純粋な電気自動車用のトランスミッション比の最適化と2速オートマチックトランスミッションのシフト品質

1.純粋な電気自動車のトランスミッション比と2速オートマチックトランスミッションのシフト品質の最適化

まとめ：

トランスミッションは、車両ドライブトレインの重要なコンポーネントであり、車両の性能に直接影響します。電気自動車駆動モーターの効率を改善するために、固定速度比電気自動車が変更され、ドライブモーターの効率を改善するために2速トランスミッション比スキームが採用され、それが全体的な車両の電力パフォーマンスを改善し、経済的パフォーマンス。この研究では、純粋な電気自動車用の2速オートマチックトランスミッションのトランスミッション比とシフト品質の最適化に焦点を当てています。

1 。車両の基本パラメーター

電気自動車は、従来のマイクロカーに基づいて研究され、元のサスペンションシステムを保持し、パワーバッテリー用のリチウムマンガン酸バッテリーと駆動モーター用の永久磁石同期モーターを使用しました。包括的な研究の後、車両パラメーターは次のとおりです。フル負荷質量1 350 m/kg、機械的伝達効率0.9、タイヤローリング半径0.258 r/min、風力領域1.868 A/m2、気抵抗係数0.31。 National Standard GB / T 28382-2012の基準と市場のポジショニングによると、車両のダイナミクスインジケーターは次のとおりです。30分最高速度80 km / h。最大クライミング速度20％以上、クライミング速度は4％勾配60 km/h、登山速度は12％勾配30 km/h、作業条件方法はマイレージ≥100kmを駆動します。

2 。駆動モーターパラメーターが決定されます

モーターを選択するときは、モーターが最大効率で動作することを確認し、バッテリーパックのピーク放電速度を考慮することも重要です。

2.1最高速度での駆動モーターの電力の計算

加速抵抗を無視して、水平道路で最高速度で、風速を0にし、モーターの出力電力は

P1は、最高速度での駆動力です。

ηtは機械的透過効率です。

MGは、車両の完全荷重の質量です。

f（u）はローリング抵抗係数です。

UMAXは最大車両速度です。

CDは空気抵抗係数です。

Aは風上エリアです。

どこ

f（u）= 1.2（0.009 8 + 0.002 5 [u/（100 km/h）] + 0.0004 [u/（100 km/h）] 4）。

実際の需要と国際基準によれば、式（2）に従って100 km/hの速度を選択します。計算結果は0.015 24で、式（1）に置き換えられ、計算結果はp1 = 13.2 kWです。 85 km/h以上の国家標準に沿った車両の速度がある場合、モーターパワーも少ないものを選択できます。 。

2.2最大登山時のドライブモーターの電力の計算

ヒルクライミングに必要な電力は、空気抵抗力と加速抵抗力を無視することで計算され、モーター出力電力はf（u）= 0.012 7として計算できます。 KW。

P2は最大の登山運転力です。

私は登山の程度です。

UAは、登るときの最小車両速度です。

2.3ドライブモーターのピーク電力の加速性能の計算

0の風速を想定すると、水平道路上の電気自動車の最大出力は、車両全体の加速プロセスの終わりにあります。

P3は、均一な加速度の終わりに必要な最大電力です。

TAは均一な加速時間です。

UAは、均一な加速の終わりの速度です。

GB/T 28382-2012標準によれば、TAは10秒で、p3 = 21.3 kWは式（2）および（4）に従って計算できます。式（1）によれば、モーターの定格電力は15 kWであり、モーターのピークパワーは式（3）および（4）によると30 kWです。コスト要因と実際の需要を満たすために、モーターは最終的に15 kWの定格電力と30 kWのピーク電力で選択されます。

3.ドライブラインの従来の比率は、駆動条件や運動特性の変化なしに次の比率を使用して伝送の電力パフォーマンスを比較し、伝送比の最適化を実現し、シフト品質を改善することにより決定されます。

3.1単一比率パワーパフォーマンス

最大登山度と最大速度を考慮するために、固定透過率は6.963に選択され、その抵抗とパワーバランス、85 km/hは最大速度を達成し、12％勾配は最大勾配です。クライミングパフォーマンスを満たすために、モーターのピーク電力は45 kWに増加し、達成するために速度は9 000 r/minに増加します。

この場合の主な問題は、バッテリーの排出電力、ギアボックスの潤滑性、およびリバースギアのギアボックス入力シャフトの反転への影響を増やす必要性です。

3.2 2つのギア比のパワーパフォーマンスモーターの電力入力が同じ場合、2つのギアトランスミッションのハイギア比と低ギア比はそれぞれ6.5と10です。

90 km/hは達成できる最大速度ですが、最大登山勾配は20％に達しず、アプローチすることしかできません。したがって、より高い速度とクライミングの程度を達成するには、ドライブモーターからのより高い出力が必要であるため、バッテリーの性能も向上する必要があります。

3.3 5速伝送比の電力パフォーマンス

15 kWの電力定格の場合、5速伝送の最大比と最小比はそれぞれ3.538と0.78であり、メイン削減比は3.765、リバースギア比が3.454です。 96 km/hは、15 kWのパワー定格で5速トランスミッションで達成できる最大速度であり、最大クライミンググラデーションは20％以上であるため、パワーパフォーマンスが効果的に満たされます。 85 km/hの最小標準速度が必要な場合、5速伝送の最大比と最小比はそれぞれ5.494と1.033であり、メイン削減比は4.314、リバースギア比が3.583です。 11 kWの定格電力で、車両は最大速度85 km/h、最大勾配は20％に達することができます。 2つのギアを使用すると、バッテリー排出電力要件は30 kWで、排出乗数は1.28です。 5つのギアを備えたバッテリーは、排出量0.64で、電力パフォーマンスを満たすために15 kWの放電電力を提供する必要があります。したがって、5速伝送を使用すると、バッテリーの性能要件が大幅に削減されます。

3. 4 3種類の伝送の比較

上記の分析に基づいて、モーターが15 kWの電力定格で選択されている場合、3つの送信の最大速度と3つの送信の最大ヒルクライムを表1に示します。 15 kWモーターと5速トランスミッションにより、最大速度と最大勾配を達成できます。

エネルギー消費に関しては、同じ条件下では、5速伝送の最小出力出力は11 kW、2速伝送の最小出力は15 kW、単速トランスミッションは45 kWです。

エネルギー消費に関しては、5速伝送が最低です。

3.結論

この研究では、純粋な電気自動車の2速オートマチックトランスミッション比は、単速トランスミッション比よりも優れているが、5速伝送比よりもわずかに悪いことを示しています。したがって、2速トランスミッションを備えた純粋な電気自動車の場合、従来の比率を改善し、最大速度と最大登山度を達成するために、5速トランスミッションを使用してトランスミッションを改善できます。 。この段階では、5速トランスミッションはすでに産業開発を達成していますが、2速伝送開発の結果は明らかに明らかではないため、既存の技術と成果に5速トランスミッションを直接適用して、研究の削減を達成できます。開発コストは、バッテリー上の5速トランスミッションですが、モーターの要件は高くありません。これは、将来の電気自動車開発の主な方向です。