基于非支配排序遗传算法的感载比例阀静特性多目标优化设计

郭孔辉 郭耀华
吉林大学 汽车动态模拟国家重点实验室

【摘要】以某匹配感载比例阀的车辆为例，以理想利用附着系数曲线为目标，以ECE制动法规为约束条件，利用非支配排序遗传算法对车辆在空载、半载和满载状态下的制动性能进行了多目标优化，得到了满足设计要求和性能最优的感载比例阀特性曲线。

主题词：感载比例阀 制动性能 多目标优化 非支配排序遗传算法

l 前言

制动性能是衡量车辆安全性的重要指标，感载比例阀作为制动力分配的调节装置对车辆制动性能的发挥起着重要作用。在以往的研究中，设计人员往往考虑一种载荷状态，或者将满载和空载两种载荷状态分别乘以不同的使用概率作为单目标问题来处理，这种处理方法在一定程度上简化了求解问题，满足了一定的工程需要。然而，车辆在不同载荷状态下的制动性能优化是一个多目标优化问题，以多目标优化的方法来进行感载比例阀静特性的优化设计应该更符合工程实际需要。

2 设计参数和感载比例阀模型

2.1 设计参数

感载比例阀静特性曲线优化设计与整车参数密切相关，表1提供了研究车辆的相关参数。

由图7～图9可知，经过优化计算后的感载比例阀静特性使得车辆在各种载荷状态下均满足ECE制动法规要求。并且，前轴利用附着系数曲线均位于后轴利用附着系数曲线上方，这样使得车辆在极限制动工况下前轴先于后轴抱死，保证了制动的安全性。从图中还可以看出，各种载荷状态下，前、后轴利用附着系数曲线均接近理想曲线，从而保证了车辆有良好的制动效率。综上所述，使用NSCA-Ⅱ遗传算法对感载比例阀的静特性曲线进行多目标优化设计是一种有效且符合工程实际的方法。