1.2 動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)理論和方法

汽車性能設(shè)計(jì)的原則來源于基礎(chǔ)物理力學(xué)，根據(jù)牛頓第二定律，車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)（包括靜止?fàn)顟B(tài)）的加速度取決于作用在其上所有外力的合力。

車輛沿其行進(jìn)方向的運(yùn)動(dòng)特性取決于該方向上的受力情況。在建立車輛模型進(jìn)行仿真時(shí)，首先要做的就是分析其受力情況。圖1-9所示為作用于行駛中車輛上的力。驅(qū)動(dòng)輪的輪胎與路面接觸面上的牽引力F_t驅(qū)動(dòng)車輛向前運(yùn)動(dòng)。該作用力由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，并通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞，最終帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪。車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)還會(huì)受到阻礙其運(yùn)動(dòng)的作用力F_r。該阻力通常包括空氣阻力、輪胎滾動(dòng)阻力、傳動(dòng)系統(tǒng)阻力、坡道阻力和加速阻力。

車輛的最大牽引力存在兩個(gè)限制因素：一是滿足輪胎與地面的附著條件下的最大牽引力；二是驅(qū)動(dòng)單元通過傳動(dòng)系統(tǒng)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的牽引力。這兩個(gè)因素中較小的一個(gè)決定了車輛的最大牽引力。對(duì)于高附路面上行駛的車輛，其性能主要受限于第二個(gè)因素。不論是何種車輛構(gòu)型，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都包含了驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)。

本節(jié)著重論述車輛驅(qū)動(dòng)的基本原理、車輛動(dòng)力學(xué)方程的建立、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的理論計(jì)算、以最大牽引力為目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能設(shè)計(jì)，同時(shí)要考慮高壓電系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)汽車性能的限制。