【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ety of sciences and techniques, especially for the dynamic performance and driving range improvements, and costs reduction. In consideration of development cost and time, the establishment of simulation model can contribute to the performance analysis of EV. This thesis researches the method of calculation of dynamic system matching, and the design of some important parameters. We choose and design an available plan of EV powertrain system. Following the dynamic requires, with the knowledge referred to the automobile theories, we do the design of important parameters from dynamic system and matching calculations. By the simulation of the design, we start the dynamic system calculations. After getting the results of calculations, we choose one model electromotor as what we reference. The simulate model of electromotor is established, then the cycle run experiment\climbing performance experiment\acceleration of all gears without slip experiment are established in Cruise. After the finish of experiments environment establishment, we can start the simulation experiments. And the analysis is taken after we get the results of the experiments then. Through the analysis, we know that the chosen electromotor cannot meet the requirement of acceleration but can meet requirements of the climbing performance. Then we pare the results with the RevTorque data we got from the test bench, we get the reason why the electromotor cannot meet the requirements of design, and this process proves the reliability of Cruise. Key words EV transmission powertrain matching simulation Cruise 論文 引 言 第一章 緒 論 電動(dòng)汽車研發(fā)的意義 眾所周知，當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)成為了 “輪子上的社會(huì) ”，人類越來越依賴于各種各樣的交通工具。其中，汽車無疑是應(yīng)用最廣泛，人類依賴程度最高的交通 方式。 據(jù)估計(jì)，到 2021年底，世界汽車保有量將達(dá)到 10億輛。據(jù)有關(guān)媒體報(bào)道，中國(guó)的機(jī)動(dòng)車保有量在 2021年就已經(jīng)突破 ，而在 2021年，我們國(guó)家更是成為世界第一大汽車市場(chǎng)，產(chǎn)銷量分別為 。 面對(duì)如此巨大的汽車保有量，我們不得不面臨隨之而來的資源和環(huán)境壓力。眾所周知，汽車普遍依賴石油資源，而石油資源是不可再生的，一旦石油資源枯竭，世界的車輪將停轉(zhuǎn)。不僅如此，汽車尾氣和汽車噪聲帶來的巨大污染也越來越受到人們的重視。在一些大城市，交通高峰時(shí)期的城市環(huán)境已經(jīng)令人無法忍受 。據(jù)報(bào)道，墨西哥城由于三面環(huán)山且位于海平面以上 7400 英尺（合 2220 米），這所城市的煤煙和來自城區(qū) 400萬輛汽車的尾氣全部被高空的云彩捕獲，導(dǎo)致每年有300天出現(xiàn)過高的臭氧含量水平。 不僅如此，由于資源和環(huán)境壓力所產(chǎn)生的燃料價(jià)格的上漲也是關(guān)乎我們生活的重要方面。從 1998年到 2021年，我國(guó)的汽油價(jià)格經(jīng)歷了 40次調(diào)整，價(jià)格也從 元 /升上漲到了 元 /升，上漲幅度達(dá)到了 267%。具體價(jià)格一覽，詳見下表所列。而從 2021年到 2021年 4月，發(fā)改委又多次調(diào)整油價(jià)，最新一次調(diào)整后國(guó)內(nèi)汽柴油最高零售價(jià)均 價(jià)分別為 8220元 /噸和 7480元 /噸。 面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)，我們不得不尋找一個(gè)可以解決的方案。毫無疑問，尋找一種可再生的并且清潔的能源是我們解決這一矛盾的切實(shí)方法。 就目前的情況來說，新能源汽車的研究主要集中在混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車（ BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車（ FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。 而相對(duì)于其他新能源汽車，只有純電動(dòng)汽車能夠做到零污染、零排放，低噪聲，無疑是最為理想的新能源汽車。 論文 表 1 19982021年汽油價(jià)格一覽。 調(diào)整次數(shù) 調(diào)整日期 調(diào)整后價(jià)格 調(diào)整次數(shù) 調(diào)整日期 調(diào)整后價(jià)格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19986 19996 20212 20215 20216 20217 20218 20219 20219 20219 20219 20211 20212 20213 20214 20215 20216 20217 20218 20219 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 20219 20213 20214 20215 20211 20212 20215 20217 20211 20213 20218 20213 20215 20216 20217 20213 20215 20211 20212 20216 世界上很多國(guó)家把發(fā)展電動(dòng)汽車作為其發(fā)展新能源戰(zhàn)略的重要組成部分。西班牙首相薩帕特羅日前表示，歐盟計(jì)劃啟動(dòng)一項(xiàng)全新的項(xiàng)目，來支持電動(dòng)汽車的發(fā)展。冰島政府則計(jì)劃到 2021年將全國(guó)所有汽車都更換為電動(dòng)汽車，成為世界上首個(gè)推行該政策的國(guó)家。波蘭政府如今也在加速發(fā)展充電設(shè)備，還得到了歐盟的資金支持。葡萄牙政府則與雷諾及日產(chǎn)達(dá)成了協(xié)議，一起打造全國(guó)性的充電網(wǎng)絡(luò)。此外，遍布?xì)W洲的 50 家電力公司及能源企業(yè)于去年表示，將早于國(guó)際社會(huì)制定出汽車充電標(biāo)準(zhǔn)。 目前，日本的豐田和本田兩家汽車公司已批量生產(chǎn)銷售混合動(dòng)力汽車。豐田的PRIUS 論文 混合動(dòng)力轎車已于 2021年開始出口北美、歐洲等 20多個(gè)國(guó)家，該車綜合節(jié)油率達(dá) ％。全球混合動(dòng)力車的銷量已達(dá) 萬輛．豐田汽車公司已占有全球混合動(dòng)力汽車市場(chǎng) 90％的份額。豐田汽車公司還相繼推出了 ESTIMA 混合動(dòng)力汽車和搭載軟混合動(dòng)力系統(tǒng)的 CROWN 轎車。在普及混合動(dòng)力系統(tǒng)的低燃耗、低排放和改善行駛性方面走在了世界前列，并在美國(guó)市場(chǎng)占了主導(dǎo)地位。本田汽車公司開發(fā)的混合動(dòng)力汽車也投放市場(chǎng)，供不應(yīng)求。 13產(chǎn)汽車公司也已經(jīng)于 2021年向美國(guó)市場(chǎng)銷售混合動(dòng)力汽車。日本還設(shè)定了 在 2021 年之前在國(guó)內(nèi)普及 5 萬輛燃料電池汽車的目標(biāo)。 美國(guó)的三大汽車公司在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化方面和日本有一定差距，只是小批量生產(chǎn)和銷售純電動(dòng)汽車。通用、福特和克萊斯勒汽車公司分別投入 億、 億和 8480萬美元進(jìn)行為期 5年的電動(dòng)汽車研發(fā)，已推出 3款混合動(dòng)力汽車概念車。 法國(guó)是最積極研制和推廣電動(dòng)汽車的國(guó)家之一。法國(guó)政府、法國(guó)電力公司、標(biāo)致 —雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司共同承擔(dān)開發(fā)和推廣電動(dòng)汽車的協(xié)議，共同合資組建了電動(dòng)汽車的電池公司。法國(guó)標(biāo)致 —雪鐵龍汽車公司研發(fā)的電動(dòng)貨車和4座電動(dòng)轎車已投人生產(chǎn)， 雷諾汽車公司的電動(dòng)轎車投放在羅切里市試驗(yàn)。 1997年，法國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)量達(dá)到 2021輛左右。 2021年法國(guó)政府、電力公司與汽車公司簽訂協(xié)議，在 20個(gè)城市推廣電動(dòng)汽車，使全國(guó)電動(dòng)汽車保有輛達(dá)到 10萬臺(tái)。 此外，英國(guó)生產(chǎn)和使用電動(dòng)汽車已有 50年之久，目前全國(guó)已擁有 40萬輛電動(dòng)車。瑞士為防止環(huán)境污染，在旅游區(qū)只用電動(dòng)汽車。瑞典的 VOLVO公司，意大利的菲亞特公司等都不惜投入巨額資金，研發(fā)新一代電動(dòng)汽車，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。丹麥、奧地利、捷克、匈牙利等也都在開展電動(dòng)汽車的研發(fā)工作。 電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 電動(dòng)汽車一般由車身、底盤、動(dòng)力系統(tǒng)等組成。其車身和底盤與傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)相類似，或者甚至是有所簡(jiǎn)化。故電動(dòng)汽車的車身和底盤不是 但是電動(dòng)汽車使用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，動(dòng)力輸出到傳動(dòng)系后，其過程和傳統(tǒng)車輛相一致，甚至還因?yàn)殡妱?dòng)汽車的相關(guān)特性而有所簡(jiǎn)化。電動(dòng)機(jī)的能量來自于動(dòng)力電池。由此可見，電動(dòng)汽車的構(gòu)造相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單。電動(dòng)汽車中的關(guān)鍵技術(shù)便是對(duì)控制流程中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)和整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行精確有效的控制，目前這一方面，也是電動(dòng)汽車科研力量的研究重心。 論文 圖 1 電動(dòng)汽車的控制流程圖 發(fā)展純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：它 本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少。由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對(duì)石油資源日見枯竭的擔(dān)心。純電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比 經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高。而且電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修，相對(duì)于傳統(tǒng)汽車來說，有著更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此研發(fā)電動(dòng)汽車不僅有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，而且市場(chǎng)前景也很廣闊。正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè) “熱點(diǎn) ”。 但是純電動(dòng)汽車業(yè)面臨很多困難。目前蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少，還因純電動(dòng)車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購買價(jià)格較貴，至于使用成本，有些使用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的 1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。 對(duì)于純電動(dòng)車而言，目前 最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，純電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需 論文 要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。 不僅如此，人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，盡管純電動(dòng)汽車的一些基礎(chǔ)技術(shù)，如電動(dòng)機(jī)技術(shù)、電池技術(shù)有著上百年的發(fā)展歷史，而簡(jiǎn)單原始的電動(dòng)汽車也有百年左右的發(fā)展歷程。但是當(dāng)我們用現(xiàn)代汽車運(yùn)用眼光審視他們的時(shí)候，并且希望把這些技術(shù)整合到現(xiàn)代的汽車上時(shí)，卻表現(xiàn)一切不盡如人意。而 傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，在面對(duì)電機(jī)和電池技術(shù)的掣肘時(shí)，也往往一籌莫展。 研究的關(guān)鍵技術(shù) 確定傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配首先要考慮：電動(dòng)汽車經(jīng)常行駛在市區(qū)車流密度較大的情況下，行駛速度為 30～ 50km/h左右，故首先考慮去掉傳動(dòng)比小于 1的兩個(gè)擋位 (四、五擋 ) ；另一方面，由于電動(dòng)汽車經(jīng)常行駛的路面質(zhì)量較好，很少有起伏不平或較大坡度， 故去掉原變速器的爬坡?lián)?(一擋 )。那么接下來的工作就是從二、三擋中確定一個(gè)能夠滿足整車技術(shù)要求的擋位。但如果此