基于可變截面渦輪增壓系統(tǒng)的排氣再循環(huán)柴油機(jī)雙回路控制

?

基于可變截面渦輪增壓系統(tǒng)的排氣再循環(huán)柴油機(jī)雙回路控制

輕型汽車排放標(biāo)準(zhǔn)包括由US EPA（美國環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)）提出的Tier2標(biāo)準(zhǔn)以及由CARB加利福尼亞大氣資源局提出的LEV III標(biāo)準(zhǔn)。雙回路系統(tǒng)被用來提升渦輪增壓器的運(yùn)行效率，改變充氣溫度，使BSFC（有效燃油消耗率）處于穩(wěn)態(tài)，提高EGR（廢氣再循環(huán)）驅(qū)動(dòng)能力，以及最小化外界因素對(duì)性能的影響。

為具有雙EGR回路柴油機(jī)設(shè)計(jì)一款實(shí)用的多變量控制器。該發(fā)動(dòng)機(jī)需要對(duì)雙EGR閥（高壓和低壓）、排氣節(jié)流閥（ET）和可變幾何渦輪增壓器（VGT）進(jìn)行控制。通過使用模型預(yù)測(cè)控制（MPC）方法對(duì)柴油機(jī)的吸入氣體進(jìn)行處理與控制。提出一種系統(tǒng)控制方法，并概述了該設(shè)計(jì)方法的具體過程。模擬試驗(yàn)采用2.8L輕型柴油機(jī)，其中LA-4周期控制器所包含的瞬態(tài)數(shù)據(jù)被用于證明所提出設(shè)計(jì)過程的有效性。

研究了一種用于雙回路雙EGR MIMO控制器的建立方法。通過模型預(yù)測(cè)控制處理和協(xié)調(diào)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生的各種復(fù)雜情況。最終建立MPC控制方法并在輕型柴油機(jī)上進(jìn)行驗(yàn)證。發(fā)動(dòng)機(jī)MPC的開發(fā)與測(cè)試包括確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、設(shè)計(jì)MPC的方法以及檢測(cè)系統(tǒng)處于閉環(huán)狀態(tài)的時(shí)間。

Nassim Khaled et al. SAE 2014-01-1357.

編譯：王一瀏