新型電控液壓全可變氣門系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、為了解決石油資源日益匱乏和日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，人們不斷推出一些新技術(shù)并應(yīng)用于汽車系統(tǒng)，力求在減少尾氣中有害氣體排放的同時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，可變氣門系統(tǒng)就是這些技術(shù)中的一種。本文提出了一種新型電控液壓全可變氣門系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)無凸輪可變配氣機(jī)構(gòu)的靈活調(diào)節(jié)，又能兼顧凸輪式可變配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文建立了該新型電控液壓全可變氣門系統(tǒng)液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)閥工作的數(shù)學(xué)模型。以系統(tǒng)在一個(gè)周期內(nèi)的能耗為優(yōu)化目標(biāo)

2、，以氣門關(guān)閉狀態(tài)、氣門最大升程、系統(tǒng)最大壓力為約束，建立系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。利用系統(tǒng)臺架試驗(yàn)數(shù)據(jù)對采用MATLAB/Simulink軟件搭建的仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證分析。對比結(jié)果顯示，仿真結(jié)果中液壓缸內(nèi)壓力、氣門升程和開啟時(shí)間等參數(shù)與試驗(yàn)值的誤差均在可接受范圍內(nèi)，該模型能真實(shí)的反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。利用驗(yàn)證后的模型進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析，確定了氣門彈簧剛度、液壓缸活塞面積、氣門彈簧預(yù)緊力、液壓管路直徑和蓄能器初始容積五個(gè)對系統(tǒng)能耗影響最大的參數(shù)為關(guān)鍵參

3、數(shù)。
　　分別利用基本遺傳算法和模擬退火算法對系統(tǒng)五個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，在優(yōu)化過程中，確定了兩種算法優(yōu)化時(shí)的基本參數(shù)設(shè)置，構(gòu)建了基于NEDC工況的適應(yīng)度函數(shù)。結(jié)合前期理論上對遺傳算法和模擬退火算法的優(yōu)缺點(diǎn)分析，將模擬退火算法的思想引入到遺傳算法中，形成改進(jìn)混合遺傳算法，并利用改進(jìn)后的算法對該系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
　　優(yōu)化結(jié)果顯示，改進(jìn)后的混合遺傳算法在最優(yōu)解逼近阻速度和程度上都優(yōu)于單獨(dú)使用兩種基本算法。仿真結(jié)果還表