劉炳昌，張俊玲

（濰坊科技學(xué)院，山東 壽光 262700）

純電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)變速器換擋規(guī)律探究

劉炳昌，張俊玲

（濰坊科技學(xué)院，山東 壽光 262700）

換檔規(guī)律是汽車(chē)自動(dòng)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(duì)電動(dòng)汽車(chē)自身的舒適性、動(dòng)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(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性這兩個(gè)換擋的具體情況，運(yùn)用CRUISE系統(tǒng)對(duì)其仿真以及進(jìn)行優(yōu)化，以此推斷出合理的電動(dòng)汽車(chē)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。

純電動(dòng)汽車(chē)；換擋規(guī)律；動(dòng)力性；燃油經(jīng)濟(jì)性；仿真

自動(dòng)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(duì)選擇控制參數(shù)的正確性對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的各項(xiàng)功能有著重大的改變。本文重點(diǎn)研究了電動(dòng)汽車(chē)其自動(dòng)變速器地?fù)Q擋規(guī)律，使其在原始合理動(dòng)力性的換擋規(guī)律上出現(xiàn)更適合電動(dòng)車(chē)輛的更好的換擋的規(guī)律。本文通過(guò)對(duì)爬坡檔和加速檔齒輪式這2種純電動(dòng)汽車(chē)為參考做出探討。因?yàn)橄鄬?duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)其電動(dòng)機(jī)地各種性能會(huì)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(dòng)力性換擋規(guī)律的研究意義

中國(guó)相對(duì)來(lái)說(shuō)是個(gè)可開(kāi)發(fā)資源較少的國(guó)家，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展又非常迅猛的國(guó)家，所以國(guó)家對(duì)于新能源環(huán)保汽車(chē)的探索非常熱衷。全球能源面臨的危機(jī)和日益產(chǎn)生的而環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)讓電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展成為歷史的必然。

2 以純電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的換擋規(guī)律的設(shè)計(jì)

純電動(dòng)汽車(chē)可以在確保其動(dòng)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(jì)性。經(jīng)濟(jì)性是純電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)明顯標(biāo)志，它對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程起著最大地作用。電動(dòng)汽車(chē)的能量裝置大概包含著能量的儲(chǔ)存裝置，驅(qū)動(dòng)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(jī)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(jī)械能的傳動(dòng)裝置中。運(yùn)用加速踏板位置法和加速度法去規(guī)劃和設(shè)計(jì)兩檔自動(dòng)變速的換擋規(guī)律，就得出汽車(chē)的加速踏板位置有著寬廣的覆蓋力，可以運(yùn)用到實(shí)際生活中去。

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

手動(dòng)變速器換擋操縱非常復(fù)雜，在換擋的過(guò)程中還需要切斷動(dòng)力源，這樣就會(huì)對(duì)汽車(chē)的性能產(chǎn)生較大的影響。自動(dòng)變速器相對(duì)于非自動(dòng)變速器來(lái)說(shuō)，其更能提升車(chē)輛的安全性和舒適性，這也就是汽車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)。自動(dòng)變速器不單是和手動(dòng)變速器一樣，其傳動(dòng)功率較高，結(jié)構(gòu)相對(duì)緊密，并且市價(jià)相對(duì)較低等等的好處，還能合理的處理行駛過(guò)程中的換擋動(dòng)力停止的缺點(diǎn)，還合理的將無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器以及液力自動(dòng)變速器等等的換擋高品質(zhì)的特點(diǎn)保存了下來(lái)。所以電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)用兩檔雙離合自動(dòng)變速器會(huì)有更科學(xué)高效的效率。

3 仿真計(jì)算與結(jié)果分析

3.1 動(dòng)力性換擋規(guī)律仿真結(jié)果

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

3.2 經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律仿真結(jié)果

運(yùn)用油門(mén)法去制定電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)換擋裝置，其經(jīng)濟(jì)性的換擋規(guī)律，電動(dòng)汽車(chē)的行駛途中獨(dú)自選擇一檔，或者二檔行駛。假如依據(jù)運(yùn)用油門(mén)法經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律去完成換擋的動(dòng)作，則電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)將會(huì)很長(zhǎng)時(shí)間處于最低的功效上。運(yùn)用加速踏板位置法和加速度法其動(dòng)力性的換擋規(guī)律，電動(dòng)汽車(chē)在行駛途中就會(huì)完全處在一檔或者二檔地最高效率上。這就表明電動(dòng)汽車(chē)的行駛過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)不僅符合了了車(chē)速的問(wèn)題，還能是汽車(chē)完全保持在較高功效的區(qū)域，就能有效的加強(qiáng)對(duì)電能的運(yùn)用，讓燃油符合經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)。這就表明最開(kāi)始規(guī)定的經(jīng)濟(jì)型換擋規(guī)律是相對(duì)符合要求的。

4 總結(jié)及展望

此研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)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(gè)前進(jìn)擋就可以讓整個(gè)汽車(chē)的效率提高，并且還優(yōu)化了其傳動(dòng)裝置。其離合器換擋機(jī)構(gòu)對(duì)離合器的結(jié)合和分離控制就能達(dá)到自動(dòng)變速的要求，此過(guò)程中并不需要換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第二是更減少成本，雙離合器自動(dòng)變速器很好地將傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器的特點(diǎn)延續(xù)了下來(lái)，這就讓對(duì)技術(shù)的改造的成本費(fèi)用大大降低。純電動(dòng)汽車(chē)的電池和電機(jī)是比較貴的，運(yùn)用兩檔雙離合器自動(dòng)變速器可以節(jié)省電池的電量，降低對(duì)電機(jī)的運(yùn)用，這樣就能降低制車(chē)的成本。三是其換擋品質(zhì)較高。雙離合器自動(dòng)變速器的裝置并不復(fù)雜，其功能也相對(duì)合理簡(jiǎn)易，可以在換擋的時(shí)候不用斷開(kāi)其動(dòng)力，這就有不錯(cuò)的的換擋品質(zhì)以及傳動(dòng)的功效。四是其維修更為方便，費(fèi)用也較低。其沒(méi)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(dòng)變速器換檔規(guī)律的發(fā)展方向，對(duì)換擋規(guī)律的種類(lèi)和制定的方法進(jìn)行了深度的探討。能夠了解實(shí)車(chē)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(duì)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(mǎn)足汽車(chē)的更高的性能。不過(guò)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(dòng)汽車(chē)的高效率和燃料的經(jīng)濟(jì)性。

[1]盧新田，侯國(guó)政.AMT 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及國(guó)外主要AMT產(chǎn)品介紹[J].汽車(chē)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(jī)械學(xué)報(bào)，2007（05）：181.

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

劉炳昌（1974—），山東壽光人，講師。