基于燃油经济性的汽车动力传动系匹配优化

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1、学兔兔www.xuetutu.com摘要：传统的汽车传动系匹配研究方法，都是以汽车的动力性或经济性指标为优化目标的单目标优化。为了实现真正意义上的多目标优化，文章利用modeFRONTIER软件和遗传算法的组合优化策略，结合某5挡手动变速车传动系匹配，进行了基于燃油经济性的传动系参数优化设计，达到了降低汽车燃油消耗的效果，为汽车开发设计中传动系匹配优化提供了参考。关键词：动力-眭；燃油经济性；匹配优化；遗传算法MatchingOptimizationofAutomotivePowerTrainBasedonFuelEconomyAbstract：Traditionalmatchin

2、gmethodsofautomotivetransmissionarebasedondynamicpropertyoreconomicindicatorastheoptimizationobjective．Inordertoachievetrulymulti—objectiveoptimization，usingoptimizationstrategyofmodeFRoNTIERandgeneticalgorithm．combinedwiththematchingprocessoftransmissionsystemofa5-speedmanualtransmission，thet

3、ransmissionparametersbasedonfueleconomyisoptimized．Theeffectoffuelconsumptionreducingisobtained．Itprovidesreferenceforthetransmissionmatchingoptimizationinautomotivedevelopmentanddesign．Keywords：Dynamicproperty；Fueleconomy；Matchingoptimization；Geneticalgorithm随着全球燃油资源的紧缺，人们对汽车燃油经济随机搜索算法，其全局优化和

4、隐含并行性的特点使它性的要求也日趋严格。如何让汽车在满足必要动力性能适应求解大规模的复杂问题。该方法是一种以所有的同时，使发动机工作在最佳经济区，这在很大程度个体为对象的群体型操作，包含6个基本要素：参数上取决于汽车发动机与传动系统的合理匹配程度[1o2]。编码、生成初始种群、适应度评估检测、选择、交叉因此，如何设计传动系参数与汽车发动机合理匹配，操作和变异。其中选择、交叉和变异是遗传算法的3个已成为汽车设计中的一个重要组成部分。传统的传动主要操作算子。结合文章多优化目标的复杂性，采用系设计方法已不能满足需要，文章采用优化设计的思该种优化方法。想，将优化规划理论引入到汽车传动系参数

5、设计当中，1．2遗传算法实现通过计算机联合仿真，实现汽车发动机与传动系的最遗传算法的运算过程L3J：佳匹配，以达到降低汽车燃油消耗的目的。1)初始化：设置最大进化代数随机生成，z1优化分析个个体作为初始群体P(0)：1．1优化方法选择2)个体评价：计算群体P(f)中各个体的适应度；遗传算法是一种基于生物自然选择与遗传机理的3)运算：将选择算子、交叉算子和变异算子作一37．学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com分别对加速时间和油耗的影响，各挡位之间相互影响gear_l以及加速时间和油耗之间的相互影响关系。图5中横gear2纵坐标都表示变量，数值的大小

6、表示影响程度，正负gear_3号表示影响方向。从图5可以看出：1)对加速时间影响较大的是变速器第3挡及主减速器的变速比，影gear_4响系数分别为-0．854和一0．657，加速时间随着变速比gear5的增大而减小；2)变速器和主减速器的变速比对燃gear_g油消耗影响都比较显著，燃油消耗随着变速比的增大而增大，其中主减速器变速比影响最为显著，影响系数为图3优化流程3．3优化结果分析0．835：3)time和e1之间为负相关影响(-0．849)，根据modeFR0NTIER软件的操作流程，通过充分体现了动力性和经济性此消彼长，相互矛盾的关DOE设计生成10个种群，采用的多目标遗传算

7、法，系。进化代数为20代，生成了200个优化方案。优化计_in算后的结果，如图4～图6及表1所示。豳臌—g对l的影响系数3．3．1离散点图图4示出变速器传动比和主减速器变速比经优化嘲憾■后各方案的离散点图。从图4可看出，Pareto前沿上m豳隧的方案比其他方案更理想。因此，选取方案要优先考}塑圈鬯虑Pareto前沿及其附近的方案。从理论上讲，当方㈧案fuelmain_ggear_5gear_4gear_3gear2越靠近两坐标轴，即加速时间越短和油耗越少，此时图5相关