[發明專利]一種電控噴油器性能的多目標優化方法

有效

• 申請號: 202110646964.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113202669B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 范立云;周佳升;顧遠琪;陳希;許菁;都坤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02M51/06
• 分類號: F02M51/06;F02M61/10;F02M63/00;F02M65/00;G06F30/20
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• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供一種電控噴油器性能的多目標優化方法，包括以下步驟：建立電控噴油器數值仿真模型；提出響應特性與噴射特性等性能的評價指標；對電控噴油器各部件特性參數進行顯著性分析，確定評價指標的設計變量；對設計變量進行DOE實驗設計，仿真獲取評價指標的響應值；分別構建響應特性與噴射特性的響應面預測模型；以響應特性與噴射特性最優為優化目標，開展設計變量的多參數優化；提出電控噴油器響應特性與噴射特性的篩選函數，獲取電控噴油器性能最佳時所對應的的設計變量取值。本發明能夠獲取電控噴油器性能的顯著影響參數，實現響應特性與噴射特性的準確預測，并能在同時提升響應特性與噴射特性基礎上對設計變量開展多目標優化。

技術領域

本發明涉及的是一種發動機噴油控制方法，具體地說是發動機噴油器性能優化方法。

背景技術

電控噴油器作為高壓共軌燃油噴射系統中最為復雜關鍵的部件，其響應特性與噴射特性等性能決定著控制腔建泄壓速度、噴油定時和噴油量，并且會對高壓共軌燃油噴射系統噴油規律的控制精度造成直接影響，從而決定著柴油機工作性能的優劣。并且由于電控噴油器在工作過程中受到電磁、機械、液力等多物理場的耦合作用，電控噴油器各部件特性參數均會對響應特性與噴射特性等性能造成影響。因此，開展提高電控噴油器響應特性與噴射特性等性能的多目標多參數優化具有重要意義。

由于電控噴油器的各部件特性參數數量繁多，并且各特性參數間可能存在耦合作用，因此通過傳統的試驗研究進行電控噴油器性能優化，需要消耗大量的人力物力，存在研發周期長等缺點。

同時，目前針對電控噴油器結構參數優化主要集中于噴油器流量特性、電磁執行器靜動態特性、針閥響應特性等單個元件以及單一特性的優化。這些優化方法雖然能夠提升電控噴油器的某一特定特性，但是在提升特定特性的過程中可能會對電控噴油器的其它特性做出犧牲，存在不能全面有效地提高電控噴油器性能等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供能在同時提升響應特性與噴射特性基礎上對電控噴油器結構參數開展多目標優化的一種電控噴油器性能的多目標優化方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種電控噴油器性能的多目標優化方法，其特征是：

(1)建立電控噴油器數值仿真模型；

(2)提出響應特性與噴射特性等電控噴油器性能的評價指標；

(3)對電控噴油器各部件特性參數進行顯著性分析，確定評價指標的設計變量；

(4)對設計變量進行DOE實驗設計，仿真獲取評價指標的響應值；

(5)分別構建響應特性與噴射特性的響應面預測模型，并進行預測模型的有效性評價；

(6)基于步驟5中的響應面預測模型，以響應特性與噴射特性最優為優化目標，開展設計變量的多參數優化；

(7)提出電控噴油器響應特性與噴射特性的篩選函數，獲取電控噴油器性能最佳時所對應的設計變量取值。

本發明還可以包括：

1、步驟(1)中建立電控噴油器數值仿真模型的過程為：基于功率鍵合圖理論，推導電控噴油器的微分運動方程，搭建電控噴油器數值仿真模型。

2、步驟(2)中響應特性與噴射特性等性能的評價指標如下：

響應特性的評價指標為針閥響應T_N，針閥響應T_N的計算公式如下：

其中，T_N為針閥響應，T_O為噴油器的高速電磁閥通電到針閥開啟至最大升程所需時間，T_C為噴油器的高速電磁閥斷電到針閥關閉至完全所需時間；