HCCI Operation - Closed loop combustion control using VVA or dual fuel

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Den nuvarande teknologin inom förbränningsmotorer har möjligheten att hantera den alltmer strikta myndighetskraven på förbränningsmotorn. Emellertid de nödvändiga tekniska lösningarna som krävs är dyra och alltmer tekniskt krävande. En möjlig väg mot enklare efterbehandlingssystem är anvädningen av Homogen Kompressions Antändning (Eng: HCCI) motor cykeln. Den huvudsakliga fördelen med HCCI-motorn är dess låga utsläpp av NOx avgas emission. Den huvudsakliga nackdelen är att motorn kräver återkopplad reglering av förbränningsprocessen eftersom dess antändning är indirekt. Två metoder för att styra förbränningstimingen provades, två bränsle system och variabla ventiltider(Eng: VVA). Med två bränslen styrs förbränningstimingen genom att ändra antädningsegenskaperna på den homogena blandningen, med VVA påverkas förbränningsfasningen genom att det effektiva kompressionsförhållandes ändras. Denna avhandling fokuserar på reglering av HCCI motorn. I syfte att studera reglering av HCCI motorn, ändamålsenlig mjukvara för reglering utvecklades. Denna mjukvara ämnade att åstadkomma återkopplad cykel till cykel reglering. Ytterligare hjälpmedel vid utvecklingen var användandet av Matlab/Simulink för design av kraftfulla styralgoritmer. Framgångsrik systemidentifiering och reglerdesign har visats. Olika reglerstrategier utprovades, bland de mest framgångsrika av användandet av Modell Prediktiv Reglering (eng: MPC), vilket är en reglerstrategi som hanterar olinjärt beteende av dynamiska system och dess aktuatorer. Det visade sig att dynamiska modeller av låg ordning var tillräckligt för att fånga de viktiga dynamiska HCCI beteendet. Användningen av jonström för detektion och reglering av HCCI visades. En metod för att bestämma förbränningstimingen genom jonström är definierad och undersökt. Återkopplad reglering av en HCCI motor med jonström visades.