分布式驱动新能源汽车驱动控制技术的发展及研究现状

于进川

摘要：分布式驱动新能源汽车是在环境污染和能源危机的双重压力下所研发出的新技术汽车，其相对于传统汽车优势明显，污染较低，且对不可再生能源的消耗较小。本文对分布式驱动新能源汽车的控制技术进行了现状分析，阐述了驱动控制技术发展存在的问题，为驱动控制技术发展提供一定的借鉴意义。

关键词：分布式驱动;新能源汽车;驱动控制;控制方法

引言

人类的高速发展离不开能源的消耗，在消耗能源的同时，一方面加重了对环境的污染，另一方面也加快了地球上人类赖以生存的不可再生能源的消耗速度，因此，新能源汽车作为可以有效解决环境污染问题与能源危机问题的重要途径，是新时代汽车发展的趋势。在新能源汽车发展过程中，出现了分布式驱动汽车，这种分布式驱动相比于传统电动汽车具有独特的动力系统与传动结构，在形式过程中各个驱动轮转矩独立可控，这就为新能源汽车底盘控制提供了便利。在使用分布式驱动控制技术后，新能源汽车的稳定性大大提高，汽车形势的安全性与平顺性也大幅度提升。

1 分布式驱动新能源汽车

1.1 分布式驱动新能源汽车的结构

分布式驱动新能源汽车的结构与传统汽车不同，其特点为根据电机的安装位置分别安装轮边电机驱动与轮毂电机驱动，通过这样的方式，动力可以通过减速结构。

由传动轴传递给车轮，如图1所示。

电机和减速机构通过万向节的方式安装在车架上，所以这两部分的质量都成为了簧载质量，大大提高了车辆行驶的稳定性。但是，在使用这种结构的情况下会导致车内电机与减速机构等装置缺乏紧凑性，而且在形式的过程中，减速机构会直接影响到机械的功率。所以在使用分布式驱动结构时，使用的电机转速药膏，这样可以保证电机的质量较小，有利于结构的空间架构，而且高速电机能够大大提高汽车的动力。

轮毂电机驱动汽车相对于分布式驱动控制技术具有传动效率更高，结构更紧凑等特点。轮毂电机驱动的信息单元为电动机，反应速度较快，操作稳定性较高，在整体结构框架内移除了传统汽车的变速箱与离合器、传动轴、差速器等传动装置，大大减少了车身的重量。每个轮毂电机都可以对车轮进行独立控制与驱动，可以合理有效的分配能量，侧面减少了能源的消耗，提高了整车能源的制动能量回收，更加节约能源。图2所示为轮毂电机驱动结构框图。

1.2 分布式驱动新能源汽车的优势

分布式驱动新能源汽车的最大优势就是相比于传统集中驱动式新能源汽车具有单独驱动与单独制动的能力，每个车轮都可以使用回馈制动，而且分布式驱动新能源汽车在搭载线控液压制动系统后，可以更进一步的进行单独制动。其主要优势有如下几点：

（1）分布式驱动新能源汽车的操作安全性较高。

传统汽车在行驶过程中，如需进行驱动或制动，通常都是使用一个或多个車轮改变与地面的相互运动状态进行影响形式。而分布式驱动新能源汽车可以更好地理由动力学特性，采用轮毂电机或轮边电机作为驱动或制动的切入点，在制动中可以通过力学原理精准控制回收动能。

（2）分布式驱动新能源汽车的驱动力分配方式。

由上文得知，分布式驱动新能源汽车的驱动力可以通过单独的电机进行最优分配。由于在行驶过程中，路面状况、电池电机状态、驾驶意向等众多因素的影响，合理分配驱动力是汽车形势中的重中之重，最优的驱动力分配不但可以根据多种复杂因素进行精细化控制，还能够实现各个车轮之间的整体优化控制，更符合动力学原理。

2 分布式驱动新能源汽车驱动控制技术

分布式驱动汽车驱动控制技术的发展可以有效提高汽车的综合性能，在分布式驱动中，需要使用到电子差速技术模拟差速器的基本功能。

2.1 电子差速技术

分布式驱动新能源汽车驱动控制中最重要的技术就是电子差速技术。由于分布式驱动新能源汽车的各个车轮的转速和驱动控制是独立的，在复杂的行驶过程中，需要电子差速技术对各个车轮所需动力进行详细具体的计算。方向盘的角度输出信号是电子差速技术首先需要计算的。电子差速器通过汽车转向时方向盘的输出以及驱动电机的不同位置进行信号接收，分析数据变化，而后对电机输出信号，改变电机转速实现车辆正常行驶。

2.2 电子差速技术实现途径

电子差速技术可以通过两种方法实现：一是以车轮的转速为控制变量，通过控制器对各驱动电机的转速与转矩进行分别调节控制。这种方法也可以将控制对象改变为驱动轮滑转率。分别调节电机的难度较高，需要配置高性能的电机同时计算多方面外界因素，但控制驱动滑转率也较难实现，因为无法实时对驱动轮滑转率进行监控;二是在结构上进行变动，控制驱动电机结构进行差速控制，但该方法的加工难度较大，也不能将分布式驱动新能源汽车的优势发挥到最大。

3 分布式驱动新能源汽车驱动控制技术的展望与总结

目前分布式驱动新能源汽车在驱动控制技术领域已经有了不小的发展，但是仍不能满足现阶段新能源汽车驱动控制技术的去求。因此，分布式驱动技术的动力学控制技术需要更为安全、平稳、精细化的控制技术，这些都是未来分布式驱动新能源汽车驱动控制技术的发展方向。

参考文献：

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