انتخاب روش بهينه براي تقليل نقاط كاري قواي محركه

Optimum Method for Condensing Powertrain Operating Points

تشديد قوانين آلايندگي كشورها و افزايش پيچيدگي قواي محركه خودروها محركي شده است كه خودروسازان از روش هاي شبيه سازي و رويه هاي آزمون مبتكرانه به منظور توسعه ي محصول با افزايش بار فعاليت از ابتدا شوند. افزايش بار توسعه با به كار گيري بهينه سازي جزييات طرح در فازهاي ابتدايي سبب كاهش ريسك تغيير در فازهاي صحه گذاري محصول و صرف هزينه تغيير كمتر مي گردد. بهينه سازي قواي محركه با تعداد نقاط محدود نسبت به نقاط كاري بسيار زياد در يك چرخه ي استاندارد منجر به افزايش سرعت محاسبات براي فعاليت هاي مربوط به آلايندگي و مصرف سوخت مي شود. اندازه گيري مصرف سوخت پيشرانه تنها در چند نقطه و پيش بيني مصرف سوخت خودرو در مراحل اوليه بدون وجود خودروي آزمون از كاربردهاي ديگر تقليل نقاط كاري به چند محدوده معين مي باشد. روش هاي خوشه بندي k-means ، DBSCAN و Gaussian mixture model براي تعيين نقاط تقليل يافته و محدوده ي كاري يك خودرو در چرخه ي استاندارد استفاده شده است. معيارهاي بديع متعددي از جمله چيدمان خوشه ها، همگرايي نتايج، بررسي معيارهاي ديناميكي، ارزيابي پايداري با هدف صحه گذاري نتايج معرفي شده است. در اين مطالعه، روش مناسب براي تقليل نقاط كاري چرخه ي استاندارد آلايندگي اروپا براي يك خودروي مشخص با استفاده از معيارهاي ياد شده ي بالا ارائه شده است. نتايج به دست آمده از اين روش نشان مي دهد كه ۵۷ درصد از مراكز خوشه هاي به دست آمده كه مربوط به نقاط حالت پايدار چرخه مي باشند به صورت پايدار و ۴۳ درصد از مراكز كه مربوط به حالت گذراي چرخه مي باشند، با انحراف كمتر از يك درصد نسبت به بيشينه مقدار دور و بار داده ها ناپايدار مي باشد.

Tightening emission regulations often and increasing vehicle powertrain intricacy drive vehicle manufacturers to employ innovative simulation methods and testing procedures in order to front-loading product development. Optimization of the design in early phases leads product validation to be done with low degree of change risks and spending lower costs consequently. Optimization of powertrain with limited number of condensed points which equals an enormous amount of operating points in standard emission cycles would increase calculation pace for emission and fuel consumption tasks. Measuring engine fuel consumption in condensed points condition and predicting vehicle fuel consumption in early phase of design with having no prototype vehicle is another advantage of this method. Multiple novel criteria such as clusters’ configuration, convergence criterion, dynamic criterion, stability assessment with the aim of result validation are conducted. Results show that 57% of clusters’ centroid which are related to steady state operating pints of cycle are stable and those transient operating points of cycle are unstable. Variation of unstable points are less than 1% with respect to maximum operated engine torque and speed in the cycle.