电动乘用车用两挡变速器匹配设计与仿真分析

基于AVL Cruise对直驱方案和两挡变速器方案进行了动力传动系统匹配设计与仿真;根据匹配结果对两挡变速器进行了结构设计,包括关键零件的参数计算、静力学分析和模态分析;通过对比两种方案在各种工况下的电机电流、转矩和电池电流,明确了两挡变速器对整车经济性和动力性的影响。结果表明,在各工况下,关键零件承受最大载荷时满足强度要求且未发生共振;两挡变速器方案可降低对驱动电机转矩和峰值电流的需求,提高系统效率,从而提高整车经济性,有效增加续驶里程。相关研究可为纯电动车动力传动系统的选择提供参考。     

两挡变速器增程式电动汽车动力性研究

为了提高增程式电动汽车的动力性,以某无变速器的增程式电动汽车为研究对象,基于整车基本参数和动力性能参数,合理匹配两挡变速器。运用CRUISE软件对整车的动力性进行仿真,验证动力性参数匹配的合理性。仿真结果表明：在增程式电动汽车上搭载两挡变速器的方案是可行的,最高车速提高了7.4%、爬坡度增加了19.5%,百公里加速时间缩短了3.4%,整车的动力性比原来有所提高,为后期增程式电动汽车的实车改造提供了参考依据。     

两挡纯电动汽车传动系统参数优化和试验对比

为提高纯电动汽车驱动效率,参照一款两挡双离合(DCT)纯电动汽车,改用两挡机械式自动变速器(AMT)传动系统方案,建立多目标遗传算法的参数匹配模型。以电机峰值功率和峰值扭矩为综合设计目标,以整车动力性指标为限制条件,优化电机参数;为增加纯电动汽车续驶里程,优化传动系统高效工作区间,以整车综合工况电池耗电量最小为设计目标,以整车动力性指标和平顺性指标为约束条件,运用全局优化遗传算法对纯电动汽车两挡AMT齿轮速比进行优化,并与纯电动两挡匹配车型和纯电动两挡DCT试验车型作对比。研究结果表明：相较于纯电动两挡匹配车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了5.79%,NEDC工况续驶里程提升了0.31%,HWFET工况续驶里程增加了1.44%;相较于纯电动两挡DCT试验车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了10.31%,NEDC工况续驶里程增加了5.85%。     

10速自动变速器传动机构研究

研究了杠杆法和自动变速器行星齿轮机构。构造一个由拉威娜式行星齿轮机构串联一个辛普森式行星齿轮机构的四行星排新机构,基于杠杆法对该机构传动路线进行分析,得出7种满足自动变速器换挡要求的传动方案,其中5种方案可实现9个前进挡、2种方案可实现10个前进挡。为多档变速器开发研究提供一种理论参考。     

基于杠杆法的ZF9速自动变速器传动路线和挡位扩展分析

汽车自动变速器多采用行星齿轮传动,并有向多挡化发展趋势,有效分析和设计多挡变速器传动机构的方法是广大科研人员追求的目标。基于杠杆法对ZF新开发出的9速自动变速器的四排行星齿轮变速机构的结构和传动方案进行了分析,进行各挡传动比计算。不改变原结构,增加一个制动器,使原变速器具有3个后挡,扩展了变速器的变速范围。为多挡自动变速器传动方案设计及结构分析提供理论参考。     

多挡变速器对电动汽车动力性与经济性的影响分析

针对固定速比纯电动汽车存在着驱动电机高效区利用率偏低和对驱动电机与动力电池要求高等问题,提出了变速器多挡化解决方法。在固定速比变速器传动方案的研究基础上,设计了两挡和三挡电控机械式自动变速器(AMT)2种方案,并对动力系统速比进行参数匹配。运用Cruise仿真软件平台搭建整车模型,对0～100 km/h加速性能、最大爬坡度以及NEDC循环工况续驶里程等工况进行了仿真试验,对比分析仿真结果,加装两挡和三挡AMT的爬坡能力、最高车速以及汽车续驶里程均优于固定速比变速器。对比三挡AMT传动方案和两挡AMT传动方案,增加挡位数并没能使汽车的经济性和动力性发生质的提升,而挡位过多使得动力系统结构趋于复杂,存在换挡平顺性等缺陷,因此两挡AMT传动方案相对而言具有综合性的优势。     

基于Cruise和Isight的两挡电动汽车传动系统匹配与优化

针对两挡电动汽车动力传动系统匹配与优化问题,根据整车设计参数及目标要求,通过理论计算对纯电动汽车驱动电机、动力电池、变速器等核心部件进行动力性匹配,运用Cruise仿真软件建立目标车辆的整车模型,并对匹配结果进行仿真验证.在动力性满足设计要求的前提下,为进一步改善经济性,搭建Cruise和Isight联合仿真模型,采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),对传动系统传动比进行多目标优化,获得兼顾动力性和经济性的最优方案.优化结果表明,优化后NEDC(New european driving cycle)循环工况下电耗比优化前降低了0.38 kWh/100 km,经济性提高2.4％;0～100 km/h加速时间比优化前降低0.95 s,动力性提高7.5％.     

紧凑型纯电动汽车动力系统匹配与性能仿真

针对某款紧凑型纯电动汽车的设计要求,以整车动力性和经济性为匹配目标,运用汽车纵向动力学理论确定驱动电机型号和动力电池参数。在动力系统速比的约束下,完成了固定速比变速器、两挡电控机械式自动变速器(AMT)动力传动2种方案的设计。利用Cruise软件平台搭建整车动力系统模型,对NEDC循环工况续驶巡航、100km/h加速时间以及最大爬坡度等工况进行了仿真试验。结果表明,所设计的传动方案均能满足整车性能设计要求,动力系统参数选取合理。通过方案对比分析,两挡AMT在整车动力性和经济性上都优于固定速比变速器。     

基于Cruise的纯电动客车动力传动系统优化匹配研究

电动公交传动系统布置方式直接影响着整车的动力性和经济性,同时对电机的参数选择有较大的影响。采用多档传动系统可以提高电动公交车性能,降低对电机的要求,延长续驶里程。根据Cruise的仿真要求,建立了纯电动公交车的整车、电机、离合器、变速器、车轮和驾驶室的数学模型。对"电机+离合器+五挡AMT"的传动系统进行了动力性和经济性的仿真,并与"电机直驱"和"电机+两挡变速器"的传动系统动力性和经济性进行了对比。对比表明"电机+离合器+五挡AMT"方案明显优于其他方案。     

莱佩莱捷式行星齿轮机构自动变速器设计研究

通过对公开的莱佩莱捷式行星齿轮机构进行结构分析,提出基于杠杆法建立速度矢量图进行可行换挡序列搜索的优选方法。该方法将自动变速器行星齿轮机构的基本元件以及所有可能的换挡执行元件都转化为等效杠杆坐标系上的点,绘制出所有可能挡位的速度矢量图,并对挡位进行分类;根据变速器的换挡逻辑要求和换挡执行元件数量作为约束条件确定换挡序列,推导出各挡传动比;计算速度矢量图中各线段的比例以及行星齿轮机构有序杠杆图的特征参数,从而确定机构所有构件的属性;通过绘制平面图,检测配置换挡执行元件机构的平面性。利用该方法实现对6～10速莱佩莱捷式行星齿轮机构的优选。结果表明,6速的两个结构和8速的一个结构与公开的专利相同,验证了方法是正确可行的。