电动汽车已成为汽车领域的一个重要分支,其动力性、经济性等的研究越来越受重视。电动轮拥有结构紧凑、传动效率高、便于实现复杂的驱动方式等优点,使其成为电动汽车的一个重要的研究方向。而传统的电动轮对驱动电机设计有同时实现宽调速范围和宽扭矩范围的较高难度要求,且电机在满足动力性要求的情况下常常工作在低负荷区,电动轮的能量利用率不高。针对该问题,为提高电动轮的经济性,本文提出一款多子电机集成的电动轮。全文进行了以下4方面的研究。(1)提出一款新型多子电机的电动轮构型。分析了汽车现有的多动力源耦合模式的构型,根据汽车的动力性要求,结合电动轮内部空间等自身特点,提出了内置3个匹配不同速比的子电机的电动轮结构方案。该电动轮的子电机通过转矩耦合的模式输出动力。(2)电动轮子电机和减速机构的参数优化匹配。结合整车动力性要求,求出电动轮的最大功率需求;借助NEDC、FTP75、10/15等各国常用循环工况进行了汽车动力性需求的概率统计,根据统计结果,对每个子电机的主要工作区段进行划分;运用SQP法,以子电机的功率和最小为目标建立优化函数,对子电机的功率、转速和转矩以及减速机构的传动比等参数进行了优化。(3)电动轮子电机功率分配策略的研究。以子电机参数的优化结果作为设计指标,运用Ansoft软件得出子电机的效率MAP图。根据电动轮参数的优化结果,得出由子电机组成的电动轮外特性;运用SQP法,以电动轮外特性内的每个工况点的效率最高为优化目标,进行了子电机动力输出的策略优化,得出子电机在电动轮各个功率需求点的最优输出扭矩。(4)对装载新型多子电机电动轮的电动汽车模型仿真。结合整车参数和电动轮参数,运用CRUISE软件,建立电动汽车模型。借助软件自带的驾驶员模型,根据优化得出的子电机扭矩图,建立电动轮的控制策略,对模型进行了动力性和经济型的仿真。通过和单电机电动轮汽车模型的对比仿真,结果表明,采用多子电机的新型电动轮能灵活地实现良好的动力性和更好的经济性。