基于可变截面涡轮增压系统的排气再循环柴油机双回路控制



基于可变截面涡轮增压系统的排气再循环柴油机双回路控制

轻型汽车排放标准包括由US EPA（美国环境保护协会）提出的Tier2标准以及由CARB加利福尼亚大气资源局提出的LEV III标准。双回路系统被用来提升涡轮增压器的运行效率，改变充气温度，使BSFC（有效燃油消耗率）处于稳态，提高EGR（废气再循环）驱动能力，以及最小化外界因素对性能的影响。

为具有双EGR回路柴油机设计一款实用的多变量控制器。该发动机需要对双EGR阀（高压和低压）、排气节流阀（ET）和可变几何涡轮增压器（VGT）进行控制。通过使用模型预测控制（MPC）方法对柴油机的吸入气体进行处理与控制。提出一种系统控制方法，并概述了该设计方法的具体过程。模拟试验采用2.8L轻型柴油机，其中LA-4周期控制器所包含的瞬态数据被用于证明所提出设计过程的有效性。

研究了一种用于双回路双EGR MIMO控制器的建立方法。通过模型预测控制处理和协调空气调节系统发生的各种复杂情况。最终建立MPC控制方法并在轻型柴油机上进行验证。发动机MPC的开发与测试包括确定系统结构的复杂程度、设计MPC的方法以及检测系统处于闭环状态的时间。

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

编译：王一浏