3.4轮毅电动机分散驱动式驱动系统布置形式
如图2d所示,轮毅电动机直接装在汽车车轮里主要有内定子外转子和内转子外定子两种结构(图9)。
(1)如图9a析示,内定子外转子轮毅电动机分散驱动式驱动系统布置形式采用低速内定子外转子电动机(图10),其外转子直接安装在车轮的轮缘上,可完全去掉变速装置,驱动电动机转速和车轮转速相等,车轮转速和车速控制完全取决于驱动电动机的转速控制。由于不通过机械减速,通常要求驱动电动机为低速大转矩电动机。低速内定子外转子电动机结构简单,无需齿轮变速传动机构,但其体积大、质量大、成本高。
(2)如图9b所示,内转子外定子轮毅电动机分散驱动式驱动系统布置形式采用一般的高速内转子外定子电动机(图11),其转子作为输出轴与固定减速比的行星齿轮变速器的太阳轮相连,而车轮轮毅通常与其齿圈连接,它能提供较大的减速比,来放大其输出转矩。驱动电动机装在车轮内,形成轮毅电动机,可进一步缩短从驱动电动机到驱动轮的传递路径;采用高速内转子电动机(转速约10 000 r/min),需装固定速比减速器来降低车速,一般采用高减速比行星齿轮减速装置,安装在电动机输出轴和车轮轮缘之间,且输入和输出轴可布置在同一条轴线上。高速内转子电动机具有体积小、质量轻和成本低的优点,但它需要加行星齿轮变速机构。
采用轮毅电动机驱动可大大缩短从驱动电动机到驱动车轮的传递路径,不仅能腾出大量的有效空间便于总体布局,而且对于前一种内定子外转子结构,也大大提高了对车轮的动态响应控制性能。每台驱动电动机的转速可独立调节控制,便于实现电子差速。既省去了机械差速器,也有利于提高汽车转弯时的操控性。轮毅电动机分散驱动在汽车上的布置方式可以有双前轮驱动、双后轮驱动和4WD (4 wheel drive)前后四轮驱动等模式。轮毅式电动机分散驱动方式应是未来纯电动汽车驱动系统的发展方向。