多缸增压均质压燃发动机的负荷控制参考调节器



多缸增压均质压燃发动机的负荷控制参考调节器

针对均质压燃（HCCI）增压发动机提出了一种基于模型的控制策略，该策略旨在调节载荷转换时的燃烧相位。针对增压均质压燃，开发了一个低阶离散时间的控制导向型模型，其显示出在发动机的周期之间存在强烈的热量与结构的耦合。设计了一个基准两输入单输出的控制器来调节燃烧定相，该控制器使用了大量的负节气门叠开和燃油定时喷射作为执行器。当预测到执行器违反参照约束值时，由一个参照或燃油控制器加强的控制器就会在大的载荷过渡阶段修改瞬态燃油量的命令。经试验验证，该方法能够改善燃烧定相和载荷响应，能在某些情况下防止发动机熄火。这种燃油调节器不只适用于基准控制器，还能调节更大的载荷过渡。该调节器只有在预测到执行器违反参照约束值时起作用。可以用发展线性燃油调节器的方法来解决该调节器复杂程度和计算量过高的问题。在一定发动机转速范围内的试验中，该调节器有让人满意的表现。

该燃油调节器基于参照调节器，其将闭环设计从约束执行要求中分离出来。试验显示，在负荷过渡阶段，这种基于燃油调节器的策略能够提高瞬态响应中的燃烧相位θ50和指示平均有效压力（IMEP）。线性燃油调节器作为调节器中高效计算的部分被提出来。经过不同的运行工况测试，该控制策略的作用让人满意。这种参考控制器方法也可扩展到状态相关的约束，比如空燃比和压力升高速率限制。

刊名：Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2014年第4期

作者：Shyam Jade et al

编译：吴玉杰