Умный поиск 


3_2020_s_2

Название статьи АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТРАНСМИССИИ: АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НА ГИБРИДНЫХ И БАТАРЕЙНЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯХ. ЧАСТЬ 2
Авторы Л.Г. КРАСНЕВСКИЙ, чл.-корр. НАН Беларуси, д-р техн. наук, проф., главный научный сотрудник, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МЕХАНИКА МОБИЛЬНЫХ МАШИН
Год 2020 номер журнала 3 Страницы 12–26
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 62-235 Индекс ББК  
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2020-3-52-12-26
Аннотация Дана оценка перспектив применения автоматических трансмиссий (АТ) на гибридных и батарейных электромобилях, которая базируется на анализе их текущего состояния и стратегий ведущих производителей. Проведен анализ прогнозируемых до 2030 года объемов производства и применения в странах Северной Америки и Европы этой техники с различными типами АТ, опубликованных данных об их технических характеристиках и технико-экономических показателях. Прогнозируется значительное увеличение производства основных видов гибридов, а значит, и применяемых в них АТ. Показано, что применение АТ позволяет повысить энергоэффективность электромобилей. По гибридам это подтверждается опытом массовой эксплуатации легковых автомобилей и коммерческого транспорта. Приведены данные о создании компанией ZF Friedrichshafen AG новой генерации восьмиступенчатых АТ для средних, полных и подзаряжаемых гибридов в диапазоне мощностей 24–160 кВт по созданной ею модульной технологии. По оценке компании, к 2030 году по крайней мере 70 % всех новых автомобилей будут иметь двигатель внутреннего сгорания (ДВС). И здесь — перспективы для применения подзаряжаемых гибридов. Показано, что коммерческие батарейные электромобили становятся одним из главных направлений электрификации дорожного транспорта. Следующий возможный шаг в их развитии — использование многоступенчатых АТ для повышения энергоэффективности, над которым работает все больше производителей автомобилей и трансмиссий. Рассматриваются новые технологии выбора архитектуры и топологии гибридной силовой установки (ГСУ) с комбинаторным генерированием множеств вариантов, полным их перебором и отбраковкой, которые фактически выполняют синтез схем, а на последующих этапах — комплексную оптимизацию, которая включает выбор размерностей компонентов, минимизацию расхода топлива и энергии. Они позволяют автоматизировать оптимальное проектирование ГСУ. Статья состоит из двух частей. Первая часть опубликована в № 2(51) журнала.
Ключевые слова автоматические трансмиссии, гибридные электромобили, батарейные электромобили
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Lightweight Hybrid Electrical Vehicle Structural Topology Optimisation Investigation Focusing on Crashworthiness [Electronic resource] / J. Christensen [et al.] // Int. J. Vehicle Structures & Systems. — 2011. — No. 3(2). — Pp. 113–122.
    DOI: https://doi.org/10.4273/ijvss.3.2.06.
  2. Review of Optimal Design Strategies for Hybrid Electric Vehicles / E. Silvas, T. Hofman, M. Steinbuch // 2012 Workshop on Engine and Powertrain Control, Simulation and Modeling The International Federation of Automatic Control Rueil-Malmaison, France, October 23–25, 2012. — Pp. 57–64.
  3. Simultaneous Optimization of Topology and Component Sizes for Double Planetary Gear Hybrid Powertrains [Electronic resource] / W. Zhuang [et al.] // Energies. — 2016. — No. 9(6). DOI: https://doi.org/10.3390/en9060411.
  4. Ing, A.H. Automated topology optimization of hybrid electric vehicle powertrains [Electronic resource] / A.H. Ing, J. McPhee // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. — 2015. — Vol. 7, No. 4. DOI: https://doi.org/10.1504/IJEHV.2015.074671.
  5. Lin, C.-C. Power Management Strategy for a Parallel Hybrid Electric Truck [Electronic resource] / C.-C. Lin [et al.] // IEEE Transactions on Control Systems Technology. — 2003. — Vol. 11, No. 6. DOI: https://doi.org/10.1109/TCST.2003.815606.
  6. Красневский, Л.Г. Управление гибридными электромеханическими трансмиссиями: архитектура, технические средства и типовые задачи систем управления верхнего уровня / Л.Г. Красневский // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: А.А. Дюжев [и др.]. — 2013. — Вып. 2. — С. 63–68.
  7. Method and apparatus for securing an operating range state mechanical transmission: рat. US 8099219, USА / GM Global Technology Operations LLC, Daimler AG, Chrysler LLC, BMW. — Publ. date:17.01.2012.
  8. Control architecture for output torque shaping and motor torquedetermination for a hybrid powertrain system: рat. US 8204656, USА / GM Global Technology Operations LLC, Daimler AG, Chrysler Group LLC, BMW. — Publ. date:17.01.2012.
  9. Energy Management Control of a Hybrid Electric Vehicle withTwo-Mode Electrically Variable Transmission [Electronic resource] / B. Bole [et al.] // EVS26 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, Los Angeles, California, May 6–9, 2012. DOI: https://doi.org/10.13140/2.1.2827.6480.
  10. Future Electric Vehicle Transmissions May Have Multi-Speed Gearboxes [Electronic resource] / The Green Optimistic. — Mode of access: https://www.greenoptimistic.com/ transmission-electric-vehicle-gearboxes/.
  11. Why don’t electric cars use gearboxes? [Electronic resource] / Quora. — Mode of access: https://www.quora.com/Why-dontelectric-cars-use-gearboxes.
  12. Do Electric Cars Have Gears? No. Here’s Why [Electronic resource] / The Green Optimistic. — Mode of access: https://www.greenoptimistic.com/electric-cars-gears/.
  13. EV Transmissions Are Coming, And It’s A Good Thing [Electronic resource] / Clean Technica. — Mode of access: https://cleantechnica.com/2019/07/22/ev-transmissions-arecoming-and-its-a-good-thing/.
  14. Two-speed transmission for EVs could make a comeback [Electronic resource] / Green Car Reports. — Mode of access: www.greencarreports.com/news/1124133_two-speedtransmission-for-evs-could-make-a-comeback.
  15. How many speeds make sense for EV transmissions? Probably one [Electronic resource] / Autoblog. — Mode of access: https://www.autoblog.com/2015/07/21/how-many-speedsmake-sense-for-ev-transmissions-probably-one/.
  16. 10 lessons from the short life of the Chevy Volt, 2011–2019 [Electronic resource] / Green Car Reports. — Mode of access: https://www.greencarreports.com/news/1122269_10-lessonsfrom-the-short-life-of-the-chevy-volt-2011-2019.
  17. Ruan, J.Development of continuously variable transmission and multi-speed dual clutch transmission for pure electric vehicle [Electronic resource] / J. Ruan, P.D. Walker, J. Wu // Advances in Mechanical Engineering. — 2018. — Vol. 10(2). DOI: https://doi.org/10.1177/1687814018758223.
  18. Two-Speed Gearbox Dynamic Simulation Predictions and Test Validation [Electronic resource] / D.G. Lewicki [et al.] // NASA/TM–2010-216363. — Mode of access: https://www.semanticscholar.org/paper/Two-Speed-Gearbox-Dynamic-Simulation-Predictions-Lewicki-Desmidt/08d9dd3fbb5bffd6c1d7fddfc8e63394487a3c68.
  19. 2021 Ford Mustang Mach-E preview: Electric SUV targeting 300-mile range [Electronic resource] / Green Car Reports. — Mode of access: https://www.greencarreports.com/news/1126066_2021-ford-mustang-mach-e-preview-electricsuv-targeting-300-mile-range.
  20. Energy Consumption of a Battery Electric Vehicle with Infinitely Variable Transmission [Electronic resource] / F. Bottiglione [et al.] // Energies. — 2014. — No. 7. DOI: https://doi.org/10.3390/en7128317.
  21. Ahssan, M.R. Electric vehicle with multi-speed transmission: a review on performances and complexities [Electronic resource] / M.R. Ahssan, M.M. Ektesabi, S.A. Gorji // SAE International Journal of Alternative Powertrains. — 2018. — Vol. 7, No. 2. DOI: https://doi.org/10.4271/08-07-02-0011.
  22. Performance evaluation criteria for the analysis of Class-4 electric truck [Electronic resource] / A. Morozov [et al.] // CSME International Congress 2016. — Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/305398171_PERFORMANCE_EVALUATION_CRITERIA_FOR_THE_ANALYSIS_OF_CLASS-4_ELECTRIC_TRUCK.
  23. Design and optimization of a drivetrain with two-speed transmission for electric delivery step van [Electronic resource] / A. Morozov [et al.] // IEEE Conference Publication. 2014. — Mode of access: https://ieeexplore.ieee.org/document/7056081.
  24. Eaton 4-speed electric vehicle transmission provides torque, efficiency [Electronic resource] / OEM. — Mode of access: https://www.oemoffhighway.com/drivetrains/clutchtransmission/transmissions/press-release/21023147/eatoneaton-4speed-electric-vehicle-transmission-provides-torqueefficiency.
  25. Chavdar, B. Multi-Speed Transmission for Commercial Delivery MediumDutyPlug-In Electric DriveVehicles [Electronic resource] / B. Chavdar // Eaton Corporation. — Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/317095381_Multi-Speed_Transmission_for_Commercial_Delivery_Medium_Duty_Plug-In_Electric_Drive_Vehicles-AMR2016_Project_ID_VS161_Principal_Investigator_Bulent_Chavdar_Eaton_Corporation_June_9_2016.
  26. Development of robust and modular drive system for medium duty electric vehicles [Electronic resource] / B. Chavdar [et al.] // 11th International CTI Symposium, Automotive Transmission, HEV and EV Drives, Novi, MI, USA, 15–18 May, 2017.
  27. Gear Ratio Optimization of a Multi-Speed Transmission for Electric Dump Truck Operating on the Structure Route [Electronic resource] / S. Tan [et al.] / Energies. — 2018. — Vol. 11(6): 1324. DOI: https://doi.org/10.3390/en11061324.
  28. ZF introduces new generation 8-speed automatic transmission for hybrid drives [Electronic resource] // ZF. — Mode of access: http://www.zf.com.29. Efficient and dynamic: Transmission Technology from ZF /
    ZF Friedrichshafen AG – PC Transmission Technology – 09/2017 — Mode of access: https://www.zf.com/master/media/en/corporate/m_zf_com/company/download_center/products/passenger_cars/getriebetechnologie.pdf.