定；發(fā)

排放驗證試驗。9.試驗標(biāo)定1）試驗條件：PDF文件使用

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.cn3）試驗參數(shù)：確定發(fā)

基本參數(shù)：萬有特性實驗來測得以下四張發(fā)基本主要是通過進行發(fā)參數(shù)表：不同轉(zhuǎn)速，不同負載下的油耗量發(fā)

循環(huán)油量表格不同轉(zhuǎn)速，不同油量下的NOx排放濃度NOx排放濃度表格不同轉(zhuǎn)速，不同油量下的廢氣流量發(fā)

排氣流量表格不同轉(zhuǎn)速，不同油量下的排氣溫度發(fā)

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.cn測試轉(zhuǎn)速定義測試點的負荷和順序測試點的系數(shù)1穩(wěn)態(tài)控制策略標(biāo)定：將發(fā)

基本參數(shù)填入算法表格中，可以進行穩(wěn)態(tài)尿素噴射流量的標(biāo)定，穩(wěn)態(tài)實驗以ESC穩(wěn)態(tài)循環(huán)為標(biāo)準(zhǔn)進行。ESC穩(wěn)態(tài)循環(huán)介紹：4）試驗過程：PDF文件使用"pdfFactoryPro"

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.cn首先檢驗算法中計算的NOx排放量是否與實測的NOx排放量一致,如果基本一致,說明實驗測得的發(fā)

基本數(shù)據(jù)正確,并且發(fā)

基本map組織比較正確；使用排放設(shè)備同時記錄催化器

和出口的NOx排放量,對比轉(zhuǎn)化效率表格，看是否滿足表格內(nèi)定義的NOx轉(zhuǎn)化效率；如果不滿足定義的轉(zhuǎn)化效率，則調(diào)整催化器效率表格，使實際轉(zhuǎn)化效率能接近或達到表格定義轉(zhuǎn)化效率；PDF文件使用

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.cn（2）瞬態(tài)控制策略標(biāo)定：瞬態(tài)工況ETC循環(huán)介紹：ETC試驗分別模擬城市道路、鄉(xiāng)間普通道路和高速公路時發(fā)的排放狀況。ETC限值檢測僅適用于配有先進后處理凈化裝置的歐Ⅲ發(fā)

和歐Ⅳ發(fā)

，也稱秒工況檢測，每1秒為1個工況，共循環(huán)1800個工況?；灸M工況圖PDF文件使用

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.cn用途（城市在穩(wěn)態(tài)工況NOx排放達標(biāo)的前提下，根據(jù)發(fā)或高速）選擇常用的瞬態(tài)工況；在此工況中使用氨氣檢測儀，檢測整個過渡過程中的氨氣狀態(tài)，調(diào)整尿素動態(tài)修正系數(shù)，保證整個過渡過程中，氨氣

量小于10ppm；如果沒有氨氣檢測儀，則可以在整個過渡過程中，實時檢測NOx轉(zhuǎn)化率，不要將實際轉(zhuǎn)化率調(diào)整過高，也可以防止氨發(fā)生；標(biāo)定的參數(shù)范圍為：負載升高過程中，動態(tài)修正參數(shù)范圍0-1；負載降低過程中，動態(tài)修正參數(shù)范圍1-2。PDF文件使用

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.cn10.標(biāo)定試驗案例及結(jié)果發(fā)

型號：SC9DF340Q4排量：8.8升功率：340馬力PDF文件使用

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.cn（1）原機性能復(fù)測：原機外特性：結(jié)果與上柴提供的外特性數(shù)據(jù)基本符合PDF文件使用

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.cn原機ESC復(fù)測：試驗結(jié)果中Nox排放量為12.463g/kW.h，對于SCR系統(tǒng)此結(jié)果偏高。若使NOx排放量達到3.0g/kW.h左右，SCR系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率需要達到76%左右。PDF文件使用

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.cn原機萬有特性NOx濃度分布情況：從圖表中可以看出NOx濃度和質(zhì)量流量的分布。NOx濃度分布/ppmNOx的質(zhì)量流量分布/g/hPDF文件使用

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.cn原機萬有特性排氣溫度分布情況：從圖表中可以看出溫度的分布情況。PDF文件使用

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.cn（2）ESC標(biāo)定：經(jīng)過多次標(biāo)定后催化器后的NOx排放結(jié)果達到上柴要求,測量值為：3.016g/kwhPDF文件使用

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.cn試驗數(shù)據(jù)曲線如下圖PDF文件使用

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.cn第二天對標(biāo)定后的ESC進行復(fù)測，由于環(huán)境因素影響排放結(jié)果與之前的結(jié)果有些偏差，但處于可接受范圍內(nèi).PDF文件使用

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.cn（3）ETC標(biāo)定：經(jīng)過對瞬態(tài)修正系數(shù)進行多次調(diào)整試驗，最終試驗Ox的排放結(jié)果為2.928g/kW.h。第二天對標(biāo)定后的ETC進行復(fù)測，其NOx的排放結(jié)果為2.7g/kW.h，由于環(huán)境因素影響排放結(jié)果與之前的結(jié)果有些偏差，但處于可接受范圍分曲線如下：部分城市工況數(shù)據(jù)曲線PDF文件使用

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.cn部分鄉(xiāng)間工況數(shù)據(jù)曲線PDF文件使用

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