汽車動(dòng)力傳動(dòng)系仿真與優(yōu)化

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1、第26卷第6期計(jì)算機(jī)仿真2009年6月文章編號(hào)：1006—9348(2009)06-0313—05汽車動(dòng)力傳動(dòng)系仿真與優(yōu)化唐應(yīng)時(shí)，肖啟瑞，李雪鵬，姚漢波(1．湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410082；2．湖南大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410082)摘要：為了在汽車設(shè)計(jì)過程同時(shí)兼顧汽車的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性，建立了汽車動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性的一般數(shù)學(xué)模型，編制程序計(jì)算了常用的動(dòng)力性參數(shù)并繪制多種動(dòng)力特性曲線。建立了同時(shí)考慮汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型，特別引／kT~U權(quán)因子的概念，使得優(yōu)化結(jié)果可以根據(jù)不同設(shè)計(jì)需要有所側(cè)重，最后得出變速器各檔

2、速比及主減速比等傳動(dòng)系主要參數(shù)的優(yōu)化值。結(jié)合實(shí)例，對(duì)某兩廂小型轎車進(jìn)行計(jì)算與優(yōu)化，對(duì)優(yōu)化前后主要?jiǎng)恿π詤?shù)進(jìn)行分析比較，驗(yàn)證了仿真程序的可行性并得出了傳動(dòng)系優(yōu)化結(jié)果。關(guān)鍵詞：汽車；動(dòng)力傳動(dòng)；加權(quán)因子；優(yōu)化中圈分類號(hào)：U462．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ASimulationandOptimizationofPowertrainofAutomobileTANGYing—shi一，XIAOQi—rui，LIXue—peng，YAOHan—bo，(1．StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingofVehicleBody，HunanUni

3、versity，ChangshaHunan410082，China；2．CollegeofMechanicalandAutomotiveEngineering，HunanUniversity，ChangshaHunan410082，China)ABSTRACT：Inordertogivethesameattentiontopowerperformanceandfueleconomy，thepaperestablishesamathmodelforpowerperformanceandfueleconomy，computescommonpowerperformanceparam

4、etersandprovidesseveralfiguresofpowerperformancecharacteristics．Basedonthis，anoptimizationmodelissetup，inwhichtheob·jectivefunctionsarepowerperformanceandfueleconomyandtheweightingfactorisusedintheobjectivefunctions．Sotheresultsofoptimizationcanbeadjustedaccordingtodiferentdesigndemand．Atla

5、sttheoptimizedvaluesofthetransmissionratiosandthefinaldriveratioareobtained．Thefeasibilityofthissimulationprocedureisverifiedbyapracticalexample．KEYWOI~$：Automobile；Powertrain；Weighringfactor；Optimization直接得出變速器各檔速比及主減器比等傳動(dòng)系主要傳動(dòng)系l引言參數(shù)的最佳方案。編寫仿真與優(yōu)化程序，首先分別對(duì)汽車動(dòng)在新車的設(shè)計(jì)開發(fā)階段，汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性參

6、數(shù)進(jìn)行計(jì)算并繪制出多種動(dòng)力特性曲算是必需進(jìn)行的重要工作之一，在傳統(tǒng)的汽車開發(fā)過程中一線，特別是在建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型時(shí)引入了加權(quán)因子的概念，般是在進(jìn)行實(shí)車路試之后給予評(píng)價(jià)，這樣做時(shí)間長(zhǎng)、成本高，同時(shí)以汽車動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)函數(shù)，在計(jì)算時(shí)調(diào)整目的性不明確，造成不必要的浪費(fèi)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)汽車的動(dòng)不同加權(quán)因子即調(diào)整動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性二者在目標(biāo)函數(shù)力性和燃科經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行仿真計(jì)算，在設(shè)計(jì)初期能夠很好地中的權(quán)重，就可以滿足不同設(shè)計(jì)要求從而達(dá)到了可以同時(shí)兼預(yù)測(cè)新車型的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性，近年來由于能源緊張對(duì)汽車顧動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性的目的。本文結(jié)合實(shí)例計(jì)算，提供一燃油經(jīng)濟(jì)性提出更高的要求。因此，

7、對(duì)汽車傳動(dòng)系設(shè)計(jì)時(shí)，種方法，對(duì)優(yōu)化前后主要?jiǎng)恿π詤?shù)進(jìn)行分析比較，驗(yàn)證了必需同時(shí)考慮動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性以兼顧燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)該仿真程序的可行性，在新車設(shè)計(jì)階段能比較精確地預(yù)測(cè)出力性。以計(jì)算機(jī)仿真為基礎(chǔ)進(jìn)行傳動(dòng)系參數(shù)匹配優(yōu)化，可以汽車的性能。2動(dòng)力性數(shù)學(xué)模型建立收稿日期：2008—04—18修回日期：2008—05—28汽車動(dòng)力性是汽車最基本、最重要的性能之一。汽車動(dòng)一3l3一力性主要由汽車的最高車速“，汽車的加速時(shí)間t，汽車最中極大值即為汽車的最高車速。顯然，階數(shù)越高，計(jì)算越大爬坡度一。其中汽車加速時(shí)間表