文献综述
- 背景
1.纯电动汽车的发展
我国电动汽车研究始于20世纪60年代，在1980年后得到了快速发展。2001年，我国启动了“863”计划电动汽车重大专项。2009年，国务院出台的《汽车产业调整和振新计划》中提出了新能源汽车战略。随着石油危机和环境保护的要求日益强烈，国家出台了许多政策给予电动汽车研究支持。因此许多国内汽车厂商，如比亚迪、北汽新能源等都投入大量的资金和人力研究电动汽车并取得了一定的成果，但与国外的研究还是有一定的差距。 国外的起步早，并在19世纪末达到一次高潮，但进入20世纪后，随着内燃机技术的进步与福特流水线的产生，内燃机车大量普及，电动汽车研究受到了冲击而逐渐萎缩。美国政府以能源部为中心，逐年增大对电动汽车的研发投入力度，各州政府也纷纷制定政策引导电动汽车的发展。美国主要以通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司为主导，从1991年起开始对电动汽车车用电池技术进行研究。2016年7月，由多家国家实验室和大学共同组建了名为“电池500”的研究中心，，旨在延长电动汽车行驶里程和降低电动汽车造价。日本在1965年将电动汽车研发列入国家项目，并成立了日本电动汽车协会。1997年组建了锂电池电力储存技术项目研发联盟研究车用锂电池。目前，日本已经下形成了成熟的电动汽车生产和研发体系。欧洲更加注重温室气体减排战略，规定了日益严重的二氧化碳排放限值要求，提出将每辆乘用车的二氧化碳排放量从2012年平均130g/km减少至2020年的平均95g/km、2025年减少至70g/km的中长期目标，这也已成为欧洲对新能源汽车发展的主要驱动力之一。欧盟已拨1403亿欧元用于支持电动汽车研发。英国和法国式欧洲电动汽车研发和应用最早的国家。德国联邦内阁2011年通过 了第六能源研究计划，“可再生能源”和“提高能效”是该研究计划的两个明确重点，是德国政府对能源和气候政策的进一步补充。
2.两档变速器的意义
纯电动汽车以驱动电机为动力源，由于驱动电机具有零转速启动、低转速高转矩、高转速高功率和工作范围较宽等特点，理论上纯电动汽车可以不使用变速器，但实际上，为了使纯电动汽车达到设计性能要求会采用低转速大转矩且工作范围较宽的驱动电机，采用此特点的驱动电机不但会增加成本，而且在汽车起步时，驱动电机启动电流非常大，会缩短动力电池使用寿命；再者，不使用变速器会降低驱动电机的工作效率，纯电动汽车的续驶里程就会降低。因此，纯电动汽车装有变速器具有实际应用意义。
- 国内研究现状
重庆大学的李彭熙[1]通过对串联、并联、混联式电液混合动力传动系统方案的特点进行分析，根据轿车结构特点设计了适用于轿车的电液混合动力传动系统方案。基于插装阀具有高效流通的特点。设计了液压再生制动系统及其控制回路方案；根据液压再生制动系统各关键元件工作原理以及不同类型工作元件的特点。根据整车动力性能设计指标，通过对典型循环工况制动情况进行统计分析，然后对整车动力传动系统各关键部件进行了参数匹配设计，包括电机、蓄电池、蓄能器、二次元件以及变速器等；对整车制动式的动力学进行分析，为了在满足制动安全性条件下最大程度的回收制动能量，根据制动法规以及动力学条件确定了前后轴制动力分配、制动强度门限值以及制动模式判断策略，并在此基础上制定了大、小强度制动控制策略以及基于Fuzzy-PID的ABS防抱死控制策略；设计了Matlab/simulink建立了整车模型、电机模型、控制系统模型、耦合机构模型以及轮胎路面模型：利用AMESim建立了摩擦制动系统模型以及液压再生制动系统模型，完成了电液混合动力传动系统联合仿真平台的构建；对液压再生制动系统的效率以及其中的关键部件动态响应进行了仿真分析。在不同的路面以及制动强度条件下，在所建立的联合仿真模型基础上对所设计的电液混合动力传动系统以及其再生制动系统控制策略进行了仿真分析。
吉林大学的宋勇道[2]在对所研究的两档 DCT 纯电动汽车整车控制系统分析的基础上，应用模糊控制算法，以加速踏板开度、加速踏板开度变化率及驱动电机转速为算法输入参数，对纯电动汽车驱动转矩模糊控制策略及两档 DCT 纯电动汽车的动力性行驶模式和经济性行驶模式进行了较深入研究。应用 Matlab/Simulink 软件建立了包含驾驶员模型、驱动转矩模糊控制模型、两档 DCT 控制模型、驱动电机模型、两档 DCT 模型、动力电池模型、车辆动力学模型等的整车仿真模型，并对两档 DCT 纯电动汽车进行了 ECE、ECE_EUDC 循环工况仿真，通过仿真将驱动转矩模糊控制策略下的动力性行驶模式和经济性行驶模式与加速踏板信号线性解析的常规行驶模式进行对比分析。仿真结果表明两档 DCT 纯电动汽车按照驱动转矩模糊控制策略制定的行驶模式在动力性与经济性上优于常规行驶模式；在对内燃机汽车坡道起步辅助系统分析的基础上，制定了基于两档 DCT的纯电动汽车坡道起步控制策略及坡道起步控制流程；计算出坡道起步过程中不同阶段驱动电机的目标转矩，并推导出制动踏板位移与制动器制动力的关系。应用 Matlab/Simulink/stateflow 软件建立了纯电动汽车坡道起步控制模块模型，并进行了坡道起步仿真，结果表明，本文制定的坡道起步控制策略可以完成车辆坡道起步辅助功能；对 DCT 换档过程中离合器的目标转矩确定方法进行了研究，在对双离合器自动变速器不同工况换档过程进行分析的基础上，制定了换档过程中不同阶段的换档策略，建立了各阶段换档动力学模型。根据换档品质评价指标，以冲击度和滑摩功确定了两个目标函数，建立了换档过程优化算法的约束条件，利用Pareto 多目标遗传算法对换档过程中离合器目标转矩的轨迹进行优化，得到了换档过程中多组不同的离合器目标转矩变化轨迹，结合 Matlab/Simulink 模型对其变化轨迹的换档过程进行了仿真与分析，结果表明，利用 Pareto 多目标遗传算法对换档过程中离合器目标转矩的轨迹进行优化所得到的多组不同离合器目标转矩变化轨迹都能够获得较好的换档品质，为实车换档过程中离合器目标转矩的确定提供了多种可选择方案。
重庆大学的杨洋[3]通过对传统汽车具有ABS防抱死功能的制动系统系统的分析，设计了基于ABS硬件的电动汽车电液综合制动系统。该系统采用ABS硬件中的高速开关阀组进行前轮制动压力的动态调节，前轮制动系统的动力源有ABS回油泵提供，制动主缸中原来接前轮制动系统的接口与所设计的行程模拟器相连，该系统能满足电动汽车各种制动模式的工作需求，实现各种工作模式下压力协调控制与整车制动力分配；基于AMEsim仿真平台，建立了电液制动系统的关键部件，并进行了关键零部件的动态分析；最后建立的电液制动系统的仿真模型，进行了系统的动态特性仿真分析，仿真结果表明该电液制动系统能满足驾驶员不同的制动强度需求，并保证了传统制动系统的输入与输出函数关系，实现了驾驶员良好的自动感觉需要；通过对电动汽车前后轴制动力分配分析、制动动力学的分析制动法规的规定，确定了制动强度的门限值，分别制定了小强度和大强度制动工况下的制动力分配控制策略；通过对ABS防抱死制动过程的分析，制定了基于逻辑门限值的ABS防抱死控制策略和再生制动与ABS防抱死制动的协调控制策略。
武汉理工大学的夏青松[4]通过PAST的仿真软件平台，对电动汽车的动力系统进行了研究，得出根据对汽车动力性能的要求可以确定合适的电机，在进一步计算和确定主减速比，通过对续驶里程和能量消耗率的指标，计算所需动力电池的容量；通过基于仿真的优化设计能够快速准确的获得合理的部件参数；进行驱动系统匹配时，要根据实际的驾驶虚幻测试曲线来更好地适应工况。针对开发的纯电动汽车动力总成的特点，设计了动力总成试验台架，通过台架试验，实现和验证了动力系统的参数匹配。
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