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摘要:

輪轂減速電機(jī)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)技術(shù)代表著新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。介紹了輪轂減速電機(jī)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的特點(diǎn)，總結(jié)了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)要求及驅(qū)動(dòng)形式，簡要對(duì)比分析了國內(nèi)外輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式的研究概況。提出了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)亟待解決的關(guān)鍵問題，探討了降低非簧載質(zhì)量、抑制垂向振動(dòng)效應(yīng)、降低輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等方面的核心技術(shù)，預(yù)測了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

0 引言

隨著能源短缺和環(huán)境污染問題的日益突出，大力開發(fā)節(jié)能與環(huán)保的新能源汽車已經(jīng)成為當(dāng)今世界汽車工業(yè)發(fā)展的必然選擇。純電動(dòng)汽車以其高效、無污染、低噪聲等突出優(yōu)點(diǎn)在近幾年得到了迅速發(fā)展［1-2］。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)汽車具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、傳動(dòng)系統(tǒng)高效節(jié)能、驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩獨(dú)立可控等多個(gè)方面的獨(dú)特優(yōu)勢，代表著下一代電動(dòng)汽車發(fā)展的重要方向［3］。

輪轂電機(jī)作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，其性能至關(guān)重要。由于輪轂電機(jī)安裝在狹小的輪轂空間內(nèi)，使電機(jī)系統(tǒng)受溫升、磁場飽和、路面激勵(lì)( 振動(dòng)、沖擊) 、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、負(fù)載突變等因素影響顯著，嚴(yán)重制約著輪轂電機(jī)的控制性能［4］。此外，由于輪轂電機(jī)的引入，汽車非簧載質(zhì)量增加，降低了汽車的平順性和安全性。隨著新能源汽車的發(fā)展，輪轂電機(jī)已成為目前電動(dòng)汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

本文介紹了輪轂減速電機(jī)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的特點(diǎn)，總結(jié)了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)要求及驅(qū)動(dòng)形式，對(duì)比分析了國內(nèi)外輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式的研究概況。針對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)急需解決的關(guān)鍵問題和核心技術(shù)進(jìn)行了探討，并預(yù)測了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。

1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車特點(diǎn)

與傳統(tǒng)集中式汽車相比，采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式的電動(dòng)汽車具有以下特點(diǎn):

( 1) 傳動(dòng)效率提高。取消了發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、傳動(dòng)軸及主減速器等裝置，較大程度地簡化了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)效率大幅度提高。

( 2) 底盤結(jié)構(gòu)簡化。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的底盤架構(gòu)大大簡化，節(jié)省了車內(nèi)空間，車體空間利用率高。

( 3) 軸荷分布合理。整車布置設(shè)計(jì)靈活，整車質(zhì)量分布設(shè)計(jì)自由度大，使得軸荷分布更為合理。

( 4) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置靈活。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)增加了整車動(dòng)力系統(tǒng)布置的靈活性，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)形式和驅(qū)動(dòng)輪的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的多軸多輪驅(qū)動(dòng)，滿足不同工況下的行駛需求。

( 5) 車輛行駛穩(wěn)定性提高。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)通過對(duì)不同車輪的轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行獨(dú)立控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車底盤的控制，輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和響應(yīng)精度對(duì)車輛行駛穩(wěn)定性提高具有重要影響。

( 6) 再生制動(dòng)回收率提高。電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用機(jī)電復(fù)合制動(dòng)或電制動(dòng)實(shí)現(xiàn)能量的回收利用，降低能耗，提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程。