[发明专利]基于灰色系统预测理论的内燃机喷油量的主动控制方法

权利要求书

1.基于灰色系统预测理论的内燃机喷油量的主动控制方法,其特征在于:步骤如下:

1.1定周期连续采样行驶工况下的内燃机的冷却水温T⁽⁰⁾(k),内燃机的气进温度t⁽⁰⁾(k),节 气门开度内燃机的转速n⁽⁰⁾(k)和内燃机的空燃比λ⁽⁰⁾(k),并进行初值化处理后得到初 值化的内燃机的冷却水温T′⁽⁰⁾(k),初值化的内燃机的进气温度t′⁽⁰⁾(k),初值化的节气门开度 初值化的内燃机的转速n′⁽⁰⁾(k)和初值化的内燃机的空燃比λ′⁽⁰⁾(k);喷射时间μ⁽⁰⁾(k) 进行初值化处理得到初值化后的喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)，其中,k为采样时刻；

1.2初值化后的喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)作为灰色关联分析的参考序列,并进行初值化的内燃机的 冷却水温T′⁽⁰⁾(k),初值化的内燃机的进气温度t′⁽⁰⁾(k),初值化的节气门开度初值化的 内燃机的转速n′⁽⁰⁾(k)和初值化的内燃机的空燃比λ′⁽⁰⁾(k)关于初值化后的喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)的 灰色关联分析,依据灰色关联度的大小剔除不符合关联度要求的因素,得到影响喷射时间的各 内燃机因素序列为减少微处理单元处理强度和灰色建模作前期准备；其中 i＝1,2…N,N≤5,代表初值化的内燃机的冷却水温T′⁽⁰⁾(k),初值化的内燃机的进气温度 t′⁽⁰⁾(k),初值化的节气门开度初值化的内燃机的转速n′⁽⁰⁾(k)和初值化的内燃机的空燃 比λ′⁽⁰⁾(k)中符合关联度要求的因素,这些因素的顺序按照升序进行下标i的编排,k为采 样时刻；

1.3喷射时间μ⁽⁰⁾(k)进行灰色一次累加生成得到喷射时间μ⁽⁰⁾(k)的灰色一次累加生成序 列μ⁽¹⁾(k),由步骤1.2灰色关联分析后确定的影响喷射时间的各内燃机因素序列分别进 行灰色一次累加生成得到影响喷射时间的各内燃机因素序列的灰色一次累加生成序列

1.4构建影响喷射时间的各内燃机因素序列的灰色单变量一阶预测模型 进行各变化自主量预测,得到预测值其 中,aibi=(GTG)-1GTyi,]]>yi=qi(0)(2)qi(0)(3)...qi(0)(M),]]>G=-Gi(1)(2)1-Qi(1)(3)1......-Qi(1)(M)1,]]>G^T表示矩阵G的转置矩阵,为影响喷射时间的各内燃机因素序列的灰色一次累加生成序列的均值生成序 列,(G^TG)^-1表示矩阵G^TG的逆矩阵,M为采样总数；

1.5构建喷射时间的灰色N+1变量一阶预测模型,

其中,N≤5,记a^=ab1b2...bN,]]>则由最小二乘法可得其中矩阵B的第一列为喷射时 间μ⁽⁰⁾(k)进行灰色一次累加生成得到的序列μ⁽¹⁾(k)的均值生成序列的相反数序列,第二列至 第N列分别为内燃机各影响因素序列的灰色一次累加生成序列行数为M-1,yμ=μ(0)(2)μ(0)(3)...μ(0)(M);]]>

1.6根据步骤1.5的喷射时间灰色导数预测值进行灰色一次逆累加生成得到 k+1时刻的喷射时间并将其作为修正后的最佳喷射时间,按照公式 进行喷油量控制.其中,G_f为单次喷油量,对于特定喷油嘴，K为常数。