电控四轮驱动技术的研究现状与发展趋势
- 格式:pdf
- 大小:140.53 KB
- 文档页数:2
四轮低速电动车的现状与发展前景四轮低速电动车调查一、四轮低速电动车总述近年来,电动汽车的身影渐渐出现在大街小巷。
在能源紧缺和环境污染严重的背景下,四轮电动车节能环保、便利出行、经济性能高、充电成本低等优势,使电动汽车渐渐成为未来汽车产业的发展方向。
它不仅符合新时代“绿色出行,低碳生活”的标准,也很好地满足了当代人们的需求,具有广阔的市场发展前景。
日前,国标《四轮低速电动车——技术条件(草案)》出台,对四轮低速电动车的生产技术进行了规范限定。
为此笔者以微型电动轿车为例,大家对四轮低速四轮电动车的了解和评价进行了调查,旨在了解四轮低速电动车的发展现状与前景。
二、低速四轮电动车调查的结果及分析1.四轮低速电动车有强大的生命力和广阔的市场前景(1)市场是需求的产物青睐四轮低速电动车年龄跨度范围较大。
调查分析,年轻人喜欢低速电动车是因为它跟传统汽车的外观等设计差异不大,环保节能顺应新时代的发展要求;而很多老年人选择低速电动车,是因为体积小停车方便,操作简单。
2017年9月我国出台新政策,决定启动制定停止生产销售传统能源汽车的时间表,禁止生产传统燃油车,这为低速电动车的市场需求提供了很大的发展空间。
(2)国家受益:推动经济发展国务院对低速电动车采取“升级一批、规范一批、淘汰一批”的政策。
国家一直在关注低速电动车的发展,看到了其带来的经济效益,不断地调整政策来推动该市场的健康规范发展,许多地方政府也相续出台保护低速电动汽车的政策,为低速电动汽车赢得了市场。
(3)环境保护:清洁能源环保出行低速电动车采用电机驱动,不像传统汽车会排放大量尾气造成大气污染。
它节能环保的优势,正符合保障国家能源安全的要求,为减轻大气污染做出了努力。
低速四轮电动车产业不仅能够给我们带来方便,同时也让我们看到了减轻环境问题的新想法新措施,引导国民们的社会环境保护意识的增强。
2.四轮低速电动车发展也有许多突出问题(1)行驶里程较短,充电不方便。
汽车四轮转向研究现状汽车四轮转向技术是一种改良传统两轮转向系统的创新技术,它可以通过控制车辆的四个轮子,实现更灵活、更稳定的转向效果。
汽车四轮转向技术的发展有助于改善汽车的操控性能、提高行驶稳定性、减小转弯半径,以及增加安全性和舒适性等方面的表现。
本文将探讨汽车四轮转向技术在行业中的现状和未来发展趋势。
目前,汽车四轮转向技术已经在市场上推出,并且得到了一些汽车制造商的应用和推广。
一些高端品牌如奥迪、宝马、奔驰等早已采用了四轮转向技术,并实现了良好的效果。
而在中低端车型中,一些汽车厂商也开始关注和引入四轮转向技术,以提升整车的竞争力。
因此,可以说汽车四轮转向技术已经逐渐成为汽车设计和制造的热点领域之一现阶段,市场上主要有两种类型的汽车四轮转向技术,分别是被动式四轮转向和主动式四轮转向。
被动式四轮转向是指根据车辆的转向角度,通过机械连接装置控制后轮转向,以达到提升车辆操控性能的目的。
而主动式四轮转向则是通过电子和电动装置控制后轮转向,以实现更加灵活和优化的操控效果。
在被动式四轮转向技术中,通过机械装置将前轮的转动角度传递给后轮,并通过悬挂系统和补偿机构来实现后轮的转向。
这种技术比较简单,成本较低,但是在操控性能和适应性上存在一定的限制。
一些车辆采用这种被动式四轮转向技术,可以在低速行驶时,提升车辆的操控性能和驾驶的舒适性。
主动式四轮转向技术则更加复杂和先进。
通过电子控制系统,可以检测车辆的速度、转向角度等参数,并根据这些参数控制后轮的转向角度,以实现更加灵活和优化的操控效果。
这种主动式四轮转向技术不仅可以帮助车辆在低速行驶时提升操控性能,还能在高速行驶时提升车辆的稳定性和车辆的操控性能。
目前,主动式四轮转向技术在高端豪华车型中已经得到了广泛应用。
一些汽车制造商已经推出了具备主动式四轮转向技术的车型,并获得了良好的用户反馈。
这种技术在一些高速行驶和紧急变道等情况下可以发挥重要作用,提高了车辆的稳定性和操控性能。
新能源汽车电子技术的研究现状随着全球经济的不断发展和能源问题的日益突显,新能源汽车的兴起已经成为全球汽车产业的趋势。
在这一背景下,新能源汽车电子技术的研究也越来越引起人们的关注。
本文将从现阶段新能源汽车电子技术的研究现状、技术面临的挑战以及未来发展方向等多个方面进行讨论。
一、新能源汽车电子技术的研究现状新能源汽车电子技术主要包括动力电池管理系统、电驱动系统、充电系统和辅助系统等方面。
其中,动力电池管理系统是保证新能源汽车电动机正常工作的关键技术之一。
其功能主要包括对动力电池进行监测和管理,防止电池过充、过放、过温等情况的发生,从而保证动力电池的安全性和寿命。
电驱动系统是新能源汽车的核心技术之一,主要由电机和电控制器两部分组成。
其中,电机是汽车动力系统的核心部件,其性能的好坏直接影响着新能源汽车的动力性、续航能力和驾驶舒适度。
而电控制器则负责控制电机的转速、扭矩等参数,保证电机工作的高效、稳定和安全。
充电系统是新能源汽车的必备设施,可以为电池充电,满足车辆行驶的能源需求。
目前,市场上主要有三种充电方式,分别是交流充电、直流充电和无线充电。
其中,直流充电速度较快,适合在外出旅行时使用;而交流充电和无线充电则适合在家庭和公共场所使用。
辅助系统是新能源汽车电子技术的重要组成部分,可以增强车辆的智能化和便捷性。
其中,智能驾驶辅助系统可以帮助驾驶员提高驾驶安全性和舒适性;而车联网系统可以实现车辆和外部世界的智能互联,为驾乘者提供更多的便利和服务。
二、技术面临的挑战新能源汽车电子技术虽然发展迅速,但依然面临着许多技术和政策上的挑战。
首先,新能源汽车电子技术的成本依然较高,难以降低整车价格;其次,动力电池的安全问题和寿命问题仍然是制约该技术发展的主要瓶颈之一;再次,电驱动系统的高效性和稳定性需要进一步提高,以满足客户对汽车性能和使用寿命的需求;最后,充电基础设施建设的不足也在一定程度上制约着新能源汽车的普及。
三、未来发展方向未来,新能源汽车电子技术将致力于实现更高效、更安全、更环保的汽车性能和使用体验。
电动汽车电驱动系统发展趋势一、引言随着环保和能源问题的日益严重,电动汽车在全球范围内得到了广泛的关注。
电驱动系统作为电动汽车的核心组成部分,其发展趋势和技术走向对电动汽车的发展具有重要影响。
本文将从系统高效化、电机高压化、高速化电机、电磁兼容性优化、集成化驱动系统、智能化控制策略等方面,对电动汽车电驱动系统的发展趋势进行深入探讨。
二、系统高效化为了提高电动汽车的续航里程和降低能源消耗,电驱动系统的系统高效化成为了一个重要的研究方向。
通过优化电机、控制器和传动系统等部件的设计,提高整个驱动系统的效率,是电驱动系统未来的发展趋势。
三、电机高压化随着电力电子器件的发展,电机控制器和驱动电机的高压化成为了一种趋势。
采用高压电力电子器件,可以降低内阻和损耗,提高功率密度和效率。
同时,高压电机还可以减小电机体积和质量,为电动汽车的轻量化设计提供了有利条件。
四、高速化电机为了提高电动汽车的动力性能和加速能力,高速化电机成为了一个重要的研究方向。
高速电机具有较小的转动惯量和较高的响应速度,可以提高电动汽车的加速性能和行驶速度。
但是,高速电机需要解决一系列技术难题,如机械强度、冷却方式、轴承结构等,以保证其可靠性和稳定性。
五、电磁兼容性优化电动汽车的电驱动系统需要与其它电子设备协同工作,因此电磁兼容性成为了电驱动系统的一个重要问题。
为了提高电驱动系统的性能和可靠性,需要对电磁兼容性进行优化。
具体措施包括采用屏蔽、滤波、接地等手段,降低电磁干扰对电驱动系统的影响。
六、集成化驱动系统随着电动汽车设计的紧凑化和轻量化,集成化驱动系统成为了电驱动系统的一个重要趋势。
集成化驱动系统将电机、控制器和传动系统等部件集成在一起,实现紧凑设计和轻量化。
这不仅可以提高电动汽车的性能和可靠性,还可以降低成本和提高生产效率。
七、智能化控制策略智能化控制策略是电驱动系统的另一个重要趋势。
通过采用先进的控制算法和传感器技术,可以实现电驱动系统的智能化控制。
2024年新能源车电控电机市场分析现状概述新能源车电控电机是指在新能源车辆中,负责控制电机运行和驱动车辆运动的关键组成部分。
随着新能源车市场的快速发展,电控电机市场也呈现出迅猛的增长态势。
本文将对新能源车电控电机市场的现状进行分析,探讨市场的特点和发展趋势。
市场规模根据数据统计,截至目前,全球新能源车电控电机市场规模已达到XX亿美元。
其中,中国市场占据了绝大部分份额,成为全球最大的新能源车电控电机市场。
随着中国政府对新能源汽车的大力支持,市场规模有望进一步扩大。
市场特点1.技术创新:新能源车电控电机市场呈现出快速创新的特点。
随着电动车辆技术的不断突破,电控电机技术也在不断升级,提高了车辆的续航里程和动力性能。
2.产业链成熟:新能源车电控电机市场的产业链已经初步形成并逐渐完善。
从电机制造到电控系统集成,整个产业链中的企业互相配合,形成了一体化的生产模式,使得产品的质量和性能得以有效保证。
3.增长潜力:由于环境保护意识的增强和非化石能源的需求不断增长,新能源车电控电机市场具有巨大的增长潜力。
预计在未来几年,市场规模将继续扩大。
市场发展趋势1.多元化应用:随着新能源车型的不断增加,电控电机的应用也越来越广泛。
除了常见的电动汽车以外,电控电机还被应用于电动自行车、电动摩托车等交通工具,并且在工业自动化领域也有了广泛应用。
2.智能化发展:随着物联网和人工智能的发展,电控电机也趋向于智能化。
通过与车载系统的互联互通,电控电机可以实现远程监控、故障诊断和维护等功能,提高了电动车辆的安全性和可靠性。
3.持续优化:在市场竞争日益激烈的环境下,企业不断优化产品,提高性能和效率。
同时,也通过技术创新和成本降低来满足消费者需求,推动市场的进一步发展。
总结新能源车电控电机市场作为新能源车辆的核心组成部分,具有巨大的发展潜力。
通过不断创新和技术进步,市场规模不断扩大,并呈现出多元化应用和智能化发展的趋势。
未来,随着技术的进一步突破和政策的支持,新能源车电控电机市场将继续迎来新的发展机遇。
电机控制器发展现状及趋势电机控制器是一种用于控制电机运行的设备,它可以调节电机的速度、方向和扭矩等参数,从而实现对电机的精确控制。
电机控制器的发展现状和趋势可以从以下几个方面进行探讨:1. 技术创新:随着科技的不断进步,电机控制器也在不断地进行技术创新。
目前,电机控制器正朝着更加智能化、数字化、集成化的方向发展。
例如,一些新型的电机控制器采用了先进的控制算法和传感器技术,可以实现对电机的实时监测和精确控制,提高了电机的运行效率和稳定性。
2. 行业应用拓展:电机控制器作为一种重要的工业自动化控制设备,其应用领域也在不断拓展。
目前,电机控制器已经广泛应用于汽车、电力、化工、纺织、机械制造等众多领域。
随着新能源、智能制造等新兴产业的快速发展,电机控制器在未来的应用前景将更加广阔。
3. 环保节能趋势:随着全球环境问题的日益严重,电机控制器也在朝着更加环保节能的方向发展。
例如,一些新型的电机控制器采用了永磁同步电机技术,可以有效地提高电机的效率和节能效果。
此外,一些电机控制器还采用了软启动技术,可以减小电机启动时的电流冲击和热量损失,进一步降低能耗和延长电机寿命。
4. 市场竞争加剧:随着电机控制器市场的不断扩大,市场竞争也日益加剧。
目前,国内外许多企业都在积极布局电机控制器领域,通过技术创新、降低成本等手段不断提升自身竞争力。
未来,电机控制器企业之间的竞争将更加激烈,市场格局也将发生变化。
总之,电机控制器作为一种重要的工业自动化控制设备,其发展现状和趋势与科技、环保、市场等多方面因素密切相关。
未来,随着科技的不断发展和社会环境的变化,电机控制器将会迎来更加广阔的发展空间和机遇。
汽车电动助力转向技术一、技术概述电动助力转向系统是把电动机的驱动力传递给转向轴或齿条,进行转向助力的机构。
该系统由转向扭矩传感器、车速传感器、控制器、电动机、离合器和减速机构组成。
比起传统的液压助力转向,它的优点是:系统中的电机只在需要转向助力时才工作,汽车大部分时间正常行驶时电机并不工作,这样能量消耗很小,而传统的液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成,为保持压力,不论是否需要转向助力,系统总要处于工作状态,能耗较高。
据估计,电动助力转向只是液压助力转向能耗的1/2,前者比后者使整车油耗下降3%。
二、现状及国内外发展趋势汽车电动助力转向技术近年来发展很快,美国德尔福等国际上大的汽车零部件公司,都已开发出产品,并在一些车上装用。
三、主要研究内容主要研究内容:传感器技术;控制技术;电机、离合器、减速机构技术等。
汽车电子控制四轮驱动与四轮转向技术一、技术概述--汽车电子控制四轮驱动技术(4 Wheels Driving System 4WD)汽车的驱动力来源于轮胎对地面的附着,四轮驱动充分利用了车轮对地面的附着,当然会获得好的驱动性能。
但因转向时各轮的转弯半径不同,车轮转动的速度也就不同(内外、前后),四个轮不能通过刚性传动系统连接,必须在左右两轮间,在前后驱动轴间设置差速器。
带来的问题是四个轮的驱动力受与地面摩擦力最小的轮的限制,需要再设置差速锁。
汽车电子控制四轮驱动技术是通过传感器感知四个轮路面的情况,通过微电脑进行分析判断,通过电磁阀驱动,改变黏液偶合器的特性,在前后驱动轴之间,在左右轮上分配驱动力。
--汽车电子控制四轮转向技术(4 Wheels Steering System 4WS )汽车在行驶中转向时,由于受恻向力的作用,前轮有不足转向的特性,后轮有过度转向的倾向。
后者会引起汽车失去转向行驶的稳定性,车速越高问题越明显,甚至出现侧滑翻车。
解决措施一般是通过使后轮在与前轮相同的方向转动1-2度角进行补偿。
四轮低速电动车产业发展现状研究四轮低速电动车产业是指车速在30km/h以下的载人电动车辆,因其节能环保、成本低廉、便捷灵活等特点,受到了越来越多消费者的青睐。
随着我国城市化进程的不断加快以及人们对环保出行方式的需求增加,四轮低速电动车产业的发展也越来越受到重视,逐渐走向多元化、标准化和品牌化的发展方向。
本文将对四轮低速电动车产业的发展现状进行研究分析,探讨其存在的问题及未来的发展趋势。
1.市场需求旺盛:随着城市交通拥堵的日益严重,传统燃油车辆的排放问题日益突出,人们对于环保出行方式的需求也越来越高。
四轮低速电动车因其零排放、低噪音的特点,受到了更多消费者的青睐,市场需求呈现出快速增长的趋势。
2.政策支持力度大:为了推动新能源汽车产业的发展,我国多地出台了一系列鼓励和支持四轮低速电动车产业发展的政策,包括购车补贴、免费停车、免费上牌等政策,加大了对低速电动车的扶持力度,为其发展提供了有力保障。
3.产品技术不断升级:随着科技的不断进步,四轮低速电动车的产品技术也在不断升级,包括电池技术、车辆安全性能、驾驶辅助系统等方面都有了长足的进步,提升了车辆的性能和品质。
4.企业竞争激烈:随着市场需求的增长,四轮低速电动车制造商和品牌也在不断增加,竞争激烈。
一方面,传统汽车厂商纷纷转型涉足低速电动车领域,一大批新兴厂商也涌现出来,市场竞争压力持续增大。
5.品牌建设逐渐成熟:伴随着市场的不断拓展,四轮低速电动车的品牌建设也逐渐成熟起来,一些头部品牌在产品质量、品牌形象、售后服务等方面都取得了一定的成就,树立了良好的品牌形象,赢得了消费者的信赖。
二、存在的问题1.制造质量参差不齐:由于市场准入门槛低,四轮低速电动车制造商和品牌众多,导致产品质量参差不齐,一些小厂商为了降低成本,产品质量和安全性无法得到保障,给消费者带来了安全隐患。
2.市场秩序混乱:由于政策扶持力度大,市场上出现了一些“野蛮生长”的现象,一些厂商为了迅速占领市场份额,采取价格战、恶性竞争等手段,损害了整个行业的利益,市场秩序混乱。
2024年新能源汽车电机控制器市场分析现状1. 引言新能源汽车的快速发展推动了电机控制器市场的不断壮大。
电机控制器是新能源汽车的核心组件之一,用于控制电动机的工作状态和性能。
本文将对新能源汽车电机控制器市场的现状进行分析,包括市场规模、市场竞争格局和市场发展趋势等方面。
2. 市场规模新能源汽车电机控制器市场规模在近几年持续增长。
随着新能源汽车销量的大幅增加,电机控制器的需求也逐渐增加。
据市场研究机构的数据显示,2019年新能源汽车电机控制器市场规模达到XX亿元,预计到2025年将达到XX亿元。
3. 市场竞争格局目前,新能源汽车电机控制器市场竞争激烈,主要厂商包括国内外知名汽车制造商和电机控制器专业厂商。
其中,国内汽车制造商在市场份额上占据较大比例,但随着国内电机控制器技术的不断提升和专业厂商的崛起,市场竞争格局正在逐渐发生变化。
4. 市场发展趋势4.1 技术创新随着电动汽车技术的不断发展,电机控制器的技术也在不断创新。
新一代电机控制器采用更高效的功率电子器件,具有更低的功耗和更高的工作效率。
同时,采用先进的控制算法和智能化的系统,进一步提升了电机控制器的性能和稳定性。
4.2 市场占有率变化随着电机控制器技术的进步,市场占有率正在发生变化。
一些新兴的电机控制器制造商凭借创新的技术和产品性能,逐渐在市场上崭露头角。
同时,传统汽车制造商也不断加大研发投入,以提高自身在新能源汽车电机控制器市场的竞争力。
4.3 政策支持政府对新能源汽车产业的支持力度不断加大,这也为电机控制器市场的发展提供了良好的政策环境。
一些地区出台了一系列的补贴政策,鼓励企业研发和生产电机控制器,推动市场规模的不断扩大。
5. 结论新能源汽车电机控制器市场作为新能源汽车产业链的重要组成部分,市场规模不断增加,市场竞争也日益激烈。
随着技术的进步和政策的支持,电机控制器的市场前景十分广阔。
企业应积极创新、提高产品性能,以迎接市场的挑战和机遇。
新能源汽车电机驱动控制技术的前沿发展趋势新能源汽车电机驱动控制技术的前沿发展趋势随着环境保护意识的增长和对传统燃油汽车的限制加强,新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。
其中,电机驱动控制技术对新能源汽车的性能和效能起着至关重要的作用。
本文将从前沿发展趋势的角度探讨新能源汽车电机驱动控制技术的未来。
首先,随着电动机技术的不断创新和进步,新能源汽车电机的功率密度将会不断提高。
通过采用先进的磁性材料和电机设计技术,电机的体积和重量可以被大幅减小,从而提高整车的能源利用效率和行驶里程。
此外,电机的高功率密度还将带来更加强劲的动力输出,提升新能源汽车的加速性能和行驶稳定性。
其次,电机驱动控制技术将更加智能化和自适应。
智能控制算法和传感器技术的发展使得电机驱动系统具备了更强的自主学习和适应能力。
通过对驱动过程的实时监测和分析,电机控制系统可以根据不同的驾驶环境和需求,实现智能控制策略的自动调整。
这不仅可以提高车辆的驾驶品质和安全性,还可以进一步优化能源利用效率,延长电池寿命。
第三,新能源汽车电机驱动控制技术将更加注重系统的整合和协同。
随着新能源汽车的普及,电动机、电池、电控系统等各个组成部分之间的协同作用变得尤为重要。
未来的电机驱动控制技术将更加注重整车系统级的优化设计,以实现最佳的能源利用和整车性能。
此外,新能源汽车电机驱动控制技术还将与智能网联技术相结合,实现车联网的功能,提供更加智能、便捷的驾驶体验。
最后,新能源汽车电机驱动控制技术的发展还将更加注重可持续性。
随着可再生能源的不断发展和普及,新能源汽车电机的供能方式将越来越多地依赖于可再生能源。
同时,电机的制造和回收过程也将更加环保和节能。
未来,新能源汽车电机驱动控制技术将更加注重减少对环境的影响,实现可持续发展的目标。
综上所述,新能源汽车电机驱动控制技术的未来发展趋势包括提高功率密度、智能化和自适应、系统整合和协同以及可持续发展。
这些发展趋势将不断推动新能源汽车的性能和效能提升,进一步推动新能源汽车的普及和发展。
文章编号:1002-6886(2005)06-0074-02电控四轮驱动技术的研究现状与发展趋势李素华(江汉大学机电与建筑工程学院,湖北 武汉 430056) 作者简介:李素华(1971—),女,湖北天门人,江汉大学讲师,华中科技大学硕士生,从事汽车专业课的教学及汽车动力学、汽车性能的仿真控制分析等方面的研究。
收稿日期:2005-4-20摘要:电控四轮驱动技术是汽车的新技术,本文阐述电控四轮驱动技术研究现状,展望四轮驱动技术的发展,推动电控四轮驱动技术的研究与应用。
关键词:四轮驱动 变扭矩 驱动力分配 发展趋势Survey on St a te of D evelop m en t and Trends i n Electr i c Power Four 2whells D r i v i n g TechnologyL I Su 2huaAbstract:The research status of the electric power four 2wheels driving technol ogy is exp licated,The devel op ing trends of this tech 2nol ogy is p r os pected,which is very i m port m ent t o push the further devel opment of research and app licati ons of 4WD technol ogy .Key words:4WD;changeable t orque;tracti on force distributi on;devel opment trends 随着现代汽车技术的发展,人们对汽车各种性能的要求越来越高。
汽车的电控四轮驱动(4W heels D riving Syste m,4WD )技术能够根据前后轴的转速等信息,控制并分配前后轴驱动力,使汽车具有防滑能力、良好的加速性和行驶稳定性。
四轮驱动已由70年代以前主要用于越野车发展到目前以轿车为中心迅速普及开来。
随着对4WD 这一领域研究的不断进展,出现了多种不同结构形式、不同控制方案的实用4WD 系统。
粗略地将四轮驱动分类,有短时四轮驱动和常时四轮驱动之分。
如果按前后扭矩分配方式进行分类,常时四轮驱动可分为二种,其一是固定扭矩分配方式,其二是变动扭矩分配方式。
其中,变动扭矩分配方式的四轮驱动又可分为另外两大类,一种是利用前后轮转速差分配驱动扭矩,这种方式叫做被动分配方式,一种是利用电脑控制液压油压力分配驱动扭矩,这种方式叫做主动分配方式。
本文研究的是汽车电子控制变扭矩分配方式的四轮驱动技术,也叫全轮驱动AWD (A ll -wheel -D rive )技术。
AWD 系统使汽车在运行中,能适应汽车行驶状态和路面情况,把驱动扭矩合理地分配给前后轮,能充分发挥各轮胎的驱动力,并提高汽车的操纵稳定性[1]。
1 电控四轮驱动技术的研究现状电控四轮驱动技术近年来发展很快,全轮驱动已经在许多高档轿车上装用。
在电控变扭矩四轮驱动系统的两大类型中,采用被动式的四轮驱动系统的产品代表有德国奥迪公司的Quattr o 系统和采用粘性联轴器的常时四轮驱动系统。
奥迪的第二代四驱技术Quattr o 系统采用了Torsen (Torque Sen 2sitive 意思是扭矩感应)差速器。
Torsen 差速器是一套由蜗轮和蜗杆组成的纯机械系统,在车轮没有产生滑转的情况下,向两输出轴各分配一半的转矩;在一边车轮产生滑转的情况下,Torsen 差速器会向另一边车轮输出更多的转矩,转矩分配的比例达80/20。
由于是机械装置,其锁止动作是渐进却快速的,因而平稳、少冲击;具有扭矩感应特性的T orsen 差速器在车轮产生滑转动作开始之前就能对车轮滑转预先感应,而不是在车轮已经滑转后才开始校正;在没有施加外力的情况下,Torsen 差速器在制动时并不锁止,因而四个驱动轮可各自以不同的速率独立运动。
采用粘性联轴器的四轮驱动系统在国外已得到广泛应用,其产品有保时捷的911Turbo 和三菱欧蓝德四驱系统等,该系统是在依靠前后轮转速差分配扭矩,在车轮发生空转以后才介入的,又叫转速差感应式四轮驱动。
如图1是该系统的布置图。
采用主动式的四轮驱动系统的产品代表有大众的四轮驱动系统“4MOTI O N ”、日产的ATTES A E -TS 四轮驱动系统和本田的车辆控制系统“SH -AWD ”等,该系统中电脑会不断收集轮胎的转速、转向盘转向角和油门的大小等信息,按预先给定的程序进行综合控制。
图2为该系统工作原理图。
・47・现代机械 2005年第6期 其中主要提一下本田的四驱技术。
本田公司着手开发四轮驱动自由控制系统是在1988年。
当时的开发目标是通过对前后轮驱动力的分配方式进行改良,来追求稳定性及乘坐舒适性。
经过10多年的发展,2004年秋推出了可合理分配四轮驱动力、实现高转向性能和车辆稳定性的系统。
除前后驱动力可从70:30至30:70无级控制外,后轮左右驱动力分配还可从100:0至0:100无级控制。
后轮左右驱动力分配及前后驱动力分配采用“直接电磁离合器”。
后差速器左右两侧各配有一个这种离合器,通过踩下靠螺线管(Solenoid)控制的湿式多片离合器来分配转矩。
采用了行星齿轮的倍力器来减小操纵力。
在后差速器部位新增加了加速机构,通过油压工作,在前进加速及减速时分别通过单向离合器和减速离合器传递转矩;转弯时采用高速离合器,后轮可多转5%左右。
值得一提的是,本田在1996年上市的“PRE LUDE”上采用了向左右前轮分配驱动力的“ATTS”系统,而此次发表的系统只对后轮进行左右驱动力的分配。
采用这种设计的原因是“如向前轮分配驱动力就会转向过度”。
“S H-A WD”系统的目标是获得完全遵从驾驶员的方向盘操作的忠实转向(Neutral Steer)。
此外,电动汽车四轮驱动技术也受到关注。
由于四轮驱动电动汽车的轮边电动机,具有扭矩响应快且精确等优点,如果控制系统设计得好,将使其操纵稳定性更佳。
东京大学的Shin-ichir o、Yoichi Hori等提出了适用于轮边驱动的电动汽车的驱动力控制系统,其建立的控制模型功能强大,能有效防止车辆的侧向运动。
Shin-ichir o、Yoichi Hori等还提出一种关于轮边四轮驱动电动汽车的新的防侧滑的方法,即仅通过检测电动机的电流和转速来检测车轮的滑移,从而通过控制系统来防止滑移。
并通过试验进行了验证。
日产2002年推出的MARCH上,配备了使用马达的电动四轮驱动系统“e.4WD”。
“e.4WD”是在利用发动机驱动前轮的基础上,通过电机来驱动后轮,只在必要的时候采用四轮驱动系统。
利用开关操作即可切换四轮驱动和前轮驱动方式。
该系统由“4WD Contr ol Unit(4WD控制单元)”、“后轮驱动单元”和“专用发电机”组成。
四轮驱动时,由4WD控制单元向发电机发出指令,电力输送给配置于车身后部的电机,电机的动力通过离合器传输到后轮上。
由于使用车身后部的电机来驱动后轮,因此不需要传动轴和分动器,在不牺牲车内空间的情况下就能实现四轮驱动。
在混合动力汽车的研制和生产方面处于领先地位的丰田公司,推出的新式微型客车-ESTI M A(THS-C)上应用了世界第一个电动四轮驱动系统,前驱动动力总成采用并联系统,后轮完全由电机驱动。
目前国内尚未有汽车产品采用此项技术,也少有深入开展此项技术的研究,其中吉林大学的郭立书、葛安林、张泰等对主动分配方式的四轮驱动系统进行了研究,通过对行星齿轮式分动器(内装有湿式多片离合器)等硬件进行建模,以提高运动性能和行驶安全稳定性能、减少轮胎磨损为目的,提出一种控制前后传动轴扭矩主动分配的系统,并根据车辆运行参数和6种特定工况制定了最佳分配方案。
并通过试验结果表明其系统优于其他4WD系统。
吉林大学的李静、李幼德、赵健等对被动分配方式的四轮驱动系统进行了研究,设计了四轮驱动汽车的驱动力控制软件和控制系统,建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型,并对弱附着地面、分离路面及松散沙地上的牵引力控制过程进行仿真模拟,用结果来验证其有效。
李静,李幼德等还对四轮驱动汽车沙地牵引力控制方法进行了仿真研究,建立了油门的P I控制、模糊控制和模糊P I控制系统,并验证了各系统能消除驱动轮过度滑转现象。
2 电控四轮驱动技术的发展趋势主动扭矩分配方式的四轮驱动系统可以获得良好的起步加速性能、转向性能和通过性能,具有广泛的发展前景。
目前,发展所面临的问题也是未来一段时间需要研究解决的重点问题,主要集中在以下几个方面:1)硬件系统的匹配,组成四轮驱动系统的结构有多种类型,怎样的组合和匹配是最佳的将是研究人员需要解决的一个问题。
2)针对4WD系统,进一步开发、设计高性能、高精度、高灵敏度的传感器,以便于正确地检测汽车的运动信号。
同时,可利用C AN总线和其他系统如A MT(自动变速器)进行信息共用。
3)最优控制策略的确定以及将先进的控制理论与控制方法应用于4WD控制系统的研究中,是研究人员需要解决的重点问题。
4)进一步简化系统,减小系统结构的体积,控制生产成本。
由于新一代各种动态稳定系统的研发和应用,未来的AWD系统将和其他电控系统整合在一起,形成集各种功能于一身的综合电控系统。
这是4WD系统研究的长远目标。
5)由于混合电动汽车、电动汽车的发展优势和电机的易于控制性,电动汽车四轮驱动技术也将成为一种发展趋势。
参考文献1庄野欣司.四轮驱动汽车构造图解[M].刘茵等译.长春:吉林科学技术出版社,香港:香港万里机构出版有限公司,19952htt p://www.dongfengaut o.ca/inf o/4wd_intr o.ht m3htt p://www.pcaut /newcar/abr oad/v w/0407/99727_1.ht m l 4王云成,王军,林逸.4WD汽车应用粘性联轴器分析[J].汽车技术. 2001(3):4~65htt p://w w w.qdcars.co m/zxzx/hyzx/2004-04-03/hyzx1i13i4026.ht m l6htt p://aut o.s /2004/05/18/99/article220159930.sht m l7杨妙梁.从“DYC”到“SH-AWD”本田驱动力分配系统的技术进展[J].汽车与配件.2004-36:31~358Shin-ichir o Sakai,H ideo Sado,Y oichi Hori.Ne w Skid Av oidance Method for Electric Vehicle with I ndependently Contr olled4I n-W heelMot ors 9Yasuhir o OSH I U M IMot oki SH I N O Masao NAG A I.Tracti on Force Contr ol of Parallel Hybrid Elecrtic Vehicle by U singModelMatching Contr oller. AVEC(1998.9):129~13410Shin-ichir o Sakai,Yoichi Hori.Robustified ModelMatching Contr ol for Moti on Contr ol of Electric Vehicle11htt p://w w /cgi-bin/z wolf1/sho w.cgi?class=1&id=818 12htt p://aut /syste m/2002/09/09/000414204.sht m l 13htt p://aut /ne ws/10565.sht m l14郭立书,葛安林,张泰,岳英杰.电子控制最佳扭矩分配4WD系统研究[J].农业机械学报.2002(6):16~1915李静,李幼德,赵健,宋大凤.四轮驱动汽车牵引力控制系统研究[J].吉林大学学报(工学版).2003(4):1~616李静,李幼德,赵健,宋大凤.四轮驱动汽车沙地牵引力控制方法仿真[J].吉林大学学报(工学版).2004(1):75~78・57・ 专题综述。