纯电动汽车自动变速器换挡规律探究

刘炳昌 张俊玲

摘 要：换档规律是汽车自动变速器控制功能里比较重要地成分，换挡规律要求控制参数其正确对电动汽车自身的舒适性、动力性以及续驶里程都有着比较重要的作用.本文规划了动力性以及经济性这两个换挡的具体情况，运用CRUISE系统对其仿真以及进行优化，以此推断出合理的电动汽车的变速器其换挡规律，以便增快续驶里程以及更能够有效地节约能源。

关键词：纯电动汽车；换挡规律；动力性；燃油经济性；仿真

自动变速器的控制系统其最主要的功能就是换挡控制规律，对选择控制参数的正确性对电动汽车的各项功能有着重大的改变。本文重点研究了电动汽车其自动变速器地换挡规律，使其在原始合理动力性的换挡规律上出现更适合电动车辆的更好的换挡的规律。本文通过对爬坡档和加速档齿轮式这2种纯电动汽车为参考做出探讨。因为相对于发动机来说，电动汽车其电动机地各种性能会更好一些，其转矩以及转速都更好去操控，所以其将离合器的装置去除。

1 动力性换挡规律的研究意义

中国相对来说是个可开发资源较少的国家，而经济发展又非常迅猛的国家，所以国家对于新能源环保汽车的探索非常热衷。全球能源面临的危机和日益产生的而环境问题已经让电动汽车的发展成为历史的必然。

2 以纯电动汽车经济性为目标的换挡规律的设计

纯电动汽车可以在确保其动力性不变的前提后，可以使使用电能达到最低值，这种功能彰显了它的经济性。经济性是纯电动汽车的一个明显标志，它对电动汽车的续驶里程起着最大地作用。电动汽车的能量装置大概包含着能量的储存装置，驱动装置和辅助电气功能等等。在行驶的途中产生的能源的损失大部分是产生于电能使用和机械能使用，前者是在能源的转换和传递的途中，后者是在机械能的传动装置中。运用加速踏板位置法和加速度法去规划和设计两档自动变速的换挡规律，就得出汽车的加速踏板位置有着宽广的覆盖力，可以运用到实际生活中去。

电动汽车是运用环保的可循环利用的电能作为其动力的，这也就合理的解决了传统内燃汽车的汽车尾气造成的环境污染问题和对资源的浪费问题。纯电动汽车的牵引电机的运作宽度比原来的传统汽车有更加宽广，而且电机在慢速时恒转矩和快速时恒能量的特征比较符合车辆行驶的要求。但是不变的速度减速器只有一个挡位，这就让电动汽车的运行效果一直都很低，这样不仅消耗了电能还会缩短续驶里程，还相对的增加了对牵引电机的使用功率。电动汽车的牵引电机不仅要在恒转矩范围内运用比较快的瞬时转矩，还要在恒功率范围运用比较快的速度去运转，只有这样才能使汽车加速爬坡等等的高性能达到最高值。所以电动汽车应该设备更多挡才能降低其电池盒牵引电机的工作额度，才能让电动汽车的性能发挥到极致。

手动变速器换挡操纵非常复杂，在换挡的过程中还需要切断动力源，这样就会对汽车的性能产生较大的影响。自动变速器相对于非自动变速器来说，其更能提升车辆的安全性和舒适性，这也就是汽车发展的趋势。自动变速器不单是和手动变速器一样，其传动功率较高，结构相对紧密，并且市价相对较低等等的好处，还能合理的处理行驶过程中的换挡动力停止的缺点，还合理的将无级自动变速器以及液力自动变速器等等的换挡高品质的特点保存了下来。所以电动汽车运用两档双离合自动变速器会有更科学高效的效率。

3 仿真计算与结果分析

3.1 动力性换挡规律仿真结果

运用CRUISE系统优化探讨以及进行仿真模擬，电动汽车根据换挡规律改变的档位可以知道，电动汽车能够依据其速度，加速踏板的行程去完成顺利的换挡动作，并且同时杜绝了多次换挡现象的发生。

3.2 经济性换挡规律仿真结果

运用油门法去制定电动汽车自动换挡装置，其经济性的换挡规律，电动汽车的行驶途中独自选择一档，或者二档行驶。假如依据运用油门法经济性换挡规律去完成换挡的动作，则电动汽车的驱动电机将会很长时间处于最低的功效上。运用加速踏板位置法和加速度法其动力性的换挡规律，电动汽车在行驶途中就会完全处在一档或者二档地最高效率上。这就表明电动汽车的行驶过程中驱动电机不仅符合了了车速的问题，还能是汽车完全保持在较高功效的区域，就能有效的加强对电能的运用，让燃油符合经济性标准。这就表明最开始规定的经济型换挡规律是相对符合要求的。

4 总结及展望

此研究的创新点在于其结构较为简单。电动汽车的电机装置可以在特定的区域里调整其速度，所以这种变速装置只用两个前进挡就可以让整个汽车的效率提高，并且还优化了其传动装置。其离合器换挡机构对离合器的结合和分离控制就能达到自动变速的要求，此过程中并不需要换挡执行机构。第二是更减少成本，双离合器自动变速器很好地将传统的自动变速器的特点延续了下来，这就让对技术的改造的成本费用大大降低。纯电动汽车的电池和电机是比较贵的，运用两档双离合器自动变速器可以节省电池的电量，降低对电机的运用，这样就能降低制车的成本。三是其换挡品质较高。双离合器自动变速器的装置并不复杂，其功能也相对合理简易，可以在换挡的时候不用断开其动力，这就有不错的的换挡品质以及传动的功效。四是其维修更为方便，费用也较低。其没有液压装置，减少了行使换挡装置等等的较为麻烦的步骤，这就减少维修的资金。

本文分析探讨了自动变速器换档规律的发展方向，对换挡规律的种类和制定的方法进行了深度的探讨。能够了解实车控制的换挡规律能够依据不同人群的特性和要求的高低而有所差异。所以，对于换挡规律的研究就是探讨怎样能够让合理的换挡规律满足汽车的更高的性能。不过不管其设备和途径怎样改变，其根本的目标还是保证电动汽车的高效率和燃料的经济性。

参考文献：

[1]卢新田，侯国政.AMT 控制系统结构及国外主要AMT产品介绍[J].汽车技术，2004（05）：19.

[2]何忠波，白鸿柏.AMT 技术的发展现状与展望[J].农业机械学报，2007（05）：181.

[3]赵玉省.双离合器自动变速系统的综合控制[D].重庆大学硕士论文，2009.

作者简介：刘炳昌（1974—），山东寿光人，讲师。