帶有廢氣再循環系統的渦輪增壓柴油機被動控制

帶有廢氣再循環系統的渦輪增壓柴油機被動控制

對于給定空燃比的柴油發動機，其燃燒的燃料以及該燃料燃燒所能輸出的功率取決于進入燃燒室的空氣量。進入柴油發動機的空氣流量可以通過在進氣歧管上安裝的壓縮機來提高。提高柴油發動機功率并減少NOx排放的一個有效方法是安裝帶有廢氣再循環功能的渦輪增壓系統。圖1所示是渦輪增壓柴油機的基本結構。

渦輪增壓器利用廢氣能量來提高進氣歧管的空氣流量。從廢氣傳遞給壓縮機的能量可通過安裝在排氣歧管與壓縮機相連的可變渦輪機葉片角度來控制。根據注入氣缸的燃料多少來調節電機轉速。為帶有可變渦輪增壓器的柴油機設計了一種新型的非線性被動控制器。該控制器由3對輸入輸出控制器組成，一對用于穩定系統零漂，另外兩對用于兩輸入兩輸出的被動系統，以此來對輸出進行跟蹤。

該非線性被動控制器可以用于非線性多變量柴油發動機。通過建模、仿真分析對該控制器性能進行分析。仿真結果表明，該控制器可以有效控制發動機空燃比，從而減少了NOx等廢氣的排放，實現了環保的目的；同時，通過廢氣再循環功能有效節約了能量。

Mendoza-SotoJ.Letal.2013 10th International Conference on ElectricalEngineering,ComputingScienceandAutomatic Control(CCE)MexicoCity, Mexico.September30-October 4,2013.

編譯：賀蓉