新能源汽車駕駛性問題探究

戴長云

摘要：新能源汽車的駕駛性是新能源汽車的重要研究課題，它不但反映汽車的駕駛舒適度、工作效率，還可以反饋新能源汽車的優(yōu)越性能，重點(diǎn)突出在整車動力性、整車經(jīng)濟(jì)型以及整車能耗性方面。擁有比較好的新能源汽車駕駛性技術(shù)對于提升廠家競爭實(shí)力、增加汽車功能都有重要意義。作者就多年工作經(jīng)驗(yàn)，通過對新能源汽車駕駛性能做出探討，希望可以為指導(dǎo)能源汽車產(chǎn)品開發(fā)提供些許參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；駕駛性；整車控制

0前言

汽車行業(yè)發(fā)展十分迅速，目前全世界的產(chǎn)量已經(jīng)超過了6000萬輛，隨著汽車革命的深入，汽車的各項(xiàng)性能也在改善，駕駛性能也越來越好了。新能源汽車相比傳統(tǒng)汽車廢棄排放大大減少，成為了當(dāng)前汽車行業(yè)的主力軍，也是研發(fā)新方向，預(yù)計(jì)到2020年，推廣的新能源電動車將節(jié)能154769萬千瓦時(shí)、減排C0239.4萬噸。新能源汽車技術(shù)雖然已經(jīng)十分完善，但是仍然存在著大量的問題沒有解決，對汽車駕駛性的評價(jià)指標(biāo)目前也沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評測方案。新能源汽車的駕駛性和整車的構(gòu)型是相關(guān)的，構(gòu)型不同的汽車也就意味著具有不同的駕駛性能。文章將著重就不同構(gòu)型及汽車駕駛性做出探討，并以此探究建立新能源汽車評價(jià)系統(tǒng)。

1新能源汽車駕駛性及國內(nèi)外現(xiàn)狀

新能源汽車駕駛性，即新能源汽車在正常速度駕駛過程中，降低由于車輛行駛而產(chǎn)生的車輛振動與體感沖擊，避免由此造成駕駛?cè)藛T的疲勞及身體損害，或者降低運(yùn)載貨物產(chǎn)生損害的整車性能。這種評價(jià)帶有很強(qiáng)的主觀性，因此，又可以稱作主觀評價(jià)。相比傳統(tǒng)汽車來說，新能源汽車在電機(jī)、變速箱等系統(tǒng)方面都有很大的變化，進(jìn)行新能源汽車駕駛性測評標(biāo)準(zhǔn)也會大大不同。

新能源汽車的研發(fā)時(shí)間比較短，國內(nèi)外目前都沒有多少先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可以參考，并在車輛運(yùn)行的可靠性和駕駛性的一些環(huán)節(jié)仍然存在著問題未能解決。例如在車輛的純電動形式、發(fā)電機(jī)結(jié)合、制動能量回收方面，目前都沒有很好的技術(shù)進(jìn)行解決。目前國內(nèi)外許多公司都具有相應(yīng)的試驗(yàn)和控制規(guī)范來評測新能源汽車駕駛性，例如AVL公司的DTIVER系統(tǒng)，其本質(zhì)是通過大量的樣本建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫，并比對樣車的駕駛性能來進(jìn)行評測。當(dāng)前國內(nèi)并沒有這種方法，大多數(shù)廠家僅限于針對自己研發(fā)的車輛問題進(jìn)行駕駛性評測，評測標(biāo)準(zhǔn)也不規(guī)范。國內(nèi)的新能源汽車駕駛性的做法目前都是借鑒于國外的方法及案例，沒有自主測評體系。

2新能源汽車的構(gòu)型影響及評價(jià)體系建立

2.1新能源汽車的構(gòu)型

目前現(xiàn)存的新能源混合動力汽車具有各種各樣的結(jié)構(gòu)形式，大致可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式。串聯(lián)式發(fā)動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)主要由發(fā)動機(jī)、電池系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制裝置和傳動系統(tǒng)等組成。這種形式的發(fā)電機(jī)電能可以直接供給電機(jī)，具有穩(wěn)定性和持續(xù)性。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于不會受到汽車行駛工況影響，始終保持最優(yōu)發(fā)電，能耗及排放量都比較低。但缺點(diǎn)在于，對于儲能系統(tǒng)要求比較高，整車的成本比較高。并聯(lián)式動力系統(tǒng)構(gòu)成類似串聯(lián)式，優(yōu)點(diǎn)在于可以疊加幾個(gè)總成的功率，燃油經(jīng)濟(jì)性要高一些。缺點(diǎn)在于對于駕駛工況要求比較高。混聯(lián)式動力系統(tǒng)即兩者的綜合，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)車輛低速行駛時(shí)，采用串聯(lián)式驅(qū)動；當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，采用并聯(lián)式驅(qū)動。

2.2構(gòu)型分析及評價(jià)

新能源汽車的基本構(gòu)型都離不開上述提出的三種基本構(gòu)型，下面我們來著重分析幾個(gè)國內(nèi)比較常見的車輛，并對駕駛性做出評價(jià)。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以主觀評價(jià)為主，著重考慮駕駛期間的感覺器官感受，并利用打分制來進(jìn)行測評。本實(shí)驗(yàn)主要針對AMT構(gòu)型經(jīng)濟(jì)性做出對比，表1為1號車輛的構(gòu)型計(jì)算結(jié)果。

最終實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論：第一，降低純電動最高車速可以降低用電量，降低整車能耗。第二，降低純電動最高車速目前存在一個(gè)極限值，但是還無法計(jì)算出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。第三，將電容內(nèi)阻降低到低于電池，可以降低整車能耗。

分析以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合混合動力客車的節(jié)油機(jī)理，對混合動力客車商品評價(jià)指標(biāo)做出以下結(jié)論：（1）汽車在起步階段會對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的負(fù)荷及轉(zhuǎn)速變化，必須要加電機(jī)起步功能。（2）汽車在低速行駛過程中，此時(shí)發(fā)動機(jī)負(fù)荷最小，采用電機(jī)驅(qū)動效率會比較高。（3）汽車行駛的工況會給電量平衡帶來很大的難題，采用混合式動力系統(tǒng)更容易降低電量平衡。（4）混合式動力系統(tǒng)對能量的二次轉(zhuǎn)換率更高，能量經(jīng)濟(jì)型更高。（5）為了減少發(fā)電量，可以加入變速器來降低發(fā)電機(jī)介入速度。（6）超級電容的內(nèi)阻最小，不但能夠降低自身損耗，還可以提高制動能量的回收能力。

對此，我們得出以下評價(jià)結(jié)果：首先，為了降低成本，宜選用小發(fā)電機(jī)、簡單變速器和單電機(jī)。其次為了提高續(xù)航能力，在低速時(shí)選用純電動，高速時(shí)選用發(fā)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動，同時(shí)為了方便實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)自由啟動，必須使用強(qiáng)化起動機(jī)。最后，雙電機(jī)構(gòu)型可以不用插電，宜選用純超級電容。

2.3新能源汽車的純電動形式對汽車駕駛性的影響

純電動形式是新能源汽車必備的基本性能，目前國內(nèi)外的新能源汽車普遍都采用該功能。純電動行車的特點(diǎn)是其發(fā)動機(jī)一直為停機(jī)狀態(tài)，整個(gè)車輛僅通過電機(jī)驅(qū)動來為汽車駕駛提供能量。當(dāng)前在新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)中應(yīng)用的電機(jī)有直流和交流兩種，少數(shù)的采用永磁同步串機(jī)。無論采取哪一種電機(jī)系統(tǒng)，都必須要具有相對獨(dú)立的電機(jī)控制系統(tǒng)，并進(jìn)行單獨(dú)控制。相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車要求具有更高的調(diào)速能力及更迅捷的電機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)，電機(jī)也要具有更高性能。雖然國內(nèi)的一些電機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)可以滿足以上要求，但是在精度控制方面仍有欠缺，經(jīng)常會出現(xiàn)車輛沖擊、車輛抖動的問題。導(dǎo)致這種情況的原因有很多，例如：電機(jī)的扭矩控制精度不夠，車輛低速行駛就會發(fā)生抖動。目前國內(nèi)的電機(jī)扭矩控制精度僅能達(dá)到百分之五，僅有少數(shù)部分可以達(dá)到百分之二，而國外的一些新能源汽車已經(jīng)可以達(dá)到百分之零點(diǎn)幾。

除了電機(jī)系統(tǒng)問題，在汽車爬坡和起步階段，純電動形式也會有所影響。與傳統(tǒng)汽車不同，新能源汽車在坡路起步時(shí)，往往會由于動力而造成汽車下滑，造成安全隱患。當(dāng)前解決的一個(gè)思路就是令新能源汽車停車期間給電機(jī)系統(tǒng)增加一個(gè)預(yù)緊力，但是這個(gè)預(yù)緊力的大小判斷就成為了一個(gè)問題。目前大部分的新能源汽車并沒有坡路預(yù)判功能，預(yù)緊力加大加小都會給車輛造成一定的影響，甚至造成安全隱患。當(dāng)前國內(nèi)外都沒有一個(gè)很好的解決方案，但是國外的專家經(jīng)過改良，可以讓駕駛者感受不到這種問題，他們的駕駛性評價(jià)指標(biāo)要相對完善。

2.4建立評價(jià)體系

該評價(jià)體系以駕駛者的主觀感受為主，以對標(biāo)樣本車位標(biāo)準(zhǔn)分別對比汽車的特性、功能、性能等幾個(gè)方面，最終對收集到的信息進(jìn)行綜合評判。這種評價(jià)方法借鑒于國外的方式，通過打分制來評價(jià)汽車駕駛性，并將振動物理量納入評價(jià)指標(biāo)當(dāng)中。

在此評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，我們納入了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩控制范圍、上下電延遲時(shí)間等等作為評價(jià)指標(biāo)，并將其整理為一個(gè)數(shù)據(jù)庫，每一個(gè)參數(shù)都依照標(biāo)準(zhǔn)樣車設(shè)置控制范圍，最終用來作為產(chǎn)品開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的評價(jià)體系。這種建立數(shù)據(jù)庫的方法，是學(xué)習(xí)國外先進(jìn)數(shù)據(jù)管理手段，并建立我們自己的新能源汽車駕駛性評價(jià)指標(biāo)。

3結(jié)語

綜上所述，通過探究新能源駕駛性問題，得出研究新能源汽車駕駛性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車駕駛性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該從電機(jī)功能、發(fā)動機(jī)結(jié)合、制動能量回收等方面產(chǎn)生的問題做出統(tǒng)一的主觀評價(jià)。新能源汽車的駕駛性同構(gòu)型相關(guān)，本文主要介紹了新能源汽車的主要構(gòu)型以及衍生品，強(qiáng)調(diào)了評價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容。endprint