Modeling and control of turbocharged SI and DI engines

Abstract

Résumé — Modélisation et contrôle de moteurs suralimentés à allumage commandé et à injection directe — Une méthodologie pour la modélisation par composants de moteurs suralimentés est décrite et appliquée. Plusieurs modèles à composants sont considérés et évalués. De plus, de nouveaux modèles sont élaborés incluant l’efficacité du compresseur, le flux dans le compresseur, et le flux dans la turbine. Enfin, deux exemples d’application qui utilisent cette méthodologie et ces modèles de composants sont présentés. Les applications sont, d’une part, la conception d’observateurs et le contrôle du rapport air/carburant de moteurs à allumage commandé, et d’autre part la conception du contrôle de moteurs à injection directe incluant un turbocompresseur à géométrie variable et le recyclage de gaz d’échappe-ment. Abstract — Modeling and Control of Turbocharged SI and DI Engines — A component based mod-eling methodology for turbocharged engines is described and applied. Several component models are compiled and reviewed. In addition new models are developed for the compressor efficiency, compressor flow, and turbine flow. Two application examples are finally given where the modeling methodology and the component models have been used. The applications are, firstly, observer design and air/fuel ratio control of SI engines and, secondly, control design of DI engines with VGT and EGR