基于壓力和流量的渦輪增壓柴油機氣路系統控制

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基于壓力和流量的渦輪增壓柴油機氣路系統控制

介紹了一種基于壓力和流量柴油機氣路系統的控制方法。該柴油機配備雙回路廢氣再循環（EGR）和可變幾何渦輪（VGT）系統。對于雙回路EGR系統的控制,如何選擇控制輸出仍然存在爭議。以壓力、流量為控制目標，采用魯棒非線性控制與輸入-輸出線性化相結合的方法，控制進氣管壓力、排氣管壓力及新鮮空氣流量，以滿足排放目標。使用排量為6L發動機氣路系統的模型進行仿真，驗證其控制性能的有效性。

介紹一種基于壓力和流量雙回路EGR系統和VGT系統的控制方法。采用一個有效的模型對其控制性能進行仿真驗證。未來的工作包括控制系統的試驗驗證、排氣壓力的評估方法。

日益嚴格的柴油機排放法規迫使全球汽車工業開發環保發動機。目前，出現一種“清潔柴油機”，極大改善了柴油機一直面臨的排放和噪聲等問題，且整車性能保持良好。該清潔柴油機加裝的尾氣處理系統包括柴油微粒過濾器（DPF）、柴油機氧化催化劑（DOC）以及選擇性催化還原（SCR）系統等，這些技術已廣泛用于柴油機。多數柴油機中均安裝EGR和VGT系統。EGR系統的重要作用是降低NOx排放，VGT系統可保證汽車在低負荷條件下依然能夠提高發動機的性能。尤其在EGR和VGT增壓結合時，極大地降低了發動機排放,因為這樣可以調整柴油機燃燒的基本屬性。EGR系統和VGT系統能夠控制發動機氣缸內氣體成分。先進的燃燒方式如低溫燃燒或均質充量壓縮點火也能夠明顯改善發動機的排放水平。

Sooyoung Kim et al. 2014 American Control Conference (ACC), USA-June 4-6,2014.

編譯：王亮