純電動汽車自動變速器換擋規(guī)律探究

劉炳昌 張俊玲

摘 要：換檔規(guī)律是汽車自動變速器控制功能里比較重要地成分，換擋規(guī)律要求控制參數(shù)其正確對電動汽車自身的舒適性、動力性以及續(xù)駛里程都有著比較重要的作用.本文規(guī)劃了動力性以及經(jīng)濟性這兩個換擋的具體情況，運用CRUISE系統(tǒng)對其仿真以及進(jìn)行優(yōu)化，以此推斷出合理的電動汽車的變速器其換擋規(guī)律，以便增快續(xù)駛里程以及更能夠有效地節(jié)約能源。

關(guān)鍵詞：純電動汽車；換擋規(guī)律；動力性；燃油經(jīng)濟性；仿真

自動變速器的控制系統(tǒng)其最主要的功能就是換擋控制規(guī)律，對選擇控制參數(shù)的正確性對電動汽車的各項功能有著重大的改變。本文重點研究了電動汽車其自動變速器地?fù)Q擋規(guī)律，使其在原始合理動力性的換擋規(guī)律上出現(xiàn)更適合電動車輛的更好的換擋的規(guī)律。本文通過對爬坡檔和加速檔齒輪式這2種純電動汽車為參考做出探討。因為相對于發(fā)動機來說，電動汽車其電動機地各種性能會更好一些，其轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速都更好去操控，所以其將離合器的裝置去除。

1 動力性換擋規(guī)律的研究意義

中國相對來說是個可開發(fā)資源較少的國家，而經(jīng)濟發(fā)展又非常迅猛的國家，所以國家對于新能源環(huán)保汽車的探索非常熱衷。全球能源面臨的危機和日益產(chǎn)生的而環(huán)境問題已經(jīng)讓電動汽車的發(fā)展成為歷史的必然。

2 以純電動汽車經(jīng)濟性為目標(biāo)的換擋規(guī)律的設(shè)計

純電動汽車可以在確保其動力性不變的前提后，可以使使用電能達(dá)到最低值，這種功能彰顯了它的經(jīng)濟性。經(jīng)濟性是純電動汽車的一個明顯標(biāo)志，它對電動汽車的續(xù)駛里程起著最大地作用。電動汽車的能量裝置大概包含著能量的儲存裝置，驅(qū)動裝置和輔助電氣功能等等。在行駛的途中產(chǎn)生的能源的損失大部分是產(chǎn)生于電能使用和機械能使用，前者是在能源的轉(zhuǎn)換和傳遞的途中，后者是在機械能的傳動裝置中。運用加速踏板位置法和加速度法去規(guī)劃和設(shè)計兩檔自動變速的換擋規(guī)律，就得出汽車的加速踏板位置有著寬廣的覆蓋力，可以運用到實際生活中去。

電動汽車是運用環(huán)保的可循環(huán)利用的電能作為其動力的，這也就合理的解決了傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車的汽車尾氣造成的環(huán)境污染問題和對資源的浪費問題。純電動汽車的牽引電機的運作寬度比原來的傳統(tǒng)汽車有更加寬廣，而且電機在慢速時恒轉(zhuǎn)矩和快速時恒能量的特征比較符合車輛行駛的要求。但是不變的速度減速器只有一個擋位，這就讓電動汽車的運行效果一直都很低，這樣不僅消耗了電能還會縮短續(xù)駛里程，還相對的增加了對牽引電機的使用功率。電動汽車的牽引電機不僅要在恒轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)運用比較快的瞬時轉(zhuǎn)矩，還要在恒功率范圍運用比較快的速度去運轉(zhuǎn)，只有這樣才能使汽車加速爬坡等等的高性能達(dá)到最高值。所以電動汽車應(yīng)該設(shè)備更多擋才能降低其電池盒牽引電機的工作額度，才能讓電動汽車的性能發(fā)揮到極致。

手動變速器換擋操縱非常復(fù)雜，在換擋的過程中還需要切斷動力源，這樣就會對汽車的性能產(chǎn)生較大的影響。自動變速器相對于非自動變速器來說，其更能提升車輛的安全性和舒適性，這也就是汽車發(fā)展的趨勢。自動變速器不單是和手動變速器一樣，其傳動功率較高，結(jié)構(gòu)相對緊密，并且市價相對較低等等的好處，還能合理的處理行駛過程中的換擋動力停止的缺點，還合理的將無級自動變速器以及液力自動變速器等等的換擋高品質(zhì)的特點保存了下來。所以電動汽車運用兩檔雙離合自動變速器會有更科學(xué)高效的效率。

3 仿真計算與結(jié)果分析

3.1 動力性換擋規(guī)律仿真結(jié)果

運用CRUISE系統(tǒng)優(yōu)化探討以及進(jìn)行仿真模擬，電動汽車根據(jù)換擋規(guī)律改變的檔位可以知道，電動汽車能夠依據(jù)其速度，加速踏板的行程去完成順利的換擋動作，并且同時杜絕了多次換擋現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 經(jīng)濟性換擋規(guī)律仿真結(jié)果

運用油門法去制定電動汽車自動換擋裝置，其經(jīng)濟性的換擋規(guī)律，電動汽車的行駛途中獨自選擇一檔，或者二檔行駛。假如依據(jù)運用油門法經(jīng)濟性換擋規(guī)律去完成換擋的動作，則電動汽車的驅(qū)動電機將會很長時間處于最低的功效上。運用加速踏板位置法和加速度法其動力性的換擋規(guī)律，電動汽車在行駛途中就會完全處在一檔或者二檔地最高效率上。這就表明電動汽車的行駛過程中驅(qū)動電機不僅符合了了車速的問題，還能是汽車完全保持在較高功效的區(qū)域，就能有效的加強對電能的運用，讓燃油符合經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)。這就表明最開始規(guī)定的經(jīng)濟型換擋規(guī)律是相對符合要求的。

4 總結(jié)及展望

此研究的創(chuàng)新點在于其結(jié)構(gòu)較為簡單。電動汽車的電機裝置可以在特定的區(qū)域里調(diào)整其速度，所以這種變速裝置只用兩個前進(jìn)擋就可以讓整個汽車的效率提高，并且還優(yōu)化了其傳動裝置。其離合器換擋機構(gòu)對離合器的結(jié)合和分離控制就能達(dá)到自動變速的要求，此過程中并不需要換擋執(zhí)行機構(gòu)。第二是更減少成本，雙離合器自動變速器很好地將傳統(tǒng)的自動變速器的特點延續(xù)了下來，這就讓對技術(shù)的改造的成本費用大大降低。純電動汽車的電池和電機是比較貴的，運用兩檔雙離合器自動變速器可以節(jié)省電池的電量，降低對電機的運用，這樣就能降低制車的成本。三是其換擋品質(zhì)較高。雙離合器自動變速器的裝置并不復(fù)雜，其功能也相對合理簡易，可以在換擋的時候不用斷開其動力，這就有不錯的的換擋品質(zhì)以及傳動的功效。四是其維修更為方便，費用也較低。其沒有液壓裝置，減少了行使換擋裝置等等的較為麻煩的步驟，這就減少維修的資金。

本文分析探討了自動變速器換檔規(guī)律的發(fā)展方向，對換擋規(guī)律的種類和制定的方法進(jìn)行了深度的探討。能夠了解實車控制的換擋規(guī)律能夠依據(jù)不同人群的特性和要求的高低而有所差異。所以，對于換擋規(guī)律的研究就是探討怎樣能夠讓合理的換擋規(guī)律滿足汽車的更高的性能。不過不管其設(shè)備和途徑怎樣改變，其根本的目標(biāo)還是保證電動汽車的高效率和燃料的經(jīng)濟性。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧新田，侯國政.AMT 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及國外主要AMT產(chǎn)品介紹[J].汽車技術(shù)，2004（05）：19.

[2]何忠波，白鴻柏.AMT 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2007（05）：181.

[3]趙玉省.雙離合器自動變速系統(tǒng)的綜合控制[D].重慶大學(xué)碩士論文，2009.

作者簡介：劉炳昌（1974—），山東壽光人，講師。