汽车动力传动系仿真与优化

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1、第26卷第6期计算机仿真2009年6月文章编号：1006—9348(2009)06-0313—05汽车动力传动系仿真与优化唐应时，肖启瑞，李雪鹏，姚汉波(1．湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙410082；2．湖南大学机械与汽车工程学院，湖南长沙410082)摘要：为了在汽车设计过程同时兼顾汽车的动力性与燃油经济性，建立了汽车动力性与燃油经济性的一般数学模型，编制程序计算了常用的动力性参数并绘制多种动力特性曲线。建立了同时考虑汽车动力性和燃油经济性为目标函数的优化模型，特别引／kT~U权因子的概念，使得优化结果可以根据不同设计需要有所侧重，最后得出变速器各档

2、速比及主减速比等传动系主要参数的优化值。结合实例，对某两厢小型轿车进行计算与优化，对优化前后主要动力性参数进行分析比较，验证了仿真程序的可行性并得出了传动系优化结果。关键词：汽车；动力传动；加权因子；优化中圈分类号：U462．3文献标识码：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直接得出变速器各档速比及主减器比等传动系主要传动系l引言参数的最佳方案。编写仿真与优化程序，首先分别对汽车动在新车的设计开发阶段，汽车的动力性和燃油经济性计力性与燃油经济性参

6、数进行计算并绘制出多种动力特性曲算是必需进行的重要工作之一，在传统的汽车开发过程中一线，特别是在建立优化数学模型时引入了加权因子的概念，般是在进行实车路试之后给予评价，这样做时间长、成本高，同时以汽车动力性与燃油经济性为目标函数，在计算时调整目的性不明确，造成不必要的浪费。运用计算机对汽车的动不同加权因子即调整动力性与燃油经济性二者在目标函数力性和燃科经济性进行仿真计算，在设计初期能够很好地中的权重，就可以满足不同设计要求从而达到了可以同时兼预测新车型的动力性与经济性，近年来由于能源紧张对汽车顾动力性与燃油经济性的目的。本文结合实例计算，提供一燃油经济性提出更高的要求。因此，

7、对汽车传动系设计时，种方法，对优化前后主要动力性参数进行分析比较，验证了必需同时考虑动力性与燃油经济性以兼顾燃油经济性与动该仿真程序的可行性，在新车设计阶段能比较精确地预测出力性。以计算机仿真为基础进行传动系参数匹配优化，可以汽车的性能。2动力性数学模型建立收稿日期：2008—04—18修回日期：2008—05—28汽车动力性是汽车最基本、最重要的性能之一。汽车动一3l3一力性主要由汽车的最高车速“，汽车的加速时间t，汽车最中极大值即为汽车的最高车速。显然，阶数越高，计算越大爬坡度一。其中汽车加速时间表