二甲醚-柴油发动机排放模糊控制研究

简介

为进一步提高柴油汽车排放环保性,根据二甲醚-柴油发动机的工作原理和特点,提出二甲醚柴油混合气浓度和喷油提前角优化方案,并应用于柴油发动机排放优化控制。基于Fire仿真软件和康明斯WD615型柴油发动机建立二甲醚-柴油发动机三维燃烧过程仿真模型。根据国Ⅵ(a)标准选择氮氧化合物NOX、一氧化碳CO和碳氢化合物HC为排放环保性评价指标,使用层次分析法标定各环保性评价指标的权重系数,采用遗传算法确定典型工况下最优的二甲醚-柴油混合比例和最佳的喷油提前角。通过MATLAB/Simulink中的模糊逻辑工具箱(Fuzy Logic Toolbox)研制发动机排放的模糊推理系统(FIS),然后将其引入到模糊逻辑控制器(Fuzzy Logic Controller)中进行排放控制。最后在混合工况条件下验证优化前后发动机排放物的变化情况,仿真结果表明,提出的优化方法在典型工况下能有效降低排放物,使氳氧化合物NOX排放量、一氧化碳C0排放量和碳氢化合物HC排放量低于国Ⅵ(a)标准8.9%.4.0%和5.0%,从而有效提高柴油汽车的环保性。