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在机动车持续增长和能源紧缺的形势下,发展和完善发动机NOx控制技术对减少全球NOx排放有十分重要的意义。面对越来越严格的排放法规,在众多的排气后处理措施中Urea-SCR技术被认为是车用柴油机满足当前排放标准的最优选择。针对不同NOx排放水平的柴油机,快速开发出与之匹配的SCR后处理系统,已成为迫在眉睫的任务。SCR系统的尿素喷射量控制策略确定后,需要经过有效的标定工作得到准确的控制参数,以保证SCR系统正常工作时柴油机排放达到法规标准。本文基于MATLAB/Simulink软件平台,建立柴油机SCR系统仿真模型。依据柴油机ETC循环NOx排放与NH3泄漏的仿真预测结果,实现柴油机SCR控制策略的优化与完善。主要研究内容为:(1)基于AVL BOOST软件平台,建立一维瞬态催化器模型,介绍了模型求解方法和模型参数优化计算方法;并借助AVL Design Explorer平台,选择遗传算法对SCR化学反应动力学参数进行优化,将优化后的计算结果与试验数据对比,表明优化后的参数提高了催化器模型的仿真性能。(2)基于MATLAB/Simulink软件平台,建立SCR系统尿素喷射量控制模型,实现模型控制参数的在线修改和尿素喷射量的在线调整功能。通过计算排气中NOx对尿素溶液的理论需求量,结合尿素喷射量计算逻辑以及原机NOx排放、排气流量、转化效率等脉谱图,在MATLAB/Simulink软件平台建立SCR系统尿素喷射量控制模型。(3)以MATLAB/Simulink软件为平台,在SCR系统尿素喷射量控制模型基础上,通过与AVL BOOST软件耦合计算,嵌入实时SCR催化化学反应模型,形成一个集系统输入信号、尿素喷射量控制系统、催化化学反应计算以及输出NOx排放值为一体的柴油机NOx排放预测模型。并提出和实践了一种较为先进的柴油机排放匹配标定方法:基于建立的仿真模型,依据柴油机ETC循环NOx排放与NH3泄漏的仿真预测结果,实现柴油机排放控制策略优化与完善。最后,通过试验验证了仿真模型的有效性。