高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化及智能控制研究.pdf

1、具有電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的清潔節(jié)能環(huán)保型柴油機在21世紀(jì)仍將作為交通運輸領(lǐng)域主要動力,其關(guān)鍵核心技術(shù)-高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是未來燃油噴射系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。柴油機高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)整體最優(yōu)設(shè)計、高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)多次噴射協(xié)調(diào)機理、共軌壓力的智能控制策略對增強共軌系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、提高油量控制精確度、優(yōu)化發(fā)動機整體性能、實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文以國家“863”項目子項(2008AA11A116)“新一

2、代環(huán)保高效柴油機研發(fā)”和湖南大學(xué)“985”二期——汽車先進設(shè)計制造技術(shù)科技創(chuàng)新平臺(動力排放與電控子項目)(教重函[2004]1號)為依托,以實現(xiàn)提高高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和改善柴油機動力性、經(jīng)濟性和排放性為目的,采取理論分析與實驗研究相結(jié)合的方法,主要工作及創(chuàng)新點如下:
　　 (1)針對高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化復(fù)雜性問題,建立了高壓共軌噴油系統(tǒng)基本物理-數(shù)學(xué)模型和高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計分布式并行優(yōu)化基本構(gòu)架

3、,為高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化提供了有力的理論支持。
　　 (2)將量子計算,混沌理論以及遺傳算法理論相結(jié)合,采用折疊次數(shù)無限的混沌模型產(chǎn)生混沌變量,提出了一種新型的優(yōu)化算法——自適應(yīng)變尺度混沌量子遺傳算法,為高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化和智能控制提供堅實的技術(shù)保障。
　　 (3)首次以高壓共軌噴油系統(tǒng)泵油性能、壓力波動性能、霧化性能和質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù),以高壓共軌噴油系統(tǒng)的多工況等幾何、結(jié)構(gòu)以及狀態(tài)等為約束條件,系統(tǒng)

4、研究了高壓共軌噴油系統(tǒng)的整體優(yōu)化,結(jié)果表明,高壓共軌噴油系統(tǒng)泵油性能可提高16.7％,壓力損失可下降18.9％,系統(tǒng)質(zhì)量可減少14.7％,霧化性能可提高6.2％,整體性能可提高9.5％。
　　 (4)綜合考慮環(huán)境及電控系統(tǒng)因素,基于分層次設(shè)計方法,分環(huán)境層、限制層和設(shè)定層等關(guān)鍵控制部件進行了算法設(shè)計,并采用LS-SVM建立了單工況多次噴射動態(tài)組合模型和多工況多次噴射動念組合模型,并驗證了多次噴射動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略的正確性。