LNG重卡动力传动系统参数匹配优化研究

作     者：杨少锋 

作者单位：太原理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：牛志刚

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：LNG重卡 动力传动系统 整车仿真模型 燃油经济性 匹配优化 罚函数 

摘      要：实现汽车燃料的多元化,是解决大气污染和能源供应紧张的重要途径之一。天然气以其污染小、资源丰富和价格低的特点,逐渐成为重要的车用替代燃料,使得液化天然气(LNG)汽车得到重视并迅速推广。LNG重卡作为一种新能源汽车,合理匹配优化其动力传动系统参数,对于提高整车性能有重要的作用。本文以某LNG重卡为研究对象,分析了该车的性能评价指标,拟合出了该车发动机的特性曲线,建立了整车仿真模型,以汽车燃油经济性为优化目标的优化传动系统参数,并对优化结果进行仿真验证。具体做了以下研究工作:首先,在现有评价指标的基础上,提出了反映两个指标的综合指标,利用拟合法将现有的离散数据,整合成连续的曲面数据。其次,按照该LNG重卡的动力传输路线,应用AVL-CRUISE软件建立了LNG重卡的整车仿真模型,对该LNG重卡的基本性能进行了仿真计算,结果与出厂数据误差不大,证明该模型较为准确。之后建立了优化模型,以LNG重卡变速器各档传动比和主减速器传动比为设计变量,C-WTVC循环工况百公里油耗和等速百公里油耗为优化子目标,并通过引入加权系数将多目标函数转换成单一目标函数,并选用罚函数法进行求解。最后,将优化后的传动系统参数输入CRUISE模型中,设定计算任务,运行后得到LNG重卡的整车性能,与原车相比,除最高车速有所下降,其他性能均有不同程度提高,说明该方法可以完成既定任务,达到优化的目的。