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三亚阿贡实验室研究人员开发发动机仿真与实验机器学习工具 提高发动机性能和燃油效率

来源: 发布时间:2019-11-11 174 次浏览

  盖世汽车讯 目前,市场对于提高发动机性能和燃油经济性、减少排放的需求日益增长,汽车制造商因此面临的压力越来越大。然而,实现这些目标颇具挑战。据外媒报道,美国能源部阿贡实验室(Argonne National Laboratory)研究人员正在开发深度学习框架MaLTESE(发动机模拟与实验机器学习工具),以应对这一挑战。

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  在我们日常通勤过程中,加速、减速和急刹车,都会使引擎受到严重磨损。个人驾驶习惯,以及道路和天气状况,也会造成一定损害。汽车制造商不断研究在不同条件下优化发动机运行的新方法。然而,由于有超过20种不同的参数影响燃油经济性和排放,因此找到合适的方法速度较慢,而且成本较高。

  阿贡实验室研究人员Shashi Aithal和Prasanna Balaprakash利用ALCF(Argonne Leadership Computing Facility)的超级计算资源,为自动驾驶和云链接车辆开发MaLTESE。他们希望该框架能用于开发车载系统,结合高性能计算和机器学习能力,实现更高水平的实时自适应学习和控制。

  为了研究不同的驾驶和发动机运行条件对发动机性能和排放的影响,研究人员使用MaLTESE模拟25万辆汽车的25分钟的典型驾驶周期,相当于芝加哥四个主要高速公路高峰时段的交通流量。ALCF的Theta系统是世界上功能最强大的超级计算机之一,仿真几乎完全使用了该系统的全部能力,只需不到15分钟的时间,比实际驾驶所需时间更短。目前,即使是在大型超级计算机上完成一个发动机周期的高拟真情境仿真,需要几天的时间。而一个典型的驾驶周期有数千个不同的发动机周期。

  Aithal之前开发了基于物理的实时引擎仿真器pMODES(parallel Multi-fuel Otto Diesel Engine Simulator,并行多燃料四冲程柴油发动机仿真器),不仅运行速度比传统的发动机建模工具快得多,而且可以同时模拟数千个驾驶周期的性能和排放。MaLTESE结合了pMODES与Balaprakash的驾驶仿真深度学习工具的技术。