溫彤

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基于Cruise的單級主減速器與兩檔位AMT模型仿真

溫彤

（長安大學(xué)汽車學(xué)院，陜西 西安 710064）

文章以某款純電動汽車為研究目標(biāo)，采用Cruise軟件分別搭建單級主減速器模型和兩檔位自動變速器（AMT）模型進(jìn)行動力性和經(jīng)濟(jì)性仿真，結(jié)果表明在NEDC工況下兩檔位AMT模型能夠改善整車經(jīng)濟(jì)性，但動力性相對較差。

純電動汽車；Cruise；NEDC循環(huán)工況

前言

純電動汽車相比于傳統(tǒng)燃油汽車除了環(huán)保、使用維修方便外，還可以進(jìn)行制動能量回收，延長整車?yán)m(xù)駛里程。缺點(diǎn)是電池容量有限且續(xù)駛里程短，增加電池容量可以提升純電動汽車的續(xù)駛里程，但開發(fā)成本高。AMT是在手動變速箱的基礎(chǔ)上輔加了電子控制單元控制離合器的分離與結(jié)合，純電動汽車兩檔位AMT的配置可以改善整車動力性和經(jīng)濟(jì)性。

1 整車參數(shù)及性能指標(biāo)

以某款純電動汽車為研究目標(biāo)，在整車參數(shù)及動力總成參數(shù)確定的情況下選擇兩檔位AMT變速比，一檔滿足整車啟動工況及最大爬坡度要求，保證整車動力性，二檔滿足最高車速要求，通過Cruise仿真分析比較單級主減速器和兩檔位AMT配置的整車動力性和經(jīng)濟(jì)性。

1.1 整車參數(shù)

表1 整車參數(shù)表

1.2 動力總成參數(shù)匹配

表2 動力總成參數(shù)匹配

1.3 整車性能指標(biāo)

表3 整車性能指標(biāo)

2 Cruise建模仿真

2.1 建立整車模型

運(yùn)用Cruise軟件分別搭建單級主減速器和兩檔位AMT整車模型。本文采用Cruise軟件自帶的策略進(jìn)行兩檔位AMT自動換擋控制。

圖1 整車模型

2.2 仿真結(jié)果分析

根據(jù)以上模型對單級主減速器和兩檔AMT模型進(jìn)行建模分析，兩種模型的動力性仿真曲線如圖2和圖3所示，動力性經(jīng)濟(jì)性仿真結(jié)果如表4所示。

表4 兩種方案仿真結(jié)果

圖3 兩檔AMT仿真結(jié)果

動力性能比較：單級主減速器模型0~100km/h加速時間比兩檔AMT模型降低12.5%，80~120km/h加速時間降低1.1%，兩檔AMT在電機(jī)轉(zhuǎn)速高區(qū)域工作時采用的是二檔，變速比小，故兩檔AMT最高車速要高于單級主減速器模型最高車速，車速提升10.7%。

經(jīng)濟(jì)性比較：在NEDC循環(huán)工況模式下兩檔AMT方案比單級主減速器方案百公里耗電減少2.9%。

3 結(jié)語

（1）Cruise軟件建立的單級主減速器模型和兩檔AMT模型在動力性方面單級主減速器模型比兩檔AMT優(yōu)越，但是經(jīng)濟(jì)性相對較差。

（2）兩檔AMT在換擋過程中離合器會出現(xiàn)較大的瞬時沖擊，整車表現(xiàn)為換擋產(chǎn)生較大的瞬時加速度，因此電動汽車兩檔AMT模型需要較為理想的自適應(yīng)控制策略。

（3）單級主減速器傳動效率相比于兩檔位AMT較高，開發(fā)難度小成本低，適用于小型電動汽車傳動系統(tǒng)配置，兩檔位AMT相比于單級主減速器可以降低對電機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)矩的需求，使電機(jī)在高效率區(qū)域工作并改善整車經(jīng)濟(jì)性。

[1] 余志生.汽車?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.1

[2] 魏巍,馮英姿,唐云.基于Cruise的某客車傳動比的優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2014, 52(8): 35-38.

[3] 楊超,張華,周榮,吳志新.基于CRUISE純電動轎車動力學(xué)仿真研究,上海汽車,2006. 10.

Simulation of single main reducer and two position AMT based on Cruise

Wen Tong

( School of automotive engineering, Chang'an University, Shaanxi Xi'an 710064 )

The paper takes one battery vehicle as goal of research,using Cruise to build a single-stage final drive model and a two-speed automatic transmission (AMT) model to Simulate power and economy of vehicle, the results show that the two-speed AMT model can improve the economy under the NEDC condition, but the dynamic performance is worse.

battery vehicle; Cruise; NEDC cycle condition

U469.72

B

1671-7988(2019)08-84-02

U469.72

B

1671-7988(2019)08-84-02

溫彤，碩士研究生，就讀于長安大學(xué)汽車學(xué)院

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.027