多缸增壓均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷控制參考調(diào)節(jié)器

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多缸增壓均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷控制參考調(diào)節(jié)器

針對(duì)均質(zhì)壓燃（HCCI）增壓發(fā)動(dòng)機(jī)提出了一種基于模型的控制策略，該策略旨在調(diào)節(jié)載荷轉(zhuǎn)換時(shí)的燃燒相位。針對(duì)增壓均質(zhì)壓燃，開(kāi)發(fā)了一個(gè)低階離散時(shí)間的控制導(dǎo)向型模型，其顯示出在發(fā)動(dòng)機(jī)的周期之間存在強(qiáng)烈的熱量與結(jié)構(gòu)的耦合。設(shè)計(jì)了一個(gè)基準(zhǔn)兩輸入單輸出的控制器來(lái)調(diào)節(jié)燃燒定相，該控制器使用了大量的負(fù)節(jié)氣門(mén)疊開(kāi)和燃油定時(shí)噴射作為執(zhí)行器。當(dāng)預(yù)測(cè)到執(zhí)行器違反參照約束值時(shí)，由一個(gè)參照或燃油控制器加強(qiáng)的控制器就會(huì)在大的載荷過(guò)渡階段修改瞬態(tài)燃油量的命令。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該方法能夠改善燃燒定相和載荷響應(yīng)，能在某些情況下防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。這種燃油調(diào)節(jié)器不只適用于基準(zhǔn)控制器，還能調(diào)節(jié)更大的載荷過(guò)渡。該調(diào)節(jié)器只有在預(yù)測(cè)到執(zhí)行器違反參照約束值時(shí)起作用?？梢杂冒l(fā)展線性燃油調(diào)節(jié)器的方法來(lái)解決該調(diào)節(jié)器復(fù)雜程度和計(jì)算量過(guò)高的問(wèn)題。在一定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的試驗(yàn)中，該調(diào)節(jié)器有讓人滿意的表現(xiàn)。

該燃油調(diào)節(jié)器基于參照調(diào)節(jié)器，其將閉環(huán)設(shè)計(jì)從約束執(zhí)行要求中分離出來(lái)。試驗(yàn)顯示，在負(fù)荷過(guò)渡階段，這種基于燃油調(diào)節(jié)器的策略能夠提高瞬態(tài)響應(yīng)中的燃燒相位θ50和指示平均有效壓力（IMEP）。線性燃油調(diào)節(jié)器作為調(diào)節(jié)器中高效計(jì)算的部分被提出來(lái)。經(jīng)過(guò)不同的運(yùn)行工況測(cè)試，該控制策略的作用讓人滿意。這種參考控制器方法也可擴(kuò)展到狀態(tài)相關(guān)的約束，比如空燃比和壓力升高速率限制。

刊名：Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2014年第4期

作者：Shyam Jade et al

編譯：吳玉杰