[发明专利]一种基于泛函的有级传动速比优化方法及系统

权利要求书

1.一种基于泛函的有级传动速比优化方法，其特征在于，包括：

获取优化车辆的整车动力学参数和加速性能指标；

根据所述整车动力学参数确定加速时间性能泛函的约束条件；所述加速时间性能泛函为以车速为自变量，以加速时间为泛函宗量，以预期车速为自变量上下限的性能泛函；所述约束条件包括动力性条件、路面附着条件、挡位级差条件、速比逐级递减条件以及速比上下边界条件；

根据所述加速性能指标和动力性加权系数集合，对所述加速时间性能泛函进行动力性加权，以得到加速性综合目标函数；所述加速性综合目标函数的个数与所述动力性加权系数集合的个数相同；不同的所述动力性加权系数集合内有不同的动力性加权系数，且每个所述动力性加权系数集合内的动机性加权系数的个数相同；所述动力性加权系数集合内的动力性加权系数的个数与所述加速性能指标的个数相同；

以所述加速性综合目标函数的最小值为目标，以所述加速时间性能泛函的约束条件为所述加速性综合目标的约束条件，采用遗传算法，对每个所述加速性综合目标函数进行优化求解，以得到不同所述动力性加权系数集合下的有级传动速比；

所述加速时间性能泛函的表达式为：

其中，ay为加速全过程；i＝i₀i_g，i_g为有级变速器传动比，i₀为主减速比；u为车速；ge为挡位总数；u_j1，u_j2为在第j个档位加速过程中的初始车速和最终车速；m为车辆质量，I_W为车轮转动惯量，r为驱动轮半径；I_f为发动机旋转部件转动惯量；λ₃＝fmg，f为滚动阻力系数，g为重力加速度；A为迎风面积，C_D为空气阻力系统；i_j为第j挡的传动比；η_T为涡轮效率；η_TB为泵轮效率；T_dl为动力源输出力矩；τ为换挡时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于泛函的有级传动速比优化方法，其特征在于，所述整车动力学参数包括整车质量、车轮半径、侧传动比、迎风面积、滚动阻力系数、路面附着系数、主减速效率、变速器效率、重力加速度、最大爬坡度、最高车速、换挡时间、动力装置最大转速和动力装置最大扭矩；

所述加速性能指标包括0-32km/h起步加速时间和40-60km/h超车加速时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于泛函的有级传动速比优化方法，其特征在于，所述以所述加速性综合目标函数的最小值为目标，以所述加速时间性能泛函的约束条件为所述加速性综合目标的约束条件，采用遗传算法，对每个所述加速性综合目标函数进行优化求解，以得到不同所述动力性加权系数集合下的有级传动速比，具体包括：

利用Matlab的Optimtool工具箱将所述加速性综合目标函数以及所述加速性综合目标函数的约束条件编制成M文件；其中，所述M文件的个数与所述加速性综合目标函数的个数相同；

利用GAs+fmincon混合遗传算法对每个所述M文件进行处理，以得到不同所述动力性加权系数集合下的有级传动速比。

4.根据权利要求2所述的一种基于泛函的有级传动速比优化方法，其特征在于，所述加速性综合目标函数的表达式为：

F(i)＝ζ₁f_0-32(i)+ζ₂f_40-60(i)

其中，F(i)为加速性综合目标函数的目标值；f_0-32(i)为0到32km/h的加速时间；f_40-60(i)为40到60km/h的加速时间；ζ₁、ζ₂为动力性加权系数，且ζ₁+ζ₂＝1。