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汽车世界发布《特别报告:电动汽车运动控制》

Automotive world       2022-06-16

524日,英国汽车世界发布《特别报告:电动汽车运动控制》。报告认为电气化和自动驾驶正在重塑车辆运动控制系统。

报告认为,在电动汽车中,运动控制系统通过转换装置将电源的能量传输到车轮,并带动车辆运转。操作车辆的一个主要因素是其电源,而操作传统内燃机(ICE)车辆的因素则包括发动机、电机和车轮。由于电动汽车比同等内燃机车辆重得多,工程师必须在车辆动力学方面应对不同的惯性。

报告指出,自动驾驶辅助功能可以为智能运动控制创新提供令人兴奋的新可能性。目前的车辆控制系统对车轮突然移动做出反应,例如遇到凹坑或减速带时,通过减振器和侧倾控制设置最大程度地降低车身加速度。但如果提前知道这些道路特征何时会影响车轮,可以通过安装相应设置以提高乘坐舒适性。报告认为,电动、联网和自动驾驶使车辆系统结构不断变化,车辆零部件布局和定位的更改会对效率、内部乘坐空间以及车辆的一般功能和操作产生很大影响。其中电机起着至关重要的作用,虽然传统车辆系统只有一个电机,但一些公司正在寻找在每个车轮上都安装一个电机。这一方式的主要优点之一是扭矩矢量更容易实施,转向也可以改进。当车辆转弯和近距离操纵时,驾驶员可以更好地控制车辆。

报告还指出,能效可能是车辆运动控制中考虑较少的因素,但随着车辆朝电动汽车发展,能效已经变得非常重要。如今,运动控制主题不仅包括抓地力和稳定性,还包括影响整个系统可靠性的性能和效率。电机在电动汽车性能中起着关键作用。这些电机由储存在电池中的电力驱动,用于转动车轮。如今,电动汽车发动机在“最佳点”(功率输出的窄范围)处于最高效状态。但除此之外,例如在加速或制动期间,它们的效率可能非常低。

报告认为,新技术可能为电动汽车提供多个最佳点。动态扭矩切换允许单个电机像多个不同的电机一样工作,每个电机都非常适合所需的最佳位置。这意味着车辆可以在功率图上更宽的效率范围内以最大效率运行,从相同的输入中产生更大的输出。报告认为,未来的底盘将需要一个智能车辆运动控制平台,为智能辅助系统提供整体底盘控制。在最先进的驾驶员辅助系统中,每个涉及的部件都有自己的控制单元,可以实时协调部件与其他部件的动作。然而,这种方法难以应对特别危险的情况或复杂的驾驶员辅助系统。车辆运动控制协调器可以将车辆纵向、横向和垂直动力学中涉及的所有组件合并到一个公共控制单元中。

报告最后指出,随着自动化水平的提高,未来对车辆性能的要求将发生巨大变化。在较低级的自动驾驶车辆上,汽车由驾驶员驾驶,车辆会根据驾驶员的指示做出反应;而在较高级别的自动驾驶车辆上,驾驶由计算机替代,车辆重点将从车辆性能转移到舒适性。


关键词:EV;自动驾驶;电气化;运动控制