马自达RX-9混合动力系统专利:利用电容驱动轮毂电机

盖世汽车新闻？最近有报道称，马自达现在拥有后轮驱动汽车平台和Skyactiv-X直列六缸发动机，这就是下一代马自达？6车模服务。为了摊销开发成本，新平台还需要是下一代马自达CX-9？SUV等车型提供服务。然而，这一平台并不是马自达的唯一王牌。马自达的目标是推出48V混合动力车和插电式混合动力车。近日，据外媒报道，一份最新的专利申请文件显示，马自达仍在考虑推出由电容器驱动的轮毂电机，这种高科技混合动力设备可能是专门为未来的马自达RX-9 coupe设计的。

新披露的专利似乎是马自达去年早些时候申请的专利的更新版本。两个专利申请文件都详细描述了配备前置发动机的后轮驱动车辆。该车在前轴上配备了两个轮毂电机，在发动机后部配备了第三个电机，一个电容器和一个小型锂离子电池。第一份专利文件显示的是直列四缸发动机，但当地时间4月9日公布的专利文件描述的是一款气缸数未知的V型发动机和Wankel旋转气缸发动机。

轮毂电机的传统问题是会增加簧下负载，可能会对驾驶和驾驶员控制产生负面影响。马自达的解决方案是为前轮轮毂配备一个相对较小的发动机，发动机由发动机舱内的双层电容器(旋转发动机的顶部或V型发动机的气缸之间)驱动。电容器可以快速释放能量，比电池更有效地回收制动能量。此外，马自达还使用速度传感器来指示前轮轮毂电机何时可以使用。

但是马自达打算如何用这么小的马达来驱动轮毂呢？轮毂电机和电容的工作电压比汽车其他部分(120V)要高。较高的电压意味着在较低的电流条件下，电机可以产生与较低电压电机相同的功率，较低的电流意味着可以实现更小的线组和绕组。根据该专利文件，所有这些都有助于实现紧凑和轻质的电动全轮驱动(e-AWD)解决方案。此外，由于杠杆作用，轮毂电机将不会具有与轴端电机相同的扭矩优势。

为了适应不同系统的电压，马自达还使用了三个逆变器，其中一个与发动机(无飞轮)和传动轴之间的主驱动电机相连。这种25千瓦永磁同步装置由一个48V？3.5 kW锂离子电池组(奇怪的是，这个电池组放在传动轴通道里，车辆中央下方)提供动力，可以驱动后轮，也可以替代内燃机。至关重要的是，这种设计占据了传统变速箱(发动机后部)的空间，因此马自达的设计还需要一个后驱动桥。

根据专利文件，后驱动桥的优点之一是没有从汽车地板伸出的变速箱，可以使汽车的前部空间更大，从而允许马自达在汽车中央设计更对称的座椅位置。此外，后驱动桥可以更好地为前置发动机的车辆分配重量，也是克尔维特等高性能车辆中常见的装置。

因此，对于前置发动机、全轮驱动和旋转气缸发动机的混合动力汽车来说，设计非常复杂。尽管该系统很可能适用于即将推出的后轮驱动马自达6及其直列六缸发动机，但另一份马自达专利申请文件显示，该动力系统也将配备传统的八速变速箱。(文中图片均来自motortrend.com)

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