基于压力和流量的涡轮增压柴油机气路系统控制



基于压力和流量的涡轮增压柴油机气路系统控制

介绍了一种基于压力和流量柴油机气路系统的控制方法。该柴油机配备双回路废气再循环（EGR）和可变几何涡轮（VGT）系统。对于双回路EGR系统的控制,如何选择控制输出仍然存在争议。以压力、流量为控制目标，采用鲁棒非线性控制与输入-输出线性化相结合的方法，控制进气管压力、排气管压力及新鲜空气流量，以满足排放目标。使用排量为6L发动机气路系统的模型进行仿真，验证其控制性能的有效性。

介绍一种基于压力和流量双回路EGR系统和VGT系统的控制方法。采用一个有效的模型对其控制性能进行仿真验证。未来的工作包括控制系统的试验验证、排气压力的评估方法。

日益严格的柴油机排放法规迫使全球汽车工业开发环保发动机。目前，出现一种“清洁柴油机”，极大改善了柴油机一直面临的排放和噪声等问题，且整车性能保持良好。该清洁柴油机加装的尾气处理系统包括柴油微粒过滤器（DPF）、柴油机氧化催化剂（DOC）以及选择性催化还原（SCR）系统等，这些技术已广泛用于柴油机。多数柴油机中均安装EGR和VGT系统。EGR系统的重要作用是降低NOx排放，VGT系统可保证汽车在低负荷条件下依然能够提高发动机的性能。尤其在EGR和VGT增压结合时，极大地降低了发动机排放,因为这样可以调整柴油机燃烧的基本属性。EGR系统和VGT系统能够控制发动机气缸内气体成分。先进的燃烧方式如低温燃烧或均质充量压缩点火也能够明显改善发动机的排放水平。

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

编译：王亮