1. 前言

電動車技術(shù)正處在創(chuàng)新與成長階段，承載汽車運(yùn)動性能的底盤技術(shù)是電動汽車顛覆式技術(shù)創(chuàng)新的核心之一。輪轂電機(jī)和線控轉(zhuǎn)向（IWMSW）技術(shù)的應(yīng)用正在推動底盤技術(shù)顛覆式創(chuàng)新，從而獲得更好的電動汽車底盤動態(tài)特性和操控性能，同時結(jié)合制動能量回收技術(shù)，更進(jìn)一步實現(xiàn)節(jié)能。

這種顛覆式的技術(shù)對底盤構(gòu)架、對底盤控制，包括軟件和硬件的影響將是深遠(yuǎn)的。本文通過整理國際上創(chuàng)新技術(shù)文獻(xiàn)資料，論述了電動車底盤現(xiàn)狀和其技術(shù)可行性。

2. 電動車底盤的技術(shù)動向

在汽車革命性的電動化道路上，由于電機(jī)驅(qū)動具有低噪音、優(yōu)秀的動態(tài)響應(yīng)和良好的控制性等優(yōu)勢，電驅(qū)動應(yīng)用在底盤技術(shù)創(chuàng)新、提升整車駕駛性方面將大有作為。在電驅(qū)動的早期結(jié)構(gòu)中（圖1），電動機(jī)只是取代了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，成為了動力輸出單元，沒有對底盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變。

輪轂電機(jī)和線控技術(shù)的出現(xiàn)，將推動汽車電動化進(jìn)入新時代，將徹底顛覆傳統(tǒng)車輛底盤構(gòu)架（表1），這種顛覆性創(chuàng)新不僅僅體現(xiàn)車輛運(yùn)動性能，同時也大幅度提升車輛的操控性能，更加適合與智慧城市與智能交通的新挑戰(zhàn)與新需求。

3. 輪轂電機(jī)

輪轂電機(jī)是分布式驅(qū)動系統(tǒng)的一種實現(xiàn)形式，由于輪轂電機(jī)總成或者輪轂電機(jī)總成大部分結(jié)構(gòu)布置在輪輞內(nèi)部而得名。

輪轂電機(jī)的主要優(yōu)勢在于以下6個方面：

（1）輪轂電機(jī)通過取消傳統(tǒng)的傳動部件，如半軸等，減少了驅(qū)動傳遞損失，也可以優(yōu)化再生制動效率，從而實現(xiàn)整車整個系統(tǒng)的輕量化、高效率；

（2）輪轂電機(jī)的動力源直接安裝在車輪，節(jié)省了傳統(tǒng)動力總成的布置空間，解放了機(jī)艙空間；

（3）輪轂電機(jī)的四輪動力輸出可以完全獨(dú)立，實現(xiàn)真正的整車分布控制；

（4）輪轂電機(jī)對整車的軸距、輪距等敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)動力總成，有利于底盤的模塊化設(shè)計；

（5）輪轂電機(jī)釋放機(jī)艙、集成于底盤的特性可以實現(xiàn)四輪四角的整車構(gòu)型，有利于擴(kuò)大乘員艙空間，拓展整車的造型風(fēng)格；

（6）輪轂電機(jī)可以實現(xiàn)相對于傳統(tǒng)汽車更大的轉(zhuǎn)向角，增加整車不同轉(zhuǎn)向功能，增強(qiáng)駕駛樂趣；

3.1 輪轂電機(jī)的布置形式

一般地，輪轂電機(jī)根據(jù)有無減速機(jī)構(gòu)可以分為減速電機(jī)和直驅(qū)電機(jī)。也可以根據(jù)與輪輞的布置關(guān)系分為，偏軸電機(jī)與同軸電機(jī)。各輪轂電機(jī)分類關(guān)系見圖2，代表機(jī)型見圖3～圖7，本節(jié)對各布置結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.1.1 偏軸輪轂電機(jī)

偏軸輪轂電機(jī)（如圖3）一般采用內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)配備固定傳動比的減速器從而實現(xiàn)整車對輪轂電機(jī)產(chǎn)品性能的需求。減速輪轂電機(jī)的優(yōu)勢在于體積小，輕量化更好，成本相對更低、可以通過減速器的偏軸結(jié)構(gòu)布置更靈活，對傳統(tǒng)懸架制動系統(tǒng)兼容性更高。減速輪轂電機(jī)系統(tǒng)對電機(jī)本體需求不高，但是由于減速器的加入導(dǎo)致輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，潤滑難度大，因此減速齒輪的緊湊化、低噪音、長壽命設(shè)計是整個系統(tǒng)的設(shè)計難點(diǎn).另外，一般地，偏軸輪轂電機(jī)的構(gòu)型特點(diǎn)導(dǎo)致其電機(jī)本體與電機(jī)控制器為分體設(shè)計，控制器布置在副車架上，與傳統(tǒng)集中式電驅(qū)動系統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)差別不大。

圖3 偏軸電機(jī)代表機(jī)型：豐田減速輪轂電機(jī)

3.1.2 同軸減速電機(jī)

同軸減速電機(jī)（如圖4）是介于直驅(qū)輪轂電機(jī)與偏軸輪轂電機(jī)之間的一種方案，一般采用小速比減速器實現(xiàn)電機(jī)與輪輞的同軸輸出。綜合考慮，一般電機(jī)本體成本小于直驅(qū)電機(jī)而大于偏軸電機(jī)，電機(jī)本體體積較大，由于電機(jī)減速器同軸布置，整車懸架布置，尤其是在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向輪上的布置尤其困難。

圖4 同軸減速電機(jī)：舍弗勒行星齒輪減速輪轂電機(jī)