主减速器模块优化-进化算法与混合动力系统优化

汽车的主减速器位于驱动桥内，与桥壳、差速器、半轴共同组成驱动桥。主减速器的装配调试水平直接影响着汽车的燃油经济性、噪声、使用寿命和安全性，它的主要作用是将输入的转矩增大并将相应的转速降低，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。主减速器的输出转速、输出转矩及输出转动惯量可由下式计算：

式中，ω_out为主减速器输出转矩；ω_in为主减速器输入转矩；i₀为主减速器速比；T_out为主减速器输出转矩；T_in为主减速器输入转矩；J_out为主减速器输出转动惯量；J_in为主减速器输入转动惯量；J_f为主减速器转动惯量。

ADVISOR仿真软件中，在后向仿真路线上，主减速器模块从车轮模块传送所要求转速和转矩到变速器模块；在前向仿真路线上，从变速器模块传递实际输入转矩和转速到车轮模块。图4-18为ADVISOR中主减速器仿真模块图。

图4-18 ADVISOR主减速器仿真模块图

主减速器转矩计算包括了传动过程中转矩损失和转动惯量的影响，因此在主减速器模型中包括了转矩损失计算子模块和转动惯量计算子模块。

图4-19所示为转矩损失计算子模块。转矩损失的判断主要由主减速器的转速来决定，当输出轴有转速需求时，转矩损失由二次插值法得到；当输出轴没有转矩需求时，转矩损失为零。

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图4-19 转矩损失计算子模块

图4-20所示为转动惯量计算子模块。主减速器转动惯量的影响与输入轴的转速有关，但当没有转矩输入时，此时的转速却不一定为零，转速对转矩的影响可以采用转速对时间的求导与惯量的乘积求得。

图4-20 转动惯量计算子模块

ADVISOR主减速器模块对应的Simulink子模型为final drive＜fd＞。其M文件位于“\ADVISOR2002\data\transmission”文件夹中，建模过程中需新建对应主减速器的M文件或在已有基础上修改主减速器参数进行二次开发。主减速器模块中需要定义的部分参数如下：

主减速器速比：fb_ratio=6.167。

主减速器质量（kg）：fb_mass=50。