1、摘要

總的來說，推動新能源電動汽車的廣泛使用存在兩個急需解決問題。一是與普通內燃機汽車車型相比，其續航里程較短，二是動力電池的成本較高。隨著科研技術的進步，這兩個問題有望在未來得到解決。例如，要解決續航里程焦慮，重要的不僅是提高動力電池性能的技術進步，而是無處不在的動力電池充電的基礎設施。針對這些問題，政府和各主要車企及供應商的共同努力，可以實現新能源電動汽車的廣泛使用。為此，以擴大下一代汽車的使用為目標，制定了《下一代汽車戰略》。根據戰略所示的路線圖，將重點支持基礎設施的發展，如創建“新能源電動汽車／插電式混合動力汽車（EV／PHV）城鎮化”。

未來新能源電動化／PHEV車型，城鎮中需要的車輛被認為是以下類型：

1）可定時運行充電的固定路線公交車；

2）在有限區域內使用，并可在深夜充電的配送車輛；

3）居住在住宅附近的中短途通勤者（每日行程少于40公里）；

在這3項中的通勤車類型的服務要求，在配備大貨艙車型的使用情況下，小型單人商用車可以在一定程度上滿足。然而，為了實現電動汽車的廣泛使用，創建一個面向普通用戶，而不僅僅是商業用戶的市場至關重要。2009年針對小排量發動機汽車使用情況的財政調查顯示，約有一半的用戶主要將汽車用于購物和接送家人。在類似的應用中，對新能源電動通勤者的需求預計也會很高。

考慮到這一點，如果采取措施，在保持這種類型的車輛緊湊的尺寸的同時，可以容納兩個或更多的乘客，新能源電動通勤者可以是一種滿足各種各樣的需求，并實現廣泛普及的承諾。此外，設計一種用于中短途的車輛可以降低動力電池的重量負荷，從而降低其成本。本文介紹了從這一角度降低成本的新能源電動汽車的開發實例。確保容納行李的空間和類似的貨物也很重要的通勤車。

為新能源電動汽車提供驅動動力，驅動電機取代了傳統汽車的內燃機。與通過傳動系統將動力傳遞到車輪上的普通新能源電動汽車相比，在驅動車輪上安裝發動機的輪式新能源電動汽車在不增大車輛體積的情況下，可以增加乘客和行李的使用空間。

2．輪轂驅動系統規格

滿足現行法律限制下，本文研究的雙座四輪汽車屬于小排量發動機汽車，假設其車輛尺寸和原動機輸出參數滿足其使用限制。在歐洲，一項適用于雙座通勤者的特殊標準已經生效?？紤]到法律限制的現狀和趨勢，輪轂驅動系統的規格定義如表1所示。

這種輪內馬達被設計成可以放置在一個14英寸的輪子里。圖1顯示了所開發的輪內電機的外觀。該輪內電機由電機部分、減速器部分和輪轂部分組成。為了減少整個組裝的尺寸，懸掛的安裝部分被合并到外殼中。

假設大多數情況下，通勤者不在高速公路上行駛，而是在城市街道上行駛，其最高時速被設定為普通道路的法定最高限速60公里／小時。圖2顯示了所研制的內輪電機效率的測量結果?；诔鞘?0km ／h的上限，目標是在經常使用的中低速度范圍（2040km／h）具有最高的效率，如圖2所示。

表1 輪轂驅動系統設計信息

圖1 輪轂驅動系統示意圖

圖2 輪轂驅動電機效率示意圖

3．車輛測試

將輪轂驅動系統布置在測試車輛中。如表2所示，測試車輛的信息。如圖3所示，測試車輛的配置圖，如圖4所示，該輪轂驅動系統安裝在測試車輛上的外觀。車輛控制單元（VCU）根據來自駕駛員操作的加速器的行程信息確定驅動電機所需的扭矩，并向逆變器發送扭矩命令。反過來，逆變器將來自動力電池的直流電轉化為驅動左／右電機所需的交流電，使左／右驅動電機根據驅動條件產生合適的驅動功率。

在正前方行駛工況、過彎工況和彎道工況下進行了行駛試驗，驗證了該試驗車實現了新能源電動汽車的平穩、強勁的加速特性和令人滿意的穩定性驅動控制。

如圖5所示，測試車輛座位后面的空間的照片。一個可用的空間，左／右懸架均可以單獨支持其輪轂驅動系統。當考慮到攜帶行李的能力是非常有必要的，這個空間可以用作行李隔間。在這輛測試車中，動力電池安裝在測試車輛中心的座位下方。當測試車輛的側重點放在其車輛的巡航范圍時，上述可用空間可用于攜帶其額外的動力電池。優化的測試車架和懸架系統將實現更有效地利用車內空間。

表2 測試車型設計信息

圖3 輪轂驅動系統布置邏輯圖

圖4 測試車輛布置示意圖

圖5 測試車輛座椅后面的空間示意圖

4．結論

考慮到雙座通勤車將成為新能源電動汽車的一個發展趨勢；在創造客艙空間方面具有優勢。在配備了其新開發的輪轂驅動系統的測試車輛上進行的運行測試，證實了新能源電動汽車的平穩和強大的加速性能，以及令人滿意的駕駛控制穩定性；將繼續致力于提高其差評性能和可靠性，為雙座新能源電動汽車通勤的普及做出貢獻。

       原文標題 : 輪轂驅動系統淺析