馬自達利用電容器驅(qū)動的輪轂電機專利

最近一份專利申請文件表明，馬自達在考慮推出利用電容器驅(qū)動的輪轂電機，而此種高科技的混合動力裝置可能專為未來馬自達RX-9轎跑車設(shè)計。

蓋世汽車訊 最近有報道表示，馬自達現(xiàn)在擁有一個后輪驅(qū)動汽車平臺以及創(chuàng)馳藍天（Skyactiv-X）直列六缸發(fā)動機，為下一代馬自達 6轎車車型服務(wù)。為了攤銷開發(fā)成本，新平臺還需要為下一代馬自達CX-9 SUV等車型提供服務(wù)。不過，該平臺并不是是馬自達唯一的王牌。馬自達的目標是推出48V混合動力車以及插電式混合動力車，近日，據(jù)外媒報道，最近一份專利申請文件表明，馬自達還在考慮推出利用電容器驅(qū)動的輪轂電機，而此種高科技的混合動力裝置可能專為未來馬自達RX-9轎跑車設(shè)計。

最新所披露的專利似乎是馬自達去年早些申請的一項專利的更新版。兩份專利申請文件都詳細介紹了一款配備前置發(fā)動機的后輪驅(qū)動汽車，該車在前軸安裝了兩個輪轂電機，發(fā)動機后部安裝了第三個電機，還配備了一個電容器以及一個小型鋰離子電池。第一份專利文件展示了一款直列四缸發(fā)動機，不過當?shù)貢r間4月9日公布的專利文件則描述了一款未知缸數(shù)的V型發(fā)動機以及一款汪克爾（Wankel）旋缸發(fā)動機。

輪轂電機歷來都有的問題是會增加非簧載重量，可能給行駛和駕駛員操控帶來負面影響。馬自達的解決方案是在前輪輪轂配備一個相對較小的發(fā)動機，而且該發(fā)動機由發(fā)動機艙（旋缸發(fā)動機的頂部，或V型發(fā)動機的氣缸之間）的雙層電容器驅(qū)動。電容器能夠迅速釋放能量，與電池相比，可更高效地從制動中回收能量。此外，馬自達還利用一款速度傳感器指明什么時候可以采用前輪輪轂電機。

但是馬自達打算如何利用如此小的電機來驅(qū)動輪轂?zāi)?？與汽車其他部分相比（120V），該輪轂電機和電容器的工作電壓更高。電壓更高意味著電機能夠在電流較低的情況下，與電壓較低的電機產(chǎn)生同樣的電力，電流較低就意味著可以實現(xiàn)尺寸更小的線組和繞組。據(jù)該專利文件所說，這一切都有助于實現(xiàn)一個緊湊、輕量級的電動全輪驅(qū)動（e-AWD）解決方案。而且由于杠桿作用，輪轂電機不會擁有與軸端電機一樣的扭矩優(yōu)勢。

為了適應(yīng)不同系統(tǒng)的電壓，馬自達還使用了三個逆變器，其中一個與發(fā)動機（沒有飛輪）和傳動軸之間的主驅(qū)動電機連接。該款25千瓦的永磁同步裝置由一個48V 3.5千瓦的鋰離子電池組（很奇怪，該電池組放置在傳動軸通道中，在車輛中心以下）提供動力，可以驅(qū)動后輪或者取代內(nèi)燃機。至關(guān)重要的是，此種設(shè)計占據(jù)了傳統(tǒng)變速箱（發(fā)動機后部）的空間，因此馬自達的設(shè)計還需要一個后變速驅(qū)動橋。

專利文件指出，后變速驅(qū)動橋的優(yōu)點之一是不會有變速箱突出到汽車地板上，可以讓車內(nèi)前部空間更大，從而可以讓馬自達在車內(nèi)中央設(shè)計更加對稱的座椅位置。此外，后變速驅(qū)動橋?qū)τ诎l(fā)動機前置的車型而言，能夠更好地分配重量，也是在Corvette等高性能車型中常見的裝置。

因此，該設(shè)計對于一輛發(fā)動機前置、全輪驅(qū)動、且采用旋缸發(fā)動機的混合動力車型而言，非常復(fù)雜。雖然該系統(tǒng)很有可能適用于即將上市的后輪驅(qū)動馬自達6及其直列六缸發(fā)動機，不過，另一項馬自達專利申請文件表明，該動力系統(tǒng)還會在后面掛上傳統(tǒng)的八速變速箱。