基于壓力和流量的渦輪增壓柴油機(jī)氣路系統(tǒng)控制

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基于壓力和流量的渦輪增壓柴油機(jī)氣路系統(tǒng)控制

介紹了一種基于壓力和流量柴油機(jī)氣路系統(tǒng)的控制方法。該柴油機(jī)配備雙回路廢氣再循環(huán)（EGR）和可變幾何渦輪（VGT）系統(tǒng)。對于雙回路EGR系統(tǒng)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(biāo)，采用魯棒非線性控制與輸入-輸出線性化相結(jié)合的方法，控制進(jìn)氣管壓力、排氣管壓力及新鮮空氣流量，以滿足排放目標(biāo)。使用排量為6L發(fā)動機(jī)氣路系統(tǒng)的模型進(jìn)行仿真，驗(yàn)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(tǒng)和VGT系統(tǒng)的控制方法。采用一個有效的模型對其控制性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證。未來的工作包括控制系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證、排氣壓力的評估方法。

日益嚴(yán)格的柴油機(jī)排放法規(guī)迫使全球汽車工業(yè)開發(fā)環(huán)保發(fā)動機(jī)。目前，出現(xiàn)一種“清潔柴油機(jī)”，極大改善了柴油機(jī)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(jī)加裝的尾氣處理系統(tǒng)包括柴油微粒過濾器（DPF）、柴油機(jī)氧化催化劑（DOC）以及選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)等，這些技術(shù)已廣泛用于柴油機(jī)。多數(shù)柴油機(jī)中均安裝EGR和VGT系統(tǒng)。EGR系統(tǒng)的重要作用是降低NOx排放，VGT系統(tǒng)可保證汽車在低負(fù)荷條件下依然能夠提高發(fā)動機(jī)的性能。尤其在EGR和VGT增壓結(jié)合時，極大地降低了發(fā)動機(jī)排放,因?yàn)檫@樣可以調(diào)整柴油機(jī)燃燒的基本屬性。EGR系統(tǒng)和VGT系統(tǒng)能夠控制發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)氣體成分。先進(jìn)的燃燒方式如低溫燃燒或均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火也能夠明顯改善發(fā)動機(jī)的排放水平。

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

編譯：王亮