校准梅赛德斯- amg发动机性能

优化发动机校准对于梅赛德斯- amg设计动力系统的能力至关重要，这些动力系统将动态性能与环境责任相结合。当今复杂的高自由度发动机的校准即使对最有经验的汽车工程师来说也是一项挑战。有太多的变量组合，无法单独测试，在性能、效率、排放和可靠性之间的权衡是复杂的。

在AMG，我们使用MATLAB开发了一个定制的发动机校准工具^®、基于模型的校准工具箱™和并行计算工具箱™，使各个专业水平的工程师能够从AMG动力系统中提取尽可能高的性能(图1)。该工具支持从实验设计到模型生成和选择，再到优化的整个校准过程。金宝app

应用实验设计方法

发动机的性能取决于对大量发动机控制参数的精确控制。例如，如今的发动机控制单元(ecu)可以在每个发动机循环中进行多次喷射，每次喷射的燃料量不同，这就增加了更多的参数。发动机校准包括调整这些变量和其他变量，以在发动机转速和负载的工作范围内最大化性能。

由于校准变量的影响是相互依赖的，因此不可能通过一次简单地优化一个变量来校准发动机。然而，因为可能有十几个或更多的变量，每个变量都有一个可能的值范围，所以在一个工作的引擎上测试所有可能的组合是不可行的。

实验设计(DoE)方法通过生成有效确定发动机响应性质的测试计划来解决这一问题。我们开发的工具可以让没有任何专业知识的工程师应用DoE方法作为AMG综合校准过程的一部分。

构建自定义校准工具

开发校准工具分为三个阶段。在第一阶段，我们使用基于模型的校准工具箱GUI建立了健壮的设计、建模和优化流程，以系统地校准AMG发动机。

一旦这些过程到位，我们使用基于模型的校准工具箱命令行界面来捕获MATLAB函数中的步骤。我们希望提供一个适合我们工作流程的特定输入和校准工程师的特定要求的应用程序。因此，在第三阶段，我们使用MATLAB创建了一个自定义GUI，通过命令行界面调用基于模型的校准工具箱(图2)。生成和评估候选引擎模型是一个计算密集型的校准任务，可能需要几分钟的时间来处理。为了加速这一步，我们使用并行计算工具箱来利用AMG中所有双核工作站可用的处理能力。这个简单的更改使MATLAB可以访问两个cpu，使我们的团队执行建模计算的速度比以前快1.7倍。

校准工作流程

新的校准工具简化了AMG的校准过程。即使是以前不了解DoE方法的工程师也在使用该工具，并获得了出色的结果。

工程师们首先输入已知的可变极限，例如最小和最大燃油喷射量(以每次喷射毫克计)和火花定时范围(以曲轴度数计)。该界面只要求我们需要AMG发动机的信息，以AMG工程师理解的术语。该工具调用基于模型的校准工具箱来生成在发动机测功机上运行的最小测试点集。在评估了许多实验性设计类型(包括全阶乘、中心复合和拉丁超立方体)之后，我们确定了一种结合了空间填充和优化技术的自定义方法。

接下来，工程师将测试数据(包括扭矩、排放和油耗的测量数据)输入工具，该工具再次调用基于模型的校准工具箱来生成发动机模型(图3)。

最后，该工具使用基于模型的校准工具箱来优化发动机转速和负载值范围内的校准设置。例如，我们指定排放限制以满足监管要求，并指定燃油消耗限制以满足我们的环境目标，然后优化性能扭矩。基于模型的校准工具箱解决了这些大型约束优化问题，并生成可导出到ECU的查找表。

打造更环保的汽车

MATLAB和基于模型的校准工具箱的命令行界面使我们能够实现无缝适配AMG现有校准工作流程的解决方案。我们专业的校准工具正在帮助AMG实现其欧6合规目标。DOE方法和计算密集型统计建模和优化任务的多核并行化加速了这一进程。

AMG工程师使用该工具作为新梅赛德斯-奔驰SLS AMG校准过程的一部分。这款跑车的6.3升V8 AMG发动机在650牛米的扭矩下提供420千瓦/571马力的峰值输出(所有值都是临时的)。鸥翼模型(图4)在3.8秒内从0加速到100公里/小时。精确的校准使该车的油耗达到了17.8英里/加仑(每100公里13.2升)的一流水平。

在梅赛德斯-奔驰SLS AMG和其他项目中使用定制校准工具的一个主要优势是，它是根据AMG的特定需求和现有校准过程量身定制的。因此，AMG工程师和技术人员可以在简化的校准过程中专注于AMG发动机的细节。