柴油機排放控制參考量的確定
發動機排放控制需要一個參考量,盡管通過一個閉環控制系統直接檢測排放物濃度似乎合理,但快速準確地在線測量很難實現,所以需要其它的指標來確定排放量。提出一種柴油機排放控制的參照方法,可以達到傳感器靈敏度誤差最小,使NOx排放控制在一個穩定的范圍。
以往的排放控制標準選擇新鮮空氣流量,將進氣歧管或排氣管的增壓作為參考,這些參考量在穩態條件下可以視為等價,但一旦考慮相關傳感器的精確度則會產生差異,因為所有傳感器的精度會隨工作范圍和條件而改變。
研究的目的是確定一個控制排氣再循環路徑(EGR)的參考量,不需要直接反饋NOx就能保持其一定水平。控制器的輸入為當前選擇的參考量的跟蹤誤差,參考量的選擇是加權塊根據操作點決定的,其它氣體路徑輸入保持不變,可以視為衡量干擾,每一個被選中的參考量都可以被EGR閥控制。因此,得到一個優化的參考量需要研究NOx和選擇的參考量之間的關系。
計算每個選擇參考量與NOx的敏感性,操作范圍通過發動機轉速和噴射燃料量劃分為網格,使用梯度近似的方法確定在每個操作點與NOx的非線性關系,同時測量穩態下NOx的排量,其它所有輸入均設為常數。將這些結果進行結合得出一個權重標準,從而選出最優的參考量,這個參考量考慮了傳感器的精度和偏差,也依賴于當前操作點。
Harald Waschl et al.2012 IEEEAmericanControl Conference Fairmont Queen Elizabeth,Montréal,Canada June 27-June 29,2012.
編譯:周沖