车辆动力性分析深入探讨

5.1.1.1　传统汽车的动力性

动力性是车辆非常重要的一个因素，但当前针对车辆动力性并没有统一的严格定义，对于传统汽车而言，最高车速、爬坡能力和加速能力是最常使用的三个指标［111］。

最高车速可通过驱动力平衡图求得，分别画出不同车速v对应的车轮处驱动力 Fd，以及车辆在平直路面以v匀速行驶时的负载力 Fload曲线，两条曲线交点处对应的vmax即为平直路面的最高行驶车速。若将车辆行驶时动力总成实际需要的驱动转矩Tload与动力总成所具备的最大驱动转矩Td，max的差值定义为后备驱动转矩 Td，ex，则有

式中，Rt为轮胎等效半径；TO为动力总成输出转矩；ρf为主减速比。

式中，Fg为坡道阻力；Ff为轮胎滚动阻力；Facc为车辆加速阻力；Faero为空气阻力。

传统汽车驱动力平衡示意如图5.1所示。

图5.1　传统汽车驱动力平衡示意(www.xing528.com)

爬坡能力为满载时在动力总成提供的最大驱动力条件下车辆以一定速度所能够爬上的最大坡度。对于车速为v的匀速工况，后备驱动转矩所能克服的最大爬坡角 αmax，v，即对应了该车速下的车辆最大爬坡能力。

从式（5.3）中可以看出，最大爬坡度的正弦值与后备驱动转矩成正比关系。

加速能力一般由最大加速度来表征，不考虑传动系统转动惯量的影响，可得到车速为v时的车辆最大加速度：

从式（5.4）中可以看出，最大爬坡度的正弦值也与后备驱动转矩成正比关系。

5.1.1.2　双模混联式混合动力车辆的动力性评价指标

双模混联式混合动力车辆的整车动力性与传统汽车并无本质区别，但是其动力总成系统（发动机、电动机和功率分配装置）的工作特性与传统汽车有较大区别，传统汽车可以采用静态的方法作驱动力平衡图，对动力总成系统在不同挡位下的动力性指标逐一进行校核，但双模混联式混合动力车辆机电传动模式的连续无级可变特性和电池系统许用功率的动态约束均增加了动力性分析的复杂度，所以需要采用动态优化的方法进行分析。

由之前的分析可知，最高车速、爬坡能力和加速能力均与混合动力车辆动力传动系统的后备驱动转矩有关。在其他车辆参数已确定的条件下，由后备驱动转矩的定义可知，在不同车速下动力总成系统的最大输出驱动转矩越大，其动力性越好，因此本书将双模混联式混合动力车辆的最大输出转矩作为动力性指标。