減少廢氣排放及燃油消耗的柴油機優化控制方法

減少廢氣排放及燃油消耗的柴油機優化控制方法

日益嚴格的尾氣排放標準和燃油效率標準不斷推動發動機控制方法的提高。重點研究了柴油機NOx排放和煙塵排放的最小化，同時提高燃油消耗率和發動機功率。為了這一目標，需尋找發動機最佳工作條件。將發動機控制問題視為一個單缸柴油機燃油消耗和發動機功率多目標優化問題。對該問題進行建模分析。發動機工作條件可以直接通過模型進行計算。與傳統基于發動機功率的計算方法相比，提高了計算效率和計算精度。柴油機優化控制系統如圖1所示。

通過分段法建立內燃機模型，計算優化目標并將計算值輸入優化控制模型，經優化控制模型計算后再將噴射參數反饋至內燃機模型。優化方法為粒子群優化法（PSO），其已被證明是目前解決優化問題的非常有效的方法。

利用仿真和發動機臺架試驗對柴油機粒子群優化法進行了仿真分析和驗證。驗證結果表明：O1試驗得出的多重相關性系數高達0.9000，驗證了分段法內燃機預測模型預測精度較高；O2試驗對粒子群優化法得出的最優控制輸入參數進行測試表明，該算法是解決發動機優化問題有效的方法。今后將會通過在控制器中增加粒子群優化發動機模型來對發動機控制性能進行評價。

Wahono,B.etal.System Integration(SII),2012 IEEE/ SICE International Symposium on 16-18 Dec.2012.

編譯：賀蓉