KR101573093B1 - 차량구동 시스템 및 전기 기계식 컨버터의 사용 - Google Patents

차량구동 시스템 및 전기 기계식 컨버터의 사용 Download PDF

Info

Publication number
KR101573093B1
KR101573093B1 KR1020107014543A KR20107014543A KR101573093B1 KR 101573093 B1 KR101573093 B1 KR 101573093B1 KR 1020107014543 A KR1020107014543 A KR 1020107014543A KR 20107014543 A KR20107014543 A KR 20107014543A KR 101573093 B1 KR101573093 B1 KR 101573093B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
rotor
stator
interrotor
electromechanical converter
Prior art date
Application number
KR1020107014543A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100101619A (ko
Inventor
대런 레이 포스터
Original Assignee
네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오
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
Application filed by 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오 filed Critical 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오
Publication of KR20100101619A publication Critical patent/KR20100101619A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101573093B1 publication Critical patent/KR101573093B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • 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
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • 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
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00—Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • 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
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/03—Double rotor motors or generators, i.e. electromagnetic transmissions having double rotor with motor and generator functions, e.g. for electrical variable transmission
    • 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
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • 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
    • 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
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 구동 시스템에 관련되고, 전자 기계식 컨버터, 특히, 전자식 가변 변속기를 포함하는 전자 기계식 컨버터, 특히, 전자식 가변 변속기를 포함한다. 상기 컨버터는 로터가 마운트된 주 샤프트, 인터로터가 마운트된 제2 샤프트 및 전자 기계식 컨버터의 하우징에 고정적으로 마운트된 스테이터를 구비할 수 있다. 상기 주 샤프트로부터 방사형의 방향에서 보면 상기 로터, 상기 인터로터 및 상기 스테이터는 동심원으로 상호간 배열된다. 또한, 상기 주 샤프트는 엔진의 출력축에 의해 구동되도록 배열되고, 상기 제2 샤프트는 변속기 유닛의 입력축을 구동하도록 배열된다.

Description

차량구동 시스템 및 전기 기계식 컨버터의 사용 {A vehicle drive system and use of an electromechanical converter}
본 발명은 차량 구동 시스템에 관련된다. 또한, 본 발명은 전자 기계식 컨버터의 사용에 관련된다.
종래의 차량 구동 시스템은 엔진의 출력축(output shaft)을 변속기 유닛의 입력축(input shaft)과 연결하는 토크 컨버터(torque converter)를 구비하는 자동 변속기(automatic transmission)가 제공된다. 상기 토크 컨버터는 일반적으로 디커플링 기능 및 토크 증가 기능의 두 메인 기능을 구비한 론치(launch) 구성의 역할을 한다. 상기 엔진을 상기 변속기 유닛으로부터 디커플링함으로써, 진동 전파에 대처할 수 있다. 또한, 상기 엔진 출력축의 토크를 증가시킴으로써, 더 높은 토크를 이용할 수 있게 된다.
그러나, 상기와 같은 설계의 성질로 인해, 상기 디커플링 및 토크 증가 기능은 높은 손실을 유발하는 슬립(slip)이 발생한다. 상기 슬립 효과로 인해, 록업 클러치(lock-up clutch)의 이용시에는 토크 증가가 저해되는 부작용이 있다. 또한, 상기 토크 컨버터는 상기 변속기 내에서 열 발생의 주된 원인이며, 이에 따라 상당한 크기의 쿨링 설비가 필요하다. 또한, 상기 토크 컨버터는 상당량의 오일 펌프 및 소모 동력-특히, 상기 엔진에 의해 상기 펌프가 구동되어야 하는 고속에서-을 발생시키는 캐비네이션 및 결핍 현상(starvation)을 방지하기 위하여 높은 레벨의 오일 유량(oil flow)이 필요하다. 또한, 하이브리드 차량에서는 상기 변속기 클러치가 빠른 론치를 허용하는 것을 보장하기 위해 전자식 지원 펌프가 필요하다. 나아가, 이러한 시스템은 하이브리드 전자식 차량에서 향후 재사용을 위한 제동 에너지를 복구하지 못한다.
레벨이 높은 차량 구동 시스템에서, 소형화된 토크 컨버터의 빠른 록업(early lock-up)은 토크 컨버터 손실을 최소화 하기 위하여 상대적으로 다수인 기어 스피드, 최적 샤프트 및 슬립 컨트롤과 결합/조합하여 추가된다.
유럽 출원 특허 1 068 977는 차량 구동 시스템을 보여준다. 여기서, 상기 토크 컨버터는 전기 장치에 의해 대체되었다. 그러나, 상기와 같은 구조는 부하(load)가 상기 전기 장치의 비율(rating)에 비해 매우 낮기 때문에, 에어 컨디셔닝 시스템의 펌프와 같은 차량 부속품에 대한 공급 파워가 비효율적이다.
국제 출원 특허 WO 03/075437는 전자 기계식 컨버터, 특히 전자식 가변 변속기(electric variable transmission)를 보여주며, 상기 전자 기계식 컨버터는 그 위에 마운트된 로터를 구비한 주 샤프트, 그 위에 마운트된 인터로터를 구비한 제2 샤프트, 및 스테이터를 제공하고, 상기 전자 기계식 컨버터의 하우징에 고정적으로 마운트된다. 여기서, 주 샤프트로부터 반경 방향(radial direction)에서 보면, 상기 로터, 상기 인터로터 및 상기 스테이터는 동심원으로 상호간에 배열되고, 상기 로터 및 상기 스테이터는 하나 이상의 와인딩으로 설계되고, 상기 인터로터는 기계식 및 전자 자석식(electromagnetically)을 모두 형성하며, 적어도 접선 방향에서 자기적 유동(magnetic flux)을 위한 반도체로 배열된다. 상기 전기 기계식 컨버터의 상기 주 샤프트는 차량 엔진의 출력축에 의해 구동된다. 상기 전기 기계식 컨버터의 상기 제2 샤프트는 상기 차량의 드라이빙 휠들을 구동한다
전자식 가변 변속기(electric variable transmission, EVT)는 두 개의 기계적 포트를 가진 전자 기계식 컨버터-일반적으로, 에너지가 교환될 수 있는 주 (구동) 샤프트, 제2 (구동) 샤프트 및 전기식 게이트(electric gate)-이다. 만약, 상기 전기식 게이트가 사용되지 않는 경우, 상기 EVT는 전송비가 매우 넓은 범위를 가지는 경우, 공통 무한 가변 변속기(common infinitely variable transmission)로 동작한다. 상기 EVT는 클러치의 결합/조합에 대응하는 기능 및 차량의 변속장치를 실현한다. 상기 EVT와 결합/조합함으로써, 엔진은 스피드가 상기 엔진의 최적 특성에 의해 세팅됨에 따라, 실제 전원 공급원으로서 동작한다. 그러므로, 차량으로부터의 연료 소비, 노이즈 레벨 및 유해 가스 배기가 낮아질 수 있다. 왜냐하면, 상기 EVT는 무한 가변 변속기이고, 가속 중에는 기어 변속 쇼크(gearshifting shock)가 없기 때문이다. 이는 파워가 일정한 가속은 항상 가능하고,
이는 항상 일정한(최대한 허용하는) 파워가 가능하다는 것이며, 다소간 톱니형 형상으로 작동시 파워를 전달하는 종래의 기어박스를 의미하는 것은 아니다.
상기의 엔진을 이용함에 따라, EVT를 이용하는 가속은 일반적인 변속장치보다 빠르게 진행한다. 그러나, 상기 EVT는 상대적으로 크고 무겁고 고가의 유닛이다.
본 발명의 목적은 앞서 기술된 단점 중 적어도 하나 이상을 해결하는 차량 구동 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 더욱 효과적인 차량 구동 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따르면, 상기 차량 구동 시스템은 국제 출원 특허 wo 03/075437에 개시된 전자 기계식 컨버터를 포함하고, 상기 주 샤프트는 엔진의 출력축에 의해 구동되도록 배열되고, 상기 제2 샤프트는 변속기 유닛의 입력축을 구동하도록 배열된다.
상기 전자 기계식 컨버터를 상기 주 샤프트 및 제2 샤프트를 엔진의 상기 출력축에 의해 구동되도록 하고 변속기 유닛의 입력축을 구동하도록 각각 배열함으로써, 제2 샤프트에 대한 상기 주 샤프트의 비율 범위는 상기 전자 기계식 컨버터의 상기 제2 샤프트가 상기 차량의 드라이빙 휠에 직접 연결되는 경우보다 배치 형태에 있어, 차량 구동 라인의 동작 도중에 더 줄어든다. 그러므로, 상기 전자 기계식 컨버터의 전기식 구성요소는 상기 전자 기계식 컨버터의 크기, 무게 및 비용을 줄임으로써, 상대적으로 적은 개수로 실시될 수 있다.
종래의 토크 컨버터를 상기 전자 기계식 컨버터로 교체함으로써, 상기 전자 기계식 컨버터는 토크 증가를 제공함에도 불구하고, 상기 엔진 및 상기 변속기를 디커플링함에 따라 론치 구성으로서의 기능을 수행한다. 변속기 유닛과 결합/조합한 상기 전자 기계식 컨버터의 사용은 종래의 토크 컨버터를 사용한 경우에 경험할 수 있는 손실을 현저하게 줄일 수 있다. 상기 전자 기계식 컨버터가 고효율의 성능을 가지기 때문에, 상기 변속기 유닛은 변속 비율들 중 넓은 단계들을 허용하는 상대적으로 적은 수의 변속 단계로 실시될 수 있다.
상기 전자 기계식 컨버터가 응용 엔진 토크(applied engine torque)를 전송함에 따라, 차량 악세서리로 인해 나타난 부하(load)는 더 효과적인 부하 계수(loading factor)로 이어지는 데 장점이 있는 엔진에 의해 나타나는 부하에 더해진다. 상기 전자 기계식 컨버터의 고유 특징으로 인해, 제동 에너지(braking energy)가 복구될 수 있다. 그리고, 상기 컨버터가 전력 저장 시스템에 연결될 수 있는 경우, 전기식 구동 기능(electric driving function)이 제공될 수 있다.
또한, 추가 변속기가 상기 변속기 유닛에 직렬로 배열됨에 따라, 상기 전자 기계식 컨버터의 제2 샤프트에 대한 상기 주샤프트의 비율 범위는 단일 개체에 근접하도록 더욱 용이하게 선택될 수 있고, 이에 따라 상기 차량 구동 시스템의 효율이 증가될 수 있다.
이와 달리, 상기 차량 구동 시스템은 단일 변속 시스템을 제공한다. 추가적으로, 상기 엔진 출력축 및 전자 기계식 컨버터 주 샤프트 사이에 변속기를 더 제공함으로써, 상기 주 샤프트의 스피드가 증가할 수 있다. 따라서 상기 전자 기계식 컨버터의 심지어 더욱 작은 전기식 컨포넌트를 허용할 수 있고, 이에 따라 더욱 컴팩트하고 가볍고 저비용의 전체 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 전자 기계식 컨버터의 사용에 관련된다.
본 발명은 더욱 효과적인 차량 구동 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 아래 첨부되는 도면에 나타난 바와 같은 예시적인 실시예에 따라 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 구동 시스템의 도식적인 외관을 보여주는 개략도,
도 2는 전자식 컨버터의 도식적인 외관을 보여주는 개략도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량 구동 시스템의 도식적인 외관을 보여주는 개략도이다.
상기 도면들에서 대응하는 부분들은 가능한 경우, 동일한 참조 번호를 가리킨다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 구동 시스템을 도식적으로 보여준다. 상기 차량 구동 시스템은 엔진(102), 전자 기계식 컨버터(103) 및 상기 차량의 드라이빙 휠과 연동하여 구동 샤프트에 연결된 변속기 유닛(104)를 포함한다. 엔진(102), 전자 기계식 컨버터(103) 및 변속기 유닛(104)는 상기 차량의 상기 드라이빙 휠을 구동시키기 위해 서로 연결된다.
상기 전자 기계식 컨버터 및 가변 변속기(EVT)(1)의 기본 구조는 도 2와 같이 도식적으로 나타낼 수 있다. EVT(1)는 주 샤프트(5)를 이용하는 주 인덕션 장치 및 제2 샤프트(7)를 이용하는 제2 인덕션 장치가 배열됨에 따라 하우징(3)을 포함한다. 두 개의 샤프트(5, 7)는 하우징(3)에 베어링-마운트된다. 상기 주 인덕션 장치는 전기적 접근이 가능한 다상의 와인딩을 이용하는 슬립 링 전기자(slip ring armature)에 의해 형성되는 로터(rotor)(8), 및 비-전기적 접근이 가능한 케이지 전기자(cage armature)(9)를 포함한다.
상기 제2 인덕션 장치는 고정부와, 상기 하우징(3)에 고정적으로 연결된 스테이터(10), 및 제2 샤프트(7)에 마운트된 케이지 전기자(11)를 포함한다. 또한, 상기 제2 인덕션 장치의 제2 샤프트(7)는 로터(8)에 베어링 마운트된다. 스테이더(stator)(10)는 전기적 접근이 가능한 다상 와인딩을 구비한다. 로터(8) 및 스테이터(10)간의 전기 에너지는 컨트롤 유닛을 통해 교환될 수 있다. 상기 컨트롤 유닛은 슬립 링들 및 브러쉬(brushe)들의 조합(14)을 통해 상기 로터 와인딩에 연결된 제1 전원 전자식 AC/DC 컨버터(12)와, 교류전압-직류전압 인버터로 설계된 제2 전원 전자식 AC/DC 컨버터(13)을 포함한다. 상기 두 개의 인버터(12, 13)의 DC 단은 서로 연결되고, 상기 컨트롤 유닛에 의해 포함된 DC 저장 에너지 시스템-이를 테면, 배터리, 수퍼캡(supercap) 등-에 추가적으로 연결된다. 또한, 상기 컨트롤 유닛은 상기 와인딩 내 전류 흐름을 제어하기 위한 컨트롤링 엘리먼트(16)를 포함한다. 따라서, 컨트롤링 엘리먼트(16)는 인버터들(12, 13)을 데이터 라인(17, 18)을 통해 컨트롤한다. 상기 주 및 제2 인덕션 케이지 전기자(9, 11)는 인터로터(interotor) (15)를 공동으로 형성한다. 상기 EVT의 기본적인 구성은 재생 전자 자기식 클러치(regenerating electromagnetic clutch)로 동작하는 상기 주 인덕션 장치이고, 이는 낮은 손실 스피드 비율제어를 할 수 있게 한다. 상기 주 장치부터의 재생 에너지에 의해 제공된 상기 제2 장치는 토크 증가를 가능하게 하는 보조 모터로서 동작한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 인터로터는 자기적 회로 및 전기적 회로를 포함한다. 상기 자기적 회로는 자기적 유동 컨덕팅 실린더(magnetic flux conducting cylinder)를 포함하고, 상기 전기적 회로는 상기 유동 컨덕팅 실린더 내에 확장된 다수의 전기적 회로-포밍 와인딩을 포함한다. 상기 인터로터는 상기 로터 및 스테이터간의 직접적인 토크의 동작이 상기 인터로터의 자기 포화 상에서 발생할 수 있도록 접선 방향 및 반경 방향으로 상기 자기적 유동을 하는 컨덕터로 배열된다.
전자 기계식 컨버터(1, 103)의 주 샤프트(5)는 연소 엔진(102)의 출력축에 연결되고, 반면에 제2 샤프트(7)는 변속기 유닛(104)의 입력축에 연결된다.
록업 클러치는 차량 구동 시스템의 효율을 더 증대시키기 위하여, 가급적으로 상기 로터 및 상기 인터로터 사이 혹은, 상기 엔진 출력축 및 상기 변속기 입력축 사이에 실시될 수 있다. 명백하게, 상기 차량 구동 장치는 -예를 들어, 비용 목적을 위해- 어떠한 록업 클러치도 없이 배열될 수 있다.
전자 기계식 컨버터(1, 103)는 고 효율의 성능을 가지므로, 록업을 추가할 필요가 적어진다. 결과적으로, 상기 차량 내 안락함(comfort level)이 증가할 수 있다. 또한, 전자 기계식 컨버터(1, 103)는 높은 오일 유량을 요구하지 않는다. 또한, 전자 기계식 컨버터(1, 103)의 사용은 향후 변속비들간의 비율 스탭 사이즈(ratio step size)를 완화시키고, 이에 따라, 더욱 심플하고 저렴한 변속기 유닛이 가능하게 된다. 한편, 이후 변속 비들간의 상대적으로 작은 스탭 사이즈를 유지함으로써, 필요한 토크의 증가(required torque multiplication)가 줄어들고 이에 따라 상기 차량 구동 시스템의 제공이 더욱 효과적이게 된다.
상기 변속기 유닛은 가변 변속기-예를 들어, 수동 변속장치, 자동 변속 장치, 또는 연속 변속기와 같은 단계적인 변속기(stepped transmission)-를 제공하도록 배열된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량 구동 시스템(101)을 도식적으로 보여주는 도면이다. 본 발명의 제1 실시예와 유사하게, 상기 차량 구동 장치(101)는 엔진(102), 전자 기계식 컨버터(103) 및 상기 차량의 드라이빙 휠과 연동하여 구동 샤프트에 연결된 변속기 유닛(104)을 포함한다. 추가적인 변속기 유닛(105)은 변속기 유닛(104)에 직렬로 배열된다. 특히, 상기 추가 변속기 유닛(105)의 입력축은 상기 엔진의 출력축에 연결되고, 추가 변속기 유닛(105)의 출력축은 전자 기계식 컨버터(103)의 주 샤프트에 연결된다.
전자 기계식 컨버터(1, 103)를 추가함에 따라, 상기 차량의 드라이빙 휠은 결합되는 방식에 따라 기계적(mechanically), 전기 혹은 기계적(electrically or mechanically) 및 전기적(electrically)으로 동시 운용될 수 있다. 예를 들어서, 상기 차량은 엔진(103)이 스위치 오프되었을 때 전기적으로 운용될 수 있다. 그리고, 전기식 DC 저장 시스템(2)은 상기 차량을 구동하기 위한 전원을 제공한다. 상기 차량을 기계적 및 전기적으로 구동함에 따라, 최적 드라이빙 상태는 에너지 포인트 방식으로 설정될 수 있다.
또한, 전기적 버퍼는 엔진(102)이 차량에 의해 요구되는 것보다 더 많은 에너지를 제공할 경우에, 여분의 에너지를 저장할 수 있다. 유사하게, 전기적 버퍼(2)는 엔진(102)이 상기 차량에서 요구되는 것보다 적은 에너지를 제공하는 경우-예를 들어, 상기 엔진이 유휴 상태인 경우-에, 상기 전자 기계식 컨버터에 추가 에너지를 제공할 수 있다. 상기 전기적 소스(2) 의 제공 및/또는 적절한 변속기 비율의 선택함에 따라, 상기 로터/인터로터 스피드 비율의 최적 동작 범위가 상기 전자 기계식 컨버터를 위해 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서는, 상기 로터/인터로터 스피드 비율이 대략적으로 단일인 것과 같이, 하나 이상의 변속기 유닛의 변속비가 설계된다. 그리고, 상기 전자 기계식 컨버터는 에너지 측면에서 가장 효과적인 방식으로 동작할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 이-드라이브 방식(e-drive modus)이 하이브리드 구동 시스템의 일부를 형성하는 전기식 모터 구동 시스템에 의해 구동되는 차량 상태(status)로 실시될 수 있다. 상기 이-드라이브 방식 도중에는, 또한 상기 하이브리드 구동 시스템의 일부를 형성하는 연소 엔진(combustion engine)이 스위치 오프될 수 있다. 나아가, 상기 이-드라이브 방식은 상기 차량이 전기적 파워에 의해 최소한 부분적으로 구동되는 경우-예를 들어, 상기 연소 엔진의 출력 크랭크 샤프트가 상대적으로 낮은 스피드를 가지는 경우-예를 들어, 상기 차량의 정지 도중에-, 또는 상기 연소 엔진이 미리 설정된 기간보다 짧게 동작한 경우-의 상황을 포함할 수 있다.
상기 차량이 동작하는 경우, 상기 차량의 구동을 위해 필요로 하는 것보다 많은 전기적 파워를 생성하는 것이 가능하다. 앞서 기술된 바와 같이, 상기 잉여 전기적 파워(excess electrical power)는 이를 테면, 전기적 버퍼(2) 내에 저장되거나 다른 전기적 차량 시스템에 공급될 수 있다.
상기 시스템은 토크 컨버터를 시뮬레이팅할 만큼 주어진 출력 토크 및 주어진 입력 스피드를 제공하도록 컨트롤된다. 에너지 저장소와 결합한 경우, 이는 파워 밸런스 컨트롤러를 이용하여 수행될 수 있다. 다른 경우, 전압 컨트롤이 이용될 수 있다.
상기 엔진이 유휴 상태임에 따라, 상기 EVT 입력 토크는 0 뉴턴미터(Nm)로 설정되고, 상기 엔진을 구동 라인의 다른 부분으로부터 디커플링한다. 이에 따라 엔진 스피드 컨트롤러를 이용하는 충돌이 해소될 수 있다.
단계적이거나 연속적인 변속기 및 상기 EVT의 협조 제어(Coordinated control)는 상기 구동, 전기적 구동 및 리제너레이션 기능(regeneration function)의 전기적 효율을 최적화하는 것이 가능하다. 높은 효율을 보장하기 위하여, 제어 및 배치는 이를 테면, 인버터의 사이즈를 최소화하고 EVT 효율을 최대화- 예를 들어, 비율이 1:1에 가까운 EVT 주 및 제2 샤프트를 운용함에 따라-하는 것이다.
본 발명은 명세서에 기술된 예시적인 실시예로 한정되지는 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 실시하는 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
다상 와인딩을 상기 로터 및 상기 스테이터, 단상 와인딩(monophase windings) 내에 추가하는 대신, 상기 로터 및/또는 상기 스테이터 내에 추가될 수 있다.
유사하게, 상기 전자 기계식 컨버터의 구동을 위한 연소 엔진을 이용하는 대신, 다른 엔진 타입-예를 들면, 가스 터빈(gas turbine)-이 이용될 수 있다.
또한, 상기 전자 기계식 컨버터는 물리적으로 상기 변속기 유닛과 통합-예를 들어, 플래닛 휠 변속기(planet wheel transmission)의 경우-될 수 있다.
이와 달리, 상기 인터로터를 설계하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 인터로터가 케이지 전기자에 전기적인 접근이 어려운 와인딩 페어를 구비하지 않지만, 앞서 언급된 영구 자석 물질의 반대편에, 자기적 유동 컨덕팅 실린더를 포함하는 경우, 상기 인터로터가 예를 들어 블록 형태로 배열된다. 선택적으로, 상기 영구 자석 물질이 삽입될 수 있다. 다른 가능한 실시예에서는, 전기적 접근이 가능한 와인딩이 배열된 경우에 일측에 영구 자석 물질이 추가되고 타측에 길이방향의 연장 그루우브(longitudinally extending grooves)가 구성된다. 이 경우, 상기 인터로터는 자기적 유동 컨턱팅 실린터를 포함할 수 있다. 후자의 경우, 그러나, 전류 공급 포인트가 상기 인터로터 또는 상기 제2 샤프트에 나타날 수 있음을 보장해야 한다. 다시 말해, 상기 제2 샤프트에서, 슬립 링이 전류가 공급되거나 제거될 수 있음을 통해 쉽게 마운트될 수 있다.
다른 변형은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시 될 수 있음은 명백하며, 후술되는 특허 청구범위에서 명확해지는 본 발명의 범위에 따라 고려될 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 차량 구동 시스템에 있어서,
    전자 기계식 컨버터 및 변속기 유닛을 포함하고,
    상기 전자 기계식 컨버터에는 로터가 마운트된 주 샤프트, 인터로터가 마운트된 제2 샤프트 및 전자 기계식 컨버터의 하우징에 고정적으로 마운트된 스테이터가 제공되고,
    상기 로터, 상기 인터로터 및 상기 스테이터는 상기 주 샤프트로부터 방사형의 방향에서 보면 동심원으로 상호간 배열되고,
    상기 로터 및 상기 스테이터는 하나 이상의 와인딩으로 설계되고,
    상기 인터로터는 기계식 및 전자 자석식으로 상기 로터 및 상기 스테이터와 상호 작용하며, 자기적 유동을 위한 컨덕터로 최소한 접선 방향에 배열되고,
    상기 주 샤프트는 엔진의 출력축에 의해 구동되도록 배열되고,
    상기 제2샤프트는 상기 변속기 유닛의 입력축을 구동하도록 배열되며,
    상기 변속기 유닛은 가변 변속을 제공하도록 배열되는,
    차량 구동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주샤프트는 상기 엔진의 상기 출력축에 커플링되도록 배열된 차량 구동 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2샤프트는 상기 변속기 유닛의 상기 입력축에 커플링되도록 배열된 차량 구동 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변속기 유닛은 상기 구동 시스템에 직렬로 배열된 차량 구동 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로터 및/또는 상기 스테이터의 하나 이상의 와인딩은 단일- 또는 다상의 형태이고, 전기적 접근이 가능한 차량 구동 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인터로터는 자기적 회로 및 전기적 회로를 더 포함하고,
    상기 자기적 회로는 자기적 유동 컨덕팅 실린더를 포함하고, 상기 전기적 회로는 상기 유동 컨덕팅 실린더 내에 확장된 다수의 전기적 회로-포밍 와인딩을 포함하고,
    상기 인터로터는 상기 로터 및 스테이터간의 직접적인 토크의 동작이 상기 인터로터의 자기 포화 상에서 발생할 수 있도록 접선 방향 및 반경 방향으로 상기 자기적 유동을 하는 컨덕터로 배열되는
    차량 구동 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로터 및/또는 상기 스테이터의 전기적 접근 가능한 와인딩은 상기 와인딩 내 전기적 전류 흐름을 제어하기 위한 제어유닛에 연결되는
    차량 구동 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    엔진 및 변속기 유닛을 더 포함하고,
    상기 엔진의 출력축은 상기 전자 기계식 컨버터의 상기 주샤프트의 구동을 위해 배열되고,
    상기 변속기 유닛의 입력축은 상기 전자 기계식 컨버터의 상기 제2샤프트에 의해 구동되도록 배열되는
    차량 구동 시스템.
  9. 전자 기계식 컨버터의 사용 방법에 있어서,
    상기 전자 기계식 컨버터에는 로터가 마운트된 주샤프트, 인터로터가 마운트된 제2샤프트 및 전자 기계식 컨버터의 하우징에 마운트되어 고정된 스테이터가 구비되고,
    상기 로터, 상기 인터로터 및 상기 스테이터는 상기 주샤프트로부터 방사형의 방향에서 보면 동심원으로 상호간 배열되고,
    상기 로터 및 상기 스테이터는 하나 이상의 와인딩으로 설계되고,
    상기 인터로터는 기계식 및 전자 자석식으로 상기 로터 및 상기 스테이터와 상호 작용하며, 자기적 유동을 위한 컨덕터로 최소한 접선 방향에 배열되고,
    상기 주샤프트는 엔진의 출력축에 의해 구동되고,
    상기 제2샤프트는 변속기 유닛의 입력축을 구동하며,
    상기 변속기 유닛은 가변 변속을 제공하도록 배열되는,
    전자 기계식 컨버터의 사용 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로터/인터로터의 속도 비는 단일(unity)을 포함하여 미리 결정된 범위에 해당하는 전자 기계식 컨버터의 사용 방법.
KR1020107014543A 2007-12-18 2008-12-18 차량구동 시스템 및 전기 기계식 컨버터의 사용 KR101573093B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07076101A EP2072312A1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 A vehicle drive system and use of an electromechanical converter
EP07076101.0 2007-12-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100101619A KR20100101619A (ko) 2010-09-17
KR101573093B1 true KR101573093B1 (ko) 2015-11-30

Family

ID=39157666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107014543A KR101573093B1 (ko) 2007-12-18 2008-12-18 차량구동 시스템 및 전기 기계식 컨버터의 사용

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9096119B2 (ko)
EP (2) EP2072312A1 (ko)
JP (1) JP2011506205A (ko)
KR (1) KR101573093B1 (ko)
CN (1) CN101918238B (ko)
WO (1) WO2009078718A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072311A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Drive system for hybrid vehicle
RU2504890C1 (ru) * 2012-05-30 2014-01-20 Закрытое акционерное общество "Научно-Производственное Объединение Всероссийский Электротехнический Институт - Электроизоляция" Асинхронная регулируемая машина
ITMI20121339A1 (it) * 2012-07-31 2014-02-01 Emanuele Bisti Macchina elettrica intelligente
CN106787955A (zh) * 2017-02-15 2017-05-31 丁伟 一种组合式磁力传动复合电机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070185629A1 (en) * 2004-07-15 2007-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle, control method of hybrid vehicle, and power output apparatus
US20070222406A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Honda Motor Co., Ltd. Controller for motor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53571B2 (ko) * 1972-09-04 1978-01-10
US5917248A (en) * 1995-01-31 1999-06-29 Denso Corporation System and method for driving electric vehicle
JP3180671B2 (ja) * 1996-06-03 2001-06-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置
SE514510C2 (sv) * 1998-12-08 2001-03-05 Abb Ab Hybriddrivanordning samt hjulfordon försett med en hybriddrivanordning
JP3758122B2 (ja) 1999-03-05 2006-03-22 株式会社デンソー 動力伝達装置
JP2000350309A (ja) * 1999-06-04 2000-12-15 Denso Corp 動力変換装置ならびに車両用駆動装置
US6176808B1 (en) 1999-07-15 2001-01-23 Ford Global Technologies, Inc. Hybrid vehicle powertrain and control therefor
NL1020095C2 (nl) 2002-03-01 2003-09-02 Tno Elektromechanische omzetter.
WO2005105507A1 (ja) 2004-04-28 2005-11-10 Aisin Aw Co., Ltd ハイブリッド車用駆動装置
JP4135107B2 (ja) 2004-11-04 2008-08-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド車用駆動装置及びその制御方法
CN100999190A (zh) * 2006-12-22 2007-07-18 吉林大学 双轴四轮驱动串联式混合动力电动汽车

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070185629A1 (en) * 2004-07-15 2007-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle, control method of hybrid vehicle, and power output apparatus
US20070222406A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Honda Motor Co., Ltd. Controller for motor

Also Published As

Publication number Publication date
CN101918238B (zh) 2014-05-07
JP2011506205A (ja) 2011-03-03
EP2227401A1 (en) 2010-09-15
KR20100101619A (ko) 2010-09-17
US20110272201A1 (en) 2011-11-10
US9096119B2 (en) 2015-08-04
EP2072312A1 (en) 2009-06-24
WO2009078718A1 (en) 2009-06-25
CN101918238A (zh) 2010-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5547433A (en) Distributed differential coupling combined power system
EP0806315B1 (en) Hybrid power system using an electric coupling for the differential drive of distributed loads
EP2244907B1 (en) A method of operating an electromechanical converter, a controller and a computer program product
JP2011093520A (ja) 混合型ハイブリッド
GB2278242A (en) Electromagnetic transmission system including variable-speed electric motor
JP2014502489A (ja) マルチコア電動機
JP5218835B2 (ja) 車両用駆動装置
KR101573093B1 (ko) 차량구동 시스템 및 전기 기계식 컨버터의 사용
JP2000094973A (ja) 変速装置およびそれを用いたハイブリッド車
JP5378052B2 (ja) 車載動力伝達装置、車両用動力制御システム、及び車載補機の動力源の選択方法
US7600381B2 (en) Electric hybrid powertrain system having a magnetorheological fluid clutch
EP2578428A2 (en) Flexible parallel and serial hybrid device
JP2011508698A (ja) 補機駆動システム、及び電気機械変換器の使用法
US10625620B1 (en) Multi-function damper
CN110194147B (zh) 用于运行机动车的串并联混动驱动系的方法和机动车
EP2928069A2 (en) Systems utilizing a controllable voltage AC generator system
GB2433967A (en) Electromagnetic torque converter
JP2006320128A (ja) モータ駆動系の制動方法および制動装置
KR100453859B1 (ko) 차동결합복합동력분산시스템
Bader et al. Comparison of electrical drives for road vehicles
JP2012106614A (ja) 補機駆動制御装置
JP2006525167A (ja) 電動機の制御方法
JP2021037815A (ja) 動力伝達装置
Imazu et al. Electrical-infinite variable hybrid transmission with compound-current-driven coaxial motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant