[发明专利]基于灰色系统预测理论的内燃机喷油量的主动控制方法

摘要

基于灰色系统预测理论的内燃机喷油量的主动控制方法，属于内燃机喷油系统控制技术领域。步骤如下：1.1定周期连续采样行驶工况下的内燃机的冷却水温T⁽⁰⁾(k)，内燃机的进气温度t⁽⁰⁾(k)，节气门开度，内燃机的转速n⁽⁰⁾(k)和内燃机的空燃比λ⁽⁰⁾(k)；1.2初值化后的基本喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)作为灰色关联分析的参考序列，并进行初值化的上述参数的灰色关联分析，依据灰色关联度的大小剔除不符合关联度要求的因素，得到影响喷射时间的各内燃机因素序列q_i⁽⁰⁾(k)，为减少微处理单元处理强度和灰色建模作前期准备；运用灰色系统预测理论，进行最佳喷射时间的主动预测，缩短了微处理单元喷油控制的动作时间，提高了动态跟随性，同时减轻了微处理单元的工作强度。

主权项

1.基于灰色系统预测理论的内燃机喷油量的主动控制方法，其特征在于：步骤如下：1.1定周期连续采样行驶工况下的内燃机的冷却水温T⁽⁰⁾(k)，内燃机的进气温度t⁽⁰⁾(k)，节气门开度内燃机的转速n⁽⁰⁾(k)和内燃机的空燃比λ⁽⁰⁾(k)，并进行初值化处理后得到初值化的内燃机的冷却水温T′⁽⁰⁾(k)，初值化的内燃机的进气温度t′⁽⁰⁾(k)，初值化的节气门开度初值化的内燃机的转速n′⁽⁰⁾(k)和初值化的内燃机的空燃比λ′⁽⁰⁾(k)；喷射时间μ⁽⁰⁾(k)进行初值化处理得到初值化后的喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)，其中，k为采样时刻；1.2初值化后的喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)作为灰色关联分析的参考序列，并进行初值化的内燃机的冷却水温T′⁽⁰⁾(k)，初值化的内燃机的进气温度t′⁽⁰⁾(k)，初值化的节气门开度初值化的内燃机的转速n′⁽⁰⁾(k)和初值化的内燃机的空燃比λ′⁽⁰⁾(k)关于初值化后的喷射时间μ′⁽⁰⁾(k)的灰色关联分析，依据灰色关联度的大小剔除不符合关联度要求的因素，得到影响喷射时间的各内燃机因素序列q_i⁽⁰⁾(k)，为减少微处理单元处理强度和灰色建模作前期准备；其中i＝1，2...N，N≤5，q_i⁽⁰⁾(k)代表初值化的内燃机的冷却水温T′⁽⁰⁾(k)，初值化的内燃机的进气温度t′⁽⁰⁾(k)，初值化的节气门开度初值化的内燃机的转速n′⁽⁰⁾(k)和初值化的内燃机的空燃比λ′⁽⁰⁾(k)中符合关联度要求的因素，这些因素的顺序按照升序进行q_i⁽⁰⁾(k)下标i的编排，k为采样时刻；1.3喷射时间μ⁽⁰⁾(k)进行灰色一次累加生成得到喷射时间μ⁽⁰⁾(k)的灰色一次累加生成序列μ⁽¹⁾(k)，由步骤1.2灰关联分析后确定的影响喷射时间的各内燃机因素序列q_i⁽⁰⁾(k)，分别进行灰色一次累加生成得到影响喷射时间的各内燃机因素序列q_i⁽⁰⁾(k)的灰色一次累加生成序列q_i⁽¹⁾(k)；1.4构建影响喷射时间的各内燃机因素序列的灰色单变量一阶预测模型进行各变化自主量预测，得到预测值其中，G^T表示矩阵G的转置矩阵，Q_i⁽¹⁾(k)为影响喷射时间的各内燃机因素序列q_i⁽⁰⁾(k)的灰色一次累加生成序列q_i⁽¹⁾(k)的均值生成序列，(G^TG)^-1表示矩阵G^TG的逆矩阵，M为采样总数；1.5构建喷射时间的灰色N+1变量一阶预测模型，其中，N≤5，记则由最小二乘法可得其中矩阵B的第一列为喷射时间μ⁽⁰⁾(k)进行灰色一次累加生成得到的序列μ⁽¹⁾(k)的均值生成序列的相反数序列，第二列至第N列分别为内燃机各影响因素序列q_i⁽⁰⁾(k)的灰色一次累加生成序列q₁⁽¹⁾(k)，q₂⁽¹⁾(k)，...q_N⁽¹⁾(k)，行数为M-1，1.6根据步骤1.5的喷射时间灰色导数预测值进行灰色一次逆累加生成得到k+1时刻的喷射时间并将其作为修正后的最佳喷射时间，按照公式进行喷油量控制.其中，G_f为单次喷油量，对于特定喷油嘴，K为常数。