1．目的及意义

纯电动汽车具有噪声小、零排放、低污染的特点，用纯电动汽车代替燃油车，可以有效的解决燃油车环境污染和能源消耗问题。目前，纯电动汽车相关技术是热门研究方向，由于受到电机技术和蓄电池技术的限制，高车速驱动力较小，行驶里程受到限制。设计人员将研究重心放到改进和优化纯电动汽车传动系统性能，比如：动力系统、换挡控制规律和驾驶控制规律的优化和智能化。两挡变速器（2-speed-AMT）传动系统可以改善驱动电机工作性能，使车辆具备低速大扭矩和良好的差速性能。纯电动汽车的驱动电机具备良好的调速优势，在传动系统中增加两挡 AMT 传动系统，并且有效利用电机的调速优势，将从很大程度上改善纯电动汽车的性能。

以纯电动汽车传动系统中增加两挡AMT系统为研究目的，将电机驱动两挡无离合器AMT系统作为具体的研究对象。由于取消了该型两挡AMT与纯电动汽车驱动电机间的离合器，所以必须依靠驱动电机工作模式调整和换挡执行机构控制的协调配合实现挡位切换。为保证车辆良好的换挡动力性，要缩短换挡时间，同时保证小的换挡冲击，导致该新型的两挡AMT控制难度加大，所以有必要研发出一种适用于该类型变速器的换挡过程控制策略。

将两挡变速器（2-speed-AMT）应用到纯电动汽车传动系统中，再利用换挡控制规律，根据车况合理调配挡位，能够有效的提高整车经济性和动力性，对提高整车性能具有重要的实用价值。由于使用者对纯电动汽车的续航里程尤为关注，有必要研究能源消耗少、经济性能强、满足动力需求的换挡规律，以提高车辆行驶的动力性与经济性，改善纯电动汽车的整车性能，更好的满足使用者的多方面需求。

国内外研究现状分析

变速器的多挡化使得低速挡速比到高速挡速比范围扩大，在低速挡时，速比增大可以大大提高车辆的起动性能和爬坡性能；在高速挡时，速比变小可以降低车辆在高速时的燃油消耗和噪音。以市面上主流的车型和变速器来看，从上海大众途观6AT搭载的爱信TF60-SN和福特翼虎6AT搭载的福特SelectShift 6(6F35)，到宝马X18AT搭载的ZF8HP45，到自由光9AT搭载的ZF9HP，6速7速顺理成章变成了市场主流，8速则成为了高端车型区分中端车型的标志。

多挡位变速器由于其良好的舒适性和经济性，在全球已经得到了更多消费者的认可。在纯电动汽车领域，各大厂商也相继研究开发适用于电机特性的多挡变速器。2010年，Zeroshift研发了一款无离合器无缝式换档变速器（Seamless-ShiftGearbox），该变速器盘毂内设减震器，由电动马达实现精确级数切换；2011年，德国IAV公司研发了一款行星齿轮两挡变速电驱动单元DrivePacEV80（2AT）；2011年，Oerlikon/Graziano 公司研发了用在乘用车和轻型商用车上的两挡自动变速器（2AMT）；2012 年，韩国现代汽车公司与韩国成均馆大学联合设计了一款类似于DCT的多轴式两挡自动变速电驱动总成（2DCT）；2012 年，德国舍弗勒公司研制出了两挡DCT，通过装车对比试验，两挡 DCT 纯电动汽车可以比单级减速器纯电动汽车提高10%的续驶里程；2010年，荷兰安东诺夫汽车技术公司研究开发了一款 DCT 型式 3 挡自动变速电驱动总成（3DCT）；2013 年，OerlikonGraziano公司开发一款 DCT形式 4挡自动变速电驱动总成。上述产品都已经完成样机研制，部分进行了整车装配和匹配试验，但是尚未进入大批量生产。

随着各大厂商为纯电动汽车开发的多挡位变速器类型越来越多，采用电机加配套多挡变速器这种新的驱动方式和传动组合，给学者和工程人员提出了许多新的课题，多挡化至几挡、能量消耗减少效果是否明显，这些都是重点关注的内容。Ren.Q把BMW118d 和Toyota Prius作为对比车型，建立了不带变速器直接驱动、搭载无极变速器、固定速比减速器的三种纯电动汽车模型，在六种不同标准国际工况下对比其百公里能量消耗，得出了合理的变速器速比选择能较大地减少纯电动汽车的能耗；王钰童在纯电动客车上做了采用原有车型五挡变速器方案和采用两挡齿轮箱方案的对比，最后在仿真层面上证明了后者更加合理。在纯电动汽车上选择挡位数较少的变速器，结构简单、操作方便、已能改善动力中断问题的AMT就有了明显的优势。Huang.Wei对搭载2挡无离合器AMT纯电动汽车做了挡位变速比的选择、换挡策略和对整车动力性能的影响等相关研究，并对2挡AMT作了相关试验；高炳钊对一种新型的离合器后置2挡AMT（I-AMT）通过建模仿真的形式做了换挡策略和最佳挡位速比选择的分析。

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2. 研究的基本内容与方案

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（1）基于特斯拉Model S 75D的结构和基本参数，运用MATLAB/Simulink软件对所选车辆进行整车建模；

（2）对两款应用不同传动方案的动力系统设计控制策略，并建立控制模型；