电动汽车

分布式驱动电动汽车主要结构特征是将驱动电机直接安装在驱动轮内或者驱动轮附近，具有驱动传动链短、传动效率高、结构紧凑等突出优点。电动机即是汽车信息单元，同样也是快速反应的控制执行单元，通过独立控制电动机驱/制动转矩容易实现多种动力学控制功能。

从广义上说，电动汽车是以电驱动为基础的机动车辆。按照使用能源的不同，电动汽车可以分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车及其他采用电力驱动形式的汽车。从广义上说，电动汽车是以电驱动为基础的机动车辆。按照使用能源的不同，电动汽车可以分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车及其他采用电力驱动形式的汽车。 按照动力系统布局形式的不同，电动汽车驱动形式可以分为集中式和分布式两种：

集中式驱动： 集中式驱动的设计理念源自传统车辆，这种驱动形式是内燃机汽车最常用的驱动形式。在集中式驱动形式下，动力传递需要经过离合器、变速器、传动轴、差速器、半轴等传动部件，最终作用于车轮。这种设计构型最大限度地保留了电动汽车与传统内燃机汽车的兼容度，是混合动力汽车的主要构型之一。

但由于受到传统汽车设计理念的束缚，集中式驱动设计方案传动部件多、传动效率低、控制复杂的缺点逐渐显现。

分布式驱动： 随着电动汽车设计理念的不断深化以及电驱动系统的不断进步，纯电动汽车电力驱动机械环节少、传动链短、布置灵活的特点逐步被挖掘出来。分布式驱动形式取消了离合器、变速器、传动轴、差速器、半轴等传动部件，驱动电动机直接安装在驱动轮内或驱动轮附近。在分布式驱动方案中，依据电动机特点全新设计的电动汽车底盘形式为汽车结构的变革营造了极大的空间，逐步成为研究和设计领域的热点。 相对于集中式电动汽车，分布式电动汽车具有以下几个方面的优势： 1、传统的由内燃机、变速器、差速器及车轮制动系统构成的车轮驱动系统及制动力控制系统，机械结构复杂，响应速度较慢，且受制动器、液压管路及电磁阀的时延等因素的影响，底盘动力学控制系统的实际时延可达50~100ms，这不仅使系统能耗有所增加，还大大限制了系统的实时控制效果。

分布式电动汽车采用电驱动底盘，车轮驱动力的控制可只由电动机及其控制系统完成，车轮制动力的控制可由电动机辅助液压制动系统完成。相对于传统汽车的动力系统，电动机及其控制系统不仅易于控制，而且具有更好的响应特性（如更高的响应精度和更快的响应速度），便于车辆动力学实时控制系统的应用，同时还可与制动能量回收系统结合，以减少能源消耗。 2、对于传统汽车，车轮驱动力及制动力难以实时、准确测量，多采用在试验室环境中对内燃机进行标定匹配所得的点火控制曲线图，通过查表方式估计车辆行驶过程中的驱动力。由于车辆动力总成和制动系统本身的响应时延及传动损失，这种估计方法往往带有较大的误差，增大了车辆动力学控制的难度，导致其控制系统的设计比较复杂，在很大程度上削弱了其应用效果。

四轮独立电驱动车辆是一种典型的分布式电动汽车，主要依靠电动机及其控制系统完成车轮驱动功能，并由电动机辅助液压制动系统完成制动功能。电动机及其控制系统可以通过测量诸如电动机内部的电压和电流等物理量对电动机的转矩和转速进行更为准确的实时估计，这就为车辆动力学控制提供了更为优质的执行机构输出反馈，使得先进的控制理论和控制方法能够在车辆动力学控制中加以应用，以实现车辆运动的精确控制。 3、分布式电动汽车在底盘布置上具有极大的灵活性，其能量源和驱动电动机之间可采用软电缆连接，摆脱了传统机械传动的设计约束，节省了成本和布置空间。其底盘系统传动效率也得到进一步提高，并且更易于扩展成为多轴或多轮独立电驱动的底盘系统。

多轴或多轮独立电驱动底盘系统可相对独立地对各车轮的驱动力和制动力进行灵活的分配和控制，非常易于在各种不同的驱动形式之间进行切换，以充分发挥和结合各种驱动形式的优势，甚至可以采用四轮独立电驱动车轮（产生互不相同的驱动力）的新型驱动形式，在不额外增加车辆动力学控制系统的情况下，实现多种车辆动力学控制功能，真正实现车辆动力学控制的电子化和主动化。 4、分布式驱动电动机可以通过电压、电流等状态特性表征其物理特性，因此分布式驱动电动机既是执行单元，也是信息单元。该信息单元可以准确反馈当前的轮边速度和驱动力矩，为车辆的多信息单元融合提供了良好的基础条件。

此外，分布式电动汽车具有多个独立可控的动力单元，这些动力单元可相对独立地实现各自的控制功能。这种冗余配置的结构十分有助于进行失效控制及各种不稳定状况下各车轮驱动力的协调控制。 总结： 分布式电动汽车能够很好地体现节能、安全、环保的汽车设计理念，代表着未来电动汽车发展的重要方向。分布式电动汽车驱动形式切换方便，其控制执行单元能实现快速精确的独立控制。

同时，电动汽车还实现了多信息单元融合，这些将会极大地改善分布式电动汽车的动力学控制效果。分布式电动汽车本身所具有的独特系统结构可以从整体上提升该类型车辆的动力学控制效果，从而有效改善车辆行驶的安全性和舒适性。