[發明專利]一種基于泛函的有級傳動速比優化方法及系統

有效

• 申請號: 202110021513.0
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112685838B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李春明;吳維;李慎龍;高鑫;苑士華;李博;李鑫勇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F17/15;G06N3/12;G06F119/14
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

1.一種基于泛函的有級傳動速比優化方法，其特征在于，包括：

獲取優化車輛的整車動力學參數和加速性能指標；

根據所述整車動力學參數確定加速時間性能泛函的約束條件；所述加速時間性能泛函為以車速為自變量，以加速時間為泛函宗量，以預期車速為自變量上下限的性能泛函；所述約束條件包括動力性條件、路面附著條件、擋位級差條件、速比逐級遞減條件以及速比上下邊界條件；

根據所述加速性能指標和動力性加權系數集合，對所述加速時間性能泛函進行動力性加權，以得到加速性綜合目標函數；所述加速性綜合目標函數的個數與所述動力性加權系數集合的個數相同；不同的所述動力性加權系數集合內有不同的動力性加權系數，且每個所述動力性加權系數集合內的動機性加權系數的個數相同；所述動力性加權系數集合內的動力性加權系數的個數與所述加速性能指標的個數相同；

以所述加速性綜合目標函數的最小值為目標，以所述加速時間性能泛函的約束條件為所述加速性綜合目標的約束條件，采用遺傳算法，對每個所述加速性綜合目標函數進行優化求解，以得到不同所述動力性加權系數集合下的有級傳動速比；

所述加速時間性能泛函的表達式為：

其中，ay為加速全過程；i＝i₀i_g，i_g為有級變速器傳動比，i₀為主減速比；u為車速；ge為擋位總數；u_j1，u_j2為在第j個檔位加速過程中的初始車速和最終車速；m為車輛質量，I_W為車輪轉動慣量，r為驅動輪半徑；I_f為發動機旋轉部件轉動慣量；λ₃＝fmg，f為滾動阻力系數，g為重力加速度；A為迎風面積，C_D為空氣阻力系統；i_j為第j擋的傳動比；η_T為渦輪效率；η_TB為泵輪效率；T_dl為動力源輸出力矩；τ為換擋時間。

2.根據權利要求1所述的一種基于泛函的有級傳動速比優化方法，其特征在于，所述整車動力學參數包括整車質量、車輪半徑、側傳動比、迎風面積、滾動阻力系數、路面附著系數、主減速效率、變速器效率、重力加速度、最大爬坡度、最高車速、換擋時間、動力裝置最大轉速和動力裝置最大扭矩；

所述加速性能指標包括0-32km/h起步加速時間和40-60km/h超車加速時間。

3.根據權利要求1所述的一種基于泛函的有級傳動速比優化方法，其特征在于，所述以所述加速性綜合目標函數的最小值為目標，以所述加速時間性能泛函的約束條件為所述加速性綜合目標的約束條件，采用遺傳算法，對每個所述加速性綜合目標函數進行優化求解，以得到不同所述動力性加權系數集合下的有級傳動速比，具體包括：

利用Matlab的Optimtool工具箱將所述加速性綜合目標函數以及所述加速性綜合目標函數的約束條件編制成M文件；其中，所述M文件的個數與所述加速性綜合目標函數的個數相同；

利用GAs+fmincon混合遺傳算法對每個所述M文件進行處理，以得到不同所述動力性加權系數集合下的有級傳動速比。

4.根據權利要求2所述的一種基于泛函的有級傳動速比優化方法，其特征在于，所述加速性綜合目標函數的表達式為：

F(i)＝ζ₁f_0-32(i)+ζ₂f_40-60(i)

其中，F(i)為加速性綜合目標函數的目標值；f_0-32(i)為0到32km/h的加速時間；f_40-60(i)為40到60km/h的加速時間；ζ₁、ζ₂為動力性加權系數，且ζ₁+ζ₂＝1。