纯电动汽车两挡自动变速器研究开发

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纯电动汽车两挡自动变速器效率和热平衡仿真分析

摘要随着纯电动汽车的不断发展，对于其爬坡性能、加速性能以及续驶里程的等汽车性能提出了必要的要求，装备两挡AMT的纯电动汽车目前成为了国内外研究的热点。

两挡AMT （Automated Mechanical Transmission）在运行过程中存在能量损失，包括齿轮啮合损失、轴承损失以及搅油损失。

由于其结构紧凑和高度集成的特点，随之导致变速器整体的散热条件变差。

若变速器损耗能量不能及时散发，齿轮轮齿将会承受较高的热负荷。

过高的油温不仅会引起系统温度升高，还会影响齿轮的润滑效果和传动性能。

此外，齿面温度过高，也是引起胶合的主要因素之一。

因此对纯电动汽车两挡AMT进行整体热分析，研究其传热规律及热特性具有很重要的学术意义及应用价值。

本课题结合校企项目选择某两挡AMT变速器为研究对象，以传热学为理论基础，对变速器温度分布进行了研究，结合热网络和有限元方法对不同工况下的变速器温升过程及热平衡状态进行了分析计算，最后通过试验验证计算结果的正确性。

具体内容有：①变速器功率损失模型的建立。

从功平面、热平面及润滑油平面建立齿轮系统能量转换模型；对变速器的效率进行理论分析，计算了变速器齿轮啮合损失、轴承摩擦损失和搅油损失多种能量损失，建立了变速器的效率模型；同时分析了不同工况下的功率损失及不同的损失对功率损失的贡献度，为齿轮系统热平衡分析奠定了基础。

②变速器热平衡分析及其验证。

忽略各个构件内部温度分布对传热性能的影响，将传动系统各个构件转化为节点，综合考虑各个构件间的耦合关系。

在对热传递过程中，在研究对流换热热阻和导热热阻的基础上，基于热网络法建立了变速器的热平衡模型，并对变速器在不同工况下的热平衡过程进行了计算。

③有限元仿真分析。

由于热网络法无法对变速器内部构件内温度分布状态进行精确描述，在热平衡分析基础上，采用有限元分析法对变速器关键零件进行了温度场分析。

首先运用SolidWorks建立变速器三维实体模型，然后运用Ansys建立变速器有限元分析模型。

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计纯电动汽车（BEV）的发展日渐火热，而自动变速器是汽车的核心部件之一，对车辆的性能和驾驶体验有着至关重要的影响。

本文将着重探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计。

一、纯电动汽车自动变速器的必要性在传统的内燃机汽车中，变速器的作用是在发动机转速与车轮转速之间建立合适的传动比，以适应不同车速和扭矩需求。

而在纯电动汽车中，电动机通常是直接连接到车轮，因此变速器并不是必需的。

为了改善汽车的性能和节能性，一些纯电动汽车仍然配备了自动变速器。

自动变速器可以通过改变电动机的转矩输出和车辆速度之间的关系，提高汽车的加速性能和能效。

二、两挡行星齿轮自动变速器的结构1. 变速器主体结构两挡行星齿轮自动变速器由主体结构、齿轮传动系统、离合器、液压控制系统和电子控制系统等组成。

变速器主体结构通常由铝合金压铸件制成，既保证了强度和刚性，又减轻了重量。

主体结构内部设计了丝杠、轴承、轴承座等组件，支撑着齿轮传动系统和液压控制系统的安装。

2. 齿轮传动系统两挡行星齿轮自动变速器采用行星齿轮传动系统。

其中包括太阳轮、行星轮、行星架和外接齿轮，通过不同的组合方式实现不同的变速比。

这种齿轮传动系统结构紧凑，传动效率高，适合于电动汽车的应用。

3. 离合器两挡行星齿轮自动变速器还配置了电控多片湿式离合器，用于实现变速器的换挡操作。

离合器通过电子控制系统的信号来进行开合，使得不同行星齿轮组与电动机的连接和断开变得更加精准和可靠。

4. 液压控制系统变速器液压控制系统负责控制变速器内部各个液压执行元件的动作，如离合器的开合、齿轮组的换挡等。

液压控制系统通过电控单元接收电子控制系统的信号，依据车速、油门开度、电池状态等参数来调整变速器的工作状态，从而实现最佳的变速效果。

电子控制系统是自动变速器的智能控制中心，通过传感器采集车辆各项参数，并根据预设的控制逻辑来指挥液压控制系统的动作。

电子控制系统还与车辆整车控制系统进行信息交互，实现变速器与车辆其他系统的协调工作。

纯电动汽车两档自动变速器传动系统的热分析开题报告

纯电动汽车两档自动变速器传动系统的热分析开题报告1. 研究背景和意义随着环境保护意识的不断提高和能源问题的日益凸显，纯电动汽车作为一种新型的动力驱动方式，受到了越来越多的关注。

与传统汽车相比，纯电动汽车采用的是电动驱动系统，具有零排放、低噪音、高效率等优点。

然而，在纯电动汽车的发展过程中，还存在着许多技术难题，其中包括电池能量密度、充电时间、续航里程、电动机效率等问题。

其中，纯电动汽车的传动系统也是一个关键技术领域，因为传动系统的设计、制造和性能直接影响到车辆的续航里程、加速性能、能量利用效率等方面。

纯电动汽车的传动系统通常采用单速传动方式，即车速与电动机转速之间的比例关系是一定的，这种传动模式的优点是结构简单、体积小、效率高，但是在高速行驶和加速过程中存在着一定的缺陷，比如加速能力受限、能量利用率不高等。

因此，采用自动变速器传动系统是一个提升纯电动汽车动力性能的重要手段。

自动变速器传动系统可以根据车速和负载情况自动调节电动机的转速和扭矩输出，从而提高车辆的驾驶性能、续航里程和能量利用率。

然而，自动变速器传动系统的设计、制造和优化也是一个复杂的问题，需要充分考虑系统的热力学特性、传动效率、噪音振动等因素。

因此，对纯电动汽车的自动变速器传动系统进行热分析研究，不仅可以深入理解其传动机理和热力学特性，还可以为传动系统的设计和性能优化提供重要参考。

2. 研究问题和内容本文将针对纯电动汽车的两档自动变速器传动系统进行热分析，旨在探究传动系统在不同条件下的热特性和热力学效率，为传动系统的设计和优化提供参考。

具体研究问题和内容包括：（1）两档自动变速器传动系统的结构和原理分析，包括齿轮传动结构、离合器控制系统、换挡逻辑等方面。

（2）传动系统的热力学特性分析，包括传动损失分析、热传导和辐射传热分析等方面。

（3）传动系统的运行状态模拟和仿真，基于MATLAB和Simulink 等软件对传动系统的性能和效率进行分析和评价。

电动汽车两档自动变速器的设计与研究

电动汽车两档自动变速器的设计与研究摘要：本文基于某电动汽车原有固定档变速器，提出了两档自动变速器的结构方案，并根据动力性和经济性指标利用MATLAB软件对其传动比进行了优化设计，最后基于UG软件建立了两档变速器的三维模型。

关键词：两档自动变速器;传动比优化;三维建模引言环境污染和资源短缺近年来成为了以内燃机为动力的汽车目前所面临的两大技术问题，而电动汽车以可再生、清洁的电能作为动力，克服了传统汽车的这些缺点，成为了目前汽车生产商研究的热点。

纯电动汽车以电动机作为动力源，具有良好的调速特性，电动机在低速时恒转矩和高速时恒功率的特性比较适合车辆的运行需求。

鉴于研发成本的考虑，众多在内燃发动机汽车基础上改造的电动汽车，大都沿用了原有变速器的一个或两个档位来传动，不利于变速器的专用化。

山东某汽车公司生产的电动汽车采用固定速比减速器，只有一个档位，使得电动机常工作在低效率区域，既浪费能源，又提高了对牵引电机的要求，还使汽车的续驶里程减少。

因此，对作为传动系统主体的变速器的研究成为改善电动汽车传动性能尤其是经济性能的主要部分。

多档化能够降低对电机的要求，扩大电动机的工作区域，通过对传动系统的控制来保证牵引电机总是能够工作在理想的区域，从而提高整车的动力性、经济性等指标。

随着生活水平的不断提高，人们对驾驶舒适感和容易度也提出了更高的要求，本文基于某电动汽车研究了一种两档无离合式自动变速器，对其传动比进行了以能量消耗最小为目标的优化，并在UG环境下对变速器进行了三维建模，为进一步的动力学仿真和试车运行提供了理论依据。

1.电动汽车两档自动变速器的设计方案档位数的增加有利于增大利用电动机最大功率的机会，提高整车的动力性和经济性，但由于电动机具有良好的调速特性，因此电动汽车的档位数不宜过多，否则会增加整车的体积和重量，降低传动效率，故本文设计两档变速，低档对应整车的起步和爬坡，高档对应整车的最大车速，这样低速档的传动比可以选择的较大，整车的牵引力也较大，动力性较强。

纯电动汽车两档变速器的研究与设计

ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅｗｊｔｈＴｗｏ－ＳｐｅｅｄＧｅａｒｂｏｘ
ＬＩＵＺｈｅｎ－ｊｕｎ，ＣＵＩＲｏｎｇ — ｂｉｎ，ＺＨＡＯＪｉｎｇ — ｌｉｎｇ，ＳＨＩＢｏ
ｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｓｉｇｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈｔｗｏ－ｓｐｅｅｄｇｅａｒｂｏｘｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｓｔｕｃｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｍａｔｃｈｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｕｓｅｄｓｉｍｕｌｉｎｋｓｏｆｔｗａｒｅｏｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｄｅ — ｓｉｇｎｅｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｇｅａｒｓａｎｄａｘｌｅｓ，ａｎｄｕｓｅｄｐｒｏｅｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｄｅｓｉｇｎｔｈｅｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈｔｗｏ — ｓｐｅｅｄｇｅａｒｂｏｘ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ；ｔｗｏ — ｓｐｅｅｄｇｅａｒｂｏｘ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｇｅａｒｒａｔｉｏ；３Ｄｍｏｄｅｌｉｎｇ

纯电动汽车两档变速器

纯电动汽车两档自动变速器的设计与研究第1章电动汽车以及AMT自动变速器的介绍 (2)1.1 纯电动汽车的发展及其前景 (2)1.2 AMT自动变速器的发展 (3)1.3 江淮同悦纯电动汽车介绍 (3)第2章变速器的设计与计算 (4)2.1 方案的选择 (5)2.2 传动方案的拟定 (5)2.3传动路线分析 (6)2.4档数及数比的选择 (6)2.5齿轮参数的选择 (7)第3章变速器齿轮强度计算与校核 (10)3.1齿轮材料的选择原则 (10)3.2齿轮校核 (10)第4章轴的设计和校核 (14)4.1轴的结构和尺寸设计 (14)4.2初选轴的直径 (14)4.3 轴的校核 (16)第5章轴承的选择与校核 (18)5.1输入轴轴承的选择与寿命计算 (18)5.2输出轴轴承的选择与寿命计算 (18)第6章电磁离合器和电磁制动器的选配 (20)6.1电磁离合器的选型 (20)6.2电磁制动器的选型 (21)第7章变速器的润滑与密封 (22)7.1 润滑方式 (22)7.2 润滑油牌号和用量 (22)7.3 密封方式 (22)第8章设计总结 (23)参考文献 (24)第1章纯电动汽车以及AMT自动变速器的介绍1.1 纯电动汽车的发展及其前景1.1.1纯电动汽车的优缺点石油是不可再生资源，随着它的大量消耗，人们不可避免地面临石油短缺的危机；另外，随着人们环境保护意识的提高，这一切都促使人们去寻找新的能源，开发新的动力，这包括气体燃料内燃机、电动汽车等。

纯电动汽车是指由车载蓄电池给电机提供电能驱动的车辆，具有零排放、高效率、维修方便等优点。

常用的电池类型有铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等。

蓄电池的比功率和比能量两项指标对电动汽车的加速性能、爬坡性能和续驶里程有着重要影响。

与汽油、甲醇等燃料相比，现有蓄电池的能量密度较低。

在现在城市道路工况下，必须在其比能量、比功率和循环寿命之间做出权衡。

纯电动汽车的优点主要有：（1）无污染、噪声小无污染、噪声小，电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计【摘要】本文主要讨论了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计，通过引言部分介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

在正文部分分析了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的基本原理、齿轮箱设计、行星齿轮系统设计、动力传递系统设计和结构优化设计。

结论部分归纳了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的重要性，探讨了未来发展方向，并对研究内容进行了总结。

该研究对提高纯电动汽车的性能和节能环保具有重要意义，为未来的汽车工程技术发展提供了有益的参考。

【关键词】纯电动汽车，两挡，行星齿轮，自动变速器，结构设计，基本原理，齿轮箱设计，动力传递系统设计，结构优化设计，重要性，未来发展方向，总结。

1. 引言1.1 研究背景现在汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具，而随着全球对环境保护和节能减排的重视，纯电动汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。

而纯电动汽车的自动变速器作为其关键部件之一，对其性能和效率起着至关重要的作用。

对纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计进行研究和优化，将有助于提高纯电动汽车的性能和驾驶体验，推动纯电动汽车技术的发展和普及。

本文将深入探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计原理及优化方向，为纯电动汽车的发展提供参考和指导。

1.2 研究意义纯电动汽车是未来汽车发展的趋势，具有零排放、低噪音和高效率的特点，因此受到越来越多消费者的青睐。

而自动变速器作为汽车的重要组成部分，对于提升驾驶舒适性和能效性起着至关重要的作用。

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的研究意义在于，可以提高变速器的效率和可靠性，进一步提升纯电动汽车的整体性能。

通过对变速器结构进行优化设计，可以实现更顺畅的动力传递，减少能量损失，延长汽车的使用寿命。

优化设计也可以减少零部件的磨损和故障率，降低维护成本，提高汽车的可靠性和稳定性。

在当前环保和节能的大环境下，纯电动汽车的发展已经成为汽车行业的主流趋势。

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计【摘要】本文主要探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计。

在我们将介绍研究背景、研究目的和研究意义。

在我们将从电动汽车变速器概述入手，深入介绍行星齿轮自动变速器原理，重点讨论纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器设计要点和结构设计优化，最后进行性能测试与验证。

在我们将评估设计方案的可行性，展望未来研究方向，并对整个研究进行总结。

通过本文的研究，我们旨在提高纯电动汽车的传动效率和性能，推动电动汽车技术的发展和应用。

【关键词】纯电动汽车、两挡行星齿轮自动变速器、结构设计、设计优化、性能测试、可行性、未来展望、结论总结1. 引言1.1 研究背景随着环境污染问题日益严重和对能源消耗的担忧加剧，传统内燃机汽车逐渐不再适应当今社会的需求。

新能源汽车成为了解决这些问题的重要方向之一。

在众多新能源汽车中，纯电动汽车由于其零排放、低噪音等优点逐渐受到消费者的青睐。

纯电动汽车的发展离不开先进的变速器技术。

传统汽车一般采用机械液力变速器或自动变速器，在纯电动汽车中，对变速器的性能、体积、重量等方面提出了更高的要求。

研究并开发适用于纯电动汽车的新型变速器至关重要。

本文旨在探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计，通过对其原理和要点进行深入研究，为纯电动汽车变速器技术的发展提供新的思路和方法。

本研究有望为纯电动汽车的性能提升和市场应用打下坚实的基础。

部分为本文研究提供了必要的背景和动机，也为后续内容的展开奠定了基础。

1.2 研究目的本文旨在通过对纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的研究，探讨其在电动汽车领域中的应用以及优化方向。

具体研究目的包括以下几点：通过深入分析和研究电动汽车变速器的概念和原理，探讨行星齿轮自动变速器在纯电动汽车中的作用和意义，进一步完善电动汽车的整体性能。

通过研究设计了解纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的设计要点和结构特点，分析其与传统汽车变速器的不同之处，为纯电动汽车变速器的优化提供参考。

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计

纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计纯电动汽车的发展已经日渐成熟，越来越多的汽车制造商开始着手开发和生产纯电动汽车。

对于纯电动汽车来说，自动变速器的设计相当关键，能够对汽车的性能和效率产生深远的影响。

本文将对纯电动汽车的两挡行星齿轮自动变速器结构设计进行详细探讨。

我们需要了解自动变速器的基本原理。

自动变速器是一种能够根据汽车速度和驾驶需求自动调整传动比来实现变速的装置。

在传统燃油汽车中，自动变速器的设计非常复杂，通常采用液压系统和离合器来实现不同档位的变速。

但是在纯电动汽车中，传统的自动变速器并不适用，因为电动汽车的动力输出是线性的，不需要像燃油汽车那样根据转速和负载来进行变速。

在纯电动汽车中，传统的自动变速器被行星齿轮自动变速器所替代。

行星齿轮自动变速器利用行星齿轮组来实现不同档位的变速，通过调节不同齿轮组合的接合方式，从而实现不同的传动比。

行星齿轮自动变速器具有结构简单、体积小、效率高等优点，非常适合于纯电动汽车。

接下来我们将重点介绍纯电动汽车的两挡行星齿轮自动变速器的结构设计。

纯电动汽车一般只需要两挡变速，一挡用于起步和低速行驶，二挡用于高速行驶。

因此两挡行星齿轮自动变速器的设计相对简单，但也需要考虑搅速性能、结构紧凑、传动效率等因素。

首先是两挡行星齿轮自动变速器的基本结构。

两挡行星齿轮自动变速器由行星齿轮组、太阳齿轮、行星架和外壳等部件组成。

其中行星齿轮组包括一个太阳轮、几个行星轮和一个环轮，通过这些组件的灵活组合，可以实现两种不同的传动比。

在纯电动汽车中，一般采用电动马达来驱动行星齿轮组的太阳轮，通过控制电动马达的转速和方向，实现两挡变速。

其次是两挡行星齿轮自动变速器的传动原理。

在起步和低速行驶时，电动汽车需要较大的扭矩输出，因此需要较低的传动比。

这时，控制电动马达带动行星齿轮组的太阳轮，使得行星轮和环轮形成一种特定的组合，从而达到较低的传动比。

而在高速行驶时，需要较高的传动比来提高汽车的行驶速度。

纯电动车两挡自动变速器的研发

纯电动车两挡自动变速器的研发简介近几年，纯电动汽车的研究集中在能量储存系统的发展（如动力电池），电驱系统和控制策略，然而，在电池和其他相关的技术取得突破之前，变速器参数的优化对发展电动汽车的性能有很重要的意义。

纯电动汽车变速器参数的设计，特别是齿轮传动比的选择和动力组件的匹配将在动力性能、能量消耗以及续航里程产生重要的影响。

变速器的参数选择得不合理将不能优化汽车的性能，本文用一种新的用于纯电动运动多功能汽车的两级自动变速器取代了固定速比的减速器。

这种变速器有两套齿轮，但没有离合器，由一组电动执行机构控制着齿轮的改变，采用牵引电机主动同步控制以达到高质量换挡过程、电机速度和扭矩相一致的目的。

为了证明提议的两级变速器的有效，下一个仿真模型被开发，仿真分析显示电机主动同步确保减少了电动汽车的动力损失，提高了换挡的舒适性。

两级变速器还有许多其他的优点，它可以降低对电机最大转矩的需求，减少机械传动噪音，优化电机的工作转速区间，同时提高动力传动系统的效率。

1. 两级自动变速器的发展传统的纯电动汽车通常采用固定速比的减速器，为了实现汽车的高性能，牵引电机的输出转矩和最高转速应该足够大，另一方面，速度太高将会导致机械噪音，减短轮轴轴承的使用寿命。

为了发展纯电动运动多功能汽车的性能，开发了一种新的两级变速器，并将其用于第二代汽车，而其他动力组件，包含电机和电池，相比于第一代仍保持不变。

此变速器拥有两套齿轮和一个同步器，但没有离合器，依靠电动执行机构来改变齿轮，为了使变速器紧凑，不同的机构做成一体化。

因此，整个系统看起来很简单，成本也很低。

图1为已开发的EV 动力模型的装配图。

1.1 变速器的控制策略由于电机和变速器之间没有离合器，为了实现高质量的换挡过程，牵引电机采用主动同步控制，同步器被动同步。

图2为升档过程中电机的转矩和速度曲线。

首先，电机进入转矩控制模式，输出转矩为T 1，电机转速为n 1，当我们想升档时，电机改变为怠速模式，输出转矩变为0，然后电动执行机构使得变速器分离一档齿轮，目标转速可表示为：1122)/(n i i n =, (1)在公式(1)中，i 1是一挡齿轮的传动比，i 2是二挡齿轮的传动比。

纯电动车两挡自动变速器的研发

纯电动车两挡自动变速器的研发
黄伟，王耀南，冯坤
（．１湖南大学电气与信息工程学院，长沙４０１，中国；１０２
２湖南大学机械与运载工程学院，．长沙４０１，中国）１０２
摘要：为了改善纯电动汽车驱动系统的性能，开发一种用于纯电动运动多功能汽车的两级自动变速器。应用速比选择原则、换挡控制策略，研究其对于整车性能的影响。仿真结果表明：设计的两挡自动变速器可降低对电机最大转矩和最高转速的需求，减少机械传动噪音，降低变速器输入转速，优化电机的工作转速区间，提高动力传动系统效率。
．
Ｋｅｒｓｕｅｅｅｔｃｅｉｌ；－ｐｅａｓｓｉｎｆｅｔｄｃｒｍｏｏｃｉｙｃｒｎｚｔｎｙｗｏｄ：ｐｒｌｃｒｈｃｔｓｅｄｔｎｍｉｏ；ｘｄｒｉｒｕｅ；ｔｒｔｅｓｎｈｏｉａｉｉｖｅｗｏｒｓｉａｏｅａｖｏ
台架试验表明：采用电机主动同步控制技术，在挡位切换过程中能减少动力中断时间，获得较好的换挡品质。
关键词：纯电动车；两级变速器；固定速比减速器；电机主动同步
中图分类号：Ｕ４９７６．２
Ｉｔｏｕｔｏｎｒｄｃｉｎ
Ｉｃｎｅｒ，ｅｅｒｈｏｕｅｅｅｔｉｅｉｌＣＳｎｎｒｅｔａｓｒｓａｃｎｐｒｌｃｒｃｖｈｃｅｆＵｅｙｏｏ
。
ａｔｅｓｎｈｏｉｔｎｃｎｒｌｅｕｅｅｐｗｅｔｒｐｉｎｉ，ｎｅｐｅｔｎｍｉｉｎａｈｅｅａｈｇｈｔｇｑａｉｃｉｙｃｒｎｚｉｏｔｄｃｓｔｏｒｎｅｒｔｍｅａｄｈｌｓｈａｓｓｏｃｉｉｈｓｉｉｕｌｖａｏｏｒｈｉｕｏｔｔｒｓｖｆｎｔｙ

基于两档双离合器自动变速器的纯电动汽车驱动与换档控制技术研究

基于两档双离合器自动变速器的纯电动汽车驱动与换档控制技术研究1. 本文概述随着全球能源结构的转型和环境保护意识的增强，纯电动汽车（Electric Vehicle, EV）作为新能源汽车的代表，正逐渐成为汽车工业发展的重要方向。

纯电动汽车的性能和效率在很大程度上取决于其驱动系统的设计和控制技术。

本研究聚焦于一种高效的驱动系统——两档双离合器自动变速器（DualClutch Transmission, DCT）在纯电动汽车中的应用。

与传统的单速变速器相比，两档DCT能够提供更宽的齿比范围，从而优化车辆的加速性能和能效。

本文首先介绍了纯电动汽车的发展背景和两档DCT的基本原理，然后详细分析了两档DCT在纯电动汽车中的集成方案和换档控制策略。

通过模拟和实车测试，本研究验证了所提出的驱动与换档控制技术能够有效提升纯电动汽车的动态响应和能源利用效率。

本文讨论了该技术在未来纯电动汽车设计和开发中的应用前景，并指出了需要进一步研究的关键问题和挑战。

2. 纯电动汽车驱动系统概述纯电动汽车（Electric Vehicle, 简称EV）的驱动系统是其核心组成部分，它直接决定了汽车的动力性能、能效以及驾驶体验。

纯电动汽车的驱动系统主要由电池组、电机、电机控制器、传动系统以及相关的辅助系统组成。

电池组作为能量的储存单元，为电动汽车提供必要的电能。

它通常由大量的单体电池组成，并通过电池管理系统（Battery Management System, BMS）进行监控和管理，以确保电池在安全、高效的状态下运行。

电机是纯电动汽车的动力来源，它将电能转换为机械能，驱动汽车行驶。

根据构造和工作原理的不同，电机可以分为多种类型，如永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）、异步电机（Asynchronous Motor）等。

电机的性能直接影响到汽车的加速性能、最高速度以及续航里程。

纯电动汽车用一体化两挡变速电驱动系统开发

指标峰值电压/V 峰值功率/kW 峰值效率/% 功率密度/(kW/L)
参数
800 350 98.5 25
消除了同步环上的扭矩，使在零扭矩状态
下分离或啮合，
同挡位的无缝换挡。
, 可在 0. 1 s 内完成从 18 000 r/min 到 12 000 r/min
的电机转速切换电机转速稳态误差 50 r/min,
上海汽车2021.07
4控制系统
4.1电机控制器(MCU)
在保持
、相对低的制造成本的同
的换挡驱动，开发具
电机
控制的高压控制系统。区别于常规的400 V
电压平台，
电驱动系统工作电压至
800 V，能在相同的功率输出下降低电池电流，从
大大降低系统损耗。
，由 HSM电机具有
电动势特性，采用更高的直流电压以进一
齿轮比分别为16. 1： 1和10.7： 1,
大传动比、
NVH表现和
的矛盾$电子换挡机构(见
图5(b))由电机、滚珠丝杠、导向杆和拨叉组
成，小直的滚珠丝杠
控制，无刷
直流电机与滚珠丝杠配合可 1 200 N的轴向
力，轻巧的换挡拨叉
换挡，滑套位
杆的，与拨叉成一体，可
15%
以上$驻车系统由驻车电机、导杆、棘和棘爪组
WLTT cycle condVions reaches 89%. Aiming at a pura electric SUV modd，the advantages and disadvanta
ges of tCe prototype vehicleO single-stage deceleration scheme and tCe two-shiV electee drive system scheme

新能源电动汽车两档变速器的设计与实现

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 ）IP1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）, 计算结果为0.015 24,代入式（1）,计算结果为P1=13.2kW。

如果车速符合国家标准规定的不低于85碗勺，那么电机的功率还可以选择更小的。

纯电动汽车两挡自动变速器研究开发

纯电动汽车两挡自动变速器研究开发黄伟;王耀南;冯坤;张军【摘要】A new two-speed automatic transmission was developed for electric vehicle, structure & principle, rule of speed ratio selection, vehicle power performance, gradeability and the efficiency characteristic of this transmission are studied. Results show that the two-speed automatic transmission can reduce motor's maximum torque, motor's maximum operating speed, mechanical noise, and transmission input speed, it also optimize motor's working speed range, improve the efficiency of the powertrain. Furthermore, the double wet clutch used can achieve a high shifting quality without power off.%开发了一种应用于某纯电动汽车的新型两挡自动变速器,并对该变速器结构原理、速比选择原则、整车动力性能、爬坡能力及效率特性进行了研究.结果表明,所开发的两挡自动变速器在减小电机最大转矩的同时,可降低电机最高转速、机械传动噪声和变速器输入转速,同时还可优化电机的工作转速区间,提高动力传动系统效率,且由于其采用双湿式离合系统结构,在挡位切换过程中基本无动力中断.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】5页(P17-21)【关键词】纯电动汽车;自动变速器;换挡策略【作者】黄伟;王耀南;冯坤;张军【作者单位】湖南大学;长丰集团;湖南大学;湖南大学;湖南大学【正文语种】中文【中图分类】U463.2121 前言石油资源危机和汽车尾气排放成为以内燃机为动力的汽车所面临的两大技术问题，汽车界势必要寻求低排放、综合利用能源的车辆。

纯电动汽车两档变速器

纯电动汽车是指由车载蓄电池给电机提供电能驱动的车辆，具有零排放、高效率、维修方便等优点。

常用的电池类型有铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等。

蓄电池的比功率和比能量两项指标对电动汽车的加速性能、爬坡性能和续驶里程有着重要影响。

与汽油、甲醇等燃料相比，现有蓄电池的能量密度较低。

在现在城市道路工况下，必须在其比能量、比功率和循环寿命之间做出权衡。

纯电动汽车两挡自动变速器壳体振动特性研究

2023年第47卷第9期Journal of Mechanical Transmission纯电动汽车两挡自动变速器壳体振动特性研究王毅1陈勇1代青林1张浩南1武一民1田乃利2贺伯林1（1 河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室，天津300401）（2 珠海华粤传动科技有限公司，广东珠海519060）摘要以一款纯电动车两挡双离合自动变速器（2DCT）为研究对象，首先，开展变速器壳体模态仿真与试验，验证了壳体有限元模型的准确性；然后，考虑电动机工作效率因素，利用建立的变速器传动系统动力学模型，得到不同转矩工况下的齿轮副传递误差变化规律；分析轴承动态力，并将其作为边界条件，研究了壳体的振动特性；通过分析模态参与因子（Modal Participation Factor，MPF），确定对壳体振动贡献较大的模态阶次；最后，对振动明显区域进行多工况的振动加速度仿真和试验测试，验证了传动系统动力学模型的准确性，进一步明确了2DCT壳体的振动特性。

关键词电动汽车两挡变速器壳体传递误差模态参与因子Research on Vibration Characteristics of Two-Speed AutomaticTransmission Housing for Pure Electric VehiclesWang Yi1Chen Yong1Dai Qinglin1Zhang Haonan1Wu Yimin1Tian Naili2He Bolin1(1 Tianjin Key Laboratory of Power Transmission and Safety Technology for New Energy Vehicles, Hebei University of Technology,Tianjin 300401, China)(2 CNC Driveline Technology Co., Ltd., Zhuhai 519060, China)Abstract The research object is a two-speed double clutch automatic transmission (2DCT) of pure elec⁃tric vehicles. Firstly, the modal simulation and test of the transmission housing are carried out to verify the accu⁃racy of the finite element model of the housing. Then, considering the working efficiency of the motor, through the established dynamic model of the transmission system, the variation law of the transmission error of the gear pair under different torque conditions is obtained. The dynamic force of the bearing is further analyzed and taken as the boundary condition to study the vibration characteristics of the housing. By analyzing the modal participation factor (MPF), the modal order which contributes greatly to the shell vibration is determined. Finally, the vibration acceleration simulation and test of the obvious vibration area under multiple working conditions not only verify the accuracy of the dynamic model, but also further clarify the vibration characteristics of the 2DCT housing.Key words Electric vehicle Two-speed transmission Housing Transmission error Modal partici⁃pation factor0 引言国家“双碳”目标的提出，进一步推动了电动汽车市场的发展。

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。

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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。