重型商用车传动系参数优化匹配的研究
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摘要
本文分析了重型商用车传动系参数的优化设计及匹配过程，首先比较分析了建立发动机数学模型的数值计算方法，确定了最小二乘法拟合的建模思路。并针对万有特性图片的数据采集困难的问题，开发了万有特性图片的数字化程序，从而准确快速的建立了发动机的数学模型，为后续的汽车动力性和经济性仿真计算打下了良好的基础。
其次，论文分析了汽车动力性和燃油经济型的计算机仿真过程；建立了重型商用车基于实际运行工况的传动系匹配的综合评价指标；分析了重型商用车传动系参数的匹配流程。并且应用该综合评价指标，以车轮半径为离散变量，主减速比为连续变量对国产某重型卡车进行了传动系参数的优化设计，使得优化后整车常用车速的等速百公里油耗得到了改善。
最后在详细分析空间多万向节传动运动学的基础上，对汽车空间多万向节传动的优化布置也做了一定的研究，取得了满意的效果。
In this paper, we studied optimal design and matching process of heavy commercial vehicle transmission parameters. Firstly, we compare with some mathematic method about modeling engine characteristics; the conclusion is Least squares method has the best fitting precision. In view to the problem of gathering data from the engine fuel consumption characteristics picture, we give an engine fuel consumption characteristics digitalized method. The method can establish the engine math model quickly and accurately. The following simulation dynamic and economic of heavy commercial vehicle has a good basis.
Then we analyze the process of computer simulation of the automobile power performance and fuel economy; establish the evaluation index of the optimal match of heavy commercial vehicle transmission parameters, which based on practice conditions. Give a math model of matching process of heavy commercial vehicle transmission parameters. After that, the transmission parameters of a heavy truck are optimized with the index, in the optimization model, final drive ratio is continuous variable and tire size is discrete variable. And the constant speed oil-consumption per 100km of the truck is improved.
Finally, based on the analysis of Multi-joint kinetic, we study the Optimal Design of Multi-joint Propeller Shaft Arrangement for Automobile, the result is satisfied.
其次，论文分析了汽车动力性和燃油经济型的计算机仿真过程；建立了重型商用车基于实际运行工况的传动系匹配的综合评价指标；分析了重型商用车传动系参数的匹配流程。并且应用该综合评价指标，以车轮半径为离散变量，主减速比为连续变量对国产某重型卡车进行了传动系参数的优化设计，使得优化后整车常用车速的等速百公里油耗得到了改善。
最后在详细分析空间多万向节传动运动学的基础上，对汽车空间多万向节传动的优化布置也做了一定的研究，取得了满意的效果。
In this paper, we studied optimal design and matching process of heavy commercial vehicle transmission parameters. Firstly, we compare with some mathematic method about modeling engine characteristics; the conclusion is Least squares method has the best fitting precision. In view to the problem of gathering data from the engine fuel consumption characteristics picture, we give an engine fuel consumption characteristics digitalized method. The method can establish the engine math model quickly and accurately. The following simulation dynamic and economic of heavy commercial vehicle has a good basis.
Then we analyze the process of computer simulation of the automobile power performance and fuel economy; establish the evaluation index of the optimal match of heavy commercial vehicle transmission parameters, which based on practice conditions. Give a math model of matching process of heavy commercial vehicle transmission parameters. After that, the transmission parameters of a heavy truck are optimized with the index, in the optimization model, final drive ratio is continuous variable and tire size is discrete variable. And the constant speed oil-consumption per 100km of the truck is improved.
Finally, based on the analysis of Multi-joint kinetic, we study the Optimal Design of Multi-joint Propeller Shaft Arrangement for Automobile, the result is satisfied.
引文
[1] 李庆升．2005-2006中国重型卡车市场年度研究报告．中国汽车市场，2006年第7期
[2] 廉辑操．计算机辅助汽车动力传动系匹配分析方法的实现 吉林大学大学硕士学位论文，2001年10月
[3] 孙皓．汽车动力传动系匹配模拟计算研究．同济大学硕士学位论文，2000年1月
[4] 何仁主编．汽车动力性燃料经济性模拟计算方法及应用．北京：机械工业出版社，1996年
[5] 徐士良主编．C常用算法程序集 第二版．清华大学出版社，1996年5月
[6] 王国权编审，虚拟试验技术．北京：电子工业出版社，2004年3月
[7] 余志生主编．汽车理论 第二版．机械工业出版社 1989年4月
[8] 杨万利．数值分析教程．国防工业出版社 2001年9月
[9] 鲁统利．发动机万有特性曲线数字化方法．客车技术与研究 2004年第3期
[10] 过学讯主编 汽车设计 北京：人民交通出版社 2005年8月
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[12] 肖新华 国产在用客、货汽车高速工况统计模型．公路交通科技，2002年．
[13] 鲁统利 大客车动力与传动系统匹配技术研究 上海交通大学博士后学位论文 2003年12月．
[14] 张志涌 精通MATLAB6．5版 北京：北京航空航天大学出版社 2003年
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[28] 徐中明 基于MATLAB的轿车动力性和燃料经济性仿真 计算机仿真 2005年第4期
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[32] 吴其伟 货车动力传动系统与道路交通特征合理匹配的研究 内燃机 2006年第3期
[33] 范辉主编 Visual C++6.0程序设计简明教程 北京：高等教育出版社 2001年2月
[34] 詹樟松 汽车优化设计及性能仿真系统 系统仿真学报 2005年增刊
[35] 白凤良 牵引车整车性能及动力装置匹配分析 现代车用动力 2005年第4期
[36] 李强 动力传动系统优化匹配专家系统的知识库构建 江苏大学学报(自然科学版) 2005年第1期
[37] 陈欣 汽车动力传动系方案设计专家系统研究 机械 2004年第7期
[38] 张昕 汽车综合性能评价专家系统设计 机械工程于自动化 2006年第3期
[39] 文孝霞 基于遗传算法的汽车动力传动系匹配设计变量优化，重庆交通学院学报 2005年第2期
[40] 吴汀．汽车传动系万向传动装置的多目标优化设计．武汉汽车工业大学学报，1999年第1期
[41] 飞思科技产品研发中心．MATLAB6.5应用接口编程．电子工业出版社．2003年1月
[42] 刘惟信主编 汽车设计 北京：清华大学出版社 2001年7月
[43] 倪计民。汽车发动机原理．上海：同济大学出版社，1999．
[44] 岳惊涛 汽车动力系统的合理匹配评价 汽车工程 2004年第1期
[45] 王望予主编 汽车设计 北京：机械工业出版社 2000年5月
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