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分布式驅動電動汽車主要結構特征是將驅動電機直接安裝在驅動輪內或者驅動輪附近,，具有驅動傳動鏈短、傳動效率高,、結構緊湊等突出優(yōu)點,。電動機即是汽車信息單元，同樣也是快速反應的控制執(zhí)行單元,，通過獨立控制電動機驅/制動轉矩容易實現(xiàn)多種動力學控制功能,。本文引入了一種分布式驅動汽車的分類方法，系統(tǒng)介紹分布式驅動系統(tǒng)的架構,、性能指標 關鍵詞：電動汽車,；分布式驅動,；評價指標 中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：A 引言 面對燃油汽車尾氣排放造成的污染及對石油資源的過度消耗引發(fā)的環(huán)境問題與能源問題,，電動汽車已經(jīng)成為國際汽車工業(yè)發(fā)展的潮流和“熱點”之一,。電機在加、減速過程中轉矩響應時間大概在1-10ms,，而內燃機卻達500ms-1s,。這使得電機驅動容易實現(xiàn)高性能的一體化TCS/ABS。此外,，電機轉矩易于根據(jù)電流等參數(shù)求得,，可以實時地得到輪胎和路面間的驅動/制動力。分布式驅動電動車是一輛車上裝備兩臺或兩臺以上的電動機,，每個電動機通過自己的傳動半軸將動力傳遞個各自對應的驅動輪,。 1分布式驅動電動汽車構型 1.1驅動橋式 其優(yōu)勢在于與集成式驅動構型相似，并且電動機的選型由于減速器的存在可以有最小程度從集成整體式驅動構型的改變,，但能夠對驅動輪有更加精準的掌控力,。是從集中式到輪轂式構型之間的過渡構型。奧迪R8 e-tron雙永磁同步電機在寬泛的轉速范圍內都能保持95%的效率,，最高時速可超過250km/h,。單臺電機410N.m的扭矩被傳動比為6的行星齒輪組放大了6倍。 1.2電動輪驅動構型 這兩種構型不再經(jīng)由長半軸部件傳動并且舍棄了傳統(tǒng)的離合器,、傳動系統(tǒng)等機械部件,，簡化了機械傳動結構，降低了車載自重,。同時提高了對車輪控制的動態(tài)響應,。 （1）輪邊減速器構型 相對于驅動橋式其減速比固定,，容易維修,，而且電機和減速器并沒有放入輪輞內，剎車系統(tǒng)可以很好地布置,。ZF公司在2011年第四季度開始量產(chǎn)其新式低地板輪邊電驅動橋車橋,。 （2）輪轂電機構型 輪轂電機按照驅動方式又可以分為直接驅動和減速驅動[6]直接驅動構型下電機由于采用低速外轉子電動機,，這種電動輪直接將外轉子安裝在車輪的輪輞上驅動車輪轉動,；如圖1即是法國TM4所制造的一體式電動輪 輪邊減速電驅動系統(tǒng)采用高速內轉子電機，同時裝備固定傳動比的減速器,。為了獲得較高的功率密度,，適合現(xiàn)代高性能電動汽車的運行要求。電機的轉速通常高達10000r/min,。減速結構通常采用傳動比在10∶1左右的行星齒輪減速裝置,，車輪的轉速在在1000r/min左右。常電動機的最高轉速設計在4000-20000r/min,，其目的是為了能夠獲得較高的比功率 1.3動態(tài)吸振驅動形式 動態(tài)吸振驅動構型在轉向時通過角度傳器測量轉向角,，經(jīng)電子控制器計算,、判斷后控制驅動電機轉速與轉矩。驅動電機應選擇盤式電機,，因為它除了散熱性好,、轉動慣量小、具有良好的快速反應性能外,，軸向尺寸小,，能與輪轂形狀相適應，無需占據(jù)輪轂以外的空間,，使電動輪的結構緊湊,，直接降低了車輪的非簧載質量，從源頭上解決了非簧載質量過大問題,。 ?。?）直接減振構型 Bridgestone 公司開發(fā)的采用動態(tài)吸振形式輪邊驅動系統(tǒng)，電機呈環(huán)狀結構,，內側作為 備有線圈的定子,，外側作為備有永磁鐵的轉子，定子和轉子之間設有直徑400mm的大直徑滾珠軸承,，通過將電機質量轉換為吸振器質量,，不僅可以直接降低非簧載質量，而且還可以利用分離出來的電機質量進行吸振,。 ?。?）主動懸架減振構型 2008年，米其林創(chuàng)新地推出了主動車輪,，輪轂中有兩個電動機,，其中一個向車輪輸出扭矩，另一個則是用于控制主動懸架系統(tǒng),，從而改善舒適性,、操控性和穩(wěn)定性。在兩個電動機之間還設有制動裝置,，動力,、制動和懸架都被集成在一起，結構相當緊湊,，見圖2,。 2分布式驅動電動汽車評價指標 2.1增加車內空間 分布式驅動車輛降低車廂底板且底盤平整，增大空間的同時便于老年人和兒童上下走動,。尤其是在需要頻繁上下車和走動的公交車上,，分布式驅動的優(yōu)勢更為明顯 2.2減小最小轉彎半徑 當采用電動輪時，由于沒有了發(fā)動機或電動機的空間限制，轉向輪可以擁有的空間更大了,，再加上沒有傳動軸上萬向節(jié)的角度限制,，電動輪極大地減小了最小轉彎半徑 2.3輕量化整車 由于省去了不必要的差速器和傳動軸，分布式驅動形式的采用大大減輕了整車的質量,，在提高了驅動系統(tǒng)的效率和比功率的同時，能源消耗將明顯降低,。根據(jù)豐田的計算,，整個動力系統(tǒng)可以減重36%。 2.4提高動力學控制性能 由于分布式驅動相比于傳統(tǒng)內燃機而言,，具有更快的響應速度,，是傳統(tǒng)內燃機或者是液壓系統(tǒng)的10-100倍。因此利用分布式驅動電動汽車電機力矩響應迅速及力矩獨立可控的特點,，進行驅動防滑,、制動防抱死及操縱穩(wěn)定性控制。 2.5提高平臺通用性,，節(jié)省研發(fā)經(jīng)費 采用分布式驅動可以匹配包括純電動,、混合動力和燃料電池電動車等多種新能源車型。無論是純電動還是燃料電池電動車,，抑或是增程電動車,，都可以采用分布式驅動；同時,，新能源車的很多技術,，比如制動能量回收（即再生制動）也可以很輕松地在分布式驅動車型上得以實現(xiàn)。 2.6簡化底盤利于制造 如果將懸架系統(tǒng)集成入電動輪后,，未來的電動汽車將變得非常簡單,，僅僅只用電池，車架,，電動輪以及車殼四部分組成,，此時汽車的底盤就變成了一塊“光滑的滑板”。因此能夠很方便地維護制造,，同時也降低了制造成本 |
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