新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究

新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究

韦红庆

东风柳州汽车有限公司   广西  柳州   545000

摘要：伴随着人工智能、边缘计算、5G和云计算等新兴科学技术的快速发展，智能化成为未来世界发展的主要趋势之一。而智能化、电动化和网联汽车更是得到广泛认同，快速发展起来。特别是当前全球能源危机背景下，新能源汽车得到快速发展。在新能源智能汽车领域，智能线控底盘技术是汽车智能化发展的重要支撑。因此，文章重点就新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用展开分析。

关键词：新能源汽车；智能驾驶；线控底盘；应用

线控底盘技术属于新能源汽车智能驾驶更新发展的关键技术，是未来智能驾驶的必然选择。线控底盘技术的应用改变了过去复杂的机械连接设备和液压、气压等部件，极大地促进了能源利用效率的提高，并在很大程度上提高了新能源汽车所支持的续航里程。根据国务院在2020年正式提出的《新能源汽车产业发展规划（2020-2035）》中的要求，未来更高层次的智能驾驶汽车将能够普及，目前新能源汽车行业的共识是“无线控，不自动驾驶”，这也很好地说明了线控底盘技术在新能源汽车智能驾驶领域的重要地位。

1新能源汽车线控底盘技术原理

现阶段新能源汽车智能驾驶线控底盘系统包含了线控油门、线控转向、线控制动以及线控换挡四个基本模块。

1.1线控油门系统结构及原理

线控油门系统也可以称之为电子节气门技术，其基本结构包括油门踏板传感器、控制器、传送线和节气门执行器组成。除了油门踏板传感器外，还有油门开启传感器、速度传感器和氧气传感器，详细见图1。

图1  　线控油门系统模块

根据上面的步骤，可以对新能源汽车的控制进行详细的描述，该模型可以实现驾驶员对加速器的推力，并将其它传感器所获得的数据进行汇总，从而判断驾驶员的驾驶意图。然后根据已有的编程和参数，对操作者进行相应的操作，从而达到了控制加速。由于其它电子装置会影响到感应器的信号，造成信号的误差，因此可以选取一种可以进行线控的控制模组来进行电路架构，这样就可以有效地避免信号误差，并提出了一种能够正确判断驾驶人意图和对其进行有效的故障检测的安全监测方法。

1.2线控转向系统结构及原理

这个体系直接地改造了以前的汽车转向盘和轮子之间的机械结构，一般包括转向盘模块、转向机模块和整个车身的传感器模块。方向盘组件具体分为方向盘，转向盘传感器以及路感电路。方向盘组件的主体是转向机构和操纵杆。汽车传感器模块分为车速传感器、加速度传感器、横摆角传感器以及控制系统。该转向控制装置的主要作用是利用扭矩传感器和转速传感器把操作者的转向行为转换为电子信号，随后控制转向轮动作，进而实现转向流程。通过控制信号，可以将方向盘和转向轮进行高效的联系，通过软件可以对变速器进行合理的调节，并且可以与车身其它部件进行协同和集成。其中一个值得关注的问题是，该控制器可以获得由其它传感器所获得的信息，从而在将这些信息发送给转向盘的时候，可以对道路情况进行辨识。同时，该系统的电控模块具有相应的错误纠正功能，能够根据驾驶员的实际行驶状况，正确地判断驾驶员所下达的命令，并据此确定是否实施。例如，在车辆的速度很快的时候，如果驾驶人员的方向盘动作比较大，那么就不会被系统强制执行，一般都是错误的，不会把方向盘的信息传递到操纵杆上。从而防止出现安全问题。

1.3线控制动系统结构及原理

制动系统是保证新能源车在智能化驾驶中的重要安全性，通过制动系统与轮子的摩擦力，使其达到减慢、停驻的目的，使其在行驶中保持平稳，并在各种工况下制动系统的稳定性得到提高。对于线性转向，它包括制动系统踏板，行程传感器、控制器、执行器、速度传感器和其它的信号传送线。制动系统踏板感应器将驾驶人员的实际操作转化为电子信息，由控制装置进行综合运算，判断其为正常作业，避免驾驶人员的错误操作。如果判断为标准操作，那么将该信号发送至操纵杆，以完成制动系统。

1.4线控换挡系统结构及原理

为了保证具有自动变速箱的车辆能够完成全自动停车，应该将以前通过操作手柄来推动牵引链传动装置进行有效的换档，改为通过电动传动方便快捷地完成换档，这种电动传动方式就是线性换档。自动变速，自动 P档，驾驶员安全带保护，是辅助驾驶应用的一个关键环节。安全开门，自动学习驾驶习惯，整体防盗等。总而言之，线性换档的组成包括控制器，电子档位选择，发动机和传动组件，变速杆及全车的信号组件。线性变速装置把变速器的换档命令发送到控制装置，由控制装置对汽车的工作状况进行分析，从而确定能否正常工作，保证在确定了安全之后，把变速器的变速信息发送到执行机构，然后进行变速工作。同时将变速器的数据显示在仪表板上，让驾驶人员能够顺利地进行换档。如果控制系统判断出了汽车的安全问题，那么就可以将相应的数据传输到仪表板上，让驾驶人员做出相应的反应。

2新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用

一般的油车是一种比较普通的非传动系统，它只包括油门、刹车踏板和方向盘等关键部件，只能实现左右两个方向的控制，而不是动态。随着电子技术的普及，电子控制模块所能提供的输入功率越来越大，新能源汽车也逐渐向全传动和超传动方向发展。采用了可调式车辆的全向量机，不仅可以提高车辆的操控能力，还可以减少各种性能参数之间的交互作用，并对相应的执行器进行辅助，保证在发生了故障的情况下，系统的稳定和可靠。全向量控制系统的核心技术都集中在了底盘上，因此对普通新能源车的线控系统结构进行了优化和调整，对全矢量线控的结构和功能进行了单独的优化和调整。四个轮胎独立执行驱动、制动、转向和悬挂调整，并具有独立的电子控制。全矢量线控底盘控制器是汽车车身运动控制和四个轮子之间的高效协同的关键部件。

从运动和动力学的观点来分析，全向量控制的线性控制底盘具有很多优点，需要进一步的深入探讨：第一，全向量线性化的车身结构和功能性的实施。通过对全向量线性控制的结构进行了进一步的改进，从而获得了一个新的体系结构和功能的实施方式。对其拓扑与功能进行了分析，并对各元件的兼容性、各控制元件的相关性进行了探讨。其次，对汽车的动态特性进行了研究。全矢量线控底盘的动态控制要求具有多用途的电动车轮，能够实现驱动、制动、转向和悬置，因此需要对各种驱动机构的动态特性进行深入的研究，并对其动态特性进行分析。第三，域控制技术以及失效冗余机制。由于采用了大量的操纵件，因此整个车架的整体结构更加复杂，不仅要对层次的协同控制进行深入的探讨，还要对各零件的故障情况进行全面的分析，为了保证整个车辆的安全性和稳定性，建立故障冗余的故障预防措施。

总之，智能驾驶线控底盘技术在新能源汽车上的应用可以说是一项高精度的电控技术，是未来智能驾驶不断发展的重要技术组成部分。在现代科学技术不断发展的新形势下，为了推动新能源汽车自身性能的不断提高，车辆控制技术必然会向更精确的线控系统、全矢量线控底盘等方向发展。

参考文献

[1]王灏.智能线控底盘新蓝海[J].汽车纵横,2022(07):64-68.

[2]刘建铭,刘建勇,张发忠.新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究[J].时代汽车,2022(03):101-103.

[3]于淼. 基于线控转向的智能驾驶车辆路径跟踪控制策略研究[D].福建工程学院,2021.