基于nsga-ⅱ的某微型汽车换档性能优化设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文1．I研究目的和意义第1章绪论汽车工业作为国家工业化水平的代表性产业，是典型的成熟产业和垄断竞争性产业，汽车产业的振兴能带动相关产业的发展，相关产业的发展又能支撑着汽车产业的振兴，进而推动整个国名经济的发展。改革开放以来，我国汽车产业获得了长足的发展。图I-I为我国1996年至2009年汽车年产量柱状图，从其中可以看到1996至2009年我国汽车产业发展迅速，年产量始终保持逐年增加趋势；特别在2009年，受购置税减半、汽车下乡等一系列政策的刺激，累计产量近1379．1万辆，同比

2、增长创历年最高，使我国成为世界第一汽车生产和消费国。一些汽车制造商们乐观预测今年汽车销量将继续保持增长势头，而且增幅将在10‰15％之间，中国汽车产业将继续占据世界第一位置。同时来自中国汽车工业协会数据显示，2009年我国汽车行业企业营业收入超3万亿元，利税总额3309亿元，同比增长45％，由此可见汽车工业已经成为我国国民经济的重要支柱产业。lDUU，、14001379．1铎1200Slooo8j沿岫800●，^^魍574．t簿600邛，444．3*400《200ⅢE158．3162．9183。4幽銎

3、■^i。l。1．1．1．1．1．V19961997199819992000200120022003200420052006200720082009武汉理工大学硕士学位论文经营成本大幅提升。汽车生产厂商为了控制汽车产品质量，提高汽车品质，从而提升产品竞争力，势必对其汽车产品总成及零部件提出更高更严格的要求。变速器换档操纵机构作为汽车变速器总成中的一个重要零部件，其功用是使驾驶员根据道路情况能准确可靠地将变速器挂上或摘下所需的某个档位，以保证汽车安全行驶，其工作的稳定性和可靠性将直接影响到传动系统的性能和

4、汽车操纵舒适性，给用户较为直接的性能感受，关系到整车的质量。性能优良的换档操纵机构有助于达到操纵车辆轻便、消除冲击噪声和降低汽车油耗的目的，也可以防止变速箱齿轮的损坏，提高变速箱总成的使用寿命，减轻驾驶员的劳动强度，提高车辆的驾驶舒适性。对于大中型客车和载货汽车而言，尤其是城市公交车和微车，由于后置发动机总体布置方式的各种优点，大多采用发动机后置后轮驱动布置方案。但后置发动机汽车由于变速器和发动机一起布置在汽车的尾部，使得变速器离驾驶员座位较远，因而需要在变速器操纵手柄和换档拨叉之间安装一些辅助杠杆或

5、传动机构，构成远距离操纵，这种操纵机构被称为远距离操纵机构【11。同时，换档机构应具有足够的刚性，且各连接件间隙不能过大，否则换档时手感不明显。然而这种操纵机构操纵起来是比较费力的。而且城市交通日益繁忙、道路阻塞日趋加剧，频繁换档给汽车司机带来了众多不便，司机易疲劳、注意力分散，致使交通事故增加。据交通部门统计分析显示，疲劳驾驶是导致交通安全事故的重要原因之一，被列为仅次于超速驾驶的公路行车隐患，大约25％导致人员伤亡的交通事故都是由疲劳驾驶引发。对此做了一个简单的计算，在车速90公里每小时的情况下一

6、秒钟能行驶出25米，若此时疲劳驾驶，一旦出现危险，反应迟一秒都可能造成严重交通事故【21。研究表明，如果不采取强有力的预防措施，到42020年每天全球道路交通事故导致伤残和死亡的人数将增加60％以上，在人类死亡原因中排名第三位【3】。因此为减轻驾驶员的劳动强度，使其有更加注意道路工况和车况，提高行驶安全性，需要改进现有的换档操纵机构，而如何改进换档操纵机构，优化汽车换档机构性能，减少驾驶员操纵疲劳度，便成为我们研究的一个课题。1．2国内外研究及现状按操纵方式的不同，目前存在三种变速器操纵机构：自动操纵

7、式、半自动操纵式和强制操纵式。(1)自动操纵式变速器：在工程上实际得到应用的自动变速器主要有四种类型：液力自动变速器、机械自动变速器、无级变速器、双离合变速器。目前已进2武汉理工大学硕士学位论文入智能化研究阶段，采用模糊换档策略和离合器接合速度的模糊控制，使车辆能在复杂多变的工作条件下，自动采取正确的措施，进一步提高了起步、变速性能和换档品质【4矧。我国在自动操纵式变速器方面的研究较晚，目前吉利大学、北京理工大学、上海交通大学、西安交通大学等都有对其进行的研究，并取得了一些成果【舛。自动操纵变速器具备

8、简化驾驶操纵、提高发动机和传动系的使用寿命、改善汽车经济性和动力性等特点，但系统结果复杂，工艺要求高，生产成本也相对较高。(2)半自动操纵式变速器：它主要可分为两种形式，一种是选择常用若干个档位自动操纵，其他档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮设定相关档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通电磁装置或液压装置提供辅助力协助换档【l¨¨。在20世纪60年代以前，应用得比较多的全液压控制式自动换档系统，从20世纪60年代起，开始出现了对