低速電動汽車的底盤設(shè)計文獻綜述

1、低速電動汽車的底盤設(shè)計文獻綜述摘 要：如今全球面臨日益嚴重的環(huán)境污染問題引起了各國的高度重視，全球各主要國家紛紛出臺了更為嚴格的汽車尾氣排放標準。因此發(fā)展節(jié)能環(huán)保的新能源汽車迫在眉睫，電動汽車是目前世界上唯一能達到零排放的機動車。低速電動汽車具有經(jīng)濟性能好、節(jié)能環(huán)保、節(jié)約資源、使用成本低、充電方便等優(yōu)勢，是城市最經(jīng)濟、最環(huán)保、最易推廣的交通工具，是我國實現(xiàn)綠色交通的戰(zhàn)略選擇1。而且近年來，當(dāng)代汽車底盤飛速發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用，使得車輛性能得到極大改善，也帶動低速電動汽車的發(fā)展。關(guān)鍵詞：電動汽車；結(jié)構(gòu)；底盤設(shè)計1 引言1.1 研究背景根據(jù)美國能源信息署EIA發(fā)布的國際能源展望，世界能源市場

2、消耗量2005年到2030年預(yù)計增加50%。隨著能源消耗的逐年增加，二氧化碳的排放量也將增加，目前二氧化碳排放中，25%來自于汽車。目前應(yīng)對氣候變化己成為全球事務(wù)議程中的重要議題，而溫室氣體的減排更成為其中的重中之重2 。在我國，汽車排放的污染已經(jīng)成為城市大氣污染的重要因素，我國的二氧化碳排放目前已居全球第二，減排二氧化碳的壓力將越來越大。因此大力發(fā)展新能源汽車是實現(xiàn)我國能源安全、環(huán)境保護以及中國汽車工業(yè)實現(xiàn)跨越式、可持續(xù)發(fā)展的需要。發(fā)展電動汽車,實現(xiàn)汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已是全世界的共識3。電動汽車的動力源是電池，相對于以燃料為動力的車輛是清潔的，同時噪聲污染也小得多，能源效率高，多樣化，結(jié)構(gòu)

3、簡單，使用維修方便。電動汽車還有一個獨特的優(yōu)點，就是它的制動能量能夠被回收。傳統(tǒng)車輛制動時，汽車的動能完全消耗在制動盤和輪毅的摩擦熱中。而電動汽車制動時可以利用反拖電機為蓄電池充電，即大部分動能轉(zhuǎn)化為電能4。電動汽車技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的進展。但是,與傳統(tǒng)汽車相比,電動汽車有著致命的弱點續(xù)駛里程短、充電時間長、充電站等基礎(chǔ)設(shè)施缺乏,最要命的是成本高昂。據(jù)豐田公司提供的資料,在日本,電動汽車市場售價是汽油車的2. 5倍,維修、保養(yǎng)的費用更加令人不堪重負,特別是電池,更換一組電池就得3萬美元5。中國傳統(tǒng)汽車技術(shù)比發(fā)達國家落后30多年,但電動汽車技術(shù)只落后8年左右,部分核心技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。業(yè)

4、內(nèi)專家認為,電動汽車的產(chǎn)業(yè)化已成為汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和跨越式發(fā)展的切入點,完全有可能發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,迅速趕上先進國家的步伐,實現(xiàn)與世界汽車工業(yè)的同步發(fā)展6。目前,我國燃料電池發(fā)動機發(fā)展趨勢很好,已從過去單電堆研究,發(fā)展到帶有支持系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)研發(fā)能力;我國的高功率型動力蓄電池進展很迅速,目前的階段成果與國外相比,有較大的價格優(yōu)勢;在電機和驅(qū)動系統(tǒng)研究方面,我國借助基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的優(yōu)勢,正在鼓勵開發(fā)稀土磁電機7。在這種情況下電動汽車逐步出現(xiàn)，成為當(dāng)前新型汽車的開發(fā)熱點。1.2 低速電動汽車的基本概念低速電動汽車是集中了低速汽車和電動汽車特點的復(fù)合型產(chǎn)品。低速電動汽車由電動機驅(qū)動

5、，行駛速度一般在4070km/h之間，行駛里程一般在100km左右。主要適用于二、三級城市和城鄉(xiāng)結(jié)合部，是有發(fā)展前景的低成本、節(jié)能車輛8。國外一般以時速70 千米為分水嶺，將電動車劃分為高速電動車和低速電動車。歐盟、日本等對低速電動四輪車進行單獨管理，這類車的牌照區(qū)別于傳統(tǒng)汽車，車主可享受購車補貼、免年檢、過路等費用的優(yōu)惠政策。在歐洲，一些國家已經(jīng)為低速車型專門劃分了行駛道路。而我國還沒有對低速電動汽車進行明確的定義，一般指時速低于70km/h，有一定整備質(zhì)量、外廓尺寸等指標約束，具備安全、節(jié)能、舒適等性能要求的M1類純電動汽車。1.3 低速電動汽車在國內(nèi)外的發(fā)展概況在美國、日木、歐洲等發(fā)達國

6、家，電動汽車已開始進入實用化階段。由于高新技術(shù)發(fā)展的推動和政府對汽車排放越來越苛刻的要求，各大汽車公司投入了大景的人力、物力和則力用于電動汽車開發(fā)，不斷推出自己的新產(chǎn)品9。圖1為幾種國外高速電動汽車的技術(shù)指標。圖1 國外幾種電動汽車的技術(shù)指標上世紀末，美國一些社區(qū)(主要是大型的退休社區(qū))出現(xiàn)許多經(jīng)改裝的高爾夫球車等低速場地車，這些車輛主要在相對封閉的區(qū)域內(nèi)行駛，但有些也開始上路行駛。政府主管部門認為：要求這類車輛滿足全尺寸車輛的安全標準不符合實際情況，需要制定專門的法規(guī)來規(guī)范。在此背景下，美國交通運輸部(DOT)下屬的國家公路交通安全管理局(NHTSA)在綜合評估加利福尼亞州棕櫚泉(Palm

7、Desert,California)退休社區(qū)低速車輛的運行模式后(配備特定裝備和使用專用線路)，于1998年針對低速車輛(LSV)制定了專門的聯(lián)邦機動車安全標準(FMVSS)第500號法規(guī)(49CFR571.500)及相應(yīng)的測試規(guī)范(TP-500-02)，并于2005、2006年進行了二次修訂，對LSV的最高設(shè)計車速、車輛總質(zhì)量(1998年版未作要求，2005年版本要求小于1135kg)并取消了對貨車的限制，2006年版考慮動力蓄電池的重量將上限提高到1361kg、基本裝備及相關(guān)試驗條件、試驗方法等做出了具體規(guī)定(表1)，將其歸類于四輪機動車10。表1為美國低速電動汽車的基本要求。項目具體要求

8、最高設(shè)計初速（km/h）32<V<40車輛總體質(zhì)量（kg）<1361基本裝備要求要求裝前照燈、尾燈、停車指示燈、轉(zhuǎn)向燈、反光鏡、停車制動器、后視鏡、風(fēng)窗玻璃、停車識別號碼和安全帶表1 美國低速電動汽車的基本要求在路權(quán)方面，大多數(shù)州準許低速車輛在限速56km/h的公路上行駛，德克薩斯(Texas)、阿拉斯加(Alaska)等個別州放寬到72km/h，穿越交叉路口不受限制。目前美國有數(shù)家低速電動汽車生產(chǎn)企業(yè)，規(guī)模較大的是GEM公司和ZAP公司。圖2為美國典型低速電動汽車產(chǎn)品參數(shù)。圖2 美國典型低速電動汽車產(chǎn)品參數(shù)日本在電動汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化方面走在世界前列, 混合動力汽車產(chǎn)品已經(jīng)占

9、據(jù)其很大一部分的市場份額, 純電動汽車產(chǎn)品也已推向市場。純電動汽車的續(xù)駛里程主要取決了動力電池的能量和車輛本身的自重11。而在日本，豐田、本田、日產(chǎn)等幾大主流汽車公司目前沒有生產(chǎn)配套鉛酸電池的低速電動汽車, 各企業(yè)推出的輕型電動汽車均具有較高的最高設(shè)計車速和較長的繼駛里程。但日本本土也有部分企業(yè)改裝生產(chǎn)使用鉛酸電池的低速電動汽車, 其生產(chǎn)規(guī)模普遍很小, 如TAKEOKA 公司生產(chǎn)的REVA - CLASSIC、ZERO SPORTS 公司生產(chǎn)的celoview。韓國CT&T 公司2009年11月起開始在日本銷售低速電動汽車, 主力車型是e- ZONE, 低級版本也使用鉛酸電池。這些產(chǎn)品

10、繼駛里程較短, 最高設(shè)計車速較低, 普遍低于90 km /h。圖3為日本市場低速電動汽車產(chǎn)品參數(shù)。圖3 日本市場低速電動汽車產(chǎn)品參數(shù)·歐洲各國也都開展了低速電動汽車得研究。法國的標致一雪鐵龍與需諾2大汽車公司一直在積極研制電動汽車，1990年J-5和C-25電動貨車投入生產(chǎn)，1995年標致106和雪鐵龍AX電動車投入生產(chǎn)。1972年德國歐寶公司開始研制電動汽車，1981年與ABB公司合作改裝電動轎車。1990年意大利菲亞特汽車公司開始生產(chǎn)電動汽車，載質(zhì)景為1330kg，車速為70km/h，行駛里程為100km。英國國際汽車設(shè)計公司(工AO)從1979年開始研制電動汽車。1991年克羅

11、德里蓄電池公司投資建立電動汽車生產(chǎn)集團，研制成MOL C3型混合型電動汽車，行程130km。其他國家和地區(qū)如瑞士、瑞典、丹麥、奧地利、捷克、匈牙利、俄羅斯、澳大利亞、墨西哥等都已開展和研制電動汽車。我國從“十五”時期開始實施新能源汽車科技規(guī)劃，“863”項目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費，研發(fā)布局“三縱三橫” 申請 520 項國內(nèi)外專利。專項確定了“三縱三橫”的研發(fā)布局，以燃料電池汽車、混合動力電動汽車、純電動汽車三種車型為“三縱”，多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)、動力蓄電池及其管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫”的電動汽車研發(fā)格局12。從“十五規(guī)劃”到 “十一五規(guī)劃”，中國政府對新能源車的投

12、入從8億人民幣增長到50億人民幣；2009年3月出臺的汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃則明確提出：在2009-2011年間, 要形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能，新能源汽車銷量要占乘用車銷售總量的5%左右。打造節(jié)能汽車與電動汽車為主體的新能源汽車，這將成為未來我國新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略目標，到2015年，純電動汽車應(yīng)用達50萬輛；不同程度的混合動力汽車比例達到年產(chǎn)量的30%以上；新能源汽車整車及關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化達到世界先進水平；據(jù)了解，目前世界上掌握雙模電動汽車技術(shù)的只有通用、豐田和比亞迪。而且比亞迪雙模電動汽車的純電動續(xù)航里程可以達到 100KM，遠遠

13、超過通用、豐田13。在國內(nèi)據(jù)相關(guān)機構(gòu)不完全統(tǒng)計：長江以北地區(qū)正在研制或小批量生產(chǎn)低速小型電動汽車的生產(chǎn)廠家超過百家。另外，奇瑞汽車、吉利汽車、江南汽車等部分具有乘用車資質(zhì)的企業(yè)，為適應(yīng)自發(fā)形成的小型低速電動汽車市場的需求，在本企業(yè)純電動乘用車產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，簡化技術(shù)方案、調(diào)整動力性指標，大幅度地降低了成本后，也推出了使用鉛酸蓄電池的小型低速電動汽車產(chǎn)品。由于國內(nèi)尚未制定小型低速電動汽車的標準法規(guī)，因此銷售的小型低速電動汽車生產(chǎn)企業(yè)往往以電動觀光車和場地車的名義賣車，或者在地方政府支持下在個別小城市進行示范運行。國產(chǎn)小型低速電動汽車具有低成本優(yōu)勢，目前一些江、浙低速電動汽車企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了國際市場的

14、批量出口14 。在當(dāng)前的經(jīng)濟條件下看，低速電動車的性能可以滿足相當(dāng)一部分中國人的需求，因此有非常大的潛在市場。低速電動車要駛?cè)肭Ъ胰f戶，仍然面臨著不少障礙。這主要包括三個方面：一是低速電動車的技術(shù)標準沒有確定；二是面臨道路運行難題，因為低速電動車在混合道路上會影響其他車的運行；三是充電設(shè)施幾乎是空白15。 正此前, 被業(yè)內(nèi)當(dāng)作我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展突破口的低速電動汽車, 一度被傳出將在節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃(2011-2020年)中得以"轉(zhuǎn)正",有望率先在試點城市合法運行。近日卻有媒體報道稱,低速電動汽車的提法或已從新能源汽車的十年規(guī)劃中刪除,這意味著長期以來生存在夾縫當(dāng)中

15、、并苦苦尋求政策認可的低速電動汽車將無法拿到"準生證",前景堪憂16。3 低速電動汽車的結(jié)構(gòu)和底盤設(shè)計3.1電動汽車的基本結(jié)構(gòu)與燃油汽車相比，電動汽車的結(jié)構(gòu)特點是靈活的，這種靈活性源于電動汽車幾有以卜幾個獨特的特點:首先，電動汽車的能量主要是通過柔性的電線而且是通過剛性聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸傳遞的，因此，電動汽車各部件的布置幾有很大的靈活性；其次，電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置小同(如獨立的四輪驅(qū)動系統(tǒng)和輪毅電動機驅(qū)動系統(tǒng)等)會使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大，采用不同類型的電動機(如直流電動機和交流電動機)會影響到電動汽車的質(zhì)量、尺寸和形狀;不同類型的儲能裝置(如蓄電池和燃料一電池)一也會影響電動汽車的

16、質(zhì)量、少泛寸及形狀。另外，不同的補充能源裝置也有不同的硬件和機構(gòu)，例如蓄電池可通過感應(yīng)式和接觸式的充電機充電，或者采用替換蓄電池的方式，將替換卜來的蓄電池再進行集中充電17。圖4為電動汽車的組成和結(jié)構(gòu)形式。圖4 電動汽車的組成和結(jié)構(gòu)形式圖5為純電動小巴基本構(gòu)造EQ電動場地車底盤車身電池控制器電機A、傳動部分B、車架C、車橋D、懸架E、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)F、制動系統(tǒng)模塊化前圍玻璃框頂棚材質(zhì)：玻璃鋼CURTIS1209系列控制器工作額定電壓48-72伏、電流限幅175A國產(chǎn)電池：保定金風(fēng)帆3D-180、鎮(zhèn)江通達3D-210、 3D-220、 3D-190、淄博3D-190鎮(zhèn)江金快樂3D-210 、3D-22

17、0等品牌串勵式直流電機，3KW 4KW和5KW系列，它勵式直流電機電機5KW圖5 純電動小巴基本構(gòu)造采用小同的電力驅(qū)動系統(tǒng)可構(gòu)成小同結(jié)構(gòu)形式的電動汽車。根據(jù)電力驅(qū)動系統(tǒng)的小同，電動汽車分為6種，如圖6所示。圖6電動汽車的結(jié)構(gòu)形式圖a由發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的燃油車發(fā)展而來，它由電動機、離合器、變速器和差速器組成。離合器用來切斷或接通電動機到車輪之間傳遞動力的機械裝置，變速器是一套具有不同速比的齒輪機構(gòu)，駕駛員可選擇不同的變速比，把力矩傳給車輪。圖b由電動機、固定速比的減速器和差速器組成電力驅(qū)動系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)雖然去掉離合器減小了機械傳動裝置的質(zhì)量并縮小了體積，但是由于沒有離合器和可選的變速檔位，不能

18、提供理想的轉(zhuǎn)矩0轉(zhuǎn)速特性，因而不適合于使用發(fā)動機的燃油汽車。圖c與發(fā)動機橫向前置、前輪驅(qū)動的燃油汽車的布置方式類似，它把電動機、固定速比減速器和差速器集成為一個整體，兩根半軸連接驅(qū)動車輪，這種結(jié)構(gòu)在小型電動汽車上應(yīng)用最普遍。圖d所示的雙電動機結(jié)構(gòu)就是采用2個電動機通過固定速比的減速器分別驅(qū)動1個車輪，每個電動機的轉(zhuǎn)速可以獨立地調(diào)節(jié)控制，便于實現(xiàn)電子差速，因此，電動汽車不必選用機械差速器。圖e電動機也可以裝在車輪里面，稱為輪轂電動機， 可進一步縮短從電動機到驅(qū)動車輪的傳遞路徑，為了將電動機轉(zhuǎn)速降低到理想的車輪轉(zhuǎn)速，采用固定減速比的行星齒輪變速器，它能提供大的減速比，而且輸入和輸出軸可布置在同一條

19、軸線上。圖f表示了另一種使用輪轂電動機的電動汽車結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)采用低速外轉(zhuǎn)子電動機，徹底去掉了機械減速變速器，電動機的外轉(zhuǎn)子直接安裝在車輪的輪緣上，車輪轉(zhuǎn)速和電動汽車的車速控制完全取決于電動汽車的轉(zhuǎn)速控制。如果我們采用小同類型的儲能裝置，如小同的蓄電池、 燃料一電池、 超大電容器和一些高速飛輪等裝置的話，構(gòu)成小同的電動汽車結(jié)構(gòu)，那么圖7所示的是6種典型的結(jié)構(gòu)。圖7 電動汽車6種典型的儲能結(jié)構(gòu)3.2 電動汽車的底盤設(shè)計底盤系統(tǒng)包含了懸架、制動、轉(zhuǎn)向等子系統(tǒng),在傳統(tǒng)意義上它影響著整車的舒適性、安全性與操控性,而對于新能源汽車而言,它的影響更加深遠。新能源汽車的底盤系統(tǒng)需要適應(yīng)于載能源的多樣性、適用

20、于高度集成的系統(tǒng)模塊,同時不限制汽車內(nèi)部空間與外部造型的設(shè)計。一般所說的底盤工程包括前后懸架、轉(zhuǎn)向系，制動系和車輪的設(shè)計配置。與這些系統(tǒng)直接相關(guān)的整車性能有制動性、操穩(wěn)性和平順性。底盤的懸架部件本身要足夠牢固，而其設(shè)計是否到位直接影響車架車身的受力大小，同時底盤設(shè)計也和耐久性相關(guān)18?？v觀各類新能源汽車，從概念車到量產(chǎn)車，從國內(nèi)自主車型到國際典型車型，底盤系統(tǒng)的設(shè)計朝著兩大方向發(fā)展：其一以傳統(tǒng)車平臺為基礎(chǔ)，根據(jù)需求進行局部改進;其二推翻傳統(tǒng)思維模式，創(chuàng)造出全新的理念19。 改制的設(shè)計思路從探索新能源車開始，很多新能源車是在現(xiàn)有平臺上實施新的總布置方案。其設(shè)計思路是被動的，根據(jù)其他系統(tǒng)方案的更改

21、給底盤系統(tǒng)帶來的影響，在原有平臺的基礎(chǔ)上設(shè)計或更改底盤各子系統(tǒng)。在該思路指導(dǎo)下，傳統(tǒng)車的成熟零部件得到最大可能的沿用，保持底盤框架不改變，制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等在保持工作原理基本不變的前提下做相應(yīng)改變或調(diào)整。其特點是，盡可能地沿用傳統(tǒng)車底盤，根據(jù)需要進行部分的改制工作，開發(fā)難度小、開發(fā)成本低、開發(fā)周期短，并且能夠與傳統(tǒng)車公用平臺，并在很大程度上沿用傳統(tǒng)車的成熟零部件。圖8為“改制”的設(shè)計思路。圖8 “改制”設(shè)計思路（1）沿用底盤平臺。沿用原有平臺的底盤構(gòu)架，即副車架不變、底盤子系統(tǒng)工作原理不變。（2）傳統(tǒng)發(fā)動機的取消影響部分底盤子系統(tǒng)。因為新的動力系統(tǒng)取代了原傳統(tǒng)發(fā)動機，新能

22、源汽車的制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)都需要在原有構(gòu)架上做出相應(yīng)調(diào)整。制動真空助力泵失去了真空源，需要增加電動真空泵為其提供真空源，相應(yīng)的管路等零部件需要更改；原動力轉(zhuǎn)向泵因為發(fā)動機的取消而無法沿用，需要開發(fā)新的轉(zhuǎn)向動力源，相應(yīng)的管路等零部件需要更改;新動力系統(tǒng)的減速器接曰與原車相比發(fā)生了改變，因此傳動系統(tǒng)需要根據(jù)新的輸入信息進行更改或者重新設(shè)計。各子系統(tǒng)零部件更改的設(shè)計完成之后，根據(jù)總布置的位置與零部件數(shù)模設(shè)計懸置支架，最后通過CAE分析來確定懸置系統(tǒng)的強度與噪音并做出相應(yīng)的改進。(3)總布置的改變影響懸架系統(tǒng)。由于實施了新的總布置方案，前后艙布置內(nèi)容較原型車有重大改變，需要重新計算整車的質(zhì)量

23、與載荷匹配，來確定原有懸架系統(tǒng)是否可靠，若不可靠需調(diào)整或重新設(shè)計懸架系統(tǒng)。首先需要統(tǒng)計新能源汽車相對于同一平臺的原型車新增部件的質(zhì)量與質(zhì)心位置，結(jié)合沿用的原車部件的質(zhì)量與質(zhì)心位置，計算出新總布置方案下新能源汽車的質(zhì)量與質(zhì)心位置；再通過質(zhì)量與X向質(zhì)心位置計算出前后軸荷分布然后根據(jù)質(zhì)量與軸荷來校驗原有懸架系統(tǒng)的可靠性，若不可沿用則重新設(shè)計懸架系統(tǒng)或更改原系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)；最后通過Adorns來分析懸架的更改對四輪定位參數(shù)的影響，并對懸架設(shè)計做出相應(yīng)調(diào)整?？傮w設(shè)計方案現(xiàn)擬設(shè)計一款低速純電動汽車，主要的參數(shù)配置初設(shè)如下：基本參數(shù)：長寬高4225/1570/1375mm，整備質(zhì)量1275KG，軸距2445

24、mm，輪距前后1395/1375mm，最先離地間隙125mm。動力參數(shù)：電機功率60KW，扭矩180NM/RPM，最高車速75km/h。驅(qū)動形式：前置前驅(qū)，懸架前后：麥弗遜是獨立懸架/多連桿式獨立懸架，電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。制動器形式前后：通風(fēng)盤式/盤式。操控方面：ABS防抱死，制動力分配EBD，剎車輔助EBA,牽引力控制ASR等。圖9 總成結(jié)構(gòu)形式設(shè)計說明：該純電動汽車在結(jié)構(gòu)上去掉了離合器，采用鋰離子電池從而減少了整車質(zhì)量，同時在行李箱處安裝了蓄電池組及充電系統(tǒng)，另外為了前后軸荷分配合理在前軸傳統(tǒng)發(fā)動機處安裝電動機，用于連接電池和電動機并進行交直流轉(zhuǎn)換的控制器，并合理安裝附加蓄電池用于對車身附件

25、供電，為其充電的直流到直流的交換器。起動用的繼電器，另外電動機在剎車時可以作為發(fā)電機回收能量。地盤上布線代替了傳統(tǒng)的排氣，油管等。3.2.3創(chuàng)新的設(shè)計思路所謂創(chuàng)新設(shè)計，是跳出現(xiàn)有平臺的框架，以整體優(yōu)化設(shè)計為指導(dǎo)思想，從零開始構(gòu)思全新的平臺或者全新的汽車理念。對底盤系統(tǒng)而言，底盤的框架結(jié)構(gòu)、各子系統(tǒng)的工作模式均可做出全新的設(shè)計。新能源汽車底盤設(shè)計方向性的改革始于“滑板式底盤”的出現(xiàn)，該全新方案實現(xiàn)了從概念到可行到成功實現(xiàn)的演進。圖9 采用滑板式底盤的三代燃料電動汽車滑板式底盤的應(yīng)用使得汽車具有以下優(yōu)勢：（1）車身設(shè)計自由度很大。平而式的底盤與車身獨立，給車身的造型設(shè)計提供了無比的自由。（2）總布

26、置難度降低、內(nèi)部可利用空間增大。由于底盤是扁平的整體框架，而目_安置在底盤上的燃料電池動力系統(tǒng)的集成度高、線傳操控系統(tǒng)使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與制動系統(tǒng)所占空間大大減小，所以總布置的可利用空間相對增大，其布置難度也相對降低，相應(yīng)的車內(nèi)可利用空間也有所增大。 （3）制造、維護大大簡化。得益于底盤的整體化設(shè)計，零部件少、集成度高，制造、裝卸的工藝復(fù)雜程度降低，同時也便于維護。（4）出色的操控性。所有核心系統(tǒng)都布置在底盤上，因此車輛重心非常低，提高了汽車的操控性。（5）碰撞安全性高。整副底盤在制造過程中保證1:1的前后配重，符合嚴格的碰撞安全標準;若發(fā)生碰撞，堅固的底盤能吸收絕大部分沖擊力，使乘客艙免于因碰撞而

27、內(nèi)陷。上述兩個新能源汽車底盤的設(shè)計方向各有特點：改制設(shè)計以其高效、經(jīng)濟的特點,可以應(yīng)用于近期走向量產(chǎn)化的新能源汽車以及低投入、短周期的試制項目；創(chuàng)新設(shè)計前期投入大、開發(fā)周期長，是未來汽車的發(fā)展趨勢，將在提高整車性能降低制造成本等方面做出更大的貢獻。3.3 電動汽車底盤設(shè)計的優(yōu)化由于電動汽車正處在試驗研制階段，為了滿足安全行駛的需要，基于電動汽車操縱穩(wěn)定性的考慮，要對電動汽車底盤的布置方案進行優(yōu)化。針對電動汽車樣車在行車試驗時存在前輪側(cè)滑量偏大引起輪胎磨損較大的問題，基于靈敏度的考慮對懸架的布置方案進行了優(yōu)化。在ADAMS /Car模塊中建立優(yōu)化后的整車虛擬樣機模型，通過改變電池擺放位置和承載大

28、小來觀察整車操縱穩(wěn)定性的變化，從而得到最優(yōu)的汽車底盤布置方案。影響汽車操縱穩(wěn)定性的因素有很多，前后軸質(zhì)量和承載變化是其中重要因素。電動汽車電池質(zhì)量相對于整車總質(zhì)量占有較大比例，因此對底盤中心的位置和轉(zhuǎn)動慣量有較大影響。 汽車在使用過程中，由于搭載乘客及貨物，汽車的質(zhì)心位置與空載時相比，必然會產(chǎn)生縱向偏移，進而影響汽車的操縱穩(wěn)定性。電池的擺放高度和搭載不同的載荷也對汽車的穩(wěn)定性有影響。通過對整車建立虛擬樣機動力學(xué)仿真模型，針對對電動汽車的特殊性進行了底盤布置的優(yōu)化，由仿真實驗結(jié)果可知，原車型電池的前后位置比較適宜，車身的質(zhì)心應(yīng)適當(dāng)降低，另外載荷的增加也會對操縱穩(wěn)定性帶來負而影響。4 小結(jié)由于汽車底盤經(jīng)過近20年的迅速發(fā)展，根據(jù)各種使用特點和要求已廣泛應(yīng)用在包括電動汽車在內(nèi)的各類汽車上。高效、節(jié)能、低噪聲、零排放的電動汽車將會是2 1世紀新型的交通工具。由于我國電動汽車還處在起步階段應(yīng)盡快提高電動汽車底盤的專用化程度，使其具有舒適、環(huán)保、安全特性，促進國內(nèi)電動客車水平的發(fā)展。所以我國應(yīng)該盡快制定相關(guān)標準，應(yīng)該打破汽車行業(yè)的“準生證”限制，鼓勵發(fā)