A Dynamic Simulation Strategy for PCCI Combustion Control Design Méthode de développement de lois de commande pour la combustion PCCIbasée sur la simulation système

• Main Authors: Peters N., Hoffmann K., Felsch C., Abel D.
• Format: Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2011-05-01
• Series: Oil & Gas Science and Technology
• Online Access: http://dx.doi.org/10.2516/ogst/2011102
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189

Subject of this work is a dynamic simulation strategy for PCCI combustion that can be used in closed-loop control development. A detailed multi-zone chemistry model for the high-pressure part of the engine cycle is extended by a mean value model accounting for the gas exchange losses. The resulting stationary model is capable of describing PCCI combustion sufficiently well. It is at the same time very economic with respect to computational costs. The model is further extended by identified system dynamics influencing the stationary inputs. For this, a Wiener model is set up that uses the stationary model as a nonlinear system representation. In this way, a dynamic nonlinear model for the representation of the controlled plant Diesel engine is created. This paper summarizes an important outcome of the the Collaborative Research Centre "SFB 686 - Modellbasierte Regelung der homogenisierten Niedertemperatur-Verbrennung" at RWTH Aachen University and Bielefeld University, Germany. <br> Cet article présente une méthodologie de développement de lois de commande pour la combustion PCCI. La méthode proposée repose sur l’utilisation d’un simulateur du moteur dont le niveau de représentation est adapté aux besoins de l’application ciblée. Le simulateur proposé repose sur l’association d’un modèle de combustion multidimensionnel (pour la partie haute pression du cycle moteur) et d’un modèle à valeurs moyennes (pour la description des d’échanges gazeux). L’association des caractéristiques de ces modèles permet d’aboutir à un niveau de représentation suffisamment précis pour accompagner le développement de lois de commande. De plus, les simplifications réalisées permettent des gains conséquents en termes de temps de simulation. Cet article propose aussi une simplification supplémentaire en introduisant une méthode d’identification d’un modèle de Wiener. Les résultats présentés dans cette publication sont le fruit des travaux du centre de recherche « SFB 686 - Modellbasierte Regelung der homogenisierten Niedertemperatur-Verbrennung » de l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle et de l’Université de Bielefeld en Allemagne.