Model-Based Control of a Turbocharged Diesel Engine with High- and Low-Pressure Exhaust Gas

Matthias Patrick Alexander Mrosek

doi:10.51202/9783186803122

Zusammenfassung

“Model-Based Control of a Turbocharged Diesel Engine with High- and Low-Pressure Exhaust Gas Recirculation“ presents the complete scope for a model-based control design with regard to the control objective dynamical driving cycle emissions. A semi-physical air path model delivers system properties of the controlled system. Experimental models for stationary and dynamical engine raw emissions are the base for stationary and dynamical optimisations of emissions and engine torque and allow to motivate deviations between stationary and dynamical emission formation. The control concept directly incorporates semi-physical relationships and model parameters of the air path model for control of HP-EGR, LP-EGR and charging pressure. The control performance is rated with quantified stationary and dynamical contributions to the overall driving cycle emissions. All models and control methods have been experimentally parameterised and validated at an engine test bench.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2017
Erscheinungsdatum: 06.06.2017
ISBN-Print: 978-3-18-380312-5
ISBN-Online: 978-3-18-680312-2
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik
Band: 803
Sprache: Deutsch
Seiten: 204
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XX Download Kapitel (PDF)
1. Thesis Objective Kein Zugriff
2. Thesis Outline and new Contributions Kein Zugriff
1. Engine Configuration with two EGR-Systems Kein Zugriff
1. Intake and Exhaust System Kein Zugriff
2. Mean Value Cylinder Model Kein Zugriff
3. 1. Mass Flow Rate Kein Zugriff
  2. Turbocharger Power Kein Zugriff
  3. Turbocharger Heat Transfer Kein Zugriff
4. Mean Value Engine Model Signal Flow Diagram Kein Zugriff
5. Summary Kein Zugriff
1. 1. HP-EGR Actuator System Responses Kein Zugriff
  2. VGT-Actuator System Responses Kein Zugriff
  3. LP-EGR/ETH Actuator System Responses Kein Zugriff
  4. Time Constants and Process Gains of the Air Path Model Kein Zugriff
  5. Summarised Air Path Couplings in P-Canonical Structure Kein Zugriff
  6. Summary Kein Zugriff
2. 1. Properties of the Combined LP-EGR Actuators Kein Zugriff
3. Air Content Dynamics Kein Zugriff
4. Air Content Model Kein Zugriff
5. Summary Kein Zugriff
1. Intake and Exhaust System Dynamics Kein Zugriff
2. Measurement Design Kein Zugriff
3. 1. Suitable Model Inputs and Outputs Kein Zugriff
  2. Global-Local Polynomial Model Approach Kein Zugriff
  3. Extrapolation Measure Kein Zugriff
  4. Model Results Kein Zugriff
  5. Intersection Plots of the Emission Model Kein Zugriff
4. Models for the Dynamical Emissions Kein Zugriff
5. Summary Kein Zugriff
1. Stationary Reference Value Optimisation Kein Zugriff
2. 1. Dynamical Emissions of Different Air Path Control Concepts Kein Zugriff
  2. Multi-Criteria Optimisation of Dynamical Reference Values Kein Zugriff
3. Summary Kein Zugriff
1. Air Path Control Scheme Kein Zugriff
2. Control Structure for HP-EGR and Charge-AirPressure Kein Zugriff
3. Decentralised PI(D)-Controllers for HP-EGR and Charge-Air Pressure Kein Zugriff
4. 1. Turbocharger Model Inversion Kein Zugriff
  2. Model-Inversion Model Follow-Up Control Kein Zugriff
  3. HP-EGR Model-Inversion Kein Zugriff
  4. Model Follow-Up Control Simulation Kein Zugriff
  5. Further Aspects on Charge-Air Pressure Control Kein Zugriff
  6. Signal Flow Diagram Kein Zugriff
  7. Conclusions on the Semi-Physical Feedforward Control Kein Zugriff
5. Semi-Physical Internal Model Control for HP-EGR and Charge-Air Pressure Kein Zugriff
6. Engine Test Bench Control Results for HP-EGR and Charge-AirPressure Kein Zugriff
7. Semi-Physical Control for the LP-EGR Path Kein Zugriff
8. 1. Reference Value Generation Scheme Kein Zugriff
  2. Invariance to Modelling and Measurement Uncertainties Kein Zugriff
  3. Engine Test Bench Measurements Kein Zugriff
9. 1. Dynamical Emissions of the HP-EGR Series Calibration Kein Zugriff
  2. Dynamical Emissions of the Dual EGR-Path Calibration Kein Zugriff
  3. Essential Findings of Sect. 7.9 Kein Zugriff
10. Summary Kein Zugriff
Conclusions Kein Zugriff Seiten 168 - 171
1. Test Facilities Kein Zugriff
2. Exhaust Temperature Model Kein Zugriff
3. EGR-Valve Characteristic Shaping Kein Zugriff
4. Gas Mass Storage in Intake Volumes Kein Zugriff
5. Emission and Combustion Models Kein Zugriff
Bibliography Kein Zugriff Seiten 190 - 204