求電動汽車電子差速器的控制源程序

【專家解說】：汽車發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)離合器、變速器、傳動軸，最后傳送到驅(qū)動橋再左右分配給半軸驅(qū)動車輪，在這條動力傳送途徑上，驅(qū)動橋是最后一個總成，它的主要部件是減速器和差速器。減速器的作用就是減速增矩，這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比較容易理解。而差速器就比較難理解，什么叫差速器，為什么要“差速”？汽車差速器是驅(qū)動轎的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點(diǎn)在左側(cè)，在相同的時間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長，為了平衡這個差異，就要左邊輪子慢一點(diǎn)，右邊輪子快一點(diǎn)，用不同的轉(zhuǎn)速來彌補(bǔ)距離的差異。如果后輪軸做成一個整體，就無法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異，也就是做不到自動調(diào)整。為了解決這個問題，早在一百年前，法國雷諾汽車公司的創(chuàng)始人路易斯.雷諾就設(shè)計出了差速器這個玩意。普通差速器由行星齒輪、行星輪架（差速器殼）、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)傳動軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、右車輪。差速器的設(shè)計要求滿足：（左半軸轉(zhuǎn)速）+（右半軸轉(zhuǎn)速）=2（行星輪架轉(zhuǎn)速）。當(dāng)汽車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉(zhuǎn)彎時三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。這種調(diào)整是自動的，這里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。例如把一粒豆子放進(jìn)一個碗內(nèi)，豆子會自動停留在碗底而絕不會停留在碗壁，因?yàn)橥氲资悄芰孔畹偷奈恢茫ㄎ荒埽?，它自動選擇靜止（動能最?。┒粫粩噙\(yùn)動。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時也會自動趨向能耗最低的狀態(tài)，自動地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個驅(qū)動輪此時就會產(chǎn)生兩個方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實(shí)現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異。汽車上的雙曲線齒輪汽車上用到齒輪傳動的部件有驅(qū)動橋、變速器、發(fā)動機(jī)、方向機(jī)等總成，不同的部件采用形式不同大小不一的齒輪。在各式各樣的齒輪中，有一種名叫“雙曲線”的齒輪，在汽配市場上還有專門用于它的潤滑油叫做“雙曲線齒輪油”。這種齒輪用在驅(qū)動橋的主減速器上。主減速器為什么要用雙曲線齒輪，它有什么好處？首先要明確主減速器的功能。汽車驅(qū)動橋上的主減速器不但要減速增扭，還要改變傳動方向，將變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動改變90度方向，變?yōu)檐囕喌霓D(zhuǎn)動。這種功能是依靠主減速器的一對齒輪來完成的，這對齒輪多用螺旋錐齒輪或者雙曲線齒輪。 轎車上的主減速器一般采用雙曲線齒輪。這是因?yàn)殡p曲線齒輪與螺旋錐齒輪比較，前者運(yùn)轉(zhuǎn)噪音少，工作更平穩(wěn)，輪齒強(qiáng)度較高，而且還具有主動齒輪軸線可以相對從動齒輪軸線偏移的特點(diǎn)，這一點(diǎn)對于汽車的技術(shù)性能非常重要，工程師可以在不改變發(fā)動機(jī)的位置尺寸就可以直接改變驅(qū)動橋的離地間隙，也就是改變整部車的離地間隙。例如有些汽車主減速器的雙曲線齒輪的偏移距達(dá)30多毫米，在保持一定的離地間隙情況下，可降低主動齒輪和傳動軸的位置，使車身重心降低，有利于提高汽車高速行駛的平穩(wěn)性。 兩齒輪軸線相交 主動輪向下偏移 有些汽車在同一車架上生產(chǎn)轎車和運(yùn)動休閑車，其底盤的參數(shù)變換也是利用了雙曲線齒輪這一特性。由于有這些優(yōu)點(diǎn)，目前汽車的驅(qū)動橋已經(jīng)趨向于用雙曲線齒輪，實(shí)際上近年進(jìn)口汽車基本上是采用雙曲線齒輪，國產(chǎn)汽車也有許多車型采用雙曲線齒輪，并已經(jīng)越來越多地在中、重型貨車上得到采用。但雙曲線齒輪工作時，齒面間會有較大的相對滑動，且齒面壓力很大，齒面油膜容易被破壞。為減少摩擦，提高效率，必須要采用含有防刮傷添加劑的專用雙曲線齒輪油，絕不能用其它的齒輪油代替，否則將使齒面迅速磨損和擦傷，嚴(yán)重影響汽車的運(yùn)行狀態(tài)。汽車驅(qū)動橋上的鎖止機(jī)構(gòu)我們曾經(jīng)討論過汽車的差速器（參閱《技術(shù)漫談》底盤部分"汽車的差速器"一文），它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。在汽車拐彎時，外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個驅(qū)動輪產(chǎn)生兩個方向相反的附加力，通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而解決了車輛使用的一方面問題。也就是說，驅(qū)動軸分為兩半后，各半軸的轉(zhuǎn)動速度是依靠兩側(cè)輪子的地面阻力進(jìn)行調(diào)節(jié)的。雖然這樣可以解決轉(zhuǎn)彎時兩側(cè)輪子轉(zhuǎn)速不同的問題，但是同時也引起了另一方面的問題，當(dāng)一邊車輪陷入泥潭，失去地面附著力時，左右兩半軸的阻力矩相差懸殊，造成一側(cè)輪子飛轉(zhuǎn)而另一側(cè)停止。在這個時候，我們又希望汽車的動力傳遞與地面阻力無關(guān)，驅(qū)動軸不要分成兩半。為了解決這個矛盾，在一些汽車上裝置了鎖止機(jī)構(gòu)。在汽車正常行駛時鎖止機(jī)構(gòu)不起作用,一旦發(fā)生單側(cè)打滑,鎖止機(jī)構(gòu)立即動作,強(qiáng)行帶動慢半軸轉(zhuǎn)動或制止快半軸飛轉(zhuǎn)。一種自動鎖止機(jī)構(gòu)的簡單原理如圖所示,它包含超越離合器和齒輪變速裝置兩大部分。超越離合器有兩個環(huán)，一個與半軸（紅色）花鍵聯(lián)接，另一個環(huán)（綠色）上的齒輪1與齒輪2嚙合，齒輪2與齒輪3做成一體，齒輪3又與固聯(lián)在差速器殼體上的齒輪4嚙合。差速器殼和雙聯(lián)齒輪2-3通過軸承安裝在與車身固連的外殼（灰色）上。 超越離合器兩環(huán)的相對轉(zhuǎn)速有一個臨界值，由汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑?jīng)Q定。汽車正常行駛時，兩半軸的轉(zhuǎn)速變化不會超出最小轉(zhuǎn)彎半徑所規(guī)定的范圍，此時超越離合器超越運(yùn)行，兩環(huán)互相分離，鎖止機(jī)構(gòu)不起作用（類似騎自行車下坡，車輪飛轉(zhuǎn)而你的雙腳可以靜止）。一旦出現(xiàn)打滑（超出臨界轉(zhuǎn)速），超越離合器就會接合，傳動軸錐齒輪6的動力經(jīng)齒輪6-5-4-3-2-1傳到超越離合器，最后由接合狀態(tài)下的超越離合器強(qiáng)行帶動半軸轉(zhuǎn)動（類似正常行駛時的騎自行車，你的腳所施加的力能夠全部傳遞到車輪）。具有自動鎖止功能的差速器使得汽車的通過性和操縱性同時得到改善。 寧波三泰公司供應(yīng)軸承