[發明專利]一種增壓柴油機最佳EGR率確定方法

有效

• 申請號: 201810257384.3
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108563844B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王銀燕;祖象歡;崔欣潔;楊傳雷;王賀春;史明偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種增壓柴油機最佳EGR率確定方法，屬于柴油機控制領域，解決了現有技術中EGR率不準確的問題，包含如下步驟：步驟(1)：構建效果樣本矩陣，進行初始建模；步驟(2)：定義最優序列和子序列，構建最優關聯分析模型，求解最優關聯度；步驟(3)：根據柴油機不同負荷，賦值NOX權重；步驟(4)：求解綜合權重向量；步驟(5)：代入初始建模，得出綜合評估值，對不同EGR率性能進行優劣排序，得到當前工況下的最佳EGR率。本發明兼顧主觀性和客觀性，提高了決策結果的合理性，從理論上保證決策結果更加貼近實際情況且可操作性強，易于在實際操作中應用。

技術領域

本發明屬于柴油機控制領域，尤其涉及一種增壓柴油機最佳EGR率確定方法。

背景技術

EGR是排氣再循環的縮寫，即內燃機在燃燒后將排出氣體的一部分分離出、并導入進氣側使其再度燃燒的技術。主要目的為降低排出氣體中的氮氧化物與分擔部分負荷時可提高燃料消耗率。

廢氣再循環是目前降低柴油機NOX排放的主要措施，其實現過程主要是將排氣中的一部分廢氣引入到進氣管，同新鮮空氣混合后進入氣缸重新參與燃燒的過程。EGR技術關鍵在于使足夠的廢氣回流到進氣管，克服增壓柴油機高工況下增壓壓力高于排氣壓力導致的EGR廢氣回流困難的問題，并根據發動機的不同工況給出最佳的EGR率。

不同EGR率對柴油機的燃燒與排放性能影響不同，因此在確定最佳EGR率時，必須兼顧柴油機的動力性、經濟性以及排放性能。既要盡可能的降低廢氣中NOX，同時又能盡可能小的影響顆粒等其他污染物的排放。目前，普遍采取的辦法是：通過大量試驗獲取發動機的運行參數，通過對試驗結果進行主觀綜合分析，確定出試驗工況下的最佳EGR率。其中，在綜合分析中不同研究者都采用了不同的確定原則。如有學者采用工況點顆粒物不超過原機為原則，有學者則采用在PM不超過原機的基礎上，考慮油耗的增加程度、NOX的改善程度等綜合因素，低負荷時選擇高EGR率，高負荷時選擇低EGR率。該種方法存在一個共同的缺點，那就是缺少明確的理論指導，不同的研究者會因主觀判斷上的差異，導致結果也存在很大差異。

不同工況下EGR性能評估及最佳EGR率的決策屬于典型的多目標決策問題。因此，考慮引入多目標灰色決策來實現最佳EGR率的決策。多目標灰色決策作為灰色系統理論中的重要分支，在針對若干方案中選擇最好方案的決策問題上有著獨特的優勢，因具有計算復雜度低，識別效果高的特點而廣泛應用于航空航天、電子電力等領域。但是由于傳統決策模型中權重的主觀性，因此越來越多的學者對權重的優化進行了重點研究，其中，極大熵原理分析便是其中代表方法。此外，灰色關聯分析是灰色系統理論中十分活躍的一個分支，其基本思想是根據序列的曲線幾何形狀來判斷不同序列之間的聯系是否緊密。主要是通過線性插值的方法將系統因素的離散行為觀測值轉化為分段連讀的折線，進而根據折線的幾何特征構造測度關聯程度的模型，目前已經廣發應用于多個領域。

綜上所述，如何采用明確的理論去確定最佳EGR率成為EGR性能優化的關鍵問題，有必要對其進行深入研究。

發明內容

本發明的目的在于公開計算結果準確，可操作性強的一種增壓柴油機最佳EGR率確定方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種增壓柴油機最佳EGR率確定方法,包含如下步驟：

步驟(1)：構建效果樣本矩陣，進行初始建模：

采集每個工況下、不同EGR率對應的試驗數據，構成效果樣本矩陣各EGR率方案的局勢決策是在同等實驗條件下進行；選取主要EGR性能參數作為決策目標，各決策目標采用下限效果測度：

對效果樣本矩陣的形式進行優化，得到基于優化效果樣本矩陣采用傳統灰色決策模型進行初始建模：