帶有廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的渦輪增壓柴油機(jī)被動控制

對于給定空燃比的柴油發(fā)動機(jī)，其燃燒的燃料以及該燃料燃燒所能輸出的功率取決于進(jìn)入燃燒室的空氣量。進(jìn)入柴油發(fā)動機(jī)的空氣流量可以通過在進(jìn)氣歧管上安裝的壓縮機(jī)來提高。提高柴油發(fā)動機(jī)功率并減少NOx排放的一個有效方法是安裝帶有廢氣再循環(huán)功能的渦輪增壓系統(tǒng)。圖1所示是渦輪增壓柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。

渦輪增壓器利用廢氣能量來提高進(jìn)氣歧管的空氣流量。從廢氣傳遞給壓縮機(jī)的能量可通過安裝在排氣歧管與壓縮機(jī)相連的可變渦輪機(jī)葉片角度來控制。根據(jù)注入氣缸的燃料多少來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。為帶有可變渦輪增壓器的柴油機(jī)設(shè)計了一種新型的非線性被動控制器。該控制器由3對輸入輸出控制器組成，一對用于穩(wěn)定系統(tǒng)零漂，另外兩對用于兩輸入兩輸出的被動系統(tǒng)，以此來對輸出進(jìn)行跟蹤。

該非線性被動控制器可以用于非線性多變量柴油發(fā)動機(jī)。通過建模、仿真分析對該控制器性能進(jìn)行分析。仿真結(jié)果表明，該控制器可以有效控制發(fā)動機(jī)空燃比，從而減少了NOx等廢氣的排放，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的目的；同時，通過廢氣再循環(huán)功能有效節(jié)約了能量。

Mendoza-SotoJ.Letal.2013 10th International Conference on ElectricalEngineering,ComputingScienceandAutomatic Control(CCE)MexicoCity, Mexico.September30-October 4,2013.

編譯：賀蓉