電發動機裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電發動機裝置，其特別適合于裝備混合動力車輛，即由內燃機和至少一臺電發動機機動化的車輛，內燃機由柴油或汽油提供動力，而電發動機可以獨立于內燃機或與其結合起來運轉，以提供更高的動力。
【背景技術】
[0002]電發動機長期以來為人們所知并用于安裝在混合動力車輛上。
[0003]這些發動機(其根據車輛的控制邏輯的請求而運轉)示意地由定子元件和轉子元件組成，定子元件相對于車輛保持固定不動，轉子元件相對于定子旋轉并且由產生于電繞組之間的磁場引發旋轉，電繞組介于定子和轉子之間并由車載電池供電。
[0004]轉子還具有機械地連接到其上的驅動軸，驅動軸將運動傳遞至差速器，運動通過差速器傳遞至驅動輪。
[0005]在第一種布置中，在電動馬達的轉子與差速器之間的連接是直接連接，而在替代布置中，齒輪箱可以安裝在轉子與差速器之間。
[0006]在另外的已知布置中，車輛的每個驅動輪可以由相應的電發動機驅動，電發動機直接將轉矩提供給半軸(ax I e shaf t)或提供給連接到半軸上的車輪的輪轂。
[0007]在所有上述技術布置方案中，電發動機還裝備有冷卻設備，冷卻設備將運轉溫度保持在預定范圍內，以防止磁場強度受過度溫升的限制。
[0008]已知的是，電發動機中的性能損失基本上由焦耳效應所致，焦耳效應發生在電發動機零件中(如電纜)、發生在鐵磁零件中(因磁滯或因雜散電流)。
[0009]該現有技術提供了具有足夠性能的混合動力車輛，盡管由于電池的縮短的壽命以及電池的總重和成本使得混合動力仍未廣泛使用。
[0010]為了消除這些缺點，現有技術的混合動力車輛設有能量回收系統，能量回收系統在車輛由內燃機提供動力和當車輛正在減速時給電池充電。
[0011]然而，這種現有技術具有某些缺點。
[0012]如第一種布置所述的電發動機的第一個缺點是電發動機能將低速傳遞給車輛，電發動機的轉矩受該低速的限制并且電發動機具有明顯的低效率。
[0013]第二個缺點(其常見于齒輪箱設置在轉子與差速器之間的替代布置中)在于，與上述較簡單的布置相比，所涉及的成本更高，且電發動機還具有更高的總重。
[0014]另外，當車輛運行時，齒輪箱因齒輪摩擦而吸收由發動機提供的一部分轉矩。
[0015]第三個缺點(其常見于給車輛的相應驅動輪提供動力的電發動機)在于，車輛的機動化成本明顯更高，因為需要至少兩臺發動機，而且需要供給這兩臺發動機的能量也成比例地更高。
[0016]因此，應將高容量和高功率的電池安裝到車輛上，這將顯著增加裝備有這種機動化裝置的車輛的總體成本。
[0017]此外，將電發動機直接安裝在車輪上而在車輪之間不用半軸的布置涉及所謂的非簧載質量體(即形成車輛懸架的元件)的增重。
[0018]這將導致來自地面的機械應力的增加，該應力作用在懸架上且必須被懸架吸收。
[0019]因此，懸架的部件必須被有效地增強，這意味著臂部、拉桿、減震器和連接元件必須具有更大的尺寸，從而進一步增加了總成本。
[0020]第四個缺點在于電發動機不易冷卻，由此其性能(其顯著地受高溫影響)由于高溫而較低，而電發動機通常設計成在高溫下運行。
[0021]第五個缺點在于，當車輛運動且由內燃機提供動力時、或當車輛在減速且僅由電發動機提供動力或僅由內燃機提供動力時，才能夠對電池充電。

【發明內容】

[0022]本發明的一個目的是改進現有技術。
[0023]本發明的另一個目的是提供一種電發動機裝置，其可顯著簡化電發動機(尤其是設計用于混合機動化車輛的電發動機)的結構。
[0024]本發明的再一個目的是提供一種電發動機裝置，其與現有技術相比提供了改善的冷卻，這提高了其總體性能。
[0025]本發明的再一個目的是提供一種電發動機裝置，其中當車輛處于靜止時也可以對電池充電。
[0026]本發明的又一個目的是提供一種電發動機裝置，該電發動機裝置重量輕、成本低、并且可以容易地適應車輛制造商當前使用的各種結構布置，沒有特別的適應性問題。
[0027]本發明的再一個目的是提供一種電發動機裝置，其允許從混合動力車輛上移除起動器、交流發電機、常用電池、離合器和齒輪箱、并且在某些情況下還能移除差速器，這降低了這種混合動力車輛的制造和銷售成本并將顯著增加它們在市場上的存在性，同時降低了對環境的影響和對來源于煉油的燃料的依賴。
[0028]在一個方面，本發明涉及如獨立權利要求1的特征所限定的發動機裝置。
[0029]進一步的詳細特征在從屬權利要求中描述。
[0030]因此，本發明具備以下優點:
[0031]它簡化了混合動力車輛的結構，從而降低了混合動力車輛的總成本；
[0032]它增加了發動機裝置的轉數；
[0033]與現有技術電發動機的效率相比，它提高了發動機裝置的效率；
[0034]在某些情況下，除移除了離合器和齒輪箱、起動器、交流發電機和常用電池之外，它還從混合動力車輛的運動傳遞構件中移除了差速器；
[0035]它自動地產生用于冷卻電發動機裝置的冷卻流體的流動，從而改善了電發動機裝置的性能；
[0036]它能夠適應任何混合機動化方案。
【附圖說明】
[0037]在閱讀本發明的電發動機裝置的詳細描述(其以示例的方式且不局限于所附的高度示意性的視圖而加以闡釋)之后，本發明的其它特征和優點將更明顯，其中:
[0038]圖1是本發明的電發動機裝置的第一基本實施例的視圖，其可以用于給電動車輛提供動力；
[0039]圖2是混合動力車輛第一可能實施例的視圖，其裝備有內燃機并裝備有本發明的電發動機裝置；
[0040]圖3是圖2的實施例，其中內燃機使用本發明的電發動機裝置起動；
[0041 ]圖4是圖2的實施例，其中車輛僅由內燃機提供動力；
[0042]圖5是圖2的實施例，處于利用內燃機給電池充電的發電步驟期間，但是車輛是停止的；
[0043]圖6是圖5的實施例，其中車輛僅由內燃機提供動力，同時還產生動力用于給電池充電，所述電池給本發明的電發動機裝置提供動力；
[0044]圖7是圖2的實施例，其中車輛同時由內燃機和本發明的電發動機裝置提供動力；
[0045]圖8是圖2的實施例，其中車輛由本發明的電發動機裝置提供動力；
[0046]圖9是圖2的實施例，其中車輛由本發明的電發動機裝置提供動力且內燃機被同時起動；
[0047]圖10是圖2的實施例，其中在車輛減速時對車輛的電池充電，內燃機處于關機；
[0048]圖11是圖1的實施例，其中離合器單元介于驅動輪之間；
[0049]圖12是混合動力車輛的另一個可能實施例，驅動輪上具有控制器；
[0050]圖13示出了用于本發明的電發動機裝置的冷卻系統的實施例。
【具體實施方式】
[0051]參照圖1，附圖標記I總體上表示電發動機裝置，尤其是適于在純電動車輛或混合動力車輛中使用的電發動機裝置。
[0052]如圖1所示，電發動機裝置1(下文簡稱電發動機I)包括第一中空圓柱形元件2(下文簡稱第一元件2)和第二實心圓柱形元件3，第二實心圓柱形元件3大體上共軸地布置在第一元件2的空腔2a中。
[0053]第一元件2和第二元件3二者又容納在殼體4中，殼體支持它們并被附接至車輛的底盤(未示出)上。
[0054]第一元件2和第二