Flexible and robust control of heavy duty diesel engine airpath using data driven disturbance observers and GPR models

Dizel motor geliştirme sürecinde hava yolu kontrolü, gün geçtikçe sıkılaşan emisyon kuralları nedeniyle, önemlidir. Bu tezde, özellikle ağır vasıta araçların dizel motorları için, esnek ve gürbüz bir kontrol çözümü geliştirilmesi ve doğrulanması amaçlanmaktadır. Halihazırda kullanılan ve gelecekte kullanılması düşünülen kontrol üniteleri üzerinde uygulanabilir algoritmaların geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, halihazırdaki kontrol üniteleri için, veriye dayalı bozucu gözlemcisi geliştirilmiş ve kütle hava debisinin (MAF) ve manifold mutlak basıncının (MAP) egzoz gaz geri dönüş valfi (EGR) ve değişken geometrili türbin vanası (VGT) vasıtasıyla takip kontrolünde uygulanmıştır. Önerilen kontrol yapısının kavramsal değerlendirmesi fiziksel motor modeli üzerinde yapılmıştır. Önerilen bozucu gözlemcisi gerçek motor ve seri üretim seviyesi kontrol ünitesi üzerinde uygulanmıştır. Gerçek motorda başarım doğrulaması yasal motor homologasyon testi (WHTC) üzerinde yapılmış, ticari kontrolcü ile karşılaştırılmış ve muadile göre üstün takip başarımı gözlemlenmiştir. Gelecekte kullanılması planlanan elektronik kontrol ünitelerinin kabiliyetlerinden yararlanmak için çalışma ilerletilmiş ve genişletilmiştir. Gaussyen proses regresyon (GPR) modelleri otomotiv endüstrisinde özellikle emisyon modellenmesinde yaygın olmasına rağmen hava yolu kontrol ünde geniş bir uygulamaları yoktur. Bu çalışma GPR modelleri ile havayolu birleşenlerinin modellenmesini, bu modellere dayalı kontrolcü tasarımlarını ve uygulanmasını sunmaktadır. Önerilen GPR yöntemine dayalı kontrolcüler mevcut olan Fiziksel havayolu modelleri üzerinde doğrulanmıştır ve ümit verici sonuçlar elde edilmiştir.