全地域輕型機(jī)動(dòng)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)
2025-05-22 00:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裝在轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向?？刂坪筝嗈D(zhuǎn)向角的計(jì)算機(jī)，通過(guò)檢測(cè)車(chē)速及轉(zhuǎn)向角的大小、方向和速度等，監(jiān)視汽車(chē)的轉(zhuǎn)向狀況。根據(jù)方向盤(pán)的操作狀態(tài)及車(chē)速，計(jì)算出后輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)角以及目標(biāo)轉(zhuǎn)角與實(shí)際后輪轉(zhuǎn)角的差，向電機(jī)輸出電流使后輪轉(zhuǎn)向。采用這種方式可準(zhǔn)確細(xì)致地掌握汽車(chē)的行駛狀態(tài)，然后根據(jù)實(shí)際情況得出后輪轉(zhuǎn)角。十幾年來(lái)，人們把四輪轉(zhuǎn)向作為改善汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的一個(gè)新方法進(jìn)行了廣泛的研究，開(kāi)發(fā)出各種各樣的4WS系統(tǒng)。進(jìn)入90年代，電子技術(shù)的高速發(fā)展和微電腦在汽車(chē)上應(yīng)用日趨成熟，新的控制理論不斷地與四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)相結(jié)合，例如自適應(yīng)控制，模糊控制，bangbang控制，最優(yōu)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，使得四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)設(shè)計(jì)理念更成熟化，智能化，實(shí)用化。最近，TRW轉(zhuǎn)向系統(tǒng)公司推出了用于多輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向的電液動(dòng)力助力轉(zhuǎn)向裝置，名為EPHS。油泵的驅(qū)動(dòng)借助于電動(dòng)機(jī)而不是傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是：體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，節(jié)能，性能價(jià)格比較高。另外，因故被拖走時(shí)，若蓄電池不虧電，仍有液壓助力作用。德國(guó)ZF公司推出的電動(dòng)多輪動(dòng)力助力轉(zhuǎn)向裝置主要由轉(zhuǎn)向力矩傳感器、電磁離合器、電動(dòng)機(jī)和電子控制裝置組成。轉(zhuǎn)向力矩傳感器采集轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)信息，把方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)傳輸?shù)紼CU，ECU依據(jù)車(chē)速、直線角和轉(zhuǎn)向速度確定伺服助力強(qiáng)度，送給電動(dòng)機(jī)。電磁離合器的作用是放大電動(dòng)機(jī)的輸出力矩，平穩(wěn)有效地傳遞操縱力，同時(shí)在車(chē)速較高，不需要轉(zhuǎn)向助力時(shí)，能切斷助力作用，也消除了電樞轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。④ 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)研究全地域機(jī)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)主要集中在全時(shí)驅(qū)動(dòng)分動(dòng)器技術(shù)與電控粘性限滑差速器技術(shù)研究。(a). 全時(shí)驅(qū)動(dòng)分動(dòng)器技術(shù) 62型Spyker 4WD車(chē)開(kāi)始生產(chǎn)。這是世界上第一臺(tái)全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，該車(chē)采用8686毫升側(cè)置汽門(mén)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)， 3檔變速箱，2擋分動(dòng)器。1906年在英國(guó)伯明翰汽車(chē)俱樂(lè)部的比賽中獲得冠軍。但是對(duì)于剛性聯(lián)接的四輪驅(qū)動(dòng)，由于前后輪的實(shí)際滾動(dòng)半徑不等或轉(zhuǎn)向時(shí)前后軸的車(chē)輪切線速度不等而引起的前后輪互相干涉，即在軸間產(chǎn)生循環(huán)功率。這種情況可造成傳遞循環(huán)功率的零部件過(guò)載而損壞、輪胎的過(guò)快磨損以及機(jī)械摩擦損失增加、整車(chē)油耗增大等不良后果。因此一般四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)主要采用在四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的前后軸之間加有手動(dòng)分動(dòng)器，在需要的時(shí)刻由駕駛員手動(dòng)變換，使四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)在二輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)之間變動(dòng)，即所謂的短時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)。這種方式可以解決一定的循環(huán)功率問(wèn)題。目前世界上較為先進(jìn)的是把四輪驅(qū)動(dòng)采用一些機(jī)構(gòu)（例如在前后橋之間用差速器）聯(lián)接起來(lái)，可以徹底消除功率循環(huán)現(xiàn)象。即所謂的常時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)。但是，采用中央差速器有一大缺點(diǎn)，就是當(dāng)一個(gè)車(chē)輪打滑時(shí)，其它車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)力也會(huì)喪失。只有在中央差速器上加裝差動(dòng)限制裝置才可以防止上述的情況發(fā)生。美國(guó)NVG(NEW VENTURE GEAR)公司，是世界最大的全時(shí)、分時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)分動(dòng)器的設(shè)計(jì)和制造公司之一。在北美這一全球最大的SUV、越野車(chē)市場(chǎng)上，其系列產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和價(jià)格一直處于領(lǐng)先地位。該公司生產(chǎn)的NV247分動(dòng)器具有以下特點(diǎn)：分動(dòng)器殼體采用壓鑄鋁合金材料，減輕整機(jī)重量并有利于提高燃油效率；齒型鏈傳動(dòng)輸出，提供無(wú)噪音四輪驅(qū)動(dòng)模式，安全可靠，傳動(dòng)效率高；低擋位采用行星斜齒輪機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)緊湊并極大的降低噪音；油泵和過(guò)濾器的合理設(shè)置，確保分動(dòng)器內(nèi)各部件充分的潤(rùn)滑；操縱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便可靠。目前應(yīng)用在Jeep4700上。美國(guó)博格華納公司是世界最大的汽車(chē)總成供應(yīng)商之一，其設(shè)計(jì)生產(chǎn)的汽車(chē)手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器、全時(shí)／分時(shí)分動(dòng)器等產(chǎn)品位居世界前列。TTS1354型分動(dòng)器是該公司90年代重新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的經(jīng)典產(chǎn)品之一，廣泛用于美國(guó)三大汽車(chē)公司的輕型SUV上（），包括福特探險(xiǎn)家、通用雪佛萊開(kāi)拓者等車(chē)型，其技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠，具有優(yōu)越的綜合性能。該分動(dòng)器采用高性能鋁合金殼體，極大減輕了重量；采用行星齒輪傳動(dòng)和齒型鏈條，使傳動(dòng)精度和效率達(dá)到95%－99%，減小了傳動(dòng)沖擊和噪聲，運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)；高性能油泵的設(shè)計(jì)改善了內(nèi)部潤(rùn)滑；新型換檔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)使分動(dòng)器可以在行進(jìn)中操作。(b). 全地域輕型機(jī)動(dòng)平臺(tái)電控粘性限滑差速器粘性聯(lián)軸器最早出現(xiàn)于1973年，英國(guó)GKN174。公司首先應(yīng)用福格森專(zhuān)利設(shè)計(jì)了用于軸間差速器的粘性聯(lián)軸器。1979年，美國(guó)克萊斯勒公司在“EAGLE”汽車(chē)上首先應(yīng)用，并且在美國(guó)生產(chǎn)。1985年，德國(guó)的VOLKSWAGEN公司和STER DAIMLER PUCH公司聯(lián)合研制的 “TRSPORTER”汽車(chē)，把粘性聯(lián)軸器裝置到傳動(dòng)軸上，并申請(qǐng)了專(zhuān)利。從那時(shí)起，粘性聯(lián)軸器開(kāi)始廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)傳動(dòng)系上。1983年，英國(guó)ZF公司和德國(guó)的VOLKSWAGEN公司聯(lián)合建立了粘性驅(qū)動(dòng)公司(VISCOUS DRIVE)。1985年，TOCHIGI FUJI SANGYO和粘性驅(qū)動(dòng)公司聯(lián)合建立了日本粘性驅(qū)動(dòng)公司(VISCOUS DRIVE JAPAN)。這兩個(gè)公司專(zhuān)門(mén)研究和為汽車(chē)制造廠家提供各種結(jié)構(gòu)和性能的粘性聯(lián)軸器。1987年，日本富士重工和本田公司先后推出了具有輪間和軸間差速器雙重功能的粘性聯(lián)軸器(Twin Visco)。粘性聯(lián)軸器已經(jīng)在日本和歐洲汽車(chē)行業(yè)迅速地生產(chǎn)和發(fā)展。其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，不僅用于四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的軸間差速器，而且還用于二輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的輪間差速器的限滑裝置。從粘性聯(lián)軸器應(yīng)用于汽車(chē)傳動(dòng)系以來(lái)，國(guó)外的研究人員已經(jīng)做了一些理論和試驗(yàn)研究工作，提出了一些計(jì)算粘性聯(lián)軸器的近似數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其峰值特性做了試驗(yàn)研究。采用簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型，研究粘性聯(lián)軸器對(duì)整車(chē)性能的影響。90年代末期，日本本田開(kāi)發(fā)出電控粘性聯(lián)軸器，并在Lindaka車(chē)型上得到了應(yīng)用。目前典型的產(chǎn)品有納鐵福（GKN），NVQ249。美國(guó)的“吉普”。德國(guó)的“奧迪”等車(chē)型采用了此類(lèi)型的裝置?，F(xiàn)今發(fā)展方向是作為新一代的主動(dòng)控制式限滑差速裝置，它利用外部控制邏輯實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的限滑控制。一般包括傳感器、動(dòng)作器、控制單元（ECU）等。典型的結(jié)構(gòu)有牽引力控制系統(tǒng)（TCS）、ASR、ADM等，ASR只能解決通過(guò)性問(wèn)題。主要用于高級(jí)轎車(chē)，奧地利斯太爾公司的ADM只能解決通過(guò)性問(wèn)題。TCS即可解決主動(dòng)安全性問(wèn)題，又可解決通過(guò)性問(wèn)題，適用于各種車(chē)輛。（2）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 1)車(chē)輛平臺(tái)與搭載武器匹配技術(shù)研究① 全地域輕型機(jī)動(dòng)平臺(tái)技術(shù)我軍機(jī)動(dòng)
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