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基于线控全轮转向驱动协调的轮毂电动汽车操控稳定性 研究 第1 章 绪论 1.1 课题研究背景及意义 1.1.1 研究背景 安全、节能与 是汽车发展的方向和永恒主题，尤其在事故频发、能源短缺和 [1] 环境恶化的当下显得格外重要 。电子化、智能化、电动化、可再生化是实现安全、舒 适、节能、 的有效措施和手段。电动汽车作为一种新型交通工具，在缓解能源危 机，促进人类与环境的和谐发展等方面具有传统内燃机汽车不可比拟的优势。因此， 发展新能源汽车产业对于推动产业结构调整、促进节能减排、加快经济发展方式转变 [2] 具有重要意义 。 近年来，迫于能源与环境的双重压力，推动新能源汽车产业的快速发展已经成为 全球各个 推进交通能源战略转型的重要措施。特别是在 金融 后，为抢占 新一轮经济增长的战略制高点，主要汽车工业发达 纷纷加大对电动汽车的研发投 [3] 入并且加强 支持力度 。世界各个 的汽车研究单位以及高校也纷纷关注纯电动 汽车的研究和开发，并且取得了许多重大的研究成果。目前，站在 工业2025转型 升级的重要节点上，发展新能源汽车工业已成为“十三五” 既定 战略，并确立了以 [4, 5] 推广纯电驱动为主的 式技术发展路线 。在此格局下，开展纯电动汽车基础技术 研究，对实现我国汽车工业在新能源领域的弯道超车格外重要。 图1.1 分布式驱动轮毂电动汽车及其驱动单元 当前，传统集中式驱动燃油车的电动化改造已取得阶段性成果，并相续有量产的 混合动力和纯电动汽车推出市场。此类电动汽车依赖集中式驱动结构，通过动力源电 机化，并借助差速器和分动器实现二轮或全轮驱动。显然，这种对传统车辆结构的简 单继承，除电机外特性曲线有所改善外，车辆驱动方式并未发生实质性改变，整车动 力学品质和舒适性、经济性、主动安全性等改善较为有限，未能充分体现电机驱动技 术优势。相比之下，采用分布式 驱动、转向的轮毂电机驱动电动汽车（下称轮毂 电动汽车），省略了传动系统，利用电机直接驱动车轮，各轮的 状态相互 ， 1 基于线控全轮转向驱动协调的轮毂电动汽车操控稳定性 研究 整车拥有 的可控 度。因此轮毂电动汽车的分布式驱动方式能从根本上 了 汽车驱动方式，为汽车 和 带来全新可能，成为极具潜力的汽车技术。 1.1.2 研究意义 轮毂电动汽车采用电机直驱，能量传递环节少，能从根本上提高能源利用率，通 过转矩的协调分配可实现节能 ；省略了传动系统，简化了底盘结构、提升车辆空 间利用率，对汽车整备质量轻量化贡献较大，可显著降低制造成本，并进一步增加电 动汽车续驶里程；车辆具有 可控 度，各执行器 相对 ，执行器除了本 职工作外亦可兼做整车闭环反馈单元，用于诸如路面附着系数、车速、车轮侧偏角的 实时观测中，能减少了对额外传感器和执行器的依赖；线控系统结构破除了传统系统 间的约束，通过各大执行器的组合优化，便于实现SBW、SBB、SBD、TCS 、DYC 、 ASR 、ESP 、AFS等主动安全技术的集成