高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計(jì)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(jī)在21世紀(jì)仍將作為交通運(yùn)輸領(lǐng)域主要?jiǎng)恿?其關(guān)鍵核心技術(shù)-高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是未來(lái)燃油噴射系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)整體最優(yōu)設(shè)計(jì)、高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)多次噴射協(xié)調(diào)機(jī)理、共軌壓力的智能控制策略對(duì)增強(qiáng)共軌系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、提高油量控制精確度、優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文以國(guó)家“863”項(xiàng)目子項(xiàng)(2008AA11A116)“新一

2、代環(huán)保高效柴油機(jī)研發(fā)”和湖南大學(xué)“985”二期——汽車先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)科技創(chuàng)新平臺(tái)(動(dòng)力排放與電控子項(xiàng)目)(教重函[2004]1號(hào))為依托,以實(shí)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(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性為目的,采取理論分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 (1)針對(duì)高壓共軌噴油系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)優(yōu)化提供了有力的理論支持。
　　 (2)將量子計(jì)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(wú)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(jì)優(yōu)化和智能控制提供堅(jiān)實(shí)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(dòng)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(jì)方法,分環(huán)境層、限制層和設(shè)定層等關(guān)鍵控制部件進(jìn)行了算法設(shè)計(jì),并采用LS-SVM建立了單工況多次噴射動(dòng)態(tài)組合模型和多工況多次噴射動(dòng)念組合模型,并驗(yàn)證了多次噴射動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制策略的正確性。