变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法技术方案

技术编号:26301349 阅读:33 留言:0更新日期:2020-11-10 19:51
本发明专利技术提供一种变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,包括变海拔下柴油机增压、喷油与冷却控制参数优化匹配,建立变海拔柴油机多控制参数非线性ANN预测模型,结合GA优化算法,对增压控制参数(HVGT、LVGT、增压压力)、喷油参数(喷油量和喷油提前角)和冷却参数(水泵转速和风扇转速)进行动态、多参数优化,实现双VGT二级可调增压系统、共轨燃油系统与冷却系统多变量优化匹配。根据海拔和柴油机工况的变化,增压系统与喷油系统控制器基于各控制参数优化标定的MAP,动态协同控制柴油机喷油量、喷油提前角、HVGT、LVGT,实现在0m~5500m海拔范围内,柴油机动力性、经济性和排放特性优化改善。

【技术实现步骤摘要】
变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法
本专利技术涉及发动机
,特别是涉及一种变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法。
技术介绍
我国是一个高原大国,拥有世界上面积最大的高原地域。青藏高原是世界上最具代表性的高原,平均海拔超过4000m,总面积达240万km2,约占国土面积的1/4。车辆在高原公路(如青藏线、川藏线和滇藏线等)行驶时,具有海拔高、落差大、坡陡、长坡多、工况复杂的特点,进气充量减少致使柴油机燃烧恶化,功率、燃油消耗率、热负荷等各项技术性能劣化明显。据统计,海拔每升高1000m柴油机动力性下降4.0%~13.0%、经济性下降2.7%~12.9%,涡前排温和缸盖温度升高7%~10%。此外,在变海拔变工况条件下,柴油机增压系统与燃烧室属于气动连接,具有非线性、强耦合、多约束等特点,双VGT二级可调增压控制系统系统能够根据海拔和工况的变化,实时控制增压压力和进气流量,提高不同海拔下柴油机的进气密度,确保缸内空燃比最佳,实现海拔5500m柴油机功率与0m海拔相比不降低的目标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,其特征在于:针对柴油机高原性能恢复目标,对二级可调增压系统、高压共轨燃烧系统和冷却系统多参数优化,协同控制增压、喷油和冷却的控制参数,提高柴油机变海拔、变工况下的综合性能指标,本方法具体步骤如下:/n1)确定柴油机变海拔性能优化目标和控制参数进行实验设计,优化目标包括:转矩Ttq和燃油消耗率BSFC,优化控制参数包括:喷油量、喷油提前角、高压级VGT叶片开度HVGT、低压级VGT叶片开度LVGT、水泵转速和风扇转速;/n2)根据优化目标和控制参数建立虚拟实验,采用空间填充DOE方法;/n3)建立BP神经网络ANN预测模型,包...

【技术特征摘要】
1.一种变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,其特征在于:针对柴油机高原性能恢复目标,对二级可调增压系统、高压共轨燃烧系统和冷却系统多参数优化,协同控制增压、喷油和冷却的控制参数,提高柴油机变海拔、变工况下的综合性能指标,本方法具体步骤如下:
1)确定柴油机变海拔性能优化目标和控制参数进行实验设计,优化目标包括:转矩Ttq和燃油消耗率BSFC,优化控制参数包括:喷油量、喷油提前角、高压级VGT叶片开度HVGT、低压级VGT叶片开度LVGT、水泵转速和风扇转速;
2)根据优化目标和控制参数建立虚拟实验,采用空间填充DOE方法;
3)建立BP神经网络ANN预测模型,包括输入层、隐含层和输出层,以柴油机控制参数为输入层,优化目标转矩Ttq和燃油消耗率BSFC为输出的层;
4)采用校核后的GT-POWER工作过程仿真模型计算数据对BP神经网络ANN进行训练,并采用实际柴油机试验数据对ANN模型评估,验证优化结果。


2.根据权利要求1所述的变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,其特征在于:柴油机高原性能包括动力性、经济性和热负荷。


3.根据权利要求1所述的变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,其特征在于:控制参数包括高压级VGT叶片、低压级VGT叶片、喷油量、喷油提前角以及水泵转速。


4.根据权利要求1所述的变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,其特征在于:空间填充DOE方法采用拉丁超立方采样LHS算法,并以最大化最小距离Maximin规则选择最佳的DOE点,然后在每个子区间上进行独立的等概率抽样。


5.根据权利要求1所述的变海拔柴油机二级可调增压系统、喷油系统与冷却系统优化匹配方法,其特征在于:在实验设计时,选取0m、2500m、3500m、4500m、5500m共5个水平作为海拔高度的实验设计...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘瑞林张众杰杨春浩董素荣周广猛丁豪坚
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军军事交通学院
类型:发明
国别省市:天津;12

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