内燃机工程

作者：刘文龙,高莹,尤岳林,姜长文,华韬轶,夏博聪

单位：吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025,吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025,吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025,吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025,吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025,吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025

关键词：柴油机,选择性催化还原,扩展卡尔曼滤波,观测器,

基金：国家自然科学基金项目（52076102）

简化选择性催化还原（selective catalytic reduction， SCR）高阶模型方程并优化了化学反应参数，并结合SCR高阶模型设计了可变时间步长扩展卡尔曼滤波（variable time-step extended Kalman filter， VTS-EKF）观测器。假设两种观测情况：情况1为下游NOx传感器故障时，观测储氨覆盖率和下游NOx体积分数；情况2为下游NH3传感器故障的情况下，观测储氨覆盖率和下游NH3体积分数。通过动态工况台架试验验证了这两种情况的观测效果。结果显示：情况1中储氨覆盖率观测值与模型计算值的决定系数为0.99，下游NOx体积分数模型计算值和试验值的平均绝对误差（mean absolute error， MAE）为；情况2中储氨覆盖率观测值与模型计算值的为0.99，下游NH3体积分数VTS-EKF观测值和试验值的MAE为。结果表明，SCR高阶模型结合VTS-EKF，可实现SCR输出状态的精准观测。

来源：2025年第2期

《内燃机工程》期刊编辑部

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