近年,我国颁布了一系列的法规来提高排放污染物限值的标准,使机动车、发电厂等污染源的排放危害逐渐减小。但随着机动车数量的增加以及农业、林业、工程建设等机械化程度的提高,柴油发动机的数量也与日俱增,其尾气排放物必然会对大气环境造成一定的污染。为了保护人类赖以生存的地球,各国先后颁布了符合国情的柴油机排放限值法规,来限制柴油机尾气有害物的排放。柴油机有害排放物中,NOx排放是主要的污染物。在综合对比分析柴油机排放控制技术后,SCR（选择性催化还原技术）在国内发展较为成熟,符合中国市场需求。本文在现有SCR系统的基础上,分析市场需求,明确设计要求和设计指标,对其电控系统进行优化设计,满足现阶段车用国Ⅴ以及非道路机械用国Ⅳ中NOx排放污染物限值的要求,实现对排放污染物中NOx的有效处理。本文基于汽车行业常用的V字型开发模式以及模块化开发思想,开发出高效的空气辅助式SCR系统的电控单元。ACU（后处理控制单元）通过采集转速、NOx值、催化器温度等信号,通过上层控制策略以及标准协议规范,实现对尿素泵的控制,进而精准控制尿素溶液的喷射,达到合理处理尾气排放NOx的目的。本文主要研究和完成的内容有以下几个方面:（1）分析了国内外柴油机排放控制技术,确定了空气辅助式SCR系统作为研究方向,对SCR系统的组成进行了详细的介绍,并且对NOx传感器,温度传感器等部件给出了符合要求的选型。同时根据所选用的尿素泵进行工作原理以及反应原理的分析,设计出相应的上层控制策略模型。在Matlab/Simulink环境下,搭建上层控制策略模型,生成相应的控制策略代码,实现代码编写的高效性与便捷性。（2）分析了ACU控制单元的功能需求,基于Altium Designer软件完成了电控单元的硬件设计,并且对微控制器模块、电源模块、传感器处理电路模块以及CAN通讯模块的设计进行了详细的阐述。同时考虑到设备所处的恶劣环境,对ACU控制单元进行了电路保护以及电磁兼容的优化设计,确保其稳定性和安全性。（3）分析了ACU软件的功能需求,完成软件的分层和模块化设计。首先基于Codewarrior IDE编程环境,设计CAN通讯、ADC采集、看门狗等底层驱动,并且将Free RTOS系统与底层驱动结合,完成了底层驱动的优化设计。其次基于Visual Studio 2019开发环境编写完成上位机标定软件,其功能包括对尿素泵及ACU采集到的信息进行监控,修改排气流量以及喷射因数。（4）设计了测试方法与测试流程,使SCR系统在现有实验的条件下满足合理的控制逻辑,并且完成了硬件PCB板焊接,电压电路,BMD接口以及CAN通讯的测试。测试结果表明:开发的SCR电控单元硬件功能稳定,安全性高,抗干扰能力强,底层驱动软件设计可靠,上层标定软件可以实时监控与标定参数,SCR系统能快速响应喷射,尿素溶液喷射量精确度高。因此,所设计的ACU控制单元具有一定的应用价值。