Airpath Strategy for Experimental Transient Control of a Diesel HCCI Engine
Contrôle expérimental de la boucle d'air d'un moteur HCCI en transitoire
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Institut français du pétrole, IFP, 1-4, avenue de Bois-Préau, 92852 Rueil-Malmaison Cedex - France
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Centre Automatique et Systèmes, École des Mines de Paris, 60 blvd Saint Michel, 75006 Paris - France
Corresponding authors: jonathan.chauvin@ifp.fr gilles.corde@ifp.fr petit@cas.ensmp.fr rouchon@cas.ensmp.fr
A motion planning based control strategy is proposed for the airpath control of turbocharged Diesel engines using exhaust gas recirculation (EGR). The considered model uses simple balance equations. The fully actuated dynamics are easily inverted, yielding straightforward open-loop control laws. This approach is complemented by experimentally derived look-up tables to cast the drivers requests into transients between operating points. Estimation of required variables is addressed and experimental tests are reported on a 4-cylinder engine in Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) mode. Conclusions stress the possibility of taking into account the non-minimum phase effects of this system by a simple, yet efficient in practice, control law. Observed transients are accurate and fast.
Résumé
Une stratégie de contrôle basée sur une planification de trajectoire est proposée pour la commande de la boucle d'air d'un moteur Diesel turbocompressé avec recirculation de gaz d'échappement (EGR). Le modèle considéré utilise des équations physiques simples de conservation de masse et d'énergie. La dynamique entièrement actionnée est facilement inversée, permettant de génerer une loi de commande boucle ouverte. Un feedback est réalisé en utilisant un observateur pour les variables non directement mesurés. Des essais au banc moteur ont été réalisés sur un moteur de 4 cylindres dans le mode de combustion homogène (HCCI). Les conclusions soulignent la possibilité de tenir compte des dynamiques de non-minimum de phase de ce système par une simple loi de commande. Les transitoires réalisés sont précis et rapides.
© IFP, 2007