淺析直線電機(jī)在汽車(chē)轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的應(yīng)用

文章來(lái)源：東莞希思克傳動(dòng)科技有限公司    發(fā)布日期：2020-1-10    瀏覽：1603次

伴隨著時(shí)代的飛速發(fā)展，汽車(chē)早已變成大家日常生活很廣泛的代步工具，而汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)挺大程度地決定了對(duì)汽車(chē)操作的輕巧舒適度和安全性行車(chē)的平穩(wěn)平順性的主要要素。近些年，直線電機(jī)的基礎(chǔ)理論和運(yùn)用獲得了迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在不斷拓展，現(xiàn)融合汽車(chē)轉(zhuǎn)向器相應(yīng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作原理來(lái)討論解析直線電機(jī)在汽車(chē)轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的應(yīng)用。

一、對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)的操作要求即輕巧靈便又有平穩(wěn)的使用體驗(yàn)

鑒于車(chē)轱轆轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)胎與路面的磨擦阻力隨時(shí)速減少而擴(kuò)大。即在汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向時(shí)，對(duì)無(wú)助推普通機(jī)誡轉(zhuǎn)向系的汽車(chē)方向盤(pán)操作會(huì)非常費(fèi)勁，故此現(xiàn)下幾乎已均選用了驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。并對(duì)轉(zhuǎn)向助推的控制要求隨時(shí)速提升而減少。而在時(shí)速很高時(shí)鑒于汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力會(huì)變輕，為防止對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)細(xì)微的干擾力而造成汽車(chē)偏移方位，減少因地面高低不平相碰轉(zhuǎn)向輪的沖擊傳入轉(zhuǎn)向盤(pán)而導(dǎo)致“打手”狀況，并在轉(zhuǎn)向完成時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)能有自動(dòng)回正功能使汽車(chē)保持直線行駛，使司機(jī)經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤(pán)對(duì)轉(zhuǎn)向過(guò)程中車(chē)轱轆與路面之間的運(yùn)動(dòng)情況能始終保持正確的“路感”，在汽車(chē)行駛時(shí)又期望能對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有一種“反方向”助推，即適當(dāng)提升轉(zhuǎn)向系的阻力。

二、對(duì)轉(zhuǎn)向調(diào)控有較高的靈活性并且能夠優(yōu)化其構(gòu)造以減少耗能

對(duì)轉(zhuǎn)向系操作時(shí)要求車(chē)轱轆迅速響應(yīng)使車(chē)體能及時(shí)轉(zhuǎn)向。這不光盡量減少轉(zhuǎn)向系各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的空行程間隙外，還要求用作轉(zhuǎn)向助推的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備響應(yīng)快。現(xiàn)下選用的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要有液壓、氣壓和電動(dòng)三種，前二種存有耗能大、響應(yīng)慢等缺陷。而當(dāng)下電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS選用的是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，須經(jīng)電磁離合器、傳動(dòng)齒輪降速傳動(dòng)等機(jī)誡機(jī)構(gòu)，還存有機(jī)構(gòu)繁雜，占用空間大，響應(yīng)速度比較慢等缺陷。依據(jù)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)最終推動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂的橫拉桿均為左右直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，故此用直線電機(jī)直接推動(dòng)左右橫拉桿，使調(diào)控更直接，動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速。

三、要求轉(zhuǎn)向車(chē)轱轆的運(yùn)動(dòng)規(guī)律正確平穩(wěn)

即要求內(nèi)、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角和驅(qū)動(dòng)輪的差速比正確平穩(wěn)，二者的比率與轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角持續(xù)保持一定的關(guān)系，以保證在轉(zhuǎn)向時(shí)每個(gè)車(chē)轱轆只能滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)狀況。經(jīng)由對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)部、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)解析，為確保各車(chē)轱轆只滾動(dòng)無(wú)拖動(dòng)，要求四車(chē)轱轆均應(yīng)繞同一圓心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。設(shè)L為汽車(chē)輪距，B為汽車(chē)軸距，α、β各自為外、里側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏移角，則要求外轉(zhuǎn)向輪偏移角ɑ須低于內(nèi)轉(zhuǎn)向輪偏移角β，并另外要求內(nèi)、兩側(cè)主動(dòng)輪還需能滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的差速標(biāo)準(zhǔn)。為能滿(mǎn)足內(nèi)、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏移角要求，需使其轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的左、右橫支撐桿與轉(zhuǎn)向節(jié)臂成對(duì)應(yīng)視角的梯狀即非平行四邊形關(guān)聯(lián)，這都是各種轉(zhuǎn)向系廣泛選用的幾乎方式 。為能滿(mǎn)足主動(dòng)輪差速要求有選用機(jī)誡差速和電子器件差速二種。機(jī)誡差速是普通汽車(chē)廣泛選用的方式 ，其機(jī)構(gòu)巨大而繁雜。而電子器件差速系統(tǒng)EDS是選用電子器件調(diào)控來(lái)保持，有眾多優(yōu)勢(shì)，隨電動(dòng)式汽車(chē)的發(fā)展，非常是輪轂電機(jī)的運(yùn)用，它將是汽車(chē)主動(dòng)輪差速調(diào)控的發(fā)展方向。

四、盡量減少轉(zhuǎn)彎半徑和提升高速轉(zhuǎn)向時(shí)的穩(wěn)定度

為減少低速檔轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑，易于低速選位泊車(chē)或窄道轉(zhuǎn)向行車(chē)；和改進(jìn)髙速轉(zhuǎn)向或在側(cè)面風(fēng)作用時(shí)的行車(chē)穩(wěn)定度，還需選用高性能的四輪轉(zhuǎn)向來(lái)滿(mǎn)足。

經(jīng)由所述解析，依據(jù)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)最終推動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂的橫拉桿均為左右勻速直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，為提升轉(zhuǎn)向系的迅速響應(yīng)性和能滿(mǎn)足在不同時(shí)速下有對(duì)應(yīng)的助推等作用要求。

直線電機(jī)的最直觀的優(yōu)勢(shì)取決于直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)載荷的方法，并且能夠保持從髙速到低速等不同范疇的高精密位置定位調(diào)控。直線電機(jī)的動(dòng)子（初中級(jí)）和電機(jī)定子（次級(jí)）間無(wú)直接觸碰，電機(jī)定子及動(dòng)子均為剛性部件，進(jìn)而確保直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)的降噪性和總體機(jī)構(gòu)主要運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的高剛性。主要優(yōu)勢(shì)：結(jié)構(gòu)緊湊、功率耗損小、快移速度高、加速度高、高速運(yùn)行。

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