[发明专利]电动车辆的机电一体机

说明书

技术领域

本公开大体上涉及电动车辆的机电一体机(electromechanical integrated machine，EIM)。更具体地，本公开涉及将内部和外部转子各自连接到车轮和飞轮以更有效地回收能量并且提高电动车辆的整体效率的EIM系统。

背景技术

减少车辆中燃料消耗和排放的必要性是众所周知的。因此，正在开发减少或完全消除对内燃机依赖的车辆。为此目的，电动车辆是一种正在开发中的车辆类型。通常，电动车辆与常规机动车辆不同，因为它们由一个或多个电池供电的电机选择性地驱动。相反，传统的机动车辆完全依靠内燃机来驱动车辆。业内已经做出了不断提高电动车辆的燃料经济性和电动里程的努力。

发明内容

一种根据本公开的示例性方面的机电一体机(EIM)包括连接到车轮的内部转子和连接到飞轮的外部转子。

在前述EIM的另一非限制性实施例中，存在连接到第二车轮的第二内部转子和连接到飞轮的第二外部转子，并且其中外部转子和内部转子协作以提供马达模式、发电机模式、作为制动器的扭矩转换器模式、和作为功率增强器的扭矩转换器模式。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于马达模式时，在外部和内部转子之间产生电磁正扭矩，以在飞轮制动时驱动车轮。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于发电机模式时，将行车制动器施加到车轮；并且在外部和内部转子之间产生电磁负扭矩，以将飞轮能量传递到电池。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当在作为制动器的扭矩转换器模式时，在外部和内部转子之间产生电磁负扭矩，使得内部转子制动车轮，同时使外部转子加速飞轮，以将车辆惯性能量传递到飞轮。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于作为功率增强器的扭矩转换器模式时，在外部和内部转子之间产生电磁正扭矩，使得存储在飞轮和电池中的能量都用来加速车轮。

一种根据本公开的示例性方面的电动车辆包括与第一车轮相关联的第一EIM、与第二车轮相关联的第二EIM、具有为第一和第二车轮提供动力的能量的电池、和在制动期间从第一和第二EIM接收能量的飞轮。每个EIM包括连接到各自的第一或第二车轮的内部转子和连接到飞轮的外部转子。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，外部转子通过差速器连接到飞轮。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，差速器横向定位在第一和第二EIM之间，并且其中飞轮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车辆重心。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，内部转子通过各自的第一和第二齿轮组连接到第一和第二车轮。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，电动车辆包括控制单元，该控制单元配置为操作第一和第二EIM以提供马达模式、发电机模式、作为制动器的扭矩转换器模式、和作为功率增强器的扭矩转换器模式。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于马达模式时，在外部和内部转子之间产生电磁正扭矩，使得电池提供能量以驱动第一和第二车轮，同时使飞轮制动。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于发电机模式时，将行车制动器施加到第一和第二车轮；并且在外部和内部转子之间产生电磁负扭矩，以将飞轮能量传递到电池。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于作为制动器的扭矩转换器模式时，在外部和内部转子之间产生电磁负扭矩，使得内部转子制动第一和第二车轮，同时外部转子加速飞轮，以将车辆惯性能量传递到飞轮。

在任何前述EIM的另一非限制性实施例中，当处于作为功率增强器的扭矩转换器模式时，在外部和内部转子之间产生电磁正扭矩，使得存储在飞轮和电池的能量都用于加速第一和第二车轮。

一种根据本公开的示例性方面的方法包括：将第一EIM与第一车轮相关联；将第二EIM与第二车轮相关联；将电池设置为向第一和第二车轮提供动力；和在制动期间将能量从第一和第二EIM传递到飞轮，其中每个EIM包括连接到各自的第一或第二车轮的内部转子和连接到飞轮的外部转子。

在前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括操作第一和第二EIM以提供马达模式、发电机模式、作为制动器的扭矩转换器模式和作为功率增强器的扭矩转换器模式。