多缸增壓均質壓燃發動機的負荷控制參考調節器

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多缸增壓均質壓燃發動機的負荷控制參考調節器

針對均質壓燃（HCCI）增壓發動機提出了一種基于模型的控制策略，該策略旨在調節載荷轉換時的燃燒相位。針對增壓均質壓燃，開發了一個低階離散時間的控制導向型模型，其顯示出在發動機的周期之間存在強烈的熱量與結構的耦合。設計了一個基準兩輸入單輸出的控制器來調節燃燒定相，該控制器使用了大量的負節氣門疊開和燃油定時噴射作為執行器。當預測到執行器違反參照約束值時，由一個參照或燃油控制器加強的控制器就會在大的載荷過渡階段修改瞬態燃油量的命令。經試驗驗證，該方法能夠改善燃燒定相和載荷響應，能在某些情況下防止發動機熄火。這種燃油調節器不只適用于基準控制器，還能調節更大的載荷過渡。該調節器只有在預測到執行器違反參照約束值時起作用。可以用發展線性燃油調節器的方法來解決該調節器復雜程度和計算量過高的問題。在一定發動機轉速范圍內的試驗中，該調節器有讓人滿意的表現。

該燃油調節器基于參照調節器，其將閉環設計從約束執行要求中分離出來。試驗顯示，在負荷過渡階段，這種基于燃油調節器的策略能夠提高瞬態響應中的燃燒相位θ50和指示平均有效壓力（IMEP）。線性燃油調節器作為調節器中高效計算的部分被提出來。經過不同的運行工況測試，該控制策略的作用讓人滿意。這種參考控制器方法也可擴展到狀態相關的約束，比如空燃比和壓力升高速率限制。

刊名：Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2014年第4期

作者：Shyam Jade et al

編譯：吳玉杰