电动机给车辆的转矩矢量分配提供了新的可能性，但是，OPTIMUMG公司却提出，必须解决该系统对轮胎性能影响问题。

转矩矢量分配

转矩矢量分配在汽车刚出现时就有，它是通过使用差速器实现的。为了实现安全和操控目标，在两个或多个车轮之间，必须控制驱动力和制动力的分配。而在车辆中引入电子稳定控制系统（ESC）和主动差速器之后，则大大地增加了车辆动力学研究者以更大自由度控制转矩分配的能力。

在四轮汽车上，八种轮胎力量和四种轮胎力矩作用于汽车重心导致产生了偏航力矩，于是诱导出偏航加速，使车辆改变方向。电子稳定系统通过调节单个车轮的制动压力，帮助驾驶员控制车辆。这样做的结果就是，使得偏航力矩改变，偏航加速度改变，最终改变车辆的偏航速率和方向。在这种情况下，使用电动机的主要优点是，既可以产生驱动转矩，又可以产生制动转矩，增加了可以获得的偏航力矩范围。

由于在一个电动机上回收的能源可用于驱动另外一个电动机，所以，这个过程具有很高的能源效率（在使用电子稳定系统的情况下，能源被浪费掉了，因为在制动系统里，能源被转换成热量）。电动机提供的转矩控制越精确，意味着在从中心到“有限”运行过程中，可以无缝控制汽车偏航动力学（见图1）。

操控调试的新途径

操控调试一辆汽车，一般包括调整三个参数：轮胎垂直负荷分配（通过质量分配、弹簧、减振器和防滚杆）、轮胎校准（如通过弹性运动特性对前束和外倾角校准）和轮胎力及其力矩特性（通过轮胎结构和充气压力校准）。如果想改变这些参数，可以通过改变轮胎力量和力矩的分配大小，从而改变偏航力矩。

采用OptimumDynamics车辆动力学模拟仿真软件，对在后桥上配备两台电动机的一辆中型乘用车（每台电动机额定转矩为500Nm）进行模拟仿真，对这些传统调试参数的影响与将来转矩矢量分配的可能性（见图2）进行评估比较。理论上讲，转矩矢量分配对操控的影响在数量上要比改变其他典型底盘参数带来的影响大一些。这表明转矩矢量分配可用作汽车操控的主要调试手段。

对转矩矢量分配所进行的研究，多半将重点放在控制算法上。在确定具体时间里驱动转矩和制动转矩应该如何进行分配和有效地解释驾驶员希望车辆做些什么的时候，这些算法是必须的。不管所用的控制算法种类如何，为了改变转矩矢量行为并随之改变车辆操控特性，一般只需要几行软件代码即可。这种方法被成功地用于航空航天工业。对于日常驾驶人员来说，在几秒钟内，将汽车的操控性从微型旅行车操控性改变成运动汽车的操控性，其使用频率是相当有限的。其应用潜在可能性，是在车辆动力学开发和降低成本方面。

底盘安装软件

由于转矩矢量分配可以大大地改变车辆操控性，车辆动力学研究者在驾乘和操控之间面临的许多难题被解决了。为了满足舒适性目标和性能目标，挑选诸如轮胎、轴套和减振器等悬架零部件大都是一件轻而易举的事情。采用转矩矢量分配，可以根据驾乘技术要求，选择更多的硬件，然后依靠转矩矢量分配满足操控和性能的要求目标。这种理念可以进行扩展。例如，重量分布不理想的车辆或组装惯量进行了折中妥协的车辆仍然可以正确地进行操控，从而开启了多种车辆布局的可能性，而这种可能性从传统动力学角度来看，是不可行的，但是，从设计、安全、效用和组装角度来看，却是理想的。

从成本角度看，使用转矩矢量分配达到操控目标，意味着从入门到高性能的所有模型修整等级都可使用同样车辆动力学硬件。从而减少了变形，简化了制造工作，节省了总体成本。从车轮动力学的角度看，不同版本之间的惟一区别点是转矩矢量分配系统的不同调试方法，其产生的结果介乎于枯燥乏味的驾乘经验和非常轻便的操控特性之间。原始设备制造商们成功地使用类似方法，通过软件获取不同动力输出，对发动机进行区分，与此同时保持多数硬件的一致性。

由此可知，转矩矢量分配方法将会是车辆动力学的突破；但是，尽管其有着极大的潜力，仍然存在着不少挑战难题。其中之一便是轮胎，轮胎负责将来自传动系的驱动力和制动力转换成纵向路面接触力。

轮胎扮演着关键角色

回头再看模拟仿真研究， 转矩矢量分配对前后桥的影响是可以进行评估的。通过观看内外轮之间的某一给定转矩分配产生多少偏航力矩（见图3），可观察到前后桥之间的差别。可以得出的一个结论是，前桥的转矩矢量分配在产生转向不足（偏航力矩缺少）方面比较好，而后桥的转矩矢量分配更加适合于产生转向过度（偏航力矩太大）。

这方面的原因可以用轮胎力和力矩性能予以解释。一个轮胎要产生纵向力，轮胎需要在纵向方向上滑移（滑移率），纵向滑移导致横向力减少（见图4）。当转矩矢量分配发生于车桥上时，那个车桥的横向力就减少。当试图在前桥上采用转矩矢量分配生成过度转向时，纵向力将产生过度转向偏航力矩。但是， 与此同时，由于滑移率的增加（见图5），车桥上的横向抓力减少，造成偏航力矩的减少（引发转向不足）。虽然净偏航力矩产生更大的转向过度，但是，效率降低了。

需要考虑的其他方面，是轮胎的能源效率和轮胎的磨损以及它们如何受到转矩矢量分配的影响。轮胎需要滑移，才能产生力量，当滑移发生时，能量作为热量散失掉，由于摩擦损耗的增加，车辆的总体能源效率降低了。研究还表明，轮胎的滑动能量与轮胎磨损有着很大关联。因此，大量使用转矩矢量分配将增加车辆的能源消耗、加速轮胎的磨损。

为了充分了解矢量分配对轮胎磨损的影响，对一辆高性能汽车在赛道上进行了模拟仿真。对有转矩矢量分配和无转矩矢量分配的所有四个轮胎的总轮胎滑动能量进行了计算（见图6）。结果表明，转矩矢量分配增加了19%的轮胎滑动能量，导致轮胎的过快磨损。解决该问题的方案是，使用滑移刚性增加的轮胎（产生同样的力需要较少的滑移）。要增加滑移刚性，需要改变轮胎结构，改变轮胎结构也将增加轮胎的垂直刚性，导致轮胎的乘驾舒适性和耐久性能恶化。显然，对生产制造商而言，开发更加适合于转矩矢量分配应用的新设计则更为实际。

结论

通过部分将乘驾和操控要求脱钩分开，同时节省成本，将电气转矩矢量分配作为车辆动力学的使用工具，在这方面是存在着机遇的。但是，在前进的道路，也还存在着超越电动机和电池的挑战难题。轮胎扮演着重大角色，轮胎磨损的增加是人们的一个主要关注点，需要轮胎生产制造商投入重点的开发力量。