分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究綜述

柴曉輝 連晉毅 王坤 戴選濤

摘 要：輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)是純電動(dòng)汽車(chē)最具潛力的一個(gè)發(fā)展方向。文章介紹了輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究背景和特點(diǎn)，分析了這種分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究和應(yīng)用情況，提出了輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)存在的難點(diǎn)和解決對(duì)策，指出了分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē);驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);輪轂電機(jī);分布驅(qū)動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.7? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-05-06

Review on Drive System of Distributed Drive Pure Electric Vehicle*

Chai Xiaohui， Lian Jinyi*， Wang Kun， Dai Xuantao

（College of Mechanical Engineering， Taiyuan University of Science and Technology， Shanxi Taiyuan 030024）

Abstract： In-wheel motor direct driving technology is the most potential development direction of pure electric vehicles. This paper introduces the research background and characteristics of in-wheel motor direct driving technology， analyzes the research and application of the technology at home and abroad， points out the existing problems and corresponding solutions of the technology and puts forward the future development trend of drive system of distributed drive pure electric vehicle.

Keywords： Pure electric vehicle; Drive system; In-wheel motor; Distributed drive

CLC NO.： U469.7? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-05-06

引言

為了應(yīng)對(duì)化石能源消耗帶來(lái)的能源日趨枯竭和大氣環(huán)境持續(xù)惡化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，加緊開(kāi)發(fā)和利用新能源，推動(dòng)新能源相關(guān)技術(shù)的研究應(yīng)用，成為當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新課題和新機(jī)遇。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)靠化石燃料燃燒提供動(dòng)力，排放的尾氣和產(chǎn)生的噪音，都會(huì)損害生態(tài)環(huán)境和人體健康。因此，研發(fā)和推廣環(huán)境友好的新能源汽車(chē)，尤其是采用清潔、可再生的電能作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)，對(duì)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有戰(zhàn)略性意義[1]。采用輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的分布式純電動(dòng)汽車(chē)，是純電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)主要發(fā)展方向，有必要加快在該領(lǐng)域的研究，為我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展提供充分的技術(shù)儲(chǔ)備。本文將對(duì)分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)、研究進(jìn)展和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行介紹。

1 分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)有其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：實(shí)現(xiàn)了零排放;駕駛環(huán)境更加安靜，加速過(guò)程更加平順，司機(jī)操縱更加簡(jiǎn)便。除此以外，采用輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的分布式純電動(dòng)汽車(chē)，還使得底盤(pán)動(dòng)力系統(tǒng)更加簡(jiǎn)化，車(chē)內(nèi)空間極大的釋放，留給汽車(chē)設(shè)計(jì)師更多的發(fā)揮余地;還可根據(jù)實(shí)際路況，進(jìn)行前驅(qū)、后驅(qū)或者全時(shí)四驅(qū)等驅(qū)動(dòng)模式之間的切換;分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑大幅減小，特殊配置的車(chē)輛甚至可以實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)和原地轉(zhuǎn)向等驅(qū)動(dòng)模式，滿足人們的便利化需求;同時(shí)，輪轂電機(jī)的應(yīng)用，還有利于車(chē)輪的精準(zhǔn)控制，動(dòng)力系統(tǒng)的能量回收和純電動(dòng)汽車(chē)的智能化發(fā)展。

傳統(tǒng)汽車(chē)與分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)的底盤(pán)布置對(duì)比，如圖1所示。

分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異，大致可分為減速驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)。減速驅(qū)動(dòng)，多采用內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)10000r/min，電機(jī)和輪轂之間裝有固定傳動(dòng)比的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)（傳動(dòng)比一般為10左右）。直接驅(qū)動(dòng)，多采用外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)，最高轉(zhuǎn)速介于1000～1500r/min，無(wú)減速機(jī)構(gòu)，電機(jī)的外轉(zhuǎn)子直接與輪轂連接。

圖2和圖3分別展示了減速驅(qū)動(dòng)型和直接驅(qū)動(dòng)型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的零部件組成，兩類(lèi)輪轂電機(jī)的特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1。

2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研發(fā)動(dòng)態(tài)

德國(guó)是輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的誕生地。Ferdinand Porsche于1896年獲得輪轂電機(jī)的發(fā)明專(zhuān)利，之后與Lohner共同設(shè)計(jì)了“Lohner-Porsche”（圖4），這款由輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙座電動(dòng)車(chē)在1900年巴黎博覽會(huì)上展出。跨越一個(gè)多世紀(jì)，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)再次受到德系汽車(chē)的青睞。2010年，大眾公司研制出了電動(dòng)輪概念車(chē)R-zero，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用了輪邊電機(jī)，并配備了鋰電池蓄能器;2011年的廣州車(chē)展上，大眾旗下的奧迪公司推出了一款名為“e-tron”的輪轂驅(qū)動(dòng)式概念車(chē)。2016年，寶馬旗下的勞斯萊斯發(fā)布的103EX 概念車(chē)（圖5），融合了自動(dòng)駕駛、人工智能、純電動(dòng)、輪轂驅(qū)動(dòng)等眾多具有前瞻性的科技元素，刷新了人們對(duì)未來(lái)汽車(chē)的想象。

美國(guó)自上世紀(jì)50年代初期就開(kāi)始了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究和應(yīng)用。1968年，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)首先在通用電氣公司的礦用運(yùn)輸機(jī)械上得到應(yīng)用。2003年，通用汽車(chē)公司研制出雪弗蘭S-10皮卡車(chē)（圖6），采用了通用汽車(chē)高級(jí)技術(shù)研發(fā)中心自行研制的輪轂電機(jī)。

日本自20世紀(jì)90年代以來(lái)，憑借其雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)和汽車(chē)技術(shù)研發(fā)實(shí)力，在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究領(lǐng)域中異軍突起。以慶應(yīng)義熟大學(xué)環(huán)境信息系清水浩教授為代表的研究團(tuán)隊(duì)，1991年至2001年間，相繼開(kāi)發(fā)出IZA、ECO、KAZ三款輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車(chē);2004年，清水浩教授又設(shè)計(jì)出了八輪驅(qū)動(dòng)的Eliica[2]電動(dòng)汽車(chē)（圖7），安裝了八個(gè)外轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)，強(qiáng)勁的動(dòng)力性能，使其創(chuàng)造出370km/h的速度記錄;2011年，清水浩教授組建了“SIM-DRIVE”公司，相繼開(kāi)發(fā)出了“SIM-LEI”、“SIM-WIL”、“SIM-CEL”和“SIM-HAL”四款輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)，均搭載了高效鋰電池，并配備了能源回收系統(tǒng)，2014年發(fā)布的“SIM- HAL”電動(dòng)汽車(chē)，時(shí)速180km/h，一次充滿電后的行駛里程提升至404公里[3] 。

本田、三菱、豐田等日系車(chē)企在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究領(lǐng)域也有涉足。2019年第46屆東京車(chē)展上，豐田集團(tuán)旗下的雷克薩斯發(fā)布了一款純電動(dòng)概念車(chē)LF-30（圖8），百公里加速3.8秒，最高時(shí)速200km/h，其獨(dú)立控制的前后驅(qū)動(dòng)輪可根據(jù)行駛情況，自動(dòng)切換為前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)模式。

中國(guó)對(duì)輪轂電機(jī)的研究起步較晚，初期的理論研究和實(shí)車(chē)試驗(yàn)主要是在高校開(kāi)展。2002年至2004年，同濟(jì)大學(xué)先后研制出了三款搭載輪轂電機(jī)的“春暉”系列燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。2013年上海車(chē)展，同濟(jì)汽車(chē)設(shè)計(jì)研究院有限公司展示了IEV、VOLARE兩款電動(dòng)車(chē)，其中VOLARE是一款燃料電池增程式電動(dòng)跑車(chē)，前輪采用輪轂電機(jī)，后輪采用輪邊電機(jī)。

2010年以后，我國(guó)的各大車(chē)企對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究步伐明顯加快。2010年，首批比亞迪K9系列純電動(dòng)大巴（圖9）下線，采用了輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，以綠色環(huán)保可回收的鐵電池作為車(chē)載動(dòng)力，并在車(chē)頂安裝了太陽(yáng)能電池板，續(xù)駛里程超過(guò)300km。2011年的上海車(chē)展，奇瑞公司展出了一款名為“瑞麒X1-EV”的輪轂驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)。2016年，廣汽集團(tuán)發(fā)布了一款采用輪轂電機(jī)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的智聯(lián)電動(dòng)概念車(chē)“EnLight”，融合了廣汽傳祺自主研發(fā)的“智能交通系統(tǒng)”、“無(wú)人駕駛技術(shù)”、“無(wú)線充電”三大前瞻科技。2017年，湖北泰特公司成功研制出了我國(guó)首輛輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)客車(chē)[4]。

2018年，中國(guó)汽車(chē)界的新面孔，綠馳汽車(chē)（成立于2016年）和華人運(yùn)通（成立于2017年），也成功的設(shè)計(jì)出了自己的概念車(chē)。綠馳在2018年內(nèi)瓦車(chē)展上發(fā)布了全新超級(jí)轎跑車(chē)型——Venera（圖10），安裝了4個(gè)輪轂電機(jī)，其綜合最大功率達(dá)992馬力，百公里加速僅需3秒，最高時(shí)速為250千米/小時(shí)[5]。華人運(yùn)通于2018年發(fā)布了輪轂電機(jī)工程車(chē)HOV-RE05（圖11），四個(gè)獨(dú)立的車(chē)輪可通過(guò)靈活改變行駛方向和車(chē)輪正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)14套不同模式的智能驅(qū)動(dòng)邏輯，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜路況[6]。

近些年來(lái)，隨著輪轂電機(jī)的研究熱度持續(xù)增加，以及汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)高性能、高可靠性的輪轂電機(jī)的需求增多，一批專(zhuān)業(yè)的汽車(chē)輪胎和電機(jī)供應(yīng)商也開(kāi)始著手輪轂電機(jī)的研發(fā)，如法國(guó)的Michelin，荷蘭的e-Traction，英國(guó)的Protean，日本的普利司通等。國(guó)內(nèi)企業(yè)也通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和投資、收購(gòu)國(guó)外品牌，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。2016年，浙江亞太對(duì)依拉菲進(jìn)行股權(quán)投資，并成立了由亞太股份控股的合資公司“亞太依拉菲”;2019年3月，恒大集團(tuán)收購(gòu)湖北泰特機(jī)電70%的股權(quán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)荷蘭e-Traction公司的完全控股，同年5月，又全資收購(gòu)了Protean公司。國(guó)內(nèi)外主要的輪轂電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)及其應(yīng)用車(chē)型見(jiàn)表2。

3 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

隨著輪轂電機(jī)的重要應(yīng)用價(jià)值和廣闊發(fā)展前景逐漸顯現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越的高校參與到輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究上來(lái)。表3列舉了近年來(lái)部分高校發(fā)表的相關(guān)論文及內(nèi)容概述。

由表3可知，各高校對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究，主要集中在輪轂電機(jī)控制策略、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及“人-車(chē)-路”閉環(huán)系統(tǒng)的控制策略研究分析，目的在于改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和舒適性，增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程，提高輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和控制精度。

4 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要技術(shù)難點(diǎn)和解決對(duì)策

輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展至今，經(jīng)過(guò)各科研院所和相關(guān)企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)，輪轂電機(jī)的性能不斷提高，而將輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和純電動(dòng)汽車(chē)完美融合，并實(shí)現(xiàn)在量產(chǎn)車(chē)型上的成熟應(yīng)用，還有一些技術(shù)難題亟待解決，大致可歸結(jié)為兩類(lèi)：簧下質(zhì)量增加帶來(lái)的負(fù)效應(yīng);輪轂電機(jī)的散熱和冷卻。

4.1 簧下質(zhì)量增加帶來(lái)的負(fù)效應(yīng)

輪轂電機(jī)的使用，增加了汽車(chē)的簧下質(zhì)量和車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，惡化了汽車(chē)的平順性和操縱穩(wěn)定性，導(dǎo)致整車(chē)性能大打折扣。

基于此問(wèn)題，馬旭[16]，介紹一種優(yōu)化輪轂電機(jī)質(zhì)量的方法，并用該方法對(duì)輪轂電機(jī)中定子支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的定子支架，可優(yōu)化區(qū)域的體積減少了45%，整體重量減小了24.7%，通過(guò)輪轂電機(jī)的輕量化來(lái)改善簧下質(zhì)量增加帶來(lái)的負(fù)效應(yīng)。孟令盛[17]，介紹了一種包含撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和彈簧-阻尼減振機(jī)構(gòu)的新型電動(dòng)輪，可使車(chē)輛在全頻段中具有更小的車(chē)輪相對(duì)動(dòng)載荷、電機(jī)垂向加速度、車(chē)身垂向加速度和車(chē)輛懸架動(dòng)撓度，體現(xiàn)出更好的車(chē)輛行駛平順性。Shida Nie等[18]，提出了一種消除非簧載不良影響的組合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由車(chē)輛懸架和調(diào)諧質(zhì)量阻尼器組成，由滑模控制器控制，可使彈簧質(zhì)量加速度和輪胎撓度的平方分別降低31.2%和2.2%，有效提高了汽車(chē)的平順性和乘坐舒適性。

綜上所述，解決簧下質(zhì)量增加帶來(lái)的負(fù)效應(yīng)的方法主要有：優(yōu)化輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輕量化，在輪轂中增加阻尼減震裝置，以此來(lái)消除簧下質(zhì)量增加帶來(lái)的負(fù)效應(yīng)，提高車(chē)輛的平順性。

4.2 輪轂電機(jī)的散熱和冷卻

輪轂電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)永磁體的熱退磁，甚至導(dǎo)致不可逆退磁，嚴(yán)重影響電機(jī)性能。車(chē)輪是汽車(chē)中工作環(huán)境最為惡劣的部位，將電機(jī)集成到輪轂中，必然要考慮輪轂電機(jī)的防水、防塵和防腐蝕，而采取一定的屏蔽措施，增加了散熱的難度。由于輪轂內(nèi)部空間有限，將輪轂、電機(jī)、懸架等元器件高度集成后，內(nèi)部間隙極其狹小，所以電機(jī)的冷卻成為一大難題。

對(duì)此，Peixin Liang等[19]分析了定子槽內(nèi)熱流傳遞規(guī)律，提出了一種新的分層繞組模型，用以準(zhǔn)確計(jì)算繞組溫度，實(shí)驗(yàn)表明該模型不僅適用于穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，而且適用于瞬態(tài)溫度場(chǎng)。Myeong Hyeon Park等[20]，研究了在輪轂電機(jī)的空心軸冷卻通道中進(jìn)行油霧冷卻的效果，并設(shè)計(jì)了一種冷卻通道，可使線圈的絕對(duì)溫度下降16%，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，線圈表面形成厚而均勻的油膜，冷卻效果得到改善。顧可等[21]，通過(guò)自然風(fēng)冷三維穩(wěn)態(tài)分析和水冷結(jié)構(gòu)的三維瞬態(tài)分析，確定了以“周向 C 型冷卻水道結(jié)構(gòu)和 0.5m/s 的冷卻水流速”，作為外轉(zhuǎn)子永磁同步輪轂電機(jī)的最佳散熱設(shè)計(jì)方案。

2019年，蔣付強(qiáng)等[22]，申請(qǐng)了“一種具有強(qiáng)化散熱性能的輪轂電機(jī)”，針對(duì)繞組是電機(jī)溫度最高部位的特點(diǎn)，在定子支撐上設(shè)計(jì)了端面散熱水道，配合定子支撐內(nèi)部的軸向散熱水道進(jìn)行散熱，使輪轂電機(jī)的散熱性能得到強(qiáng)化，并提高了輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度。金良寬等[23]，申請(qǐng)了“一種外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)定子冷卻結(jié)構(gòu)”，通過(guò)在定子內(nèi)水套的外表面設(shè)計(jì)定子冷卻水道，有效降低定子和軸承溫度。王曉紅等[24]，申請(qǐng)了“一種便于散熱的輪轂電機(jī)”，通過(guò)在機(jī)殼外部設(shè)置導(dǎo)熱性能較好的散熱缸體，增加機(jī)殼散熱的面積，同時(shí)在散熱缸體內(nèi)部設(shè)有通風(fēng)腔，在散熱缸體外部設(shè)有通風(fēng)扇葉和通風(fēng)口，加強(qiáng)空氣流通，從而加快機(jī)殼熱量散發(fā)。

綜上所述，輪轂電機(jī)主要采取風(fēng)冷、水冷和油冷三種方式進(jìn)行散熱冷卻，通過(guò)在輪轂電機(jī)外部增加風(fēng)腔、風(fēng)道，改進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的冷卻油路或水路，控制冷卻液流速，改變冷卻液物理狀態(tài)等方案，實(shí)現(xiàn)輪轂電機(jī)的散熱和冷卻的最優(yōu)設(shè)計(jì)。

5 分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

近十多年來(lái)，隨著國(guó)家政策的推動(dòng)和電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是受特斯拉、比亞迪等一批電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)軍企業(yè)的引領(lǐng)，電池、電機(jī)和電控等電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)難題被一項(xiàng)項(xiàng)突破，為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)提供了可靠的應(yīng)用平臺(tái)和廣闊的發(fā)展空間。未來(lái)，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方向：

5.1 輪轂電機(jī)本體設(shè)計(jì)和電動(dòng)輪集成化技術(shù)

出于散熱和輕量化的設(shè)計(jì)要求，輪轂電機(jī)本體的各組成構(gòu)件、冷卻液流動(dòng)回路、定子齒槽結(jié)構(gòu)等還存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間。未來(lái)汽車(chē)制造業(yè)的分工更加高效合理，電動(dòng)輪部件將進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，電機(jī)、懸架、阻尼減震器、制動(dòng)器等與輪轂高度集成，因此電動(dòng)輪集成化設(shè)計(jì)將成為一大研究熱點(diǎn)。

5.2 防滑控制和再生制動(dòng)

一般的道路行駛車(chē)輛都會(huì)加裝制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（即ABS），在緊急剎車(chē)時(shí)進(jìn)行防滑控制，避免汽車(chē)失控導(dǎo)致事故發(fā)生。分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量輕，運(yùn)動(dòng)慣性小，且輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，在防滑控制上較傳統(tǒng)汽車(chē)優(yōu)勢(shì)顯著，但制動(dòng)會(huì)消耗電能，影響電動(dòng)車(chē)的續(xù)駛里程，而再生制動(dòng)能有效回收制動(dòng)能量，可節(jié)省或增加電池的電能，并可減輕液壓制動(dòng)的負(fù)擔(dān)，改善汽車(chē)制動(dòng)舒適性，因此有必要開(kāi)展再生制動(dòng)的研究。

5.3 轉(zhuǎn)矩分配控制和電子差速

分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)各個(gè)車(chē)輪可以進(jìn)行獨(dú)立且精確的控制，在不同的路況下，哪個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)？分配多大的轉(zhuǎn)矩？需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配控制。另外，分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)取消了差速器等傳統(tǒng)汽車(chē)構(gòu)件，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎由控制系統(tǒng)和輪轂電機(jī)來(lái)完成，因此需要深入研究以轉(zhuǎn)矩為控制量的電子差速控制策略。

5.4 機(jī)電耦合

分布驅(qū)動(dòng)式純電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)輪將多個(gè)構(gòu)件、多種功能集于一體，輪轂電機(jī)具有高功率密度、高電流的特點(diǎn)，且常常會(huì)受到路面激勵(lì)的作用，機(jī)械特性和電磁特性之間存在不可避免的相互影響，因此需要探究輪轂電機(jī)的機(jī)電耦合特性。

6 結(jié)語(yǔ)

輪轂電機(jī)誕生至今，已走過(guò)百年的發(fā)展歷程，其性能和集成化程度已有了大幅的提升，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，會(huì)在純電動(dòng)汽車(chē)上得到成熟的應(yīng)用，并與無(wú)人駕駛、人工智能等新興技術(shù)完美的融合，更好的服務(wù)于我們的生活。

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