基于可變截面渦輪增壓系統的排氣再循環柴油機雙回路控制

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基于可變截面渦輪增壓系統的排氣再循環柴油機雙回路控制

輕型汽車排放標準包括由US EPA（美國環境保護協會）提出的Tier2標準以及由CARB加利福尼亞大氣資源局提出的LEV III標準。雙回路系統被用來提升渦輪增壓器的運行效率，改變充氣溫度，使BSFC（有效燃油消耗率）處于穩態，提高EGR（廢氣再循環）驅動能力，以及最小化外界因素對性能的影響。

為具有雙EGR回路柴油機設計一款實用的多變量控制器。該發動機需要對雙EGR閥（高壓和低壓）、排氣節流閥（ET）和可變幾何渦輪增壓器（VGT）進行控制。通過使用模型預測控制（MPC）方法對柴油機的吸入氣體進行處理與控制。提出一種系統控制方法，并概述了該設計方法的具體過程。模擬試驗采用2.8L輕型柴油機，其中LA-4周期控制器所包含的瞬態數據被用于證明所提出設計過程的有效性。

研究了一種用于雙回路雙EGR MIMO控制器的建立方法。通過模型預測控制處理和協調空氣調節系統發生的各種復雜情況。最終建立MPC控制方法并在輕型柴油機上進行驗證。發動機MPC的開發與測試包括確定系統結構的復雜程度、設計MPC的方法以及檢測系統處于閉環狀態的時間。

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

編譯：王一瀏