王磊

摘 要：在汽車的整個(gè)駕駛過程中始終貫穿著檔位變換，在檔位變換中換擋規(guī)律在其中占據(jù)主導(dǎo)地位。車速、踏板強(qiáng)度等控制參數(shù)都在控制變速器的控制下進(jìn)行自動(dòng)換擋，所以說不同的換擋規(guī)律也從側(cè)面體現(xiàn)出了制定者對(duì)汽車動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性不同的要求。本文主要提出在電機(jī)效率的約束之下如何優(yōu)化電動(dòng)汽車的換擋規(guī)律研究，得到多性能綜合評(píng)價(jià)之下最優(yōu)的換擋規(guī)律。

關(guān)鍵詞：換擋規(guī)律;電機(jī)效率;優(yōu)化

0 引言

中國目前是世界上最大的汽車市場，所以在此基礎(chǔ)之上中國人通過進(jìn)行自主創(chuàng)新以及吸收國外先進(jìn)的技術(shù)資金等讓中國汽車行業(yè)在世界上取得了飛躍式的發(fā)展，產(chǎn)量連年居于世界第一，大大帶動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是伴隨著我國汽車數(shù)量的不斷增加，對(duì)能源的消耗也與之劇增，對(duì)環(huán)境的污染也日益加劇，因此人們逐漸意識(shí)到新能源對(duì)于降低能源消耗以及保護(hù)環(huán)境的重要性，因此在未來的汽車市場中，新能源汽車必然占領(lǐng)主導(dǎo)地位。

1 電動(dòng)汽車換擋規(guī)律現(xiàn)狀

純電動(dòng)汽車所使用的能量為電能，在汽車啟動(dòng)之后整個(gè)駕駛過程實(shí)現(xiàn)零排放，無污染，純電動(dòng)汽車是未來汽車研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。但是目前針對(duì)純電動(dòng)汽車仍然存在著諸多的技術(shù)難點(diǎn)，尤其是在電池方面，電池的能量密度不足以支撐車輛長里程的行駛，并且電池的生產(chǎn)成本比較高，使用壽命比較短等問題亟待解決。還有一個(gè)比較迫切需要解決的問題是電機(jī)問題，和工業(yè)電機(jī)相比較而言，車用電機(jī)所處的工作環(huán)境是十分惡劣的。轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速的變化范圍非常大，給電機(jī)的控制造成了很大的困難，以及對(duì)電機(jī)的尺寸要求等都對(duì)其研究帶來了較大的困難。所以目前研究中繼續(xù)突破的是做好電機(jī)和變速器之間實(shí)現(xiàn)最佳性能匹配，制定最佳的汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)型的換擋規(guī)律，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車的性能提高，促進(jìn)電動(dòng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展。所謂的換擋規(guī)律實(shí)際上就是指在兩個(gè)檔位之間在進(jìn)行自動(dòng)換擋的時(shí)候伴隨著控制參數(shù)發(fā)生變化的變化規(guī)律。通常在有自動(dòng)變速器的車輛中換擋規(guī)律是非常重要的，對(duì)于整個(gè)汽車系統(tǒng)來說換擋規(guī)律相當(dāng)于汽車的大腦。目前在電動(dòng)汽車研究中所使用的變速器多為傳統(tǒng)變速器，其換擋規(guī)律的作用和內(nèi)燃機(jī)是相同的，但是如果根據(jù)電機(jī)的效率和動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行區(qū)分還是存在著一定的差異。根據(jù)控制參數(shù)的不同可以將換擋規(guī)律分為單參數(shù)、兩參數(shù)以及三參數(shù)換擋規(guī)律，如果根據(jù)換擋規(guī)律的制定方法以及計(jì)算方法進(jìn)行分類也可以分為以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的換擋規(guī)律，以約束條件為基礎(chǔ)的換擋規(guī)律以及綜合型的智能換擋規(guī)律三種。

2 電動(dòng)汽車換擋規(guī)律的發(fā)展

2.1 基于經(jīng)驗(yàn)的換擋規(guī)律

首先根據(jù)上面換擋規(guī)律的制定方法所說的以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的換擋規(guī)律的制定就是通過具有優(yōu)秀的駕駛經(jīng)驗(yàn)司機(jī)阿里獲取的，但是通過這種方法所實(shí)現(xiàn)的只是當(dāng)駕駛員的駕駛風(fēng)格以及意圖和行駛環(huán)境等都和換擋規(guī)律相近的時(shí)候才能夠保證汽車可以獲得比較好的性能。但是在實(shí)際操作中駕駛員的狀態(tài)、風(fēng)格、意圖以及駕駛環(huán)境等會(huì)有多種排列組合，所以很難實(shí)現(xiàn)逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)，并且個(gè)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果代表性并不強(qiáng)。并且制定換擋規(guī)律是只是依靠經(jīng)驗(yàn)也很難保證汽車能夠達(dá)到理論性能的最大值。所以想要取得最合理的數(shù)據(jù)，需要針對(duì)不同的駕駛風(fēng)格以及車況、路況等駕駛經(jīng)驗(yàn)等建立數(shù)據(jù)庫，讓該方法可以更加的實(shí)用。

2.2 基于約束條件的換擋規(guī)律

目前大多數(shù)換擋規(guī)律在基于約束條件制定的時(shí)候主要考慮的方面是動(dòng)力性或者是經(jīng)濟(jì)性中某一單項(xiàng)性能的指標(biāo)在其約束之下所能達(dá)到的最佳性能，但是針對(duì)同時(shí)具備電機(jī)效率、動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性的換擋規(guī)律的研究很少，所以在換擋規(guī)律的計(jì)算過程中要盡量做到將電機(jī)效率考慮在內(nèi)，并且保證在滿足電機(jī)工作的高效率前提之下做到能耗低，為汽車的行駛提供必須的動(dòng)力，是未來在電動(dòng)汽車自動(dòng)變速發(fā)展過程中所必須做到的。

2.3 綜合智能換擋規(guī)律

綜合智能換擋規(guī)律的研究當(dāng)前主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車的性能的綜合考慮，包括電動(dòng)汽車的動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)之上，使其各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)都可以得到較好的表現(xiàn)，同時(shí)也能夠做到在滿足駕駛員的駕駛需求之下實(shí)現(xiàn)汽車的整體性能達(dá)到最佳。在綜合智能換擋規(guī)律的研究中最大的優(yōu)勢是充分考慮到了汽車行駛中人性化以及智能化的特點(diǎn)，而這也是未來換擋規(guī)律研究、發(fā)展以及應(yīng)用的主要方向。

3 基于電機(jī)效率純電動(dòng)汽車換擋規(guī)律綜合性能優(yōu)化

在電機(jī)工作中電機(jī)效率是其中最為重要的屬性，同時(shí)電機(jī)效率高低也是評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車性能的重要方面，僅從汽車的動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性的差異上評(píng)價(jià)并不能直觀反映出電機(jī)效率，所以在純電動(dòng)車性能評(píng)價(jià)時(shí)必須對(duì)電動(dòng)汽車的電機(jī)效率、經(jīng)濟(jì)性以及動(dòng)力性等進(jìn)行綜合考慮。在任意踏板強(qiáng)度之下電機(jī)效率的運(yùn)轉(zhuǎn)總是隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加從低效率向高效率變化，開始的低效率時(shí)間很短，主要包括的過程為起步和低速行駛。針對(duì)純電動(dòng)汽車在行駛過程中提高其性能所以將電機(jī)效率作為其約束條件，研究不同的控制策略來保證汽車在高效率行駛中的動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性，保證汽車可以獲得最佳的換擋規(guī)律。

4 結(jié)語

換擋規(guī)律是汽車有機(jī)自動(dòng)變速器研究中的核心技術(shù)，本文主要針對(duì)純電動(dòng)汽車在電機(jī)效率作為約束條件時(shí)保證同時(shí)兼顧汽車的動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律的分析，通過對(duì)換擋規(guī)律的研究做到在以電機(jī)效率為約束條件時(shí)提高純電動(dòng)車最佳性能的換擋規(guī)律。

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