[發明專利]電動車輛的機電一體機

在審

• 申請號: 201710888141.5
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107891761A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 亞力杭德羅·阿亞拉;弗朗西斯科·哈維爾·坤脫羅·佩雷斯;魯本·奧喬亞
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L11/16
• 分類號: B60L11/16;B60L11/18
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 回旋

技術領域

本公開大體上涉及電動車輛的機電一體機(electromechanical integrated machine，EIM)。更具體地，本公開涉及將內部和外部轉子各自連接到車輪和飛輪以更有效地回收能量并且提高電動車輛的整體效率的EIM系統。

背景技術

減少車輛中燃料消耗和排放的必要性是眾所周知的。因此，正在開發減少或完全消除對內燃機依賴的車輛。為此目的，電動車輛是一種正在開發中的車輛類型。通常，電動車輛與常規機動車輛不同，因為它們由一個或多個電池供電的電機選擇性地驅動。相反，傳統的機動車輛完全依靠內燃機來驅動車輛。業內已經做出了不斷提高電動車輛的燃料經濟性和電動里程的努力。

發明內容

一種根據本公開的示例性方面的機電一體機(EIM)包括連接到車輪的內部轉子和連接到飛輪的外部轉子。

在前述EIM的另一非限制性實施例中，存在連接到第二車輪的第二內部轉子和連接到飛輪的第二外部轉子，并且其中外部轉子和內部轉子協作以提供馬達模式、發電機模式、作為制動器的扭矩轉換器模式、和作為功率增強器的扭矩轉換器模式。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于馬達模式時，在外部和內部轉子之間產生電磁正扭矩，以在飛輪制動時驅動車輪。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于發電機模式時，將行車制動器施加到車輪；并且在外部和內部轉子之間產生電磁負扭矩，以將飛輪能量傳遞到電池。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當在作為制動器的扭矩轉換器模式時，在外部和內部轉子之間產生電磁負扭矩，使得內部轉子制動車輪，同時使外部轉子加速飛輪，以將車輛慣性能量傳遞到飛輪。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于作為功率增強器的扭矩轉換器模式時，在外部和內部轉子之間產生電磁正扭矩，使得存儲在飛輪和電池中的能量都用來加速車輪。

一種根據本公開的示例性方面的電動車輛包括與第一車輪相關聯的第一EIM、與第二車輪相關聯的第二EIM、具有為第一和第二車輪提供動力的能量的電池、和在制動期間從第一和第二EIM接收能量的飛輪。每個EIM包括連接到各自的第一或第二車輪的內部轉子和連接到飛輪的外部轉子。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，外部轉子通過差速器連接到飛輪。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，差速器橫向定位在第一和第二EIM之間，并且其中飛輪被定位成在垂直方向上至少部分地延伸到差速器下方以降低車輛重心。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，內部轉子通過各自的第一和第二齒輪組連接到第一和第二車輪。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，電動車輛包括控制單元，該控制單元配置為操作第一和第二EIM以提供馬達模式、發電機模式、作為制動器的扭矩轉換器模式、和作為功率增強器的扭矩轉換器模式。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于馬達模式時，在外部和內部轉子之間產生電磁正扭矩，使得電池提供能量以驅動第一和第二車輪，同時使飛輪制動。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于發電機模式時，將行車制動器施加到第一和第二車輪；并且在外部和內部轉子之間產生電磁負扭矩，以將飛輪能量傳遞到電池。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于作為制動器的扭矩轉換器模式時，在外部和內部轉子之間產生電磁負扭矩，使得內部轉子制動第一和第二車輪，同時外部轉子加速飛輪，以將車輛慣性能量傳遞到飛輪。

在任何前述EIM的另一非限制性實施例中，當處于作為功率增強器的扭矩轉換器模式時，在外部和內部轉子之間產生電磁正扭矩，使得存儲在飛輪和電池的能量都用于加速第一和第二車輪。

一種根據本公開的示例性方面的方法包括：將第一EIM與第一車輪相關聯；將第二EIM與第二車輪相關聯；將電池設置為向第一和第二車輪提供動力；和在制動期間將能量從第一和第二EIM傳遞到飛輪，其中每個EIM包括連接到各自的第一或第二車輪的內部轉子和連接到飛輪的外部轉子。

在前述方法的另一非限制性實施例中，該方法包括操作第一和第二EIM以提供馬達模式、發電機模式、作為制動器的扭矩轉換器模式和作為功率增強器的扭矩轉換器模式。