減少廢氣排放及燃油消耗的柴油機優(yōu)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(fā)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(fā)動機功率。為了這一目標，需尋找發(fā)動機最佳工作條件。將發(fā)動機控制問題視為一個單缸柴油機燃油消耗和發(fā)動機功率多目標優(yōu)化問題。對該問題進行建模分析。發(fā)動機工作條件可以直接通過模型進行計算。與傳統(tǒng)基于發(fā)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(yōu)化控制系統(tǒng)如圖1所示。

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

利用仿真和發(fā)動機臺架試驗對柴油機粒子群優(yōu)化法進行了仿真分析和驗證。驗證結(jié)果表明：O1試驗得出的多重相關性系數(shù)高達0.9000，驗證了分段法內(nèi)燃機預測模型預測精度較高；O2試驗對粒子群優(yōu)化法得出的最優(yōu)控制輸入?yún)?shù)進行測試表明，該算法是解決發(fā)動機優(yōu)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(yōu)化發(fā)動機模型來對發(fā)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