Porównanie różnych sposobów kierunkowego napędzania pojazdów silnikami elektrycznymi

• Autorzy: Dzida J.

Warianty tytułu

EN

The comparison of different methods of vector drive of vehicles with electric motors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono ideę kierunkowego napędzania pojazdów i systemy ją realizujące (vector drive). W systemach takich oddziaływanie na kierunek ruchu pojazdu dokonuje się przez różnicowanie sił napędowych na kołach po jego lewej i prawej stronie. Opisano przykładowe aktywne mechanizmy różnicowe, które w pojazdach napędzanych silnikiem spalinowym są podstawowym elementem systemu. Wskazano na trudne do pokonania problemy tych konstrukcji, co skutkuje ich małą popularnością. W elektrycznych systemach napędowych, z uwagi na możliwość stosowania kilku silników napędowych, realizacja kierunkowego napędzania wydaje się łatwiejsza. Przedstawiono i poddano analizie kilka wariantów elektrycznych układów tego typu, takich jak: z aktywnym mechanizmem różnicowym zbudowanym z użyciem dwóch maszyn elektrycznych, z dwoma odrębnymi silnikami elektrycznymi do indywidualnego napędzania koła lewego i prawego oraz system zawierający walcowy mechanizm różnicowy, w którym na ruch obrotowy satelitów oddziałuje dodatkowy silnik sterujący. Podjęto próbę porównania wymienionych układów. Jako kryteria oceny przyjęto złożoność i koszt konstrukcji oraz problemy występujące w sterowaniu. W artykule została przedstawiona również koncepcja autora dotycząca nowego elektrycznego systemu napędzania kierunkowego. Celem tej propozycji jest osiągnięcie uproszczenia konstrukcji i obniżenie kosztu. W podsumowaniu wskazano, że stosunkowo łatwa realizacja kierunkowego napędzania w pojazdach elektrycznych i wynikająca stąd poprawa bezpieczeństwa może być dodatkowym argumentem przemawiającym za ich upowszechnieniem.

EN

The article covers the issue of the vector drive of vehicles and systems of implementation. Such systems have the impact on the direction of motion of the vehicle achieved by varying the driving forces on the wheels to the left and right side. The active differentials, which are essential in vehicles powered by combustion engines were described. Insurmountable problems of these structures, resulting in their low popularity were also pointed out. In the electric drive systems, due to the possibility of using several drive motors, the implementation of vector drive seems to be easier. The article presents and analyzes several variants of the electrical systems of this type, such as: active differential constructed using two electric machines with two separate electric motors to drive the wheels of the left and right individually and a system comprising a cylindrical differential, wherein the rotary motion of satellites is affected by an additional engine control unit. Attempts to compare these systems were made. The evaluation criteria included complexity and cost of construction and problems in control. This article presents the author’s concept on the new electric vector drive system. The aim of this offer is to achieve simplified design and reduction of costs. The summary indicated that relatively easy implementation of vector drive in electric vehicles and the resulting improvement in security could be an additional argument for their popularization.

Słowa kluczowe

PL

układy napędowe pojazdów; napędy elektryczne i hybrydowe; sterowanie rozdziałem mocy; kierowalność pojazdów

EN

vehicle drive systems; electric and hybrid drives; power distribution control; maneuverability of vehicles

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 19, nr 2
• Strony: 50--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dzida J.

• Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów, Wydział Budowy Maszyn i Informatyki, Akademia Techniczno-Humanistyczna, Bielsko-Biała

Bibliografia

• [1] Adamczyk D., Wilk A.: Model dwuwirnikowej maszyny indukcyjnej w aspekcie elektromagnetycznego mechanizmu różnicowego. Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, 4/2015.
• [2] Avenatti R., Campo S., Ippolito L.: A rear active differential: Theory and practice of a new type of controlled splitting differentia and its impact on vehicle behavior. GP C‘98, Detroit 1998.
• [3] Dajniak H.: Ciągniki: teoria ruchu i konstruowanie. WKIŁ Warszawa 1985.
• [4] Dzida J.: Mechanizmy rozdziału mocy w pojazdach. Monografia. Wydawnictwo Akademii Techniczno-Humanistycznej, Bielsko-Biała 2010.
• [5] Dzida J., Mesiti D.: Aktywny mechanizm różnicowy – nowa jakość w sterowaniu pojazdów. Zeszyty Naukowe OBRSM Bosmal Bielsko-Biała, nr 21/I–II, 2003.
• [6] Dzida J.: Rozwój aktywnych mechanizmów różnicowych – systemy Torque Vectoring. Zeszyty Naukowe OBRSM Bosmal Bielsko-Biała, nr 45/I, 2010.
• [7] Dzida J.: Możliwości i ograniczenia systemów oddziaływania siłami napędowymi na kierunek ruchu samochodu (Torque Vectoring). Archiwum Motoryzacji, 1/2015.
• [8] Davis J.: Mercedes-Benz SLS AMG E-Cell Drive System Revealed. www.emercedesbenz.com, March 2012.
• [9] Freimann R., Wolter T-M., Schneider E.: Driving Dynamic and hybryd combined in the torque vectoring – Concepts of axle differentials with hybryd functionality and active torque distribution. Vehicle Dynamics Expo 2009, Stuttgard.
• [10] Smetana T., Biermann T., Hőhn B-R., Kurth F., Wirth C.: Schaeffler active eDifferential: The active differential for future drive trains. Schaeffler SYMPOSIUM 2010.
• [11] Smetana T., Biermann T., Rohe M., Heinrich W.: E-Drive with electrically controlled differential. ATZ autotechnology, nr 5, vol. 11, 2011.
• [12] www.mitsubishi-motors.com.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)