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公布日期:2017-11-13 作者: 点击:

汽车两档变速器设想取实现剖析

面对资本欠缺的这个世界性题目,各范畴的科技人员不停地正在寻觅可替换能源的计划,同时电动车应用可再生能源电能为动力,很大程度上处理了内燃机汽车熄灭汽油形成的环境污染取资本欠缺题目,同时应用电能为资本的电动车具有较宽阔的工作范围,为此将对驱动机电停止针对性、科学化的参数婚配,设想电动车变速器,包管电动车动力上的收入和能源运用效力更高,设想以电动机高效运转为原则的换挡变速器,并对此停止了实验,整车的能耗低落了百分之六,绝驶里程延伸了百分之七。

媒介

机电的高效率运转是电动车最高车速的保障,同时也是对电能资本的勤俭。流动速比的电动车一样平常对机电的利用率对照低,促使机电处于下转矩、大电流的运转状况,不只虚耗机电并且低落行驶里程。为了知足电动车爬坡、高速和减速等等要求,牵引电动机不只要正在恒功率区供应较下运转速度,并且要正在恒转矩区供应下瞬时转矩,为了低落电动车对动力机电的要求,更大程度上施展其优越性,电动汽车应当多档化,尤其是要优化电动汽车的两档变速器的设想。

一、两档变速器设想理论基础

现有常用的电动汽车两档变速器有AMT构造和DCT构造。接纳AMT构造时,需求运用同步器,此时换挡打击较大。而接纳DCT构造时,因为变速箱只要两个档位,此时单离合器构造会使本钱增添许多。AT自动变速器重要有两品种型,一种为辛普森式行星齿轮变速器,一种为拉维纳式行星齿轮变速器,单排行星齿轮机构活动规律特性方程式如示:n1+an2-(1+a)=0个中: n1为太阳轮转速:n2为齿圈转速;n3为行星架转速:a为齿圈齿数Z2取太阳轮齿数Z1之比即:a=Zz/Z1。

二、设想道理

为使变速器设想越发松散,所设想的两挡变速器接纳行星齿轮式两挡变速道理,将差速器停止集成设想,勾销了传统AT变速器上的液力变矩器和机器油泵,接纳一个小型的电动油泵为体系供应液压动力,经由过程两个高速开关电磁阀离别控低速挡制动器B1和高速挡离合器C1。当B1接合、C1松开时,能够获得一个比较大减速比:当B1松开、C1接合时,则全部行星架输出速比为1:当B1, Cl均分离时,则能够实现空挡运转。

三、机电参数挑选

驱动机电作为纯电动汽车动力源,间接决意整车的机能。相对其他传统电驱动体系,纯电动汽车驱动机电该当有如下特性。

(1)下功率密度、下转矩密度:

(2)低速下转矩和高速恒功率的宽调速局限:

(3)较下的驱动效力、低噪声、低成本:

(4)正在卑劣情况下牢靠事情:

(5)能频仍起动、泊车、加减速,对转矩掌握的静态要求对照下。

己知参数:①传动比i=6.5(单级变速器传动比),机械传动效力ɳ=0.95,驱动轮半径r =0.283m。②转动阻力系数f=0.014。③空气阻力系数GD =0.32。④车辆顶风面积A=1.91。⑤整车质量为1500kg。⑥设定爬坡速度25km/h,爬坡度25%,角度十四度。⑦设定高速匀速行驶的速度为110km/h。经由过程盘算,车辆爬坡时机电的峰值输出功率能到达30kW,峰值转矩能到达176N·m便可。

机电爬坡时效率按75%盘算。需求的机电输入功率为P/0.75。车辆以最高速行驶时机电输出的功率为15kW,转矩为24N·m,转速为6000r/min,以上参数为无风幻想状态下的盘算参数。

凭据无刷直流电机的过载特性和减速要求特性,要预留有局部后备功率,选额定输出功率为25kW的无刷直流电机,可知足高速状况下的功率输出,爬坡时机电过载到38kW的峰值功率,因而,选用额定功率25kW。峰值功率38kW。最高转速6000r/min,峰值转矩180N·m机电。

四、两档变速器传动速比设想

一档正在常用低速段机电要好效力的运转和要知足汽车爬坡功用的要求,二档正在知足常用高速运转段时电秘密连结正在高效运转区,只管低落此时的能源虚耗,这是两档变速器速比挑选的基本条件。档位切换历程中的平顺性掌握题目也是速比挑选历程中的不容忽视的重要一环,过小的2档速比和过大的1档速比能够形成输出总功率不平衡,影响平顺性。

五、换挡设想

为了正在换挡历程中保持变速器的输出转矩平顺转变,必需准确掌握驱动机电的转矩和离合器的滑摩。掌握战略包孕正在转矩响应用线性前馈控制器掌握驱动机电和离合器,而正在惯性响应用PID控制器掌握驱动机电,使离介器卞从动盘的角速度差追随希冀的曲线。凭据转矩相和惯性相传动系的动力均衡方程和连结变速器的输出转矩平顺转变,和无动力中止的击供,推导出转矩相和惯性相时变速器输出转矩的公式,从而肯定了转矩相和惯性相的掌握战略。

接纳二参数换档规律,以车速和油门开度为换挡参数。接纳取传统汽车主动变速换挡规律获得雷同的要领,” 当汽车挂1挡运转正在某一油门开度下时,与该油门开度两挡效力曲线的交点对应的车速为降挡车速,若是没有交点则与1挡效力曲线的末尾车速为降挡车速;当汽车正在2挡运转时,为了防备轮回换挡,降挡车速则是正在降挡车速的基础上停止肯定的换挡提早。

经由过程实验考证,带二档变速功用电动汽车取传统电动的汽车比拟最高车速及最大爬坡度皆有了显着的进步。最高车速进步了22.56km/h,而正在经济性上,接纳两档变速器使整车的能耗低落了百分之六,绝驶里程延伸了百分之七。接纳两档变速器,能够使机电更多天事情正在高效区,其缘由是接纳两档变速器时,机电的事情转矩比接纳流动档减速器小很多,如许便减小了机电的事情电流,低落了机电的烧组消耗,进步了机电的工作效率。

总结:正在电动车的构造上来看,机电的运转效力尤其主要,而两档变速器的设想是包管机电运转效力的严重身分, 两档变速器的传动速比和换挡战略的互相联合会大幅度进步电动车机电的效力,从而到达下运转、少里程、低消耗、低虚耗等诸多长处。经由过程实验也证实了电动车两档变速器的性能指标获得优化,到达预期目的。同时也深信正在将来的生长中会泛起更加优化的设计方案,更高效天应用能源,从而也到达了勤俭资本、保护环境。

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