直驅(qū)輪轂電機(jī)（如圖5）轉(zhuǎn)子部分直接連接輪轂軸承及輪輞，電機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪轉(zhuǎn)速相同，無傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。直驅(qū)輪轂電機(jī)有著結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、無傳動(dòng)損耗，總成最高效率點(diǎn)優(yōu)于減速方案，但是缺少減速增扭裝置，導(dǎo)致電機(jī)本體尺寸過大，成本高，永磁體退磁風(fēng)險(xiǎn)更大，部分采用外轉(zhuǎn)子方案的輪轂電機(jī)，密封線速度高，難度大。另外由于直驅(qū)輪轂電機(jī)方案會(huì)侵占傳統(tǒng)制動(dòng)盤空間，因此如何對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)也是直驅(qū)輪轂電機(jī)應(yīng)用的主要難點(diǎn)。直驅(qū)輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)型，另控制器具備集成在簧下的可能性更大，采用這種集成式控制器的輪轂電機(jī)釋放機(jī)艙空間，解放整車造型的優(yōu)勢(shì)更加明顯。

圖5 典型的直驅(qū)輪轂電機(jī)（Protean PD18）

3.1.4 布置結(jié)構(gòu)對(duì)整車底盤影響

（1）典型的直驅(qū)輪轂電機(jī)，需要對(duì)傳統(tǒng)盤式制動(dòng)器進(jìn)行較大改動(dòng)或進(jìn)行創(chuàng)新式設(shè)計(jì)（如圖6）。懸架的上下控制臂及轉(zhuǎn)向拉桿與電機(jī)支架的連接點(diǎn)多集中于輪轂軸心附近。

圖6 典型的直驅(qū)輪轂電機(jī)前懸架布置圖（Protean PD18電機(jī)）

（2）典型的減速輪轂電機(jī)，基本對(duì)傳統(tǒng)底盤進(jìn)行避讓設(shè)計(jì)（如圖7）。多采用傳統(tǒng)制動(dòng)盤，懸架的上下控制臂及轉(zhuǎn)向拉桿與電機(jī)支架的連接點(diǎn)相對(duì)于傳統(tǒng)底盤的改動(dòng)量也遠(yuǎn)小于直驅(qū)輪轂電機(jī)。

圖7 典型的減速輪轂電機(jī)前懸架整車布置（NTN輪轂電機(jī)）

3.2 輪轂電機(jī)帶來的性能革新

輪轂電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)左右輪/前后輪獨(dú)立控制，所以，可以通過控制電機(jī)扭矩來提升ABS、TCS、ESC的性能水平。并且由于電機(jī)的高響應(yīng)性，接近零延遲響應(yīng)的特性可以實(shí)現(xiàn)車輛敏銳的控制，輪轂電機(jī)給整車性能的影響也是巨大的，主要是對(duì)性能的6大方面帶來好處，詳見表2，典型的輪轂電機(jī)控制平臺(tái)與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)總成控制平臺(tái)對(duì)比見圖8。

3.2.1 縮短制動(dòng)距離

由于采用電機(jī)控制幾乎沒有延遲，側(cè)滑控制精度大大提升，可以縮短停止距離，在50km/h車速，摩擦系數(shù)μ≈0.1路面上時(shí)，如圖9所示，集成輪轂電機(jī)的制動(dòng)距離縮短了6m，占7%左右。

圖9 典型的輪轂電機(jī)控制平臺(tái)與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)總成控制平臺(tái)制動(dòng)性能對(duì)比

3.2.2 降低對(duì)液壓制動(dòng)器的需求

由于電機(jī)本身也能產(chǎn)生制動(dòng)力，因此油壓制動(dòng)分擔(dān)的部分也可以減小。并且，輪端的電機(jī)控制沒有延遲，制動(dòng)起效延遲也會(huì)減?。▓D10）。

圖10 典型的輪轂電機(jī)與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)總成制動(dòng)力分配對(duì)比

3.2.3 輪轂電機(jī)對(duì)整車牽引力控制系統(tǒng)的影響

由于輪轂電機(jī)的高響應(yīng)性特性以及能夠區(qū)別與傳統(tǒng)動(dòng)力總成，可以左右輪分別控制的特征，在理論上可以提高低附路面的汽車加速性能。并且通過左右輪單獨(dú)控制，可以使得整車的平擺變化減少，從而使車輛可以更加穩(wěn)定的直線行駛。在0～100km/h加速過程中，在摩擦系數(shù)μ≈0.1路面上時(shí)，如圖11所示，集成輪轂電機(jī)整車的所需時(shí)間少用0.5秒，占加速性能3%左右。

圖11 典型的輪轂電機(jī)平臺(tái)與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)總成平臺(tái)直線加速性能對(duì)比

3.2.4 集成輪轂電機(jī)，可以補(bǔ)正不足轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向

如圖12，在轉(zhuǎn)向不足的過程中，整車控制系統(tǒng)通過給右后側(cè)輪胎分配扭矩，可以驅(qū)動(dòng)整車沿著右側(cè)正確道路行駛。在轉(zhuǎn)彎過度危險(xiǎn)的過度轉(zhuǎn)向過程中，給右后側(cè)輪胎分配扭矩，可以驅(qū)動(dòng)整車沿著左側(cè)正確道路行駛。

圖12 依靠扭矩矢量控制改善整車轉(zhuǎn)向性能