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1.3 智能环境友好型车辆的系统特点

i-EFV这种新概念车辆立足于车辆、交通与电力等多系统的协同优化,融合了基于ITS的智能汽车技术与以电驱动系统为平台的清洁能源汽车技术,具有综合实现安全、舒适、节能与环保的性能。从系统结构组成的角度,i-EFV具有以下几项特点:

(1)系统智能化

i-EFV的系统智能化主要体现在两方面:一是全面的环境信息识别,应用车载传感系统、短程与远程无线通信系统,实现对于车辆状态、车辆行驶环境的准确识别及预测;二是系统智能优化的控制,通过对驱动、制动、转向与悬架等各系统的局部或全局的优化控制,能够实现车辆自身稳定性,与交通环境、行人及道路的安全性,以及行驶任务下的车辆节能、环保及驾驶员舒适性等方面的综合优化,同时通过与交通系统、电力系统的信息交互与综合调度,实现车辆、交通系统与电力系统的协同管理。

(2)系统线控化

i-EFV的驱动、制动、转向以及悬架等各系统,均通过电气连接实现控制,并以总线的方式实现各系统间的通信与协同工作。由于各系统均采用线控技术,因此具有系统响应速度快、便于扩展新的整车控制功能以及整车成本低等优点。

(3)系统结构化

现代汽车功能日益复杂,要求对多个部件进行协同控制才能实现一项车辆控制功能。具有系统分布式特点的i-EFV,以部件功能为标准设计执行系统结构,整车功能通过多执行系统协同控制的方式实现,这使得车辆系统具有模块化、柔性化的结构特点,便于进行新型车辆结构的集成以及新型控制功能的设计。

i-EFV的智能化模拟人的行为反应,基于环境信息和车辆状态的感知及预测,实现车辆、交通和电力系统的综合优化。i-EFV的线控化使得系统部件以电气连接的方式进行控制,便于智能控制系统通过总线或者电子芯片实现部件的控制,而i-EFV的结构化,使得各部件功能明确,便于智能控制系统直接控制部件,实现特定的功能。i-EFV线控化与结构化有效支撑了i-EFV系统智能化的目标,只有综合利用这些特点,才能实现i-EFV最优的系统性能。

与基于ITS的常规智能汽车(IV)相比,i-EFV考虑了现代车辆在节能、环保、安全与舒适等方面的综合需求,具有全面优化的系统性能。由于i-EFV采用线控化与结构化的系统设计,因此能够更便捷地实现整车综合的行驶功能。以ACC为例,为实现IV ACC,需要对其加速踏板与制动踏板的结构与控制方式进行更改,且由于常规系统的驱动与制动通过加速/制动踏板实现,系统响应速度较慢 [9] ,而i-EFV采用线控的发动机、电机与液压制动系统,能够便捷地实现车辆的ACC功能,且响应速度更快。另一方面,常规智能汽车主要基于系统功能进行车辆结构的设计,以实现对于车辆纵向、横向安全性等的单独控制,而通过结构化线控化系统设计,i-EFV能够更方便地实现车辆驱动、制动、转向以及悬架的协同控制,进一步实现综合车辆稳定性、与行人/车辆避撞安全性、与车道/道路横向安全性的一体化安全性能。此外,从系统组成来讲,由于i-EFV融合电驱动系统快速响应、精确可控的特点,通过协调控制电驱动系统,相比IV将具有更快的系统响应特性,可加快整车驱动、制动响应速度,提高整车安全性,尤其是紧急制动下的安全性。

相比基于电驱动系统的清洁能源汽车,i-EFV在兼顾车辆节能与环保性能的基础上,集成了智能网联汽车技术,实现了车辆安全、舒适、节能与环保的综合性能。更进一步,i-EFV针对电驱动系统与环境系统联系紧密的特点,从车辆、交通与电力多系统的角度进行优化管理,基于交通环境信息的有效识别及交互,能够进一步提高车辆的经济性,同时保障电力等支撑系统的安全、高效运行。

(4)运行体系化

传统意义上的汽车只是道路交通系统中一个独立运行的个体和信息孤岛,随着车联网技术的发展,新能源汽车与车联网技术的融合越来越成为汽车发展的一个重要方向。

在i-EFV的运行体系中,新能源汽车在其原有功能之上增加了信息处理和传递的功能,在成为道路交通系统网络单元的同时也具备了车路系统信息交互网络节点和能源网络中的移动存储单元的属性。车辆内部的各种电子和机械设备通过网络连接起来,而整车则依赖车载计算及控制平台、通信模块、传感器网络等的应用支持用户和电动车辆以及电动车辆和环境之间的数据传递,实现用户和企业对车辆的智能管理和远程控制,从而为用户提供更加便捷、安全的出行方式。 qZnITV6i5gBBDrpCzAs3YOR2u1LF0EYy5a8x9Jw6eomE52QpVSFQPU6inKFPdjeC

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