論電動汽車底盤一體化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望

摘 要：汽車底盤控制是汽車控制系統(tǒng)中的重要組成部分，受汽車設(shè)計與制造要求影響較大，且在汽車性質(zhì)穩(wěn)定與安全保證與提升上發(fā)揮至關(guān)重要的作用。本文以電動汽車底盤一體化控制技術(shù)為研究對象，采用理論與實踐結(jié)合研究的方法，探尋了電動汽車底盤一體化控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，以供參考。

關(guān)鍵詞：電動汽車；汽車底盤；一體化控制技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.057

0 引言

隨著電動汽車生產(chǎn)與使用規(guī)模的不斷增多，電動汽車動力控制系統(tǒng)及其相關(guān)問題的研究得到人們越來越多的關(guān)注。其中電動汽車底盤一體化控制成為學(xué)術(shù)界與實務(wù)界研究的熱點問題之一。但相對發(fā)達國家而言，我國關(guān)于電動汽車底盤控制技術(shù)的研究起步較晚，存在較大的差距。因此，本文以期通過研究電動汽車底盤一體化控制技術(shù)豐富理論研究體系，并為我國汽車底盤控制系統(tǒng)的改造與創(chuàng)新實踐提供有益指導(dǎo)。

1 電動汽車底盤一體化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

汽車底盤系統(tǒng)的研發(fā)與制造宗旨在于實現(xiàn)汽車動力體系的有效控制，以促進汽車行駛穩(wěn)定性、安全性、可靠性的有效提升。隨著近些年汽車需求量與持有量的不斷提升，汽車所引發(fā)的能源問題、環(huán)境污染問題愈發(fā)明顯。對此，發(fā)展電動汽車，實現(xiàn)電動汽車動力系統(tǒng)自動化管控成為汽車行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展關(guān)注的重點。這在一定程度上對汽車底盤系統(tǒng)提出更高要求，使其呈現(xiàn)出電動化、智能化與集成化發(fā)展趨勢。

1.1 發(fā)展趨勢之“電動化”

電動汽車作為新能源汽車，依據(jù)其動力驅(qū)動類型進行劃分，可分為集中驅(qū)動式電動汽車與輪邊驅(qū)動式電動汽車兩種類型。其中集中驅(qū)動式電動汽車則是將傳統(tǒng)汽車動力驅(qū)動、控制系統(tǒng)中的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)化為電機，并配置一定的傳動系統(tǒng)以確保電動汽車行駛的穩(wěn)定與安全。而論辯驅(qū)動式電動汽車則是對傳統(tǒng)汽車動力系統(tǒng)進行了簡化與優(yōu)化改造，即去除汽車機械傳動系統(tǒng)，并利用線控技術(shù)進行汽車各輪制動力、驅(qū)動力管控，實現(xiàn)電動汽車ABS（Anti-lock Braking System，抱死制動系統(tǒng)）、4WS（四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）、TCS（Traction Control System，循跡控制系統(tǒng)）、EBD（Electronic Brakeforce Distribution，電子制動力分配裝置）等底盤控制技術(shù)的一體化控制，從而實現(xiàn)電動汽車系統(tǒng)空間的節(jié)約以及電動汽動力學(xué)系統(tǒng)控制的簡化[1]。與此同時，在對集中驅(qū)動式電動汽車與輪邊驅(qū)動式電動汽車比較分析中，發(fā)現(xiàn)輪邊驅(qū)動式電動汽車動力學(xué)控制效果更好。由此可見，隨著控制技術(shù)、電氣技術(shù)等的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，電動汽車底盤控制系統(tǒng)的電動化水平將得到進一步提升，趨向于電動化方向發(fā)展。

1.2 發(fā)展趨勢之“智能化”

伴隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展的是汽車技術(shù)的不斷進步。而汽車技術(shù)的進步推動了汽車電動化發(fā)展進程，并使其在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中，由自動化控制轉(zhuǎn)向智能化控制。隨著汽車智能化控制要求的提出，如何依托汽車底盤系統(tǒng)保證汽車行駛的高可靠性、穩(wěn)定性、安全性與操作簡便性成為人們關(guān)注與研究的重點。在此背景下，汽車企業(yè)以及相關(guān)工作人員針對汽車底盤系統(tǒng)展開了研究。例如，美國通用汽車利用輪邊驅(qū)動技術(shù)、線形控制技術(shù)開發(fā)了氫燃料電池電動汽車；天津一汽在電動汽車研發(fā)中，進行了混合驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)，以滿足汽車電動化與智能化發(fā)展需求；Anderson M（2010）在輪邊驅(qū)動式電動汽車研究中表明輪轂電機的配置形式對電動汽車安全性的影響高于對電動汽車平穩(wěn)性的影響，有必要通過科學(xué)設(shè)置驅(qū)動結(jié)構(gòu)提升輪邊驅(qū)動電動汽車行駛安全性[2]。由此可見，隨著輪轂電機、線控技術(shù)、主動懸架系統(tǒng)、輪邊驅(qū)動結(jié)構(gòu)等研究的不斷深入，電動汽車底盤系統(tǒng)應(yīng)用下到你動起車的穩(wěn)定性、安全性、操縱性將得到改善，滿足汽車智能化發(fā)展需求，為電動汽車底盤系統(tǒng)的智能化控制奠定良好基礎(chǔ)。

1.3 發(fā)展趨勢之“集成化”

電動汽車底盤系統(tǒng)控制的集成化發(fā)展已經(jīng)成為滿足人們對電動汽車智能化發(fā)展需求，推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的客觀需求與必然趨勢。而“主動輪”理念的提出與實踐研究則在一定程度上為電動汽車底盤系統(tǒng)控制集成化的奠定了良好基礎(chǔ)。人們在對輪邊驅(qū)動式驅(qū)電動操縱穩(wěn)定性，行駛安全性與可靠性問題進行研究時，發(fā)現(xiàn)通過構(gòu)建底盤一體化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電動汽車輪邊驅(qū)動結(jié)構(gòu)中，電動汽車制動功能、電動汽車驅(qū)動功能以及電動汽車轉(zhuǎn)向主動懸架功能等的有效集成，能夠改善輪轂電機應(yīng)用所產(chǎn)生汽車操縱穩(wěn)定性與平順性問題，提升電動汽車動力學(xué)系統(tǒng)控制水平，為汽車優(yōu)化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2 電動汽車底盤一體化控制技術(shù)發(fā)展的展望

面對電動汽車底盤系統(tǒng)的電動化、智能化與集成化發(fā)展趨勢，在電動汽車動力學(xué)控制系統(tǒng)研發(fā)過程中，需從執(zhí)行器性能改造、底盤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重構(gòu)、底盤一體化控制系統(tǒng)測試技術(shù)創(chuàng)新、線控技術(shù)安全性提升等層面入手，進行電動汽車底盤一體化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善，以促進其“高功能內(nèi)聚、低系統(tǒng)耦合”優(yōu)勢的充分發(fā)揮，推動電動汽車行業(yè)的可持續(xù)競爭發(fā)展。

3 結(jié)論

總而言之，汽車電動化與智能化發(fā)展是社會與時代對汽車行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提出的客觀需求，也是汽車行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)競爭發(fā)展的必然趨勢。基于汽車的電動化、智能化發(fā)展，傳統(tǒng)汽車底盤控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足實際需求。對此，在已有研究經(jīng)驗與結(jié)果的基礎(chǔ)上，有必要加強電動汽車底盤控制系統(tǒng)的研究力度，構(gòu)建一體化控制系統(tǒng)，以提升電動汽車底盤一體化控制技術(shù)應(yīng)用水平，推動我國汽車事業(yè)優(yōu)化發(fā)展。

參考文獻：

[1]張云振，令海強，封旋等.電動汽車底盤一體化控制技術(shù)的發(fā)展研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（25）：153-154.

[2]李以農(nóng)，楊陽，孫偉等.電動汽車底盤一體化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望[J].世界科技研究與發(fā)展，2016，38（03）：481-491.

作者簡介：李星辰（1990-），男，山東淄博人，本科，助理實驗師，研究方向：車輛工程。