雙回路EGR 和VGT 柴油機排氣歧管壓力的估計

為滿足柴油機排放法規(guī)的要求，各汽車制造商開發(fā)了多種后處理裝置，用來降低柴油機排放，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閥門開度影響再循環(huán)的進氣量，因而閥門開度對發(fā)動機燃燒及排放均產生影響。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能夠在不同閥門開度下，提供與發(fā)動機負荷和轉速相對應的進氣量。對雙回路EGR和VGT進行控制時，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行排氣歧管壓力測量具有較大難度。因而，需要設計一種壓力估計觀測器，用來估計配備雙回路EGR和VGT柴油機的排氣歧管壓力。

為實現(xiàn)對雙回路EGR和VGT的控制，需要對其進行建模，建模過程中包含眾多不確定性因素。因而，在設計壓力估計觀測器時，采用龍伯格(Luenberger)觀測器的形式，并在其中引入滑?？刂?，確保觀測器的漸進穩(wěn)定，以消除建模過程中不確定因素產生的影響。設計的該觀測器還需要利用低壓EGR回路進氣壓力信息，因而又引入一個直觀的回歸模型，對低壓EGR回路進氣壓力信息進行估計。

對該觀測器的估計性能進行驗證時，利用dSPACE 1401快速原型開發(fā)系統(tǒng)，進行所設計壓力估計觀測器的開發(fā)，并將其應用在一臺排量6.0L的重型柴油機上。估計結果表明，所設計的壓力估計觀測器能夠對柴油機穩(wěn)態(tài)條件和瞬態(tài)條件下的排氣歧管壓力進行實時估計，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