校准梅赛德斯amg的发动机的性能

优化发动机标定梅赛德斯amg设计动力系统的能力是至关重要的,结合动态性能和环境的责任。今天的复杂的校准,high-degree-of-freedom引擎可以挑战即使是最有经验的汽车工程师。有太多的变量组合单独测试,和权衡性能、效率、排放,和可靠性是复杂的。

在AMG,我们开发了一个自定义使用MATLAB引擎校准工具^®、基于模型的标定工具箱™和并行计算工具箱™,使各级工程师的专业知识从AMG动力系统中提取尽可能高的性能(图1)。该工具支持整个校准过程,从设计实验中,通过模型生成和选择、优化。金宝app

应用实验设计方法

发动机的性能取决于大量的发动机控制参数的精确控制。例如,今天的发动机控制单元(ecu)启用多个注射/发动机循环,每个都有不同数量的燃料,增加更多的参数问题。发动机标定涉及调优这些变量和其他性能最大化整个操作范围的发动机转速和负荷。

因为校准的影响变量是相互依存的,是不可能调整发动机通过优化一个变量。然而,因为可能会有十几个或更多的变量,每个都有一系列可能的值,这不是可行的工作引擎测试所有可能的组合。

实验设计(DoE)方法解决这个问题通过生成测试计划,有效地确定发动机的自然反应。我们开发的工具让工程师没有任何专业知识应用DoE方法作为AMG的全面的校准过程的一部分。

构建一个自定义校准工具

开发校准工具是一个三阶段的努力。在第一阶段,我们建立了稳健设计、建模和优化流程系统校准一个AMG引擎使用基于模型的标定工具箱GUI。

一旦这些过程,我们使用基于模型的标定工具箱命令行界面捕捉在MATLAB函数的步骤。我们想要提供一个定制的应用程序的特定输入我们的工作流和我们的校准工程师的具体要求。出于这个原因,在第三阶段,我们使用MATLAB GUI创建一个自定义调用基于模型的标定工具箱通过命令行界面(图2)。生成和评估候选人发动机模型是计算密集型校准任务,可以花费几分钟的过程。加速这一步骤中,我们使用并行计算工具箱利用可用的处理能力在所有AMG的双核工作站。这个简单的改变给了MATLAB访问这两个cpu,使我们的团队来执行他们的建模计算约为1.7倍的速度比以前更快了。

校准工作流程

新的校准工具在AMG简化,简化了标定过程。甚至工程师没有以前知识的DoE方法使用工具,获得良好的结果。

工程师首先输入已知变量的限制,如最小和最大燃油喷射量(以毫克注射)和火花时间范围(以度曲轴)。接口只要求我们需要的信息对于AMG引擎,由AMG工程师理解。该工具调用基于模型的标定工具箱来生成一个测试点的最小集发动机测功器上运行。在评估一系列的实验设计类型,包括完整的阶乘,中央复合和拉丁超立方,我们选定了一个自定义的方法,结合空间和优化技术。

接下来,工程师们把测试数据——包括测量转矩、排放和燃料consumption-back工具,再次调用基于模型的标定工具箱生成引擎模型(图3)。

最后,该工具使用基于模型的标定工具箱优化校准设置一系列发动机转速和负荷值。例如,我们指定一个排放限制,以满足监管要求和燃料消耗限制来满足我们的环境目标,然后优化转矩性能。基于模型的标定工具箱解决这些大约束优化问题和ECU生产用于出口的查找表准备好了。

建筑环保性能的汽车

MATLAB和基于模型的标定工具箱的命令行界面使我们实现一个解决方案无缝符合AMG的现有校准工作流程。我们专业校准工具帮助AMG实现其欧元6合规目标。能源部方法和多核并行化计算密集型的统计建模和优化任务加速这个过程。

AMG工程师使用该工具的校准过程新梅赛德斯-奔驰SLS AMG的。这跑车的6.3升V8 AMG引擎提供420千瓦/ 571马力输出峰值在650 Nm的扭矩(临时)所有值。Gullwing模型(图4)加速在3.8秒内从0到100公里/小时。精确标定了汽车的最佳油耗17.8英里/加仑(13.2升/ 100公里)。

使用自定义校准工具的一个主要优势在梅赛德斯-奔驰SLS AMG和其他项目是根据AMG的特定需求和现有校准过程。因此,AMG的工程师和技术人员可以专注于细节的AMG引擎流线型的校准过程。