基于多目标优化的发动机性能模型标定.pdf

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1、第3l卷第5期2014年10月内燃机与动力装置I．C．E＆PowerplantV01．3lNo．50ct．2014【模拟计算】基于多目标优化的发动机性能模型标定穆建华，夏志豪。卢兆强，梁源飞(上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007)摘要：本文引入多目标优化方法对发动机性能仿真模型进行标定。应用GTpower和Mo．deFrontier进行多目标优化标定，通过合理选择优化输入变量，以发动机扭矩和发动机比油耗作为目标变量，克服了传统标定方法耗时长，误差大(通常控制在5％以内)的缺点。仿真结果表

2、明，应用多目标优化对性能仿真模型标定不仅具有速度快、精度高、智能化等优点还能提供输入输出相关性分析，为发动机后续设计开发提供技术依据。关键词：GTpower；ModeFrontier；多目标优化；模型标定中图分类号：TK411文献标志码：A文章编号：1673—6397(2014)05—0024—05TheCalibrationofEnginePerformanceModelBasedonMulti—ObjectiveOptimizationMUJian—hua，XIAZhi—hao，LUZhao—qi

3、ang，LIANGYuan—fei(SAICGMWulingAutomobileCo．，Ltd．，Liuzhou545007，China)Abstract：Thispaperintroducedamulti—objectiveoptimizationtocompletethecalibrationofanengineperformancesimulationmodel．Basedonreasonableinputparametersselected，theen舀netorqueandBSFCarech

4、osenasmulti—objectivetargetoutputsinthejointmodelbasedonGT—powerandModeFrontier．Thenewmethodovercomesthedisadvantagesoftime—consumingandbig—error(5％errorrangeintraditioncalibrationmethod)。FinallyTheresultshowsthemodelcali．brationmethodbasedonmulti—objec

5、tiveinthispaperistime—savingandhashigherprecision，higherautomationandcangetahighreliabilityresults，andespeciallyprovidestechnicalsupportfordesignanddevelopmentlater．KeyWords：GTpower；ModeFrontier；Multi—objectiveOptimization；ModelCalibration引言随着即将实施的越来越严格

6、的油耗法规和排放法规，全球汽车发动机厂商都投入了大量的精力进行新动力的研究开发，或技术升级(如可变气门正时VVT、可变气门升程VVL；类金刚石涂层DLC等)，或全新开发(如集成缸内直喷，增压直喷，发动机停缸技术等)。发动机性能仿真是新动力研究开发中的重要一环。准确的性能仿真能够为技术路线的选择、开发目标的制定、发动机台架标定等提供决策或参数支持，而随着发动机电控化程度越来越高以及可变参数的增加，需要调整的参数众多。如何高效、快速、准确地建立发动机性能仿真模型成了发动机性能仿真工程师的追求。1性能仿真分

7、析一般流程发动机性能仿真一般流程如下图1所示，大致分为如下几个过程：a)参数收集，收集发动机关键参数，包括结构参数(气缸数、气缸直径、活塞行程、连杆长度、压缩作者简介：穆建华(1979一)，男，硕士，工程师，主要研究方向为发动机工作过程。收稿日期：2014—06—272014年第5期穆建华，等：基于多目标优化的发动机性能模型标定比、点火顺序等)，进排气系统参数(进气流量和阻力，排气流量和阻力)，燃烧传热等特性参数。模型标定开始I参数收集●性能仿真模型搭建试j云笪}．／L<<二犷毳耋霎耋0结束图1发动机

8、性能仿真模型标定一般流程b)性能仿真模型搭建，采用性能仿真软件建立发动机基本模型，本文采用主流的发动机性能仿真软件GT—Power进行建模，同时，选择适当的关键特征进行参数化研究。C)试运算及模型标定，通过调整关键特征的参数范围和试运算，使模型达到性能仿真要求。d)结果分析满足要求后，锁定仿真模型，以便后续深入研究。当然，如果有实验结果，对比试验结果标定是一个必不可少的过程。其中模型标定过程是一个耗时、繁琐且反复的工作，对工程师的经验要求也比较高。2发动