恩梯恩EV驅(qū)動裝置:增加單馬達等種類,操舵系統(tǒng)推出電控新方案
用于普通車型的輪內(nèi)馬達方面,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)動系統(tǒng)中(圖1)。
圖1:將輪內(nèi)馬達納入系統(tǒng) 含逆變器在內(nèi),計劃虛線內(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)”的人們認為,馬達與逆變器等可以從公開市場上“采購最佳”的低價產(chǎn)品并組合使用。但在開發(fā)輪內(nèi)馬達的過程中發(fā)現(xiàn),這樣做無法順利開發(fā)出產(chǎn)品。
當馬達的傳感器信號傳向逆變器時,兩者的時間常數(shù)匹配較差時就會產(chǎn)生聲音,導致出現(xiàn)擺動等故障。而解決該問題的正是“匹配”,所以配套開發(fā)逆變器與馬達更便于系統(tǒng)的開發(fā)。這樣,且不說逆變器的元件,系統(tǒng)整體采用恩梯恩品牌自制的方法更好。
另外,此次公開的超小型車輪內(nèi)馬達預定用于購物與通勤等近距離行駛的單人或雙座超小型EV(圖2)。恩梯恩實際制作出了試制車,并在公司內(nèi)部駕駛(圖3)。目前試制品的馬達輸出功率為2kW,實際生產(chǎn)時可能略高于這個數(shù)值。馬達的軸向厚度較薄,幾乎與車輪相同(圖4)。
圖2:恩梯恩設想的超小型車 利用小型輪內(nèi)馬達分別驅(qū)動左右后輪 |
圖3:采用了小型輪內(nèi)馬達的試制車 已在公司內(nèi)部試駕。 |
圖4:試制車的左后輪 下?lián)u臂和上搖臂直接安裝在馬達的殼體上。前側(cè)為布線部位,雖然車輪內(nèi)側(cè)的突起部分不小,不過這個問題可以隨時解決。 |
在裝有馬達和減速器的殼體——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。恩梯恩沒有公布減速器采用的是擺線式還是行星齒輪機構(gòu)。
新公開的單馬達式是現(xiàn)在的主流方式。在車身中心線附近的彈簧上安裝馬達,通過等速萬向節(jié)驅(qū)動左右車輪。
其特點是在馬達上組合使用了2速變速箱(圖5)。因為馬達的轉(zhuǎn)數(shù)比發(fā)動機多,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。
圖5:安裝在彈簧上的單馬達驅(qū)動機構(gòu)輪 左側(cè)為馬達,右側(cè)為2速變速箱。 |
不管哪種馬達,轉(zhuǎn)數(shù)與扭矩幾乎都成反比(圖6)。注重最高速度的話,起動扭矩就會減少〔圖6(a)〕。而注重起動扭矩的話,最高速度就會下降〔圖6(b)〕。要想同時滿足這兩方面就只能加大輸出功率。如果采用2級變速,就可在不加大馬達輸出功率的情況下兼顧起動扭矩和最高速度〔圖6(c)〕。雖因追加變速箱而重量增加,但縮小馬達即可彌補差距。最終結(jié)果是重量減少了20~25%。
圖6:采用2速的意義 (a)配合最高轉(zhuǎn)數(shù)的話就不能達到扭矩的最大值。(b)配合起動(轉(zhuǎn)數(shù)為0時)扭矩的話就不能達到最高轉(zhuǎn)數(shù)。(c)如果改為2級變速,即使不提高輸出功率也能同時滿足兩方面。 |
變速箱與輸入軸和輸出軸平行排列,具有兩組2級斜齒輪。與普通手動變速箱同為常嚙合式,不過更換時采用不同于一般同步嚙合或爪形離合器式的機構(gòu)
束角控制馬達變身備用馬達
另外,不用于驅(qū)動、但利用電控轉(zhuǎn)向的操舵系統(tǒng)也在此次進行了公開。方向盤上裝有旋轉(zhuǎn)傳感器,利用主馬達進行操作。沒有連接車軸,僅通過電信號傳遞方向盤的動作(圖7)。因此,不需要區(qū)分左舵車和右舵車、以及碰撞時的緩沖裝置。
除主馬達外還安裝了副馬達(圖8)。副馬達起兩種作用。一種是平時用來改變左右拉桿的間距,控制束角(Toe)(車輪相對車輛前進方向的張角)。前束量增大時直進性提高,接近0時行駛阻力減少。另一種是作為主馬達出現(xiàn)燒壞等故障時的備用馬達。0.1秒以內(nèi)即可完成切換,代替主馬達進行操舵。
圖7:采用電控轉(zhuǎn)向的操舵機構(gòu) 軸沒有連接齒條齒輪。左側(cè)為傳感器和模擬反力的馬達。 |
圖8:齒條齒輪 實際與齒條齒輪位于同軸的是副馬達。照片上為主馬達。 |
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