1、四 轮驱 动小 车轮 毂电 机调 研报 告李煌I目录1轮毂 电机 .11.1概述 11.2电机 类型 .11.2.1异步 电机 .11.2.2永磁 无刷电 机 21.2.3开关 磁阻电 机 21.2.4横向 磁场电 机 21.2.5电机 性能比 较 21.3发展 趋势 .31.3.1无位 置传感 器控制 技术 .31.3.2转矩 脉动的 抑制 .31.3.3弱磁 扩速 41.4结论 42无刷 电机介 绍 . 52.1无刷 电机简 介 52.2无刷 电机结 构解析 52.3无刷 电机简 明运行 原理 .52.4有刷 电机 的缺点 62.4.1摩擦 大，损 耗大 .62.4.2发热 大，寿 命短
2、.62.4.3效率 低，输 出功率 小 62.5无刷 电机的 优点 62.5.1无电 刷、低 干扰 62.5.2噪音 低，运 转顺畅 62.5.3寿命 长，低 维护成 本 73市面 上可购 型号轮 毂电机 .73.160V1000W电瓶 车发动 机澳玛 .73.22000W型改 装电机 .103.38寸一 体轮电 动滑板 车无刷 有齿轮 毂电机 36V.113.4锂电 池电动 车前置 高速无 刷有齿 轮毂电 机 48V250W.153.5小结 18附录 .191第一章 轮毂电机1.1概述早在 20世纪 50年代 初 ， 美国 人罗伯 特就发 明了一 种将电 动机 、 传动 系统和制动 系统融
3、为一体 的轮毅 装置。 该轮毅 于 1968年被 通用电 气公司 应用在 大型的矿用 白卸车 上 。 近年 来 ， 随着 电动汽 车的兴 起 ， 轮毅 电机重 新引起 了重视 。 轮毅电机 驱动系 统的布 置非常 灵活 ， 可以 使电动 汽车成 为两个 前轮驱 动 、 两个 后轮驱动或 四轮驱 动 。 与内 燃机汽 车和单 电机集 中驱动 电动汽 车相比 ， 使用 轮毅电 机驱动系 统的汽 车具有 以下儿 方面优 势 :（ 1） 动力 控制由 硬连接 改为软 连接型 式。通 过电了 线控技 术，实 现各电 动轮从 零到最 大速度 的无级 变速和 各电动 轮问的 差速要 求 ， 从而 省略了 传
4、统汽 车所需的 机械式 操纵换 档装置 、 离合 器 、 变速 器 、 传动 轴和机 械差速 器等 ， 使驱 动系统和 整车结 构简洁 ，有效 可利用 空问大 ，传动 效率提 高。（ 2） 各 电 动 轮 的 驱 动 力 直 接 独 立 可 控 ， 使 其 动 力 学 控 制 更 为 灵 活 、 方 便 ;能合 理控制 各电动 轮的驱 动力， 从而提 高恶劣 路面条 件下的 行驶性 能。（ 3） 容易 实现各 电动轮 的电气 制动、 机电复 合制动 和制动 能量回 馈。（ 4） 底架 结构大 为简化 ，使整 车总布 置和车 身造型 设计的 白由度 增加。 若能将 底架承 载功能 与车身 功能分
5、 离 ， 则可 实现相 同底盘 不同车 身造型 的产品 多样化和 系列化 从而缩 短新车 型的开 发周期 ，降低 开发成 本。（ 5） 若在 采用轮 毅电机 驱动系 统的四 轮电动 汽车上 导入线 控四轮 转向技 术(4WS)， 实现 车辆转 向行驶 高性能 化可有 效减小 转向半 径 ， 甚至 实现零 转向半 径 ，大大 增加了 转向灵 便性。1.2电机 类型要使 电动汽 车有较 好的使 用性能 ， 驱动 电机应 具有较 宽的调 速范围 、 较高 的转速 、 足够 大的起 动扭矩 ， 以及 体积小 、 重量 轻 、 效率 高 ， 并具 有强动 态制动 和能量 回馈等 特性。 目前， 电动汽
6、车用电 动机主 要有异 步电动 机 (M)、永 磁无刷 电动机 (PMBIM)和开 关磁阻 电动机 (SRM),横向 磁场电 机 (TFPM)等四 类 。1.2.1异步 电机异步 电机在 四类电 机中发 展历史 最为长 久 ， 其设 计 、 制造 以及控 制技术 都相2对成 熟 ， 且具 有结构 简单 、 制造 容易 、 低费 用 、 高可 靠性等 优点 ， 受到 欧美国 家的青 睐 。 但此 类电机 也存在 一些缺 点 :效率 不高 (特别 是在低 速时 )， 功率 密度一 般 ;是一 个强偶 合 、 多变 量 、 非线 性的系 统 ， 需采 用矢量 控制和 直接转 矩等控 制手段 ，控制
7、成本较 高。1.2.2永磁 无刷电 机与其 他电机 相比 ， 永磁 无刷电 机具有 功率密 度高 、 效率 高 、 体积 小 、 结构 简单 、 输出 转矩大 、 可控 性好 、 可靠 性高 、 噪声 低等一 系列优 点 ， 在电 动汽车 领域颇 受青 睐 。日 本 绝大 多 数电 动 汽车 采 用永 磁 无刷 电 机驱 动 系统 。 其缺 点 是 :因 受永 磁材 料 的限 制 ，目 前 最大 电 机功 率 也只 有 儿十 千 瓦 ;其 次， 永 磁转 了 的励 磁 无法调 节，导 致电机 调速困 难，调 速范围 不宽。1.2.3开关 磁阻电 机开关 磁阻电 机是近 20年才 发展起 来的一
8、 种新型 调速电 机，具 有简单 可靠、可在 较宽转 速和转 矩范围 内高效 运行 、 可四 象限运 行 、 响应 速度快 和成本 较低等优点 。但其 缺点也 很多 :转矩 存在较 大波动 ，振动 大，噪 声大 ;系统 非线性 ，建模困难 ，控制 成本高 ;功率 密度低 等。1.2.4横向 磁场电 机横向 磁场电 机最早 是由德 国著名 电机专 家 H. Weh于上 世 纪 80年代 末提出 ，并将 之使用 到电力 舰船 、 电动 汽车上 。 与其 他电机 相比 ， 横向 磁场电 机的优 点十分突 出 :实现 了电路 和磁路 解祸 ， 设计 白由度 大大提 高 ;高转 矩密度 ， 大约 是标准
9、工业 用异步 电机的 510倍 ， 且特 别适合 应用于 要求低 速 、 大转 矩等场 合 ;绕组 形式简 单 ， 不存 在传统 电机的 端部 ， 绕组 利用率 高 ;各相 问相互 独立 ;效率 高 ;控制 电路与 永磁无 刷电动 机相同 ， 可控 性好等 。 目前 ， 国外 已成功 开发了 很多电 动汽车用横 向磁场 电机 ， 国内 也正在 积极开 展相关 研究 。 但其 也存在 不少缺 点永磁 体数目 多 ， 用量 大 ;结 构 较 为复 杂 ， 工 艺 要求 高 ， 电 机 成本 高 ;漏 磁 严 重 ;功 率 因 素低 ;白定 位转矩 较大等 。1.2.5电机 性能比 较各电 机性能
10、对比如 表 1所示 ， 由表 一可见 ： 无刷 电机是 电动汽 车的最 好选择 。3表 1-1：各种电 机基本性能比较1.3发展 趋势1.3.1无位 置传感 器控制 技术传统 无刷直 流电机 都需要 一套位 置传感 器来确 定转了 位置 ， 这给 电机带 来了一 系列 的 问题 :首 先， 传 感器 不 但增 加 了电 机 的成 本 ，而 且 占用 了 电机 的 内部 空问 ;其次 ，传感 器信号 线较多 ，容易 引入干 扰 ;此外 ，传感 器的可 靠性与 灵敏度 易受环 境的影 响。所 以，无 位置传 感器的 位置信 号检测 技术是 发展的 必然趋 势。1.3.2转矩 脉动的 抑制永 磁无
11、刷 直流 电 动机 在 理想 情 况下 运 行时 应 满足 :三 相绕 组 完全 对 称， 气 隙磁 场为 方 波， 定 了电 流 为方 波 ;反 电动 势 为梯 形 波， 且 在每 半 个周 期 内， 方 波电流持 续时问 为 1200电角 度 ， 梯形 波反电 势平顶 部分也 为 1200电角 度 ， 两者 严格4同步 。 此时 ， 电机 将产生 恒定的 电磁转 矩 。 但在 实际运 行中 ， 电机 总存在 转矩脉动。 产生转 矩脉动 的原因 和抑制 方 法 有以 下 几 种 :（ 1） 电磁 因素产 生的转 矩脉动 。 该类 型的转 矩脉动 是由定 了电流 和转了 磁场的 相互 作 用而
12、 产 生的 。 抑制 的 方法 有 :电 机优 化 设计 法 、最 佳 开通 角 法、 谐 波消去法 和转矩 闭环控 制法等 。 （ 2） 电流 换向引 起的转 矩脉动 。 该类 型的转 矩脉动 是由于 电机绕 组电感 阻碍了电 流的瞬 时变化 引起的 ， 因而 在电枢 电流从 某一相 切换到 另一相 时就会 引起转矩脉 动。抑 制方法 有 :电流 反馈法 、重叠 换向法 和 PWM斩波 法等。（ 3） 齿槽 引起的 转矩脉 动 。 该类 型的转 矩是由 永磁体 磁场和 定了铁 心的齿 槽作用 在圆周 方向产 生的转 矩 ， 又可 称为定 位转矩 或磁阻 转矩 。 抑制 齿槽转 矩的方法 有
13、:磁 性槽 楔 法和 闭 口槽 法 ，辅 助 槽法 、 辅助 齿 法和 分 数槽 法 ，斜 槽 法和 斜 极法 。1.3.3弱磁 扩速由于 永磁体 的励磁 恒定不 变 ， 电机 在基速 以下采 用 PAM调制 实现调 压调速 ，此时 电机的 反电势 同转速 、 气隙 磁通成 正比 。 基速 及基速 以上运 行时 ， 端电 压已调至 最大 ， 随着 转速的 升高 ， 电机 反电势 增大 ， 电枢 电流减 小 。 当反 电势等 于端电压 时 ， 电枢 电流为 零 ， 无法 产生电 磁转矩 ， 电机 将停转 。 为了 在基速 以上端 电压不 变的条 件下保 持一定 的电枢 电流以 产生电 磁转矩 ，
14、 要实 行弱磁 控制 。 而对 方波无 刷直流 电机而 言 ， 传统 的弱磁 控制不 能直接 使用 ， 需要 新的控 制策略 。 有的专家 提出 可通过 提前开 通功率 器件 ， 使得 绕组的 变压器 反电势 抵消一 部分的 旋转反电 势 ， 从而 满足电 压平衡 关系 ， 实现 等效的 弱磁控 制 。 目前 恒功率 弱磁调 速范围为 基速的 28倍左 右。1.4结论轮毅 电机驱 动系统 是一种 全新的 驱动形 式 ， 具有 的明显 优势 ， 已成 为电动 交通工 具发展 的一个 重要方 向 。 目前 ， 轮毅 电机已 在电动 白行车 的应用 上取得 巨大成功 。可以 预见， 随着研 究的不
15、断深入 ，电机 性能的 不断提 高，以 及电池 技术 、动力 控制系 统和整 车能源 管理系 统等相 关技术 的突破 ， 轮毅 电机也 将在电 动汽车上取 得更大 的成功 。5第二章 无刷电机 介绍2.1无刷 电机 简介无刷 直流电 机因为 具有直 流有刷 电机的 特性， 同时也 是频率 变化的 装置 ， 所以又 名直流 变频 ， 国际 通用名 词为 BLDC。 无刷 直流电 机 的运 转效率 、 低速 转矩 、转速 精度等 都比任 何控制 技术的 变频器 还要好 ， 所以 值得业 界关注 。 本产 品已经生产 超过 55kW，可 设计到 400kW，可 以解决 产业界 节电与 高性能 驱动的
16、 需求 。无刷 电机在 我国的 发展时 间虽短 ， 但是 随着技 术的日 益成熟 与完善 得到了 迅猛发 展。已 在航模 、医疗 器械、 家用电 器、电 动车等 多个领 域得到 广泛应 用 ， 并在深 圳 、 长沙 、 上海 等地形 成初具 规模产 业链 。 如深 圳伟业 电机 、 长沙 科达等 一批专 业厂商 ， 在技 术上不 断推进 行业发 展 。 近几 年来 ， 无刷 电机成 为在模 型领域里快 速发展 的一种 动力 。 由于 产量和 价格的 原因 ， 过去 几年无 刷电机 多使用 在中高档 航空模 型中 ， 现在 由于 机械 加工技 术 的快 速发展 ， 无刷 电机的 生产成 本下降许
17、多 ， 目前 它正进 入模型 领域的 各个层 面 ， 从电 动遥控 车到电 动遥控 船再到 电动模型 飞机， 无处不 在。2.2无刷 电机结 构解析结构 上 ， 无刷 电机和 有刷电 机有相 似之处 ， 也有 转子和 定子 ， 只不 过和有 刷电机 的结构 相反 ； 有刷 电机的 转子是 线圈绕 组 ， 和动 力输出 轴相连 ， 定子 是永磁磁钢 ； 无刷 电机的 转子是 永磁磁 钢 ， 连同 外壳一 起和输 出轴相 连 ， 定子 是绕组 线圈 ， 去 掉 了 有 刷 电 机 用 来 交 替 变 换 电 磁 场 的 换 向 电 刷 ， 故 称 之 为 无 刷 电 机（ Brushlessm o
18、tor ） ， 那现 在就有 问题了 ， 没有 了电磁 场的变 换 ， 如何 让无刷 电机转动 呢？2.3无刷 电机简 明运行 原理简单 而言， 依靠改 变输入 到无刷 电机定 子线圈 上的电 流波交 变频率 和波形 ，在绕 组线圈 周围形 成一个 绕电机 几何轴 心旋转 的磁场 ， 这个 磁场驱 动转子 上的永磁磁 钢转动 ， 电机 就转起 来了 ， 电机 的性能 和磁钢 数量 、 磁钢 磁通强 度 、 电机 输入电 压大小 等因素 有关 ， 更与 无刷电 机的控 制性能 有很大 关系 ， 因为 输入的 是直流电 ， 电流 需要电 子 调速 器 将其 变成 3相交 流电 ， 还需 要从遥 控
19、器接 收机那 里接收控 制信号 ，控制 电机的 转速， 以满足 模型使 用需要 。 总的 来说， 无刷电 机的结构 是比较 简单的 ， 真正 决定其 使用性 能的还 是无刷 电子调 速器 ， 好的 电子调 速6器需 要有 单片 机 控制 程序设 计、电 路设计 、复杂 加工工 艺等过 程的总 体控制 ， 所以价 格要比 有刷电 机高出 很多。2.4有刷 电机 的缺点2.4.1摩擦 大，损 耗大老模 友们在 以前玩 有刷电 机的时 候都碰 到这个 问题 ， 那就 是使用 电机一 段时间以 后 ， 需要 打开电 机来清 理电机 的碳刷 ， 费时 费力 ， 维护 强度不 亚于来 一次家庭大 扫除。2
20、.4.2发热 大，寿 命短由于 有刷电 机的结 构原因 ， 电刷 和 换向 器 的接 触电阻 很大 ， 造成 电机整 体电阻较 大 ， 容易 发热 ， 而永 磁体是 热敏元 件 ， 如果 温度太 高的话 ， 磁钢 是会退 磁的 ，使电 机性能 下降， 影响有 刷电机 的寿命 。2.4.3效率 低，输 出功率 小上面 说到的 有刷电 机发热 问题 ， 很大 程度是 因为 电流 做功 在电 机内部 电阻上了 ， 所以 电能有 很大程 度转化 为了热 能 ， 所以 有刷电 机的输 出功率 不大 ， 效率 也不高 。2.5无刷 电机的 优点2.5.1无电 刷、低 干扰无刷 电机去 除了电 刷 ， 最直
21、 接的变 化就是 没有了 有刷电 机运转 时产生 的电火花， 这样就 极大减 少了电 火花对 遥控无 线电设 备的干 扰。2.5.2噪音 低，运 转顺畅无刷 电机没 有了电 刷，运 转时摩 擦力大 大减小 ，运行 顺畅， 噪音会 低许多 ，这个 优点对 于模型 运行稳 定性是 一个巨 大的支 持。72.5.3寿命 长，低 维护成 本少了 电刷 ， 无刷 电机的 磨损主 要是在 轴承上 了 ， 从机 械角度 看 ， 无刷 电机几乎是 一种免 维护的 电动机 了 ， 必要 的时候 ， 只需 做一些 除尘维 护即可 。 上下 一比较， 就知道 无刷电 机相对 于有刷 电机的 优势在 哪里了 ，但是
22、万事都 不是绝 对的 ，有刷 电机低 速扭力 性能优 异 、 转矩 大等性 能特点 是无刷 电机不 可替代 的 ， 不过 就无刷 电机的 使用方 便性来 看 ， 随着 无刷控 制器的 成本下 降趋势 和国内 外无刷 技术的发 展与市 场竞争 ， 无刷 动力系 统正在 高速的 发展与 普及阶 段 ， 这也 极大促 进了模型 运动的 发展。第三章 市面上可 购型号轮毂电 机3.1澳玛 电瓶车 发动 机品牌 :澳玛货号 :48/60/72V-500/1000W电机 类型 :低速 无刷电 机电机 机械 /转速 /通电 :高磁 盘电机轮圈 规格： 300-10轮圈 直径： 280m m角度 ： 120度
23、功率 ： 500/1000W电压 ： 48/60/72V适用 ： 300-10或 350-10真空 胎价格 ： 400-4508图 3-1:轮毂电机 侧面图 3-2：轮毂电 机正面9图 3-3：轮毂电 机细节表 3-1电机线与 控制线对位电机 (电机线 )对 控制器 (电机线 ) 电机 (霍尔线 )对 控制器 (霍尔线 )方法一 (1) 黄 黄 黄 黄绿 绿 绿 绿兰 兰 兰 兰方法一 (2) 同上 同上 黄 黄绿 兰兰 绿方法一 (3)同上 同上 黄 兰绿 绿兰 黄方法一 (4) 同上 同上 兰 兰黄 绿绿 黄方法二 (1)， 电机线改变 ， 霍尔线同方法一 黄 黄 黄 黄绿 兰 绿 绿兰
24、绿 兰 兰方法二 (2) 同上 同上 黄 黄绿 兰兰 绿10方法二 (3) 同上 同上 黄 兰绿 绿兰 黄方法二 (4) 同上 同上 兰 兰黄 绿绿 黄方法三 (1)， 电机线改变 ， 霍尔线同方法一绿 绿 黄 黄黄 兰 绿 绿兰 黄 兰 兰方法二 (2) 同上 同上 黄 黄绿 兰兰 绿方法二 (3) 同上 同上 黄 兰绿 绿兰 黄方法二 (4) 同上 同上 兰 兰黄 绿绿 黄方法四 (1)， 电机线改变 ， 霍尔线同方法一兰 兰 电 机 线 及 霍 尔 线 对 霍 尔 线 方 法 同 三(1-4)调试黄 绿绿 黄3.22000W型改 装电机额定 电压： 48V60V72v84V最大 功率：
25、2000w电机 外径 222m m轴径 24m m轴长 265m m轮胎 外经 430m m轮毂 尺寸： 270m m 10寸转速 700-1000转 (配 300-10.350-10轮胎 )开档 195m m最高 效率 88%空载 电流 3A相位 角 120度11重量 12.5公斤价格 ： 9501000适用 于电动 摩托车 .电动 改装车 .运输 车等等 电动 车的速 度一直 是一个 大家关心 的问题 ，但是 我个人 不希望 电动车 太快了 ，否则 安全问 题成了 重大隐 患 。 如果你 要让你 的电动 车跑到 100码的 速度 ， 电气 性能上 可以提 供支持 ， 但是 安全方面没 有经
26、验 ， 比如 前后防 抱死制 动 ， 轮胎 的抓地 面积 ， 电池 重量和 整车的 重心等等。 从 电气 性 能上 说 ， 100码 的速 度 有 2000瓦 的超 速 电机 就 可以 做 到， 功 率太大 反而 电 池不 给 力没 用 这款 超 速电 摩 电机 就 是和 厂 家合 作 开发 的 新产 品 。在 96伏电 源的时 候可达 到 95-105码的 速度 ， 60v电源 的时候 达 到 80码 （ 其它 电 摩 3000瓦也 只能达 到 65码的 ）图 3-4电机样式3.38寸一 体轮电 动滑板 车无刷 有齿轮 毂电机 36V电机 型号： ND-HBC03电机 类型： 无刷直 流无霍
27、 尔电机额定 电压： 36V额定 功率： 180W250W12额定 转速： 450R500R额定 电流： 5A额定 扭矩： 56N.m效率 ： 80%时速 ： 1820KM/H价格 ： 400图 3-5电机样式 113图 3-6电机样式 2图 3-7电机尺寸14图 3-8电机尺寸电机 优点： 1. 体积 小、重 量轻、 功率大 、结构 简洁 ;2. 耐颠 簸震动 ，噪音 低，震 动小， 运转平 滑，寿 命长；3.启动 性能优 越、无 磁滞阻 尼消耗 动能、 爬坡能 力强；4. 效率 高，耗 电低， 电机本 身没有 碳刷损 耗，相 对续行 里程长 ；5.可靠 性高， 稳定性 好，特 别适合 公共
28、场 所，维 修与保 养简单 。图 3-9相关配件 115图 3-10相关配件 2图 3-11改装实例3.4锂电 池电动 车前置 高速无 刷有齿 轮毂电 机 48V250W电机 型号： WY48V250W16额度 电压： 24V/36V/48V额度 功率： 180W/250W安装 类型： 前驱 36孔 /28孔碟 刹适用 车型 ： ： （前 驱） 12寸 28寸可 碟刹配电机 开档： 100m m辐条 孔距： 130m m电机 外径： 142m m电机 宽度： 98m m电机 重量： 2.7kg价格 ： 300前置 电机： 1. 前 置电 机 体积 小 、结 构 简洁 、 重量 轻 。由 于 自
29、行 车 本身 结 构特 性 ，大 部分重 量都由 后轮承 载 ， 因此 前置电 机在启 动和运 行时的 能耗比 后置电 机小 ， 配备前置 电机的 车辆续 行里程 比后置 电机更 长。2. 在 配备 前 置电 机 的电 动 自行 车 ，保 留 高档 自 行车 后 轮内 （ 外） 多 变速 机构的 特点， 使之成 为一辆 真正的 高档电 动自行 车。电机 特点 ： 轴向 开档 100 ， 适用 普通自 行车前 叉 ， 可直 接装碟 刹片 ， 重量轻 2.7 /set。 适 用车 型 ：车 型 12-28inch， 前叉 开 档为 100 ，可 配 碟刹 ， -额定 电压 24V/36V/48V，
30、额 定功率 180-250w，电机 标配： 100轴 向开档 ， 130钢 丝孔中 心距， 160轴 长， 1600轴中心 引出线 (3*1,180 耐温 )，瓦 型磁钢 ，单向 离合器 ，高强 度尼龙 齿轮图 3-12电机侧面17图 3-13电机正面电机 优点：1、 体积 小、重 量轻、 功率大 、结构 紧凑 ;2、耐 颠簸震 动，噪 音低， 震动小 ，运转 平滑， 寿命长 ；3、启 动性能 优越、 无磁滞 阻尼消 耗动能 、爬坡 能力强 ；4、电 机为无 刷霍尔 电机电 机，大 大减少 电机故 障延长 电机寿 命5、效 率高， 耗电低 ，电机 本身没 有碳刷 损耗， 相对续 行里程 长；6
31、、可 靠性高 ，稳定 性好， 特别适 合公共 场所， 维修与 保养简 单。图 3-14电机尺寸183.5小结轮毂 电机的 选型时 关系到 电控四 轮驱动 小车的 可行性 有多大 ， 选用 功率小 重量轻 的电机 有利于 电控的 操作和 性能的 测试 ， 但是 会导致 车速的 过低 。 选用 功率大的 电机能 够提供 更高的 行进速 度 ， 但是 对于抓 地力 ， 刹车 响应时 间 ， 转向 等相关的 电气安 全性能 提出了 更高的 要求， 同时对 控制器 的设计 也要求 更加严 格。在加 入经济 型安全 性等相 关方面 的考量 后 ， 可能 中型的 电机是 会最适 合的一款 ， 但是 考虑到
32、电控驱 动小车 的速度 是人们 一直所 关注的 重点 ， 如何 选型仍 然要作进 一步的 分析和 论证。19附录4WS： 也就 是后轮 随动这是 富康的 专利技 术，富 康就是 靠这个 技术号 称 “弯道 王 ”的。雪铁 龙的后 轮随动 转向的 工作原 理是 ： 汽车 转向行 驶时 ， 后轴 跟随自 偏转一 个角度的 这种现 象称为 后轴随 动转向 。 后轴 随动转 向技术 的原理 其实很 简单 ， 匠心 独具的 设计师 用了一 个并不 算复杂 的结构 “后轮 的前展 和前束 ”， 达到 了一个堪称 经典的 效果：（ 1） 转向 时后轮 前展 。 如果 悬挂系 统的设 计使地 面给轮 船的反
33、作用力 诱导后轮胎 转向和 前轮相 反的方 向 ?也就 是在负 荷下使 后轮前 展 ， 这样 将产生 一个力 矩 ，加强 转动角 度 ?使瞬 态转弯 中心变 小，增 加过度 转向， 在低速 时明显 。（ 2） 转向 时后轮 前束 。 如果 悬挂系 统的设 计使地 面给轮 胎的反 作用力 诱导后轮的 转动方 向同前 轮方向 一样 ， 也就 是在负 荷下使 后轮前 束 ， 使瞬 态转弯 半径变大 ， 增加 不足转 向，这 样可以 保障方 向稳定 ，在高 速转弯 时特别 稳。所谓 后轮随 动转向 指的是 汽车在 过弯时 ， 除了 前轮能 提供转 向力和 转向方 向以外 ，后轮 也能产 生一定 程度的
34、 转向角 度。有的 车虽然 角度很 小，但 在一定 程度上 能提高 汽车的 机动性 。比如 富康车 的随动 转向通 常只提 供同相 位的转 向角度 ， 也就 是说后 轮的转 向方向 与前轮 的转向 方向相 同 。 虽然 在低速 行使的 时候这 样小的 后轮转 向角度 似乎不能 起到多 大作用 ， 但在 高速行 驶的时 候 ， 这样 小的转 向角度 能起到 致关重 要的作用 。 先进 的电子 化的比 如 :日产 著名的 GTR跑车 有最先 进的四 轮转向 系统 “SuperHICAS”， 采电 子感应与控 制的方 式 ， 当车 辆在中 等车速 过弯时 ， 车辆 的后轮 会先以 和前轮 相反的 转
35、向入弯 ， 然后 再以和 前轮同 方向的 转向出 弯 、 帮助 车辆的 动态稳 定 。 高速 过弯时 则仅在 出弯时 同方向 转向帮 助车辆 的稳定 性。这种 技术的 独到之 处在于 提高车 辆抗击 失控的 极限 ， 并不 能杜绝 失控 。 后轮随动 转向技 术 ， 由于 采用扭 力弹簧 ， 还能 够有效 衰减路 面不平 产生的 震动 ， 保证优秀 的驾驶 稳定性 能外 ， 也使 车辆在 转弯时 能够根 据当前 车速决 定车辆 的过度 转向或 不足转 向 ， 这也 是大家 普遍觉 得采用 后轮随 动转向 技术的 产品在 转弯时 抓地性好 、不易 侧倾或 甩尾的 主要原 因。20PMA： PAM
36、方法 希望能 兼顾 Yourdon方法 、 Jackson方法 和自底 向上的 软件开发 方法 的优 点 ， 而避 免它们 的缺陷 。 它的 基本思 想是 ： 考虑 到输入 、 输出 数据结构 ，指 导系统 的分解 ，在系 统分析 指导下 逐步综 合。这一 方法的 具体步 骤是 ： 从输 入 、 输出 数据 结构 导出 基本处 理框 ； 分析 这些处理 框之间 的先后 关系 ； 按先 后关系 逐步综 合处理 框 ， 直到 画出整 个系统 的 PAD图 。 从上 述步骤 中可以 看出 ， 这一 方法本 质上是 综合的 自底向 上的方 法 ， 但在 逐步综 合之前 已进行 了有目 的的 分解 ， 这个 目的就 是充分 考虑系 统的输 入 、 输出 数据结 构 。PAM方法 的另一 个优点 是使用 PAD图 。 这是 一种二 维树形 结构图 ， 是到 目前为 止最好 的 详细 设计 表示 方法之 一，远 远优于 NS图和 PDL语言 。这一 方法在 日本 较为 流行 ， 软件 开发的 成功率 也很高 。 由于 在输入 、 输出 数据结 构 与整 个系统 之间同 样存在 着鸿沟 ，这一 方法仍 只适用 于中小 型问题 。
