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基于模型的DPF主動(dòng)再生排氣溫度控制?

2019-03-11 12:11黃鐵雄胡廣地楊明亮
汽車(chē)工程 2019年2期
關(guān)鍵詞:臺(tái)架控制算法增益

黃鐵雄,胡廣地,郭 峰,楊明亮

(1.西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,成都 610031; 2.西南交通大學(xué)汽車(chē)研究院,成都 610031)

前言

在輕型柴油車(chē)系統(tǒng)中,采用缸內(nèi)遠(yuǎn)后噴油輔助顆粒物捕集器(DPF)主動(dòng)再生的后處理技術(shù)由于其空間布局、成本、對(duì)柴油機(jī)顆粒物(PM)的高捕集效率等優(yōu)勢(shì),已被認(rèn)為是滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的最新排放法規(guī)的有效手段[1]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)DPF設(shè)計(jì)、材料、催化劑等方面研究已取得長(zhǎng)足的進(jìn)展[2];由于車(chē)輛在實(shí)際道路行駛中其負(fù)荷、環(huán)境等的復(fù)雜多變性,加之DPF主動(dòng)再生過(guò)程是受高隨機(jī)因素干擾、具有強(qiáng)慣性和純滯后的非線性分布參量時(shí)變過(guò)程,發(fā)生在DPF內(nèi)部的催化氧化反應(yīng)受排氣流量、氧含量等影響同時(shí)表現(xiàn)出較強(qiáng)的非受控特性。非受控再生發(fā)生時(shí),DPF過(guò)濾體承載了較高的熱負(fù)荷和熱應(yīng)力,其內(nèi)部的峰值溫度和溫度梯度一旦超過(guò)臨界許用范圍,極易造成DPF過(guò)濾載體燒熔、燒裂等問(wèn)題。因此研究實(shí)用、安全和可靠的DPF主動(dòng)再生控制技術(shù)成為推進(jìn)DPF系統(tǒng)化應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容[3-4]。

DPF主動(dòng)再生的本質(zhì)是熱管理。即DPF再生過(guò)程中通過(guò)引入一外部能量,并合理地控制能量分配使得過(guò)濾載體內(nèi)部累積的碳煙顆粒在排氣中O2的作用下被安全、可靠地燃燒掉,恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓,完成再生過(guò)程。在DPF主動(dòng)再生控制系統(tǒng)中,對(duì)能量管理的具體表現(xiàn)即為對(duì)溫度的有效管理與可靠控制[5]。因此,確保DPF入口排氣溫度對(duì)目標(biāo)再生溫度的動(dòng)態(tài)性能和抗干擾能力,是系統(tǒng)的一項(xiàng)重要控制功能,對(duì)于提高DPF再生效率和發(fā)動(dòng)機(jī)油耗性能也具有非常重要的作用。臧志成等[6]開(kāi)展了對(duì)DPF再生溫度閉環(huán)控制的相關(guān)研究;ECK C等[7]采用增益調(diào)度技術(shù),提出了一種閉環(huán)魯棒策略設(shè)計(jì)方法,在不同環(huán)境溫度下的城市駕駛工況驗(yàn)證了其較好的抗擾動(dòng)性能;BENCHERIF K等[8]基于模型預(yù)測(cè)控制理論設(shè)計(jì)了再生控制算法,并與傳統(tǒng)PID控制方法進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試,結(jié)果表明最大跟蹤誤差與PID控制相當(dāng),為33.2℃,但超調(diào)量明顯降低;LEPREUX O等[9]采用基于模型的開(kāi)發(fā)方式研究了一種針對(duì)DPF再生的催化轉(zhuǎn)化器出口溫度控制方法,并采用歐盟駕駛循環(huán)(NEDC)的市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)部分驗(yàn)證了其控制性能,表明對(duì)目標(biāo)溫度的控制誤差小于15℃。采用基于模型的控制策略開(kāi)發(fā)方式可以降低開(kāi)發(fā)成本,提高開(kāi)發(fā)效率,并增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性??紤]實(shí)際需求和仿真實(shí)時(shí)性,本文中首先基于能量守恒和集總參數(shù)概念等搭建了仿真對(duì)象模型,對(duì)仿真模型參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上展開(kāi)對(duì)控制算法模型的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),提出一種基于排氣溫度和流量?jī)?yōu)化的DPF再生溫度控制算法和控制器結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了仿真分析等研究工作。本文中最后對(duì)設(shè)計(jì)的控制算法在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架和車(chē)輛道路行駛中分別進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,分析其在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的控制性能。

1 仿真模型的建立

1.1 仿真模型

DPF主動(dòng)再生觸發(fā)后,通過(guò)在膨脹行程末往氣缸內(nèi)噴入燃油,這部分燃油不參與燃燒做功而是變成未燃HC與排氣充分混合后在柴油機(jī)氧化型催化轉(zhuǎn)化器(DOC)裝置上發(fā)生放熱反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)排氣溫度提升,輔助DPF主動(dòng)再生。目前有較多商業(yè)軟件和相關(guān)研究支持對(duì)DOC對(duì)象建模[10-11],但這些模型往往考慮各種排氣組分因素,以及眾多狀態(tài)參量的空間分布,需要求解復(fù)雜的偏微分方程組,一般不便用作實(shí)時(shí)控制算法的開(kāi)發(fā)目的。對(duì)控制開(kāi)發(fā)而言,模型需要兼顧計(jì)算精度和計(jì)算效率。為此,本文中在忽略DOC表面與環(huán)境的散熱損失(認(rèn)為該部分能量可以通過(guò)控制器設(shè)計(jì)的積分路徑補(bǔ)償)前提下,同時(shí)僅考慮發(fā)動(dòng)機(jī)排氣各組分中未燃HC組分在DOC內(nèi)部的氧化反應(yīng)作用,參照文獻(xiàn)[12]并做合理假設(shè)和簡(jiǎn)化處理的基礎(chǔ)上,基于能量守恒物理原理建立如下集總參量模型:

式中:Cpg,Cps分別為排氣和DOC載體材料定壓比熱容;ρg,ρs分別為排氣和DOC載體材料的密度;V0為DOC載體表觀體積;λ為DOC氣道總體積占比;Tg,T分別為DOC入口和出口端排氣溫度;為排氣質(zhì)量流量,DPF主動(dòng)再生時(shí)包括缸內(nèi)后噴燃油流量;Ts為DOC載體溫度;為缸內(nèi)后噴燃油氧化放熱速率;為單位時(shí)間內(nèi)的缸內(nèi)后噴燃油量;qlv為燃油低熱值,取4.285×104J/g;η為DOC對(duì)HC的轉(zhuǎn)換效率,為空速和溫度的函數(shù),可由試驗(yàn)獲取并采用線性插值方式求算;Ac為DOC氣道表面總面積;Kc為排氣與DOC載體接觸表面的對(duì)流換熱系數(shù)。

將式(1)所描述的集總參量對(duì)象模型在SIMULINK環(huán)境中編程實(shí)現(xiàn),可得到所搭建的仿真模型,如圖1所示。

圖1 SIMULINK中的仿真模型

1.2 模型驗(yàn)證

為保證上述仿真模型具有合理的穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能,本文中對(duì)仿真模型進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上展開(kāi)仿真分析,將仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。為增強(qiáng)可比性,仿真和試驗(yàn)過(guò)程中均設(shè)定相同的DOC入口端溫度和空速等邊界條件,同時(shí)按照既定的缸內(nèi)后噴油量注入燃油(未燃HC)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)渦后排氣。圖2和圖3分別為不同空速條件下的模型仿真計(jì)算和臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果??梢?jiàn),仿真過(guò)程中的DOC出口端溫度與試驗(yàn)結(jié)果的實(shí)際DOC出口溫度在較高和較低空速工況下均保持了一致的動(dòng)、靜態(tài)響應(yīng)特性。這表明所搭建的仿真模型具有滿(mǎn)意的計(jì)算精度,適合控制開(kāi)發(fā)目的,為后續(xù)的控制算法開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等提供了研究基礎(chǔ)。

圖2 空速5×104h-1時(shí)模型仿真與試驗(yàn)結(jié)果

圖3 空速10×104h-1時(shí)模型仿真與試驗(yàn)結(jié)果

2 控制算法模型與仿真分析

2.1 控制算法模型

DPF主動(dòng)再生過(guò)程中由于受諸多因素如排氣流量、排氣氧含量、碳煙顆粒加載量水平等影響,其內(nèi)部的氧化反應(yīng)速度、載體溫度等往往表現(xiàn)出明顯的非受控特性[13]。因此,所設(shè)計(jì)的算法對(duì)DPF入口端溫度的控制性能尤為重要,以降低DPF內(nèi)部峰值溫度與溫度梯度,防止催化劑失效與過(guò)濾體燒熔、燒裂等風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),所設(shè)計(jì)的算法需具有良好的適應(yīng)性和可操作性,以降低針對(duì)不同應(yīng)用情況的匹配開(kāi)發(fā)與標(biāo)定工作復(fù)雜程度,節(jié)約開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本。

從系統(tǒng)物理邊界角度,對(duì)再生目標(biāo)溫度的控制性能主要受當(dāng)前排氣溫度和排氣流量影響,獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等運(yùn)行工況。因此,本文中采用基于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度和排氣流量的控制增益補(bǔ)償方式,以較好地解決相同發(fā)動(dòng)機(jī)工況下由于邊界條件如冷卻水溫、進(jìn)氣溫度與壓力等差異以及系統(tǒng)遲滯等所帶來(lái)的不確定性問(wèn)題。圖4所示為設(shè)計(jì)的控制算法結(jié)構(gòu)頂層視圖,主要由前饋控制路徑和反饋控制路徑兩部分組成。前饋控制量信號(hào)和反饋控制量信號(hào)疊加后經(jīng)限幅、1階濾波器處理后生成最終的控制量輸出(即缸內(nèi)遠(yuǎn)后噴油量),有效避免系統(tǒng)的強(qiáng)時(shí)滯特性引發(fā)的振蕩。

圖4 排溫控制算法結(jié)構(gòu)框圖

2.1.1 前饋控制路徑設(shè)計(jì)

前饋控制具有預(yù)測(cè)控制作用,可以根據(jù)擾動(dòng)量或給定目標(biāo)量迅速執(zhí)行補(bǔ)償,不受對(duì)象滯后因素影響。因此,在具有強(qiáng)慣性和純滯后特性的系統(tǒng)中,前饋控制算法對(duì)于保證動(dòng)態(tài)響應(yīng)品質(zhì)的作用尤為突出。根據(jù)式(1),考慮在穩(wěn)態(tài)工況下,DOC出口、入口端排氣和載體溫度在給定缸內(nèi)遠(yuǎn)后噴油流量的氧化放熱作用下維持相對(duì)平衡狀態(tài),且DOC出口端排氣溫度達(dá)到目標(biāo)再生溫度,可以得到

式中:Ttrg為目標(biāo)再生溫度;為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)排氣質(zhì)量流量,不包含缸內(nèi)后噴燃油流量組分;Cpexh為排氣定壓比熱容,為溫度的函數(shù);ηt為DOC轉(zhuǎn)換熱效率,可通過(guò)試驗(yàn)方式測(cè)取,為DOC空速與溫度的二維插值MAP。該式經(jīng)整理后可得對(duì)應(yīng)的前饋控制量為

由該式可以看出,發(fā)動(dòng)機(jī)加、減速情況下前饋控制路徑可以綜合當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)流量、排氣溫度和目標(biāo)再生溫度等,立即響應(yīng)并補(bǔ)償控制量輸出。

2.1.2 反饋控制路徑設(shè)計(jì)

反饋控制路徑采用經(jīng)典PID控制形式,其控制律為

式中:e(t)為偏差量輸入;u(t)為PID控制器的輸出;Kp,Ki和Kd分別為比例增益、積分增益和微分增益。各控制分量的增益參數(shù)即比例、積分、微分控制增益均設(shè)計(jì)為當(dāng)前排氣流量和排氣溫度的函數(shù)(見(jiàn)圖4),采用線性插值。由于在低排氣流量下系統(tǒng)的熱時(shí)滯作用顯著增強(qiáng)[14],為保證動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能在低排氣流量工況下一般需要以前饋控制作用占主導(dǎo),采用較小的控制增益參數(shù),以削弱PID反饋控制作用,避免振蕩;而高排氣流量情況下則反之。因此,采用排氣流量和溫度的增益補(bǔ)償方式也使得標(biāo)定優(yōu)化工作更具備可操作性,有規(guī)律可循。

圖5 反饋控制路徑PID算法設(shè)計(jì)

圖5為PID反饋控制路徑的內(nèi)部詳細(xì)設(shè)計(jì)示意圖,濾波處理后的偏差量分別與比例控制增益、積分控制增益、微分控制增益作用后形成各單獨(dú)控制分量輸出,方便監(jiān)控調(diào)試。比例控制分量、積分控制分量與微分控制分量疊加并經(jīng)限幅處理后形成最終的反饋控制量。為了防止積分飽和,積分控制路徑中設(shè)計(jì)了積分抗飽和模塊以保證系統(tǒng)控制性能。

2.2 聯(lián)合仿真分析

上述控制算法模型與本文中前述仿真對(duì)象模型在SIMULINK中構(gòu)建并完成集成、參數(shù)整合后,可進(jìn)行模型級(jí)的聯(lián)合仿真測(cè)試。開(kāi)展聯(lián)合仿真對(duì)算法模型中的比例、積分、微分和前饋等各控制環(huán)節(jié)的控制參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化整定和測(cè)試優(yōu)化,以初步評(píng)估算法性能與控制品質(zhì)。

聯(lián)合仿真中采用ODE4求解器,并設(shè)置算法模型部分的仿真步長(zhǎng)為0.1s,與ECU中控制算法的實(shí)際運(yùn)行頻率保持一致。圖6所示為對(duì)各控制參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)整定后、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩突變情況下的仿真測(cè)試結(jié)果。圖中排氣流量取自臺(tái)架實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),作為本次仿真的輸入??梢钥闯?,在仿真開(kāi)始后180和360s處排氣流量急劇變化的情況下,實(shí)際DOC出口端溫度保持了對(duì)目標(biāo)溫度較好的跟蹤特性并能迅速趨于穩(wěn)定,仿真過(guò)程中控制誤差在±25℃以?xún)?nèi)。

圖6 排氣流量突變情況仿真結(jié)果

通過(guò)模型的聯(lián)合仿真方式可進(jìn)一步對(duì)再生過(guò)程的控制參數(shù)開(kāi)展相關(guān)研究工作。如主動(dòng)再生初始階段需要將DPF入口端排氣溫度提升到較高水平,此時(shí)選擇合理的目標(biāo)溫度上升速率尤為重要[15]。目標(biāo)溫度上升速率過(guò)大則會(huì)帶來(lái)較大的控制超調(diào)量引發(fā)再生風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)易導(dǎo)致HC泄漏造成二次污染;上升速率太小則不利于快速完成再生,影響發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。因此,本文中對(duì)不同目標(biāo)溫度上升速率情況下的控制效果進(jìn)行了對(duì)比,仿真結(jié)果見(jiàn)圖7。由該圖可知,為保證安全可靠,再生選擇3~10℃/s的溫度變化速率可較好地滿(mǎn)足DPF再生要求。

圖7 不同溫度上升速率控制效果對(duì)比

可以看出,通過(guò)在算法建模階段開(kāi)展仿真優(yōu)化,評(píng)估動(dòng)態(tài)性能和控制品質(zhì),有利于降低控制算法在實(shí)際環(huán)境中的試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn),節(jié)約開(kāi)發(fā)時(shí)間。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架與整車(chē)試驗(yàn)驗(yàn)證

SIMULINK環(huán)境建立的控制算法模型可自動(dòng)生成產(chǎn)品級(jí)的程序語(yǔ)言代碼,將該部分控制代碼集成到現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)軟件之中,并編譯、下載到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制單元。在一臺(tái)滿(mǎn)足國(guó)五排放法規(guī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及裝配該試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)的某輕型皮卡車(chē)上分別進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)為江鈴4JB1型四缸直列、增壓中冷柴油機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及所配套的DPF后處理器等各產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)分別見(jiàn)表1和表2。

表1 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

3.1 臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架的總體布置示意圖如圖8所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管路安裝由DOC和DPF組成的后處理器,后處理器的DOC出口、入口端和DPF出口端均布置了相應(yīng)的排氣溫度傳感器。為防止試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓過(guò)高,惡化發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能,在DPF兩端布置了壓差傳感器,以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排氣背壓情況。主動(dòng)再生過(guò)程中利用高壓共軌系統(tǒng)靈活的多次噴射特性,在上止點(diǎn)后120°CA附近設(shè)置遠(yuǎn)后噴射,該部分噴油在缸內(nèi)生成未燃HC隨后在DOC內(nèi)發(fā)生催化型氧化放熱反應(yīng),達(dá)到排溫控制目的。

表2 后處理器技術(shù)參數(shù)

圖8 臺(tái)架試驗(yàn)總體布置示意圖

臺(tái)架試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、測(cè)功機(jī)負(fù)載等來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作過(guò)程,以分析設(shè)計(jì)的算法策略在實(shí)際應(yīng)用中的控制性能。本文中選取了兩種不同發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果,如圖9和圖10所示。兩種試驗(yàn)工況分別代表了兩種不同大小的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流量情況。圖9所示為較低排氣流量(160kg/h)下的試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1800r/min,轉(zhuǎn)矩為40N·m;圖10表示在較高排氣流量(325kg/h)下的試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況為轉(zhuǎn)速2 400r/min、轉(zhuǎn)矩100N·m。分析圖9和圖10的試驗(yàn)結(jié)果可知:再生初始階段對(duì)于由目標(biāo)再生溫度變化引起的超調(diào)量小于3%,系統(tǒng)快速趨于穩(wěn)定,無(wú)靜態(tài)誤差;在600s后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油量同時(shí)變化的瞬態(tài)工況模擬測(cè)試過(guò)程中,實(shí)際溫度對(duì)目標(biāo)再生溫度的跟蹤誤差小于25℃,超過(guò)25℃部分的持續(xù)時(shí)間小于20s。這表明前述的排溫控制算法策略在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了滿(mǎn)意的控制效果,并表現(xiàn)出了較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和鎮(zhèn)定品質(zhì)。

圖9 排氣流量160kg/h時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果

圖10 排氣流量325kg/h時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果

3.2 整車(chē)道路試驗(yàn)

車(chē)輛在實(shí)際道路行駛中多為急加速或減速等瞬態(tài)工況,瞬態(tài)工況下的車(chē)輛行駛速度、路面負(fù)載情況以及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流量、排氣溫度等擾動(dòng)因素的變化更加劇烈。在裝配了臺(tái)架試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)的某皮卡車(chē)上進(jìn)行了車(chē)輛在實(shí)際道路行駛的試驗(yàn)驗(yàn)證。圖11~圖13中給出了3種典型駕駛工況下的道路試驗(yàn)結(jié)果,分別為市區(qū)工況、郊區(qū)工況和高速工況道路行駛情況,代表的平均駕駛車(chē)速分別為 40,70和100km/h。由試驗(yàn)結(jié)果可知,實(shí)際道路駕駛過(guò)程中在車(chē)速、DOC入口端排氣溫度、排氣流量等擾動(dòng)量急劇變化的情況下,本文中的算法策略與上述發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)出較為一致的動(dòng)態(tài)響應(yīng)品質(zhì)和抗干擾能力,控制誤差除高速工況外均小于25℃,超過(guò)25℃部分持續(xù)時(shí)間均小于20s。高速工況下由于DOC入口端排氣溫度變化劇烈,對(duì)實(shí)際控制性能有較大的影響,可進(jìn)一步優(yōu)化特定工況區(qū)域的增益補(bǔ)償,改進(jìn)控制效果。

圖11 市區(qū)工況車(chē)輛道路試驗(yàn)結(jié)果

圖12 郊區(qū)工況車(chē)輛道路試驗(yàn)結(jié)果

圖13 高速工況車(chē)輛道路試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

(1)本文中提出了一種采用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度和排氣流量作為增益補(bǔ)償?shù)腄PF主動(dòng)再生目標(biāo)溫度控制方法,并通過(guò)臺(tái)架和車(chē)輛道路試驗(yàn)驗(yàn)證了其良好的動(dòng)態(tài)控制性能和復(fù)雜工況適應(yīng)能力。有利于促進(jìn)安全和可靠再生,對(duì)于提高DPF再生效率和發(fā)動(dòng)機(jī)油耗性能等也具有非常重要的作用。同時(shí),采用基于排氣溫度和排氣流量的控制增益補(bǔ)償方式使得算法策略兼顧了性能和成本因素,降低了實(shí)際工程應(yīng)用中標(biāo)定工作的復(fù)雜程度。

(2)采用基于模型的控制策略開(kāi)發(fā)方式能夠顯著提高開(kāi)發(fā)效率,降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),節(jié)約開(kāi)發(fā)成本。通過(guò)在算法建模階段開(kāi)展仿真優(yōu)化,評(píng)估動(dòng)態(tài)性能和控制品質(zhì),有效避免了發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架、整車(chē)試驗(yàn)過(guò)程中由于溫度控制不當(dāng)引發(fā)的DPF失效、損毀風(fēng)險(xiǎn)。

(3)采用本文中提出的溫度控制策略,能夠有效控制排氣溫度至DPF主動(dòng)再生需要的目標(biāo)溫度并維持較強(qiáng)的控制品質(zhì)和適應(yīng)性能。仿真和試驗(yàn)結(jié)果均表明,主動(dòng)再生過(guò)程中對(duì)實(shí)際排溫控制的超調(diào)量小于3%,在發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況、車(chē)輛加減速等強(qiáng)擾動(dòng)工作工況下,穩(wěn)態(tài)誤差小于25℃。

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