纯电动汽车两挡自动变速器研究开发
纯电动汽车是未来汽车领域的发展趋势，越来越多的汽车制造商也开始投入到该领域的研究和开发中。而纯电动汽车使用的电动机与传统的燃油发动机有很大的不同，需要更加先进的自动变速器以满足其特殊的需求。与传统的液力自动变速器相比，两挡自动变速器成为了纯电动汽车的上佳选择。
两挡自动变速器是指具备两个驱动档位（前进和倒车）的自动变速器。相比于传统的液力自动变速器，两挡自动变速器构造更为简单，润滑和维护成本更低，可以更好地满足纯电动汽车的轻量化和低成本特点。同时，两挡自动变速器换挡更加平稳，驾驶者可以感受到更加顺滑的行驶体验。
然而，两挡自动变速器也存在着不足之处。首先，其只有两个驱动档位，无法满足传统自动变速器多档速的需求。其次，部分纯电动汽车采用了单速传动系统，无需采用变速器，因此两挡自动变速器在该类车型上无法应用。
为了满足纯电动汽车的需求，两挡自动变速器的开发需要解决以下几个关键技术问题：
1.转矩转速特性的匹配问题。纯电动汽车的电动机转矩特性与
传统燃油汽车存在很大不同，因此需要对两挡自动变速器进行特殊的转矩转速匹配设计。
2.动力输出的控制问题。两挡自动变速器需要具备可控的动力
输出能力，能够适应电动汽车的高效节能特性。
3.自动控制系统的设计问题。两挡自动变速器需要通过自动控
制系统进行换挡操作，因此需要设计完善的控制算法以确保换挡的平稳性和准确性。
总体来说，两挡自动变速器在纯电动汽车上的应用具有广阔的前景和市场潜力。伴随着电动汽车市场的快速发展，两挡自动变速器的研究和开发也将不断推进，为纯电动汽车的发展提供创新的动力。随着环保和能源储备等问题的日益成为全球关注的热点，电动汽车已经成为未来可持续交通发展的主流。而在电动汽车的原理中，变速器也起到了至关重要的作用。两挡自动变速器符合了电动汽车的特殊需求，具有良好的市场前景。
首先，两挡自动变速器的设计的确更加简单，这样可以更好地满足轻量化和低成本的目标。此外，电力电池价格较高，使得电动汽车相对燃油车的成本偏高。采用两挡自动变速器在降低整车成本方面起到了不小的作用。
同时，两挡自动变速器与电动汽车电机特点相适应，可以更好地利用电机输出特性，最大限度地发挥电动汽车的性能。此外，两挡自动变速器转速特性与电动机更贴近，可以提高电机效率，更加节能环保。
两挡自动变速器的缺点在于需要进行转矩转速特性的匹配问题的解决，以及动力输出的控制。为了解决这一问题，研究人员需要投入足够的时间和资源来加以解决。
尽管两挡自动变速器的设计比传统的液力自动变速器更为简单，但其自动控制系统的设计需要更加复杂。这是由于液力自动变速器可以通过液力系统达到更精确的转速控制，而两挡自动变速器则需要通过控制电机转速来实现更为精确的换挡操作。
综上所述，两挡自动变速器是一种特殊的自动变速器，能够更好地满足纯电动汽车的特殊需求。其设计简单、成本效益高，与电机特性高度契合，也更加节能环保。虽然其设计上还存在一些缺点需要克服，但它的应用前景十分广阔，将会成为电动汽车领域中的一项创新成果。除了两挡自动变速器，同时还有其他变速器在电动汽车中得到了广泛的应用。例如，单速变速器、多速变速器和无级变速器等，这些变速器可以使汽车在不同条件下实现最佳性能和效率。
单速变速器是电动汽车应用的最简单的变速器类型。其优点在于操作简单，维护成本和耗能很低。但是由于其只有一个固定的齿轮比，因此对电机的输出特性有非常高的要求，而电机的运行效率有时很难得到最优化的利用。
多速变速器是比单速变速器更为复杂的变速器类型。多速变速器可以与电机配合使用，通过实现不同的齿轮比，以适应不同的驾驶条件。这样可以更加充分地发挥电机的特性，使汽车行驶更加高效。但是这类变速器的设计更为复杂，可能会增加整个系统的成本。
无级变速器（CVT）则是一种可以在任何转速下提供无级变速比的变速器。这意味着汽车不需要预设一定的齿轮比，电机可
以随意调节输出，使它们始终保持在其应该在的最佳效率点。无级变速器在电动汽车中使用较为广泛，可以提高电机的运转效率，降低噪音和长时间行驶时的疲劳感。
总的来说，不同类型的自动变速器可以提供给电动汽车不同的驾驶体验和性能。每一种变速器都有其优缺点，应根据车型和使用场景来选择最为适合的变速器。未来，汽车技术将会不断地发展和创新，变速器的设计和应用也将会不断进化，以更好地满足消费者的需求，提供更加智能、环保和高效的交通工具。
第一章绪论 1.1课题的目的意义： 1.1.1 纯电动汽车的背景 当前，我国电动汽车发展已经进入关键时期，既面临重大的发展机遇，也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题，如核心技术还不具备竞争力，企业投入不足，政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。总体上看来，我国电动汽车产业，起步不晚，发展不慢，但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，差距仍然存在，中高端技术竞争压力越来越大，因此，必须加大攻坚力度，推动我国汽车产业向创新驱动转型，提高核心技术竞争力，确保我国汽车行业的可持续发展。 纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源，缓解了能源紧缺的压力，实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼，传动系统作为汽车的核心组成部分，其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。 1.1.2纯电动汽车的意义 近年来，关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。 能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机，是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。目前，铅酸蓄电池是使用最为广泛的，但其充电速度较慢，使用寿命短，节能环保差。随着电动汽车技术的发展，其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。目前发展的新电源有纳硫电池、锂电池、镍镉电池、飞轮电池、燃料电池等，尽管这些新电源投入应用，但是短时间内还是无法解决纯电动汽车电源充电缓慢，电量存储低续航里程短的问题。 纯电动汽车整车控制策略的开发研究一直在紧锣密鼓的进行着，整车控制系统是纯电动汽车实现整车控制和管理的关键，是实现和提高整车控制功能和性能水平的一个重要技术保证。其核心技术主要体现在整车控制软件的架构设计、转矩控制策略以及对整车和各系统得能量管理上。尽管控制策略的开发研究一直没有间断，但是，系统开发较为复杂，进度较慢。 1.2近年来国内外研究现状： 1.2.1国内发展现状： 我国正式对电动汽车的研制始于1981年，当时全球对电动汽车的宣传和需求并不强烈，对电动汽车的研究也相当零散，投入很少。近年来，我国电动汽车的研究、开发进入了有组织。有领导的全面发展阶段，国家在电动汽车研制开发方面也采取了积极有效的宏观引导措施。
【报告】新能源汽车变速箱行业深度研究报告 报告综述： 近年来新能源汽车销量高速增长，人们普遍担心自动变速箱的发展前景。我们针对传统、普混及新能源汽车的变速箱进行了详细分析，总体来看，新能源汽车仍然需要变速箱，市场空间依然巨大。我们预计变速箱整体需求仍将快速增长，总体产能供给充裕，利好万里扬等优势供应商，齿轮及油泵等领域逐步突破，未来发展看好。 ?新能源汽车仍然需要变速箱。新能源汽车分为插混(串联、并联、混联等)、纯电动及燃料电池等，其中串联、纯电动、燃料电池目前多采用单级减速器，未来能耗要求提升，或发展为多级减速器;并联多采用现有自动变速箱进行改造或使用电驱动桥;混联多采用专用混动变速箱。总体来看，新能源汽车仍然需要变速箱，市场空间依然巨大。?变速箱需求快速增长。变速箱需求由汽车销量及结构决定，在双积分、五阶段油耗等政策推动下，预计弱混、强混、新能源占比大幅提升。结合近年销量占比及车企技术路线，我们预计2025 年自动变速箱、专用混动变速箱、纯电动变速箱销量分布为1888 万、360 万和437万台，较2018 年分别增长16.3%、1145.7%、454.9%。?产能供给充裕，利好优势供应商。2020 年国内自动变速箱产能预计将超过2223 万，且改装为并联混动变速箱较为容易，加上专用混动变速箱总产能将超过100 万台，因此传统及新能源变速箱总体产能充裕，技术能力较强、配套关系紧密的变速箱供应商有望受益。AT 领域爱信合资广汽、吉利并扩建产能，DCT 领域以车企自建为主，CVT 领域万里扬积极拓展吉利等客户，具有较好的发展机会。
?传统CVT、混动并联及混联、纯电动多级减速器发展前景较好。综合市场空间及增长速度来看，传统CVT 变速箱、混动并联及混联变速箱市场空间均超过百亿且增速较快，纯电动多级减速器有望实现从无到有的突破，均具有较好发展前景，相关供应商及产业链有望大幅受益。 ?齿轮及油泵等领域逐步取得突破。国内自动变速箱产业起步晚销量低，配套尚不成熟，核心零部件主要为博世、舍弗勒等国际巨头所掌控。近年来国内双环传动、德尔股份等在齿轮轴系、变速箱油泵等领域逐步取得突破，未来有望受益于零部件国产化及自动变速箱渗透率提升。 报告内容： 新能源汽车还需要变速箱吗 汽车分类 汽车按照动力来源形式可以分为传统汽车、普通混合动力汽车和新能源汽车。 传统汽车主要以内燃机驱动。混合动力汽车是指由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，按照是否外接充电可划分为一般混合动力(Hybrid)、插电式混合动力(Plug-In)。新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力(含增程式)、纯电动和燃料电池等。 根据混合度(即电功率比例)的高低，混合动力汽车可以分为微混、弱混和强混等不同类型。不同公司定义不同，目前尚无统一标准。一般来说，微混主要有
新能源汽车变速箱 随着全球对环保和能源危机的关注，新能源汽车的发展逐渐成为世界各国的共识。在新能源汽车中，变速箱作为传动系统的核心组成部分，起着至关重要的作用。本文将从变速箱的概念、发展历程以及未来发展趋势等方面进行论述，力图对新能源汽车变速箱进行全面的分析。 首先，我们来了解一下什么是变速箱。变速箱是汽车动力传动系统的重要组成部分，它通过改变齿轮的组合来实现不同速度和不同扭矩的输出。通俗地说，就是使发动机的输出转速通过齿轮传动传递到车轮上，从而实现汽车的启动、加速、减速和倒车等动作。 在传统的内燃机汽车中，变速箱的主要类型有手动变速箱、自动变速箱和无级变速箱。然而，在新能源汽车中，变速箱的发展有着不同于传统汽车的趋势。由于电动汽车与内燃机汽车在动力输出上的差异，一些传统变速器的应用方式发生了改变。 自从新能源汽车问世以来，变速箱也在不断发展。最早的新能源汽车采用的是单速变速箱，由于电动机的特性，不需要频繁换挡，能够满足日常驾驶的需要。然而，随着技术的不断进步，如今的新能源汽车多采用多速变速箱来提高驾驶的舒适性和节能性能。 新能源汽车的变速箱可以分为两类：单速变速箱和多速变速箱。其中，单速变速箱适用于驱动电机转速适宜的工况，具有结构简单、体积小和成本低等优点。而多速变速箱则通过多个齿轮
组合实现不同的速度传递，适用于驱动电机转速变化较大的工况，能够提高传动效率和节能性能。 此外，新能源汽车的变速箱在材料、制造工艺和控制系统等方面也有所创新。例如，新能源汽车的变速箱逐渐采用轻量化材料，如铝合金和高强度钢，以减轻整车重量。同时，制造工艺也在不断改进，以提高变速箱的耐磨性和可靠性。而控制系统方面，新能源汽车的变速箱采用电动控制方式，能够精确控制换挡时机和换挡力度，提高驾驶的平顺性和舒适性。 未来，随着新能源汽车市场的进一步发展，变速箱技术也将取得更大的突破。一方面，随着电池技术的不断进步，电动汽车的续航里程将得到显著提升，因此，新能源汽车变速箱对高速巡航的需求将变得更为迫切。另一方面，新能源汽车的智能化发展也将推动变速箱技术的创新，例如采用电动变速器、双离合器变速器和无级变速器等，以实现更高的效能和更好的驾驶体验。 综上所述，新能源汽车变速箱作为传动系统的核心组成部分，对于新能源汽车的性能和驾驶体验具有重要影响。随着新能源汽车市场的不断发展，变速箱技术也将不断创新和进步，以适应新能源汽车的需求。我们有理由相信，新能源汽车变速箱将会在未来的发展中取得更大突破，为人们的出行提供更加环保、高效和舒适的选择。
新能源电动汽车两档变速器的设计与实现 一、纯电动汽车两挡自动变速器传动比优化及换挡品质研究 摘要： 汽车传动系统中，变速器作为关键构件，直接影响整车性能。为了使电动汽车驱动电机的效率得到提升，对固定速比电动汽车进行改动，采用两挡传动比方案，促使驱动电机工作效率提高，进而使整车动力性能及经济性能得到提升。主要对纯电动汽车两挡自动变速器传动比优化及换挡品质进行研究。 1、整车基本参数 基于传统微型车对电动汽车进行研究，保留原车悬挂系统，动力电池采用锰酸锂电池，驱动电机采用永磁同步电机。 综合研究后，整车参数为：满载质量1 350 m/kg，机械传动效率0.9，轮胎滚动半径0.258 r/min，迎风面积1.868人/川2，空气阻力系数0.31. 根据国标GB/T 28382—2012标准及市场定位，整车动力性指标如下：30 min最高车速〉80 km/儿最大爬坡速度＞20%, 4%坡度的爬坡车速〉60 km/h,12%坡度的爬坡车速〉30 km/儿工况法行驶里程〉100 km。
2、驱动电机参数确定 对电机进行选择时，要确保电机最大限度地工作在高效区，同时也要考虑电池组的峰值放电倍率。 2.1驱动电机功率在最高车速时计算 以最高车速在水平道路上行驶，对加速阻力忽略不计，设风速为 0，那么电机的输出功率即为 尸二1 （第g/OOx I Q加；J 1 一名13 600 76 140 ） I P1为最高车速时驱动功率； nt为机械传动效率； mg为整车满载质量； f（U）为滚动阻力系数； umax为最大车速； Cd为空气阻力系数； A为迎风面积。 其中： f (u) =1.2 (0.009 8+0.002 5[u/ (100 km/h) ]+ 0.000 4[u/ (100 km/h) ]4). 按照实际需求及国际标准，选择100 km/h车速，根据式（2）, 计算
自动变速器发展现状 自动变速器是指能自动调节汽车传动比的装置。它比手动变速器操作更加简便，能够提供更好的驾驶舒适性和燃油经济性，因此在汽车市场上广受欢迎。下面将对自动变速器的发展现状进行分析。 一、发展历程： 自动变速器的发展可以追溯到20世纪30年代。最早的自动变速器采用了离合器和齿轮系统，通过液压控制来自动调节传动比。随着科技的进步，传感器、控制电路和电脑技术的应用使得自动变速器的性能得到了大幅度提高。 二、发展趋势： 1. 动力性能的提升：随着汽车动力的不断提高，自动变速器也需要适应更大的扭矩和功率输出。为了提高汽车的加速性能和行驶稳定性，自动变速器的设计需要更大的扭矩容量和更高的耐用性。 2. 节能减排：环保成为汽车产业的发展趋势，自动变速器也需要适应这一需求。现代的自动变速器通过控制变速器的换挡时机和调整传动比来提高燃油经济性和减少废气排放。 3. 智能化技术的应用：自动变速器的发展趋势是智能化和自动化。如今，许多自动变速器配备了自适应换挡、主动降挡和人工智能驾驶模式等功能，提高了驾驶的安全性和舒适性。 4. 多种变速器技术并存：目前市场上多种类型的自动变速器并
存，如CVT变速器、双离合器变速器和电子控制自动变速器等。这些变速器都有各自的特点和适用范围，未来可能会出现更多种类的自动变速器。 三、未来发展方向： 1. 混合动力技术的应用：随着混合动力汽车的普及，自动变速器需要进一步适应混合动力系统的要求。未来的自动变速器可能会更好地配合发动机和电动机的工作，以提高整车的燃油经济性和动力性能。 2. 电动汽车的发展：随着电动汽车市场的不断扩大，自动变速器可能会被更先进的驱动系统取代。电动汽车一般采用单速变速器或无传动装置，因此未来的自动变速器可能需要适应电动汽车的特点。 总之，自动变速器作为汽车传动系统中的重要组成部分，发展现状可以概括为动力性能提升、节能减排、智能化技术的应用和多种变速器技术并存。未来，自动变速器可能会进一步适应混合动力和电动汽车的要求，为汽车行业带来更多的创新和发展。
两挡电驱桥换挡分段控制方法研究 摘要：两挡电驱桥具有单挡电驱桥不具备的优势，有助于增加车辆动力和续航能力。探究汽车换挡过程分段控制方法成为两挡电驱桥研发过程中重点内容。为避免换挡时动力终端导致车辆控制效果受限或是车辆使用舒适感降低，要以变速箱和两挡电驱桥的机械结构为基础，设计针对驱动电机以及换挡分段控制的策略，增加车辆操控效果。本文以电驱桥的总成概述为着手点提出换挡品质控制策略，设计两挡电驱桥模型仿真以及换挡控制算法整车验证了控制算法。 关键词：两挡电驱桥；换挡分段；控制方法 引言：电驱动桥属于为电动汽车设计的机电一体化驱动系统，具备体积小、转速快、成本低等优势，在电动汽车中得到了大范围应用。近些年，对比选用固定速比电驱动桥的方法，选择多挡电动桥更受大众喜爱。尤其是两挡电驱桥，其具备的低驱动电机和电池的需要，凸显了车辆动力性和经济性特征，能够强化车辆整体经济性和动力性特点，逐渐成为电动汽车驱动系统的发展方向。当前常见电驱动桥受驱动电机激励振动影响，阻碍了电池系统的布设。鉴于此，要研究两挡电驱桥的分段控制办法。 1电驱桥总成概述 电机与驱动电桥共同作用下的一体化桥，具有集成度较高和节省了整机安装空间的优点，因此可以在纯电力商用车辆上得到较高质量的使用，而且将会在未来一段时间范围内得到较好发展趋势。按整体构造型式，可以被分类为电动机前端、电机前纵置、电动机后置和电机后纵置等基本结构。文中给出的电机驱桥结构型式为电机后纵置方案，方案图具体如下图图1所示。利用这一结构类型能够更好地完成轴承结构润滑，保证质量得到科学分配、提升整体维修性能效果。电驱桥总成主要由驱动电机、换挡执行、两挡变速箱以及主减构成。其中，两挡变速箱利用直流有刷电机驱使换挡执行机构行进，能够带动结合套于不同挡位之间转化，达成换挡的效果。接合套部位选用转角传感器测量的方式达成测量效果。
装有双电机自动变速器（EVT）的混合动力汽车的原理、系统 设计和试验（一） 随着环保议题的不断升温和燃油价格的不断攀升，混合动力汽车作为一种新型的动力系统逐渐得到人们的关注。双电机自动变速器(EVT)是混合动力汽车中非常重要的一个部件。本文将针对装有双电机自动变速器的混合动力汽车的原理、系统设计和试验进行探讨。 一、原理 双电机自动变速器是混合动力汽车中的一种动力分配系统，主要由两个电机、离合器以及减速器等部件组成。它的工作原理是将电机的电能转换为动力，用来驱动车辆行驶，同时通过离合器控制发动机和电机的联动，实现动力的更加合理分配。相比于传统的自动变速器，它通过电机与发动机的相互作用，让动力输出更加连续流畅，并且极大的提高了汽车的油耗和排放性能。 二、系统设计 双电机自动变速器系统主要由电机、控制程序、传感器以及架子等部件构成。其中电机主要负责提供动力，并通过程序来控制电机的输出，实现车辆的前进或者倒退。控制程序则是整个系统的中心部件，通过对传感器输入的数据进行分析，来调控电机的输出以及离合器的开合，实现动力的优化分配。传感器主要负责感应相关的车辆信息，如转速、速度、加速度等，即时传递给控制程序进行分析。架子是整个系统的支撑部件，负
责将电机、传感器等部件牢固的固定在一起，确保系统的正常运转。 三、试验 为了验证双电机自动变速器的性能，将其安装在混合动力汽车上，进行实车试验。试验主要包括静态试验和动态试验两部分内容。 静态试验主要是将汽车停放在平地上，以不同的油门打开程度，测量车辆的转速、电池电量以及电机输出等参数的变化情况。比较试验结果，发现双电机自动变速器系统能够更加流畅地输出动力，并且在电池电量高的情况下，电机的输出也更加强劲。 动态试验则是在驾驶车辆过程中，测量其油耗、加速度以及排放量等指标。通过对比传统变速器和双电机自动变速器的试验结果，证明双电机自动变速器能够显著的降低汽车的油耗和排放量，同时也提升了车辆的加速性能。 综上所述，双电机自动变速器作为混合动力汽车的核心部件之一，能够更加高效、稳定地输出动力，并且极大的提升了车辆的环保性能和经济性能。未来，我们相信双电机自动变速器会得到更加广泛的应用，为汽车行业的发展带来更大的推动力。随着环境保护的重要性不断提高，混合动力汽车被视为清洁和可替代的动力系统。相比传统燃油汽车，混合动力汽车不仅能够更好地保护环境，还有更高的燃油效率和更少的排放物排放。其主要结构包括发动机、电动机、储能设备、控制系统和变速
基于ADAMS和MATLAB的电动汽车两档变速器的联合仿 真 孙骏;张海宁 【摘要】本文通过对某电动汽车两档变速器的动力系统在ADAMS中建立虚拟样机，将此模型导入MATLAB/Simulink模块里进行联合仿真，对汽车的加速性能进行了研究。仿真结果表明，ADAMS虚拟样机模型基本与实际情况相符，可为变速器的设计提供依据。联合仿真的方法也能大大缩短变速器设计周期和减低设计成本，提高产品的竞争 力。%Avirtualprototypemodelaboutonetransmissiondynamicsystemwas established by using ADAMS/View, then the model was imported to MATLAB and co-simulation was completed in MATLAB/Simulink and the acceleration of vehicle performance is studied. The simulation results showed that the ADAMS virtual prototype model of transmission was in accord with real situation and provided the basis for the design of the transmission. And the co-simulation of transmission greatly shortened the product cycleand reducedthecostandimprovedthecompetitivenessoftheproduct. 【期刊名称】《汽车科技》 【年(卷),期】2014(000)005 【总页数】4页(P12-15) 【关键词】变速器;虚拟样机模型;联合仿真
基于HiL实时联合仿真自动变速器控制系统TCU快速开发研 究 随着汽车技术的快速发展，汽车研发领域也在不断的探索新的技术手段，其中 HiL 实时联合仿真技术是一种快速高效的开 发手段，对于自动变速器控制系统 TCU 的快速开发有着重要 的意义。 HiL 实时联合仿真技术是一种用虚拟仿真系统替代实际控制系 统来验证设计和控制算法的技术，其主要原理是通过高级计算机模拟分析实际能量、信号、运动等物理现象，并与实际硬件进行联合仿真，实现对系统的实时控制和数据采集。因此， HiL 技术能够在系统开发的早期阶段，就对设计方案进行高度 的仿真验证，从而避免实际操作中可能出现的风险和成本。 对于自动变速器控制系统TCU，它需要对变速器的传动机构、气动元件、电气元件等多个因素进行全面控制和监控，而这些元件之间的复杂关系和交互作用也给系统的开发和测试带来了很大的困难。传统的实际测试方法需要在实际车辆上进行，这不仅成本高、周期长，而且跨越实验室测试环境和实际道路使用环境之间的匹配难度也不容忽略。而 HiL 实时联合仿真技 术正是针对这些问题提供的一种有效的解决方案。 HiL 实时联合仿真技术结合可视化界面设计软件，能够为 TCU 开发人员提供详细的仿真结果、数据分析和自适应控制 的方法。它能够对 TCU 算法进行快速迭代，缩短产品研发周期，使得开发人员能够在更早的阶段就开始进行自动变速器控制系统的设计和性能优化。另外，这种技术还能够减少人工交
互、避免风险，并大幅度提高整个自动变速器控制系统的测试效率和精度。 总而言之，HiL 实时联合仿真技术是一个可行而有效的自动变 速器控制系统 TCU 开发研究方法，它能够帮助开发人员快速 验证设计方案、避免成本风险，减少创新周期。这种技术的日益成熟和普及，将对汽车行业的快速发展起到积极的促进作用。在实际应用中，HiL 实时联合仿真技术的开发和研究都面临着 一些挑战与机遇。其中，最显著的挑战就是如何建立准确的仿真模型，尤其是在 TCU 控制算法方面。由于 TCU 控制的复杂性和多样性，建立准确的仿真模型变得尤为重要。 同时，随着电动汽车和智能化汽车的快速发展，TCU 控制系 统也在不断地演进和创新，需要不断地更新和迭代 HiL 实时 联合仿真系统。因此，如何保持 HiL 技术的灵活性和可靠性 也是一个重要的挑战。 然而，HiL 实时联合仿真技术的应用在汽车行业中也具有很大 的机遇。目前，自动驾驶和智能化汽车的快速发展，需要更加高效、可靠的控制系统和测试方法。在这一背景下，HiL 技术 能够提供实时控制和数据采集，加速自动驾驶和智能化汽车控制系统的开发和测试，使汽车研发更加高效和智能。 此外，HiL 实时联合仿真技术还可以应用于汽车安全性能测试 领域。以碰撞试验为例，传统的汽车碰撞试验需要花费大量时间和精力进行现场试验，并且需要大量人力和物力的支持。而HiL 技术可以通过模拟碰撞过程中的物理变化和控制系统的运
纯电动汽车两档式驱动桥设计 纯电动汽车的发展日益受到关注，设计一种高效的驱动系统对于提升电动车辆的性能和续航能力具有重要意义。在驱动系统中，驱动桥起着连接电动机和车轮的作用，其设计对于车辆的驱动性和稳定性有关键影响。 目前市场上的纯电动汽车往往采用单一的驱动桥设计，即电动机直接驱动车轮。然而，单一驱动桥存在一些不足，如低速启动时的效率低、高速巡航时电动机转速过高等问题。因此，设计一种能够在不同工况下自动切换驱动档位的两档式驱动桥具有重要意义。 两档式驱动桥设计可以根据驾驶工况自动切换驱动档位，从而实现在低速启动时提供足够的扭矩和加速性能，并在高速巡航时降低电动机的
转速，提高能效。这不仅可以提升电动汽车的驾 驶性能和舒适性，还能延长驱动系统的使用寿命。 综上所述，纯电动汽车两档式驱动桥设计在提高电动车辆性能 和续航能力方面具有重要的研究意义。 解释纯电动汽车两档式驱动桥的工作原理和 基本构成 纯电动汽车的两档式驱动桥是一种特殊的传动系统，它的设计 旨在提供两种不同的传动比例，以满足不同行驶模式的需求。 该驱动桥的基本构成包括电动机、减速器、差速器和两个半轴。在驱动过程中，电动机提供动力，通过减速器将电动机的高速转速 降低到合适的输出转速。差速器将输出转速分配给两个半轴，并根 据需要提供不同的传动比例。 两档式驱动桥的工作原理是通过改变两个半轴的转速比例来实 现不同的传动比例。在普通模式下，两个半轴的转速比例相同，实 现了正常的行驶状态。而在运动模式下，驱动桥会调整半轴的转速 比例，使一根半轴的转速更高，从而提供更高的加速性能。
这种设计的优点是可以在不同行驶模式下平衡动力和节能要求。通过调整传动比例，可以在普通行驶和运动行驶之间找到最佳平衡点，既满足了正常行驶的需求，又提供了更激烈的加速性能。 总之，纯电动汽车的两档式驱动桥在提供多种行驶模式选择的 同时，也平衡了动力和节能要求。它的工作原理简单有效，可以为 不同驾驶需求提供合适的驱动性能。 本部分将讨论设计纯电动汽车两档式驱动桥 时需要考虑的要素，如功率输出、变速比等。 功率输出。设计驱动桥时，需要考虑纯电动汽车所需的功率输出。根据车辆类型和用途，确定合适的功率输出水平，以保证驱动 桥能够满足车辆的动力需求。功率输出。设计驱动桥时，需要考虑 纯电动汽车所需的功率输出。根据车辆类型和用途，确定合适的功 率输出水平，以保证驱动桥能够满足车辆的动力需求。 变速比。变速比是指驱动桥输出转速与电动汽车动力系统转速 之间的比值。通过调整变速比，可以实现驱动桥输出扭矩和车辆速 度之间的适当匹配。合理选择变速比可以提高纯电动汽车的加速性 能和行驶效率。变速比。变速比是指驱动桥输出转速与电动汽车动 力系统转速之间的比值。通过调整变速比，可以实现驱动桥输出扭
纯电动汽车AMT两档换挡规律分析 Ran Tao;Fang Lingling;Peng Sihui 【摘要】为了研究纯电动汽车基于机械是自动变速器(AMT)的换挡规律,文章分别 以加速最短为目标及驱动电机输出效率最优为目标研究制定了最佳动力性换挡规律和最佳经济性换挡规律,从而得出综合性换挡规律.结果显示汽车行驶时处于中低速 时以经济性为主,高速时以动力性为主. 【期刊名称】《汽车实用技术》 【年(卷),期】2019(000)013 【总页数】3页(P6-7,11) 【关键词】AMT;经济性;动力性;换挡规律 【作者】Ran Tao;Fang Lingling;Peng Sihui 【作者单位】 【正文语种】中文 【中图分类】U461.2 传统汽车无论是从节能环保还是舒适性来说已不再能满足现代人对于汽车的追求，以电动汽车为特色的新能源汽车应运而生。通过改变汽车的动力装置，打破传统手动变速器的局限来提高汽车的动力性、舒适性和经济性。纯电动汽车是指汽车形势所需要的动力全部来源于电机，汽车通过本身携带的储电装置及可充电的电池组提供电能驱动。AMT机械式自动变速器与电动汽车的结合减轻了驾驶员的操作负担，提高了汽车动力性能和换挡时的平稳性。本文通过研究纯电动汽车AMT两档换挡
规律及利用Matlab仿真分析，以验证换档策略的可行性。 电动汽车的驱动电机是汽车的动力源，其性能的好坏直接影响汽车行驶性能的好坏。本文主要以重庆某电机厂的电机为研究对象，部分参数如表1。 其电机的万有特性图如图1。 汽车在行驶过程中平稳的换挡过程对于汽车本身的安全性以及车内乘客的舒适性都起着很大的关系。在汽车发展过程中形成了一些变速器换挡规律，掌握好换挡的最佳规律点，可以在很大程度上影响行驶过程中的动力性、经济性以及舒适性。如下图2为电控机械式自动变速器（AMT）系统工作原理图，主要是在传统的手动式 机械变速器的基础上进行改进的，可以看出AMT保留了手动变速器的大部分重要部件，这在很大程度上减轻了制造成本。AMT与传统的手动变速器相比，最大的 区别就是通过电机控离合器和换挡装置取代了手动换挡操作，减轻了驾驶员的操作难度也提高了换挡的平稳性。 在行车过程中，除了基本的行驶能力外，还追求汽车行驶的动力性和经济性。当油门开度较小时可以使得耗电最少，经济性最好但动力性不足。当油门开度达到最大时，汽车拥有最大的动力，但同时也增加了汽车的耗电能力。如何保证经济性的同时追求较好的动力性是现代汽车设计中的关键环节，本文将从两个极端对汽车换挡规律进行研究从而探讨两者间的相对平衡位置。 汽车主要由汽车加速时间、最高车速以及最大爬坡度三个指标来衡量汽车的动力性能。本文以两参数换挡策略的加速度时间最短为目标，在同一油门开度的前提下，采集换挡前后加速度相等或无限接近的换挡点为最佳动力性换挡点。 由汽车理论知识可知汽车的行驶方程为： 其中为汽车的驱动力；为汽车的滚动阻力；为汽车的空气阻力；为汽车的坡道阻力；为汽车的加速阻力。整理可得： 其中，Ttq为驱动电机输出力矩；ig,i0分别表示变速器传动比和主减速器传动比；
电动车两档变速器设计开发 夏致斌 【摘要】A type of transmission is designed for electromobile, and it is taken parameter matching design to the drive motor. According to the demand of power and economy of mobile, it is optimized the design for the gear ratio of drive system, and established the shift control artifice on principle of efficient operation of the electrical motor. Comparing testing with electromobile which has fixed ratio reducer, the energy consumption of the electromobile with two speed transmission is reduced 6% and limited driving distance is extended 7%.%设计了一款电动车用变速器，对驱动电机进行参数匹配设计。依据整车动力性和经济性的要求，对传动系统的速比进行了优化设计，制定了以电机高效运行为原则的换挡控制策略，并与采用固定速比减速器的电动汽车进行了对比验证试验，整车的能耗降低了6%，续驶里程延长了7%。 【期刊名称】《汽车实用技术》 【年(卷),期】2014(000)011 【总页数】4页(P40-43) 【关键词】电动汽车;驱动电机;变速器;传动速比 【作者】夏致斌 【作者单位】湖南汽车工程职业学院，湖南株洲 412001
电动车2AT变速箱壳体拓扑优化与改进设计 作者：文／金阳 来源：《时代汽车》 2018年第12期 1引言 变速箱的性能直接关系到汽车动力总成的性能及车辆运行情况，变速器主要包含齿轮传动 系统及壳体，壳体支撑着传动系统的运行，是变速器总成的关键零部件，设计过程中对其强度、模态及散热性要求非常高。由于汽车变速器是随车移动，变速箱质量越轻汽车越省油，体积越小，越有利于汽车动力总成的空间布置。由于汽车在运行的过程中涉及到地面坡度，车辆承载 的变化，壳体结构强度要安全可靠，避免因受突变载荷出现壳体破坏的情况，因此，变速箱的 设计过程非常复杂，本文利用拓扑优化技术对变速箱壳体进行改进设计，从提高壳体的强度， 壳体轻量化及提高结构安全性等目标人手，对初始结构进行静力分析及模态分析，再进行静动 态联合拓扑优化分析得到优化结果，在兼顾加工工艺及安装工艺的前提下对壳体结构进行优化，最后对优化后的结构进行静力和模态分析，结果显示优化后的结构强度及刚度有明显提高，壳 体质量减轻。 2壳体有限元模型的建立 2.1有限元模型 变速器壳体由内壳体、中壳体及外壳体3部分组成，各部分之间用螺栓连接，几何结构比 较复杂。壳体材料ADC12铝合金，密度p =2.823g/cm3、弹性模量E=7.5×107Pa、泊松 比¨=0.27、抗拉强度228MPa，屈服强度154MPa。网格划分时采用一阶四面体单元，有限元模 型共分为22401个实体单元。约束和载荷通过建立刚性单元来定义，在电机端螺栓孔及壳体外 圈螺栓孔建立rbe2刚性单元模拟联接关系，箱体模型通过12个rbe2刚性单元连接内外壳体和中壳体，6个rbe2刚性单元约束变速箱箱体；轴承座处建立rbe3刚性单元来模拟载荷，共建 立5个rbe3刚性单元。 2.2壳体约束和载荷情况 电动汽车变速器只有一挡和二挡两个挡位，速度越低可输出的扭矩越大，将一挡的工况作 为轴承座处载荷最大的工况。滚动轴承径向载荷Fr的计算公式为： Fr=So+23icosV+2Szcos (2V)+ (1) 其中：91-各滚动体承受的接触力，N； v一为滚动体之间的夹角，。。 当轴承游隙为零轴承的接触角为零时，忽略转速所引起的离心力的作用下，公式(1)可简化为 Fr=2,90/4.36 (2) 其中：so -滚动体最大载荷，N；
两档式纯电动汽车制动节能策略仿真研究 刘永涛;马金秋;方海峰;马文晓;陈轶嵩 【摘要】为了从再生制动角度探究增加纯电动汽车的续驶里程的策略方法,本文以某品牌 mini纯电动汽车为研究对象,对串联式和并联式两种再生制动力分配控制策略思路进行说明,着重针对该车型两档式的特点提出一种再生制动换挡策略,基于Matlab/simulink平台建立了包含驾驶员模型、电机模型、电池模型、变速器模型等在内的再生制动控制策略整车模型,选取美国标准城市循环工况UDDS和一种模拟制动工况分别进行仿真分析.仿真结果发现,同工况下策略一具有更高的电池荷电状态和能量回收量,最后对本类车型节能技术从再生制动系统控制策略角度提出了相应建议. 【期刊名称】《节能技术》 【年(卷),期】2019(037)001 【总页数】6页(P53-58) 【关键词】纯电动汽车;再生制动;两档式;控制策略;仿真分析 【作者】刘永涛;马金秋;方海峰;马文晓;陈轶嵩 【作者单位】长安大学汽车学院,陕西西安710064;长安大学汽车学院,陕西西安710064;中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300;长安大学汽车学院,陕西西安710064;长安大学汽车学院,陕西西安710064 【正文语种】中文 【中图分类】U461.3
在世界经济迅速发展的今天，环境污染、能源短缺问题逐渐显露，严重制约了我国经济的发展。新能源汽车技术可实现良好的节能减排效果，但由于目前车用电池发展尚不成熟，纯电动汽车行驶的续驶里程一直是阻碍电动汽车广泛普及的主要瓶颈。如何通过节能技术增加纯电动汽车的续驶里程，是电动汽车行业领域现阶段急需解决的关键问题。 针对新能源车辆的节能技术是新能源汽车领域的研究热点。文献[1]根据预估速度，提出反馈分级控制器以跟踪期望的速度并将制动转矩分配到四个车轮以改善能量回收，仿真结果表明了模块化观测器和分层控制器的有效性。文献[2]对机械飞轮再 生制动系统(RBS)、弹性飞轮(RBS)和液压动力辅助(RBS)的性能进行了典型的数学分析，并对不同的车型研究比较了这些系统的效率和节能效果，发现弹性飞轮(RBS)效率最高，其次为液压动力辅助(RBS)和机械飞轮(RBS)。文献[3]日本Toyota-Prius乘用车通过一套ECB制动系统实现在四轮单独控制、常规制动、紧急制动、制动能量回收以及防加速打滑控制等技术的突破，能量利用率被提高了20%以上。文献[4]针对双源纯电动汽车引入基于模糊控制的能量管理策略，提高 蓄电池的循环利用次数，有效的保证了纯电动汽车长时间的稳定。文献[5]考虑国 家安全法规和纯电动公交客车实际运行工况，提出了一种可以大幅度提高制动能量回收率的制动力分配控制策略。文献[6]提出一种根据电机转矩特性分配电动汽车 前轴制动力的再生制动控制策略，基于制动力变比值优化分配算法。文献[7]提出 一种根据路面附着系数合理分配再生制动力的回馈能量可控型再生制动控制策略，可最大限度地回收回馈能量。 迄今为止，国内外针对纯电动汽车再生制动控制策略已进行了多角度、多方面的研究分析。国外再生制动技术由于发展较早已经小有成效，再生制动控制策略和相关节能技术已得以应用，国内相关研究虽起步相对较晚，但目前也已取得了巨大进步。
电驱动两挡AMT换挡执行机构设计及优化 陈怀山;巫少方;柴本本;林连华;徐海港 【摘要】本文以提升电动车用两挡AMT(Automated Mechanical Transmission)换挡性能为目标,通过对执行机构的优化设计实现快速、平顺及准确换挡,确定了换挡时间、拨叉移动加速度、接合套位移误差作为换挡性能评价的量化指标.电动换挡执行机构由无刷直流电机驱动,由蜗轮蜗杆、凸轮及拨叉同步器组成.机构设计的创新点在于根据换挡要求将分段的凸轮凹槽轮廓设计成了高阶可导的光滑曲线,可显著提升换挡过程的平顺性.为验证设计的执行机构的性能,本文根据建立的动力学模型在MATLAB/Simulink软件下进行了换挡过程仿真,仿真结果表明优化后的执行机构拨叉轴向速度光滑可导,完成换挡(包含摘挡与挂挡)总时间约1.5s,理论上换挡完成接合套位移误差为零,而未优化的机构会产生换挡冲击. 【期刊名称】《传动技术》 【年(卷),期】2017(031)003 【总页数】5页(P14-18) 【关键词】纯电动汽车;两挡机械自动变速器;换挡执行机构;平顺性 【作者】陈怀山;巫少方;柴本本;林连华;徐海港 【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;时风(集团)有限责任公司,山东,聊城,252800;时风(集团)有限责任公司,山东,聊 城,252800
【正文语种】中文 【中图分类】U463.212+.33 当前纯电动汽车多采用驱动电机+主减速器的单级电驱动系统，利用驱动电机的调速性能来满足不同整车使用工况需求本项目由山东省科技重大专项资助，项目编号：2015ZDXX0601C01。但由于汽车使用工况较为复杂，一定功率驱动电机牵引下 的单级传动系统并不能始终满足要求，表现为加速及爬坡等工况要求驱动电机具备大扭矩输出，但高速工况又需要电机的输出转速足够大。而如果仅通过增大驱动电机功率来解决上述问题将带来整车成本增加以及电机使用效率降低的问题。为此，通过给电驱动系统配置两挡机械自动变速器(2AMT)并利用高速挡与低速挡切换来 提升电动汽车性能已成为重要举措[1]。换挡执行机构的作用是使同步器接合套轴 向移动以实施换挡动作，目前执行机构根据动力源不同可分为液动、气动及电动三类[2]。通过换挡执行机构的优化设计来满足变速器快速、准确和可靠的换挡要求 已成为2AMT研究重点[3～4]。 本文设计了结构紧凑、效率高的电动换挡执行机构，并依据建立的动力学模型在MATLAB/Simulink软件中对换挡过程进行了动态仿真，最后根据仿真结果及换挡性能要求对执行机构进行了优化设计。 本文设计的换挡执行机构由蜗轮蜗杆、凸轮、拨叉及同步器组成，采用具备可靠性高、寿命长等优点的无刷直流电机(BLDC)驱动。图1与图2分别为换挡执行机构 的工作原理与实物图。蜗轮蜗杆的作用是对换挡电机的输出进行减速增扭；而凸轮圆周表面具备凹槽，凹槽内置可滑动从动件，从动件的另一端固定连接在拨叉上，可将蜗轮的旋转运动转变为拨叉的轴向移动。 换挡机构设计的重点是凸轮表面圆周方向凹槽的设计。凹槽的轮廓曲线直接决定换挡的行程和时间，良好的凹槽曲线可以适应换挡过程的各个阶段，增加换挡平顺性，
电动车两档变速器换挡结构设计 一、绪论 1.1 课题研究背景及目的 随着油价的不断上涨和人们对环境污染问题的日益关注,电动汽车因其安全可靠,清洁环保的特点而成为未来汽车研究和发展的重要方向。除了污染小，电动车还有很多优点。比如电动车噪声低，能有效减小噪声污染，提高驾驶舒适度。电动车的效率也很高，与内燃机相比可以大大节省资源。同时电动汽车在成本方面也有优势，与一般的使用燃油的汽车相比，电动汽车具有操纵简便、结构简单，汽车传动部件比较少，而且不需要更换机油、油泵，还有冷却水，消声装置等，在维修保养方面的工作量相对较少。在一些特殊场合，比如不通风、冬天低温场所，或者高海拔缺氧的地方，电动车与内燃汽车相比还具有适用范围广，不受所处环境影响的特点。 所以电动车并不如以前所想象的那样仅仅是为了保护环境而开发，如果解决了蓄电池的一些问题，它在驾驶舒适度，可靠性，成本方面都有内燃汽车无法比拟的优点。所以，电动车的发展，必然是以后汽车的重点发展方向。 与内燃机相比，电动机的输出转矩较为固定，不像内燃机转矩和转速有很大的关系，所以电动车不用通过变速器繁琐的换挡，就可以完成起步，加速，高速行驶的过程。但是没有档位的电动车的电动机在高速运转时扭矩较大，而并不需要这么大的扭矩，所以浪费了电能，降低了效率，电动车在爬坡时，电动机也会因为其扭矩的限制而产生最大爬坡度不足的情况。而在启动时，电动机固定的扭矩也导致它不能更快的加速。所以电动汽车再起步，加速，上坡，高速行驶情况下，会浪费很多电量，在地面起伏比较大的地带，或拥挤的城市里面，电动汽车的效率会大大降低。简单的说，就是没有变速器的电动车太“笨”了，它的扭矩只能在很有限的范围内变化，而且不会朝以此时工况最适宜的扭矩变化，所以在上述对扭矩需求超出或低于电动车扭矩范围的情况下，无变速器的电动车就会显示出他的劣势，而加装一个变速器就可以改变这一状态，就可以在根据不同工况所需的扭矩的不同来挂入合适的档位，从而使电动汽车的性能得到大幅提升，而且可以简化电动机的冷却系统。 本毕业课题的目的是通过综合运用车辆工程的知识，对电动汽车专用的两档