1.1选题目的

为实现汽车行业的可持续发展，新能源汽车技术，尤其是电动汽车技术由于具有行驶时零排放、易于实现智能化等方面的优点，已经成为世界各国政府、各大汽车企业及相关科研院所着力发展的重点。本次毕业设计主要从分布式轮毂全轮驱动纯电动汽车的总体方案设计出发，通过对汽车形式的选择、汽车主要参数的选择、车身形式的选择、轮胎选择、总体布置和有限元分析计算达到使汽车各项性能指标满足设计要求。

1.2国内外的研究现状

轮毂电机驱动型电动汽车各轮转速与驱动力矩均易于测得且独立可控，对于实现各项基于车辆动力学控制的主动安全技术显示了极大的优势，如横摆力矩控制、驱动防滑控制、制动防抱死等。目前世界各大汽车厂家和科研机构均对轮毂电机的设计及在整车上的应用方面开展了大量的研发工作，并取得了一定的研究成果。

早在 1900 年，Ferdinand Porsche 就设计了世界上第一辆使用了轮毂电机驱动的电动汽车，但由于受到当时驱动电机及动力电池技术发展水平的限制，并没有能够实现量产化。日本对基于轮毂电机驱动型电动汽车的研究开始的较早，并取得了一系列的研究成果，其技术发展水平在世界各国相关研究领域里具有一定的领先地位。丰田公司自 20 世纪 90 年代末就开始针对轮毂电机四轮驱动型纯电动汽车相关技术进行研发。其研究的重点是通过部分改造传动动力汽车底盘的方式，达到使其能够适合轮毂电机技术应用的目的，例如能够满足轮毂电机特殊安装要求的改进型转向、悬架及制动系统等、轮毂电机驱动轮集成化设计以及基于轮毂电机控制技术实现的汽车主动安全技术等多个方面。通用汽车公司也针对轮毂电机驱动型电动汽车进行了相当多的研究。它为美军开发的新一代多轮电驱动型“悍马”汽车以一台 55kw 的发电机组作为车辆动力源，并通过四个驱动电机配合各自的减速机构实现四驱功能。该车配备了 20kw-h 的锂电池作为能量储存，纯电动模式下最大行驶里程约为 32km。采用纯电动行驶可使车辆的红外特征信号消失并保持“静音”行驶，以极大的提高战场生存能力。

国内针对轮毂电机驱动型电动汽车的研究主要是由高校和一些科研单位进行。同济大学从 2002 年起也进行了轮毂电机驱动型电动汽车相关技术的研究。其试制的“春晖”系列电动试验车，前后轮均配备了自主开发的悬架-轮毂电机驱动系统模块。该模块由双横臂独立悬架及外转子式轮毂电机组成，具有整车转向、负荷承载、动力驱动、测速及制动等多种功能。北京理工大学同样较早开展了关于轮毂电机驱动技术的研究。其研制的 E-touring Car 电动观光车，以两个集成了额定功率为 2.2kW 的直流串励型轮毂电机及配套斩波器的驱动轮作为驱动系统。中国科学院下属的北京三环通用电气公司采用了两个直流无刷轮毂电机安装在后轮上驱动的方式进行了整车试制，单个电机功率为 7.5kW，且具有 3 倍以上的过载能力，试验车最高车速可达 120km/h。

1.3意义

作为纯电动汽车未来发展的一个重要技术方向，分布式轮毂全轮驱动汽车将电机与驱动车轮进行一体化设计。相对于传统动力汽车和普通的集中驱动型电动汽车来说，其主要优点有以下几个方面：

（1）在整车结构方面，轮毂电机驱动型电动汽车采用软电缆进行整车能量源（动力电池）与动力装置（驱动电机）之间的能量传递，不需要考虑发动机、变速器等传统动力输出与传递装置的布置约束[2]，在极大的简化了底盘结构的同时还节省了大量车内空间，使得乘客与行李舱的空间得到一定程度上的增加，其布置设计也更为灵活，乘坐舒适性方面有了很大的提高。同时，轮毂电机驱动汽车可以更方面的实现汽车各总成模块化，这对于降低新车型的开发成本、缩短开发周期也有着积极的影响。

（2）在动力性能方面，通过软电缆将能量直接传递到驱动轮上的方式相对于传统机械传动系统有着更高的传递效率，也减轻了整车质量。在实现四轮驱动时，不仅从结构上十分简便，而且由于只需要合理布置动力电池及其他设备的位置就可以轻松达到最佳的前后轴荷比，从而能更加充分的利用各个驱动轮所产生的地面附着力，以提高其四驱性能。同时，与采用单电机驱动的电动汽车相比，轮毂电机四轮驱动型电动汽车的制动能量回收效率也显著增加，进一步提高了整车续驶里程，这对于电动汽车的推广普及无疑具有重要的意义。