基于发动机特性综合评价的传动系优选匹配方法

刚宪约，朱江苏，柴 山

(山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博255049)

传动系的匹配一直是汽车设计的关键。目前，国内外主要做的工作是，在已有车型的基础上，在不改变发动机的前提下，对汽车建立各种优化目标和约束条件，以变速器的传动比和主减速比为设计变量，通过求解，得到一个最佳的变速器传动比和主减速比［1-2］;或者是在不改变传动系参数的前提下，以发动机的参数为设计变量，通过优化设计，得到最佳的发动机参数［3-4］。上述两种设计方法，对于大批量生产的汽车可以设计专门的发动机、变速器和主减速器，但是对于小批量生产的汽车，这两种方法是不适用的。这两种方法固然能够使汽车获得最佳的动力性和经济性，但当今的汽车用户越来越追求鲜明的个性，同一款车很少能做到大批量的生产。因此，现在的汽车生产商不可能设计汽车的所有部件，而是从已有的发动机、变速器和主减速器中选择合适的匹配［5-6］。能够从动力传动系组件中快速地寻求传动系的最佳匹配具有非常重要的意义。汽车的优选匹配问题是典型的组合优化问题，即从已有的动力传动系组件中选出满足汽车动力性要求的、经济性最好的匹配。优选匹配问题也是典型的NP-Hard问题，计算的复杂程度随着动力传动系组件数据的增多呈指数形式增加。而且计算汽车的最高车速、加速时间、燃油消耗需要解方程、多次差值和积分运算，会消耗大量的计算时间［7］。……