汽油發(fā)動機(jī)燃油消耗的動態(tài)優(yōu)化
關(guān)鍵詞：
優(yōu)化控制、節(jié)氣門控制、動態(tài)優(yōu)化、軌跡優(yōu)化、內(nèi)燃機(jī)、燃油經(jīng)濟(jì)性
摘要：
本文討論了通過動態(tài)優(yōu)化來降低汽油機(jī)燃油消耗的問題。在求最低燃油消耗率的過程中使用了動力傳動系統(tǒng)和車輛平均值模型。該模型包含兩個狀態(tài)變量：發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管氣壓和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)氣門轉(zhuǎn)角為控制輸入。該模型已經(jīng)過通用發(fā)動機(jī)臺架試驗驗證。利用MUSCOD – ll 軟件，并采用Bock直接多重打靶法確定了最優(yōu)狀態(tài)和速度控制軌跡。實驗測試在常規(guī)試驗臺上進(jìn)行，車輛速度在30秒內(nèi)從1100rpm加速到3700rpm. 試驗結(jié)果表明：與最優(yōu)速度軌跡相比，采用線性速度軌跡可使發(fā)動機(jī)燃油消耗量增加13%；采用作者所提出的簡單速度模型可節(jié)約大量燃油，同時也不會失去駕駛的樂趣。
1.導(dǎo)論
眾所周知，交通運(yùn)輸業(yè)是導(dǎo)致CO2快速上升的行業(yè)，因此，環(huán)境問題要求開發(fā)燃油利用率高的汽車。還有對石油的依賴和燃油價格的上漲引起了汽車制造商們生產(chǎn)低油耗汽車的興趣，于是他們在內(nèi)燃機(jī)和傳動系統(tǒng)方面引入了一些新的系統(tǒng)和技術(shù)，極大地提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。但問題是技術(shù)提升的空間不斷縮小，而且在不久的將來，成本-效益解決方案也不再行得通。除了技術(shù)措施以外，采用適合的駕駛風(fēng)格也是一種很好的降低燃油消耗的方法，特別是采用無級變速器的汽車。在城市工況，汽車經(jīng)常加減速，這樣顯著地增加了燃油消耗。