CN101304894A - 车辆驱动系统 - Google Patents

车辆驱动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101304894A
CN101304894A CNA2006800418209A CN200680041820A CN101304894A CN 101304894 A CN101304894 A CN 101304894A CN A2006800418209 A CNA2006800418209 A CN A2006800418209A CN 200680041820 A CN200680041820 A CN 200680041820A CN 101304894 A CN101304894 A CN 101304894A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
vehicle
brake
electrical motor
brake disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800418209A
Other languages
English (en)
Inventor
保罗·埃文斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evans Electric Pty Ltd
Original Assignee
Evans Electric Pty Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2005906181A external-priority patent/AU2005906181A0/en
Application filed by Evans Electric Pty Ltd filed Critical Evans Electric Pty Ltd
Publication of CN101304894A publication Critical patent/CN101304894A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/02—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
    • H02K49/04—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type
    • H02K49/046—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type with an axial airgap
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/28—Eddy-current braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/104—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with eddy-current brakes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的电力驱动系统；该驱动系统包括位于车辆至少一个车轮处的电动机；电动机包括电场源，该电场源适合于在与车辆车轮相结合的制动盘中产生转动扭矩。在一种可选形式中，提供了一种向车辆的车轮加载扭矩的方法；该车轮具有与其机械方式相结合的制动盘；所述方法包括利用该转子作为电动机转子，从而使所述转子执行盘式制动和电动机转子的双重功能。

Description

车辆驱动系统
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的电力驱动系统，更具体地，涉及集成驱动、再生制动和车辆控制系统。
背景技术
运输系统大程度上依赖内燃机，为寻求新的替代方式，研究的最新关注点在于电动车和混合动力车。已知有多种应用于车辆的电动机结构，但常常要求车辆在一个或多个电动机和驱动轮之间建立传动系统。
这种现有系统的另一缺点在于，其通常不提供结合有车辆控制的现代安全装置和便利装置(诸如防抱死制动、牵引力控制、巡航控制)的集成系统。
本发明的目的是一定程度解决或改善上述的不足。
注意：
1.在本说明书中使用术语“包括”(及其语法变化)，其含有“具有”或“包含”等的意思，而不是“仅由……构成”的意思。
2.在本发明背景部分中对现有技术进行讨论，并不是承认在其中讨论的任何信息皆为可引用的现有技术、或者是在任何国家本领域技术人员公知的常识。
发明内容
根据本发明一种概括形式，提供一种用于车辆的电力驱动系统；该电力驱动系统包括位于车辆至少一个车轮处的电动机；该电动机包括电场源，该电场源适合于在与车辆车轮相结合的制动盘中产生转动扭矩。
优选地，电动机包括电磁线圈对形式的电场源，其中各线圈对的对应线圈布置在车轮制动盘的相对侧。
优选地，向电磁线圈供给可变频率交流电；该交流电是从蓄电池电源经由逆变器供给的。
根据本发明另一种概括形式，提供一种用于车辆的电力驱动系统；该驱动系统包括位于车辆各车轮处的电动机；各电动机适合于向车辆各车轮的制动盘提供转动扭矩。
优选地，各电动机包括电磁线圈对，其中线圈对的对应线圈布置在车轮制动盘的相对侧。
优选地，向电磁线圈供给可变频率三相交流电；该交流电是从蓄电池电源经由逆变器供给的。
优选地，经由微处理器控制的逆变器，向各电动机单独供给可变频率三相交流电。
优选地，制动盘是盘式制动系统的标准制动盘；该制动盘安装在车辆各车轮的轮毂处。
优选地，制动盘包括环状叠片铁心(toroidal laminated core)，其中含有径向布置的铜或铝梯形杆，以形成鼠笼状。
优选地，线圈对以串连或并联方式连接；向线圈对供给同相的三相交流电。
优选地，线圈对包括三对线圈，线圈布置在制动盘的弧形内。
优选地，电动机适合于取代标准液压盘式制动钳。
优选地，电动机大小与液压盘式制动钳的相似；电动机适合于安装至液压盘式制动钳的安装位置。
优选地，各车轮的转动速度和方向是三相交流电的可变频率和相位的函数。
优选地，在三相交流电的两相布置为第一相位配置时，电动机转动扭矩的方向在第一前进方向推进车辆。
优选地，在三相交流电的两相布置为第二相位配置时，电动机转动扭矩的方向是反向的。
优选地，在可变频率低于与转动速度相匹配的频率时，引起车辆的制动。
优选地，制动是适合于使蓄电池电源再充电的再生制动。
优选地，在转动方向与相位相匹配、但可变频率处于与车轮转动速度相匹配的频率与0Hz之间时，将第一可变制动力施加于制动盘。
优选地，当转动方向与由两相的布置所表示的方向相反，并且可变频率大于0Hz时，将第二可变制动力施加于制动盘。
优选地，通过与车辆制动踏板相连接的电位计，对第一可变制动力和第二可变制动力进行控制。
优选地，各车轮的转动速度由传感器进行监测。
优选地，在传感器记录异常的转动速度时，各微处理器适合于向第二可变制动力施加防抱死制动特性。
优选地，车辆的转向角度由传感器进行监测。
优选地，各微处理器适合于向位于车辆相对侧的车轮施加以传感器(监测各车轮的转动速度和转向角度)输入的函数形式的变化的转动扭矩。
根据本发明的又一概括形式，提供一种向车辆的车轮加载扭矩的方法；车轮具有与其机械方式相结合的制动盘转子；上述方法包括利用该转子作为电动机转子，从而该转子执行盘式制动和电动机转子的双重功能。
根据本发明的又一概括形式，提供一种通过向车辆制动盘可变频率三相交流电来向上述制动盘提供转动扭矩的方法。
优选地，将可变三相交流电供给安装在各制动盘处的线圈。
优选地，从蓄电池电源，经由受微处理器控制的IGBT逆变器，供给可变三相交流电。
优选地，电动机适合于提供再生制动；再生电动适合于给蓄电池电源提供充电。
优选地，上述方法包括以下步骤：
(a)监测各车轮的转动速度，
(b)改变输给制动盘的转动扭矩，所述转动扭矩作为上述转动速度的函数。
附图说明
下面参照附图说明本发明的实施方式，其中：
图1是根据本发明优选实施方式的电动机驱动和制动装置的示意性侧视图；
图2是图1所示电动机驱动和制动装置的示意性轴测图；
图3是应用于车辆的驱动系统的主要部件的示意图；以及
图4是根据本发明实施方式的电动机驱动和制动装置的一种实施例的电气示意图。
具体实施方式
第一优选实施方式
在优选实施方式中，本发明提供一种轮内电动机，其可以向车辆的各车轮提供独立的电力直接驱动和制动。这种电动机允许单个系统提供四轮驱动、牵引力控制、再生制动、涡流制动、防抱死制动、车辆稳定性控制、以及电子制动力分配(制动偏刹)。这种系统还可以结合有智能巡航控制和避开撞击。
轮内电动机基于直线感应电动机原理。在这种情况下，将三相交流电引入圆盘以产生转动。参照图1至图3，在车辆驱动系统的电动机10的这种优选实施方式中，圆盘或者转子12可以是标准的机动车制动盘，这种制动盘安装在车辆各车轮中围住各轮毂(未示出)的标准位置。多个线圈A、B和C安装为由气隙隔开面对制动盘的各侧。三相交流感应电动机的原理是周知的，其中：向缠绕在电动机外周的铜线施加三相转变(moving)交流电，在电动机转子内产生涡流，将电能转换为转动扭矩。
对于根据本发明优选实施方式的这种轮内电动机10，可以使用少至3对电磁线圈A、B和C，以在制动盘12中产生三相涡流，从而将电能转换为转动扭矩。优选的是，在圆盘各侧分别安装3个线圈，这些线圈彼此相对且被圆盘隔开。在图1和图2的六个线圈的布置中，直接彼此相对的线圈对一般以同相连接成串连或者并联。因为可以使用相对较少数量的线圈，所以电动机不会有绕圆盘周向360度安装的大量线圈，电动机10可以是紧凑的，并且在尺寸上可与液压制动钳相当。一般而言，在任意时刻(at any one time)，少半个圆盘周长都处在线圈的感应场内。所以，可使用相同的安装凸耳和螺栓，用这种电动机10改装替代车辆上的液压制动钳，从而向各车轮提供制动和驱动扭矩。
由微处理器控制的IGBT逆变器16从直流蓄电池电源14以三相波形向线圈提供最大值为336伏的可变交流电。微处理器内的固件控制IGBT逆变器的配置和切换定时，以将来自蓄电池电源的直流电转换成可变频率的三相交流电，提供给面对轮内制动盘的电磁线圈。
通过改变交流电的波形频率，改变与车轮速度成正比的电动机速度。零Hz(每秒周期数)代表电动机速度为零。响应于加速踏板输入，频率增大从而增大电动机速度，并提供用于车辆加速的扭矩。一旦处在某一速度，频率减小将提供再生制动扭矩。随着制动踏板输入的请求，电动机速度与逆变器频率之间的差异越大，再生制动扭矩越大，且再生电流回流以再充电蓄电池电源。增大的制动踏板输入达到预定点，使频率减小到零Hz，停止再生电流并使用DC直流电，从而停止电动机。制动踏板输入的进一步增大(以向车轮电动机施加更大的制动力)导致通过交换两相使三相AC信号反向，以及，施加增大的频率，以提供达到并等于电动机最大扭矩的涡流制动。车辆倒车也是通过交换同样的两相以使电动机反转而实现的。响应于车轮速度传感器输入和其他参数，通过在再生频率与DC和涡流制动频率之间范围内的高速频率调制，提供防抱死制动功能。根据微处理器的频率，制动调制每秒可以调整超过50,000次。
如果各轮内电动机设置有专用IGBT逆变器，如图3所示，那么，可以针对各电动机独立控制电动机扭矩。各车轮具有车轮速度传感器时，如防抱死制动系统中通常使用的常规霍尔效应传感器，这提供了闭环回馈，以使用于驱动和制动的防滑牵引力控制更方便。进一步将多轴加速计数据输入微处理器，在高性能紧急制动算法之外，还可以实现侧向稳定性控制。进一步将车辆前方安装的距离测量装置(如声纳/雷达)输入微处理器，能够基于所选择的跟随车辆之间所要求的接近程度，以精细制动和加速控制实现智能巡航控制，并能与用于输入紧急制动和防撞算法的加速计组合使用。进一步向微处理器输入转向车轮角度，可以向车辆稳定性算法提供输入，以及，与加速计输入一起提供主要输入，从而，通过调节向各车轮独立施加的制动或驱动模式的频率、或再生扭矩，在转弯时提供内外车轮之间速度差不同的增强的转弯性能。
第二优选实施方式
在这种优选实施方式中，车辆驱动系统仍包括：用于车辆各车轮的电动机、控制系统、以及电源。最好经由受微处理器控制的分开的IGBT逆变器，将由蓄电池电源供给的DC电能以调频交流电的形式供给各独立的车轮电动机。
同样，在本实施方式中，微处理器适合于接收不同的传感器输入，以监测车轮转动、转动差、加速和制动踏板状态、以及转向车轮角度。其他输入可以包括巡航控制设定和碰撞检测装置。
各车轮处的电动机可以描述为双边直线感应电动机，其中使定子弯曲成180度，并在轴向通量方向产生对转子圆盘的电磁感应。在本实施方式中，定子铁心是叠片式的，并且可以由切成两半以形成两个180度弧形的叠片钢的环状绕组构成。线圈绕组置于叠片铁心的槽中。
与前面一样，圆盘可以是安装在各车轮轮毂处的标准位置中的标准铸铁机动车制动盘。然而，为使功率最大化，也可以用这样一种圆盘取代标准制动盘，该圆盘结合有环状叠片铁心，铁心内包含有径向布置的铜或铝梯式杆，以形成鼠笼状。
参照图4说明上述布置的基本电气示意。在这种情况下，转子12形成电动机10的一部分。更具体地，盘式制动转子12形成电动机10的转子。如图4中的截面所示，线圈50、51以相对的关系布置在制动盘12两侧。为了对安装有盘式制动转子的车轮(未示出)进行直接驱动(positive drive)、或者可选择地向该车轮施加直接制动力(positive braking force)，将来自电能单元52的适当驱动波形供至线圈50、51，从而在制动盘12中产生扭矩。转子12可以采用本说明书中先前所描述的任何一种形式。类似地，线圈50、51也可以以前一实施方式所描述的方式进行布置。
由来自微处理器54的控制信号53，驱动电能单元52。微处理器54得到来自I/O单元55的输入。控制输入可以包括如先前描述的来自车轮的传感器输入56、和/或可以包括来自发动机控制器56的输入(尤其在混合动力系统例如汽油/电力的情况下)。再如先前所描述的那样，也可以输入制动踏板位置58。
为了获得对电能单元52的适当控制，通常将一种程序存储于存储器57中，以向微处理器54提供指令。
应用
显然，上述系统提供了一种用于车辆的非常灵活的驱动系统。在各车轮处使用独立受控电动机，允许使用复杂的电子输入，以提供驱动和制动扭矩、防抱死制动、巡航及牵引力控制的多种功能。另外的特点在于本发明的驱动系统可以加装于所有盘式制动车辆底盘的标准悬架。
尽管上述实施方式针对制动盘安装在轮毂处的悬架制动系统，但可以理解，本发明的电动机和驱动系统同样可以应用于内侧盘式制动系统的圆盘。
类似地，尽管主要实例讨论了全轮驱动的纯电池/电力系统，但该原理也可以应用于混合动力汽油或柴油/电力系统。此外，也可用于只有部分车轮受驱动的情况。例如，在车辆只有两个前轮驱动或两个后轮驱动的一些应用中也可以应用本发明。在摩托车的情况下可以驱动任一个或两个车轮。
以上描述只是本发明的一些实施方式，对本领域技术人员而言，可以对上述实施方式进行多种修改和改进，而不偏离本发明的目的、精神和范围。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于车辆的电力驱动系统；所述车辆在至少一个车轮处具有制动盘；所述驱动系统包括在所述车辆的所述至少一个车轮处的电动机；经由电磁场产生与制动盘转动方向同向或反向行进的涡流，所述电动机适合于向所述车辆至少一个车轮的制动盘提供转动扭矩。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电动机包括电磁线圈对，其中各所述电磁线圈对的对应线圈布置在所述车轮的制动盘的相对侧。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，向所述电磁线圈供以可变频率的三相交流电；从蓄电池电源经由逆变器供给所述交流电。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的系统，其中，通过由微处理器控制的逆变器，向各所述电动机单独供给所述可变频率的三相交流电。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的系统，其中所述制动盘是盘式制动系统的标准制动盘；所述制动盘安装在所述车辆各车轮的轮毂处。
6.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的系统，其中，所述制动盘包括环状叠片铁心，所述制动盘内含有径向布置的铜或铝梯形杆，以形成短路式导电杆。
7.根据权利要求2至权利要求6中任一项权利要求所述的系统，其中所述线圈对以串连或并联方式连接；向所述线圈供给同相的所述三相交流电。
8.根据权利要求2至权利要求7中任一项权利要求所述的系统，其中所述线圈对包括三对或更多对线圈；在定子具有始端和末端的双边型直线感应电动机配置中，所述线圈布置在所述制动盘的弧形内。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项权利要求所述的系统，其中所述电动机适合于取代标准液压盘式制动钳。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述电动机大小与所述液压盘式制动钳的相似；所述电动机适合于安装至所述液压盘式制动钳的安装位置。
11.根据权利要求3至权利要求10中任一项权利要求所述的系统，其中，安装有电动机的所述车辆的各车轮的转动速度和方向独立于其他安装有电动机的车轮的转动速度和方向，并且，各车轮的转动速度和方向是所述三相交流电的所述可变频率和调制及相位的函数。
12.根据权利要求3至权利要求11中任一项权利要求所述的系统，其中，所述三相交流电的两相布置为第一相位配置时，所述电动机的转动扭矩方向在第一前进方向推进所述车辆。
13.根据权利要求3至权利要求11中任一项权利要求所述的系统，其中，所述三相交流电的所述两相布置为第二相位配置时，所述电动机的转动扭矩方向是反向的。
14.根据权利要求11至权利要求13中任一项权利要求所述的系统，其中，所述可变频率低于与所述转动速度相匹配的频率时，引发所述车辆的制动。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述定子内行波相对于制动盘转动速度的转差角为负时，所述制动是适合于使所述蓄电池电源再充电的再生制动。
16.根据权利要求11至权利要求15中任一项权利要求所述的系统，其中，当所述转动方向与所述相位相匹配，但是所述可变频率处于与所述车轮转动速度相匹配的频率与0Hz之间时，第一可变制动力施加于所述制动盘；在由微处理器输入控制的所述定子行波频率与所述制动盘转动频率之间的负转差率越大，得到的制动扭矩越大。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，通过微处理器控制的调制，可将直流电供给所述定子线圈，以使所述车辆完全停止。
18.根据权利要求11至权利要求17中任一项权利要求所述的系统，其中，当所述转动方向与由所述两相布置所表示的方向相反，并且所述可变频率大于0Hz时，将第二可变制动力施加于所述制动盘，从而，提高反极性频率，使定子行波场的方向与制动盘的方向相反，得到增大的制动扭矩。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的系统，其中，通过与所述车辆的制动踏板相连接的电位计，对所述第一可变制动力和所述第二可变制动力进行控制。
20.根据权利要求11至权利要求18中任一项权利要求所述的系统，其中各车轮的所述转动速度由传感器或反电动势进行监测。
21.根据权利要求18至权利要求20中任一项权利要求所述的系统，其中，所述传感器记录异常的转动速度时，基于存储在微处理器只读存储器中的可变频率调制图形，各所述微处理器适合于向所述第二可变制动力应用防抱死制动和稳定性控制特性。
22.根据权利要求1至权利要求21中任一项权利要求所述的系统，其中所述车辆的转向角度由传感器进行监测。
23.根据权利要求20至权利要求22中任一项权利要求所述的系统，其中，各所述微处理器适合于向各车轮独立地施加变化的驱动转动扭矩和/或制动转动扭矩，所述变化的驱动转动扭矩和/或制动转动扭矩作为来自监测各车轮转动速度、所述转向角度、节气门踏板位置或制动踏板位置中的一种或多种的传感器输入的函数，以提供由存储在微处理器只读存储器中的频率调制图形确定的稳定性控制、巡航控制、主动制动偏刹控制和主动车轮转动速度差控制中的一种或多种。
24.一种向车辆的制动盘提供转动扭矩的方法，其中通过向定子施加可变频率三相交流电，在所述制动盘中产生与所述制动盘转动方向同向或者反向的涡流。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，在各定子具有始端和末端并且将各定子弯曲以与所述制动盘的外径匹配的双边型直线感应布置中，将所述可变三相交流电供至安装于所述制动盘各侧处的线圈。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中，从蓄电池电源，经由微处理器控制的IGBT逆变器，供给所述可变频率三相交流电，其中，关于行波相对于制动盘转动速度的转差率，其为正时用于驱动加速，其为负时用于再生制动，以及其反向时用于紧急制动，而供给直流电时则用于停车，并且，可以使用上述控制方式的组合形式，以提供防抱死、稳定性控制、制动偏刹和差速功能。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的方法，其中所述电动机适合于提供再生制动；所述再生制动适合于给所述蓄电池电源提供充电。
28.根据权利要求24至权利要求27中任一项权利要求所述的方法，所述方法包括以下步骤：
监测各所述车轮的转动速度，
以所述转动速度的函数方式改变输入制动盘的转动扭矩。
29.一种给车辆的车轮加载扭矩的方法；所述车轮具有与其机械方式相结合的制动盘转子；所述方法包括利用所述转子作为电动机转子，从而使所述转子执行盘式制动和感应电动机/发电机转子的双重功能。
30.一种用于车辆的电力驱动系统；所述驱动系统包括位于所述车辆至少一个车轮或所有车轮处的电动机；所述电动机包括基于直线感应原理的轴向磁通双边型多相多极交流电盘式电动机，其中定子具有始端和末端，以及，所述电动机包括适合于在与所述车辆车轮相结合的制动盘中产生转动扭矩的电场源；所述定子布置在所述车轮的所述制动盘的相对侧。
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述电动机包括电磁线圈对形式的电场源，其中各所述线圈对的对应线圈布置在所述车轮制动盘的相对侧。
32.根据权利要求30或权利要求31所述的系统，其中，向所述电磁线圈供给可变频率的交流电；从蓄电池电源经由逆变器供给所述交流电。
33.一种根据权利要求1所述并参照附图所具体描述的用于车辆的驱动系统。
34.一种根据权利要求24所述并参照附图所具体描述的在驱动轮中产生扭矩的方法。
35.根据权利要求1至权利要求23中任一项权利要求所述的系统，所述系统进一步包括盘式电动机转子，所述盘式电动机转子内含有径向布置的铜或铝梯形杆，以形成短路式导电杆。
36.根据权利要求1至权利要求23中任一项权利要求所述的系统，其中所述系统进一步包括多轴加速计输入。
37.根据权利要求1至权利要求23中任一项权利要求所述的系统，其中所述系统进一步包括测量距离的声纳或雷达输入。
38.一种利用根据权利要求1至23中任一项权利要求所述系统的电动机的选择控制来提供车辆稳定性控制的方法。
39.一种利用根据权利要求1至23中任一项权利要求所述系统的电动机的选择控制来提供侧向稳定性控制的方法。
40.一种利用根据权利要求1至23中任一项权利要求所述系统的电动机的选择控制来提供电子制动力分配的方法。
41.一种利用根据权利要求1至23中任一项权利要求所述系统的电动机控制来提供智能巡航控制的方法。
42.一种利用根据权利要求1至23中任一项权利要求所述系统的电动机控制来提供碰撞回避的方法。
43.一种利用根据权利要求1至23中任一项权利要求所述系统的电动机控制来提供制动转向的方法。
44.一种向车辆的制动盘提供转动扭矩的方法，其中通过向定子施加可变频率三相交流电，在所述制动盘中产生与所述制动盘转动方向同向或者反向的涡流。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，在各定子具有始端和末端并且将各定子弯曲以与所述制动盘的外径匹配的双边型直线感应布置中，将所述可变频率三相交流电供至安装于所述制动盘各侧处的线圈。
46.根据权利要求44或权利要求45所述的方法，其中，从蓄电池电源，经由受微处理器控制的IGBT逆变器，供给所述可变频率三相交流电；其中，关于行波相对于制动盘转动速度的转差率，其为正时用于驱动加速，其为负时则用于再生制动，以及其反向时用于紧急制动，而供给直流电时则用于停车；以及其中上述控制方式的组合形式适合于提供防抱死、稳定性控制、制动偏刹和差速功能。
47.一种给车辆的车轮加载扭矩的方法；所述车轮具有与其机械方式相结合的制动盘转子；所述方法包括利用所述转子作为电动机转子，从而使所述转子执行盘式制动和电动机/发电机转子的双重功能。
48.一种用于车辆的电力驱动系统；所述驱动系统包括位于所述车辆一个车轮或所有车轮处的电动机；一个或者各所述电动机包括基于直线感应原理的轴向磁通双边型多相多极交流电盘式电动机，其中定子具有始端和末端；所述定子布置在所述车轮的所述制动盘的相对侧。

Claims (33)

1.一种用于车辆的电力驱动系统；所述驱动系统包括在所述车辆各车轮处的电动机；各所述电动机适合于向所述车辆各车轮的制动盘提供转动扭矩。
2.根据权利要求1所述的系统，其中各所述电动机包括电磁线圈对，其中各所述线圈对的对应线圈布置在所述车轮的制动盘的相对侧。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，向所述电磁线圈供以可变频率的三相交流电；从蓄电池电源经由逆变器供给所述交流电。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的系统，其中，通过由微处理器控制的逆变器，向各所述电动机单独供给所述可变频率的三相交流电。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的系统，其中所述制动盘是盘式制动系统的标准制动盘；所述制动盘安装在所述车辆各车轮的轮毂处。
6.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的系统，其中，所述制动盘包括环状叠片铁心，其中含有径向布置的铜或铝梯形杆，以形成鼠笼状。
7.根据权利要求2至权利要求6中任一项权利要求所述的系统，其中所述线圈对以串连或并联方式连接；向所述线圈供给同相的所述三相交流电。
8.根据权利要求2至权利要求7中任一项权利要求所述的系统，其中所述线圈对包括三对线圈；所述线圈布置在所述制动盘的弧形内。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项权利要求所述的系统，其中所述电动机适合于取代标准液压盘式制动钳。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述电动机大小与所述液压盘式制动钳的相似；所述电动机适合于安装至所述液压盘式制动钳的安装位置。
11.根据权利要求3至权利要求10中任一项权利要求所述的系统，其中各所述车轮的转动速度和方向是所述三相交流电的所述可变频率和相位的函数。
12.根据权利要求3至权利要求11中任一项权利要求所述的系统，其中，所述三相交流电的两相布置为第一相位配置时，所述电动机的转动扭矩方向在第一前进方向推进所述车辆。
13.根据权利要求3至权利要求12中任一项权利要求所述的系统，其中，所述三相交流电的所述两相布置为第二相位配置时，所述电动机的转动扭矩方向是反向的。
14.根据权利要求11至权利要求13中任一项权利要求所述的系统，其中，所述可变频率低于与所述转动速度相匹配的频率时，引发所述车辆的制动。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述制动是适合于使所述蓄电池电源再充电的再生制动。
16.根据权利要求11至权利要求15中任一项权利要求所述的系统，其中，当所述转动方向与所述相位相匹配，但是所述可变频率处于与所述车轮转动速度相匹配的频率与0Hz之间时，将第一可变制动力施加于所述制动盘。
17.根据权利要求11至权利要求16中任一项权利要求所述的系统，其中，当所述转动方向与由所述两相布置所表示的方向相反，并且所述可变频率大于0Hz时，将第二可变制动力施加于所述制动盘。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的系统，其中，通过与所述车辆的制动踏板相连接的电位计，对所述第一可变制动力和所述第二可变制动力进行控制。
19.根据权利要求11至权利要求18中任一项权利要求所述的系统，其中各车轮的所述转动速度由传感器进行监测。
20.根据权利要求17至权利要求19中任一项权利要求所述的系统，其中，所述传感器记录异常的转动速度时，各所述微处理器适合于向所述第二可变制动力施加防抱死制动特性。
21.根据权利要求1至权利要求20中任一项权利要求所述的系统，其中所述车辆的转向角度由传感器进行监测。
22.根据权利要求19至权利要求21中任一项权利要求所述的系统，其中，各所述微处理器适合于向位于所述车辆相对侧的车轮施加变化的转动扭矩，所述变化的转动扭矩作为来自监测各车轮的转动速度和所述转向角度的传感器输入的函数。
23.一种通过向制动盘施加可变频率三相交流电来向车辆的所述制动盘提供转动扭矩的方法。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，将所述可变三相交流电供给安装于各所述制动盘处的线圈。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的方法，其中，从蓄电池电源，经由受微处理器控制的IGBT逆变器，供给所述可变三相交流电。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中所述电动机适合于提供再生制动；所述再生制动适合于给所述蓄电池电源提供充电。
27.根据权利要求23至权利要求26中任一项权利要求所述的方法，所述方法包括以下步骤：
监测各所述车轮的转动速度，
以所述转动速度的函数方式改变输入制动盘的转动扭矩。
28.一种给车辆的车轮加载扭矩的方法；所述车轮具有与其机械方式相结合的制动盘转子；所述方法包括利用所述转子作为电动机转子，从而使所述转子执行盘式制动和电动机转子的双重功能。
29.一种用于车辆的电力驱动系统；所述驱动系统包括位于所述车辆至少一个车轮处的电动机；所述电动机包括适合于在与所述车辆车轮相结合的所述制动盘中产生转动扭矩的电场源。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述电动机包括电磁线圈对形式的电场源，其中各所述线圈对的对应线圈布置在所述车轮制动盘的相对侧。
31.根据权利要求29或权利要求30所述的系统，其中，向所述电磁线圈供给可变频率的交流电；从蓄电池电源经由逆变器供给所述交流电。
32.一种根据权利要求29所述并参照附图所具体描述的用于车辆的驱动系统。
33.一种根据权利要求28所述并参照附图所具体描述的在驱动轮中产生扭矩的方法。
CNA2006800418209A 2005-11-09 2006-11-09 车辆驱动系统 Pending CN101304894A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2005906181 2005-11-09
AU2005906181A AU2005906181A0 (en) 2005-11-09 3 Phase AC Induction In-Wheel motor & brake

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101304894A true CN101304894A (zh) 2008-11-12

Family

ID=38022888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800418209A Pending CN101304894A (zh) 2005-11-09 2006-11-09 车辆驱动系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8393443B2 (zh)
EP (1) EP1951542A4 (zh)
JP (1) JP2009515499A (zh)
CN (1) CN101304894A (zh)
CA (1) CA2627721A1 (zh)
WO (1) WO2007053889A1 (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102355118A (zh) * 2011-06-07 2012-02-15 郑霞 磁反转制动系统
CN102904415A (zh) * 2012-06-19 2013-01-30 中国商用飞机有限责任公司 刹车系统以及适用于刹车系统的电磁作动装置
CN104149640A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于数字控制的刹车系统
CN104149639A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于dsp控制的磁阻刹车方法
CN104149637A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于数字控制的电磁刹车方法
CN104149638A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于全数字控制的制动方法
CN104175887A (zh) * 2014-08-15 2014-12-03 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于数字控制的磁阻制动方法
CN104196935A (zh) * 2014-08-01 2014-12-10 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于dsp控制的磁阻刹车片
CN104192116A (zh) * 2014-08-13 2014-12-10 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种刹车装置
CN104214255A (zh) * 2014-08-01 2014-12-17 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种磁阻刹车片
CN110581618A (zh) * 2019-08-08 2019-12-17 南京金龙新能源汽车研究院有限公司 一种新型电机结构

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010032516A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Bremsvorrichtung mit einem die Bremsscheibe einer Reibungsscheibenbremse bildenden Rotor einer Wirbelstromscheibenbremse
DE102010044655A1 (de) * 2010-09-08 2012-03-08 Jungheinrich Aktiengesellschaft Flurförderzeug mit einem elektrischen Fahrantrieb
GB2484147A (en) * 2010-10-01 2012-04-04 Design Limtied Ets Electromechanical braking device
DE102012210130A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Radantriebseinheit für ein Rad eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Radantriebseinheit eines Fahrzeugs
WO2015051190A2 (en) 2013-10-02 2015-04-09 Velocity Magnetics, Inc. Solid state energy storage and management system
US20150165929A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-18 Caterpillar Inc. Electric drivetrain using a configurable power converter
CN103723047B (zh) * 2014-01-04 2015-10-14 山东交通职业学院 一种电涡流缓速器制动力信号生成方法及控制方法
DE102014203612A1 (de) * 2014-02-27 2015-08-27 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Verfahren und Vorrichtung zum Bremsen eines rotierenden Elementes einer Anordnung sowie Anordnung mit einer derartigen Vorrichtung
JP6440971B2 (ja) * 2014-06-09 2018-12-19 Ntn株式会社 左右独立駆動車のトラクション制御機能付き駆動制御装置
CN104192011A (zh) * 2014-08-13 2014-12-10 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种电磁刹车系统
US9891313B2 (en) * 2015-05-08 2018-02-13 Htc Corporation Radar device and security monitoring system
RU2612554C1 (ru) * 2015-11-23 2017-03-09 Василий Васильевич Лещенко Многодисковый цилиндрический электромеханический тормоз самолета
RU2612458C1 (ru) * 2015-11-24 2017-03-09 Василий Васильевич Лещенко Многодисковый электромеханический тормоз самолета
RU2612553C1 (ru) * 2015-12-11 2017-03-09 Василий Васильевич Лещенко Многодисковый цилиндрический электромеханический тормоз самолета
WO2018010524A1 (zh) * 2016-07-15 2018-01-18 山东贝格新能源科技有限公司 电机及其刹车盘、轮毂电机和具有盘式轮毂电机的汽车
RU2631093C1 (ru) * 2016-10-06 2017-09-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Устройство для посадки самолета на корабль
RU2640679C1 (ru) * 2016-10-07 2018-01-11 Василий Васильевич Лещенко Колесный электромеханический тормоз автомобиля
RU2645574C1 (ru) * 2016-12-23 2018-02-21 Василий Васильевич Лещенко Дисковый электромеханический тормоз
RU2648506C1 (ru) * 2017-01-13 2018-03-26 Василий Васильевич Лещенко Многополюсный колесный электромеханический тормоз автомобиля
US10820535B2 (en) 2017-08-24 2020-11-03 Deere & Company Felling head for a forestry machine
ES2914715T3 (es) * 2018-09-18 2022-06-15 Knorr Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Montaje de freno y método para controlar un montaje de freno
DE102018125254A1 (de) * 2018-10-12 2020-04-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System aus Betriebsbremse und Hilfsantrieb eines nicht spurgebundenen Land-Fahrzeugs
CN113173221A (zh) * 2021-06-07 2021-07-27 合肥工业大学 基于电磁阻尼制动的电动车车速控制装备与系统

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305042A1 (de) * 1973-02-02 1974-08-08 Max Baermann Bremseinrichtung fuer fahrzeuge
US4223255A (en) * 1977-10-28 1980-09-16 Goldman Gary S Electric wheel
US4585085A (en) * 1981-08-20 1986-04-29 Handel Peter H Electric wheel-drive for motor vehicles, in particular for nondestructive hybridization of automobiles
CA1196289A (en) 1981-08-27 1985-11-05 Peter H. Handel Electric wheel-drive for motor vehicles, in particular for nondestructive hybridization of automobiles
US4475075A (en) * 1981-10-14 1984-10-02 Munn Robert B Electric power generator and system
JPS6430401A (en) * 1987-07-27 1989-02-01 Railway Technical Res Inst Disc brake commonly used in eddy-current and friction types
JPH02123903A (ja) * 1988-10-31 1990-05-11 Toshiba Corp 車両用渦電流ブレーキ装置
JP2685315B2 (ja) * 1989-12-06 1997-12-03 株式会社四国総合研究所 電気自動車
JP2984724B2 (ja) * 1989-03-31 1999-11-29 株式会社 四国総合研究所 電気自動車
US5465806A (en) * 1989-03-31 1995-11-14 Kabushiki Kaisha Shikoku Sogo Kenkyujo Electric vehicle
JPH04244705A (ja) * 1991-01-30 1992-09-01 Toshiba Corp 車両用渦電流ブレーキ装置
JPH05112227A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 車両用制動装置
US5333706A (en) * 1991-10-22 1994-08-02 Akebono Brake Industry Co., Ltd. Brake apparatus for a vehicle
JPH05185920A (ja) * 1992-01-13 1993-07-27 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 車両用制動装置
EP0677675A1 (de) * 1994-04-12 1995-10-18 KNORR-BREMSE SYSTEME FÜR NUTZFAHRZEUGE GmbH Scheibenbremse für Wirbelstrom- und Reibungsbremsung
JP3451848B2 (ja) * 1996-09-10 2003-09-29 トヨタ自動車株式会社 電気自動車の駆動制御装置
JPH10243627A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Isuzu Motors Ltd 渦電流減速装置
DE19917297A1 (de) 1999-04-16 2000-10-19 Volkswagen Ag Generator zur Stromerzeugung
DE19960327A1 (de) * 1999-12-15 2001-06-21 Bosch Gmbh Robert Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug
JP3366899B2 (ja) * 2000-06-13 2003-01-14 東海旅客鉄道株式会社 回生ブレーキ
DE20107117U1 (de) * 2001-04-25 2001-08-23 Chen Shui Jung Bremsvorrichtung mit selbst stromerzeugender Wirkung zur Torsionsregelung
JP3967569B2 (ja) * 2001-09-05 2007-08-29 東海旅客鉄道株式会社 回生ブレーキ
US6702404B2 (en) * 2001-12-20 2004-03-09 Visteon Global Technologies, Inc. Hybrid electromagnetic/friction actuation system
US20050110353A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Kramer Dennis A. Traction motor with disc brake rotor
US7237748B2 (en) * 2003-12-15 2007-07-03 Delos Aerospace, Llc Landing gear method and apparatus for braking and maneuvering
EP1730023A4 (en) * 2004-03-11 2007-11-07 Benmaxx Llc LIGHT REINFORCED BREMSTROMMEL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP4675599B2 (ja) * 2004-09-06 2011-04-27 東海旅客鉄道株式会社 車両用渦電流ブレーキ装置
JP2006131122A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Toyota Motor Corp 車両制動システム

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102355118A (zh) * 2011-06-07 2012-02-15 郑霞 磁反转制动系统
CN102904415A (zh) * 2012-06-19 2013-01-30 中国商用飞机有限责任公司 刹车系统以及适用于刹车系统的电磁作动装置
CN102904415B (zh) * 2012-06-19 2015-03-18 中国商用飞机有限责任公司 刹车系统以及适用于刹车系统的电磁作动装置
CN104149640A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于数字控制的刹车系统
CN104149639A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于dsp控制的磁阻刹车方法
CN104149637A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于数字控制的电磁刹车方法
CN104149638A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于全数字控制的制动方法
CN104196935A (zh) * 2014-08-01 2014-12-10 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于dsp控制的磁阻刹车片
CN104214255A (zh) * 2014-08-01 2014-12-17 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种磁阻刹车片
CN104192116A (zh) * 2014-08-13 2014-12-10 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种刹车装置
CN104175887A (zh) * 2014-08-15 2014-12-03 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种基于数字控制的磁阻制动方法
CN110581618A (zh) * 2019-08-08 2019-12-17 南京金龙新能源汽车研究院有限公司 一种新型电机结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20080283348A1 (en) 2008-11-20
JP2009515499A (ja) 2009-04-09
EP1951542A4 (en) 2010-11-03
US8393443B2 (en) 2013-03-12
EP1951542A1 (en) 2008-08-06
WO2007053889A1 (en) 2007-05-18
CA2627721A1 (en) 2007-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101304894A (zh) 车辆驱动系统
CN105682977B (zh) 一种电动交通工具
EP2648954B1 (en) An electric hybrid vehicle
CN101359888B (zh) 电动机的控制装置
AU2004318747B2 (en) Method and apparatus for braking and maneuvering
US20050045392A1 (en) In-wheel electric motors
US4585085A (en) Electric wheel-drive for motor vehicles, in particular for nondestructive hybridization of automobiles
CN109715427A (zh) 带有辅助动力器的车轮用轴承装置
WO2004073155A1 (en) In-wheel electric motor system
EP2610100A2 (en) Regenerative braking apparatus for an electric vehicle
CN103442931A (zh) 电动机驱动装置
JPH0715804A (ja) 電気自動車の駆動システム及び駆動方法
EP3517343B1 (en) Vehicle power assist system
US11670984B2 (en) Non-contact in-wheel motor with steering
CN209111947U (zh) 一种双电机组合式电动汽车全轮控制结构
DE3176284D1 (en) Electric wheel drive for vehicles, in particular for hybrid passenger cars
JPH05153705A (ja) 電気自動車
WO2012056222A2 (en) A vehicle
CA1196289A (en) Electric wheel-drive for motor vehicles, in particular for nondestructive hybridization of automobiles
AU2006312994A1 (en) Vehicle drive system
CN106655579B (zh) 一种混合动力汽车
BG113381A (bg) Система за електрическо задвижване на хибридно превозно средство, хибридно превозно средство с такава система, и метод за трансформация на автомобил с двг в хибриден автомобил
BG4113U1 (bg) Система за електрическо задвижване на хибридно превозно средство и хибридно превозно средство с такава система

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20081112