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四輪獨立驅動獨立轉向電動汽車

2025-01-16 10:11:52
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所屬領域:
交通規劃及運輸
項目成果/簡介:

1. 痛點問題

國內外目前的電動汽車主要是在傳統乘用車的基礎上以更換發動機的形式來實現,底盤構造仍沒有太大變化。變速箱齒輪多級傳動會造成不可避免的能量損失;差速器的存在付出了機械結構復雜化的代價,而且不能完全避免打滑以及高速轉彎的甩尾等問題;前輪轉向的轉向空間利用率無法達到最優;電動機能量密度高,易于實現分布式驅動,但傳統底盤難以發揮這種優點;機械傳動的操縱設備過于固化,無法發揮汽車電動化帶來的優勢,自動駕駛等人機混合智能系統也無法真正發揮作用。

2. 解決方案

為達到全新的駕駛體驗以及更優異的車輛控制性能,未來電動汽車的發展趨勢會與機器人相融合。四輪獨立驅動獨立轉向的形式,能夠顛覆傳統汽車底盤,從根本上提升汽車底盤的動力學性能,增加車輛靈活性的同時減重增效。

本項目設計新型獨立懸架和配套轉向機構,實現了電動汽車的四輪獨立驅動獨立轉向,在創新機械設計基礎上,發展了用于駕駛員直接操控的平行輔助駕駛控制系統,使駕駛員能夠采用一般操縱模式操控4WID-WIS新型電動車,增加車輛靈活性的同時,具備優異的防側滑和運動穩定性,解決了高速轉彎的甩尾問題。

本項目提出的輪邊電機設計方案(專利涵蓋),解決了輪轂電機帶來的簧下質量、電機功率受限與環境防護、機械剎車裝置安裝空間等問題。提出的駕上電機布置方案(專利涵蓋)可以在不大幅度改變現有車底盤的前提下,提高車輛形式靈活性安全性。

樣車駕駛展示

應用范圍:

本項目使新能源車輛具備更小的轉向空間、更安全的行駛能力、更優異的車輛控制性能、全新的駕駛體驗,目前比亞迪、上汽通用五菱、韓國現代等多家均在研發相關樣機產品,清華大學團隊還為國內某重要公司制作了技術展示驗證樣車,是未來電動汽車發展的必然趨勢。

項目階段:

已完成工程原理樣機實驗驗證,解決了基于四輪獨立驅動獨立轉向的濕滑路面高速形式和高速轉彎的車輪穩定性控制理論和技術問題,技術成熟度7級,可快速投產上市。

效益分析:

本項目在四輪獨立驅動獨立轉向底盤系統、懸架系統、電機布置、分布式控制系統等方面,形成了全面的產權布局,形成了四輪獨立驅動獨立轉向全面的專利保護。

本項目的四輪獨立驅動獨立轉向系統涵蓋了輪邊電機和架上電機設計方案,解決了輪轂電機帶來的簧下質量、電機功率受限與環境防護、機械剎車裝置安裝空間等問題,以在不大幅度改變現有車底盤的前提下,提高車輛形式靈活性安全性;針對四輪獨立驅動獨立轉向汽車,開發用于駕駛員直接操控的平行輔助駕駛控制系統,能夠采用一般操縱模式操控4WID-WIS新型電動車,同時具備優異的防側滑和運動穩定性,解決了高速轉彎的甩尾問題。

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