純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)虛擬仿真研究

摘 要：純電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)是主要?jiǎng)幽軝C(jī)構(gòu)，其可為汽車提供動(dòng)力來源，在對(duì)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，一般以電機(jī)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、變速器系統(tǒng)為主，通過性能參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)型配置，進(jìn)而為參數(shù)配置提供最優(yōu)方案。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車;傳動(dòng)系統(tǒng);虛擬;仿真

純電動(dòng)汽車作為新能源汽車的一種，具有零污染、零排放的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能環(huán)保。在對(duì)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真時(shí)，主要通過仿真模擬參數(shù)對(duì)汽車的各項(xiàng)操作指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，以此來映射到實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)下的最優(yōu)配置。

一、純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)基準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計(jì)

在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行主體設(shè)計(jì)時(shí)，其參數(shù)一般以變速器傳動(dòng)比值、電機(jī)功率、汽車扭矩、電池容量等為主。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)過程應(yīng)滿足理論型計(jì)算公式的需求，其中包含主驅(qū)動(dòng)方程、參數(shù)轉(zhuǎn)換等，理論型參數(shù)設(shè)計(jì)需以下列公式為主。

二、純電動(dòng)汽車仿真模型建構(gòu)

本文對(duì)于純電動(dòng)汽車仿真模型建構(gòu)使用的系統(tǒng)平臺(tái)為CYC-UDDS，此類循環(huán)工況可精準(zhǔn)的模擬出時(shí)間曲線與速度曲線。在對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)時(shí)，一般以變速器裝置為主，在傳動(dòng)比基準(zhǔn)值的調(diào)節(jié)下，可進(jìn)行降速增矩的操作。變速器機(jī)構(gòu)一般由轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)矩?fù)p耗、模塊控制的德等為主;純電動(dòng)汽車的電機(jī)機(jī)構(gòu)則由功率需求、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速需求、溫度損耗需求為主。電機(jī)是整個(gè)仿真系統(tǒng)內(nèi)的主體，其功率的參數(shù)變化，將對(duì)最終仿真結(jié)果造成直接影響，為此，在對(duì)電機(jī)進(jìn)行模型建構(gòu)時(shí)，應(yīng)對(duì)功率最大值、轉(zhuǎn)矩最大值、功率額定值、轉(zhuǎn)矩額定值等進(jìn)行科學(xué)性計(jì)算，以提升模型建構(gòu)的精準(zhǔn)度。與此同時(shí)，應(yīng)將電機(jī)的溫控影響因素進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析，以求出額定溫度下，對(duì)鉛酸蓄電池的功率損耗，進(jìn)而求出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的輸出效率。

三、仿真及優(yōu)化

（一）仿真結(jié)果

在實(shí)體仿真過程中，是將性能參數(shù)基準(zhǔn)逐項(xiàng)輸入到模型中，在仿真模型的計(jì)算下，可得出純電動(dòng)汽車在該基準(zhǔn)參數(shù)下的實(shí)際性能。

在屬性使控軟件（Auto Size）的應(yīng)用下，對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，通過將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排列，以達(dá)到數(shù)據(jù)基準(zhǔn)下的最優(yōu)配置，進(jìn)而對(duì)汽車的動(dòng)力性能進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最終結(jié)果的優(yōu)化。

通過參數(shù)基準(zhǔn)設(shè)定，可對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)的基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，將得出優(yōu)化后的實(shí)際效果，即純電動(dòng)汽車電機(jī)的最大功率值得到提升，傳動(dòng)比數(shù)值略有增加，其他各項(xiàng)參數(shù)均未發(fā)生改變。為此，將原有性能參數(shù)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，可得出的優(yōu)化后的動(dòng)力性能數(shù)據(jù)參數(shù)。

（二）數(shù)據(jù)分析

通過優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)信息比對(duì)，當(dāng)純電動(dòng)汽車的電機(jī)、蓄電池、傳統(tǒng)系統(tǒng)在同一狀態(tài)下，汽車變速器的傳動(dòng)比值得到優(yōu)化，可滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)值的實(shí)際需求，即為優(yōu)化后的傳動(dòng)比值可與汽車的電機(jī)、電池、傳動(dòng)系統(tǒng)形成最優(yōu)配置，以提升傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力配比，使其滿足汽車的實(shí)際駕駛需求。與此同時(shí)，經(jīng)過數(shù)據(jù)參數(shù)的優(yōu)化，汽車的運(yùn)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)、動(dòng)力性能等均要高于數(shù)據(jù)參數(shù)優(yōu)化前，進(jìn)一步表明純電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)得到優(yōu)化，且可確保最佳配置下的性能參數(shù)優(yōu)化，以此來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)性能的增強(qiáng)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章對(duì)純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)基準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，對(duì)純電動(dòng)汽車仿真模型建構(gòu)流程進(jìn)行研究，并對(duì)最終仿真及優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行探討。在精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息的支持下，可對(duì)參數(shù)信息優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息下的最優(yōu)配置，提升信息參數(shù)與傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配度。

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基金項(xiàng)目：江西科技學(xué)院自然科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目“純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”（ZR1809）

作者簡(jiǎn)介：黃立君（1986-），女，漢族，江西人，碩士，助教，畢業(yè)院校：山東科技大學(xué)，主要研究方向：有限元分析。