恩梯恩EV驅(qū)動(dòng)裝置：增加單馬達(dá)等種類(lèi)，操舵系統(tǒng)推出電控新方案
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時(shí)間：2011-06-03
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
用于普通車(chē)型的輪內(nèi)馬達(dá)方面，其擺線減速器等硬件與已有產(chǎn)品相同。輸出功率為30kW，最高速度為150km/h。最大的變化是新采用了恩梯恩自制的逆變器，并全部納入驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中（圖1）。
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| 圖1：將輪內(nèi)馬達(dá)納入系統(tǒng) 含逆變器在內(nèi)，計(jì)劃虛線內(nèi)的所有部件采用自制產(chǎn)品。 |
主張“EV不需要采用匹配技術(shù)”的人們認(rèn)為，馬達(dá)與逆變器等可以從公開(kāi)市場(chǎng)上“采購(gòu)最佳”的低價(jià)產(chǎn)品并組合使用。但在開(kāi)發(fā)輪內(nèi)馬達(dá)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這樣做無(wú)法順利開(kāi)發(fā)出產(chǎn)品。
當(dāng)馬達(dá)的傳感器信號(hào)傳向逆變器時(shí)，兩者的時(shí)間常數(shù)匹配較差時(shí)就會(huì)產(chǎn)生聲音，導(dǎo)致出現(xiàn)擺動(dòng)等故障。而解決該問(wèn)題的正是“匹配”，所以配套開(kāi)發(fā)逆變器與馬達(dá)更便于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。這樣，且不說(shuō)逆變器的元件，系統(tǒng)整體采用恩梯恩品牌自制的方法更好。
另外，此次公開(kāi)的超小型車(chē)輪內(nèi)馬達(dá)預(yù)定用于購(gòu)物與通勤等近距離行駛的單人或雙座超小型EV（圖2）。恩梯恩實(shí)際制作出了試制車(chē)，并在公司內(nèi)部駕駛（圖3）。目前試制品的馬達(dá)輸出功率為2kW，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可能略高于這個(gè)數(shù)值。馬達(dá)的軸向厚度較薄，幾乎與車(chē)輪相同（圖4）。
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| 圖2：恩梯恩設(shè)想的超小型車(chē) 利用小型輪內(nèi)馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)左右后輪 |
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| 圖3：采用了小型輪內(nèi)馬達(dá)的試制車(chē) 已在公司內(nèi)部試駕。 |
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| 圖4：試制車(chē)的左后輪 下?lián)u臂和上搖臂直接安裝在馬達(dá)的殼體上。前側(cè)為布線部位，雖然車(chē)輪內(nèi)側(cè)的突起部分不小，不過(guò)這個(gè)問(wèn)題可以隨時(shí)解決。 |
在裝有馬達(dá)和減速器的殼體——鋁（Al）合金鑄件上直接安裝了下?lián)u臂和上搖臂，從而使其具有轉(zhuǎn)向節(jié)功能。恩梯恩沒(méi)有公布減速器采用的是擺線式還是行星齒輪機(jī)構(gòu)。
新公開(kāi)的單馬達(dá)式是現(xiàn)在的主流方式。在車(chē)身中心線附近的彈簧上安裝馬達(dá)，通過(guò)等速萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)左右車(chē)輪。
其特點(diǎn)是在馬達(dá)上組合使用了2速變速箱（圖5）。因?yàn)轳R達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)比發(fā)動(dòng)機(jī)多，為生成扭矩目前的主流做法是固定變速比，而恩梯恩卻提出了不同的思路。
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| 圖5：安裝在彈簧上的單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輪 左側(cè)為馬達(dá)，右側(cè)為2速變速箱。 |
不管哪種馬達(dá)，轉(zhuǎn)數(shù)與扭矩幾乎都成反比（圖6）。注重最高速度的話，起動(dòng)扭矩就會(huì)減少〔圖6（a）〕。而注重起動(dòng)扭矩的話，最高速度就會(huì)下降〔圖6（b）〕。要想同時(shí)滿足這兩方面就只能加大輸出功率。如果采用2級(jí)變速，就可在不加大馬達(dá)輸出功率的情況下兼顧起動(dòng)扭矩和最高速度〔圖6（c）〕。雖因追加變速箱而重量增加，但縮小馬達(dá)即可彌補(bǔ)差距。最終結(jié)果是重量減少了20～25％。
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| 圖6：采用2速的意義 （a）配合最高轉(zhuǎn)數(shù)的話就不能達(dá)到扭矩的最大值。（b）配合起動(dòng)（轉(zhuǎn)數(shù)為0時(shí)）扭矩的話就不能達(dá)到最高轉(zhuǎn)數(shù)。（c）如果改為2級(jí)變速，即使不提高輸出功率也能同時(shí)滿足兩方面。 |
變速箱與輸入軸和輸出軸平行排列，具有兩組2級(jí)斜齒輪。與普通手動(dòng)變速箱同為常嚙合式，不過(guò)更換時(shí)采用不同于一般同步嚙合或爪形離合器式的機(jī)構(gòu)
束角控制馬達(dá)變身備用馬達(dá)
另外，不用于驅(qū)動(dòng)、但利用電控轉(zhuǎn)向的操舵系統(tǒng)也在此次進(jìn)行了公開(kāi)。方向盤(pán)上裝有旋轉(zhuǎn)傳感器，利用主馬達(dá)進(jìn)行操作。沒(méi)有連接車(chē)軸，僅通過(guò)電信號(hào)傳遞方向盤(pán)的動(dòng)作（圖7）。因此，不需要區(qū)分左舵車(chē)和右舵車(chē)、以及碰撞時(shí)的緩沖裝置。
除主馬達(dá)外還安裝了副馬達(dá)（圖8）。副馬達(dá)起兩種作用。一種是平時(shí)用來(lái)改變左右拉桿的間距，控制束角（Toe）（車(chē)輪相對(duì)車(chē)輛前進(jìn)方向的張角）。前束量增大時(shí)直進(jìn)性提高，接近0時(shí)行駛阻力減少。另一種是作為主馬達(dá)出現(xiàn)燒壞等故障時(shí)的備用馬達(dá)。0.1秒以內(nèi)即可完成切換，代替主馬達(dá)進(jìn)行操舵。
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| 圖7：采用電控轉(zhuǎn)向的操舵機(jī)構(gòu) 軸沒(méi)有連接齒條齒輪。左側(cè)為傳感器和模擬反力的馬達(dá)。 |
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| 圖8：齒條齒輪 實(shí)際與齒條齒輪位于同軸的是副馬達(dá)。照片上為主馬達(dá)。 |
評(píng)論