基于Cruise的单级主减速器与两档位AMT模型仿真

温彤



基于Cruise的单级主减速器与两档位AMT模型仿真

温彤

（长安大学汽车学院，陕西 西安 710064）

文章以某款纯电动汽车为研究目标，采用Cruise软件分别搭建单级主减速器模型和两档位自动变速器（AMT）模型进行动力性和经济性仿真，结果表明在NEDC工况下两档位AMT模型能够改善整车经济性，但动力性相对较差。

纯电动汽车；Cruise；NEDC循环工况

前言

纯电动汽车相比于传统燃油汽车除了环保、使用维修方便外，还可以进行制动能量回收，延长整车续驶里程。缺点是电池容量有限且续驶里程短，增加电池容量可以提升纯电动汽车的续驶里程，但开发成本高。AMT是在手动变速箱的基础上辅加了电子控制单元控制离合器的分离与结合，纯电动汽车两档位AMT的配置可以改善整车动力性和经济性。

1 整车参数及性能指标

以某款纯电动汽车为研究目标，在整车参数及动力总成参数确定的情况下选择两档位AMT变速比，一档满足整车启动工况及最大爬坡度要求，保证整车动力性，二档满足最高车速要求，通过Cruise仿真分析比较单级主减速器和两档位AMT配置的整车动力性和经济性。

1.1 整车参数

表1 整车参数表

1.2 动力总成参数匹配

表2 动力总成参数匹配

1.3 整车性能指标

表3 整车性能指标

2 Cruise建模仿真

2.1 建立整车模型

运用Cruise软件分别搭建单级主减速器和两档位AMT整车模型。本文采用Cruise软件自带的策略进行两档位AMT自动换挡控制。

图1 整车模型

2.2 仿真结果分析

根据以上模型对单级主减速器和两档AMT模型进行建模分析，两种模型的动力性仿真曲线如图2和图3所示，动力性经济性仿真结果如表4所示。

表4 两种方案仿真结果

图3 两档AMT仿真结果

动力性能比较：单级主减速器模型0~100km/h加速时间比两档AMT模型降低12.5%，80~120km/h加速时间降低1.1%，两档AMT在电机转速高区域工作时采用的是二档，变速比小，故两档AMT最高车速要高于单级主减速器模型最高车速，车速提升10.7%。

经济性比较：在NEDC循环工况模式下两档AMT方案比单级主减速器方案百公里耗电减少2.9%。

3 结语

（1）Cruise软件建立的单级主减速器模型和两档AMT模型在动力性方面单级主减速器模型比两档AMT优越，但是经济性相对较差。

（2）两档AMT在换挡过程中离合器会出现较大的瞬时冲击，整车表现为换挡产生较大的瞬时加速度，因此电动汽车两档AMT模型需要较为理想的自适应控制策略。

（3）单级主减速器传动效率相比于两档位AMT较高，开发难度小成本低，适用于小型电动汽车传动系统配置，两档位AMT相比于单级主减速器可以降低对电机输出功率和转矩的需求，使电机在高效率区域工作并改善整车经济性。

[1] 余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社,2010.1

[2] 魏巍,冯英姿,唐云.基于Cruise的某客车传动比的优化[J].农业装备与车辆工程,2014, 52(8): 35-38.

[3] 杨超,张华,周荣,吴志新.基于CRUISE纯电动轿车动力学仿真研究,上海汽车,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

温彤，硕士研究生，就读于长安大学汽车学院

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.027