論電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望

摘 要：汽車(chē)底盤(pán)控制是汽車(chē)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，受汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造要求影響較大，且在汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)為研究對(duì)象，采用理論與實(shí)踐結(jié)合研究的方法，探尋了電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，以供參考。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；汽車(chē)底盤(pán)；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(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)與使用規(guī)模的不斷增多，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)及其相關(guān)問(wèn)題的研究得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。其中電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制成為學(xué)術(shù)界與實(shí)務(wù)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。但相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)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(guò)研究電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)豐富理論研究體系，并為我國(guó)汽車(chē)底盤(pán)控制系統(tǒng)的改造與創(chuàng)新實(shí)踐提供有益指導(dǎo)。

1 電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

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

1.1 發(fā)展趨勢(shì)之“電動(dòng)化”

電動(dòng)汽車(chē)作為新能源汽車(chē)，依據(jù)其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)類(lèi)型進(jìn)行劃分，可分為集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)與輪邊驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)兩種類(lèi)型。其中集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)則是將傳統(tǒng)汽車(chē)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、控制系統(tǒng)中的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化為電機(jī)，并配置一定的傳動(dòng)系統(tǒng)以確保電動(dòng)汽車(chē)行駛的穩(wěn)定與安全。而論辯驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)則是對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化與優(yōu)化改造，即去除汽車(chē)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，并利用線(xiàn)控技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)各輪制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力管控，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)ABS（Anti-lock Braking System，抱死制動(dòng)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(dòng)力分配裝置）等底盤(pán)控制技術(shù)的一體化控制，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)空間的節(jié)約以及電動(dòng)汽動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)控制的簡(jiǎn)化[1]。與此同時(shí)，在對(duì)集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)與輪邊驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)比較分析中，發(fā)現(xiàn)輪邊驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)控制效果更好。由此可見(jiàn)，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(dòng)汽車(chē)底盤(pán)控制系統(tǒng)的電動(dòng)化水平將得到進(jìn)一步提升，趨向于電動(dòng)化方向發(fā)展。

1.2 發(fā)展趨勢(shì)之“智能化”

伴隨著汽車(chē)行業(yè)的高速發(fā)展的是汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步。而汽車(chē)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了汽車(chē)電動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，并使其在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中，由自動(dòng)化控制轉(zhuǎn)向智能化控制。隨著汽車(chē)智能化控制要求的提出，如何依托汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)保證汽車(chē)行駛的高可靠性、穩(wěn)定性、安全性與操作簡(jiǎn)便性成為人們關(guān)注與研究的重點(diǎn)。在此背景下，汽車(chē)企業(yè)以及相關(guān)工作人員針對(duì)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)展開(kāi)了研究。例如，美國(guó)通用汽車(chē)?yán)幂嗊咈?qū)動(dòng)技術(shù)、線(xiàn)形控制技術(shù)開(kāi)發(fā)了氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)；天津一汽在電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)中，進(jìn)行了混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以滿(mǎn)足汽車(chē)電動(dòng)化與智能化發(fā)展需求；Anderson M（2010）在輪邊驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車(chē)研究中表明輪轂電機(jī)的配置形式對(duì)電動(dòng)汽車(chē)安全性的影響高于對(duì)電動(dòng)汽車(chē)平穩(wěn)性的影響，有必要通過(guò)科學(xué)設(shè)置驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)提升輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行駛安全性[2]。由此可見(jiàn)，隨著輪轂電機(jī)、線(xiàn)控技術(shù)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、輪邊驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)等研究的不斷深入，電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)應(yīng)用下到你動(dòng)起車(chē)的穩(wěn)定性、安全性、操縱性將得到改善，滿(mǎn)足汽車(chē)智能化發(fā)展需求，為電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)的智能化控制奠定良好基礎(chǔ)。

1.3 發(fā)展趨勢(shì)之“集成化”

電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)控制的集成化發(fā)展已經(jīng)成為滿(mǎn)足人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)智能化發(fā)展需求，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的客觀(guān)需求與必然趨勢(shì)。而“主動(dòng)輪”理念的提出與實(shí)踐研究則在一定程度上為電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)控制集成化的奠定了良好基礎(chǔ)。人們?cè)趯?duì)輪邊驅(qū)動(dòng)式驅(qū)電動(dòng)操縱穩(wěn)定性，行駛安全性與可靠性問(wèn)題進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過(guò)構(gòu)建底盤(pán)一體化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)輪邊驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中，電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)功能、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)功能以及電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向主動(dòng)懸架功能等的有效集成，能夠改善輪轂電機(jī)應(yīng)用所產(chǎn)生汽車(chē)操縱穩(wěn)定性與平順性問(wèn)題，提升電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)控制水平，為汽車(chē)優(yōu)化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2 電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)發(fā)展的展望

面對(duì)電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)的電動(dòng)化、智能化與集成化發(fā)展趨勢(shì)，在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中，需從執(zhí)行器性能改造、底盤(pán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重構(gòu)、底盤(pán)一體化控制系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新、線(xiàn)控技術(shù)安全性提升等層面入手，進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善，以促進(jìn)其“高功能內(nèi)聚、低系統(tǒng)耦合”優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展。

3 結(jié)論

總而言之，汽車(chē)電動(dòng)化與智能化發(fā)展是社會(huì)與時(shí)代對(duì)汽車(chē)行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提出的客觀(guān)需求，也是汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展的必然趨勢(shì)?；谄?chē)的電動(dòng)化、智能化發(fā)展，傳統(tǒng)汽車(chē)底盤(pán)控制系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求。對(duì)此，在已有研究經(jīng)驗(yàn)與結(jié)果的基礎(chǔ)上，有必要加強(qiáng)電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)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(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化控制技術(shù)應(yīng)用水平，推動(dòng)我國(guó)汽車(chē)事業(yè)優(yōu)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：李星辰（1990-），男，山東淄博人，本科，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：車(chē)輛工程。