可调两级增压系统的动态特性及控制研究

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1、申请上海交通大学硕士学位论文可调两级增压系统的动态特性及控制研究硕士研究生：张宝川学号：1120209241导师：崔毅研究员申请学位：工学硕士学科：动力工程及工程热物理所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterStudyonTransientPerformanceandControlofRegulatedTwoStageTu

2、rbochargingSystemCandidate：BaochuanZhangStudentID:1120209241Supervisor：Prof.YiCuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InternalCombustionEngineAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：February,2015Degree-Conferring-Inst

3、itution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学硕士学位论文可调两级增压系统的动态特性及控制研究摘要可调两级增压系统作为最具研究潜力的一种增压技术，不仅能够实现高压比的要求，为诸多先进技术提供更多的进气量，更能提高增压系统的动态响应性能，解决进气滞后的问题。为了实现两级增压系统在发动机稳态时能够达到经济性最优的增压压力，以及动态过程中具有较高的响应性能，本文以一款6缸增压柴油机为研究对象，进行了可调两级增压系统试验台架的改造以及仿真模型的建立，重点研究了可调两级增

4、压系统中高压级涡轮旁通阀的控制系统。通过仿真模拟和试验确定了稳态工况下增压系统的闭环控制算法以及控制策略；通过检测转速、喷油量以及油门位置的变化，旁通阀控制系统能够对发动机动态过程进行判断，并根据过量空气系数及其变化率执行相应的调节动作，进一步提高了动态过程中的响应性。最终集成了一套兼顾稳态时油耗较低和动态时响应性较高的控制系统。关键词：可调两级增压、旁通阀、控制策略、动态I上海交通大学硕士学位论文STUDYONTRANSIENTPERFORMANCEANDCONTROLOFREGULATEDT

5、WOSTAGETURBOCHARGINGSYSTEMABSTRACTDesignedaregulatedtwostage(R2S)turbochargingsystemandresearcheditstransientperformancesusinga6-cylinderturbochargedengineastheresearchobject.Foundedandverifiedthesteadyandtransientperformancesofthemodelaccordingtothe

6、testresultoforiginalengine.Usingthesimulationmodelandoptimizationmethod,analyzedtheequivalentturbineflowareaandopendegreeofbypassvalve,andthendeterminedthematchingofR2Ssystemandstrategyofbypassvalveopeningconsideringtheeconomyandemission.Basedonthest

7、eadyconditionopendegreeofbypassvalve,researchedtheinfluenceofdifferentopenstrategyonR2Ssystemtransientperformances.Researchedtheclosed-loopcontrolalgorithmofbypassvalveandcomparedtheanti-interferenceofdifferentcontrolalgorithmsBuildthesignalacquisiti

8、onandbypassvalvecontrolsystemofR2Sturbochargingsystemtestbench.Basedontheexperimentcondition,twocontrolstrategieswhichareeconomicinsteadyconditionandtransientinII上海交通大学硕士学位论文transientconditionaremade.Combinedwithcontrolalgorithmwhichisresearchedbysim