摘 要：減速器是電動汽車上的重要部件，在保證汽車具有足夠動力性能的同時，通過對減速器速比進行調整，讓電機盡量工作在更高效地轉速和扭矩區間能提高整車經濟性能。文章主要介紹采用Isight實現對汽車減速器速比進行分析和優化，為今后傳動系統的開發與應用提供較好的指導作用。

　　關鍵詞：減速器;速比優化;AVL Cruise;性能目標;Isight

　　引言

　　減速器是電動汽車的重要傳動零部件，設計減速器時要用到資料有：汽車的種類及用途，電機的參數(功率/轉速和扭矩/轉速)，最大車速，最大爬坡度，最大牽引力。為保證汽車必要的動力性和經濟性指標，必須合理選擇減速器速比[1]。

　　本文基于電動汽車的動力經濟性的性能要求，通過減速器速比基本計算對減速器速比進行初級選型，再通過AVL Cruise建立模型進行動力經濟性仿真，通過Isight與AVL Cruise耦合以及Isight的優化算法選擇最優的減速器速比以確保電動汽車的動力經濟性滿足性能目標。

　　1 減速器速比的計算分析

　　不同的汽車，需要不同的減速器速比，其原因在于他們的使用條件不同，對整車性能要求不同，汽車本身的功率不同。而傳動系統的速比與汽車的動力經濟性有著密切的聯系。

　　1.1 動力性能要求

　　就動力性而言，減速器速比越大，加速性能及爬坡性能越好，但最高車速越低，為了滿足整車廠制定的加速性能、爬坡性能及最高車速目標，需對減速器速比進行計算分析。

　　1.1.1 最大通過性能

　　即汽車通過要求的最大坡道角度αmax坡道時，驅動力應大大于或等于此時的滾動阻力和上坡阻力(加速阻力為零，空氣阻力忽略不計)。用公式表達如下：

　　1.1.2 最高車速性能

　　即在無風條件下，水平良好的瀝青路或水泥路面上汽車所能大到的最大行駛速度。首先最高車速越高要求的減速器速比越低，其次要求的電機功率越大，電動汽車的最高車速也是整車動力性能的一個重要指標。

　　(1)速比要求

　　1.2 經濟性能要求

　　電動汽車的經濟性能一般定義為NEDC續航里程，利用AVL Cruise建立仿真模型可計算NEDC續航里程。如圖1所示。

　　2 利用Isight對減速器進行速比優化

　　2.1 整車動力經濟性能評估

　　通過AVL Cruise對當前車型的動力經濟性仿真，評估計算結果與性能目標差距，并據此判定是否需進行減速器速比優化。

　　性能目標：速比優化工作必須結合整車性能目標來進行，要求整車在優化速比下各項性能指標需達到或超過目標。

　　2.2 數值優化平臺Isight與性能仿真軟件Cruise耦合

　　Isight是一個多學科集成優化設計平臺，可以將數字技術、推理技術和設計探索技術有效融合，并將大量的需要人工完成的工作由軟件實現自動化處理。

　　2.2.1 Isight優化模型的建立

　　建立圖2 所示的Isight模型文件：

　　在設定的邊界條件下，Isight根據選擇算法的規則，自動根據變量設定范圍調整變量值，并自動計算并記錄各變量對應的性能指標，最后根據設定約束條件判斷計算結果是否滿足性能目標。

　　2.2.2 Isight優化結果及分析

　　Isight會根據速比的邊界條件和整車需要達到的性能目標，然后以邊界條件和性能目標為限制進行優化，可得到多組優化速比。若始終無法滿足性能目標，則需重新界定邊界條件或修正性能目標。之后通過評審確定一組合適的速比，由設計部門進行工程化分析。最后對設計部門的反饋的工程化速比進行驗證分析，若提供的優化速比無法工程化或工程化速比無法滿足目標，則需重新進行優化。

　　3 某電動汽車減速器速比優化分析

　　3.1 性能目標確認

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