驅動系統

• 【大紀元2022年05月28日訊】（大紀元記者陳秀媛台灣基隆報導）基隆市28日確診數1,433例，創20天來新低；而且外縣市通報案例（外縣市確診但戶籍在基隆者）達276例，佔了將近20％，是近期新高。林右昌市長表示，基隆於5月18日每日確診數達到2,530例，之後每日確診數持續穩定往下走，至今已經10天，從Omicron的傳染特性來看，5月18日應該就是這波疫情的高點。走在全國疫情最前線的基隆市，已走過疫情高峰。

驅動系統(Drive System)是電動汽車最主要的系統之一。

• 電動汽車運行性能的好壞主要是由其驅動系統決定的。
• 電動汽車驅動系統由牽引電機、電機控制器、機械傳動裝置、車輪等構成。
  • 它的儲能動力源是電池組。電機控制器接收從加速踏板(相當於燃油汽車的油門)、剎車踏板和PDRN(停車、前進、倒車、空檔)控制手柄的輸出信號，控制牽引電機的旋轉，通過減速器、傳動軸、差速器、半軸等機械傳動裝置(當電動汽車使用電動輪時機械傳動裝置有所不同)帶動驅動車輪。
• 車輛減速時，電機對車輛前進起制動作用，這時電機處在發電機運行狀態，給儲能動力源充電，稱之為再生制動。
• 動力驅動系統的再生制動功能是非常重要的，它能使電動汽車一次充電後行駛的里程增加15~25%。
• 轎車的驅動方式有三種：1.前置後驅（FR）/2.前置前驅（FF）/3.後置後驅（RR）/4.中置後驅（MR）/5.四輪驅動（4WD）
  • 其中目前民用轎車常用的是前置後驅（FR）、前置前驅（FF）形式，最近四輪驅動形式也開始在轎車中出現，我們下面就簡單介紹前兩種驅動形式的特點。
• 前置後驅（FR）：所謂前置後驅，是指發動機前置，後輪驅動的驅動形式。
  • 這是一種傳統的驅動形式，廣州人所熟悉的廣州標致轎車，就是一種典型的前置後驅轎車。
  • 採用這種驅動形式的轎車，其前車輪負責轉向任務，後輪承擔驅動工作。
• 發動機輸出的動力通過離合器、變速器、傳動軸輸送到後驅動橋上，驅動後輪使汽車前進，用形象的話來說，是「推」著車輛前進。
• 前置後驅的車輛轉彎時易出現轉向過度的情況。

目錄

電動車驅動系統架構與理念

• 電動車在驅動系統的要求與電機趨動方面的設計，為直接影響電動車性能、特性、耐用度等諸多方面的關鍵，在了解電動車應用與現今驅動系統趨勢，也是評估相關技術導入的重點。
• "電動車"此處所指為以電力驅動為主要能源來源，由於雖然同採電力驅動車輛與其他複合動力的混合動力車，約有超過5成電機驅動系統設計狀態，但混合動力車在設計複雜度、多元能源來源的配置條件，會較純電動車更趨複雜，此處所討論的電機設計雖能延續其導入概念，但實際上因應混合動力設計的高度複雜性，也會對最終設計產生差異。
• 若關注純電動車的電機、驅動系統設計方向，可以將關注重點集中電力驅動的架構，若搭配混合動力設計需求，也可有更堅實的電力驅動系統、架構可進行系統架構衍生。
• 電動車的架構，電動車為以電力作為驅動動力來源，透過儲能系統預先備存驅動行駛所需能源，以自有電力驅動電機帶動整車遂行運輸目的，從前述的討論可以具體確認，純電動車若不考量生成電力過程是否環保，基本上在車輛運行過程中電力驅動系統根本不會產生任何排放物質，最多僅產生高電能驅動電機產生的運轉溫度，衍生的汙染物頂多僅有電機系統的運轉噪音。
• 相對其他石化燃料能源車種、油電混合動力車種，因為驅動系統中有燃燒油氣產生車輛驅動力的過程，燃燒石化燃料勢必會產生廢氣排放，或多或少再怎麼低汙染都是會對環境造成影響，而純電動車因為行駛過程為零排放，基本上可以說是相當環保的車種。
• 電動車典型驅動架構是不會產生燃燒廢氣，在現代社會大量車輛充斥運轉狀況下，導入電動車不失為解決城市空汙問題的有效手段
• 電機驅動系統 左右電動車性能表現--在電動車而言, 電機驅動系統為整個電動車系統中最關鍵的模組，基本上設計架構、條件即決定了驅動類型與性能表現，電動車驅動系統為由單組或多組牽引電機、控制系統(包含各式感測器、控制器、電動機驅動裝置等)、機械結構(變速系統、減速系統)、動力傳導結構、車輪等所組成。
• 電動車拿其他電力驅動、制動系統一同比較，其實仍有許多細節差異，如電動車驅動電機需要面對頻繁啟動、停止、加速、減速、行車動態轉距控制，對於電力制動機制的動態表現要求極高。
• 電動車對驅動速度要求極高，基本上是以石化燃料車的驅動性能對比為基礎，常規的電機驅動結構根本無法應付電動車酬載後的驅動要求。
• 電動車電機系統設計複雜--電動車電機系統也需要應付即時動力提升需求、高﹧低轉距的劇烈變化，在電機驅動條件下，需穩定運行於恆定轉距區塊，也必須運行在恆定功率輸出區塊，同時又必須維持整車電力消耗與輸出最佳化的運作效能。
• 由於電動車為乘用車設計考量，基本上車輛在安全性與動力表現設計就無區分電力來源或是石化燃料動力來源差異，必須在純電力驅動條件下也能在惡劣工作條件下運作，而在確立前述的工作條件後，即可彙整幾個驅動電機與對應系統的設計方向。
• 面對驅動電機的轉距、速度特性要求，制定電動車的性能指標，先確立好性能指標方向才能在系統選擇、儲能系統規劃、驅動電機與系統架構取得較明確的設計方向。
• 而自性能指標延伸，急需定義因應設計目標所趨的電機性能輸出功率、轉距、平滑控制機制，以因應產品設計需求；而在環保、效能前提，針對產品規劃制巡航範圍設定搭載儲能系統的電力儲存容量、針對驅動電機需求的輸出功率密度等，同時因應各種可能用車情境規劃其零組件所要求的強度與耐用度，最後是整體成本與後期維修的相關需求與考量。
• 透過驅動電機回收動力, 提升電動車節能環保效益--設計電動車的另一重點，也是基於環保訴求，在利用電動驅動電機系統的可逆應用條件(即輸入電力驅動電機牽引車體、或是車體動態動力回收透過驅動電機回收電能)，將非工作車體運動情境產生的額外電能回收、儲存，達到能源最大化的利用目標。
• 另一個考量重點在於電動車的驅動系統架構，依據不同動力配置、驅動電機與動力傳遞, 變速型式會產生多種排列組合樣態，可以參考[不同電動車的驅動電機配置]主要會有機械驅動系統、機械﹧電機整合驅動系統、機電高度整合系統、輪轂式電機等不同配置。
• 可以確認的是，在不同動力配置、變速、動力傳輸組態不同，自然有多種產品的設計組合方向，基本上若是有傳統石化燃料車生產平台、關鍵機械零組件生產線，使用驅動電機搭配機械驅動系統是最能快速推出產品、產品亦具市場要求水準的設計方向，因為既有石化燃料車已有完善的機械、動力傳導基本車載平台與所需技術資源，只要考量取代內燃機的驅動電機性能、規格與電力儲能系統，便可快速開發電動車系統。

兩輪驅動與四輪驅動系統優劣分析

• 在兩輪驅動形式中,可根據發動機在車輛的位置以及驅動輪的位置進而細分為前置後驅(FR)、前置前驅(FF)、後置後驅(RR)、中置後驅(MR)等形式。目前,兩驅越野車和轎車最常用的是前置後驅形式。
• 前置後驅(FR)的全稱叫做前置發動機後輪驅動,是一種比較傳統的驅動形式。
• 其中前排車輪負責轉向,由後排車輪來承擔整個車輛的驅動工作。在這種驅動形式中,發動機輸出的動力全部輸送到後驅動橋上,驅動後輪使汽車前進。
• 實際的行進中是後輪「推動」前輪,帶動車輛前進。
• 與兩輪驅動類的其他驅動形式相比,前置後驅有比較大的優越性。
• 當車輛在良好的路面上啟動、加速或爬坡時,驅動輪的附著壓力增大,牽引性明顯優於前驅形式。
• 同時,採用前置後驅還具有良好的操縱穩定性和行駛平順性,並有利於延長輪胎的使用壽命。
• 前置後驅的安排使發動機、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，
• 簡化了操縱機構的佈置和轉向機構的結構,這樣更加便於車輛的保養和維修。
• 基於以上的諸多優點,BMW325i、530i以及檔次更高的進口BMW轎車，賓利、賓士、捷豹等很多豪華轎車多採用前置後驅這種形式。
• 四輪驅動--所謂4輪驅動,又稱全輪驅動,是指汽車前後輪都有動力。
  • 可按行駛路面狀態不同而將發動機輸出扭矩按不同比例分佈在前後所有的輪子上,
• 以提高汽車的行駛能力。一般用4X4或4WD來表示,如果你看見一輛車上標有上述字樣,那就表示該車輛擁有4輪驅動的功能。
• 過去只有越野車採用4輪驅動,一般的越野車,變速器後面裝有手動分力器,前後車軸各裝一個稱為驅動橋的部件。
• 變速器輸出的扭矩通過分力器和傳動軸,分別傳遞到前後車軸上的驅動橋,再通過驅動橋將扭矩傳遞到輪子上。
• 現在有些轎車也用上4輪驅動裝置,比如奧迪A4quattro,歐藍德4驅版。
  • 現在轎車的馬力都比較大,加速時重心後移,
• 全車重量就會向後軸移動,造成前軸輕飄。
  • 前輪驅動的轎車即使在良好的路面上也會打滑,4輪驅動就可以防止這種現象發生。
• 轎車上的4輪驅動裝置是常嚙合式,增加了粘性耦合器,省去了手動分力器,自動將扭矩按需分配在前後輪子上。
• 在正常路面上,4輪驅動裝置將引擎輸出扭矩的92％分配到前輪,8％分配到後輪；
• 在滑溜的路面上,將至少40％的引擎機輸出扭矩分配給後輪；當前輪開始打滑時,前、
• 後輪的轉速差異會使耦合器中的粘液立即變稠並鎖住耦合器,從而使傳動軸只將扭矩傳遞至後輪,待前、後輪的轉速差異消失就自動回復原有驅動形式。
  • 目前,轎車的4輪驅動裝置已經引進了電子計算機控制系統,
• 當前輪或後輪驅動時,車子隨時根據路面狀態的反饋信息分配前後輪子的動力,變為4輪驅動。
• 4輪驅動又可以細分成4種驅動模式：全時驅動（Full－Time）、兼時驅動（Part-Time）、適時驅動（Real－Time）和兼時/適時混和驅動。
• 四輪驅動 -全時驅動（Full－Time）：前後車輛永遠維持4輪驅動模式,行駛時將發動機輸出扭矩按50/50設定在前後輪上。
  • 全時驅動具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性,缺點是比較廢油,經濟性不好。
• 四輪驅動 -兼時驅動（Part-Time）：由駕駛員根據路面情況,通過接通或斷開分動器來變化2輪驅動或4輪驅動模式,這也是一般越野車或4驅SUV最常見的驅動模式。
  • 優點是可根據實際情況來選取驅動模式,比較經濟；缺點是其機械結構比較複雜,駕駛員要具有一定的經驗才能掌握好切換時機。
• 四輪驅動 -適時驅動（Real－Time）：採用適時驅動（Real－Time）的車輛,其選擇何種驅動模式由電腦控制,正常路面一般採用後輪驅動, 如果路面不良或驅動輪打滑,電腦會自動測出並立即將發動機輸出扭矩分配給其它兩輪,切換到4輪驅動狀態,操縱簡單。
• 其缺點是電腦即時反應較慢，,缺少駕駛樂趣。
• 四輪驅動系統分為兩大個類別：主動與被動,但目的不外乎只有一個,就是把動力從空轉打滑的輪子移走,然後再重新分配到抓地力較大的輪子上,就好比車輪打滑,我們要用石塊木板等東西塞在打滑的輪子下面一樣,道理很簡單。
• 當兩輪（前輪或者後輪）驅動的汽車發生輪胎空轉打滑的時候,補救措施只有一個,就是減小引擎的驅動力, 而駕駛者只有通過收油才能達到這個目的,或者行車電腦控制油門的收小。
  • 四輪驅動的汽車就不同了,你可以任憑自己的喜好打腳加油,動力會通過電子系統自動分配到各個車輪上,能更加有效的防止車輪打滑的情況發生。
• 很多人也許會認為四輪驅動的汽車會有更加強的貼地性能,其實他們把貼地性能的概念給混淆了, 四輪驅動汽車與兩輪驅動汽車的最大差別在於：FF車型會因為輪子的空轉而轉向不足,偏離了彎道,而FR車型則會甩尾,而四輪驅動則由於各個輪子的動力分配是自動的,就不會存在上面這種問題,這是涉及到汽車的循跡性能的問題,而並非是貼地性能。
• 同一款車子的四驅版和兩輪版,往往兩輪版的加速性能和貼地性能要強於四輪版的,最好的例子就是奧迪的A4,因為四輪驅動的車子在重量和摩擦力方面都比兩輪驅動的要大。
• 被動式的四輪驅動系統,採用的是機械式的分動裝置,例如齒輪式的扭力感應差速器－－奧迪的Quattro,或者油壓式的分動器－－保時捷的911 Turbo, 該系統是在車輪發生空轉以後才介入的。而主動式的四輪驅動系統,是通過由電腦控制的多碟式離合器來介入的, 例如大眾的4 Motion,電腦會不斷收集輪胎的轉速與油門的大小等數據,在輪胎髮生空轉以前就把扭力分配好。
• 最重要的一點就是大家在意油耗的問題四輪傳動比雙輪傳動上多了一些驅動的東西,所以油耗上會比較多一點, 而保養上也需要多保養4WD的部分,所以保養上會比較貴一些,以小編的觀點來看,一般轎車,轎旅車,前驅,後驅其實都不錯, 如果是休旅車四輪傳動是比較必要的,車身較重,需要比較好的抓地力,所以在購車時,需要以自己的需求來決定需要購買雙輪驅動,或著是四輪驅動。

==参考來源==

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