柴油机以其动力性强、经济性好、适用范围广、可靠性高、寿命长、维修方便等优点被广泛应用于农林业、运输及军事领域。然而,柴油机的氮氧化物(NO_x)排放相对较高,NO_x对环境和人体伤害极大。随着人类对环境保护的意识逐渐增强,排放法规不断提高,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术由于其具有减排效果好、发动机结构改动少以及对燃料含硫量要求低等优点,已成为我国柴油机排气后处理的主流技术。目前,SCR技术基本上为国外企业所垄断,其产品市面价格昂贵,我国SCR系统核心技术仍较为落后,对SCR控制软件进行研究及开发具有重要意义。本文采用基于模型的设计理念和模块化思想,参考汽车电子行业普遍采用的V字形流程开发一套通用的空气辅助式SCR系统控制软件。首先,开发目标芯片底层工具包;其次,设计SCR系统控制策略,在MATLAB/Simulink环境中搭建控制系统算法模型;然后,进行目标系统配置,完成控制算法模型代码自动生成;最后,通过进行驱动测试、逻辑性测试、精确控制测试以及集成测试对SCR系统控制软件进行验证。主要研究内容及成果包括1)完成底层驱动工具包的开发和目标系统配置文件的编写。根据freescale芯片MC9S12XS128和SCR系统实际工作需要,采用S-function模块封装底层驱动、配置目标系统,通过编写脚本文件定制代码生成过程,实现底层驱动参与整体算法建模及代码自动生成。所生成代码错误率低、格式规范,可节省大量的控制软件开发时间。2)根据控制策略完成SCR系统控制算法建模。按功能划分,包括数据管理模块、SCR系统状态判断模块、尿素喷射量计算模块和任务执行四个基本模块。各模块功能分别是采集SCR系统数据、判断SCR系统状态、计算尿素喷射量、驱动相应的执行器工作。3)完成SCR系统控制软件测试及模拟台架验证。对主要底层驱动模块进行单独测试,可实现其基本功能;对SCR状态机模块进行测试,结果显示可实现系统自诊断功能;将算法模型生成代码并下载到DCU(Dosing Control Unit)中,搭建模拟台架、设计监测界面,建立上位机和DCU之间通信,实现在监测界面中可对目标参数进行监测和标定。为此,所设计SCR系统控制软件具有一定的应用价值。