1.2 动力性和经济性设计理论和方法

汽车性能设计的原则来源于基础物理力学，根据牛顿第二定律，车辆运动时（包括静止状态）的加速度取决于作用在其上所有外力的合力。

车辆沿其行进方向的运动特性取决于该方向上的受力情况。在建立车辆模型进行仿真时，首先要做的就是分析其受力情况。图1-9所示为作用于行驶中车辆上的力。驱动轮的轮胎与路面接触面上的牵引力F_t驱动车辆向前运动。该作用力由驱动系统的转矩产生，并通过传动系统传递，最终带动驱动轮。车辆运动时还会受到阻碍其运动的作用力F_r。该阻力通常包括空气阻力、轮胎滚动阻力、传动系统阻力、坡道阻力和加速阻力。

车辆的最大牵引力存在两个限制因素：一是满足轮胎与地面的附着条件下的最大牵引力；二是驱动单元通过传动系统所能提供的最大转矩对应的牵引力。这两个因素中较小的一个决定了车辆的最大牵引力。对于高附路面上行驶的车辆，其性能主要受限于第二个因素。不论是何种车辆构型，其驱动系统都包含了驱动单元、传动系统和储能系统。

本节着重论述车辆驱动的基本原理、车辆动力学方程的建立、动力性和经济性的理论计算、以最大牵引力为目标的驱动单元、传动系统和储能系统的性能设计，同时要考虑高压电系统对于电动汽车性能的限制。