日期：2023-02-22 14:45:53瀏覽量：72538
路面附著允許的電機最大輸出扭矩
該車型為前輪驅動，由整車提供的前軸軸荷為m f=645 kg，附著系數取瀝青、水泥路面附著系數經驗值ε=0.8
水平路面電機最大允許輸出扭矩：
最大爬坡度a=30%最大允許輸出扭矩：
滿足最大爬坡度的電機峰值扭矩
根據車輛在爬坡過程中的汽車行駛方程：F t=F f+F i+F w，可得到電機輸出扭矩關系式：
根據整車提供的設計參數，根據式 （14）可計算得到電機最大需求扭矩T m2max與電機轉速、減速器速比及爬坡度間的關系式：
取i=7.3時，通過賦值爬坡度，由式 （15）可得在爬坡車速為10 km／h，15 km／h，30 km／h變化條件下，車速對電機爬坡扭矩的影響率擬合曲線見圖3。
車速對電機爬坡扭矩的影響率擬合曲線
對減速電機的轉速數據分析并結合式（15），并考慮到實際應用中最大爬坡度車速及減速比范圍、風阻對峰值扭矩的影響，因此式 （15） 可簡化為 （但實際計算扭矩還按照公式 （15））：
將整車設計要求最大爬坡度a=30%、爬行車速代入式（15）中，可得到滿足爬坡度a=30%的電機峰值扭矩需求與減速器速比的關系式：
電機最高轉速的匹配
減速電機的轉速的確定
由減速電機的轉速n與車速v的關系式v=0.377×n×r×i -1（km／h），整車設計最高車速V max=120 km／h，計算得到：
由式 （17），式 （18），獲得最高轉速與最大輸出扭矩與減速器速比間關系擬合曲線，見圖4。
電機最高轉速
根據電機最高轉速與減速器減速比的關系式，可得到滿足車輛最高車速120 km／h的電機的取整最高轉速：
考慮到車輛運行中的輪胎滑移，電機控制器轉速控制精度偏差范圍，確定電機最高轉速：N max=8500 r／min。
電機峰值扭矩的匹配
將減速器i=7.3，代入式 （18），可計算得到電機的取整峰值扭矩：T mmax=183 Nm。
考慮到控制的扭矩控制精度，車輛整備質量的偏差以及坡道啟動等影響因素，確定電機的最高扭矩為：Tmmax=200 Nm。
不同速比下轉速與扭矩的擬合曲線
加速時間t 1、t 2與峰值功率關系擬合曲線
峰值扭矩與0-100 km／h加速時間擬合曲線
電機峰值功率匹配
滿足加速性能要求的匹配
電機峰值功率主要決定整車的加速性能設計要求。
由于電機的低速恒扭矩、高速恒功率輸出的特性，先計算電機基速與電機峰值功率P m1max間關系。
全油門加速過程的電機基速轉速：
式中：P m1max——電機峰值輸出功率，kW。
根據式 （20）及T mmax，I的值及車速與電機轉速關系式V=0.377×n×r／i，可計算得到該車的基速關系方程：
整車最短加速時間:
式中：t 0——電機峰值扭矩響應時間，s；t 1——恒扭矩區(qū)加速時間，s；t 2——恒功率區(qū)加速時間，s。
根據整車提供的相關參數，整車質量取半載質量，同樣忽略電機轉速對最大扭矩的影響，由汽車行駛方程式F t=Ff+F w+F i+F j推導出在恒扭矩區(qū)加速時間t 1與峰值功率關系方程式：
同時，可確定恒功率區(qū)加速時間t與峰值功率、車速的關系方程式：
式中：V——整車設計最高車速，km／h；δ——旋轉質量換算系數，δ≈1.05；P max——電機的峰值功率。
由于電機峰值扭矩響應時間t 0一般設計要求值小于0.5 s，取計算值t 0=0.5 s。
由式 （23），式 （24）通過峰值功率賦值后，運用積分等計算可得到在不同功率下的恒扭矩加速時間t 1及恒功率加速時間t 2關系擬合曲線，見圖5。
由式 （21）可得到在不同電機峰值功率下與整車0-100 km／h加速時間t關系擬合曲線，見圖6。
由圖6可知，按整車0-100 km／h加速時間≤18 s的設計要求，電機峰值功率選取的范圍在50 kW左右。考慮到車輪實際運行中的阻滯及整車的經濟性，為滿足整車加速性能要求，確定初步選取電機功率為：P m2max=50 kW。
