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      雙回路EGR 和VGT 柴油機(jī)排氣歧管壓力的估計(jì)

      2017-12-08 16:05:33陳丁躍
      汽車(chē)文摘 2017年7期
      關(guān)鍵詞:雙回路增壓器觀測(cè)器

      雙回路EGR 和VGT 柴油機(jī)排氣歧管壓力的估計(jì)

      為滿足柴油機(jī)排放法規(guī)的要求,各汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)了多種后處理裝置,用來(lái)降低柴油機(jī)排放,如雙回路廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)。雙回路EGR系統(tǒng)能夠改善渦輪增壓器的運(yùn)行效率,降低增壓空氣溫度,改善燃油消耗量。由于雙回路EGR閥門(mén)開(kāi)度影響再循環(huán)的進(jìn)氣量,因而閥門(mén)開(kāi)度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放均產(chǎn)生影響。為了消除該影響,常將可變幾何截面渦輪增壓器(VGT)與雙回路EGR聯(lián)合,VGT能夠在不同閥門(mén)開(kāi)度下,提供與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣量。對(duì)雙回路EGR和VGT進(jìn)行控制時(shí),需要將排氣歧管壓力作為控制輸入,而排氣歧管處于的惡劣環(huán)境和其壓力傳感器高昂的成本,使得利用壓力傳感器進(jìn)行排氣歧管壓力測(cè)量具有較大難度。因而,需要設(shè)計(jì)一種壓力估計(jì)觀測(cè)器,用來(lái)估計(jì)配備雙回路EGR和VGT柴油機(jī)的排氣歧管壓力。

      為實(shí)現(xiàn)對(duì)雙回路EGR和VGT的控制,需要對(duì)其進(jìn)行建模,建模過(guò)程中包含眾多不確定性因素。因而,在設(shè)計(jì)壓力估計(jì)觀測(cè)器時(shí),采用龍伯格(Luenberger)觀測(cè)器的形式,并在其中引入滑??刂?,確保觀測(cè)器的漸進(jìn)穩(wěn)定,以消除建模過(guò)程中不確定因素產(chǎn)生的影響。設(shè)計(jì)的該觀測(cè)器還需要利用低壓EGR回路進(jìn)氣壓力信息,因而又引入一個(gè)直觀的回歸模型,對(duì)低壓EGR回路進(jìn)氣壓力信息進(jìn)行估計(jì)。

      對(duì)該觀測(cè)器的估計(jì)性能進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),利用dSPACE 1401快速原型開(kāi)發(fā)系統(tǒng),進(jìn)行所設(shè)計(jì)壓力估計(jì)觀測(cè)器的開(kāi)發(fā),并將其應(yīng)用在一臺(tái)排量6.0L的重型柴油機(jī)上。估計(jì)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的壓力估計(jì)觀測(cè)器能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)穩(wěn)態(tài)條件和瞬態(tài)條件下的排氣歧管壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì),且具有較高的精度。

      Sooyoung Kim et al.IEEE Transactions on Control Systems Technology,south Korea 21-23 Feb.2017.

      編譯:陳丁躍

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