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基于壓縮機(jī)和渦輪效率經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟裼蜋C(jī)VGT前饋控制

目前，柴油機(jī)普遍采用可變截面渦輪增壓技術(shù)（VGT）提高車輛動(dòng)力性和改善燃油經(jīng)濟(jì)性。介紹了基于模型的VGT前饋控制算法，用于改善瞬態(tài)響應(yīng)。雖然壓縮機(jī)和渦輪效率分別影響壓縮空氣流量和渦輪功率，但準(zhǔn)確理解兩者在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中的作用至關(guān)重要。提出基于經(jīng)驗(yàn)的壓縮機(jī)和渦輪效率模型，模型輸入變量為渦輪增壓器制造商提供的壓縮機(jī)和渦輪效率圖。效率模型參數(shù)由225組穩(wěn)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。通過(guò)基于模型的VGT前饋控制算法驗(yàn)證效率模型的有效性。提出的基于壓縮機(jī)和渦輪效率經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷腣GT前饋控制算法在2.2L共軌直噴式柴油機(jī)上得到驗(yàn)證。

通常壓縮機(jī)和渦輪效率來(lái)自渦輪增壓制造商的臺(tái)架試驗(yàn)，然而臺(tái)架試驗(yàn)不能反映發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件，而渦輪旋轉(zhuǎn)速度傳感器利用了臺(tái)架測(cè)試的壓縮機(jī)和渦輪的效率，因此由臺(tái)架測(cè)試獲取的效率不適用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。試驗(yàn)表明，效率模型在實(shí)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中能夠適當(dāng)估計(jì)壓縮機(jī)和渦輪效率，基于模型的VGT前饋控制算法能夠改善增壓壓力的跟蹤能力，尤其是瞬態(tài)運(yùn)行情況。此外，由于較高的增壓壓力有助于減少顆粒排放，因此在燃油噴射量逐步增加階段，效率的迅速提升有助于降低顆粒排放峰值。

綜上，柴油機(jī)中基于壓縮機(jī)和渦輪效率經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟裼蜋C(jī)VGT前饋控制器是改善增壓壓力瞬態(tài)控制響應(yīng)和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的有效方法。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第77期

作者：Luigi Allocca et al

編譯：何云廷