面对越来越严格的排放法规，重型柴油机SCR后处理技术已成为满足日益严格的排放法规的主流技术路线。本文针对SCR后处理系统中的核心技术——尿素喷射策略进行了深入研究，设计了SCR控制系统软件构架，分别提出了基于标定脉谱和SCR模型的尿素喷射策略并进行了实验验证。设计了基于标定脉谱的尿素喷射控制策略，并通过软件仿真进行了验证。其中包括带瞬态修正的发动机的NOx原始排放估算算法；NOx的最大转化效率脉谱选择；尿素喷射量计算算法，及利用温度、储氨、老化等参数对喷射量进行修正的算法；以上算法功能都通过MATLAB/SIMULINK软件进行了验证。基于化学动力学及传热学原理，设计了SCR模型，并提出了基于模型的尿素喷射控制策略。该策略利用观测器计算SCR催化器内部的储氨及温度，根据状态观测器的结果及目标NH3的泄露浓度反推尿素喷射量，从而实现基于模型的前馈算法，仿真结果表明该算法可以更为有效的控制系统的NH3泄露。为了对算法进行实验验证，本文根据国内外文献设计了一套SCR系统管理软件。该管理软件分三个层次：上层状态机模块、中层状态迁移监控模块和底层设备控制模块。状态机模块控制SCR系统不同的工作状态；状态迁移监控模块负责采集底层设备模块处理好的各种信息，并将这些信息整合提供给上层状态机，同时根据上层状态机的状态控制底层设备动作；底层硬件设备模块主要是进行传感器的信号调理和执行器驱动；喷射策略只在系统计量喷射状态下有效。为了验证算法的有效性，本文搭建了发动机试验台架，将SCR尿素喷射控制策略及软件管理系统下载到dSPACE快速原型中，旁路原有ECU中的后处理算法，驱动后处理系统中的部件。ESC稳态测试循环和ETC瞬态测试循环实验结果表明，应用本文提出的尿素喷射策略的后处理系统SCR下游NOx及NH3浓度都得到了很好的控制，达到国Ⅴ排放法规的要求。