电动汽车机械自动变速器控制优化策略探究

电动汽车机械自动变速器控制优化策略探究

张峻

山东水利技师学院 255130

摘要：本次研究对电动汽车机械变速器的相关情况实行分析，对电动汽车机械自动变速器性能加以研究，对电动汽车机械自动变速器控制的改进方法进行刍议，旨在不断改进电动汽车机械自动变速器，比如：换挡过程、自动变速器及综合控制等方面的改进，进而有效控制企业生产成本，维护企业的经济效益。

关键词：电动汽车；机械自动变速器；控制优化策略

电动汽车机械自动变速器控制期间，应对其性能进行分析、明确限制电动汽车机械自动变速器发展的原因，并且明确电动汽车机械自动变速器的性能，以便在电动汽车应用过程充分发挥出自动变速器的作用，提高生产效率的同时减少生产投入资金，加速建设企业的发展进程。

一、电动汽车机械变速器的相关情况分析

电动汽车涉及较多学科，系统工程较为复杂自动变速系统。自动变速器中有非常多的类型，如：液力式自动变速器、机械式自动变速器等^[1]。电控机械自动变速器经添加电控单元方式自动换挡，控制系统结构中存在传感器信号采集及换挡执行两个系统，该种电控控制器的性能较佳，且投入资金较少，所以被较多厂家所认可、应用。电动汽车机械变速器控制优化策略，主要应该对电控自动变速箱结构、电动汽车动力、经济和相关影响因素等加以深入分析。

二、电动汽车机械自动变速器性能研究

电动汽车自动变速器可促使电动汽车驾驶时保持稳定，电动汽车形式期间续航时间延长。电动汽车机械自动变速器，作为电动汽车中的新产品，未来发展前景较好，包括不同的电动汽车机械自动变速器，即为电控机械、液压机械、无机机械、双离合机械几种自动变速器，上述几种电动汽车机械自动变速器均存在一定的优势和不足，其中电控机械自动变速器在结构方面和剩余几种比较，更加简单且成本非常低、工作效率比较高，因而较多电动汽车中会选择该种自动变速器^[2]。换挡操作中手动操作装置——电控盒转变，如此一来利于促使电动汽车换挡实现自动化效果，较多传感器可以接收车速、电机、档位等信号，然后传送于控制模块中，通过控制模块输出控制指令，驱动执行机构后换挡处理，以此实现自动换挡的效果。除此之外，电控机械自动变速器工作时，可以接收驾驶员指令，踩油门加速踏板/减速制动，停车、开车时遵循相应指令执行换挡动作，以此缩短电动汽车换挡时间，避免发生电动汽车换挡过程卡顿问题。当前，电动汽车动力方面多使用驱动电机、单级减速器，行驶时驱动电机可为汽车行驶提供动力输出，同时汽车行驶/爬坡时运行速度较快、扭矩要求比较高，故而需加强对电动汽车变速器的控制，经档位切换改善电动汽车动力输出，以此实现不同路段动力性、经济性效果。

三、电动汽车机械自动变速器控制的改进方法刍议

（一）换挡过程优化方法

以往，手动变速器汽车有离合器，驾驶员经离合器对汽车变速，借助离合器切换/连接发动机、变速器动力传输。驾驶员经摘挡、挂挡，以及前进挡、踩离合器等，能够进行换挡操作，离合器作为以往手动挡汽车换挡重要部件。而电动汽车机械自动变速器无离合器，所以需在换挡时对电动汽车动力电机工作模式、控制变速器换挡加以控制，执行机构主要包括电控液动、电控气动、电控电动几个类型，其中电控电动类型直流电机驱动中，会应用主控芯片控制电机扭矩、自动变速箱档位，能够结合传感器信息作以相应的调整，可发挥出灵活的特点。需要注意的是，电动汽车行驶期间易受到四周环境因素影响，如：电动汽车上坡时自动变速器能对电量、制动大小加以控制，这时电动汽车能保持最佳的状态，有效节省能源^[3]。若驾驶员对电动汽车发出干扰指令，系统方面会将驾驶员操作为主转变电动汽车内部控制，产生发生电动汽车行驶安全事故的可能性加大。所以，为提高电动汽车整体性能，应改进电动汽车动力、创新设计变速箱、提高驾驶员的驾驶水平等。自动变速器经自动变速器电脑ECU，对执行机构加以严格控制，如：离合器和制动器，以此获得不同输入、输出的效果，获得不同档位。对电动汽车变速器设计时，需要考虑到电动汽车电铃因素，将机械自动变速器、电量联系起来，以此提升电动汽车性能。电动汽车电量充足条件下，经机械自动变速器控制处理，反之电动汽车电量不足，机械变速箱控制时会产生一系列的问题，比如福：方向控制问题、换挡操作问题。因而，应该降低电动汽车电能损耗，做好电动汽车电池容量处理工作，明确行驶温度和稳定性问题等，在电动汽车机械自动变速器优化中，考虑到驾驶员操作因素、经济性因素、动力性因素等，设计出不同驾驶模式以便满足不同驾驶员的实际需求，如：上坡时选择动力模式，自动换挡爬坡，高速公路路况较好条件下应用经济模式，水平路面驾驶员需灵活切换动力性模式、经济性模式，如此电动汽车性价比得以提高，并且利于驾驶员准确掌握电动汽车自动变速器变速的规律、换挡规律等，于各种环境下优化自动变速器，发挥出自动变速器的应用价值

^[4]。

（二）自动变速器控制优化方法

1、减少换挡时间

减少换挡时间可降低换挡期间受到的冲击，确保换挡的平顺，无离合器系统换挡可达到车辆转速的需要，有效转变转速扭矩、变速器执行机构。同时，应该做好品质评价工作，主要对换挡时间进行客观评价，目的为在最短时间内平稳换挡，对换挡运算速率加以了解。执行相关机构反应较快、换挡速度较快，应确保控制系统对调控、变速器进行协调。

2、降低换挡冲击

多次换挡时应将冲击降到最低，反之会致使驾驶员受到换挡冲击因素所影响，使得驾驶员的驾驶体验下降。

3、有效控制切换变化率

动力电机工作模式包括：调速、自由、例句几种模式，后者即为在正常驾驶期间的模式，档位摘除前会转变为直邮模式，换挡后转变调速模式，可见上述几种档位切换有一定的变化，该种改变需对控制单元自动切换，发挥出电控电动自动变速器的应用优势^[5]。

（三）综合控制方法

明确动力电机扭矩变化率后，确保实时变化率＜最大变化率，将扭矩清零灵活切换例句模式、自由模式。同时，动力电机调速时应加快转速、同步前转速，换挡后对驾驶员驾驶意图进行识别，主要目的：在动力电机切换后减少换挡时间，合理转变自由和例句模式^[6]。

结语：电动汽车机械自动变速器控制优化的重点：减少换挡时间、降低换挡冲击、灵活切换工作模式、提高电动汽车的经济性和动力性等，利于促使驾驶员获得良好的驾驶体验。除此之外，驾驶员应选择适合电动汽车，以便维护自身利益、效益、加大市场份额，有效促进汽车行业的可持续发展，确保交通运行的通畅性、安全性，满足人们出行的需要。

参考文献：

[1]俞灏.探析电动汽车机械自动变速器控制策略优化策略[J].军民两用技术与产品，2018，000(022):122-122.

[2]刘阳.探析电动汽车机械自动变速器控制优化[J].汽车世界，2019，000(022):P.1-1.

[3]付尧，扈建龙，郑雪松，等.液力机械式自动变速器换挡过程综合控制策略研究[J].北京理工大学学报，2018，38(000):161-165.

[4]李天琨，吴斌，陈存玺，等.纯电动车两挡机械自动变速器换挡过程分析及综合控制[J].汽车实用技术，2019，288(09):30-33+39.

[5]黄石.自动变速器匹配对纯电动汽车能耗影响的研究[J].南方农机，2018，049(004):42.

[6]贾丙硕，宋定波，冀永强.电控机械式自动变速器智能换挡策略建模研究[J].汽车实用技术，2019，282(03):59-61.

作者简介：张峻（1982-03），男，汉族，河南长垣，大学本科学士学位、职称副教授、职务山东水利技师学院交通工程系主任，研究方向：新能源汽车电控技术