带有废气再循环系统的涡轮增压柴油机被动控制

带有废气再循环系统的涡轮增压柴油机被动控制

对于给定空燃比的柴油发动机，其燃烧的燃料以及该燃料燃烧所能输出的功率取决于进入燃烧室的空气量。进入柴油发动机的空气流量可以通过在进气歧管上安装的压缩机来提高。提高柴油发动机功率并减少NOx排放的一个有效方法是安装带有废气再循环功能的涡轮增压系统。图1所示是涡轮增压柴油机的基本结构。

涡轮增压器利用废气能量来提高进气歧管的空气流量。从废气传递给压缩机的能量可通过安装在排气歧管与压缩机相连的可变涡轮机叶片角度来控制。根据注入气缸的燃料多少来调节电机转速。为带有可变涡轮增压器的柴油机设计了一种新型的非线性被动控制器。该控制器由3对输入输出控制器组成，一对用于稳定系统零漂，另外两对用于两输入两输出的被动系统，以此来对输出进行跟踪。

该非线性被动控制器可以用于非线性多变量柴油发动机。通过建模、仿真分析对该控制器性能进行分析。仿真结果表明，该控制器可以有效控制发动机空燃比，从而减少了NOx等废气的排放，实现了环保的目的；同时，通过废气再循环功能有效节约了能量。

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

编译：贺蓉