VVT對汽油機性能的影響及標定研究.pdf

1、近年來，我國汽車產(chǎn)銷量快速增長，汽車保有量激增。汽車給人們生活帶來便利的同時，也帶來了一系列的能源和環(huán)境問題。與此同時，人們對汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性的要求逐漸提高，要求在滿足節(jié)能環(huán)保公益目標的前提下獲得綜合性能更好的汽車。應用新技術改善汽車發(fā)動機的綜合性能，對于滿足消費者需求，構建節(jié)能環(huán)保型社會具有重要意義。
　　在眾多的技術中，可變氣門正時技術（VVT，Variable Valve Timing）是一種有效的改善發(fā)動機動力性和

2、燃油經(jīng)濟性的技術。傳統(tǒng)的固定配氣相位的發(fā)動機，由于氣門正時不可變，因此發(fā)動機的性能在各種工況下難以達到最優(yōu)。而VVT技術可以滿足發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速、負荷下對配氣正時的要求。對VVT系統(tǒng)進行標定，對于整體提升發(fā)動機的綜合性能至關重要。
　　本文結(jié)合某企業(yè)發(fā)動機研發(fā)項目，以應用了雙VVT技術的1.3T增壓發(fā)動機為研究對象，應用試驗設計（DOE，Design of Experiments）方法，聯(lián)合發(fā)動機一維模擬軟件GT-Power和基于

3、模型的標定軟件ASCMO對VVT系統(tǒng)進行虛擬優(yōu)化標定，同時研究了VVT對發(fā)動機各性能參數(shù)的影響。主要的工作內(nèi)容如下：
　　首先，基于DOE試驗設計方法理論，選擇基于Sobol序列的空間填充試驗設計方法設計了VVT匹配標定的試驗工況點，用于指導模擬計算的開展。
　　然后，在GT-Power軟件中搭建1.3T雙VVT增壓發(fā)動機的仿真分析模型。通過對比實測數(shù)據(jù)和模型仿真數(shù)據(jù)，對模型的準確性和可靠性進行了驗證。利用已建立的GT-Po

4、wer發(fā)動機模型仿真分析了VVT對汽油機動力性和燃油經(jīng)濟性的影響。
　　隨后，通過GT-Power仿真計算獲取試驗工況點的發(fā)動機性能數(shù)據(jù)，通過基于模型的標定軟件ASCMO進行發(fā)動機系統(tǒng)的統(tǒng)計學建模，采用均方根誤差RMSE和預測精度決定因子R2對模型預測精度進行評價。
　　最后，基于ASCMO發(fā)動機系統(tǒng)模型，在最大扭矩的前提下以最低燃油消耗率為優(yōu)化目標，采用全局梯度優(yōu)化方法對VVT系統(tǒng)進行優(yōu)化標定。將優(yōu)化后的VVT相位MAP集