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在纯电动汽车上搭载两挡变速器,能够有效兼顾车辆的动力性和经济性,目前越来越多的专家学者在此方面开展了研究。针对纯电动汽车驱动特点,本文提出了一种无动力中断两挡机械式变速器(以下简称2-Speed UST—2-Speed Uninterrupted Shift Transmission)方案,2-Speed UST是以超越离合器与摩擦片式离合器交替传递动力从而实现挡位切换,取代了普通机械式变速器同步器传动机构。超越离合器自动实现结合和超越的特性使得2-Speed UST仅需通过操纵摩擦片式离合器即可实现挡位的切换。因此,2-Speed UST在保证无动力中断换挡的基础上,更降低了整个换挡过程中换挡控制要求。其具有生产继承性好、成本低、操纵简单、效率高、无换挡动力中断等特点,在纯电动汽车上具有良好的应用价值。本文以2-Speed UST为研究对象,穿插运用理论分析,建模仿真和试验验证等方法,对其换挡原理、换挡特性、换挡品质和整车应用展开研究,主要内容包括如下:提出了2-Speed UST传动方案,运用牛顿力学方法分阶段建立变速器的动力学模型,分析2-Speed UST升、降挡原理及其操作方法。整车匹配计算及建模仿真。依照标准要求计算得到包括电机、电池及变速器传动比等各关键参数。在MATLAB/Simulink仿真软件平台上,建立了整车传动系统仿真模型。对2-Speed UST无动力中断的升、降挡特性进行了仿真验证。试验验证无动力中断换挡特性。搭建换挡功能传动试验台,基于MATLAB/Real-time Windows Target工具箱编写了上位机测控软件,验证了换挡动力传递不会产生中断的特性。针对惯性相结束时的冲击问题进行了优化研究,设计了升、降挡电机控制策略,通过仿真与试验对比,结果表明该策略有效降低了换挡冲击度。整车性能研究。研究了搭载2-Speed UST的纯电动汽车整车性能表现,2-Speed UST较单挡主减速比能够有效改善整车性能。基于遗传算法对两挡速比进行优化,进一步提升了整车性能。结果表明,与其它变速器相比,2-Speed UST能够较好平衡与兼顾电动汽车成本和整车性能要求。