高慶虎 路華

摘要：驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有無(wú)極變速的特性，其作為傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的一環(huán)，在運(yùn)行工況一致的情況下，不同傳動(dòng)比對(duì)電機(jī)的工作效率有著不同的影響，由于自身傳動(dòng)過(guò)程中存在能量損失，導(dǎo)致整車(chē)能耗的差異。現(xiàn)基于中國(guó)典型城市公交循環(huán)工況，對(duì)不同主減速比下驅(qū)動(dòng)電機(jī)和主減速器的平均工作效率以及整車(chē)仿真能耗結(jié)果進(jìn)行定量分析，進(jìn)而評(píng)估不同主減速器傳動(dòng)比對(duì)整車(chē)能耗的影響。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)客車(chē);傳動(dòng)比;能耗

引言

驅(qū)動(dòng)電機(jī)擁有無(wú)級(jí)變速的特性，所以相較于內(nèi)燃機(jī)需匹配多擋位變速箱才能獲得較好的動(dòng)力性，現(xiàn)今大部分純電動(dòng)汽車(chē)只需匹配固定主減速比即可滿足車(chē)輛的動(dòng)力性需求。隨著需求車(chē)速的增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速也將增加，最終將會(huì)遠(yuǎn)離高效區(qū);若匹配兩擋箱后，不但可以增加輸出扭矩，還可以通過(guò)升降擋盡可能的使電機(jī)工作在高效區(qū)，從而降低驅(qū)動(dòng)能耗。

1新能源客車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化現(xiàn)狀

客車(chē)主要應(yīng)用在公共服務(wù)領(lǐng)域，成為新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用的“先行者”。從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，國(guó)家對(duì)新能源客車(chē)的推廣范圍及比例要求做出具體要求，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)，一是適時(shí)提高車(chē)輛總體推廣目標(biāo)。二是各區(qū)域電動(dòng)化進(jìn)程設(shè)置差異化要求。要求2020年年底前，重點(diǎn)區(qū)域的直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)城市公交車(chē)全部更換為新能源汽車(chē)。

2仿真參數(shù)選取

2.1整車(chē)參數(shù)選取

整車(chē)參數(shù)選取參考現(xiàn)有車(chē)型公告參數(shù)，選用的車(chē)輛基本信息見(jiàn)表1。

結(jié)合車(chē)輛的基本信息計(jì)算車(chē)輛為65%載荷狀態(tài)下良好的跟隨中國(guó)典型城市公交循環(huán)工況時(shí)所需的功率及扭矩等相關(guān)信息，并根據(jù)所得結(jié)果選取適合的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及主減速器傳動(dòng)比。

2.2后橋效率分析選取現(xiàn)有某后橋傳動(dòng)效率測(cè)試數(shù)據(jù)較為完善的產(chǎn)品，其測(cè)試效率曲線如圖2所示。

根據(jù)測(cè)試圖中的曲線趨勢(shì)，可以得出：當(dāng)扭矩一定時(shí)，傳動(dòng)效率隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小;當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，傳動(dòng)效率在300～1300N·m扭矩范圍內(nèi)隨著扭矩的增加而增加。由圖中可知，數(shù)據(jù)中缺了270r/min以下的部分，故根據(jù)數(shù)值關(guān)系進(jìn)行差值補(bǔ)齊缺失部分。建立CCBC和C-WTVC循環(huán)工況任務(wù)，結(jié)合提取的該橋的測(cè)試數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Curise中進(jìn)行仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行處理計(jì)算得到在對(duì)應(yīng)工況下的平均傳動(dòng)效率。

2.3結(jié)果

對(duì)于主減速器自身而言，當(dāng)輸入扭矩一定時(shí)傳動(dòng)效率隨著轉(zhuǎn)速的升高而降低;當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速一定時(shí)傳動(dòng)效率隨著扭矩的增加而增加。在一定范圍內(nèi)，隨著主減速器傳動(dòng)比的遞增，電機(jī)的平均工作效率遞增，在不考慮主減速器自身傳動(dòng)效率對(duì)整車(chē)能耗影響的情況下，整車(chē)能耗呈遞減趨勢(shì);在不考慮整車(chē)附件對(duì)能耗的影響下，綜合考慮主減速器的傳動(dòng)效率以及電機(jī)的工作效率對(duì)整車(chē)能耗的影響可得，隨著主減速器傳動(dòng)比的增大，整車(chē)能耗先減小后增大，即在滿足整車(chē)動(dòng)力性設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下，存在最優(yōu)主減速器傳動(dòng)比值，使得整車(chē)工況能耗最優(yōu)。

3新能源客車(chē)產(chǎn)業(yè)全面電動(dòng)化發(fā)展的政策建議

新能源汽車(chē)作為一個(gè)新興行業(yè)，對(duì)于新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言首先中國(guó)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需要政府扶持，要明確技術(shù)發(fā)展歷程，可以進(jìn)行合理規(guī)劃。其次建立與世界接軌的新能源汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這樣我國(guó)的新能源汽車(chē)才可能在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力。最后加大基礎(chǔ)設(shè)施支持力度，從規(guī)劃、建設(shè)和管理各個(gè)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化政策扶持，切實(shí)提高充電便利性。

結(jié)束語(yǔ)

在未來(lái)的世界汽車(chē)發(fā)展上，新能源汽車(chē)絕對(duì)是重中之重，因?yàn)樾履茉雌?chē)的最大優(yōu)點(diǎn)就是來(lái)源于環(huán)境友好度高以及巨大的能源資源，這恰恰是當(dāng)今汽車(chē)發(fā)展中所面臨的最大困境。因此，重視新能源汽車(chē)的開(kāi)發(fā)研究與運(yùn)行，是各國(guó)家與地區(qū)重要工作。就我國(guó)來(lái)說(shuō)，要積極的建設(shè)新能源汽車(chē)的發(fā)展布局，通過(guò)各方的努力，推進(jìn)我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)更好更快的發(fā)展。

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