启飞汽车

摘要

    随着电动汽车生产与使用规模的不断增多，电动汽车动力控制系统及其相关问题的研究得到人们越来越多的关注。其中电动汽车底盘一体化控制成为学术界与实务界研究的热点问题之一。但相对发达国家而言，我国关于电动汽车底盘控制技术的研究起步较晚，存在较大的差距。因此，本文以期通过研究电动汽车底盘一体化控制技术丰富理论研究体系，并为我国汽车底盘控制系统的改造与创新实践提供有益指导。

一、电动汽车底盘一体化控制技术的发展趋势

    汽车底盘系统的研发与制造宗旨在于实现汽车动力体系的有效控制，以促进汽车行驶稳定性、安全性、可靠性的有效提升。随着近些年汽车需求量与持有量的不断提升，汽车所引发的能源问题、环境污染问题愈发明显。对此，发展电动汽车，实现电动汽车动力系统自动化管控成为汽车行业现代化建设与发展关注的重点。这在一定程度上对汽车底盘系统提出更高要求，使其呈现出电动化、智能化与集成化发展趋势。

1. 发展趋势之“电动化”

    电动汽车作为新能源汽车，依据其动力驱动类型进行划分，可分为集中驱动式电动汽车与轮边驱动式电动汽车两种类型。其中集中驱动式电动汽车则是将传统汽车动力驱动、控制系统中的内燃机转化为电机，并配置一定的传动系统以确保电动汽车行驶的稳定与安全。而论辩驱动式电动汽车则是对传统汽车动力系统进行了简化与优化改造，即去除汽车机械传动系统，并利用线控技术进行汽车各轮制动力、驱动力管控实现电动汽车ABS（Anti-lock Braking System，抱死制动系统）、4WS（四轮转向系统）、TCS（Traction Control System，循迹控制系统）、EBD（Electronic Brakeforce Distribution，电子制动力分配装置）等底盘控制技术的一体化控制，从而实现电动汽车系统空间的节约以及电动汽动力学系统控制的简化。与此同时，在对集中驱动式电动汽车与轮边驱动式电动汽车比较分析中，发现轮边驱动式电动汽车动力学控制效果更好。由此可见，随着控制技术、电气技术等的不断创新与应用，电动汽车底盘控制系统的电动化水平将得到进一步提升，趋向于电动化方向发展。

2. 发展趋势之“智能化”

    伴随着汽车行业的高速发展的是汽车技术的不断进步。而汽车技术的进步推动了汽车电动化发展进程，并使其在产业化发展过程中，由自动化控制转向智能化控制。随着汽车智能化控制要求的提出，如何依托汽车底盘系统保证汽车行驶的高可靠性、稳定性、安全性与操作简便性成为人们关注与研究的重点。在此背景下，汽车企业以及相关工作人员针对汽车底盘系统展开了研究。例如，美国通用汽车利用轮边驱动技术、线形控制技术开发了氢燃料电池电动汽车；天津一汽在电动汽车研发中，进行了混合驱动系统的开发，以满足汽车电动化与智能化发展需求；Anderson M（2010）在轮边驱动式电动汽车研究中表明轮毂电机的配置形式对电动汽车安全性的影响高于对电动汽车平稳性的影响，有必要通过科学设置驱动结构提升轮边驱动电动汽车行驶安全性。由此可见，随着轮毂电机、线控技术、主动悬架系统、轮边驱动结构等研究的不断深入，电动汽车底盘系统应用下到你动起车的稳定性、安全性、操纵性将得到改善，满足汽车智能化发展需求，为电动汽车底盘系统的智能化控制奠定良好基础。

3. 发展趋势之“集成化”

    电动汽车底盘系统控制的集成化发展已经成为满足人们对电动汽车智能化发展需求，推动电动汽车产业化建设的客观需求与必然趋势。而“主动轮”理念的提出与实践研究则在一定程度上为电动汽车底盘系统控制集成化的奠定了良好基础。人们在对轮边驱动式驱电动操纵稳定性，行驶安全性与可靠性问题进行研究时，发现通过构建底盘一体化控制系统，实现电动汽车轮边驱动结构中，电动汽车制动功能、电动汽车驱动功能以及电动汽车转向主动悬架功能等的有效集成，能够改善轮毂电机应用所产生汽车操纵稳定性与平顺性问题，提升电动汽车动力学系统控制水平，为汽车优化发展奠定良好基础。

二、电动汽车底盘一体化控制技术发展的展望

    面对电动汽车底盘系统的电动化、智能化与集成化发展趋势，在电动汽车动力学控制系统研发过程中，需从执行器性能改造、底盘控制系统结构重构、底盘一体化控制系统测试技术创新、线控技术安全性提升等层面入手，进行电动汽车底盘一体化控制技术的不断创新与完善，以促进其“高功能内聚、低系统耦合”优势的充分发挥，推动电动汽车行业的可持续竞争发展。

三、结论

    总而言之，汽车电动化与智能化发展是社会与时代对汽车行业现代化建设提出的客观需求，也是汽车行业实现可持续竞争发展的必然趋势。基于汽车的电动化、智能化发展，传统汽车底盘控制系统已经无法满足实际需求。对此，在已有研究经验与结果的基础上，有必要加强电动汽车底盘控制系统的研究力度，构建一体化控制系统，以提升电动汽车底盘一体化控制技术应用水平，推动我国汽车事业优化发展。

作者：李星辰  来源：山东工业技术
 

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