四驱汽车分动器结构优化设计与性能仿真分析

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1、Ｕ４６．２１５１分类号：３单位千ｔ码：０３Ｍ密级：１２７２０５８８：学号名傲怎赴义章学位论文四驱汽车分动器结构化化设计与性能仿真分析ＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｎａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｇＦｏｕｒ－ｗｈｅｅｌＤｒｉｖｅＣａｒＴｒａｎｓｆｅｒＣａｓｅ研巧生：孟娇婢指导教师：郑泉教授合作指导孝夕＾巧：陈黎卿Ｊ教授申请学位口类级别：工学硕古专业名称：车辆二［程研究方向：现代汽车

2、设计方法所在学院：：［学院＾答辩委员会主席：＂年知５月／独创性声明本人声明所呈的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安一徽农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：麦＿辦砖签字日期京３＇ｒ年占月＾日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

3、解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部，口或机构送交论文的复印件和电子文件许论文被查阅和借阅。安徽农业大学的全部允本人授权可将学位论文或部内容编入有关数据库进行检索，收录到《中国学位论文全文数据分》，影、，向可Ｗ采印、缩或描等复制手段保存汇编学位论文库用印扫社会公（）。息服务。保密学文在密后适用本授众提供信的位论解权书々、／学位论文者签名：意指导教师签名：作件坪签字曰期：＾义年日签字日期：年月曰／／品化＾７＞／业后：学位论文作者去向毕工位；：电话作单

4、通：：信地址由Ｐ编摘要随着汽车技术的进步，人们对家庭用汽车的要求已不满足于两轮驱动模式，开始追求能够使轮胎的附着力得到充分利用的四轮驱动方式。现如今，四轮驱动技术不止用于越野型汽车，许多高级轿车也运用了该项技术。本文以某四驱汽车分动器为研究对象，使用多种群遗传算法对其进行结构优化和控制器参数优化，完成的具体研究内容如下：本文首先介绍了四驱汽车分动器的发展状况和国内外研究现状，其次介绍了某四轮驱动汽车分动器的结构以及在两轮驱动模式、智能控制模式、四轮驱动模式三种工作模式下的工作原理，为分动器的结构及控制器参数优化奠定基础。基

5、于对四驱汽车用分动器的结构和工作原理的理解，针对分动器在四轮驱动模式下的工作状态，提出了基于多种群遗传算法的分动器多目标优化设计方法。文中建立了以最大爬坡度、燃油经济性以及齿轮重合度为目标的分动器多目标优化数学模型，基于多种群遗传算法进行了优化设计，在此基础上运用AVL-Cruise软件进行了整车虚拟仿真模型，并对优化前后结果进行了虚拟实验。结果表明：优化后车辆最大爬坡度降低2.780，燃油消耗量降低12.52%，行星齿轮重合度提高8.62%；实验结果与优化结果相吻合，验证了优化结果的正确性。以某四驱汽车为研究对象，针对分动器处于智

6、能控制模式下整车的工作状态，建立了包括发动机模型、分动器模型、变速器模型、传动系统模型、轮胎模型、整车模型、辅助计算模块在内的整车动力学模型。为了便于修改仿真模型，采用分块式建模的方法，运用MATLAB/SIMULINK软件建立模型，为进行整车动力学仿真奠定基础。以整车动力学仿真模型和分动器控制器的PID控制算法为基础，基于四轮驱动汽车分动器扭矩分配的控制目标，并运用多种群遗传算法确定了四轮驱动汽车分动器PID控制器的控制参数，对整车进行直线行驶时一个驱动轮滑转和对接路面加速行驶两种工况下的离线仿真。通过对比两种仿真工况下，分动器控

7、制器不起作用和分动器控制器起作用时的整车仿真结果表明：当分动器控制器工作时，四轮驱动汽车分动器控制器能够根据整车行驶状况，主动地向前后桥分配扭矩，有效地抑制了车轮滑转，使轮胎附着力得以充分的利用。关键词：分动器，结构优化，控制器优化，多种群遗传算法IAbstractWithadvancesinautomotivetechnology,people'srequirementshavenotmetforfamilycarsintwo-wheeldrivemodelsbutbegincourtingcanmakefulluseoftire

8、tractioninfourwheeldrivemode.Now,morethanfour-wheeldrivetechnologyforoff-roadvehicles,manyadvancedcarsalsousethistech