基于壓縮機和渦輪效率經驗模型的柴油機VGT前饋控制
2015-12-14 06:46:32
汽車文摘 2015年7期
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基于壓縮機和渦輪效率經驗模型的柴油機VGT前饋控制
目前，柴油機普遍采用可變截面渦輪增壓技術（VGT）提高車輛動力性和改善燃油經濟性。介紹了基于模型的VGT前饋控制算法，用于改善瞬態響應。雖然壓縮機和渦輪效率分別影響壓縮空氣流量和渦輪功率，但準確理解兩者在發動機工作中的作用至關重要。提出基于經驗的壓縮機和渦輪效率模型，模型輸入變量為渦輪增壓器制造商提供的壓縮機和渦輪效率圖。效率模型參數由225組穩態發動機試驗數據確定。通過基于模型的VGT前饋控制算法驗證效率模型的有效性。提出的基于壓縮機和渦輪效率經驗模型的VGT前饋控制算法在2.2L共軌直噴式柴油機上得到驗證。
通常壓縮機和渦輪效率來自渦輪增壓制造商的臺架試驗，然而臺架試驗不能反映發動機運行條件，而渦輪旋轉速度傳感器利用了臺架測試的壓縮機和渦輪的效率，因此由臺架測試獲取的效率不適用于發動機控制系統。試驗表明，效率模型在實時發動機控制系統中能夠適當估計壓縮機和渦輪效率，基于模型的VGT前饋控制算法能夠改善增壓壓力的跟蹤能力，尤其是瞬態運行情況。此外，由于較高的增壓壓力有助于減少顆粒排放，因此在燃油噴射量逐步增加階段，效率的迅速提升有助于降低顆粒排放峰值。
綜上，柴油機中基于壓縮機和渦輪效率經驗模型的柴油機VGT前饋控制器是改善增壓壓力瞬態控制響應和實現發動機控制的有效方法。
刊名：Energy（英）
刊期：2014年第77期
作者：Luigi Allocca et al
編譯：何云廷
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