基于模型方法的渦輪增壓發(fā)動機充氣估算及控制

研究的目的是開發(fā)基于模型的、使用熱流體動態(tài)發(fā)動機仿真和多目標(biāo)優(yōu)化方案的發(fā)動機控制和校準(zhǔn)方法。建立了發(fā)動機整機系統(tǒng)模型。介紹了發(fā)動機部件的特性，利用試驗數(shù)據(jù)調(diào)整模型中的協(xié)調(diào)參數(shù)。對所設(shè)計的發(fā)動機模型在全范圍工作狀態(tài)中的輸出進行仿真，利用非線性響應(yīng)曲面模型參數(shù)來充填現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，顯示發(fā)動機運行參數(shù)、環(huán)境因素和發(fā)動機輸出之間的因果關(guān)系。響應(yīng)曲面模型被應(yīng)用在渦輪增壓發(fā)動機的葉特朗尼克進氣系統(tǒng)控制邏輯中。

將多目標(biāo)遺傳算法寫入發(fā)動機模擬器中，從燃油消耗率、排放和扭矩方面研究最優(yōu)氣門正時。校準(zhǔn)發(fā)動機模型中的每個工作點，將控制程序應(yīng)用在渦輪增壓進氣系統(tǒng)控制邏輯中。

利用模型在環(huán)仿真對控制邏輯進行驗證，將由節(jié)氣門開度角變化和可變氣門正時引起充電效率變化的邏輯輸出與模擬器輸出進行比較。模型在環(huán)仿真結(jié)果表明，在各種瞬態(tài)操作下，氣缸內(nèi)空氣質(zhì)量的估算結(jié)果與發(fā)動機模擬器結(jié)果吻合較好。

Kunihiko Suzuki et al.SAE 2013-01-1754.

編譯：張世桐