【摘 要】
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近年来我国空气质量问题日益突出,人们对汽车尾气排放带来的污染也愈加关注。2019年部分省市率先执行国Ⅵ排放标准,其中NOX的排放限值降低至35mg/km,这对汽车用NOX传感器总成提出了更高的要求。NOX传感器总成主由NOX传感器及其控制单元构成,其广泛应用于各类汽车的NOX含量测定。但是该领域长期被国外垄断,为打破该垄断,本文以日本NGK公司的NOX传感器为研究对象,开发与之匹配的控制单元。本文
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近年来我国空气质量问题日益突出,人们对汽车尾气排放带来的污染也愈加关注。2019年部分省市率先执行国Ⅵ排放标准,其中NOX的排放限值降低至35mg/km,这对汽车用NOX传感器总成提出了更高的要求。NOX传感器总成主由NOX传感器及其控制单元构成,其广泛应用于各类汽车的NOX含量测定。但是该领域长期被国外垄断,为打破该垄断,本文以日本NGK公司的NOX传感器为研究对象,开发与之匹配的控制单元。本文从NOX传感器的结构出发,基于极限电流原理提出了改进型Ip1定值反馈控制策略,使得NOX传感器的控制过程更加简单可靠,测量更加准确。本文紧紧围绕改进型Ip1定值反馈控制策略来展开硬件与软件的设计。通过泵电流驱动电路、泵电流采样电路、温度控制电路等硬件电路结合模糊PID控制、平均值滤波、IIR数字滤波等软件算法,从而实现了对传感器的闭环控制。此外,本文搭建了实验配气台,对NOX传感器控制单元进行浓度标定,建立泵电流与浓度的函数关系,通过公式拟合解决了O2浓度影响NOX测量的痛点。本文将拟合后的公式写入单片机程序,对控制单元进行静态测试、动态测试、干扰测试以及对比测试。实验表明,本文的NOX传感器控制单元有较高的测量精度、优良的动态响应以及较强的抗干扰能力。
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