[发明专利]柴油机双VGT二级可调增压系统与燃油共轨系统变海拔协同控制方法

摘要

一种柴油机双VGT二级可调增压系统与燃油共轨系统变海拔协同控制方法，包括：1、柴油机变海拔多目标、多参数优化算法，①确定柴油机变海拔性能优化目标和控制参数；②建立BP神经网络ANN预测模型；③将粒子群PSO多目标优化算法与神经网络ANN结合进行联合优化，将ANN模型预测值作为优化样本；2、双VGT二级可调增压系统与燃油共轨喷射系统协同控制方法，协同控制喷油参数，改善柴油机高原条件下“油‑气‑室”匹配。该方法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。

主权项

1.一种柴油机双VGT二级可调增压系统与燃油共轨系统变海拔协同控制方法，其特征在于：包括柴油机变海拔多目标、多参数优化算法和双VGT二级可调增压系统与燃油共轨喷射系统协同控制方法；其中：/n所述柴油机变海拔多目标、多参数优化算法，包括如下步骤：/n①确定柴油机变海拔性能优化目标和控制参数；/n②建立BP神经网络ANN预测模型，包括输入层，隐含层和输出层，采用校核后的GT-POWER软件工作过程仿真模型计算数据对ANN进行训练，并采用实际柴油机试验数据对ANN模型评估；/n③将粒子群PSO多目标优化算法与神经网络ANN结合进行联合优化，将ANN模型预测值作为优化样本；/nPSO-ANN联合优化的流程是：首先对粒子(控制参数)的位置和速度初始化，调用ANN模型计算得到个体目标值和约束值，然后进行适应度计算，反馈循环更新粒子位置的速度，并最终获得最佳适应度的粒子；/n所述双VGT二级可调增压系统与燃油共轨喷射系统协同控制方法是协同控制喷油参数，即喷油量和喷油提前角与增压调节参数，即高压级VGT叶片开度HVGT、低压级VGT叶片开度LVGT，改善柴油机高原条件下“油-气-室”匹配，双VGT二级可调增压控制单元接收柴油机转速和负荷信号，首先判断柴油机的工作状态为稳态工况还是瞬态工况。若柴油机工作于稳态工况，采用反馈控制模块，微处理器查询高/低压级压气机出口最佳压力初始迈普MAP，并根据接收的海拔大气压力和温度信号，对初始压力MAP进行修正，得到目标增压压力MAP，与增压压力和进气流量实际反馈信号比较，依据模型预测控制MPC方法控制高、低压级VGT叶片开度。若柴油机工作于瞬态工况，采用前馈控制模块，电控单元微处理器根据接收到的柴油机转速、负荷、大气压力信号，查询高/低压级VGT叶片开度最佳MAP，功率驱动模块输出执行信号，直接控制高、低压级VGT叶片至目标开度；/n柴油机ECU接收来自柴油机转速和负荷信号，查询得到初始喷油参数迈普MAP，并根据海拔信号大气压力和大气温度对喷油参数初始MAP进行修正，得到目标喷油参数，开环控制燃油共轨系统喷油参数信号。/n