CN108509715A - 基于模糊算法的传动系优选方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模糊算法的传动系优选方法及系统，传动比计算模块计算各档位的传动比范围，作为筛选的约束条件1；约束条件定义模块定义变速器齿轮组中心距，作为筛选的约束条件2：以及将定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求作为筛选的约束条件3；传动系优选模块根据约束条件1和约束条件2，对传动方案库中的方案进行筛选；仿真分析模块根据约束条件3判断优选方案动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案满足要求，则该满足要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案都不满足要求，则重新定义约束条件并筛选后再进行动力性与经济性分析，直至获得满足要求的最优方案。其用时少，能极大减少工程师工作量，提高工作效率。

Description

基于模糊算法的传动系优选方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车变速器的传动方案优化研究技术领域，具体涉及一种基于模糊算法的传动系优选方法及系统。

背景技术

汽车的动力由发动机产生，经变速器输出到驱动车轮。汽车发动机与传动系统匹配的好坏，直接关系到汽车的动力性与燃油经济性的好坏。要想得到较好的动力性与燃油经济性，主要依靠发动机与传动系统的合理且高效的匹配。在以往的变速器设计中，一般是根据发动机参数等已知条件对传动系统进行经验设计，需要经验丰富的工程师进行大量的计算与验证来确定变速器参数。

受限于人力，经验丰富的工程师也无法全面地对传动系统的参数进行计算与验证，导致所得传动方案有一定的局限性，且开发周期长，效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用时少，能极大减少工程师工作量，提高工作效率的基于模糊算法的传动系优选方法及系统。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种基于模糊算法的传动系优选方法，包括如下步骤：

1)结合整车实际工况，根据汽车行驶方程式计算各档位的总传动比范围，将各档位的总传动比范围作为筛选的约束条件1；根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组中心距范围，将该中心距范围作为筛选的约束条件2；将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求作为筛选的约束条件3；

2)依据约束条件1以及约束条件2对传动方案库中的方案进行遍历筛选，得到若干个同时符合约束条件1以及约束条件2的优选方案；

3)将步骤2)所得的优选方案输入仿真分析模块进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断优选方案的动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求则结束，该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求则重新定义约束条件后重复步骤2)、3)，直至获得满足要求的最优方案。

优选地，步骤1)中各档位的总传动比范围的计算步骤如下：

变速器最大传动比计算公式如下：

式中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，α_max为设计最大爬坡度角，T_tqmax为发动机输出的最大扭矩，r为车轮滚动半径，η为传动效率；

计算最小传动比时，假设汽车行驶在水平良好路面上，根据最高挡时汽车功率平衡计算变速器最小传动比i_tn为：

i_tn＝0.377·n_e·r/u_amax

其中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，r为车轮滚动半径，p_e为最高车速时对应的发动机功率(KW)，η为传动效率，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m²)，u_amax为发动机最大功率时车辆行驶速度，n_e为发动机最大功率时发动机转速，i_tn为最小传动比即最高挡即n挡时总传动比；

再根据汽车传动系各挡传动大体按照等比级数分配的原则计算各挡位传动比，且满足i_t1/i_t2≥i_t2/i_t3···≥i_t(n-1)/i_tn，

根据公式：计算中间挡位传动比，其中n表示变速器总挡位数，m表示变速器第m挡且m≤n，由此得到各档位的总传动比范围。

传动方案库中的每个传动方案包括的数据有：各档位齿轮组和主减速器的齿数以及法向模数与螺旋角，步骤2)中的筛选方法如下：先根据传动方案中的齿数，通过齿轮组的传动比计算公式：

i＝z₂/z₁，

其中，i是传动比，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，分别计算出各档位齿轮组和主减速器的传动比，再根据公式：

i_t＝i_gi₀，

其中，i_t是总传动比，i_g为挡位传动比，i₀为主减速器传动比，计算出各档位的总传动比，然后根据约束条件1进行筛选，得到初选方案；由斜齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式d＝z·m_n/cosβ可得变速器齿轮组中心距的计算公式为：

a＝(d₁+d₂)/2＝m_n(z₁+z₂)/(2cosβ)，

其中m_n为法向模数，β为斜齿轮螺旋角，d₁，d₂分别为啮合齿轮组中齿轮1和齿轮2的分度圆直径，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，得到初选方案后再将初选方案中的齿数、法向模数与螺旋角代入上述变速器齿轮组中心距的计算公式计算出初选方案的齿轮组中心距，最后根据约束条件2进行筛选，得到优选方案。

一种基于模糊算法的传动系优选系统，包括传动比计算模块、约束条件定义模块、传动系优选模块和仿真分析模块，所述传动比计算模块用于计算各档位的传动比范围，并将该计算结果传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件1；所述约束条件定义模块用于根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组标准中心距范围，并将定义的变速器齿轮组标准中心距范围传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件2：所述约束条件定义模块用于预定义汽车动力性能要求与燃油消耗要求，并将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求传递给仿真分析模块，作为筛选的约束条件3；所述传动系优选模块用于根据约束条件1和约束条件2，对传动方案库中的方案进行筛选，得到优选方案，并将这些优选方案传递给仿真分析模块；所述仿真分析模块用于将上述所得的优选方案进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求，则该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求，则重新定义约束条件并筛选后再进行动力性与经济性分析，直至获得满足要求的最优方案。

传动比计算模块用于计算各档位的总传动比范围的步骤如下：

变速器最大传动比计算公式如下：

式中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，α_max为设计最大爬坡度角，T_tqmax为发动机输出的最大扭矩，r为车轮滚动半径，η为传动效率；

计算最小传动比时，假设汽车行驶在水平良好路面上，根据最高挡时汽车功率平衡计算变速器最小传动比为：

i_tn＝0.377·n_e·r/u_amax

其中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，r为车轮滚动半径，p_e为最高车速时对应的发动机功率(KW)，η为传动效率，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m²)，u_amax为发动机最大功率时车辆行驶速度，n_e为发动机最大功率时发动机转速，i_tn为最高挡即n挡时总传动比；

再根据汽车传动系各挡传动按照等比级数分配的原则计算各挡位传动比，且满足i_t1/i_t2≥i_t2/i_t3···≥i_t(n-1)/i_tn，

根据公式：计算中间挡位传动比，其中n表示变速器总挡位数，m表示变速器第m挡且m≤n，由此得到各档位的总传动比范围。

传动方案库中的每个传动方案包括的数据有：各档位齿轮组和主减速器的齿数以及法向模数与螺旋角，传动系优选模块对传动方案库中的方案进行筛选的方法如下：先根据传动方案中的齿数，通过齿轮组的传动比计算公式：

i＝z₂/z₁，

其中，i是传动比，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，分别计算出各档位齿轮组和主减速器的传动比，再根据公式：

i_t＝i_gi₀，

其中，i_t是总传动比，i_g为挡位传动比，i₀为主减速器传动比，计算出各档位的总传动比，然后根据约束条件1进行筛选，得到初选方案；由斜齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式d＝z·m_n/cosβ可得变速器齿轮组中心距的计算公式为：

a＝(d₁+d₂)/2＝m_n(z₁+z₂)/(2cosβ)，

其中m_n为法向模数，β为斜齿轮螺旋角，d₁，d₂分别为啮合齿轮组中齿轮1和齿轮2的分度圆直径，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，得到初选方案后再将初选方案中的齿数、法向模数与螺旋角代入上述变速器齿轮组中心距的计算公式计算出初选方案的齿轮组中心距，最后根据约束条件2进行筛选，得到优选方案。

本发明具有的优点是：由于采用了本发明的基于模糊算法的传动系优选方法以及方法，通过计算机中设置的传动比计算模块、约束条件定义模块、传动系优选模块和仿真分析模块实现传动系统的优选，且传动比计算模块用于计算各档位的传动比范围，并将该计算结果传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件1；所述约束条件定义模块用于根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组标准中心距范围，并将该标准中心距范围传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件2：约束条件定义模块将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求传递给仿真分析模块，作为筛选的约束条件3；所述传动系优选模块用于根据约束条件1和约束条件2，对传动方案库中的方案进行筛选，得到优选方案，并将这些优选方案传递给仿真分析模块；所述仿真分析模块用于将上述所得的优选方案进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求，则该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求，则重新定义约束条件并筛选后再进行动力性与经济性分析，直至获得满足要求的最优方案。采用上述方案使得传动系统优选用时少，开发周期短，能极大减少工程师工作量，提高了工作效率。采用本方法结合计算机编程技术，通过模糊算法，能全面模拟传动系统的参数并进行逻辑判定，得到最优传动方案，极大地减少工程师的工作量，提高工作效率，缩短开发周期。

本发明所述的模糊算法指的是：对传动方案中的参数变化范围进行模糊设定，再通过程序算法对模糊范围内的参数进行匹配，得到满足所有参数范围内存在的传动方案。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式

实施例一

参见图1，本实施例公开了一种基于模糊算法的传动系优选方法，包括如下步骤：1)结合整车实际工况，根据汽车行驶方程式计算各档位的传动比范围，将各档位的传动比范围作为筛选的约束条件1；根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组中心距范围，将该中心距范围作为筛选的约束条件2；将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求作为筛选的约束条件3；

2)依据约束条件1以及约束条件2对传动方案库中的方案进行遍历筛选，得到若干个同时符合约束条件1以及约束条件2的优选方案；

3)将步骤2)所得的优选方案输入仿真分析模块进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断优选方案的动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求则结束，该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求则重新定义约束条件后重复步骤2)、3)，直至获得满足要求的最优方案。

优选地，步骤1)中各档位的总传动比范围的计算步骤如下：

变速器最大传动比计算公式如下：

式中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，α_max为设计最大爬坡度角，T_tqmax为发动机输出的最大扭矩，r为车轮滚动半径，η为传动效率；

计算最小传动比时，假设汽车行驶在水平良好路面上，根据最高挡时汽车功率平衡计算变速器最小传动比i_tn为：

i_tn＝0.377·n_e·r/u_amax

其中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，r为车轮滚动半径，p_e为最高车速时对应的发动机功率(KW)，η为传动效率，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m²)，u_amax为发动机最大功率时车辆行驶速度，n_e为发动机最大功率时发动机转速，i_tn为最小传动比即最高挡即n挡时总传动比；

再根据汽车传动系各挡传动大体按照等比级数分配的原则计算各挡位传动比，且满足i_t1/i_t2≥i_t2/i_t3···≥i_t(n-1)/i_tn，

根据公式：计算中间挡位传动比，其中n表示变速器总挡位数，m表示变速器第m挡且m≤n，由此得到各档位的总传动比范围。

传动方案库中的每个传动方案包括的数据有：各档位齿轮组和主减速器的齿数以及法向模数与螺旋角，步骤2)中的筛选方法如下：先根据传动方案中的齿数，通过齿轮组的传动比计算公式：

i＝z₂/z₁，

其中，i是传动比，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，分别计算出各档位齿轮组和主减速器的传动比，再根据公式：

i_t＝i_gi₀，

其中，i_t是总传动比，i_g为挡位传动比，i₀为主减速器传动比，计算出各档位的总传动比，然后根据约束条件1进行筛选，得到初选方案；由斜齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式d＝z·m_n/cosβ可得变速器齿轮组中心距的计算公式为：

a＝(d₁+d₂)/2＝m_n(z₁+z₂)/(2cosβ)，

其中m_n为法向模数，β为斜齿轮螺旋角，d₁，d₂分别为啮合齿轮组中齿轮1和齿轮2的分度圆直径，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，得到初选方案后再将初选方案中的齿数、法向模数与螺旋角代入上述变速器齿轮组中心距的计算公式计算出初选方案的齿轮组中心距，最后根据约束条件2进行筛选，得到优选方案。

实施例二

本实施例公开了一种基于模糊算法的传动系优选系统，一种基于模糊算法的传动系优选系统，包括传动比计算模块、约束条件定义模块、传动系优选模块和仿真分析模块，所述传动比计算模块用于计算各档位的传动比范围，并将该计算结果传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件1；所述约束条件定义模块用于根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组中心距范围，并将定义的变速器齿轮组中心距范围传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件2：所述约束条件定义模块用于预定义汽车动力性能要求与燃油消耗要求，并将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求传递给仿真分析模块，作为筛选的约束条件3；所述传动系优选模块用于根据约束条件1和约束条件2，对传动方案库中的方案进行筛选，得到优选方案，并将这些优选方案传递给仿真分析模块；所述仿真分析模块用于将上述所得的优选方案进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求，则该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求，则重新定义约束条件并筛选后再进行动力性与经济性分析，直至获得满足要求的最优方案。本发明可以通过约束条件定义模块定义约束条件2和约束条件3。

传动比计算模块用于计算各档位的总传动比范围的步骤如下：

变速器最大传动比计算公式如下：

式中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，α_max为设计最大爬坡度角，T_tqmax为发动机输出的最大扭矩，r为车轮滚动半径，η为传动效率；

计算最小传动比时，假设汽车行驶在水平良好路面上，根据最高挡时汽车功率平衡计算变速器最小传动比为：

i_tn＝0.377·n_e·r/u_amax

其中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，r为车轮滚动半径，p_e为最高车速时对应的发动机功率(KW)，η为传动效率，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m²)，u_amax为发动机最大功率时车辆行驶速度，n_e为发动机最大功率时发动机转速，i_tn为最高挡即n挡时总传动比；

再根据汽车传动系各挡传动按照等比级数分配的原则计算各挡位传动比，且满足i_t1/i_t2≥i_t2/i_t3···≥i_t(n-1)/i_tn，

根据公式：计算中间挡位传动比，其中n表示变速器总挡位数，m表示变速器第m挡且m≤n，由此得到各档位的总传动比范围。传动比计算模块根据客观条件，利用上述公式计算出了传动方案的目标传动比范围，并定义为约束条件1，除此之外，可根据客户需求，对各挡位的传动比范围进行调整。

传动方案库中的每个传动方案包括的数据有：各档位齿轮组和主减速器的齿数以及法向模数与螺旋角，传动系优选模块对传动方案库中的方案进行筛选的方法如下：先根据传动方案中的齿数，通过齿轮组的传动比计算公式：

i＝z₂/z₁，

其中，i是传动比，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，分别计算出各档位齿轮组和主减速器的传动比，再根据公式：

i_t＝i_gi₀，

其中，i_t是总传动比，i_g为挡位传动比，i₀为主减速器传动比，计算出各档位的总传动比，然后根据约束条件1进行筛选，得到初选方案；由斜齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式d＝z·m_n/cosβ可得变速器齿轮组中心距的计算公式为：

a＝(d₁+d₂)/2＝m_n(z₁+z₂)/(2cosβ)，

其中m_n为法向模数，β为斜齿轮螺旋角，d₁，d₂分别为啮合齿轮组中齿轮1和齿轮2的分度圆直径，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，得到初选方案后再将初选方案中的齿数、法向模数与螺旋角代入上述变速器齿轮组中心距的计算公式计算出初选方案的齿轮组中心距，最后根据约束条件2进行筛选，得到优选方案。

传动比计算模块、约束条件定义模块、传动系优选模块、仿真分析模块均设置在计算机中，这四个模块均为MFC对话框程序中的功能模块，具体实现为C++语言语句，在此就不作具体介绍。传动方案库为程序模拟给定的齿数变化范围、法向模数变化范围与螺旋角变化范围内存在的所有传动方案的集合。其中，齿数、法向模数与螺旋角三个参数的变化范围可以被程序使用者修改，以达到使用者的其他使用意图。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种基于模糊算法的传动系优选方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)结合整车实际工况，根据汽车行驶方程式计算各档位的总传动比范围，将各档位的总传动比范围作为筛选的约束条件1；根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组中心距范围，将该中心距范围作为筛选的约束条件2；将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求作为筛选的约束条件3；

2)依据约束条件1以及约束条件2对传动方案库中的方案进行遍历筛选，得到若干个同时符合约束条件1以及约束条件2的优选方案；

3)将步骤2)所得的优选方案输入仿真分析模块进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断优选方案的动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求则结束，该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求则重新定义约束条件后重复步骤2)、3)，直至获得满足要求的最优方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中各档位的总传动比范围的计算步骤如下：

变速器最大传动比计算公式如下：

式中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，α_max为设计最大爬坡度角，T_tqmax为发动机输出的最大扭矩，r为车轮滚动半径，η为传动效率；

计算最小传动比时，假设汽车行驶在水平良好路面上，根据最高挡时汽车功率平衡计算变速器最小传动比i_tn为：

i_tn＝0.377·n_e·r/u_amax

其中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，r为车轮滚动半径，p_e为最高车速时对应的发动机功率(KW)，η为传动效率，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m²)，u_amax为发动机最大功率时车辆行驶速度，n_e为发动机最大功率时发动机转速，i_tn为最小传动比即最高挡总传动比；

再根据汽车传动系各挡传动按照等比级数分配的原则计算各挡位传动比，且满足i_t1/i_t2≥i_t2/i_t3…≥i_t(n-1)/i_tn，

根据公式：计算中间挡位传动比，其中n表示变速器总挡位数，m表示变速器第m挡且m≤n，由此得到各档位的总传动比范围。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：传动方案库中的每个传动方案包括的数据有：各档位齿轮组和主减速器的齿数以及法向模数与螺旋角，步骤2)中的筛选方法如下：先根据传动方案中的齿数，通过齿轮组的传动比计算公式：

i＝z₂/z₁，

其中，i是传动比，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，分别计算出各档位齿轮组和主减速器的传动比，再根据公式：

i_t＝i_gi₀，

其中，i_t是总传动比，i_g为挡位传动比，i₀为主减速器传动比，计算出各档位的总传动比，然后根据约束条件1进行筛选，得到初选方案；由斜齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式d＝z·m_n/cosβ可得变速器齿轮组中心距的计算公式为：

a＝(d₁+d₂)/2＝m_n(z₁+z₂)/(2cosβ)，

其中m_n为法向模数，β为斜齿轮螺旋角，d₁，d₂分别为啮合齿轮组中齿轮1和齿轮2的分度圆直径，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，得到初选方案后再将初选方案中的齿数、法向模数与螺旋角代入上述变速器齿轮组中心距的计算公式计算出初选方案的齿轮组中心距，最后根据约束条件2进行筛选，得到优选方案。

4.一种基于模糊算法的传动系优选系统，其特征在于：包括传动比计算模块、约束条件定义模块、传动系优选模块和仿真分析模块，所述传动比计算模块用于计算各档位的传动比范围，并将该计算结果传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件1；所述约束条件定义模块用于根据整车对变速器空间结构要求定义变速器齿轮组中心距范围，并将定义的变速器齿轮组标准中心距范围传递给传动系优选模块，作为筛选的约束条件2；所述约束条件定义模块用于预定义汽车动力性能要求与燃油消耗要求，并将预定义的汽车动力性能要求与燃油消耗要求传递给仿真分析模块，作为筛选的约束条件3；所述传动系优选模块用于根据约束条件1和约束条件2，对传动方案库中的方案进行筛选，得到优选方案，并将这些优选方案传递给仿真分析模块；所述仿真分析模块用于将上述所得的优选方案进行动力性与经济性仿真分析计算，根据约束条件3，判断动力性和经济性是否满足要求，若至少有一个优选方案的动力性和经济性满足要求，则该满足动力性和经济性要求的优选方案为最优方案，若所有优选方案的动力性和经济性都不满足要求，则重新定义约束条件并筛选后再进行动力性与经济性分析，直至获得满足要求的最优方案。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：传动比计算模块用于计算各档位的总传动比范围的步骤如下：

变速器最大传动比计算公式如下：

式中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，α_max为设计最大爬坡度角，T_tqmax为发动机输出的最大扭矩，r为车轮滚动半径，η为传动效率；

计算最小传动比时，假设汽车行驶在水平良好路面上，根据最高挡时汽车功率平衡计算变速器最小传动比为：

i_tn＝0.377·n_e·r/u_amax

其中，f为滚动阻力系数，G为整车满载质量，r为车轮滚动半径，p_e为最高车速时对应的发动机功率(KW)，η为传动效率，C_D为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m²)，u_amax为发动机最大功率时车辆行驶速度，n_e为发动机最大功率时发动机转速，i_tn为最高挡即n挡时总传动比；

再根据汽车传动系各挡传动按照等比级数分配的原则计算各挡位传动比，且满足i_t1/i_t2≥i_t2/i_t3…≥i_t(n-1)/i_tn，

根据公式：计算中间挡位传动比，其中n表示变速器总挡位数，m表示变速器第m挡且m≤n，由此得到各档位的总传动比范围。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：传动方案库中的每个传动方案包括的数据有：各档位齿轮组和主减速器的齿数以及法向模数与螺旋角，传动系优选模块对传动方案库中的方案进行筛选的方法如下：先根据传动方案中的齿数，通过齿轮组的传动比计算公式：

i＝z₂/z₁，

其中，i是传动比，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，分别计算出各档位齿轮组和主减速器的传动比，再根据公式：

i_t＝i_gi₀，

其中，i_t是总传动比，i_g为挡位传动比，i₀为主减速器传动比，计算出各档位的总传动比，然后根据约束条件1进行筛选，得到初选方案；由斜齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式d＝z·m_n/cosβ可得变速器齿轮组中心距的计算公式为：

a＝(d₁+d₂)/2＝m_n(z₁+z₂)/(2cosβ)，

其中m_n为法向模数，β为斜齿轮螺旋角，d₁，d₂分别为啮合齿轮组中齿轮1和齿轮2的分度圆直径，z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数，得到初选方案后再将初选方案中的齿数、法向模数与螺旋角代入上述变速器齿轮组中心距的计算公式计算出初选方案的齿轮组中心距，最后根据约束条件2进行筛选，得到优选方案。