标题：装配两档AMT的电动汽车动力传动参数

一、项目介绍

随着近几十年以来新能源汽车技术的发展，燃油车造成的能源问题以及环境问题越来越严重。传统燃油车的保有量在不断增加，石油资源也在不断消耗，因此，能源短缺问题也凸显出来，尾气排放问题也日渐严重。
科技在不断进步，汽车产业也朝着网联化方向发展，例如小米汽车等知名品牌，电动汽车相比于燃油车有很多优点，比如能源转换效率高、对环境污染小等。随着人们对驾驶舒适性和经济性等要求的不断提高，AMT（电控式自动变速器）成为如今电动汽车的发展趋势。为了进一步提高电机的效率，增大纯电动汽车的续航，其开始向多档化方向优化。
本文在分析国内外研究现状的基础上进行纯电动汽车传动系统匹配，对装配两档AMT纯电动汽车进行仿真优化，利用AVL Cruise软件搭建整车模型，制定合理的动力传动参数匹配，通过模拟仿真来探索不同参数组合（传动比、功率、转矩等）对整车动力性和经济性的影响。或者通过一档和二档仿真前后对比分析，进一步优化纯电动汽车的动力传动参数匹配。

二、文档介绍

理论信息

动力性评价指标
汽车动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三个指标来评价。
（1）最高车速：指汽车在水平良好路面能达到的最高行驶速度，单位为km/h,该指标反映了汽车的动力性能和发动机最大功率。
公式：
（2）加速时间：分为原地起步加速时间和超车加速时间，原地起步加速时间是指汽车从静止状态加速到一定速度所需要的时间，超车加速时间是指汽车从某一较低速度加速到较高速度所需要的时间。
公式
（3）最大爬坡度：指汽车满载时在良好路面上以最低挡位匀速行驶所克服的最大坡度，它体现了汽车的爬坡能力和驱动力。

AMT技术

AMT是电控机械式自动变速器，是在传统手动变速器基础上发展而来的自动变速器。这种变速器延续了手动变速器的齿轮传动结构，通过加装电子控制单元（ECU）、电动或液压执行机构，从而达成自动换挡功能，实现了从手动操作到智能控制的转变 。
AMT的工作原理是：ECU根据车速、油门踏板位置等信号，精确控制离合器的接合与分离以及换挡操作，模拟熟练驾驶员的操作方式。其优点是结构简单、成本低，传动效率高，能较好地兼顾动力性和经济性。缺点是换挡平顺性不如液力自动变速器（AT），在某些工况下可能会出现顿挫感。AMT技术广泛运用于小型汽车和新能源汽车，有助于实现汽车的自动驾驶，并且融入到了我们真实的驾驶场景中。
基于传统干式离合器和手动齿轮变速器， AMT通过加装电子控制系统来实现功能延伸。不过，它与单级主减速器有明显的区别，单级主减速器仅有单一固定的传动比值，不具备多个前进档位可供切换，无法像多档 AMT 那样灵活适配多样的驾驶场景。这种配置通常适用于那些对成本把控很严格，同时对动力性能和变速要求不那么高的车辆，像部分小型电动汽车和城市通勤车就是典型例子。以低速电动汽车为例，为精简构造、削减成本，常常选用单档。然而，由于其档位固定，车辆难以依据多样的行驶状况与驾驶需求灵活变速，在高速行驶或爬坡时，可能无法实现最优动力输出与能源效率。
两档 AMT 作为电控机械式自动变速器的典型代表，具备两个差异化的传动比档位，可以依据车辆实际行驶状况实现智能切换。该变速器以传统手动变速器为基础，增加电子控制单元（ECU）、电动或液压执行机构以及能切换传动比的齿轮换挡组件。通过ECU控制执行机构，实现离合器的接合与分离与挡位切换。常用于对动力性能和燃油经济性有一定要求，行驶工况复杂多变的车辆，如一些中低端乘用车、轻型商用车等。
相比单级主减速器，两档AMT动力输出更灵活，可在不同行驶条件下选择合适档位，提高车辆整体性能。与其他自动变速器相比，结构相对简单，成本较低，传动效率高。

cruise软件介绍

CRUISE软件由奥地利AVL公司开发，是一款车辆动力系统仿真软件，主要进行整车性能计算和燃油经济性分析等。目前被广泛应用于汽车、工程机械与航空航天中。
主要特色有：
（1）有高度参数化的模块系统
提供了许多含不同参数的模块，如动力总成模块（发动机、电机、电池）传动模块（变速箱、差速器），车辆模块（车身、制动系统、轮胎）
（2）可以通过信号流建模
除了物理连接外，还有信号连接，将不同部件的信号流综合起来进行工作。可以集成matlab／simulink的核心算法。
（3）可以实现高精度的驾驶仿真
能模拟真实的驾驶行为，例如换档等。通过这些特色功能，Cruise实现了从零件到整车，从数据点到完整报告，极大地方便了汽车工程师的工作。
下面简单介绍Cruise软件的实现过程。
   Cruise软件的优势：
（1）Cruise 软件凭借极具灵活性的模块化架构，可针对各类汽车传动系统开展高效仿真建模工作。传统燃油汽车和新能源车型都能适用，该软件都能迅速构建完整的整车模型。通过这种模块化设计方式，能够大幅提升车辆系统仿真研究的效率与精准度 。
（2）可以通过设置多个仿真任务来探索整车动力性和经济性的要求，可以进行各部件参数匹配与优化及换挡规律的优化。
（3）其复杂完善的求解器可以确保较快的计算速度，能模拟计算出电动汽车的能耗、动力性、变速箱速比、制动性能等参数，还可以根据仿真结果生成曲线图。
（4）具备黑箱模块和接口模块，方便用户进行复杂的运算，也可以与其他软件进行联合仿真，扩展了软件的功能和应用范围。

如下列举了四种工况，前三种都是高速道路，最后一张为城市道路。可以看出高速道路速度都偏高，而城市道路有频繁启停。百公里耗电量分别为44.62kWh，33.74kWh，27.87kWh，23.65kWh。其中的原因可能是在城市行驶时频繁的刹车可以通过装置回收能量，而高速没有刹车来回收能量；另一方面,高速时空气阻力占主导，较高的速度导致阻力较大，需要的耗电量也越大。

三、运行截图