单档直驱电驱动桥的电机及传动速比选型方法与流程

本发明涉及汽车制造领域，具体涉及一种单档直驱电驱动桥的电机及传动速比选型方法。

背景技术：

1、随着商用车及乘用车油耗法规的不断加严，以及油价节节攀升带来的使用成本增加。电动化和混动化是两种较优的技术路线。其中串联式混动和纯电动车辆均需要匹配搭载电驱动桥。电驱动桥分为单电机式和双电机式，单档式和多档式。其中单电机单档直驱式电驱动桥，由于其构型简单、成本低、可靠性高等优点，应用最为广泛。电驱动桥设计开发过程中需要多轮次的电机及传动速比选型验证，开发周期长。

2、目前电驱动桥开发过程中的电机及传动速比选型多采用商业软件进行计算分析。商业软件的采购成本较高，且熟练掌握软件使用方法所需的时间较长。无形中增加了项目开发成本及开发周期。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种单档直驱电驱动桥的电机及传动速比选型方法，用于解决现有技术中存在的问题，本发明的详细技术方案如下：

2、一种单档直驱电驱动桥的电机及传动速比选型方法，包括：

3、获取待选型的目标车辆的整车参数，所述整车参数包括轮胎滚动半径、整车质量、轮胎阻力系数、车速阻力系数和车速平方阻尼系数；

4、确定动力性能目标参数，所述动力性能目标参数包括瞬时最高车速、持续最高车速、12％坡度下的瞬时最高车速、12％坡度下的持续最高车速、瞬时最大爬坡度及持续最大爬坡度；

5、根据轮胎阻力系数、车速阻力系数、车速平方阻尼系数、整车质量、瞬时最高车速及12％坡度下的瞬时最高车速获得驱动电机峰值功率的最低要求值；以及，根据轮胎阻力系数、车速阻力系数、车速平方阻尼系数、整车质量、持续最高车速及12％坡度下的持续最高车速获得所需的驱动电机额定功率的最低要求值；

6、基于所述驱动电机峰值功率的最低要求值、驱动电机额定功率的最低要求值选定目标驱动电机，并获取所述目标驱动电机的驱动电机参数，所述驱动电机参数包括峰值功率、额定功率、峰值扭矩、额定扭矩及最大转速。

7、根据轮胎滚动半径、整车质量、最大转速、瞬时最大爬坡度、持续最大爬坡度、瞬时最高车速、峰值扭矩及额定扭矩，获取传动速比的选型范围；

8、从所述传动速比的选型范围中确定目标传动速比。

9、在一些实施例中，所述根据轮胎阻力系数、车速阻力系数、车速平方阻尼系数、整车质量、瞬时最高车速及12％坡度下的瞬时最高车速获得驱动电机峰值功率的最低要求值，基于如下关系式：

10、

11、其中，a为轮胎阻力系数、b为车速阻力系数、c为车速平方阻尼系数、m为整车质量、v1为瞬时最高车速、μ1为12％坡度下的瞬时最高车速、p1为驱动电机峰值功率、η为电驱动桥机械传动效率、k为电机最大转速下对应的峰值外特性功率与电机名义峰值功率的比值。

12、在一些实施例中，所述根据轮胎阻力系数、车速阻力系数、车速平方阻尼系数、整车质量、持续最高车速及12％坡度下的持续最高车速获得所需的驱动电机额定功率的最低要求值，基于如下关系式：

13、

14、其中，a为轮胎阻力系数、b为车速阻力系数、c为车速平方阻尼系数、m为整车质量、v2为持续最高车速、μ2为12％坡度下的持续最高车速、p2为驱动电机额定功率、η为电驱动桥机械传动效率、k为电机最大转速下对应的峰值外特性功率与电机名义峰值功率的比值。

15、在一些实施例中，所述根据轮胎滚动半径、整车质量、最大转速、瞬时最大爬坡度、持续最大爬坡度、瞬时最高车速、峰值扭矩及额定扭矩，获取传动速比的选型范围，基于如下关系式：

16、

17、其中，r为轮胎滚动半径、m为整车质量、n为最大转速、g1为瞬时最大爬坡度、g2为持续最大爬坡度、v1为瞬时最高车速、t1为峰值扭矩、t2为额定扭矩，η为电驱动桥机械传动效率、i为传动速比。

18、在一些实施例中，所述从所述传动速比的选型范围中选择目标传动速比，包括：

19、从所述传动速比的选型范围中选择一候选传动速比；

20、基于候选传动速比和车辆行驶的车速循环曲线得出电机运行点，将电机运行点投射到电机效率map中，评估电机运行点与电机高效率区是否吻合；

21、若吻合，确定所述候选传动速比为目标传动速比；

22、否则，从所述传动速比的选型范围中选择另一候选传动速比，直至获得与电机高效率区吻合的目标传动速比。

23、在一些实施例中，所述从所述传动速比的选型范围中选择一候选传动速比由专家根据经验选择，或者随机选择。

24、在电驱动桥的设计开发过程中，本发明可以快速实施对驱动电机和传动速比的选型，且、使用方便简单，可以缩短开发周期、节约开发成本。

25、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种单档直驱电驱动桥的电机及传动速比选型方法，其特征在于，所述选型方法包括：

2.如权利要求1所述的选型方法，其特征在于，所述根据轮胎阻力系数、车速阻力系数、车速平方阻尼系数、整车质量、瞬时最高车速及12％坡度下的瞬时最高车速获得驱动电机峰值功率的最低要求值，基于如下关系式：

3.如权利要求1所述的选型方法，其特征在于，所述根据轮胎阻力系数、车速阻力系数、车速平方阻尼系数、整车质量、持续最高车速及12％坡度下的持续最高车速获得所需的驱动电机额定功率的最低要求值，基于如下关系式：

4.如权利要求1所述的选型方法，其特征在于，所述根据轮胎滚动半径、整车质量、最大转速、瞬时最大爬坡度、持续最大爬坡度、瞬时最高车速、峰值扭矩及额定扭矩，获取传动速比的选型范围，基于如下关系式：

5.如权利要求1所述的选型方法，其特征在于，所述选型方法还包括：

6.如权利要求5所述选型方法，其特征在于，所述从所述传动速比的选型范围中选择一候选传动速比由专家根据经验选择，或者随机选择。

技术总结
本发明提供了一种单档直驱电驱动桥的电机及传动速比选型方法，包括：获取待选型的目标车辆的整车参数；确定动力性能目标参数；根据目标车辆的整车参数、动力性能目标参数获取动电机峰值功率的最低要求值及驱动电机额定功率的最低要求值；基于所述驱动电机峰值功率的最低要求值、驱动电机额定功率的最低要求值选定目标驱动电机，并获取所述目标驱动电机的驱动电机参数；根据整车参数、动力性能目标参数、驱动电机参数获取传动速比的选型范围。在电驱动桥的设计开发过程中，本发明可以快速实施对驱动电机和传动速比的选型，且、使用方便简单，可以缩短开发周期、节约开发成本。

技术研发人员：孟令群,江帆,湛学勇,刘慧
受保护的技术使用者：无锡沃尔福汽车技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15