王磊

摘 要：在汽车的整个驾驶过程中始终贯穿着档位变换，在档位变换中换挡规律在其中占據主导地位。车速、踏板强度等控制参数都在控制变速器的控制下进行自动换挡，所以说不同的换挡规律也从侧面体现出了制定者对汽车动力性以及经济性不同的要求。本文主要提出在电机效率的约束之下如何优化电动汽车的换挡规律研究，得到多性能综合评价之下最优的换挡规律。

关键词：换挡规律;电机效率;优化

0 引言

中国目前是世界上最大的汽车市场，所以在此基础之上中国人通过进行自主创新以及吸收国外先进的技术资金等让中国汽车行业在世界上取得了飞跃式的发展，产量连年居于世界第一，大大带动了我国经济的发展。但是伴随着我国汽车数量的不断增加，对能源的消耗也与之剧增，对环境的污染也日益加剧，因此人们逐渐意识到新能源对于降低能源消耗以及保护环境的重要性，因此在未来的汽车市场中，新能源汽车必然占领主导地位。

1 电动汽车换挡规律现状

纯电动汽车所使用的能量为电能，在汽车启动之后整个驾驶过程实现零排放，无污染，纯电动汽车是未来汽车研究领域的发展趋势。但是目前针对纯电动汽车仍然存在着诸多的技术难点，尤其是在电池方面，电池的能量密度不足以支撑车辆长里程的行驶，并且电池的生产成本比较高，使用寿命比较短等问题亟待解决。还有一个比较迫切需要解决的问题是电机问题，和工业电机相比较而言，车用电机所处的工作环境是十分恶劣的。转矩以及转速的变化范围非常大，给电机的控制造成了很大的困难，以及对电机的尺寸要求等都对其研究带来了较大的困难。所以目前研究中继续突破的是做好电机和变速器之间实现最佳性能匹配，制定最佳的汽车动力性和经济型的换挡规律，实现纯电动汽车的性能提高，促进电动汽车领域的发展。所谓的换挡规律实际上就是指在两个档位之间在进行自动换挡的时候伴随着控制参数发生变化的变化规律。通常在有自动变速器的车辆中换挡规律是非常重要的，对于整个汽车系统来说换挡规律相当于汽车的大脑。目前在电动汽车研究中所使用的变速器多为传统变速器，其换挡规律的作用和内燃机是相同的，但是如果根据电机的效率和动力性以及经济性等方面进行区分还是存在着一定的差异。根据控制参数的不同可以将换挡规律分为单参数、两参数以及三参数换挡规律，如果根据换挡规律的制定方法以及计算方法进行分类也可以分为以经验为基础的换挡规律，以约束条件为基础的换挡规律以及综合型的智能换挡规律三种。

2 电动汽车换挡规律的发展

2.1 基于经验的换挡规律

首先根据上面换挡规律的制定方法所说的以经验为基础的换挡规律的制定就是通过具有优秀的驾驶经验司机阿里获取的，但是通过这种方法所实现的只是当驾驶员的驾驶风格以及意图和行驶环境等都和换挡规律相近的时候才能够保证汽车可以获得比较好的性能。但是在实际操作中驾驶员的状态、风格、意图以及驾驶环境等会有多种排列组合，所以很难实现逐一进行实验，采集数据，并且个别实验结果代表性并不强。并且制定换挡规律是只是依靠经验也很难保证汽车能够达到理论性能的最大值。所以想要取得最合理的数据，需要针对不同的驾驶风格以及车况、路况等驾驶经验等建立数据库，让该方法可以更加的实用。

2.2 基于约束条件的换挡规律

目前大多数换挡规律在基于约束条件制定的时候主要考虑的方面是动力性或者是经济性中某一单项性能的指标在其约束之下所能达到的最佳性能，但是针对同时具备电机效率、动力性以及经济性的换挡规律的研究很少，所以在换挡规律的计算过程中要尽量做到将电机效率考虑在内，并且保证在满足电机工作的高效率前提之下做到能耗低，为汽车的行驶提供必须的动力，是未来在电动汽车自动变速发展过程中所必须做到的。

2.3 综合智能换挡规律

综合智能换挡规律的研究当前主要是实现对电动汽车的性能的综合考虑，包括电动汽车的动力性以及经济性的评价指标基础之上，使其各个评价指标都可以得到较好的表现，同时也能够做到在满足驾驶员的驾驶需求之下实现汽车的整体性能达到最佳。在综合智能换挡规律的研究中最大的优势是充分考虑到了汽车行驶中人性化以及智能化的特点，而这也是未来换挡规律研究、发展以及应用的主要方向。

3 基于电机效率纯电动汽车换挡规律综合性能优化

在电机工作中电机效率是其中最为重要的属性，同时电机效率高低也是评价电动汽车性能的重要方面，仅从汽车的动力性以及经济性的差异上评价并不能直观反映出电机效率，所以在纯电动车性能评价时必须对电动汽车的电机效率、经济性以及动力性等进行综合考虑。在任意踏板强度之下电机效率的运转总是随着电机的转速增加从低效率向高效率变化，开始的低效率时间很短，主要包括的过程为起步和低速行驶。针对纯电动汽车在行驶过程中提高其性能所以将电机效率作为其约束条件，研究不同的控制策略来保证汽车在高效率行驶中的动力性以及经济性，保证汽车可以获得最佳的换挡规律。

4 结语

换挡规律是汽车有机自动变速器研究中的核心技术，本文主要针对纯电动汽车在电机效率作为约束条件时保证同时兼顾汽车的动力性以及经济性换挡规律的分析，通过对换挡规律的研究做到在以电机效率为约束条件时提高纯电动车最佳性能的换挡规律。

参考文献：

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