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四轮独立驱动独立转向电动汽车

2025-01-16 10:11:52
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
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所属领域:
交通规划及运输
项目成果/简介:

1. 痛点问题

国内外目前的电动汽车主要是在传统乘用车的基础上以更换发动机的形式来实现,底盘构造仍没有太大变化。变速箱齿轮多级传动会造成不可避免的能量损失;差速器的存在付出了机械结构复杂化的代价,而且不能完全避免打滑以及高速转弯的甩尾等问题;前轮转向的转向空间利用率无法达到最优;电动机能量密度高,易于实现分布式驱动,但传统底盘难以发挥这种优点;机械传动的操纵设备过于固化,无法发挥汽车电动化带来的优势,自动驾驶等人机混合智能系统也无法真正发挥作用。

2. 解决方案

为达到全新的驾驶体验以及更优异的车辆控制性能,未来电动汽车的发展趋势会与机器人相融合。四轮独立驱动独立转向的形式,能够颠覆传统汽车底盘,从根本上提升汽车底盘的动力学性能,增加车辆灵活性的同时减重增效。

本项目设计新型独立悬架和配套转向机构,实现了电动汽车的四轮独立驱动独立转向,在创新机械设计基础上,发展了用于驾驶员直接操控的平行辅助驾驶控制系统,使驾驶员能够采用一般操纵模式操控4WID-WIS新型电动车,增加车辆灵活性的同时,具备优异的防侧滑和运动稳定性,解决了高速转弯的甩尾问题。

本项目提出的轮边电机设计方案(专利涵盖),解决了轮毂电机带来的簧下质量、电机功率受限与环境防护、机械刹车装置安装空间等问题。提出的驾上电机布置方案(专利涵盖)可以在不大幅度改变现有车底盘的前提下,提高车辆形式灵活性安全性。

样车驾驶展示

应用范围:

本项目使新能源车辆具备更小的转向空间、更安全的行驶能力、更优异的车辆控制性能、全新的驾驶体验,目前比亚迪、上汽通用五菱、韩国现代等多家均在研发相关样机产品,清华大学团队还为国内某重要公司制作了技术展示验证样车,是未来电动汽车发展的必然趋势。

项目阶段:

已完成工程原理样机实验验证,解决了基于四轮独立驱动独立转向的湿滑路面高速形式和高速转弯的车轮稳定性控制理论和技术问题,技术成熟度7级,可快速投产上市。

效益分析:

本项目在四轮独立驱动独立转向底盘系统、悬架系统、电机布置、分布式控制系统等方面,形成了全面的产权布局,形成了四轮独立驱动独立转向全面的专利保护。

本项目的四轮独立驱动独立转向系统涵盖了轮边电机和架上电机设计方案,解决了轮毂电机带来的簧下质量、电机功率受限与环境防护、机械刹车装置安装空间等问题,以在不大幅度改变现有车底盘的前提下,提高车辆形式灵活性安全性;针对四轮独立驱动独立转向汽车,开发用于驾驶员直接操控的平行辅助驾驶控制系统,能够采用一般操纵模式操控4WID-WIS新型电动车,同时具备优异的防侧滑和运动稳定性,解决了高速转弯的甩尾问题。

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