拋離傳統驅動概念 加速下一代EV車的開發

[作者 盧傑瑞]

電動車越來越多地採用E軸三合一裝置，將馬達、逆變器和齒輪整合在一起，以實現車輛更小、更輕、成本更低，同時提高車輛性能。因此愈來愈多的汽車業者，開發出了基於X-in-1單元的多功能平台，並大量的應用於多款車型。

今天電動車的架構正在發生重大的改變。目前，電池、馬達等動力系統，煞車、助力轉向等底盤系統，攝影機、毫米波雷達、雷射等安全系統，以及汽車導航系統、顯示器等座艙系統等，正以分散的方式進行控制，但其中有些部分卻又是相互連接。

所以電動車越來越多地採用E軸三合一裝置，將馬達、逆變器和齒輪（減速齒輪）整合在一起，以實現車輛更小、更輕、成本更低，同時提高車輛性能。隨著汽車開發效率的提高，整合電力電子控制，例如DC-DC轉換器和車載充電器（OBC）的趨勢正快速的被接受，因此愈來愈多的汽車業者，開發出了基於X-in-1單元的多功能平台，並大量的應用於多款車型。

自駕車比傳統汽車消耗更多的電力

HV和燃料車一樣，但需要由電動馬達提供動力，因此它們是內燃機車輛。雖然是高精度電子控制，但涉及化學反應的一系列機制下，存在輕微的時間滯後，使電腦所做的決定立即得到反映。當使用傳統的加速踏板和煞車踏板時尤其如此，經常會感受到必須按住加速器，並等待幾秒鐘才能獲得所需的輸出。

隨著自動駕駛系統變得更加複雜，能夠以更多的時間回應各種情況，這種時滯將變得更加顯著。但是純電動車用馬達的特點是從踩下油門的那一刻起就能發揮出最大扭矩，其動力結構本身也比內燃機簡單。它還與電子控制相容，並且能夠比內燃機更快地反映電腦決策。在這樣的背景下，電子控制系統與驅動系統馬達的匹配和協調，就變得至關重要。

自動駕駛汽車比傳統汽車消耗更多的電力，這是為了確保自動駕駛所需的系統，例如高性能系統單晶片（SoC）和各種感測器能充分的運作。正如安裝在電腦中的圖形處理單元（GPU）的耗電量，與其性能成正比一樣，因此安裝在自動駕駛汽車中的超高性能電腦也需要更多的電力。從這一點來看，可以說電池容量較小的燃料車作為自動駕駛汽車是處於劣勢。至少也需要混合動力汽車（HV）才能導入一部分的自動駕駛功能。

線控將成為下一代驅動技術主流

目前最新的觀念是透過「線控」，現階段線控系統可與電腦控制相容。傳統的驅動、煞車和轉向機構，例如加速器、煞車和轉向器，透過將控制設備機械連接到轉向輪，將操作命令物理傳輸到每個控制設備。但是線控系統則是將操作命令轉換為電訊號，並在沒有任何實體連接的情況下傳輸。透過電腦化後，操作命令被轉換為電子信號，實現透過電線控制車輛的電氣控制。在取代機械結構下，藉由電氣控制使車輛的行駛更為平順和靈活。

此外，也因為線控驅動（加速器控制）、線控制動（煞車控制）和線控轉向（轉向控制）的優勢，取代傳統機械控制裝置的依賴，增加了佈局的靈活性。在這樣的機制下，未來踏板和方向盤可以用按鈕或操縱桿代替，並且可以自由設置在駕駛座中更人性化的地方。

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