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1、第7期机械设计与制造2008年7月MachineryDesign&Manufacture-201-文章编号:1001-3997(2008)07-0201-02基于复合形法的汽车动力传动系参数优化匹配分析刘涛郭源科(哈尔滨工业大学汽车工程学院,威海264209)OptimizationoftheadaptationbetweenengineandtransmissionsystemofanautomobilebasedoncomplexalgorithmmethodLIUTao,GUOYuan-ke(Colle
2、geofAutoEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Weihai264209,China)"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!【摘要】以原地起步连续换档加速时间和多工况循环使用油耗作为衡量动力性和燃油经济性的!!!!两个分目标,采用线性加权组合的方法将其转换成单一目标函数,建立了汽车动力传动系优化数学模!!!!型,利用复合形法对此模型进行了优化,使整车综合性能得到显著改善。!!!关键词:传动系;
3、动力性和燃油经济性;优化;匹配;复合形法!!!【Abstract】Usingtheoriginunderwayacceleratetimeandtheoilconsumptionatthecycleofmulti-!!!!workingconditionsastheobjectivefunctionsofthepowerperformanceandtheeconomyperformancere-!!!!spectively,andthentransformittoasingleobjectivefunctio
4、nbyusingthelinearadding.Establishingthe!!!optimizationmathematicalmodelbetweenengineandtransmissionsystemofanautomobile,andoptimizing!!!thismodelbycomplexalgorithmmethod,thecomprehensiveperformanceoftheautomobilehasbeenre-!!!!markablypromoted.!!!!Keywords:T
5、ransmissionsystem;Powerperformanceandtheeconomyperformance;Opti-!!!mization;Matching;Complexalgorithmmethod!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"中图分类号:TH16,O224文献标识码:A1引言阵描述方法,一般是采用插值法和曲线拟合法,采用二元拉格朗日插值法,发动机的万有特性是个二元函数ge,燃油消耗率是发汽车动力性与燃油经济性的好坏,
6、在很大程度上取决于发动动机转速ne和转速Te的函数。发动机的使用万有特性的数学模机的性能和传动系型式及参数的选择,即取决于汽车动力传动系型可以表示为:统合理匹配的程度[1]。传动系参数的优化匹配,一般的原则是将燃sjg=$$A%1(j+1)(j+2)-j-1+i&Teinj-i(2)料经济性最佳列为目标函数,保证足够的动力性的指标作为约束e2ej=0i=0条件,但这样做是把燃油经济性的改善建立在牺牲动力性的基础式中:ge—发动机的燃油消耗率(g/kw·h);Te—发动机的有效转矩上,具有一定的局限性[2]。对
7、动力性和燃油经济性使用适当的加权(N·m);ne—发动机转速(r/min);A—模型中各项系数组;S—模型阶数。因子组成单一目标函数,以变速器速比和整车性能指标作为约束条件进行优化,便可得到满意的解决[3]。3建立传动匹配优化设计数学模型2建立发动机特性数学模型3.1优化设计变量的选取2.1发动机外特性数学模型传动系主要设计参数就是各档传动比igi和主减速器传动比i0,所以优化模型的设计变量选为:由于对发动机变工况转矩特性的研究还不够,目前只能使,x,⋯,x,x]T=,i,⋯,i,i]T(3)X=[x12nn
8、+1[ig1g2gi0用发动机的台架得到试验数据来描述,以矩阵形式输入程序,通式中:igi—变速器第挡传动比;i0—主减速器传动比。过插值或曲线拟合来表示发动机的转矩特性[4]。稳定工况的外3.2目标函数的建立特性转矩曲线基本呈抛物线状,并且为转速的一元函数,所以采3.2.1动力性目标函数用最小二乘曲线拟合的方法来描述。取汽车原地起步连续换档的加速时间作为目标函数,优化T=a+an+an2+k(1)
