浅析自动变速器在纯电动汽车上的应用

浅析自动变速器在纯电动汽车上的应用
摘要：近年来，我国的纯电动汽车有了很大进展，目前纯电动汽车是我国发展
新能源汽车的主要方向之一。

在纯电动汽车中，最初主要使用两挡自动变速器，
而随着电动汽车的发展，适用于电动汽车的自动变速箱也在快速发展，但是两挡
自动变速器仍然是电动汽车变速箱发展的基础。

因此，两挡自动变速器仍然是我
们了解电动汽车变速箱的一个根本性途径。

本文比较分析了单挡自动变速器与两
挡自动变速器的优缺点，介绍了两挡自动变速器的工作原理和主要参数，以期对
电动汽车的自动变速箱有初步掌握。

关键词：两挡自动变速器；纯电动汽车；应用
引言
在进行电动汽车机械自动变速器的控制过程当中，必须对其性能进行全面的
分析，同时也要了解其中的发展限制的主要因素，最为重要的就是要对机械自动
变速器的各方面性能进行不断地优化与探索，从而使电动汽车在使用的过程当中
能够更加高效，同时也可以降低生产成本来让企业获得更多的收益，进而实现良
性循环。

1汽车自动变速器故障检测的流程
第一，自动变速器的基础性检测。

具体需要对油液的质量以及油面的高度进
行检测，并做好加速踏板控制的检查，还应该对汽车的怠速进行检查，保证怠速
的正常，才能确保驾驶的安全。

第二，根据汽车失速试验来诊断发动机整体性能
和自动变速器的综合性能，用于检查发动机输出功率、变扭器性能、自动变速器
离合器、制动器是否打滑等。

第三，检测汽车变速器的电控设备。

在检测过程中，通过对指示灯的反应情况，判断故障的具体类型。

第四，需要对自动变速器的手
动挡模式操作进行测试，通过这种方式可以及时对故障电控单元进行评定，从而
及时了解自动变速器、离合器以及相互之间的磨损情况，从而改善变速器的诊断
效率。

第五，提高对汽车自动变速器机械故障的重视程度。

通过对明确检测流程，确保检测管理工作的全面性。

第六，基础检测完成之后，需要及时进行液压检查。

具体包括油压的参数、调压阀的参数以及油路的压力参数等。

第七，维修人员需
要对自动变速器的整个系统进行全面的校对并做好检测工作。

从而充分利用电控
系统的自我诊断功能，为后期维修提供便利条件。

2电动汽车自动变速器受到的阻碍
对电动汽车进行深入的探索便可以发现一些限制性的问题，例如电动汽车的
行驶时间较短，动力比较不足，而且成本也相对比较高，耗电量很大，但是续航
时间又比较短，况且很多充电的基础的设施都比较缺少，因而也使得很多人在购
买的过程中会比较犹豫，让电动汽车的行业也难以得到全面的发展，电动汽车与
普通汽车比起来行驶的公里数明显比较短，并且如果周围的环境比较恶劣（比如
低温环境）或是驾驶员的驾驶水平不足，那么行驶时长将会更短，因此很难满足
消费者的全面需求。

3单挡自动变速器与两挡自动变速器的比较
一般来说，由于电动汽车是由蓄电池提供动力，在较低速度时要求电机输出
大扭矩，在高速时能够输出恒定功率。

由于电动机可以实现正负两极转换，从而
实现电动机的转向切换，可以满足电动汽车的倒车需求。

因此，理论上讲，只需
要单挡自动变速器与两挡自动变速器就能够满足电动汽车的需要。

单挡自动变速
器由于结构较为简单，其研究开发的难度较小，传动效率也较高。

但是，由于其
传动比固定不变，这就要求电机扭矩较大，无法实现变速箱与电机的合理匹配。

主要问题还有：一是在爬坡或者电动车高速运行时候存在动力不足问题；二是由
于传动比单一，电机工作区间极为有限，限制了电力反向回收；三是单一的传动比，对变速箱的齿轮材料及加工和齿轮磨损提出了苛刻要求；四是在电动车超车时，无法实现短时间提速，影响驾驶安全。

因此，基于以上原因，单挡自动变速
器并不能实现与电机的有效配合，并不适应于实际应用。

两挡自动变速器由于拥
有低效率和高效率的两套传动比，能够降低电机的负荷，安全性能和实际可行性
大为增强，但是开发难度要比单挡自动变速器高。

但从实际应用看，它具有单挡
自动变速器所无法比拟的优势。

一是动力性能提高，可以满足电动汽车爬坡或者
高速运行的动力需要。

二是降低了电机负荷，可以通过低效率和高效率的传动比，降低电机扭矩，并提升电力反向回收性能。

三是提升安全性和舒适性，可以实现
较快的超车以及保障NVH性能。

因此，当前电动汽车厂商较为普遍地使用两挡自动变速器，或者在两挡自动变速器研究开发更多档位的变速器，当然成本和造价
也就更高。

4加快标准化流程的有效运营
对于汽车自动变速器的检测维修，企业应该在综合分析市场需求之后，及时
调整战略，提高对自动变速器维修的重视程度。

就设备层面，应该重视更新，就
技术层面积极学习，不仅学习故障的诊断流程与处理方式，还应该对自动变速器
结构的设计进行快速学习，从而提升故障的诊断效率。

同时需要建立完善的框架
体系，积极开展故障信息的登记工作，确保维修的效果符合相关的要求。

在标准
化流程下，形成自动变速器维修的系统工作方案，最大程度降低维修时间，提升
维修质量，为用户的安全使用提供保障。

5电动汽车的动力传递与两挡自动变速器的关键参数
要了解两挡自动变速器在电动汽车中的应用，我们首先要对电动汽车的动力
传递过程有一个大概的了解。

整车控制器通过CAN通信控制着电池管理系统和电
机控制器，电池控制器通过控制电动汽车的蓄电池为电机提供动力，电机通过连
接变速器，将动力传递给传动轴和车轮，从而实现动力的传递。

在当前主流的自
动变速箱设计中，一般采取复合行星齿轮的设计方式，而复合行星齿轮又可以分
为拉维纳式和辛普森式两类设计方向。

在电动汽车的两挡自动变速器中，主要采
取单排行星齿轮设计方式。

我们在此简单介绍两挡自动变速器单排行星齿轮的两
个主要核心参数。

一是挡位设计。

两挡自动变速器中行星齿轮的运动方程式
为:n1+an2－(1+a)*n3=0。

此等式中，n1为太阳轮转速，n2为齿圈转速，n3为行
星架转速，a为Z2（齿圈齿数）/Z1（太阳轮齿数）。

无论是采取较高传动比或者是较低传动比，都是太阳轮主动、行星架被动的传动方式。

现在当变速箱处于低
速挡的时候，此时能获得一个较大的传动比，此时i=(n1/n3)=(1+α=(Z1+Z2)/Z1＞1。

而当变速箱处于高速挡时，此时实现较低的传动比，i=n1/n3=1。

二是换挡控制。

在变速箱内部，动力的输入部分，主要是通过两个不同的换挡离合器分别连接太
阳轮和齿圈，而动力输出部分则是另一个换挡离合器连接行星架。

在低速挡时，
主要是太阳轮进行动力输入，通过齿圈传动，行星架动力输出。

在高速挡时，太
阳轮进行动力输入，齿圈不参与传动，行星架动力输出。

当然，两挡自动变速器
只是参与动力传递，核心动力来源还是需要对驱动电机提出更高要求。

结语
综上所述，在对电动汽车的机械自动变速器进行控制优化的过程当中，要能
够尽量缩短换档的时间，减少换档的冲击以及自由切换其工作模式来让电动汽车
整体的经济性、动力性得以提升。

从而提高驾驶的舒适度，提高汽车的经济性能，降低使用成本，也使消费者更愿意选择电动汽车，而厂家也能节省制造成本。

进
而扩大电动车的市场份额，使汽车产业更环保。

参考文献
[1]李玉柱.探析电动汽车机械自动变速器控制策略优化[J].现代制造技术与装备，2019（08）：152-153.
[2]祁先学.探析电动汽车机械自动变速器控制策略优化[J].内燃机与配件，2019（09）：158-159.
[3]江国平.探析电动汽车机械自动变速器控制策略优化[J].时代汽车，2019（07）：166-167.。