微型电动汽车动力性换挡规律的制定
轻度混合动力AMT汽车动力性换挡规律研究
2006年(第28卷)第7期汽 车 工 程Aut omotive Engineering2006(Vol .28)No .72006150轻度混合动力A MT 汽车动力性换挡规律研究33国家自然科学基金项目(50475066)和新世纪优秀人才支持计划(NCET -04-0848)资助。
原稿收到日期为2005年6月24日,修改稿收到日期为2005年8月22日。
叶 明,秦大同,刘振军(重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆 400044)[摘要] 在试验数据的基础上,分别建立发动机、I SG 电动机和镍氢电池数值模型。
综合考虑发动机节气门开度、车速、I SG 电动机效率以及电池荷电状态对动力性换挡规律的影响,提出轻度混合动力AMT 汽车动力性换挡规律及换挡控制方法。
搭建轻度混合动力AM T 传动系统试验台,并进行动力性换挡试验。
结果表明,该换挡规律优于传统换挡规律。
关键词:轻度混合动力,机械自动变速传动,换挡规律A Study on Shift Schedule for a M ild Hybrid Electric Car withAut omatic Manual Trans m issi onY e M i n g,Q i n Da tong &L i u Zhen junChongqing U niversity,S tate Key L aboratory of M echanical Trans m ission,Chongqing 400044[Abstract] Based on test data,nu merical models for engine,integrated starter/generat or (I SG )and N i M Hbattery are built .The shift schedule and its contr ol method f or a m ild hybrid electric car (MHEC )with aut omatic manual trans m issi on (AMT )is put f or ward,considering the effect of fact ors like thr ottle opening,vehicle s peed,I SG efficiency and state of charge of N i M H batteries .The test bed f or AMT of MHEC is set up and test is per 2for med .The results indicate that the ne w shift schedule is better than traditi onal one .Keywords:M ild hybr i d electr i c car,Automa ti c manua l tran s m issi on,Sh i ft schedule1 前言混合动力汽车(HE V )变速装置采用机械自动变速器(AMT ),可通过自动换挡优化发动机和电动机的工作区域,使车辆发挥出更好的性能,提高车辆的动力性、经济性和乘坐舒适性。
新能源汽车双电机传动系统变速器换挡逻辑研究
新能源汽车双电机传动系统变速器换挡逻辑研究对于新能源汽车双电机传动系统来说，变速器换挡逻辑是其关键技术之一。
随着新能源汽车市场的不断发展壮大，双电机传动系统在提升汽车性能和驾驶体验方面扮演着越来越重要的角色。
本文旨在深入研究新能源汽车双电机传动系统变速器换挡逻辑，探讨其在提升能源利用效率、降低电机负载、优化动力输出等方面的作用和意义。
首先，本文将对双电机传动系统的工作原理和结构进行介绍，为读者提供必要的背景知识。
随后，将重点分析双电机传动系统变速器换挡逻辑的设计原则和方法，包括换挡时机的判断、换挡指令的下发以及换挡过程的控制等方面。
通过对相关理论和技术的分析和研究，将为新能源汽车双电机传动系统的性能提升提供有力支撑。
双电机传动系统是新能源汽车动力总成的重要组成部分，其具有双电机独立驱动的特点，能够实现更加灵活和高效的动力输出。
在传统的单电机传动系统中，变速器换挡逻辑主要依靠发动机转速和车速等参数进行判断和控制。
而在双电机传动系统中，由于存在两个电机独立工作，因此换挡逻辑设计更加复杂，需要考虑更多的因素和约束条件。
例如，在电机输出功率平衡的基础上，还需要兼顾换挡时的平顺性和动力输出的一致性等方面。
因此，如何设计一套合理有效的双电机传动系统变速器换挡逻辑成为新能源汽车制造商和研发人员面临的重要问题之一。
在进行双电机传动系统变速器换挡逻辑研究时，首先需要明确换挡逻辑的基本原则和目标。
换挡逻辑的最终目的是实现换挡过程中的平稳过渡和动力输出的连续性，避免因为换挡过程导致车辆动力中断或震动等负面影响。
同时，换挡逻辑还需要考虑到电机负载和磨损等因素，以确保系统的稳定性和可靠性。
基于这些原则，可以将双电机传动系统的变速器换挡逻辑设计分为几个关键步骤：换挡条件的判断、换挡指令的下发、换挡执行的控制等。
首先，换挡条件的判断是双电机传动系统变速器换挡逻辑设计的基础。
在进行换挡时，需要根据车辆的当前运行状态和驾驶员的要求等因素，判断是否需要进行换挡操作。
02_基于CRUISE的自动档车辆换档规律制定与仿真分析_奇瑞解国强等
基于CRUISE 的自动档车辆换档规律制定与仿真分析解国强 张毅（奇瑞发动机工程研究院，安徽，芜湖，241009）摘 要：讨论了发动机和液力变矩器的匹配原则，制定了动力性换档规律和经济性换档规律，并对采用不同换档规律时的整车性能进行了仿真分析。
关键词：匹配，换档规律，仿真 主要软件：A VL Cruise1. 前言换档规律是影响自动档车辆动力性和经济性的重要因素。
换档规律可分为单参数换档规律、两参数换档规律和三参数换档规律，目前比较复杂的还有四参数换档规律。
应用较多的为两参数换档规律。
两参数换档规律的控制参数为车速、油门开度，或者涡轮转速、油门开度。
本文利用Cruise 软件，按照图解法制取了某款整车的两参数的动力性换档规律和经济性换档规律，并对换档规律进行了仿真评价。
共同工作特性是液力变矩器和发动机匹配的基础。
整车能否表现出良好的动力性能和经济性能，发动机和液力变矩器的匹配是关键因素之一。
液力变矩器与发动机匹配原则如下[1,2]： （1）液力变矩器的高效区域应位于发动机的最大功率附近。
（2）液力变矩器的工作范围应尽量通过发动机的较低油耗区域，保证整车的燃油经济性。
（3）在低速比情况下，液力变矩器的泵轮转矩曲线应通过发动机的最大扭矩工况点附近，以保证有良好的起步性能。
（4）整车起步时，对应的发动机的转速越低越好，以减小起步时的振动，提高整车的舒适性能。
2. 换档规律制定建立自动档车辆的计算模型并输入参数，如图1。
添加Full Load Acceleration-Maximum Acceleration in all Gears 计算任务，进行不同油门开度加速性能计算。
并设置其它计算任务[3]。
2.1 动力性换挡规律动力性换档规律的设计原则是：车辆按照某一油门开度从某一车速加速到另一车速所用时间最短，这样就要求车辆在换档过程中始终按照最大加速度行驶。
利用Cruise 计算不同油门开度速度-加速度曲线，当特定档位和相邻档位的加速度曲线无交点时，取端点值作为换入下一档的换档点；当某一档位和相邻档位的加速度曲线有交点时，取交点值作为换入下一档的换档点。
基于电机效率优化的纯电动汽车换挡规律
基于电机效率优化的纯电动汽车换挡规律在汽车的整个驾驶过程中始终贯穿着档位变换，在档位变换中换挡规律在其中占據主导地位。
车速、踏板强度等控制参数都在控制变速器的控制下进行自动换挡，所以说不同的换挡规律也从侧面体现出了制定者对汽车动力性以及经济性不同的要求。
本文主要提出在电机效率的约束之下如何优化电动汽车的换挡规律研究，得到多性能综合评价之下最优的换挡规律。
标签：换挡规律;电机效率;优化0 引言中国目前是世界上最大的汽车市场，所以在此基础之上中国人通过进行自主创新以及吸收国外先进的技术资金等让中国汽车行业在世界上取得了飞跃式的发展，产量连年居于世界第一，大大带动了我国经济的发展。
但是伴随着我国汽车数量的不断增加，对能源的消耗也与之剧增，对环境的污染也日益加剧，因此人们逐渐意识到新能源对于降低能源消耗以及保护环境的重要性，因此在未来的汽车市场中，新能源汽车必然占领主导地位。
1 电动汽车换挡规律现状纯电动汽车所使用的能量为电能，在汽车启动之后整个驾驶过程实现零排放，无污染，纯电动汽车是未来汽车研究领域的发展趋势。
但是目前针对纯电动汽车仍然存在着诸多的技术难点，尤其是在电池方面，电池的能量密度不足以支撑车辆长里程的行驶，并且电池的生产成本比较高，使用寿命比较短等问题亟待解决。
还有一个比较迫切需要解决的问题是电机问题，和工业电机相比较而言，车用电机所处的工作环境是十分恶劣的。
转矩以及转速的变化范围非常大，给电机的控制造成了很大的困难，以及对电机的尺寸要求等都对其研究带来了较大的困难。
所以目前研究中继续突破的是做好电机和变速器之间实现最佳性能匹配，制定最佳的汽车动力性和经济型的换挡规律，实现纯电动汽车的性能提高，促进电动汽车领域的发展。
所谓的换挡规律实际上就是指在两个档位之间在进行自动换挡的时候伴随着控制参数发生变化的变化规律。
通常在有自动变速器的车辆中换挡规律是非常重要的，对于整个汽车系统来说换挡规律相当于汽车的大脑。
纯电动汽车最佳动力性换挡规律研究
纯电动汽车最佳动力性换挡规律研究随着电动汽车技术的不断发展，在日常出行领域中，纯电动汽车的使用已经逐渐成为趋势。
然而，与传统燃油汽车相比，电动汽车的动力性能还存在一定的不足之处，其中一个方面就是换挡规律。
本文将探讨如何实现纯电动汽车的最佳动力性换挡规律。
传统燃油汽车采用的是机械变速器进行换挡，而纯电动汽车采用的是油门控制电机转速。
因此，纯电动汽车换挡规律和传统汽车有着根本的不同。
首先，搭载在纯电动汽车上的驱动电机控制器负责控制电机的转速。
而在电动汽车的起步阶段，电机需要达到一定的转速才能提供足够的扭矩，从而推动车辆前进。
因此，在起步过程中，电机转速应该尽可能快地达到最大扭矩值，并且保持这个转速到车辆加速到一定速度时。
其次，纯电动汽车只有单一的前进挡位，而没有其他的挡位。
这意味着在行驶过程中，电机转速必须随着车速的变化而变化，以保持最佳动力性能。
因此，在车速较低时，电机应该保持高转速，以获得更大的扭矩；而在车速提高时，电机的转速应该逐渐减少，以避免过度消耗能量。
这就要求控制器需要根据车速的变化，实时调整电机的转速，以保持最佳的动力性能。
最后，纯电动汽车的续航里程是一个重要的考虑因素。
这就要求控制器在考虑动力性能的同时，需要实现能量的节约。
因此，在车速较低时，电机的转速可以保持较高，但在保证加速度的情况下，应该尽可能保持低速。
而在高速行驶时，电机的转速应该尽可能降低，从而实现能量的节约。
综上所述，纯电动汽车的最佳动力性换挡规律需要根据电机的最大扭矩和转速范围、车速和续航里程等因素进行综合考虑。
通过科学的控制器设计和优化程序，可以实现纯电动汽车的最佳动力性表现。
此外，纯电动汽车的最佳动力性换挡规律还与车辆质量和车辆设计有关。
大部分电动汽车都采用了先进的电机控制和电池管理系统，这些系统可以根据车辆质量和结构进行优化，以实现更好的性能表现。
例如，车辆重量较大时，电机的最大扭矩和转速范围可以调整到更高的水平，以提供更大的牵引力。
!微型电动汽车AMT动力性换挡规律的制定与仿真分析_李大伟
Abstract : T h is paper ana lyzes the dynam ic perfor m ance o f veh icles and the characteristics o f m o tor driven , and on the basis of the interna l com bustion eng ine opti m al pow er shift schedu le, the AMT op ti m al pow er sh ift schedule o f m iniature electric vehicles is designed . The m odel for shift schedule is set up using si m u lation softw are CRU ISE. S i m u lation results show that the schedule is effic ie nt for m iniature e lectric vehic les. K ey w ord s : electric veh icle ; opti m al pow er; shift schedu le ; CRU ISE si m u lation 电动汽车由于其驱动方式是 电机, 与传统内 燃机驱 动 的汽 车 有很 大 不同 , 因 此 电动 汽 车的 AMT 控制系统换挡规律也与传统内燃机驱动的汽 车不同。目前, 关于电动汽车 AMT 换挡规律研究 的文献很少。汽车动力性是指汽车在良好路面上 直线行驶时, 由汽车受到的纵向外力决定的、 所能 达到的平均行驶速度。汽车的动力性是汽车各种 性能中最基本、 最重要MT 动力性换挡规律的制定与仿真分析 了汽车运输效率的高低。从能使车辆获得尽可能 高的平均行驶速度的观点出发 , 车辆的动力性主 要由 3 个方面的指标来评定 : 车辆的最高车速、 加 速时间和最大爬坡度
纯电动汽车AMT两档换挡规律分析
图 2 AMT 变速器系统工作原理 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。 2.1 最佳动力性换挡规律 汽车主要由汽车加速时间、最高车速以及最大爬坡度三
由上图可以看出在行驶过程中当 I 档达和 II 档在某一时 刻加速度相等，此时即为最佳动力性换挡点。同理根据以上 过程对加速踏板开度为 0-1 之间的换挡点进行研究，所对应 的加速度相等或相近的点即为最佳动力性换挡点。 2.2 最佳经济性换挡规律
1 驱动电机的工作特性
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。
表 1 驱动电机部分参数
作者简介：冉滔，就读于重庆交通大学机电与车辆工程学院。研究 方向：汽车工程。
其电机的万有特性图如图 1。
6
冉滔 等：纯电动汽车 AMT 两档换挡规律分析
因此得出：
（4）
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
（5）
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
在加速度踏板开度为 100%时，根据驱动电机万有特性
稳性。
图及相关参数，结合理论公式得到如下图 3 换速度变化图：
图 3 加速度-速度变化曲线
2.Art design college, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074 )
纯电动汽车两挡变速器综合换挡规律研究
利用估测转矩计算车辆驱动力,分析出驱动电机消除驱动力波动 需要补偿的转矩,实时改进驱动电机基本驱动控制策略,得出驱 动力波动控制策略。为了进一步改善两挡AMT纯电动汽车的经济 性能,结合庞特里亚金极小值原理(PMP)和数值解析小能耗为目标,建立最优控 制的目标函数,并确定了边界条件和约束条件。利用PMP和数值 解析的方式,得出最优换挡控制规律。
纯电动汽车两挡变速器综合换挡规律 研究
由于燃油车造成能源消耗和尾气排放的问题难以解决,从而促进 了纯电动汽车的研发。纯电动汽车具有系统简单、可控性强的 特点,成为研究热点。
两挡变速器(AMT)传动系统可以改善驱动电机工作性能,使车辆 具备低速大扭矩和良好的差速性能,这些优点吸引了研究人员对 两挡AMT的研发。纯电动汽车在换挡过程中,会出现瞬间动力中 断、换挡冲击和动力波动的现象,并且换挡规律对车辆的经济性 能有影响。
利用PMP和数值分析的方式,简化了解最优控制问题过程,且满足 了在线、实时和离散的控制要求。根据轻型纯电动汽车参数,基 于相似原理,把车辆系统等效为多自由度集中质量系统,相关部 件以集中质量形式存在,设计出变速器动态模拟试验台。
根据国家测试标准和测试要求,确定了测试计量参数,制定了评 价标准和实验方案。利用变速器动态模拟试验台,对换挡过程控 制策略和最优换挡规律的性能进行验证和评价。
所以,研究两挡AMT综合换挡规律,对提高车辆的动力性和经济性 水平有重要意义。通过研究和大量试验,设计出换挡过程控制策 略,其利用了电机良好的调速性。
由于两挡AMT换挡时,会产生换挡前后驱动力波动的现象,有必要 控制驱动力波动,提高车辆的舒适性和动力性。通过大量实验数 据发现,驱动电机控制器电流和电机转速与电机输出转矩具有较 强的关联度,因此设计出驱动电机转矩估测模型,在粗略估计模 型的基础上,利用径向基神经网络具有任意精度逼近任意非线性 函数的特点,精确估测转矩。
电动汽车换挡原理
电动汽车换挡原理随着人们对环境保护和可持续交通方式的日益关注，电动汽车作为一种零排放的交通工具正变得越来越受欢迎。
电动汽车与传统的燃油汽车有很多不同之处，其中之一就是其换挡原理的不同。
传统的燃油汽车通常采用内燃机与传动系统来传递动力，而电动汽车则采用电动机与电子控制系统来实现动力传递。
由于电动机的特性，电动汽车无需像传统汽车那样进行离合器和传统机械式变速器的换挡操作。
然而，电动汽车仍然需要一种方式来改变其输出扭矩和速度的调节。
电动汽车的换挡原理可以分为两种类型：单速无级变速和多速变速。
单速无级变速是一种最简单的电动汽车换挡方式。
在这种情况下，电动汽车没有机械式变速器，而是通过电子控制系统来控制电动机的转速和扭矩输出。
通过控制电机和电池的输出电流，电动汽车可以实现不同的车速和动力输出。
这种换挡方式的主要优势在于简单性和高效性。
由于无需使用机械式变速器，单速无级变速系统能够实现更高的能量转换效率，提高电动汽车的续航里程。
此外，由于无需换挡操作，电动汽车的驾驶过程更加平滑和舒适。
然而，单速无级变速系统也存在一些局限性。
由于不具备传统机械式变速器的变速比，电动汽车在低速行驶和爬坡时可能会受到一定的限制。
此外，由于电动汽车的动力输出直接由电机控制，其峰值扭矩可能会受到限制，导致加速性能相对较差。
为了克服这些局限性，并进一步提升电动汽车的性能和驾驶体验，一些电动汽车制造商开始采用多速变速系统。
这种换挡方式类似于传统燃油汽车的机械式变速器，通过多个齿轮组合来实现不同的传动比。
多速变速系统通常由电动机、离合器和多个齿轮组成。
电子控制系统会根据驾驶需求和车辆条件来选择合适的齿轮组合，从而实现恰当的车速和动力输出。
通过选择合适的传动比，多速变速系统可以在不同的驾驶情况下提供更好的动力性能和燃料效率。
由于多速变速系统具备机械式变速器的齿轮组合，电动汽车在低速行驶和爬坡时可以提供更大的扭矩输出，从而提升了动力性能。
此外，多速变速系统还可以根据行驶条件来选择最佳的传动比，帮助提高电动汽车的燃料效率。
微型纯电动汽车换挡控制研究
设计研发RESEARCH AND DEVELOPMENT微型纯电动汽车换挡控制研究（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）（上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州545007）黄恒、兰斌旋摘要：针对驱动电机直连两挡自动变速器的传动方式下，换挡容易出现动力中断、换挡冲击和换挡时间长等问题，基于微型电动汽车设计了一套换挡系统，其中的动力传递方式选型为驱动电机直连定速比减速器的方式，并将换挡控制逻辑整合到整车控制器中，简化换挡杆功能。
基于MATLAB/Simulink 搭建换挡控制模型，对控制策略仿真测试，验证了控制策略的有效性和准确性。
关键词：微型电动汽车；换挡系统；定速比减速器；控制策略中图分类号： U463.23 文献标识码：A0 引言汽车电动化是汽车产业的主要发展方向之一。
由于电动车电机的特性和发动机不同，电动车的动力传递方式有所简化。
目前电动车主流的动力传递方式有两种，一种是无离合器的驱动电机直连定速比减速器的方式，一种是无离合器的驱动电机直连两挡自动变速器（AMT）的方式。
动力传递方式的简化使得电动车换挡系统可进一步简化。
合理的电动车换挡系统设计，不仅为用户提供良好驾驶体验，还可提高行驶可靠性以及提高续航里程，降低生产成本和维修成本。
目前，众多学者和工程师对电动车换挡系统的控制优化进行大量研究。
李阳、肖力军、吴斌、杨进琦和王大方等人，针对两挡AMT 换挡控制采用PID 控制算法，提出电机扭矩或转速与换挡协同控制方案，并应用分段控制方法提高算法的适用性。
分别通过MATLAB 仿真、台架测试或实车测试，验证所提方案的有效性[1-5]。
宋强等对比换挡过程的线性和非线性扭振模型对换挡品质的影响，采用PID 算法减少非线性扭振影响，并通过仿真验证方案的有效性[6]。
刘永刚等提出基于经验数据的自适应换挡控制方法改善换挡品质，并通过MATLAB/Simulink 仿真验证方法的自适应能力和鲁棒性[7]。
动力换挡工作原理
动力换挡工作原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠动力换挡工作原理。
你说这动力换挡啊，就好比是一个特别厉害的交通指挥员。
想象一下，一辆汽车在路上跑，速度得不断变化吧，就像我们走路有时候快有时候慢。
那怎么能让这个速度变化得又顺又稳呢？这就得靠动力换挡啦！它就像是个机灵的小精灵，在幕后默默地工作着。
当你踩油门加速的时候，它能迅速地判断该换上哪个挡位，让车子能更有力地往前冲。
就好像你跑步的时候，突然想加速，那你就得调整步伐和节奏呀，动力换挡就是帮车子调整这个节奏的。
它怎么做到的呢？这可就复杂啦！里面有好多零件一起配合呢，就像一个团队一样。
有齿轮啊、离合器啊等等，它们就像是训练有素的士兵，听从动力换挡这个指挥官的命令。
当需要换挡的时候，离合器就会恰到好处地松开和结合，齿轮也会精准地咬合，哇，这一切配合得简直天衣无缝！你说这神奇不神奇？咱平时开车的时候可能都没太注意到它的存在，可它却一直在默默地工作，保障着我们的驾驶体验。
要是没有它，那开车得多别扭啊，速度想快也快不起来，就像人走路没了协调的步伐一样。
而且啊，这动力换挡还特别智能呢！它能根据你的驾驶习惯和路况来调整自己的工作方式。
比如说你老是在拥堵的市区开车，它就知道要更频繁地换挡，让车子更灵活；要是你在高速上一路狂奔，它也能稳稳地保持在合适的挡位上，让车子跑得又快又稳。
你看，这小小的动力换挡，是不是有着大大的作用？它就像是汽车的心脏一样重要啊！没有它，车子可就没法好好跑啦。
所以啊，咱可得好好珍惜这个默默奉献的小家伙。
平时开车的时候，也别太暴力对待它，温柔点，让它能更好地为我们服务。
总之呢，动力换挡工作原理虽然复杂，但真的超级厉害！它让我们的驾驶变得更轻松、更有趣。
下次你再开车的时候，不妨想想这个神奇的动力换挡，感受一下它给你带来的便利吧！。
新能源汽车变速器换挡机构动力学特性研究
新能源汽车变速器换挡机构动力学特性研究新能源汽车的快速发展带动了新能源汽车变速器换挡机构动力学特性的研究。
随着新能源汽车的普及和推广，对其性能和效率的要求也日益增加。
变速器作为汽车的核心部件之一，其换挡机构的设计和性能对整车的动力学特性和驾驶感受都具有至关重要的影响。
因此，针对新能源汽车变速器换挡机构的动力学特性进行深入研究具有重要意义。
首先，新能源汽车的特点决定了其对变速器换挡机构的要求与传统内燃机汽车存在一定的差异。
新能源汽车往往采用电动机作为动力源，电动机具有瞬时高扭矩输出等特点，这就要求变速器在换挡时能够快速、平稳地完成动力输出的切换，以保证整车的驾驶稳定性和动力性能。
其次，在研究新能源汽车变速器换挡机构动力学特性时，需要考虑到电动机和传统内燃机的不同工作特性。
电动机具有高效率、高响应速度和宽工作范围等优点，相比之下传统内燃机的动力输出具有滞后性和响应速度较慢的特点。
因此，针对新能源汽车变速器换挡机构的设计需要充分考虑到电动机的工作特点，以实现最佳匹配和性能表现。
在实际研究中，可以通过建立数学模型和仿真平台来分析新能源汽车变速器换挡机构的动力学特性。
通过模拟不同工况下的换挡过程，可以评估其在动力输出、燃料效率、驾驶舒适性等方面的性能表现。
同时，还可以通过实验验证的方法进行性能验证，以保证研究结果的可靠性和准确性。
此外，在研究新能源汽车变速器换挡机构动力学特性时，还可以考虑使用先进的控制算法和智能化技术。
通过引入自适应控制、预测控制等方法，可以进一步提高变速器换挡的精准度和效率，从而优化整车的动力系统性能和能源利用率。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，新能源汽车变速器换挡机构的动力学特性研究是一个复杂而又具有挑战性的课题。
通过深入探讨新能源汽车的特点和要求，建立合理的研究方法和分析模型，可以为新能源汽车的设计和开发提供重要的参考和指导，促进新能源汽车技术的进步和发展。
希望未来能够有更多的研究人员投入到这一领域，共同推动新能源汽车技术的进步和创新。
电动四轮车档位工作原理
电动四轮车档位工作原理
电动四轮车档位工作原理是根据车辆的电动驱动系统来调整电机的输出功率，从而实现不同速度和扭矩的调节。
通常电动四轮车的电机会配备多个档位，比如前进档、倒档和中立档。
在前进档中，电机输出的功率变大，从而提供足够的扭矩来推动车辆前进；在倒档中，电机反转，提供反向扭矩，使车辆后退；在中立档中，电机不输出功率，车辆处于停止状态。
实际上，电动四轮车的档位并不是通过传统的变速器机械齿轮来实现的，而是通过电动驱动系统中的控制器来调节电机的输出功率。
控制器可以根据驾驶员的需求和行驶条件，通过调整电机的电流和电压来改变其输出转矩和旋转速度。
当驾驶员操作换档杆或按下相应的按钮时，控制器会接收到信号，并根据信号的内容来调整电机的输出功率。
比如，在前进档位中，控制器会将电机的电流和电压增加，从而提供更大的扭矩来推动车辆前进；在倒档中，控制器会改变电机的输出方式，使其反转并提供反向扭矩。
总之，电动四轮车的档位工作原理是通过电动驱动系统中的控制器来调节电机的输出功率，从而实现不同速度和扭矩的调节。
纯电动汽车两档变速器换挡最优控制
耗 ，导致控制信号电压过低 ，无法实现对控制箱 内的继 电器 的 Ｋ１线包得电吸合 ，接点 ｋｌ一１、ｋｌ一２均吸合 ，电磁阀 Ｍ动作 ，为
正常 控制 。ｃ．在 每个继 电器 线包 两端 均 并接 一 只续 流 二极 管 Ｄ， 水箱补水 。（４）当水箱水位上升由 Ｃ 向 Ｂ未到 Ａ过程中，干簧
线包 得 电吸合 ，接点 ｋ２接通 ；在手 动 状 态下 ，继 电器 Ｋ６线包 失 得电吸合 ，接点 ｋ３ 、ｋ４打开 ；继 电器 Ｋ６得 电吸合，需延时 ４０
电，常闭接点 ｋ６—１接通。（１）按下启动按钮 ｓ１，继电器 Ｋ１得 电 秒 ，接 点 ｋ６—１、ｋ６—２断 开 ；继 电器 Ｋ１线 包 失 电 ，接 点 ｋｌ一１断
２０１８．１３科 学技 术创 新 一ｔ７７一
纯 电动汽车两 档变速器换挡最优控制
肖 勇 段 沛 武 吴星 泰 王家 辉 余海 峰 （东北林 业 大 学 ，黑龙 江 哈 尔滨 １５００４０）
摘 要：在汽车行业领域 ，纯电动汽车成为了新的发展趋势，对于环保事业提供了中药的支持 ，其对于汽车行业的稳定和可持
主要是泄放掉继 电器线包断 电的瞬间产生的反向电动势 ，保护 管接点 Ｆ１—２断，Ｆ２—３通 ，继电器 Ｋ３失电，接点 ｋ３吸合 ；继电器
继 电器 。
Ｋ６线 包 失 电 ，接 点 ｋ６—１、ｋ６—２接 通 ；而 继 电 器 Ｋ４线 包 得 电 吸
工作原理描述 ：ａ．Ｑｌ闭合 ，２２０Ｖ电压接通 ，来电指示灯 Ｌｌ 合 ，接点 ｋ４断开 ；此时 ，继电器 Ｋ１由于 自保接点 ｋ１—２的吸合
与设计过程中，需要兼顾动力性和经济性 ，选择合适 的驱动电机
１纯 电动 汽 车两档 变 速器 的结构 和 功能
兼顾动力性与经济性的纯电动汽车AMT综合换挡策略
兼顾动力性与经济性的纯电动汽车AMT综合换挡策略摘要：根据我国纯电动汽车两档电控机械为研究对象，针对动力性和经济性换挡的差异给予详细分析，其经过研究表示，动力性和经济性的换挡规律均在低负荷区和高负荷区之间对比，出现的中等负荷区差异性比较小，并且动力性与经济性换挡的能源消耗比较显著。
本文以下针对兼顾动力性与经济性的纯电动汽车AMT综合换挡策略进行详细分析。
关键词：动力性；经济性；纯电动汽车前言现如今，针对小型纯电动汽车的固定速比减速器进行详细，具备方便快捷和成本低的特点。
但是，应用固定速比的一档减速器，面对牵引电机所提出了高度要求，牵引电机需要提供较高的转变，也要在恒功率中提供较高的运行措施，并且满足车辆的加速性质和对车辆的要求。
一、分析纯电动汽车的动力性与经济性换挡的差异当今社会，随着科学技术的不断发展，全球的能源也在急剧的缩小。
环境污染逐渐成为了世界各国最重视的问题。
各个国家都在积极的探索，以寻求最佳的解决方案。
中国是人口众多的大国，环境污染更是首要解决的问题。
随着人们生活水平的不断提高，汽车变成了家家户户出行的常用工具。
因此，在这一领域，大力推进新能源汽车也成为了行业的首要目标。
虽然新能源汽车的类型有很多种，但是纯电动汽车却是最有优势的。
它不仅能够实现燃料对燃油的完全替代，还具有“零排放”的优势。
纯电动汽车的能量转换效率是非常高的，而且燃料的来源十分多样灵活，并且可以取自于可再生资源。
所以燃料电池启程也成为了实现未来汽车工业可持续发展的重要方向之一。
动力性纯电动车换挡规律与经济性换挡规律获取的方法并不同，其动力性换挡规律的主要目的是在最大程度上应用汽车吸引，此外，也可以应用相邻的两档驱动力进行获取力量。
而经济性换挡规律的主要目的是根据电机的高效运作，因此，可以实现相邻的电机获取曲线。
目前，各国对于纯电动汽车技术十分的重视，并且已经开始投入大量的资金和人力资源，丰田、本田、福特、奔驰等公司都已经开发出燃料电池车型进行示范运行，并且进入了初步应用阶段。
电动车三档变速原理
电动车三档变速原理
电动车作为新能源汽车的一种，其变速原理是其工作原理的重要组成部分。
电动车的三档变速原理是指电动车在行驶过程中通过变速系统将电机的输出转矩和转速与车辆的速度相匹配，以实现高效、平稳的行驶。
本文将从电动车的三档变速原理展开讲解。
首先，电动车的变速系统是由电机、电控器和传动系统组成的。
电机是电动车的动力源，电控器是控制电机工作的主要部件，传动系统则是将电机的动力传递到车轮上的装置。
在电动车的三档变速原理中，电机的输出转矩和转速是由电控器控制的，电控器通过调节电机的工作参数来实现不同速度下的动力输出。
其次，电动车的三档变速原理是通过电机的转子位置和电流大小来实现的。
电动车的电机通常采用永磁同步电机或异步电机，这些电机都是通过控制转子位置和电流大小来实现不同速度下的输出功率。
在电动车行驶时，电控器会根据车速和加速需求来控制电机的转子位置和电流大小，以实现不同速度下的动力输出。
最后，电动车的三档变速原理是通过传动系统来实现的。
传动系统通常采用单速变速器或多速变速器，通过不同齿比的组合来实现不同速度下的动力输出。
在电动车的三档变速原理中，传动系统会根据电控器的指令来调整变速器的齿比，以匹配电机的输出转矩和转速与车辆的速度。
总之，电动车的三档变速原理是通过电机、电控器和传动系统共同协作来实现的。
电动车通过调节电机的输出转矩和转速，以及传动系统的齿比来实现不同速度下的动力输出，从而实现高效、平稳的行驶。
希望本文能够帮助读者更好地理解电动车的三档变速原理。
电车档位切换相关标准
电车档位切换相关标准
为了确保电车的安全性和操作性，制定了以下档位切换相关标准：
1. 操作员必须具备相关资质和经验，且经过专业培训。
2. 在进行档位切换前，必须减速到安全范围内，并松开加速踏板。
3. 操作员必须按照车辆的设计要求和使用说明书，正确操作档位切换系统。
4. 在档位切换时，必须保持车身平稳，避免急转弯或急刹车等操作，以免损坏车辆或导致事故发生。
5. 电车档位切换系统必须具备自动保护功能，一旦检测到异常情况，系统必须自动切换到安全模式。
6. 操作员必须定期检查和维护档位切换系统，确保系统正常运行和安全性能。
7. 在进行档位切换时，必须遵守车辆行驶方向和交通信号等规定，确保行驶安全。
以上是电车档位切换相关标准，操作员必须严格遵守，确保电车的安全和稳定性。
- 1 -。
新能源汽车的档位设计理念
新能源汽车的档位设计理念新能源汽车的档位设计理念随着全球气候变化和环境污染问题的日益突出，新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品，越来越受到人们的关注和青睐。
新能源汽车的档位设计理念就是以提高能源利用效率和驾驶体验为核心，通过合理的档位设置，使得新能源汽车能够更加智能高效地工作。
首先，新能源汽车的档位设计应注重能源利用效率。
新能源汽车采用电动驱动系统，其中包括电机、电池和控制系统等。
而这些部件的工作效率与电能的转化效率息息相关。
因此，档位设计应当根据电机和电池的特性来进行匹配，以保证能量的有效利用。
例如，新能源汽车可以采用多档电机转速控制和多电池组合，控制电机的转速和电池的供电状态来适应不同的驾驶工况和能耗需求。
其次，新能源汽车的档位设计应提升驾驶体验。
新能源汽车相比传统燃油汽车具有优异的动力输出和低速扭矩特性。
因此，档位设计应充分发挥这一优势，使驾驶者在起步、加速和超车等操作过程中能够感受到更加平顺和灵敏的驾驶感受。
同时，新能源汽车还可以采用智能换挡系统，根据驾驶者的驾驶习惯和路况情况自动选择最佳的档位，提供更加舒适和可靠的驾驶体验。
再次，新能源汽车的档位设计应考虑环保因素。
新能源汽车的出行方式对环境的污染较小，因此在档位设计中应注重降低噪音和震动等对驾乘人员的不良影响。
首先，通过减小电机的噪音和振动来降低车内的噪声水平。
其次，新能源汽车可以采用无级变速系统，降低换挡过程中的震动和冲击。
最后，设计档位的工作模式应充分考虑到驾驶者的舒适感和驾驶习惯，避免突然的加速和减速，提供平顺的动力输出。
综上所述，新能源汽车的档位设计理念应以提高能源利用效率、提升驾驶体验和考虑环保因素为核心。
通过合理的档位设置，新能源汽车能够更加智能高效地工作，满足不同驾驶工况和驾驶习惯的需求，并且减少对环境的污染。
随着科技的不断进步，新能源汽车的档位设计也将不断完善和创新，为人们提供更加便利和可持续的出行方式。
电车换挡操作方法
电车换挡操作方法随着电动车的普及，对于电车换挡操作方法的需求也越来越大。
本篇文章将介绍电车换挡的基本原理和操作方法，以帮助读者更好地了解电车如何进行换挡操作。
一、电车的换挡原理电车的换挡原理基本上与传统的内燃机车是一样的。
当电车处于低速行驶状态时，需要换到一个更高的挡位以提供更大的动力；当电车处于高速行驶状态时，需要换到一个更低的挡位以保持合适的速度。
所以，电车的换挡原理是通过改变传动比来提供不同的动力输出。
二、步骤一：了解电车的挡位首先，需要了解电车的挡位情况。
不同品牌和型号的电车可能拥有不同的挡位设置，一般来说，电车的挡位包括：P档（停车挡）、R档（倒车挡）、N档（空档）、D档（前进挡）以及可能的L档（低挡或运动模式）。
在实际操作前，需要查看电车的说明书以了解具体的挡位设置。
三、步骤二：将电车变速杆调至N档在启动电车前，将电车的变速杆调至N档（空档）。
N档是电车最安全的状态，在此状态下，电车的传动系统与车轮脱离，电车无法前进或后退。
四、步骤三：起步前的准备在起步前，需要进行一些准备工作。
首先，调整好驾驶座椅，将脚放在刹车踏板上，确保能够轻松地踩下刹车。
其次，确认车辆周围的安全状况，包括检查前后方车辆的距离和行驶道路的平稳程度。
最后，调整好后视镜，确保能够清晰地观察到后方。
这些准备工作非常重要，能够帮助驾驶员更好地掌控电车，并确保行驶的安全。
五、步骤四：起步换挡在完成起步前的准备工作后，可以开始起步换挡了。
起步换挡是非常关键的一步，需要注意以下几点：1.缓慢踩下刹车并缓慢松开，此时电车会缓慢地起步。
在起步过程中，不需要过度加速，以免失控。
2.当电车起步后，通过将电车的变速杆从N挡调至D档（或者其他适合起步的挡位），可以实现电车的正常行驶。
对于D档来说，它是电车的前进挡位，常用于正常的城市道路行驶。
3.在换挡前，需要根据实际情况选择合适的时机。
一般来说，换挡时电车的转速应该适中，并且换挡过程中应适当减少油门，以确保换挡的平稳。
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大 , 以减少换挡次数 , 提高车辆经济性 ; 4)相同油门开度下 , 高挡位比低挡位的降挡
速差大 ; 5)中等油门开度下 , 降挡速差大小应综合考
虑车辆动力性和经济性 。 通过以上 原则 , 合 理选 用降挡 速差 , 得 出了
AMT的最终换挡规律 , 如图 3所示 。 右侧线条为 升挡曲线 , 左侧线条为降挡曲线 。
2 动力性换挡规律的制定
表 1 驱动电机部分参数
额定转矩 额定转速 额定功率 额定电流 额定电压
45 N· m
1 900 r· min-1
9.0 kW 245 A 72 VDC
最大转矩 最大转速 最大功率 最大电流
76 N· m
5 300 r· min-1
15.1 kW 418 A
参照发动机外特性 、部分负荷特性的测定方 法 , 在测试驱动电机的外特性时 , 需要在驱动电机 9.0 kW特性范围内 , 固 定油门开度的若 干位置 ,
表 2 车辆部分参数
车辆 参数
车速 / (km· h-1)
≥80
轮胎半/kg 1 365
传动效率 摩擦因数
CD值
A/m2
0.95
0.0 20
0.3 2
1.89
主减速比
Ⅰ 挡传动比
Ⅱ 挡传动比
4.16
2.7
1.44
在理论上 , 换挡规律的设计应该是假设换 挡 的过程是瞬间完成 , 然而实际上 , 在换挡过程中由 于有动力中断 , 车速会下降 1 ～ 2 km/h。 因此在降 挡规律的设计中 , 根据经验 , 降挡速差一般最小设 计极限在 2 ～ 8 km/h。一般在水平良好路面上 , 换 挡过程中车速下降 不大 , 但是在阻力系数较大 或 坡道上行驶时 , 则很有可能因换挡过程中车速 下 降过多而引起换挡循环 。 从理论分析可知 , 要 想 使车辆的动力性损失最小 , 或者经济性最佳 , 把车 辆的升降挡点设计在同一点是最好的 。 降挡速差 的引入是为了防止在换挡过程中由于车速下降或 油门开度波动引起不期望的换挡 。 但降挡速差的 引入 , 将会使车辆的动力性和经济性变差 。 因此 , 在车辆换挡规律制定中必须合理确定降挡速差 。 降挡速差应遵循的基本原则 [ 5] :
ddutn =
1 δnm
Ttqig n i0 ηT r
-
Gf+C2D 1.A1u52n
(5)
2.2 动力性换挡规律的制定
动力性换挡规律的设计是取同一油门开度下
相邻挡位加速度相等的点作为换 挡点 , 此换挡点
将会使汽车具有最佳的动力性 。 最佳动力性换挡
点为加速度相等时的速度点 , 即
1 δnm
Ttqig n i0 ηT r
主减速器传动比 ;f为滚动阻力系数 ;ηT为传动系
的机械效率 ;r为车轮半径 ;CD为空气阻力系数 ;ρ 为空气密度 , 一般 ρ=1.225 8 N· s2 · m-4 ;A为迎
风面积 , 即汽车行驶方向的投影面积 (m2 );ua为 相对速度 , 在无风时即汽车的行驶速度 (m/s);δ
为汽车的旋转质量换算系数 , δ>1;m为汽车的质 量 (kg);ddut为汽车行驶加速度 (m/s2 )。
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重庆理工大学学报
设计的 。
2.1 车辆动力性分析
由文献 [ 1]可知 , 汽车行驶方程式
Ft =Ff +Fw +Fi +Fj
(1)
经过理论推导可得 :
Ttqigi0 ηT r
=Gf+C2D 1.A1u52a +Gi+δmddut
(2)
其中 :Ttq为发动机转矩 ;ig为变速器传动比 ;i0 为
-
Gf+C2D 1.A1u52n
=
1 δn+1 m
Ttqig n+1 r
i0 ηT
-
Gf+C2D1A.u12n5+1
(6)
式中 un, un+1分别为同一油门开度下 n, n+1档的 速度 。
根据驱动电机转矩 , 转速试验数据及车辆 的 部分参数 (如表 2所示 ), 利用 Matlab软件计算就 可得到 2个挡位的速度 、加速度曲线 。 因此取 交 点处为换挡点 , 且使用三次样条插值法进行拟合 , 就可以得到此 2个挡位的动力性升挡规律曲线 。
(合肥工业大学 机械与汽车工程学院 , 合肥 230022)
摘 要 :对车辆动力性能和电机驱动特性进行研究分析 , 在借鉴传统内燃机动力性换挡规
律的基础上 , 设计了微型电动汽车的动力性换挡规律 , 并应用 CRUISE仿真软件进行了仿真 。
仿真结果证明 :该换挡规律应用在微型电动车辆上是可行的 。
图 4所示 。
图 3 换挡规律
3 仿真结果与分析
3.1 电动汽车仿真模型的建立 在综合比较了众多仿真软件后 , 决定采用
CRUISE仿 真 软 件 , 其 灵 活 的 模 块 化 理 念 使 得 CRUISE可以对任意结构形式的传动系统进行建 模和仿真 , 可用于汽 车研发过程中的动力传动系 统的匹配 、性能预测以及优化混合动力汽车 、电动 汽车传动系统和控制系统 [ 6] 。 本电动汽车的动力 传动系统在 CRUISE中的仿真模型如图 4所示 , 主 要组成模块有整车模块 、动力电池模块 、牵引电机 模块 、变速器 模块 、主减速器模块 、变速器控制模 块 、变速器程 序模 块 、车 轮 /轮胎 模块 、制动 器模 块 、差速器模块 、驾驶室模块等 。 其中变速器控制 模块和变速器程序模块用于实现 AMT的自动控 制 。除了在工作区中建立各模块之间的机械和电 气连接 (图中模块之间的实线连接 )外 , 还必须定 义各模块之间的数据总线连接 , 以实现各模块之 间参数的传递 。 正确的连接是顺利计算并得出正 确结果的前提 , 整车 及各部件的数据总线连接如
图 4 电动汽车仿真模型
3.2 电动汽车的仿真 验证动力性换挡规律是否 合适 , 选用行驶 循
环 UDC(欧洲城市行驶循环 R-15)工况来检验车 辆的动力性能 , 如图 5所示 。
图 5 UDC行驶循环工况
3.2.1 爬 坡性能 爬坡性能包括计算车辆的最大爬坡度和不同
挡位下的最大爬坡度 , 见表 3。另外还可以定义不 同的测量点 , 计算在该工况下车辆的最大爬坡度 ; 最大爬坡度为 24.7%。
在每个转矩的位置上 , 使电机转速逐渐提高 , 测试 效率 , 统计数值 , 最后得出特性试验数据 。 由于篇 幅有限 , 试验数 据不在本文列出 。 根据试验数 据 绘出驱动电机工作 特性和部分负荷特性曲线 , 如 图 1和图 2所示 。
1 电机的工作特性
电动汽车电机作为驱动车辆行驶的 动力源 , 其性能的好坏决定了车辆性能的优劣 。 根据文献 [ 2] , 选用上海电驱动有限公司提供的永磁同步电 动机 。 该电动机具有零转速大转矩启动和在较宽 工作区具有高效率的优点 。 由于本车型取消了离 合器 , 所以要求使用的牵引电机有 3种工作模式 : 力矩模式 、调速模式 、自由模式 。 其中 , 力矩模式 是对外输出力矩 ;调 速模式是在短时间内将电机 转速调到处于电机工作范围内的 某一转速 ;自由 模式是电机处于自由状态不对外 输出力矩 , 依靠 惯性转动 。 在换挡期间 , 通过自由模式可实现动 力切断 , 而调速模式可实现换挡的调速同步 , 换挡 完成后 , 通过力矩模式 (前进力矩模式或倒退力矩 模式 )可实现车辆的前进或倒退 , 完全不需要离合 器的配 合 [ 6] 。 驱 动 电 机 部 分 技 术 参 数 如 表 1 所示 。
关 键 词 :电动汽车 ;最佳动力性 ;换挡规律 ;CRUISE仿真
中图分类号 :U463 文献标识码 :A
文章编号 :1674 -8425(2011)01 -0018 -05
DesignandSimulationStudyoftheAMTOptimal-Power ShiftScheduleofMiniatureElectricVehicles
车辆动力性的好坏在很大程度上取决于动力 总成的性能 、传动系的形式 、参数的选择以及车辆 传动系统合理匹配的程度 。换挡规律的制定也就 是为了使动力总成合理匹配的传动系与动力总成 在大部分时间内都工作在理想的工作区域内 。 也 就是说 , 对于动力总成供应的特性场的功率和 转 矩变化的要求必须向 “理想 ”特性曲线上靠拢 , 同 时换挡特性装置还应有助于使动力总成处于最佳 的状态 , 这就是 换挡规律设计 的原则 [ 3 -4] 。 本 文 的动力性换挡规律是根据车辆的加速度特性进行
李大伟 , 等 :微型电动汽车 AMT动力性换挡规律的制定与仿真分析
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了汽车运输效率的高低 。 从能使车辆获得尽可能 高的平均行驶速度的观点出发 , 车辆的动力性主 要由 3个方面的指标来评定 :车辆的最高车速 、加 速时间和最大爬坡度 [ 1] 。 传统内燃机 AMT换挡 规律的制定有 2参数和 3 参数 。 本文以国内某公 司新研发的微型两挡位电动汽车 为例 , 详细说明 电动汽车 AMT动力性换挡规律的制定 。
收稿日期 :2010 -11 -12
基金项目 :奇瑞开瑞混合动力汽车研发项目 作者简介 :李大伟 (1984 -), 男 , 安 徽 利 辛 人 , 硕士 研 究 生 , 主 要 从事 汽 车 电 子 与 信 号 技 术方 面 研 究 ;方 锡邦
(1948— ), 男 , 安徽枞阳人 , 教授 , 主要从事汽车电子方面研究 。
1)降挡后不应该使电动机超速工作 , 以减小 噪声 、振动对电动机寿命造成的影响 ;
2)降挡后电动机应工作在常速范围内 ; 3)在 同一 挡位时 , 大 油门 开度 下降 挡速 差 小 , 以提高动力性 ;小油门开度下降挡速差稍微增
李大伟 , 等 :微型电动汽车 AMT动力性换挡规律的制定与仿真分析