计与分析是提高电动汽车性能的重要手段之一。
另一方面，鉴于纯电动汽车主要性能指标是由最高车速、加速能力、爬坡能力和续航里程等来表征的，这些指标的高低直接与其动力传动系统优劣密切相关，因此，创新设计一类基于直驱AMT的传动系统，必定可以提高动力传动系统的性能。
本课题的来源是山东省重点研发项目——基于直驱技术的高效变速器关键技术研究与系统开发。本课题是针对纯电动汽车纯电动力输出的工作特性，创新设计一类基于直驱AMT的传动系统。
研究思路：
1.根据汽车理论以及相关论文，完成驱动电机的选型工作
2.根据材料力学知识，校核关键部位强度
3.对纯电动汽车传动系统的结构进行设计，应用CATIA软件建立总体方案的三维模型，应用CAD软件可以绘制二维工程图
第二章 方案设计
2.1 设计目标
针对纯电动汽车纯电动力输出的工作特性，创新设计一类基于直驱式AMT的传动系统。方案设计要遵循以下几个原则：
①保证纯电动汽车动力性的情况下，降低百公里能耗； ②电能的利用率尽可能最大化； ③关键部件强度要满足使用要求； ④设计结果要具有可实现性。
2.2 传动系统设计方案的比较分析与评估
2.2.1方案一：单电机传动系统传动方案
12M34 图2.1 单电机传动系统
图2.1注释：1-主减速器；2-变速箱；3-电源；4-电机控制器
现在最普遍的纯电动汽车单电机动力传动系统传动方案，其结构形式类似于内燃机汽车，它由一台电动机、变速器、电源以及电机控制器等组成。因为结构
形式类似于内燃机汽车，所以结构稳定，便于在原有汽车制造平台上进行生产制造。但是单电机传动系统由于对电动机的功率需求较大，因此电机尺寸较大、质量偏重等，这方面原因很大程度上限制了纯电动汽车的发展。
纯电动汽车在行驶时，存在很多种不同阶段，比如起步阶段、加速阶段、上坡阶段、匀速行驶阶段、下坡阶段、减速阶段、刹车制动阶段等，单电机传动系统很难进行电机和电动汽车动力性的匹配：
①如果电动汽车需要功率恒定，单电机无法同时满足电动汽车最高车速和动力性能的要求。
②要提高电动汽车整车的动力性能，只能通过提升电机功率，但是电机的比功率不变的，因此提高功率伴随着电机尺寸的变大，质量的上升，而且会使电压提高或者电流增大，乘车的安全性能下降，从而导致制造难度以及制造成本都上升。
电机的工作特性决定了电动机只有额定转速附近运行时才能有较高的效率，如果电动机可以一直在高效率区域运行，那么电动汽车的经济性能会大大升高。但是，由于纯电动汽车运行时工况比较复杂，单电机传动系统很难使电动机长时间的运行在电动机高效区域。纯电动汽车一般为了增加续航都会进行能量的回收，既在制动阶段以及下坡阶段将电动汽车的动能通过对电机倒拖转化为电能，储存在蓄电池中。理论上，要实现电能的全部回收，电机的瞬间电流会比较大，甚至远远超过电机的承受范围，因此一般情况下只能回收到20%的能量。而单电机传动系统运行在电机高效率区域外时效率很低，制动以及下坡阶段对能量的回收效率也很低，进一步降低了电动汽车的续航里程。
单电机传动系统虽然制造技术成熟，但是在对电动汽车续航里程要求越来越高的今天，单电机传动系统必然会被封存在电动汽车传动系统发展的历史长河中。
2.2.2 方案二：主电机+轮毂电机传动方案
此传动系统由一个主电机以及两个轮毂电机、一个电机控制器、变速箱、主减速器组成。方案布置图如图2.1所示：
图2.2方案一传动系统图示
图2.2注释: 1-主电动机；2-电机控制器；3-蓄电池；4-轮毂电动机；5-变速器；6-驱动桥
此传动方案是由主电机驱动前轮使电动汽车向前行驶，后轮的两个轮毂电机主要为电动汽车提供后备功率以及纯电动汽车在减速或者下坡时回收能量。电动汽车大负荷运行时，轮毂电机可以保护主电机，并且提供后备功率；减速以及下坡工况下，三个电机同时进行能量回收，提高能量利用率。
此方案评估分析：采用前轴驱动，后两轮轮毂电机辅助驱动的形式，一方面提高了电动汽车的后备功率，使驱动系统结构简单，但是同时也增加了轮毂的转动惯量使电动汽车的操控性能下降。另外轮毂电动机工作环境相对比较恶劣，容易受到温度、水、灰尘等多方面影响，因此密封方面有非常高的要求，还要考虑电机的散热问题。
2.2.3 方案三：双电机双轴驱动纯电动汽车
双电机双轴驱动电动汽车驱动系统是指纯电动汽车的前后桥都采用电机加驱动桥的形式组成一个驱动系统。电动机、减速器以及驱动桥组成一个整体，三部分的轴之前成平行关系，使驱动系统结构更加的紧凑。双电机双轴驱动纯电动
汽车结构简图如图2.3所示。
图2.3双电机双轴驱动电动汽车结构简图
该传动系统采用两台小功率的电动机分别对前轴和后轴进行驱动。采用两个小功率的电动机比采用单个功率值为两个小功率电机功率之和的电动机驱动车辆，可以在相同的车辆负荷下，提高单个小电动机的负荷率，进而提升电动车的工作效率，减少电动汽车的电能消耗，提升了电动汽车整车的续航里程。采用双轴驱动的形式，可以充分利用整辆电动汽车的重力产生附着力，提高电动汽车的整车附着利用率，能充分发挥电动汽车整车的驱动潜力，提升车辆的动力性。前后双轴同时进行再生制动，缩短电动汽车的制动距离，提高能量的回收率。
双电机双轴驱动可以提升电动汽车的能量利用率，增加电动汽车的续航里程，使经济性上升。双电机双轴可以提高电动汽车整车动力性，使电动汽车操控性能上升，增强驾驶质感。
2.4 本章小结
综上分析对比，确定了双轴双电机的驱动系统方案，但与方案三不同的是后轴为主电机驱动轴，动力从电动机发出后，经过直驱式两档AMT变速箱，然后到减速器及驱动轴再到后车轮；前轴为辅助电机，直接通过电机控制器控制，经减速装置和驱动轴驱动前轮。
本文设计研究的纯电动汽车传动系统简图如图2.4所示。