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纯电动汽车无动力中断两挡自动变速器 可以量产

完成人:高炳钊
单位:同济大学 地区:上海市 嘉定区
领域: 内燃机动力总成零部件 变速器/离合器 手自一体变速器

由高炳钊教授带领的科研团队提出了变速器相邻挡位逐级助力的动力传递模式,采用高效率干式离合器及其滑差控制实现动力补偿,成功研制出国内外首台电动汽车无动力中断机械式自动变速器及其控制系统。应用该技术的第一代产品BCGB-80-电动专用车用无动力中断两挡AMT已经通过国家和行业的鉴定和认可。在第一代产品的基础上,与电动客车和电动物流车配套的电动商用车用的多挡位无动力中断AMT变速箱已完成数字样机开发阶段,正处于第一轮样机试制和优化阶段。后续拟从换挡策略优化、高可靠性低成本的执行器设计和降低动力总成功率损失等方面进一步提升变速箱的优势。

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应用领域

纯电动汽车,纯电动汽车电动总成

关键领域

针对本项目所提出的纯电动汽车无动力中断两挡变速器构型,进一步提高换挡质量和产品可靠性、降低冲击度和功率损失将是下一步主要攻关方向,具体内容包括:
1)传动比及换挡策略联合优化
纯电动汽车的动力和经济性能与车辆传动比及对应的换挡策略密切相关。纯电动汽车两挡变速器中,一二挡传动比之间存在较大的换挡速差,而且超越离合器降档时刚性接触,速度跟踪误差的超调会引起超越离合器闭锁瞬间的换挡冲击,高品质平顺换挡成为挑战难题,需在已有基础上进一步降低换挡冲击度,解决传动比和换挡策略的联合优化问题。
2)新型棘爪式非接触可控单向离合器设计
为进一步开发高效、紧凑型电驱动系统,需要新的离合器解决方案。棘爪式非接触可控单向离合器具有更高的效率和扭矩密度,并且需要更少的封装空间,因此被考虑应用于电驱动系统中以提高传动效率。但由于该结构棘爪运动操纵机构的研发属于国内外开创性工作,仍需继续完善可靠性测试工作,确保该系统百万公里寿命和免维护功能。
3)变速器整体可靠性提升
变速器作为传动系统关键的组成部分,其可靠性对于车辆全寿命内的使用至关重要。为满足乘用车的使用要求,需从结构件强度、执行机构寿命、控制单元及传感器寿命等方面进一步提升现有产品的可靠性,确保本项目中研制的无动力中断机械自动变速器在整车使用周期内不发生故障。

技术指标

本成果产品已通过用户测试和认定,生产端完整,并形成技术规范本,技术成熟度为7级。本成果提出的无动力中断变速箱兼备传动效率高和换挡无动力中断的突出优点。由国家第三方权威检测机构的检测结果显示,换挡总时间小于0.5s,动力中断(驱动力矩小于需求值的50%)时间0s,换挡冲击度小于6m/s3;续驶里程和电池寿命较固定速比减速器相比延长10%和20%,电机电池成本较固定速比减速器相比降低15%;车辆动力性(最大爬坡度和最高车速)提升40%以上。本成果中涉及的技术方案拥有自主知识产权,已获授权国内发明专利20余项,美国发明专利1项,并得到由孙优贤、柴天佑、王子才、李骏、王成红等院士专家组成的鉴定委员会的“无动力中断机械式变速装置及其控制方法居国际领先水平。经济社会效益显著,应用前景广阔”的鉴定意见。

证明材料


同济大学成果

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