载货汽车动力传动系统参数优化匹配(精)

济 动因
换 力数
挡
计
规
算
律
最最 大高 爬车 坡速 度
等多 速工 百况 公燃 里油 油经 耗济
性
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牵引汽车模型
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模型的验证
实验项目
初速50km/h滑行距离（m）
动 最高车速（km/h）
力 性 能
直接档最低稳定车速 （km/h）
经 等速 30 km/h
济 行驶 性 燃料 能 消耗
量
载货汽车动力传动系统参数优化匹配
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目录
研究背景与目的 主要研究内容 结果与分析 总结 致谢
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课题背景
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研究目的
合理匹配汽车动力传动系统提高汽车运 输效率，降低燃油消耗
通过载货汽车动力传动系统参数优化匹 配研究，为在载货汽车的动力传动系统 的改善提供了可能的途径
RSM 局部搜索
未收敛
任务计算
NLPQL数值优化
收敛
结束
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优化结果--优化前后的传动系速比
变速器档位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
主减速器
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原车传动系速比 15.53 12.08 9.39 7.33 5.73 4.46 3.48 2.71 2.10 1.64 1.28 1 4.42
通TY4250载货汽车的优化结果对比可知，该 优化方案能够达到良好的优化效果。因此本 文所阐述的优化匹配理论和采用的优化技术 策略是有效的，可以应用到今后的整车开发 中，为整车性能的改善提供了可能途径。
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进一步工作
利用计算机仿真技术对汽车性能模拟仿真是可行的， 但是这个过程需要大量的计算准备工作。由于任务的 多样性、互异性，该工作变得十分艰巨。因此如何积 累、建立一个内容翔实、丰富的专家数据库成为一个 亟待解决的问题。
加 速 度 性 能
爬 坡 性 能
等 速 百 公 里
多 工 况 循 环
汽 车 能 量 利
油
油
用
耗
耗
率
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驱 动 功 率 损 失 率
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整车数学模型的建立
数学模型
发动机模型
换挡规律 动力计算模型 经济性模型
外
万最
特
有佳
性
特动
数
性力
学
数换
模
学挡
型
模规
型律
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最 各及
佳 档动
经 驱力
优化后传动系速比 15.5455 12.0714 9.375 7.27273 5.6452 4.381 3.40 2.639 2.048 1.591 1.261 1 4.22
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优化结果--优化前后的汽车性能指标
指标
最高车速（km/h）
动
最大爬坡度（%）
力
最大加速度（m/s2） 性
驱动功率损失率
40km/L等速油耗（L/100km）
设计变量
参ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数
优
化
目标函数
设
计
约束条件
变速器与主减速速比
驱动功率损 失率f(X1)
六工况f(X2)
F(X)=ω1f(X1)+ω2 f(X2)
动力性约束及 各档速比约束
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优化系统集成
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优化组合策略
开始计算
速比设计变量 DOE实验设计
未结束
速比的修改
ASA全局搜索 未收敛
40 km/h 50 km/h 60 km/h
L/100km 70 km/h
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技术要求 仿真结果
≥800 ≥90
≤30
1142.68 91.35
28.15
15.25 18.79 21.07 23.54 26.69
实验结 果
803.1 91.8 29.8
19.9 20.8 22.0 24.9 28.2
经
50km/L等速油耗（L/100km）
济
60km/L等速油耗（L/100km）
性 70km/L等速油耗（L/100km）
六工况油耗（L/100km）
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优化前 91.349 32.87 2.22 0.8557 30.78
32.81
35.20 38.32 39.22
优化后 95.68 31.06 2.15 0.8533 30.68
32.8
35.07 37.84 37.77
变化率 4.74% -5.51% -3.15% -0.28% -0.32%
-0.003%
-0.36% -1.25% -3.7%
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总结
采用加权合成的双目标函数作为综合最优匹 配，采用试验设计加各种组合的优化策略 ， 是本文的创新点。对比优化前后：驱动功率 损失率比原车降低了0.28%，六工况循环油耗 比原车降低了3.7%，达到了提高燃油经济性 的目的。
汽车实际行驶工况是一个复杂的人-车-环境三者相互 作用的随机过程，使得汽车传动系统匹配变成了一个 复杂的工作，如何充分考虑不同评估专家的评价值、 不同评价指标、以及目标市场指数等诸多因素的影响， 还有待今后作进一步的研究。目前提出的模糊综合评 判系统，充分考虑了上面的诸多因素，但其操作的复 杂性、以及评价结果的合理性还待进一步的研究。
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模型验证--等速百公里油耗
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列车模型
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列车仿真结果——经济性
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列车仿真结果——动力性
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参数敏感分析
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参数敏感分析
传动效率>总质量>空气阻力系数>滚动阻力系数
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传动系统参数优化
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研究内容
提出了载货汽车动力性、燃油经济性的评价 指标体系
建立整车性能数学模型 仿真分析载货汽车的传动系统，并对载货汽
车主要结构参数进行敏感性分析 动力传动系统参数优化匹配
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整车动力性与燃油经济性评价指标
评价指标
动力性
经济性
综合评价指标
最 高 车 速
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攻读硕士期间发表的论文
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请各位老师批评指导！
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