驱动系统

• 【大纪元2022年05月28日讯】（大纪元记者陈秀媛台湾基隆报导）基隆市28日确诊数1,433例，创20天来新低；而且外县市通报案例（外县市确诊但户籍在基隆者）达276例，占了将近20％，是近期新高。林右昌市长表示，基隆于5月18日每日确诊数达到2,530例，之后每日确诊数持续稳定往下走，至今已经10天，从Omicron的传染特性来看，5月18日应该就是这波疫情的高点。走在全国疫情最前线的基隆市，已走过疫情高峰。

驱动系统(Drive System)是电动汽车最主要的系统之一。

• 电动汽车运行性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。
• 电动汽车驱动系统由牵引电机、电机控制器、机械传动装置、车轮等构成。
  • 它的储能动力源是电池组。电机控制器接收从加速踏板(相当于燃油汽车的油门)、刹车踏板和PDRN(停车、前进、倒车、空档)控制手柄的输出信号，控制牵引电机的旋转，通过减速器、传动轴、差速器、半轴等机械传动装置(当电动汽车使用电动轮时机械传动装置有所不同)带动驱动车轮。
• 车辆减速时，电机对车辆前进起制动作用，这时电机处在发电机运行状态，给储能动力源充电，称之为再生制动。
• 动力驱动系统的再生制动功能是非常重要的，它能使电动汽车一次充电后行驶的里程增加15~25%。
• 轿车的驱动方式有三种：1.前置后驱（FR）/2.前置前驱（FF）/3.后置后驱（RR）/4.中置后驱（MR）/5.四轮驱动（4WD）
  • 其中目前民用轿车常用的是前置后驱（FR）、前置前驱（FF）形式，最近四轮驱动形式也开始在轿车中出现，我们下面就简单介绍前两种驱动形式的特点。
• 前置后驱（FR）：所谓前置后驱，是指发动机前置，后轮驱动的驱动形式。
  • 这是一种传统的驱动形式，广州人所熟悉的广州标致轿车，就是一种典型的前置后驱轿车。
  • 采用这种驱动形式的轿车，其前车轮负责转向任务，后轮承担驱动工作。
• 发动机输出的动力通过离合器、变速器、传动轴输送到后驱动桥上，驱动后轮使汽车前进，用形象的话来说，是“推”著车辆前进。
• 前置后驱的车辆转弯时易出现转向过度的情况。

目录

电动车驱动系统架构与理念

• 电动车在驱动系统的要求与电机趋动方面的设计，为直接影响电动车性能、特性、耐用度等诸多方面的关键，在了解电动车应用与现今驱动系统趋势，也是评估相关技术导入的重点。
• "电动车"此处所指为以电力驱动为主要能源来源，由于虽然同采电力驱动车辆与其他复合动力的混合动力车，约有超过5成电机驱动系统设计状态，但混合动力车在设计复杂度、多元能源来源的配置条件，会较纯电动车更趋复杂，此处所讨论的电机设计虽能延续其导入概念，但实际上因应混合动力设计的高度复杂性，也会对最终设计产生差异。
• 若关注纯电动车的电机、驱动系统设计方向，可以将关注重点集中电力驱动的架构，若搭配混合动力设计需求，也可有更坚实的电力驱动系统、架构可进行系统架构衍生。
• 电动车的架构，电动车为以电力作为驱动动力来源，透过储能系统预先备存驱动行驶所需能源，以自有电力驱动电机带动整车遂行运输目的，从前述的讨论可以具体确认，纯电动车若不考量生成电力过程是否环保，基本上在车辆运行过程中电力驱动系统根本不会产生任何排放物质，最多仅产生高电能驱动电机产生的运转温度，衍生的污染物顶多仅有电机系统的运转噪音。
• 相对其他石化燃料能源车种、油电混合动力车种，因为驱动系统中有燃烧油气产生车辆驱动力的过程，燃烧石化燃料势必会产生废气排放，或多或少再怎么低污染都是会对环境造成影响，而纯电动车因为行驶过程为零排放，基本上可以说是相当环保的车种。
• 电动车典型驱动架构是不会产生燃烧废气，在现代社会大量车辆充斥运转状况下，导入电动车不失为解决城市空污问题的有效手段
• 电机驱动系统 左右电动车性能表现--在电动车而言, 电机驱动系统为整个电动车系统中最关键的模组，基本上设计架构、条件即决定了驱动类型与性能表现，电动车驱动系统为由单组或多组牵引电机、控制系统(包含各式感测器、控制器、电动机驱动装置等)、机械结构(变速系统、减速系统)、动力传导结构、车轮等所组成。
• 电动车拿其他电力驱动、制动系统一同比较，其实仍有许多细节差异，如电动车驱动电机需要面对频繁启动、停止、加速、减速、行车动态转距控制，对于电力制动机制的动态表现要求极高。
• 电动车对驱动速度要求极高，基本上是以石化燃料车的驱动性能对比为基础，常规的电机驱动结构根本无法应付电动车酬载后的驱动要求。
• 电动车电机系统设计复杂--电动车电机系统也需要应付即时动力提升需求、高﹧低转距的剧烈变化，在电机驱动条件下，需稳定运行于恒定转距区块，也必须运行在恒定功率输出区块，同时又必须维持整车电力消耗与输出最佳化的运作效能。
• 由于电动车为乘用车设计考量，基本上车辆在安全性与动力表现设计就无区分电力来源或是石化燃料动力来源差异，必须在纯电力驱动条件下也能在恶劣工作条件下运作，而在确立前述的工作条件后，即可汇整几个驱动电机与对应系统的设计方向。
• 面对驱动电机的转距、速度特性要求，制定电动车的性能指标，先确立好性能指标方向才能在系统选择、储能系统规划、驱动电机与系统架构取得较明确的设计方向。
• 而自性能指标延伸，急需定义因应设计目标所趋的电机性能输出功率、转距、平滑控制机制，以因应产品设计需求；而在环保、效能前提，针对产品规划制巡航范围设定搭载储能系统的电力储存容量、针对驱动电机需求的输出功率密度等，同时因应各种可能用车情境规划其零组件所要求的强度与耐用度，最后是整体成本与后期维修的相关需求与考量。
• 透过驱动电机回收动力, 提升电动车节能环保效益--设计电动车的另一重点，也是基于环保诉求，在利用电动驱动电机系统的可逆应用条件(即输入电力驱动电机牵引车体、或是车体动态动力回收透过驱动电机回收电能)，将非工作车体运动情境产生的额外电能回收、储存，达到能源最大化的利用目标。
• 另一个考量重点在于电动车的驱动系统架构，依据不同动力配置、驱动电机与动力传递, 变速型式会产生多种排列组合样态，可以参考[不同电动车的驱动电机配置]主要会有机械驱动系统、机械﹧电机整合驱动系统、机电高度整合系统、轮毂式电机等不同配置。
• 可以确认的是，在不同动力配置、变速、动力传输组态不同，自然有多种产品的设计组合方向，基本上若是有传统石化燃料车生产平台、关键机械零组件生产线，使用驱动电机搭配机械驱动系统是最能快速推出产品、产品亦具市场要求水准的设计方向，因为既有石化燃料车已有完善的机械、动力传导基本车载平台与所需技术资源，只要考量取代内燃机的驱动电机性能、规格与电力储能系统，便可快速开发电动车系统。

两轮驱动与四轮驱动系统优劣分析

• 在两轮驱动形式中,可根据发动机在车辆的位置以及驱动轮的位置进而细分为前置后驱(FR)、前置前驱(FF)、后置后驱(RR)、中置后驱(MR)等形式。目前,两驱越野车和轿车最常用的是前置后驱形式。
• 前置后驱(FR)的全称叫做前置发动机后轮驱动,是一种比较传统的驱动形式。
• 其中前排车轮负责转向,由后排车轮来承担整个车辆的驱动工作。在这种驱动形式中,发动机输出的动力全部输送到后驱动桥上,驱动后轮使汽车前进。
• 实际的行进中是后轮“推动”前轮,带动车辆前进。
• 与两轮驱动类的其他驱动形式相比,前置后驱有比较大的优越性。
• 当车辆在良好的路面上启动、加速或爬坡时,驱动轮的附著压力增大,牵引性明显优于前驱形式。
• 同时,采用前置后驱还具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性,并有利于延长轮胎的使用寿命。
• 前置后驱的安排使发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室，
• 简化了操纵机构的布置和转向机构的结构,这样更加便于车辆的保养和维修。
• 基于以上的诸多优点,BMW325i、530i以及档次更高的进口BMW轿车，宾利、宾士、捷豹等很多豪华轿车多采用前置后驱这种形式。
• 四轮驱动--所谓4轮驱动,又称全轮驱动,是指汽车前后轮都有动力。
  • 可按行驶路面状态不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的轮子上,
• 以提高汽车的行驶能力。一般用4X4或4WD来表示,如果你看见一辆车上标有上述字样,那就表示该车辆拥有4轮驱动的功能。
• 过去只有越野车采用4轮驱动,一般的越野车,变速器后面装有手动分力器,前后车轴各装一个称为驱动桥的部件。
• 变速器输出的扭矩通过分力器和传动轴,分别传递到前后车轴上的驱动桥,再通过驱动桥将扭矩传递到轮子上。
• 现在有些轿车也用上4轮驱动装置,比如奥迪A4quattro,欧蓝德4驱版。
  • 现在轿车的马力都比较大,加速时重心后移,
• 全车重量就会向后轴移动,造成前轴轻飘。
  • 前轮驱动的轿车即使在良好的路面上也会打滑,4轮驱动就可以防止这种现象发生。
• 轿车上的4轮驱动装置是常啮合式,增加了粘性耦合器,省去了手动分力器,自动将扭矩按需分配在前后轮子上。
• 在正常路面上,4轮驱动装置将引擎输出扭矩的92％分配到前轮,8％分配到后轮；
• 在滑溜的路面上,将至少40％的引擎机输出扭矩分配给后轮；当前轮开始打滑时,前、
• 后轮的转速差异会使耦合器中的粘液立即变稠并锁住耦合器,从而使传动轴只将扭矩传递至后轮,待前、后轮的转速差异消失就自动回复原有驱动形式。
  • 目前,轿车的4轮驱动装置已经引进了电子计算机控制系统,
• 当前轮或后轮驱动时,车子随时根据路面状态的反馈信息分配前后轮子的动力,变为4轮驱动。
• 4轮驱动又可以细分成4种驱动模式：全时驱动（Full－Time）、兼时驱动（Part-Time）、适时驱动（Real－Time）和兼时/适时混和驱动。
• 四轮驱动 -全时驱动（Full－Time）：前后车辆永远维持4轮驱动模式,行驶时将发动机输出扭矩按50/50设定在前后轮上。
  • 全时驱动具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性,缺点是比较废油,经济性不好。
• 四轮驱动 -兼时驱动（Part-Time）：由驾驶员根据路面情况,通过接通或断开分动器来变化2轮驱动或4轮驱动模式,这也是一般越野车或4驱SUV最常见的驱动模式。
  • 优点是可根据实际情况来选取驱动模式,比较经济；缺点是其机械结构比较复杂,驾驶员要具有一定的经验才能掌握好切换时机。
• 四轮驱动 -适时驱动（Real－Time）：采用适时驱动（Real－Time）的车辆,其选择何种驱动模式由电脑控制,正常路面一般采用后轮驱动, 如果路面不良或驱动轮打滑,电脑会自动测出并立即将发动机输出扭矩分配给其它两轮,切换到4轮驱动状态,操纵简单。
• 其缺点是电脑即时反应较慢，,缺少驾驶乐趣。
• 四轮驱动系统分为两大个类别：主动与被动,但目的不外乎只有一个,就是把动力从空转打滑的轮子移走,然后再重新分配到抓地力较大的轮子上,就好比车轮打滑,我们要用石块木板等东西塞在打滑的轮子下面一样,道理很简单。
• 当两轮（前轮或者后轮）驱动的汽车发生轮胎空转打滑的时候,补救措施只有一个,就是减小引擎的驱动力, 而驾驶者只有通过收油才能达到这个目的,或者行车电脑控制油门的收小。
  • 四轮驱动的汽车就不同了,你可以任凭自己的喜好打脚加油,动力会通过电子系统自动分配到各个车轮上,能更加有效的防止车轮打滑的情况发生。
• 很多人也许会认为四轮驱动的汽车会有更加强的贴地性能,其实他们把贴地性能的概念给混淆了, 四轮驱动汽车与两轮驱动汽车的最大差别在于：FF车型会因为轮子的空转而转向不足,偏离了弯道,而FR车型则会甩尾,而四轮驱动则由于各个轮子的动力分配是自动的,就不会存在上面这种问题,这是涉及到汽车的循迹性能的问题,而并非是贴地性能。
• 同一款车子的四驱版和两轮版,往往两轮版的加速性能和贴地性能要强于四轮版的,最好的例子就是奥迪的A4,因为四轮驱动的车子在重量和摩擦力方面都比两轮驱动的要大。
• 被动式的四轮驱动系统,采用的是机械式的分动装置,例如齿轮式的扭力感应差速器－－奥迪的Quattro,或者油压式的分动器－－保时捷的911 Turbo, 该系统是在车轮发生空转以后才介入的。而主动式的四轮驱动系统,是通过由电脑控制的多碟式离合器来介入的, 例如大众的4 Motion,电脑会不断收集轮胎的转速与油门的大小等数据,在轮胎发生空转以前就把扭力分配好。
• 最重要的一点就是大家在意油耗的问题四轮传动比双轮传动上多了一些驱动的东西,所以油耗上会比较多一点, 而保养上也需要多保养4WD的部分,所以保养上会比较贵一些,以小编的观点来看,一般轿车,轿旅车,前驱,后驱其实都不错, 如果是休旅车四轮传动是比较必要的,车身较重,需要比较好的抓地力,所以在购车时,需要以自己的需求来决定需要购买双轮驱动,或著是四轮驱动。

==参考來源==

https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=130&cat1=40&cat2=10&id=0000499096_I0G1N8U28PLI3R78DJMEX