JP2021037941A - 車両用補助電気牽引モータ - Google Patents

Abstract

【課題】車両の既存の構成要素を置換し得る、自給式エネルギー変換および貯蔵システムを提供し、それにより、電気牽引システムを追加する。【解決手段】少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素と、少なくとも１つの牽引構成要素と、圧力センサ、運動センサ、ジャイロセンサ、加速度計、および／または圧電センサ、少なくとも１つの加速度センサと、を有する、車両牽引装置。少なくとも１つの加速度／減速度センサは、オペレータ入力に応答し、オペレータ入力が少なくとも１つの加速度／減速度センサに適用されるとき、エネルギー牽引装置は、少なくとも１つの牽引構成要素を使用して、少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素から、車両の前方推進に、またはその逆も同様に、エネルギーを伝達するように信号伝送される。車両牽引装置は、例えば、車輪、モータ、および／または変速機に組み込まれてもよい。【選択図】図１

Description

本開示は、車両用電気牽引モータの分野に関する。

自動車などの車両は、内燃機関（ＩＣＥ）および／または電気牽引モータ（ＥＴＭ）を含み得る。ＩＣＥまたはＥＴＭは、変速機に接続され得、それにより、車両を前進させる回転運動で車両の車輪を駆動する。ＥＴＭを使用する場合、車両および／またはエンジンは、例えば、モータ（統合制御装置を備えるインバータなど）および／またはエネルギー貯蔵装置（大容量バッテリなど）を制御するための動力電子機器を含み得る。車輪に組み込まれたブレーキは、レバーが踏まれると車輪内のブレーキが作動し、車両が減速および／または停止するように、車両内のレバーによって動作されてもよい。アクセルペダルが踏まれると、エンジンまたはモータに信号が伝達されて、より多くの動力を車輪に加えることができる。エンジンまたはモータは、フロントまたはリアボンネットの下など、車両のシャーシ内に位置されてもよい。車輪は、車輪ラグを使用して車輪ハブに取り付けることができ、車輪ハブは、例えば、ドライブシャフトおよび／またはブレーキを備えてもよい。タイヤは、車輪のリムに取り付けられてもよい。

以下は、例示のみを目的としたいくつかの本発明の概念の短い要約であり、広範な概要ではなく、かつ詳細な説明の主要な要素または重要な要素を特定するか、あるいは本発明および実施例を制限または制約することを意図したものではない。当業者は、詳細な説明から他の新規の組み合わせおよび特徴を認識するであろう。

本明細書に開示された態様によれば、車輪などの車両の構成要素は、環境発電構成要素、電動モータ（または同等の変換装置）、エネルギー貯蔵構成要素、動力／制御電子機器および／または制御装置を備える、自給式牽引システムを備え得る。車輪の制御装置と通信するようなセンサをオペレータの制御装置に配設することができ、センサの読み取り値を車輪の制御装置が使用して、自給式牽引システムを使用するか、内燃機関（ＩＣＥ）などの車両牽引システムを使用するかを選択することができる。例えば、車両の車輪は、低スピードまたは交通渋滞中などの特定の状態の間に、貯蔵エネルギーを車輪に伝達するための、エネルギー貯蔵装置および電子機器／機構を含む牽引モータ車輪と置換されてもよい。例えば、車輪に組み込まれた機械的なはずみ車は、エネルギーを貯蔵し、モータとしての機能を果たす。

はずみ車は、回転子としての機能を果たすことができ、固定子は、車輪ハブおよび／または車輪リムであってもよい。車輪は、電磁石の動作を順番に使用して、はずみ車の角運動量を車両に伝達する。例えば、車両の車輪は、バッテリ、電子機器、および電動ハブモータ／発電機を含み得、ハブモータ／発電機は、電気エネルギーをバッテリに貯蔵し、その後、電気エネルギーを使用して、車両の前進を支援する。例えば、車両の内燃機関（ＩＣＥ）および／または変速機は、ＩＣＥおよび／または変速機と同じスペースを占める電気牽引モータ、電子機器、およびバッテリと置換することができる。この例では、オペレータの制御装置に同じコネクタを使用することができ、それにより、車両をバッテリ電気自動車またはハイブリッドパワートレインに変換する。

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、特許請求の範囲および図面に関してよりよく理解されるであろう。本開示は、例として示されており、添付の図によって限定されるものではない。図面において、同様の数字は同様の要素を参照する。

補助牽引モータ配設の構成要素を含む車両ドライブトレインを概略的に示す図である。 補助牽引モータ構成要素を備える車両のエンジンおよび／または変速機を概略的に示す図である。 補助牽引モータ構成要素を備える車両ドライブトレイン構成要素を概略的に示す図である。 補助牽引モータ構成要素とバッテリエネルギー貯蔵装置を備える車両の車輪を概略的に示す図である。 補助牽引モータ構成要素とはずみ車エネルギー貯蔵装置を備える車両の車輪を概略的に示す図である。 補助牽引モータの構成要素を備える車両のトランスアクスルを概略的に示す図である。 車両の車輪に組み込まれた補助牽引モータシステムの使用方法のフローチャートを示す図である。

本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示の例を示す。図面に示され、かつ／または本明細書に説明される例は、非独占的であり、本開示が実施され得る方法の他の例があることを理解されたい。

内燃機関（ＩＣＥ）車両では、効率を向上させるために電気牽引モータを組み込むことが困難な場合がある。例えば、車両は、かかる改造用に設計されていない場合がある。例えば、設置を含む改造型装置の費用は、新たな電気自動車（ＥＶ）よりも費用がかかる場合がある。本明細書に開示される解決策は、車両の既存の構成要素を置換し得る、自給式エネルギー変換および貯蔵システムを提供し、それにより、電気牽引システムを追加する。車両牽引装置などの自給式電気牽引モータは、車両のエンジン、変速機、ドライブトレイン（例えば、トランスアクスル、差動装置、シャフト、および／または継手）、または車輪に組み込まれて、ＩＣＥ車両をハイブリッド車に変換し、ＩＣＥ車両の排ガスを削減するか、または車両の範囲を拡大することができる。例えば、車両のアフターマーケット一式の車輪には、電動モータ／発電機、電子機器、およびエネルギー貯蔵用のバッテリを含み得る。例えば、車両の変速機は、置換する変速機内に１つ以上の電動モータ、電子機器、およびバッテリを組み込んだ変速機と置換することができる。例えば、ＩＣＥおよび変速機は、電動モータ、電子機器、遊星ギヤ、およびバッテリと置換することができる。

本開示の態様は、車両の車輪、リム、車輪とタイヤの組み合わせなどの車両牽引装置に関し、車両牽引装置は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素と、少なくとも１つの牽引構成要素と、少なくとも１つのセンサと、制御装置と、を備える。例えば、エネルギー貯蔵構成要素は、バッテリ、超コンデンサ、はずみ車などであってもよい。牽引モータなどの少なくとも１つの牽引構成要素は、制御装置が監視するセンサ（単数または複数）、係合制御回路に接続されたセンサ（単数または複数）などによって、車両を前方推進させるために係合されてもよい。センサは、圧力センサ、速度センサ、ヨー軸角速度センサ、場所／位置センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、圧電センサなどのユーザ制御装置に組み込むことができ、センサを監視する回路または制御装置は、牽引装置を係合して車両を前方推進させることを決定することができる。

例えば、制御装置は、センサ値を監視するように構成されており、センサ値に応答して、エネルギー貯蔵構成要素（すなわち、バッテリ）と牽引構成要素（すなわち、電動モータ）との間のエネルギーの変換を指示する。例えば、エネルギー貯蔵構成要素は、運動エネルギーを貯蔵するはずみ車であってもよく、運動エネルギーは、磁石を使用して車両リムとタイヤとの間で伝達され、磁気引力と反発作用を使用してエネルギーを伝達するように選択的に起動されてもよい。

例えば、圧力センサ、運動センサ、加速度計、圧電センサなど、少なくとも１つの加速度センサをアクセルペダルに接続することができる。例えば、圧力センサ、速度センサ、ヨー軸角速度センサ、場所／位置センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、圧電センサなど、少なくとも１つの減速度センサをブレーキペダルに接続することができる。加速度センサは、オペレータ入力に応答することができ、入力が適用されるとき、牽引構成要素は、車両の速度を上げるためにエネルギー貯蔵構成要素からエネルギーを伝達するように信号伝送される。同様に、１つ以上の減速度センサは、オペレータ入力に応答することができ、当該入力が適用されるとき、牽引構成要素は、車両の前方モーメントから、エネルギー貯蔵構成要素にエネルギーを伝達するように信号伝送され、それにより、車両の速度を下げる。

２台以上の車両牽引装置が車両に使用されている場合、センサは、装置の調整と動作を支援する。例えば、ヨー軸角速度センサは、垂直軸を中心とした回転の測定値を提供して、各車両牽引装置への動力の提供を支援することができる。例えば、圧力センサは、マスタブレーキシリンダ内のブレーキ液圧の測定値を提供してもよい。例えば、横加速度センサは、横風で運転しているとき、または曲がりくねった道路に沿っているときなどに、横加速度の測定値を提供してもよい。例えば、４つのスピードセンサは、各車輪のスピードを測定することができる。例えば、ステアリング車輪の角度位置センサは、駆動装置からの入力に応答してステアリング角度の測定値を提供することができる。例えば、電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、センサ信号の処理を行い、動力として計算して、各車両牽引装置に提供し、アクチュエータなどの他の車両の構成要素に信号を制御することができる。

油圧ユニットは、ＥＣＵのコマンドを実施してもよい。例えば、油圧ユニットは、運転者からの入力とは無関係に、それぞれのブレーキシリンダの動作を制御することができる。例えば、ブレーキ圧は、油圧ユニットまたはＥＣＵによって監視されてもよい。例えば、油圧ユニットは、油圧ユニットのポンプ／充電ピストンユニットを事前充電するコマンドを受信することができる。例えば、運転者がブレーキを作動させていない場合、油圧ユニットの圧力によりブレーキシリンダに圧力が増加して、ブレーキ動作に十分な圧力をかけることができる。

エネルギー伝達構成要素を使用して、牽引構成要素と車両との間の運動エネルギーを変換することができる。例えば、モータ、発電機、モータと発電機との組み合わせ、誘導充電システム、および／または磁気はずみ車変換器システムを使用して、運動エネルギーと電気エネルギーとの間で変換することができる。太陽光、回生制動、誘導充電などのいくつかの環境発電方法を使用して、エネルギーを収集することができ、エネルギーは、エネルギー貯蔵装置に貯蔵することができる。例えば、エネルギー貯蔵装置の充電状態を高めるために、クラッチおよび発電機などを使用することによって、車両の加速を少なくとも部分的に設けてもよい。

車両のアクセルペダル、ブレーキペダルなどのオペレータ装置を使用して、少なくとも１つの牽引構成要素（電動モータなど）と少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素（バッテリなど）との間の電気エネルギーの変換を信号伝送することができる。

車両がＩＣＥ動力によってパワーステアリングを有効にし、腋窩牽引モータが有効になったときにＩＣＥを停止する場合には、ステアリングセンサを使用してもよい。例えば、ステアリングセンサ（圧力センサ、速度センサ、ヨー軸角速度センサ、場所／位置センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、圧電センサなど）は、オペレータステアリング入力に応答することができる。オペレータステアリング入力が受信されるとき、制御装置は、パワーステアリングエネルギー装置へ（バッテリからパワーステアリング油圧ポンプなどへ）の補助給電を可能にするように信号伝送する。例えば、リレーを使用してパワーステアリングポンプに給電する。

車両牽引装置（モータ、エネルギー変換、エネルギー貯蔵など）は、車両のドライブトレイン構成要素に組み込まれてもよい。例えば、牽引モータは、差動装置、変速装置、ドライブシャフト、変速機、ＩＣＥなどに組み込まれてもよい。例えば、電動モータ、制御電子機器、およびエネルギー貯蔵装置は、車輪に補助的な動力を提供するためのｅアクスルのように、車輪に動力を提供するためのアクスルに組み込まれてもよい。

エネルギー貯蔵構成要素（単数または複数）は、二次バッテリ（リチウムイオンバッテリなど）、はずみ車、圧縮ガスエネルギー貯蔵装置、超コンデンサ、燃料電池などであってもよい。車両牽引装置は、車、バス、バン、ピックアップトラック、オフロード車、トラック、ブルドーザ、トラクタ、トレーラなどの陸上車両用に構成されてもよい。車両牽引装置は、車輪に組み込まれてもよく、車輪は、限られた時間（すなわち、エネルギー貯蔵構成要素の限界まで）の間、交通渋滞中に特定の車両の型式およびモデルを推進するように構成され得る。車両牽引装置は、ｓｍａｒｔ（登録商標）ｆｏｒｔｗｏ（登録商標）用に構成された４つの車両牽引車輪のキットなどのキットに含まれてもよい。例えば、キットには、４つの車両牽引装置、センサ、および制御ユニットが含まれてもよく、センサは、車両制御装置に設置されており、制御ユニットは、センサデータを収集し、動作コマンドを車両牽引装置に送信する。

車輪の外側にエネルギー貯蔵装置を追加してもよい。例えば、バッテリなどのエネルギー貯蔵構成要素の合計容量は、車輪内で利用可能なスペースよりも物理的に大きくてもよく、バッテリの一部分は、車輪の外側に位置されてもよい。例えば、バッテリは、電気伝導体およびコネクタを使用することによって、牽引装置のエネルギー貯蔵装置に追加されてもよい。例えば、車輪に隣接する区画に追加のバッテリを位置することができる。

エネルギー貯蔵装置は、冷却、加熱、ワイパなどの補助車両システムに動力を提供するために、走行中に使用されてもよい。例えば、交通渋滞中にＩＣＥが停止したとき、パワーステアリングに動力を提供するために、車輪の外にあるエネルギー貯蔵構成要素をＩＣＥ車両に追加してもよい。例えば、車輪の外にあるエネルギー貯蔵構成要素は、交通渋滞中にＩＣＥが停止したとき、空調装置に動力を提供するためにＩＣＥ車両に追加されてもよい。これらの例と同様に、牽引装置（単数または複数）の動作中に必要になり得る追加のエネルギー貯蔵構成要素から、加熱装置、ワイパ、動力ブレーキ、または他の車両構成要素に動力を提供してもよい。

ＩＣＥ車両の燃費効率を高めることに加えて、車両牽引装置は、ハイブリッド（ＨＥＶ）または電気自動車（ＥＶ）などの他の種類の車両に組み込まれてもよい。本明細書で使用される場合、車両という用語は、ＩＣＥ、ＨＥＶ、ＥＶ、またはモータ／エンジンの任意の組み合わせを備える他の陸上車両を意味する。車両牽引装置は、車両の範囲または効率を増加させることを可能にし得、その結果、各充電からより優れた実用性が作られ得る。例えば、車両牽引装置は、車両の範囲を増加させることができる。例えば、車両牽引装置は、都市の規制、地方の規制、地域の規制、国の規制、および／または輸出規制などの燃費効率規制に準拠するように車両の燃費効率を高めることができる。

牽引装置は、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサなどの地理的位置センサを備えてもよく、牽引装置の制御装置は、位置センサからの入力に基づいて牽引装置の動作を変更してもよい。例えば、車両が、低排出ゾーン、特定の環境規制（騒音および／または汚染）のあるゾーンなど、車両の排ガス量の変更を必要とする特定の領域に入るとき、制御ユニットは、牽引装置（単数または複数）を適用して車両を推進し、それにより、車両の排ガスを削減する。例えば、企業は、２つ以上のブランドから保有車両を購入し、牽引装置に組み込まれたＧＰＳセンサを使用して２つのブランドの保有車両の複合位置を監視してもよい。

ここで図１を参照すると、補助牽引モータ配設の構成要素を含む、車両ドライブトレイン１００を概略的に示す。内燃機関（ＩＣＥ）１０２は、クラッチ１１０を使用して変速機１０４に結合されている。ＩＣＥ１０２は、補助電気牽引モータ１３０を含むか、または電気牽引モータ１３０によって完全に置換されてもよい。同様に、変速機１０４は、電気牽引モータ（図示せず）を含むか、またはＩＣＥ１０２および変速機１０４は、電気牽引モータ（図示せず）と置換されてもよい。変速機１０４は、ｕ継手１１２Ａでドライブシャフト１０６に結合されており、第２のｕ継手１１２Ｂは、ドライブシャフト１０６を差動装置１１４に結合する。変速機１０４、ドライブシャフト１０６、および／または差動装置１１４は、電気牽引モータを含む、置換用トランスアクスルなどの１つ以上の電気牽引モータを含んでもよい。差動装置１１４は、車輪１０８に結合されており、そのいずれかまたは両方は、電気牽引モータ（図示せず）を含む。センサ１２０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、および／またはステアリング車輪に接続されてもよい。例えば、センサ１２０からの値を使用して、制御装置が電気牽引モータ（１３０および図示されていないモータ）のいずれかを動作させるべきときを決定してもよい。例えば、センサは、運動センサ、圧力センサ、速度センサ、ヨー軸角速度センサ、場所／位置センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、および／または圧電センサであってもよい。

本明細書で使用される場合、制御装置および制御装置回路という用語は、方法および／またはルールなどの１つ以上の機能を実装して、１つ以上の他の電子回路を動作させる、かつ制御するように構成された電子構成要素を意味する。例えば、制御装置は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、埋め込み制御装置、デジタルハードワイヤードロジック回路、特定用途向け命令セットプロセッサ、特定用途向け集積回路、マルチコアプロセッサ、および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であってもよい。制御装置（または制御装置回路）は、例えば、制御装置によってアクセス可能なメモリ（ハードウェアベースのデジタル記憶装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ、光ディスクなど）に記憶され、リポジトリにソフトウェアとして記憶され、かつ／またはデジタルロジックまたはＦＰＧＡにハードワイヤードされてもよい命令を解釈し、かつ実行してもよい。例えば、機器は、制御装置（例えば、プロセッサ）と、命令を記憶するメモリとを備えてもよく、制御装置によって実行されるとき、図２および図６に記載された機能および本明細書に記載される任意の他の機能など、１つ以上の機能を機器に実装させる。

ここで図２を参照すると、補助牽引エンジン構成要素を備える車両のエンジンおよび／または変速機２００を概略的に示す。電気牽引モータ構成要素は、エンジンおよび／または変速機のハウジングなどのケース／ブロック２０２の内部に封入される。エンジン／変速機構成要素は、変速機、遊星ギヤ、クラッチ、ラチェット、および／またはロックピンなどの任意の牽引伝達装置２０８の構成要素を備える牽引モータ２０６を含む。エネルギーは、エネルギー貯蔵装置２０４から提供され、動力電子機器２１４を使用して牽引モータ２０６の動作のために調整される（交流動力に変換されるなど）。動力電子機器２１４は、制御装置（１つ以上のハードウェアプロセッサなど）、通信モジュール２１２、および／または動力変換回路を含んでもよい。制御装置および／または通信モジュール２１２は、別個の構成要素内にあってもよい。エンジンおよび／または変速機の他の構成要素は、例えば、クラッチ、変速機、および／または構造機能などの機械的結合を行う構成要素などが含まれてもよい（図示せず）。センサ２２０を使用して、オペレータ入力を受信し、電動モータおよび他の構成要素を使用して応答することができる。例えば、オペレータがブレーキペダルを踏むとき、ブレーキペダルセンサ２２０は、制動力が１０ニュートン（Ｎ）未満のように低いと判断し、牽引伝達装置２０８を介して回生制動を使用し、牽引モータ２０６を使用して機械制動を電気エネルギーに変換することができ、次に、動力電子機器２１４は、そのエネルギーを使用してエネルギー貯蔵装置２０４を充電することができる。アクセルペダルに取り付けられた加速度センサ２２０は、ペダルの低圧および車両のスピードに基づいて車両が交通渋滞にあると判断し、動力電子機器２１４およびエネルギー貯蔵装置２０４を使用して牽引モータ２０６を動作させて、車両をわずかに前方に推進することができる。エネルギー貯蔵装置または構成要素は、二次バッテリ（再充電可能なバッテリなど）、はずみ車、圧縮ガスエネルギー貯蔵装置、超コンデンサ、および／または燃料電池であってもよい。

エンジンおよび／または変速機２００の固有の構成要素２１０は、置換、修正、または除去されてもよい。例えば、電気牽引モータがＩＣＥを置換するとき、変速機が不要な場合がある。この例では、ＩＣＥが置換され、変速機が電気牽引モータの動作特性に対応する遊星ギヤに変更されている。置換用車輪の例では、車輪の機能は、リム、タイヤ、ブレーキディスク、および／または中央軸受などの置換用構成要素に含められてもよい。

ここで図３を参照すると、補助牽引モータ構成要素を備える車両ドライブトレイン構成要素３００を概略的に示す。補助牽引モータ構成要素３０４、３０６、および３０８は、リムおよびタイヤ３０１とドライブトレイン構成要素３０２との間で同心円状に配置されている。例えば、ハブ牽引モータ３０４は、クラッチ、ギヤおよび／または差動装置などの牽引伝達構成要素を使用して回転トルクを車輪ハブに伝達する。エネルギー貯蔵装置および電子機器３０８は、ハブ牽引モータ３０４を包囲し、ハブ牽引モータ３０４の遠隔動作を可能にしてもよい。ブレーキ、加速、ステアリングセンサ３２０をオペレータの制御装置に組み込んでもよい。電子機器およびセンサは、オペレータが電気牽引モータを使用することを好み、その後、必要に応じて、前もって決定された、またはヒューリスティックから策定されたルールなどに従って、モータ３０４を動作させるときを検出することができる。

ここで図４を参照すると、補助牽引モータ構成要素およびバッテリエネルギー貯蔵装置を備える車両の車輪４００を概略的に示す。車両の車輪４００は、リム、タイヤ、ボルト孔、および／またはハブ（参照なしで示される）を有してもよい。ハブ牽引モータ４０８は、中央ハブおよび遊星ギヤ、充電器、および／またはブレーキエネルギー回生装置４０６に接続されて、ハブ牽引モータ４０８からリムに牽引力を伝達する。ロックピン４０２を使用して、ハブ牽引モータ４０８から車両の車輪用タイヤに牽引力を伝達することができ、通常係合されているロックピン４０２などは、ハブ牽引モータ４０８が必要でないときに係合解除される。バッテリ、インバータ、ハードウェアプロセッサ、および／または通信モジュール４０４は、ロックピン４０２の動作が阻害されないように、遊星ギヤの周囲の周りに配列されてもよい。運動センサ、圧力センサ、速度センサ、ヨー軸角速度センサ、場所／位置センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、圧電センサ、磁場センサ、および／または加速度計などのステアリングセンサ４１０は、オペレータ区画のステアリング車輪に適用されてもよい。ブレーキセンサ４１２は、ブレーキペダルに適用されてもよく、アクセルセンサ４１４は、アクセルペダルに適用されてもよい。

センサ４１０、４１２、４１４は、オペレータ入力を車両制御装置に記録し、４０４時点でセンサ値を制御装置（中央処理装置またはＣＰＵなど）に送信することができる。これらのセンサ値は、車両が制動モードで動作するとき、車両減速によるエネルギーが、発電機を使用することなどによってバッテリ４０４内の電気エネルギーに変換されるときを決定することを可能にする。センサは、車両が電動モータモードで動作するときを決定することを可能にし、その結果、ハブ牽引モータ４０８は、ロックピン４０２を係合し、バッテリ４０４の電気エネルギーを前方運動に変換することによって、車両に前方運動を供給する。交通渋滞および／またはのろのろ運転状態などのいくつかの状況では、ＩＣＥの動作を停止し、前方推進のためにハブ牽引モータ４０８のみを使用することが望ましい場合がある。この場合、パワーステアリングおよび／または動力ブレーキなどの補助構成要素は、動作しない場合がある。これらの場合、ステアリングセンサ４１０がステアリングにオペレータ入力を登録し、車両が電気牽引モータモードで動作しているとき、制御装置は、ボンネットの下などのエンジンエリア内の構成要素に、パワーステアリングポンプが車両ステアリングのオペレータの制御装置を可能にするように動作することを信号伝送してもよい。同様に、ブレーキセンサ４１２は、パワーステアリングをオンにすべきであると判断してもよい。

ここで図５を参照すると、補助牽引モータ構成要素およびはずみ車エネルギー貯蔵装置を備える車両の車輪５００を概略的に示す。エネルギーは、例えば、電磁石（ＥＭ）および／またはロックピン５０２を使用して、車両運動からはずみ車５０６に伝達される。はずみ車５０６は、永久磁石を組み込み、リラクタンスモータの回転子と同様の様式で動作してもよい。はずみ車５０６は、磁気軸受上で、または永久磁石が磁気軸受として機能する鉄心５０８の周りで回転してもよい。制御装置、電磁動作用のバッテリ、通信モジュール、および／またはハードウェアプロセッサ５０４は、電磁石および／またはロックピン５０２の周りなどの車輪に位置されてもよい。図４に開示された態様のように、例えば、ステアリングセンサ５１０、制動センサ５１２、アクセルセンサ５１４、および／またはＩＣＥ停止／始動スイッチ５１６は、例えば、車輪５００の動作を構成するために使用されてもよい。

ここで図６を参照すると、補助牽引モータの構成要素を備える車両トランスアクスル６００を概略的に示す。車両トランスアクスル６００は、フロントエンジン、前輪駆動車両に組み込まれ得る。トランスアクスル６００、またはエンジンハウジング６０２を含むトランスアクスルには、１つ以上の牽引モータ６０６、エネルギー貯蔵構成要素６０４、動力電子機器６０８、牽引伝達構成要素６１４（クラッチおよび／または遊星ギヤなど）、および制御装置および／または通信モジュール６１２を組み込むことができる。センサ６２０は、例えば、ステアリング車輪、ブレーキペダル、および／またはアクセルペダルに適用されてもよい。ＩＣＥが固有の構成要素６１０の一部として車両内に保持されるとき、自動停止／自動始動スイッチ６１６がＩＣＥに適用され得る。

ここで図６を参照すると、車両の車輪に組み込まれた補助牽引モータシステムを使用するための方法のフローチャート７００を示す。これは例示的な方法であり、制限、値、閾値、およびルールは、必要に応じて特定の実装に変更、削除、追加、または置換されてもよい。例えば、車輪を設置するステップ７０２は、車輪が牽引モータ、エネルギー貯蔵装置、および／またはエネルギー変換器を組み込む車両に車輪を取り付けるなどのために、人間または機械によって行われてもよい。制御装置は、車輪のセンサ値を測定して、電流センサ、蓄積電流センサ、動力センサ、および／または電圧センサなどの充電状態を評価し、センサ値を使用して、車輪の充電状態（ＳＯＣ）を評価するステップ７０４を行う。車両のＳＯＣが閾値の９０％など、閾値を下回るとき、車両の推進力から、（例えば、電気的接続および／またはワイヤを用いた電磁誘導で）車両からの電力、太陽エネルギー変換器（セル、パネル、埋め込み、コーティングなど）からのケーブル充電、および／または道路からの電磁誘導電力など、環境発電のステップ７０６に進む。制御装置は、スピードセンサ、（例えば、ペダルに接続されている）圧力センサなどの車輪センサを監視するステップ７０８を行うことができ、制御装置が特定のセンサ値を決定したとき、制御装置は、車輪に牽引モータを係合するステップ７１０を行うことができる。制御装置は、エネルギー貯蔵装置から車輪へのエネルギー伝達を開始することができ、それにより、車両を前方に推進するステップ７１２を行う。監視されているセンサ値が、牽引モータが必要であることをもはや表示しないとき、例えば、車両のスピードが増加したとき、制御装置は、モータを係合解除するステップ７１４を行うことができる。制御装置は、エネルギー源のＳＯＣを監視し、例示的な方法のステップを繰り返すことができる。環境発電７０６および牽引モータ係合７１０のステップを行う制御装置を含む同様の方法は、同様の使用事例を満たすように実装されてもよい。

多くの車両は、アイドリング時および／またはのろのろ運転状態中など、ＩＣＥの効率が良くない状況で使用され得るが、代替手段は存在しない。例えば、Ｓｍａｒｔ（商標）Ｆｏｒｔｗｏ（商標）車両は、都市走行にのみ使用することができ、交通渋滞中には、車両のＩＣＥは非効率的なガソリン消費水準で動作する場合がある。ハイブリッド車またはバッテリ式電気自動車（ＢＥＶ）としての車両の改造には費用がかかり、例えば、ガソリンタンクの代わりに、電気エネルギー貯蔵装置を収容するために、場合によっては車両の外にシャーシの大規模な再配線が必要になることがある。車輪、エンジン、および／または変速機などの置換される構成要素内に電気サブシステムのすべての構成要素を組み込むことによって、車両全体の改造に伴ういくつかの問題が回避される。構成要素に組み込まれた電気システムは、交通渋滞中および／または巡航中の低エネルギー出力など、上述の状況に対する性能仕様が最小限の簡略化されたシステムであり得、ガソリン消費量の大幅な節約を達成するのに十分なエネルギー出力を提供することができる。

電気自動車に使用される電気牽引モータは、典型的には、動力電子機器と、電動モータとは別個のバッテリとを備え、ＩＣＥの電動モータとの直接置換は、以前にＩＣＥが占有していたスペースにすべての構成要素を適合させることが難しくなる。Ｂｏｓｃｈ（商標）、Ｖｏｉｔｈ（商標）などが提供する商用車の構成に使用される設計などのモジュール設計では、例えば、モータ、バッテリ、および／または電子機器にモジュールを使用することができる。これにより、複数の車両／解決策／用途のモジュール構成要素を組み合わせることができる。多くの自家用電気自動車の設計では、第１世代のモータ設計では、モジュール構成要素を使用して開発費用と市場投入までの時間を短縮することができるが、それ以降の世代では、構成要素の統合を使用して費用効果を高めることができる。

インバータをモータおよびギヤと統合すると、保守費用を犠牲にして経費削減を可能にし得る、例えば、インバータなどの単一構成要素が故障したときには、エンジン全体を置換する。ＥＶモータの大きさ、形状、および重量配分によっては、より良好なコーナリング性能のために車両の下の方に位置されている、より重い構成要素、および車両の上の方に位置され得る電子機器などの軽い構成要素など、非線形形状が必要になる場合がある。同様に、電動車輪（ｅ車輪）内の構成要素の位置は、軽量構成要素が回転軸からさらに離れるように位置付けられ、それにより、例えば、低い慣性モーメントおよび／またはより少ないアンスプラング重量を生み出す。

船舶用電動モータなどのいくつかの用途において、動力電子機器と電動モータ自体では、海洋環境から保護するための要件が異なる場合がある。例えば、船舶用ＩＣＥモータは、エネルギー貯蔵装置を組み込む電動モータまたはハイブリッドモータを使用するように変換されてもよく、海上船舶が減速するとき、エネルギーを貯蔵し、海上船舶を推進するために貯蔵エネルギーを使用する。例えば、海上船舶の貯蔵エネルギーは、ドッキングまたはゆっくり移動するときに使用される。

異なる動作特性を有する２つのモータを車両で一緒に使用して、モータのより有益なトルクプロファイルを生成することができる。例えば、第１の電動モータ（第１の車輪などに組み込まれている）は、ピーク効率で毎分１０００回転の動作スピードを有し、第２の電動モータ（第２の車輪などに組み込まれている）は、ピーク効率で毎分３０００回転の動作スピードを有する。第１のモータは、低スピード移動に使用することができ、第２のモータは、高スピード移動に使用することができるため、低スピードと高スピードの両方において最高の効率で動作する。例えば、第１のモータは、低スピードで非常に高いトルクを有し、第２のモータは、高スピードで中程度のトルクを有する。この例を使用することができるオフロード車は、障害物を克服するために低速ギヤおよび低スピードで走行しているときに第１のモータを使用し、高速道路で走行しているときに第２のモータを使用することができる。同様に、モータは、モータのタイプごとに２つの車輪にある、例えば、前輪に２つの低スピードモータ、後輪に２つの高スピードモータがある。

モータ本体の自然な延長として動力電子機器および他の機構を含めるように電動モータを構成することで、モータ設計を車両設計に簡単に組み込むことができる。例えば、交通渋滞中にＩＣＥの動作を停止するためにアフターマーケット車輪に組み込まれたモータなど、特定の目的のための改造型電動モータは、異なる動力／スピードのために、組み込まれた電子機器、ギヤ、および／または複数のモータに有効である。例えば、電動モータ、機構、エネルギー貯蔵装置、電子機器、および運動充電器は、多くの型式およびモデルを適合させ、標準タイヤを受け入れることができる、アフターマーケット車輪／リム（ｅ車輪）に組み込むことができる。ペダルを２段ペダルに変換する、電動モータを軽く押す、ＩＣＥを強く押すなど、アクセルペダルセンサおよびブレーキペダルセンサを組み込むことで、ＩＣＥを動作させることなく（または、パワーステアリング／ブレーキが必要な場合はモータをアイドリング状態にすることなく）、および制動中に組み込まれたバッテリを動作させることなく、車両運動を可能にする。

ｅ車輪は、アフターマーケット製品として販売することができ、非ＥＶを対象として、停車中および通行中に必要な時間に基づいたＥＶ技術に有効である。代替構成は、例えば、置換用エンジン、置換用変速機、置換用トランスアクスル、置換用ドライブシャフト、および／または置換用差動装置を含んでもよい。制動摩擦は、モータとリムとの間で、車輪の周囲にあるロックピンを使用して発電機に伝達されてもよい。ロックピンは、（牽引中または制動中などに）電動モータと車輪との間の運動エネルギーの伝達を支援するために、電気機械的に係合されてもよい。センサ値は、ソフト（回生）制動からハード制動への移行がオペレータによって要求されたときを決定してもよい。

例えば、中程度の（７５％未満の）加速度を表示するセンサ値は、車両の運動エネルギーを電力に変換することによって、バッテリを充電するように車両を構成してもよい。例えば、ブレーキペダルセンサへの軽い圧力により、回生制動を使用して後で使用するためのエネルギーを貯蔵するために、構成要素を構成するように車両の制御装置に指示してもよい。ステアリングセンサは、例えば、巡航制御、および／または自動停止に使用されるアルゴリズムと同様に、ステアリング車輪、ブレーキペダル、アクセルペダルに圧力が加えられたとき、ＩＣＥを自動的にオンにするために使用されてもよい。ＩＣＥをオンにする必要がある変更など、オペレータが車両に変更を加えることを試みるとき、電源自動オン装置がＩＣＥを始動させてもよい。これにより、電源オフがオペレータに透過的になり得る。アクセルペダルへの軽い圧力により、ロックピンを係合解除し、（交通渋滞などの）渋滞および（ＩＣＥの代わりの）高速道路巡航の両方に対して、車両がハブモータを使用するように構成することができる。任意のＩＣＥ自動停止は、ＩＣＥが電源オフまたはアイドリング状態のとき（機器に十分な動力を供給していない場合など）、パワーステアリング、動力ブレーキ、および／または空調装置などの補助動力の解決に対処する必要があり得る。

エネルギー貯蔵装置のはずみ車は、外側のＥＭおよび永久磁石（車両の外縁に横方向に近い）と、内側のＥＭ（車両の中心線に横方向に近い）とを備える両面機構を組み込むことができる。はずみ車の各側面は、はずみ車を車輪、ハブ、および／またはリムにロックするためのロックピンを備えてもよい。はずみ車の内側は、角運動量を維持しながら、両側が異なるスピードで回転することを可能にする電子制御可変変速機で外側に接続されている。例えば、内側の回転スピードは、アクスルの回転スピードに合わせるために、可変変速機を使用して遅くする（外側を加速する）ことができる。例えば、内側のピンは車輪アクスルにロックされ、可変変速機を使用してはずみ車の運動量をアクスルの回転に伝達することができる。エネルギーは、磁気軸受を備える真空封入はずみ車などのはずみ車機構内に運動エネルギーとして貯蔵され、はずみ車を包囲する誘導磁石は、車両の車輪の機械的エネルギーをはずみ車の運動回転エネルギーに、その逆も同様に、変換することができる。

反対方向に回転する２つのはずみ車を使用して、ジャイロ力を削減することができる。車輪回転エネルギーのはずみ車への伝達、および戻しは、様々な種類の電動モータで使用されるような磁場によって行われてもよい。リムの周りに配設された電磁石は、相対的な回転スピードと所望の構成とに応じて、特定の順序に従ってはずみ車の永久磁石を引っ張るか、または押すことができる。

図５のフライホイール５０６の基準フレームなどの回転基準フレームでは、ＥＭの選択的な動作は、はずみ車のスピードを上げるためにはずみ車の回転方向への引っ張りなど、はずみ車に埋め込まれた永久磁石に磁気的な引っ張りを適用してもよい。逆に、ＥＭの選択的な動作は、反対方向に磁気的な引っ張りを加えてもよく、はずみ車から車輪にエネルギーを伝達する。また、電磁力は、はずみ車に磁力を加えるために使用されるバッテリをトリクル充電するために、誘導発電機として使用されてもよい。電磁石の間隔は、はずみ車上の永久磁石の間隔とは異なる場合があり、制御リム内の電子機器は、運動エネルギーがはずみ車に加えられるか、またははずみ車から除去されるように、電磁石（ＥＭ）動作の順序を決定する。例えば、スイッチドリラクタンスモータ構成が使用されてもよい。例えば、はずみ車には、はずみ車を押すか、または引っ張り得るＥＭが常に存在するように、１０スポークの磁石構成があり、９スポークのピン付きの電磁石があり得る。リムとはずみ車の相対的な回転をロックするために、はずみ車の永久磁石スポークと同相のいくつかのＥＭがあってもよい。同相のＥＭは、はずみ車を動作させてリムにロックすることができるため、高速道路の惰行運転中、および／またはハイパーマイリング中など、すべての機械的な回転モーメントが保存される。任意に、クラッチおよび／または可変比ギヤを使用して、はずみ車の角運動量を車輪リムおよび／またはタイヤに、または車輪リムおよび／またはタイヤから伝達する。ＥＭを動作させるための電子機器は、ＥＭの高スピード動作のために構成されてもよい。例えば、はずみ車が毎分５０，０００回転（または８３３．３ヘルツ）で回転しており、１０個の電磁石がはずみ車の周囲に配設されているとき、各ＥＭは、８３．３ヘルツの永久磁石に隣接している。電子機器の時間応答は０．１ミリ秒であるべきであり、ＥＭを動作させるためのスルーレートは、ＥＭの完全磁化が０．１〜１ミリ秒で到達するように構成されている。

増加した車輪重量および／またはタイヤ重量は、異なる車輪重量のために構成された緩衝器とばねとによって相殺されてもよい。より密度の高い（重量などの）構成要素は、サスペンション上のモーメントアームが少なくなるように、ならびに回転する重量および／または質量が少なくなるように、車輪の中心により近くてもよい。逆回転はずみ車を使用して、回転はずみ車のジャイロ力の影響を低減することができ、逆回転はずみ車間の接続は、例えば、機械ギヤなどの機械的、および／または磁力または誘導を使用するなどの磁気的であってもよい。電磁石上のセンサは、はずみ車の角度位置とスピードの両方を検出して、はずみ車により多くのエネルギーを加えることができるときを決定してもよい。スマートフォン用アプリは、例えば、はずみ車、ハブモータ、および／または電動モータを制御するのを支援してもよい。例えば、はずみ車の動作パラメータは、貯蔵されたエネルギー量などをスマートフォン上で視認することができ、ＩＣＥによって誘導された車輪運動から得たエネルギーを増加させることによって貯蔵エネルギー量を増加させるためのコマンドなどの音声コマンドは、スマートフォンのマイクによって受信することができる。

はずみ車の制御装置は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを使用するなどによって、車輪の外側のセンサにアクセスして、貯蔵エネルギーを使用するときを決定する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＣＡＮｂｕｓ、および／またはＲＳ−４８５などの通信リンクは、ペダル上の加速度センサおよび制動センサ、車両警告装置（Ｍｏｂｉｌｅｙｅ（商標登録）装置など）の視覚／光学センサ、ＧＰＳセンサ、交通センサなどの他の車両のセンサ、および／またはインターネットのデータリポジトリにアクセスすることができる。同様の通信リンクは、車輪間、または車輪と制御ユニットとの間で使用することができる。

本明細書に開示された態様は、モータ／インバータに差し込まれている、燃料タンクに入れたストリングバッテリ、（燃料タンクのバッテリからエンジンに動力を伝達するために）車外の本体に縛り付けたワイヤ、およびエンジンからモータへの機械変換キットを使用して、エンジンのない古い車用の完全なＥＶ変換に使用することができる。あるいは、変速機および／またはトランスアクスルを置換するために、バッテリが車両に組み込まれてもよい。

以下は、交通渋滞において補助電気牽引モータの使用に関する計算である。計算では、１時間の交通渋滞中など、交通渋滞の距離が１０キロ（ｋｍ）を超えて、車両が時速１０ｋｍ（ｋｍ／時）で走行していると仮定する。例えば、１０ｋｍ／時における現在の電気牽引モータの効率は、１ｋｍあたり１３０ワット時（Ｗｈ）（Ｗｈ／ｋｍ）になり得、１３００Ｗｈの総容量が必要とされる。リチウムイオンバッテリの場合、エネルギー密度は、約２６０Ｗｈ／キロ（Ｋｇ）になり得るため、バッテリ重量は、５Ｋｇ、または車輪あたり１．２５Ｋｇになる。はずみ車のエネルギー貯蔵装置を使用する場合、密度は１３０Ｗｈ／Ｋｇであり、したがって、ベースのはずみ車システムの重量は、１０Ｋｇ、または車輪あたり２．５Ｋｇになる。加えて、屋根の上にある２００Ｗのソーラーパネルは、交通渋滞中の車両運動に十分な動力を供給することができる。ソーラーカーのカバーもシステムに組み込むことができる。開示されている態様を組み込んだｅ車輪の設計のための１つの選択肢は、以下の表に示されている。

この余分な重量が許容範囲内であることを確認するために、車輪重量およびタイヤ重量の変動が分析およびシミュレーションされた。例えば、相手先商標（ＯＥ）のＢＭＷ３シリーズの車輪重量は、各々２０．５ポンドであり、一方、ＯＥのＭｉｃｈｅｌｉｎ Ｅｎｅｒｇｙ ＭＸＶ４ Ｐｌｕｓのタイヤ重量は、各々２２．５ポンドであり、車輪を含む各タイヤの合計は４３．０ポンドに達する。一方、軽量車輪の重量は、各々１７ポンドと少なく、車輪とタイヤあたりの合計は３８．５ポンドに達し得る（２Ｋｇ減）。重量のある車輪とタイヤを合わせた重量は、４８．５ポンドであり得る（在庫品よりも約３Ｋｇ多く、軽量品よりも５Ｋｇ多い）。リムが１９インチの車輪は５４ポンド、リムが１５インチの車輪は４０ポンド（７Ｋｇの差）のように、リムが大きい車輪の方が重くなり得る。

第２のシナリオでは、電気牽引モータの出力密度は１．５ｋＷ／Ｋｇで、約２馬力（ｈｐ）／Ｋｇである。５Ｋｍ／時未満では、効率は１００Ｗｈ／ｋｍになり、１０ｋｍ／時のスピードでは、効率は５０Ｗｈ／ｋｍになり得る。１０ｋｍの交通渋滞の場合、車両には約５００Ｗｈのバッテリ容量（または各車輪に１２５Ｗｈのエネルギー貯蔵）が必要である。したがって、車輪あたり７５０Ｗのモータは、各車輪で約１ｈｐを生み出し、車輪あたりの重量は５００グラムである。その結果、交通渋滞に対する各車輪の低効率の１．５ｈｐモータの重量は、最大１Ｋｇ、５００Ｗｈのエネルギー貯蔵装置の重量は２Ｋｇ、構造構成要素の重量は１Ｋｇ、および電子機器の重量は１Ｋｇになり得る。したがって、各車輪の合計が以下の表に示されている。

軽量なリム、車輪、およびタイヤが補助牽引装置に使用されているとき、変換キットの重量は、ＯＥ車輪とタイヤとの組み合わせ以下になり得る。

ジャイロセンサ、運動センサ、スピードセンサ、全地球測位システムセンサ、光学センサ、および／または磁場センサなどのセンサは、オペレータの制御装置に使用することができる。センサは、オペレータが車両を動作させるとき、デュアルセンサおよび制御装置は、制御がＩＣＥの直接管理にあることを可能にし得、センサが電気牽引モータと構成要素とを用いてフライバイワイヤ方式の制御を可能にするように、車両制御装置とオペレータとの間のインターフェースに位置されてもよい。

ここでは、本明細書および特許請求の範囲の他の箇所と同様に、範囲を組み合わせてより大きな範囲を形成することができる。

本明細書に開示される特定の寸法、特定の材料、特定の範囲、特定の抵抗力、特定の電圧、特定の形状、および／または他の特定の特性および値は、本質的に例示であり、本開示の範囲を限定するものではない。所与のパラメータに対する特定の値および特定の範囲の値の本明細書での開示は、本明細書に開示される１つ以上の例で有用であり得る他の値および値の範囲を除外するものではない。さらに、本明細書で述べる特定のパラメータに対する任意の２つの特定の値は、所与のパラメータに好適であり得る値の範囲の端点を定義し得ることが想定される。例えば、所与のパラメータの第１の値および第２の値の開示は、第１の値と第２の値との間の任意の値も所与のパラメータに採用され得ることを開示すると解釈することができる。例えば、パラメータＸが本明細書で値Ａを有するように例示され、値Ｚを有することも例示される場合、パラメータＸは、約Ａ〜約Ｚまでの範囲の値を有し得ることが想定される。同様に、パラメータに対する２つ以上の範囲の値の開示は（かかる範囲が入れ子になっている、重複している、または区別されているかにかかわらず）、開示された範囲の端点を使用して、特許請求され得る値について、すべての可能性のある範囲の組み合わせを含めることが想定される。例えば、パラメータＸが１〜１０、または２〜９、あるいは３〜８の範囲の値を有するように本明細書に例示されている場合、パラメータＸは、１〜９、１〜８、１〜３、１〜２、２〜１０、２〜８、２〜３、３〜１０、および３〜９を含む他の範囲の値を有し得ることも想定される。

様々な例示的な特徴の説明では、本明細書の一部を形成し、本開示の態様を実施することができる様々な特徴を例として示す添付の図面を参照する。本開示の範囲から逸脱することなく、他の特徴を利用することができ、構造的および機能的な修正を行うことができることを理解されたい。

本開示で使用される「複数」などの用語は、いくつかの部分、要素、または部材を有するか、または含む特性を示す。

本明細書の要素間には様々な接続が示されていることに留意されたい。これらの接続は、一般的に記載されており、特に指定のない限り、直接的または間接的であってもよく、本明細書は、この点で限定することを意図したものではなく、直接的および間接的な接続の両方が想定される。さらに、任意の実施形態における１つの特徴の要素は、任意の組み合わせまたは部分的な組み合わせにおいて、任意の実施形態における他の特徴からの要素と組み合わせてもよい。

説明されたすべての特徴、および説明された特徴の修正は、本明細書で教示される本発明のすべての態様で使用可能である。さらに、本明細書に記載されるすべての実施形態のすべての特徴、および特徴のすべての修正は、互いに組み合わせることができ、相互に交換可能である。

Claims (15)

1. 少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素と、
   少なくとも１つの牽引構成要素と、
   少なくとも１つのセンサと、
   少なくとも１つの制御装置であって、少なくとも１つのセンサによって提供される値を監視するように、かつ前記値に応答して、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素と前記少なくとも１つの牽引構成要素との間のエネルギーの変換を指示するように構成されている、少なくとも１つの制御装置と、を備える、機器。
2. 前記少なくとも１つのセンサが、
   圧力センサ、運動センサ、加速度計、および圧電センサからなる群から選択される、少なくとも１つの加速度センサと、
   圧力センサ、運動センサ、加速度計、および圧電センサからなる群から選択される、少なくとも１つの減速度センサと、を備え、
   前記少なくとも１つの加速度センサが、第１のオペレータ入力に応答し、前記第１のオペレータ入力が前記少なくとも１つの加速度センサに適用されるとき、前記少なくとも１つの牽引構成要素は、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素から、車両の前方推進にエネルギーを伝達するように信号伝送され、
   前記少なくとも１つの減速度センサが、第２のオペレータ入力に応答し、前記第２のオペレータ入力が前記少なくとも１つの減速度センサに適用されるとき、前記少なくとも１つの牽引構成要素は、前記車両の前記前方推進から、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素にエネルギーを伝達するように信号伝送される、請求項１に記載の機器。
3. 少なくとも１つの環境発電装置をさらに備え、前記少なくとも１つの環境発電装置が、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素にエネルギーを送信する、請求項１または２に記載の機器。
4. 前記少なくとも１つの貯蔵構成要素が、車輪内貯蔵構成要素と、車輪外貯蔵構成要素と、を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の機器。
5. 前記車両が、内燃機関（ＩＣＥ）車両、ハイブリッド−電気車両（ＨＥＶ）、または電気車両（ＥＶ）である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の機器。
6. 前記少なくとも１つのセンサが、車両における横方向力の測定値を提供するための横加速度センサを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の機器。
7. 前記少なくとも１つの制御装置が、前記センサ値を処理するように、かつ複数の機器の各々に提供するための動力を計算するように、さらに構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の機器。
8. 前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素が、二次バッテリ、はずみ車、圧縮ガスエネルギー貯蔵装置、超コンデンサ、および燃料電池からなる群から選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の機器。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の機器を備える、車輪。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の機器を備える、モータ。
11. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の機器を備える、変速機。
12. 請求項９、１０、または１１に記載の車輪、モータ、または変速機をそれぞれ備える、車両。
13. 車両牽引のための方法であって、ハードウェア制御装置を使用することを含み、前記ハードウェア制御装置が、
    少なくとも１つのセンサから受信された複数の値を監視することと、
    前記複数の値に応答して、少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素と少なくとも１つの牽引構成要素との間のエネルギーの流れを方向付けることと、を行うためのものである、方法。
14. 前記少なくとも１つのセンサセンサが、
    圧力センサ、運動センサ、加速度計、および圧電センサからなる群から選択される、少なくとも１つの加速度センサと、
    圧力センサ、運動センサ、加速度計、および圧電センサからなる群から選択される、少なくとも１つの減速度センサと、を備え、
    前記少なくとも１つの加速度センサが、第１のオペレータ入力に応答し、前記第１のオペレータ入力が前記少なくとも１つの加速度センサに適用されるとき、前記少なくとも１つの牽引構成要素は、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素から、車両の前方推進にエネルギーを伝達するように信号伝送され、
    前記少なくとも１つの減速度センサが、第２のオペレータ入力に応答し、前記第２のオペレータ入力が前記少なくとも１つの減速度センサに適用されるとき、前記少なくとも１つの牽引構成要素は、前記車両の前記前方推進から、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵構成要素にエネルギーを伝達するように信号伝送される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記車両が、圧力センサ、運動センサ、および圧電センサからなる群からの少なくとも１つのステアリングセンサをさらに備え、前記少なくとも１つのステアリングセンサが、オペレータステアリング入力に応答し、前記オペレータステアリング入力が受信されるとき、少なくとも１つの制御装置は、前記車両のパワーステアリングへの給電を可能にするように前記車両に信号伝送する、請求項１３または１４に記載の方法。