ディーゼルエンジン吸気システムのモデリングと制御系設計

抄録

ディーゼルエンジンの排ガス低減のためにはさまざまな燃焼技術が研究されており，その実現にはシリンダ吸気状態(EGR率，新気量など)の緻密な吸気制御が不可欠となる．しかし制御対象は多入力多出力系かつ干渉系であるため，PID制御器を用いた従来手法での制御系構築は困難である．そこで多入力多出力系アルゴリズムとして知られるモデル予測制御(Model Predictive Control : 以下MPC)を用い，これに外乱オブザーバを用いたフィードバック機能とアクチュエータ部分の非線形性補償器を追加することで，ディーゼルエンジンの吸気系に対応できる吸気制御システムを構築した．車両を用いた実験では，スロットルバルブ，EGRバルブの2入力かつ新気量とEGRの2出力のシステムに対し，2出力を独立したそれぞれの目標値に迅速に制御できることを実証した．