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1、(1-9)lv.fr：轴距，mm.前轴的数荷是匀称分布在前轴全部车轮上的，所以右前轮的载荷为:(I-H)左前轮的载荷为:p_%,x.W-2Nu,.jB）后轴动或荷同前轴样,对前轮和路面的接触点处取矩的和也应为0,即:所以后轴的动载荷应为:*cs%+生Na+gsin,)(1-12)右后轮的我荷为:左后轮的我荷为:(1-14)式中，FM皿：后轴的负载，N。1.6 阻力的确定A）从物理模块得汽车所受阻力是由空气阻力,滚动阻力,加速阻力和坡度阻力几部分组成的.其中,滚动阻力是对全部车轮逐个进行计算得到的。空气阻力(-6)(1-15)F3=-0.5-Ch.-AJP2吃VM式中，Vv：车速,m/s；v.r
2、r,.*,=V.m+伙vM.lQ+&v.W.1u),nvMt?(1-33)1.7 将滑行特性函数转换成阻力函数或阻力表在引出滑行特征函数I1.替换了t变量后，滑行特征函数v=f(t)就被转换成了=f(v).再用汽车质珏乘以这个特征函数，它就听从阻力特性函数F=f(v).这个特征函数是特别接近用最小二乘法得到的抛物线/=A+8v+C/的(式中C为阻力函数系数中的三次方部分，Nh2km2)1.8 侧向力的计算为了对车辆转码工况进行计算须要设定以下这些限制条件：(I)稳定的转弯状态：(2)对小角度进行线性化：(3)用践性格近的方法处理刨向力；(4)质心不变：ntrrarJatrnrt,一-D)P2v
3、VrJUrfr式中，NfKml,：前轴(后轴)的车轮数量:N、VhiCk:总的车轮数居：Mvehkie:整车的质量，kg;V、ChlClc：4.速，11VSo假如有须要，可由式(1-36)来计算侧向风引起的侧向力：Q=c,当Asin3gi+凡J(-36)式中，a：(W向风力系数：As：汽车侧面面枳，11VWiml:风速，111;85：车的初始用度(是可变的),其初始值可以在风速下选择，rad：B-汽车恻滑的角度，rad.侧滑引起的侧向力对于侧向风力所作用的轴上力的分解，侧向风的作用点是一项特别重要的参数。可以从汽车的前面来测量它。九”八泣(1-38)G式中，CMZ：偏转力矩系数：d-是指从汽车
4、前面到侧向风作用点的距离，m.Wl向风在前轴产生(W向力K=J1.%3*.(F+E)(1-39)Jrm、y.wm*i5,t,ur3ftr式中，lf*.fronuxl*r4vMhwmf+v.jfeneu.c.,r/14rs.m.=7(,+,r)U4U)nMvJc*2)在曲率的影响下，各个向下的力的改变状况由平衡条件知,对右轮(左轮)和地面的接触的点取矩,全部力矩的和为零,即：(1-41),Ww=03.2传递的扭矩的确定粘性离合器传递的扭矩是依据速度的改变而改变的.可表示为：%=限。+匕,(3-2)式中，MKq：急速时的摩擦力矩，Nm:V:VC系数，NmsZrad；Uk：VC指数.4torquec
5、onverter液力变矩器4.1 扭矩转换的计算输入和输出扭矩的转换的依据是泵轮和涡轮的速度比，同样也跟泵轮角速度的肯定值有关。4.2 速率比的确定速率比是指离合器的输入和输出的角速度的差，其计算如下：(1)泵轮的速度为0(1向=0)GPrz-f)j=(D(“%r=%imax)(4-2)C)(叽“=。)时R=I(4-3)式中，Z“：驱动力一侧的角速度，11lds;Zz：功率输出测的角速度，rad/s：viz：瞬时的速度转换比率：ini):依据速率比的函数的扭矩比。(2)泵轮的输入不为零(%必工。)夕了向(44)4.3 泵轮扭矩的确定现在，通过在泵轮的扭矩图进行一个线性插补可以得出传递的扭矩。M
6、r.=%（+w）（4-5）式中，MT2npmm:泵轮在标称速度下的扭矩，Ngr.p.uM,limp（VT.UC.）：依据瞬时速度的转换得到的泵轮扭矩，Nmo式中，ir-J参考速度，ra+S：Kt.卬m泉轮的标称速度与实际速度之间的转换系数。用式（4-7）进行转换，可求出实际的泵轮扭矩：工jmxpm，=M,fwmtKamIlf（47）式中,Mlpumpg：泵轮扭矩,Nm4.4 涡轮扭矩的确定通过在变矩比的图上进行一个线性插补可以求出泵轮和涡轮之间的的实际变矩比：r.w=C，JVriUj-I）+1（今8）式中，Ct:扭矩增大倍数的修正；i,U）:依据瞬时速度的换算得到的变矩比：UT.UC1：瞬时扭
7、矩的转换.可由式（49）求出实际的涡轮扭矩：M.f1a.,（4-9）式中，M,uue:涡轮IH矩，Nmo4.5 离合器扭矩的确定齿合器扭矩是指离合器锁止时所传递的扭矩。假如离合器未锁止，那么所传递的全部扭1.4 阻尼力矩的确定(6-5)轴部分的阻尼力矩是与角速度差有关的，可表示为:MS.,Mp=4-Ps.dlff式中,ds：阻尼因数,nms/rad：Ms.dump：阻尼力矩,Nme1.5 轴上的力矩的确定在同样时间步长里.，弹性轴上传递的扭矩是明尼部分和弹性部分的和。M=M加+Ms66)式中，Ms：轴上的扭矩，Nm.7 gearbox齿轮箱变速箱7.1 实际齿轮齿数比的确定瞬时传动比可由式(7
8、-1)得到。山仙尸石及11-i)式中，iGNzJ:齿轮所处在某个准确位置的传动比：iG*C齿轮箱实际的传动比。7.2 角速度和角加速度的确定在齿轮新功率输出一侧的瞬时角速度和角加速度的计算：Gjtra式中，齿轮箱驱动力输入侧的角速度rad/s；1.:齿轮箱功率输出一Iffl的角速度，rad/s；K小齿轮箱驱动力输入侧的角加速度，rad/s?：心：齿轮箱功率输出一侧的角加速度，rads2.7.3 转动惯量的确定转动惯量也是从表中选出来的。式中，G1.mINGc小齿轮处在某个准确的位置上时，齿轮箱抠动力输入一侧的转动惯量,kgm2:0Gg齿轮箱的实际输入转动惯量，kgnr；RglNa同：齿轮处在某
9、个准确的位置上时，齿轮箱功率输出侧的转动惯量，kgnr：0GM.g：齿轮箱的实际输出转动惯量，kgm%7.4 扭矩损失的确定可以用四种不同的方法来计算齿轮变速箱的扭矩损失：（1）不计损失的计算（ZGi=I）MsA,=O（7-6）.MakT齿轮变速箱实际损失的扭矩，Nm；,:齿轮变速箱实际的的效率。（2）运用扭矩损失图来计算（ZG.i=2）招名义上的损失量线性插补到损失图中。“C，,小Tl7G.V.2式中,：/；/；*：齿轮处在某个准确的位置上的扭矩的损失，Nin；MQmMKen:名义上损失的力矩，Nm4假如进行了依据温度的损失的仿真，则需加上另外一个的部分。=M3%.w；A九-Njr+Mgw式
10、中，M乙”N0.几I依据温度的扭矩的损失，Nm。(7-10)现在，可以用式（7-10）计算出齿轮变速箱的效率：mcj式中，MQm实际输入的扭矩，Nm。（3）运用扭矩损失和效率来计算（Zas=3）招转速引起的扭矩损失线性插补到损失曲线中。MatonM=MaVJ（生加；NCMJ式中，”.，汩；，”,“：齿轮在某个准确际位置上时的扭矩损失，Nm:MQkB,.n：转速引起的扭矩的损失，Nm,假如进行了依据温度的损失的仿真.，那么扭矩损失是对图A/。山0,2.儿,7；J进行插补得到的。Mat=Mg.vj（0cm；NGWZ）（7-12）同时，在齿轮处于某个准确的位置时还须要选择效率：%=%、（%）（7/3
11、）那么，实际扭矩损失可由式（7-14）得到：Mg屉=foai（1）+fcjkuji1（7-14）（4）运用效率计算在齿轮处于某个准确的位置时须要选择效率：%=%.v.式NGHJ（7/5）(7-16)式中，.i.v.3（一1）：齿轮箱处于某个准确位置时的实际的效率。实际扭矩损失的计算：=MGJlnQt7(J8 CVT无级变速箱8.1 齿轮齿数比的偏差的确定对于齿轮的选择,实际传动比和目标传动比之间的差可用式（8-1）表示：i”.zri（8-1）式中，iH,z：志向的传动比：iH*r实际的传动比。假如这个齿轮换挡的条件已经满意而齿轮齿数比的限制还没达到，那么聘进行下面的换挡过程。a）不计滑动率的计
12、算仅仅通过运动学的等式来完成不计滑动率的计算。输入和输出的关系式是固定的。由传动比可知输入和输出的扭矩也是固定的。b）考虑滑动的计算在这种状况卜也须要运用力的等式（动态仿真）。通过下式，由滑动特性得出对应于实际传动比的参考滑动率.$”=1+Sr（8-2）.max.mln式中，il.nn:标称传动比：SHMu滑动改变率，%：H.11ax:最大传动比：iH.ma:最小传动比；Shjcf：参考滑动率，。依据实际扭矩和CVT标称扭矩之间的关系，可以得出滑动率的关系.现在，依据参考滑动率和滑动率的关系可以求出实际的滑动率：式中，Sniu三:标称滑动率，%：Sh：实际滑动率,%。8.2 扭矩损失的确定可以
13、用二:种方式来计奥齿轮箱中的扭矩损失。(1)不计损失的计算(Zhj=I)(8-4)(8-5)式中,Mhjoss:齿轮箱中瞬时总的扭矩损失址,Nm：,:齿轮箱总的传动效率。MMh,(2)运用扭矩损失图来计算(ZHJ=2)(8-6)：扭矩的损失，Nm:齿轮箱中名义上瞬时总的扭矩损失量,Nmo假如进行依据温度的损失的仿真，那么就须要加上另外个部分:”un.y.w=mH.V,2+mH.V.4(8-7)7w=-跖、.IYWMtl“FJJH1.=(i-i)IN式中,W力矩配系数Mo.2/Mo.I；iNMv力矩安排比的倒数。其次步，依据已知传动比来计算总传动比x=l+(132)式.iN.wm总传动比10.2
14、力矩安排方程式10.2.1 未镇止的差速器对未锁止的差速器用式(10-3)进行扭矩计算：/m+1)=21+224(0-3)锁定的力矩为：“=。(10-4)式中，丁：功率输出一侧中I的角速度，raws：晟山.2：功率输出.侧中2的角速度rad/s：驱动力输入一侧的角速度，raWs：MN.k:锁定的力矩，Nin.10.2.2傲止的差速器对于锁止的差速器输出的两IW具有同样的速度：中Mgc=中Zga(0-5)锁定的力矩是MNJWS=MNMl-A/&.0叽2(10-6)11 planetarygearbox行星齿轮式齿轮箱11.1 行星齿轮箱的速度等式8Zs-。+Dey+*r=(H-I)式中，0rtl
15、,s中心轮的角速度，rad/s；iwc行星架角速度，rad：J&环形齿轮的角速度，raWs；iPG.。基础传动比。11.2 行星齿轮式齿轮箱锁止状态时的计算对丁锁止状态时的行星齿轮箱，全部的传动轴有相同的转速11.3 S=0;=伊2.世(,-2)在平衡条件下，由运动的相时静止状态可知作用在行星齿轮箱上的全部的扭矩总和为零:Ms+M,+MS=O(H-3)式中，MKi.s:在中心轮上的扭矩，NnuMpg.c：在行星架上的扭矩，Nm.Mkj.k：在环形齿轮上的扭矩,Nnio：个扭矩中的两个总是有相同的符号，他们肯定值的总和等手第：个扭矩的肯定值,符号相同的两个轴被称为分传动轴，另外一个轴被称为总传动
16、轴。下面是两条在分析双小齿轮式齿轮箱困难的相互作用时特别有用的规则：(I)总传动轴的扭矩和分传动轴的扭矩符号总是相反的(2)两个分传动轴的扭矩的符号总是相同的12 doublepiniongearbox双小齿轮式齿轮箱12.1 双小齿轮齿轮箱的等式系统双小齿轮式齿轮箱的速度等式3-“t=PtXJf.,tzrrf(134)式中，PErffAk：满载特性作为BMEP,bar；ZH心：削诚量的常系数。13.22 下降曲线下降曲线是从满载特性曲线中减去削减的满载量得来的(13-5)式中，PEmVkE:削减满载量的特性作为BMEP.bar.13.23 削茂清籁量的曲线假如选中的齿轮有一条特别的满载曲线，
17、那么这个曲线将被用来代替最初的那条曲线。（NENXCVNGmN丫*：）近公）（13-6）Pfff.itPE破,（137）.NhkMim:保证削减满载量有效的最低齿轮位置：NHmgUhi加保证削减满载量有效的最高齿轮位置.：Pe.13.3对满载特性曲线的插补和与实际发动机转速相对应的的行驶曲线a）发动机转速低于急速转速时（入加ds;入独：怠速的发动机转速，rad/s：Kkiipenitc：操作限制。对（PEiBt进行PE.vk.help和PEAhdP的线性插补M=PEd（13-9）pts.=-kqPe.jxA.1t（13/0）中也微P*z=ptgjk+.T（Aq（八-2）夕g（13-11）练出练
18、研人“=1（自动结构f&*=4）（13-12）式中，pEvk.hdpPE.xk.helpAPfeskpcgk:在驱动力曲线上适应的平均制动压力，Pa。b)发动机速度大于最大转速时(ZoUl入地)心,”*=1对0.x进行PE-VkJxIp和pa,lp的线性插补NF,穴P(ff.i,.r.EmXeE,即U-vPrff=P1.一卜.NEJJfl0nJEM以=1（手动结构以=0）式中，入：发动机的最大转速rad/s。C）正常条件时（GxwX外皿、）kya=对0Eu进行PhkJidp和PEsk,h即的线性插补。13.4有关环境条件的功率修正(I3-I3)(3-4)(13-15)(13-I6)(13-当运
19、用者是在不同于试验台上的条件下运用时，有关环境条件的功率修正也将被用于对满数特性的修正。在这种状况下会用到标准97/21/EG（APrilI997）,它是可用功率测量的标准中最早成熟的标准。在进行功率修正之前,须要先对下面这两个选项作出选择：（1）发动机的形式：汽油，柴油（2）增压器的形式：没有增压器，涡轮增压，带中间冷却渊的涡轮增压通过这两个选项的选择可知对功率进行修正的系数是固定的并且所需辘入的图形和特征址要是有效的.为了对功率进行修正，首先须要确定标准条件。工作台在满我特性的状况下运行时,这些条件被称作环境条件。假如增压器或者中间冷却器被用于增压压力特性，那么还须耍确定增压港或中间冷却器
20、之后的温度。由这些值就能膨得出在试验台运行时入口处的条件和增压器与中间冷却器的效率。由增压器和中间冷却器效率的特性，通过考虑环境和动力室的温度和压力的不同，用实式中，fm:发动机修正系数；qc：燃油址供应参数的修正系数：bmw：实际的燃油消耗图，kg/h；a,.5：功率修正系数。.:对应于瞬季节气例位置的发动机图上的实际的平均制动压力，Pa。响应时间：假如满意PfjfjllftrPa此0,M+Pea.z（I3-36）,E.aAi则（P=PEnv,l*7dyo(13-39)对于考虑功率修正的计算，则必需运用来自发动机曲轴的条件。来自功率修正TEM”来自功率修正PEMxg“仆WnO=TEMOI（1
21、3-40）PtizavJ-Pt-Mxdry(13-41)在响应时间之后增压压力的增长的计算如F：Pe*m4w=P.Mrt.Am(,f.n3flRW.rMtah(1332)rP-MtrwPEjthZMetMi+PE“6w，rrMn.OniW-(13-43)式中，PSM4：测功台上增压器增加的干压，Pa；PEqgga:实际行驶条件卜增压器增加的干压，Pa；tExb.buikl.up：依据速度函数得到的增加的压力形成的时间，S响应的时间所运用的是一个常数或图上的值。13.6发动机扭矩的确定4j=0行则曲线/M=IT满载特性PB小e-P,g,K+(凡,*1Pr,rl)af.(13-44)假如把来自数据
22、总线的所需发动机扭矩作为“标称值”，那么这个值将被干脆转变成Pefflhco然后通过peff.vk进行限制13.7响应时间的确定作乂如泗一意Pffjf,n,Pr,tbe.uU+Pfft.mux,.：燃油消耗量(瞬时的),m:PE.ruei：燃油的密度，kgm3:HEfUd:发热垃，KJ/Kg.做功的部分：(13-47)(13-48)式中，PEW:实际输出功率，W：Me&i：功率输出测的扭矩，Nm.排放出去的部分(13-49)P*m*=(r.Afrtr-f.z*rr)式中，Ze.ee：奢侈的能i中排放所占的比例:PHCml,排放出去的气体的热量，W.其余的能量肯定被送进了冷却系统中：式中，PEg
23、Ou流进冷却系统的热量，W,对等效班量做热地平衡，见图（13-2）。RestoftheFuelEnergyEquivalentMassinWaterEnergylosttotheEnvironment图13-2发动机中的热量平衡输入的是剩余的燃料热量.输出的是通过冷却系统敌失到环境中去的热量（冷却特性：小里冷却循环损失很少的热量，大型的冷却循环一一损失大部分的热量）（见图）。通过最终等效质员中储存的热室和水中实际热量可以计算出等效质量的温度。图13-3冷却特性Te:发动机的实际温度；CE1000:热容量,J/Ko通过在冷却特性中进行个线性插补，可以计算出唯、收&的值这个值又可以转换为：1+04
24、(13-5l)式中，aA：实际发热量，I/K；然后，可以兑动身动机的温度(13-52)夕小式中，-4187JkgK:mE.w:等效质量,kg：Tw.airTh：发动机的温度（瞬时），Ke13.9消耗的模式在CRUISE,当发动机还是冷的时候，对更精确的燃料消耗的计算有两种不同的模式可以运用。充分预热增加摩擦力的平均压力13.8.1充分热在这种模式下，热启动时产生的额外的燃料消耗是通过对用户定义的特性之外的插补得到的.增加摩擦力的平均压力图13-4frictionmeanpressure摩擦力的平均用力的特性是由在最大（PEmm）和最小（PKmG速度时的摩擦力的平均压力和他们之间的曲率系数（CE
25、gQ）给定的（CEJkp=I意味着一个线性特性：否则参考图134）.首先，计算出摩擦力的平均压力的一个参考值(13-53)(13-54)(13-55)_PKgg一Pe.Je-/,m-A,IIPE.fru.nf=fA+fa式中，PRfgnm:发动机最大转速时的FMEP,bar：pfric.mi11:发动机展小转速时的FMEP,bar：PEJrki：参考摩擦力下的有效压力，Pa。用动态燃油粘度作为温度的依据。这里只须要40C时的粘度。其他温度下的燃油的粘度可以通过阅历公式的方式计算出来。flult,=159.56-InM(13-56)A*1.8104-g/;(7)=1,810,r2n,5*95e(
26、13-57)%=MGMw=(葭M)(13-58)式中，IUu：在40C时燃油的粘度，Pas；F:T：设定的温度.K；.：实际温度卜.动态燃油粘度，Pa.s；11.:相对温度下动态燃油黏度，Pa.s；Ik、：标称温度,4C,由粘度转换成摩擦力的平均压力须要一个摩擦力的平均压力指数（c6.vU.eul）o其计尊如下:式中，Pkm；Md：由摩擦力所需的额外的平均压力，PaoCE,fricxxp:FMEP特性指数。给出了在标称温度（TEN）时的摩擦力的平均压力，燃油消耗曲线和排放图。由于进行了燃油消耗盘的修正所以摩擦力的平均压力在发动机上的作用点是改变的。通过这些就可以计兑出摩擦力的改变，实际温度和志
27、向温度之间的平均压力并揩他们加到燃油消耗图中去。这个作用点就会向更高的（实际温度低于标称温度）或者更低的（实际温度高于标称温度）的平均压力的方向改变的。通过其他的作用点，也公得到同样的结果（见图I3-5）.WorkingPointofWorkingPointof13.10高级摩擦模式13.10.1 发动机的损耗t在PNil模式A）机械摩擦曲轴(13-60)可以用式（13-60）计算出曲轴的平均仃效压力:厂CHj瓯JF二式中，B：孔深，m：S：冲程长，m；Db:轴承直径，m：1.b：轴承长度，m；Nb：轴承的数量：ne：汽缸的数量：N：发动机转速，rpin：Cb：主轴承中流淌的损失的系数，Pa/
28、rpmm：Ccs：主轴承密封中摩擦损失的系数，Panr;Cd:由粘性消耗产生的摩擦损失的系数，PaWmFrpm.,活寒(往复的)组在往发式的活塞组中可以依据式(136l)计算出摩擦力的平均有效压力：F=4修卜Us+-3kPamn3rjn.3xl()-7kPan113rn2.0.7,代替。对于油泵，它们是1.是kPa,6.9x10-4kPamm3rpm1.2xlO-7kPamm3rpm20.5t5 .泵的损耗对于发动机，这种模式是成熟的因此，泵的损耗为0.13.11燃料消耗率燃料消耗率是在燃料消耗图伍2pJ上对发动机转速Zg和平均有效压力Pd1.的线性插补。因为内仍脑和,“0所以燃料消耗可以他意
29、由全图,具体的图中求得或者空我消耗率来确定。13.12切断燃油供应条件的确定A)对于j1.m,*f)(13-73)式中，入.入：切断燃油供应的最低速度的界限，IPm：夕E”,:发动机实际的转速，rpm：btSA：剩余燃油消耗率，l/h：bE.dk：怠速时的燃油消耗率，l/h：bEje:实际燃油消耗率，l/h。13.12.1 排放的确定首先须要计弊出燃油消耗率的系数。他是指实际的消耗率和图中消耗率之间的关系。UE.h式中，bE.h：图中的燃油消耗率，1小：Ffud：燃油消耗率的系数。排放量是由对的图进行线性插补得到的。图上的值必需用Oud进行转换：K.1.,mJ-K,Kxffar式中，e1%F某物质的实际排放量，kgl13.12.2 启动加浓发动机在启动之后额外的燃油消耗被插补到用户定义的特性中。13.12.3 速加浓当踩F加速踏板时额外的燃油消耗被插补到用户定义的特性中。13.12.4 起动电流的确定C_(_S5：(/匕心,(4-1)+/.2%|)式中，QhQ:电池组的容量，As；lE-Mart(O:启动时的电流O按时间改变，A414 brake制动用式(14-1)计尊出瞬时的启动转矩：Mt,=2PrA1,fiiMb%-cii(14-1)式中，PB：制动压力，Pa：Ab:制动器活寒表面积，1111a：效率：UB：摩擦系数：b:有效摩擦半径，m：CH：特
