IT8319726A1 - Veicolo stradale azionato da motore elettrico - Google Patents

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Description

DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
"VEICOLO STRADALE AZIONATO DA MOTORE ELETTRICO
RIASSUNTO
Veicolo stradale con un dispositivo di azionamento a motore elettrico, alimentato da batterie di accumulatori in cui vengono impiegati motori in serie. Sono previsti almeno un motore di azionamento ovvero una coppia di motori di azionamento per ognuna delle almeno due ruote azionate, I motori in serie tramite una trasmissione di azionamento non rigida sono collegati con la relativa ruota azionata. L'esercizio nel traffico cittadino e quejL lo nel traffico veloce avvengono mediante un differente circuito. Per l'esercizio nel traffico cittadino ? realizzato il circuito - serie, mentre per l'esercizio nel trai fico veloce almeno alcuni dei motori in serie possono es sere inseriti in parallelo. (Figura 2).
DESCRIZIONE
L invenzione conformemente al genere indicato si riferisce ad un veicolo stradale, azionato da motore elettrico, comprendente almeno due ruote di azionamento, rispettivamente un gruppo di azionamento a motore elettrico per ogni ruota di azionamento, gruppi di batterie di accumulatori ed unit? di comando, laddove i gruppi di azionamento a motore elettrico possono essere fatti funzionare con elevata coppia di avviamento e con l'ausilio dell'unit? di comando sono commutabili fra funzionamento di avviamento ovvero differenti velocit?, laddove inoltre i gruppi di azionamento a motore elettrico con il loro albero di azionamento tramite una trasmissione di azionam?nto non rigida (cinghia'dentata, catena) sono raccor dati alla loro ruota di azionamento.
Nel noto veicolo stradale del genere in questione (US PS 3182 742, 1965) i gruppi di azionamento a motore elet trico sono motori elettrici di tipo particolare, nei quali l'avvolgimento di indotto da un lato e l'avvolgimento di campo dall'altro lato sono reciprocamente separati fun zionalmente, in modo tale che essi sono connessi a proprie batterie di accumulatori e sono comandabili autonomamente per quanto riguarda la loro alimentazione di ten sione e di corrente. Tecnologicamente questi motori elettrici vanno associati alle macchine in derivazione ad eccitazione indipendente. In tal modo si tenta di combinare i vantaggi di un motore con eccitazione in serie e que1 li di un motore con eccitazione in derivazione. Risulta tuttavia considerevole il dispendio circuitale. Come risultato non si ha pi? un semplice gruppo. In verit? si realizza una elevata coppia di avviamento, ma mancano i presupposti per un eccellente esercizio nel traffico ve loce. D'altro canto il moderno traffico stradale richie de particolare comportamento di esercizio, da un lato per il traffico cittadino e dall'altro per il traffico veloce, e precisamente per l'esercizio nel traffico cit tadino richiede uno spedito comportamento di avviamento e di accelerazione, anche per le manovre di sorpasso, fi no ad una velocit? di circa 60 km/h, ma oltre a ci? per l'esercizio nel traffico veloce su strade di traffico ve loce, specialmente fra zone cittadine e satelliti e centro cittadino, richiede una sufficiente velocit? massima, Questi sono requisiti che finora possono essere soddisfa^ ti solo da veicoli stradali dotati di motore a combustic ne interna e di meccanismi di trasmissione adeguatamente predisposti.
A differenza di ci? l'invenzione si pone il compito di sviluppare ulteriormente un veicolo stradale del genere in questione, azionato da motore elettrico, che nor. soltanto ? particolarmente adeguato per un esercizio ne] traffico cittadino con spedito comportamento di aw iamer to e di accelerazione, ma anche per un esercizio nel traffico veloce con velocit? massima migliorata, e precisamente facendo a meno di meccanismi di trasmissione dissipatori di potenza, con modesto dispendio circuitale ed impiegando elementi costruttivi di sicuro funzionamento, semplici ed affermati, specialmente come motore Per risolvere questo problema secondo l'invenzione ? previsto che i gruppi di azionamento a motore elettrico sono costituiti rispettivamente di almeno un motore con eccitazione in serie, i quali all'atto dell'avviamento e per un esercizio nel traffico cittadino possono essere inseriti in serie con l'ausilio dell'unit? di comando, e inoltre che dei motori con eccitazione in serie per un esercizio nel traffico veloce almeno alcuni possono esse re inseriti in parallelo con l'ausilio dell'unit? di comando, e che l'unit? di comando, progettata in base alle regole dell'elettronica di potenza, presenta un dispositivo per limitare la corrente elettrica nonch? un blocco, che solo al raggiungimento di una preassegnata velocit? di marcia consente l'inserzione in parallelo. Per molti casi nei quali non si richiedono accelerazione estrema ed estrema velocit? massima, ad esempio nel caso di veico li stradali che vengono impiegati principalmente per il traffico cittadino, ? sufficiente prevedere per ogni ruota di azionamento solo un motore con eccitazione in serie e operare con due ruote di azionamento. Nei casi in cui si intendono differenziare fortemente accelerazione e velocit? l'invenzione consiglia che i gruppi di azionamento a motore elettrico siano costituiti rispettivamente di un motore con eccitazione in serie per il traffico cittadino e di un motore con eccitazione in serie per il traffico veloce, che sono accoppiati meccanicamente tramite un giunto a scatto libero, e inoltre che con l'ausi lio dell'unit? di comando i motori con eccitazione in se rie per il traffico cittadino dei gruppi di azionamento a motore elettrico, per l'avviamento e per l'esercizio nel traffico cittadino siano inseribili elettricamente in serie, inoltre che con l'ausilio dell'unit? di comando, in caso di esercizio nel traffico veloce i motori cqn eccitazione in serie per il traffico veloce dei gruppi di azionamento a motore elettrico siano inseribili elettri camente in serie e insieme in parallelo ai motori con ec citazione in serie per il traffico cittadino, ed infine che l'unit? di comando, progettata in base alle regole dell'elettronica di potenza, presenti un dispositivo per limitare la corrente elettrica nonch? un blocco, che solo al raggiungimento di una velocit? di marcia preassegnja ta consenta l'inserzione elettrica in parallelo dei motojri con eccitazione in serie per il traffico veloce.
L'invenzione in primo luogo sfrutta il fatto che per un motore con eccitazione in serie risulta particolarmen te accentuato l'andamento della coppia decrescente al crescere del numero di giri, laddove la coppia prelevabile in corrispondenza dell'albero si imposta proporzionalmente al quadrato della corrente del motore, fintanto che il motore con eccitazione in serie non viene fatto funzionare nell'ambito della sua saturazione del ferro. Inoltre l'invenzione sfrutta il fatto che con i mezzi ausi liari dell'elettronica di potenza ? possibile a turni in maniera semplice una limitazione della corrente elettrica, e precisamente tenendo conto della massima corrente di scarica ammessa del gruppo di materie di accumulatori Inoltre l'invenzione parte dalla constatazione che l'intera gamma di velocit? pu? essere suddivisa impiegando motori esclusivamente con eccitazioni in serie in una area di traffico cittadino ed in un'area di traffico veloce, mediante semplice accorgimento circuitali. Ci? avviene in maniera estremamente semplice per il fatto che i motori con eccitazione in serie, che sono inseriti in serie per il caso di esercizio nel traffico cittadino vengono inseriti in parallelo per l'esercizio nel traffi co veloce. Ci? per? pu? essere ottenuto nell'esercizio nel traffico veloce anche mediante particolare collegamento dei motori con eccitazione in serie per il traffico cittadino e dei motori con eccitazione in serie per il traffico veloce. In questo caso i due motori con eccita zione in serie per il traffico cittadino vengono da pari loro inseriti in serie per l'avviamento e la marcia nell'eserdzio nel traffico cittadino. Il circuito-serie ch? agisce nel campo di avviamento, in caso di assorbimento della corrente massima limitata dall'unit? di comando pr senta la massima forza di trazione rispetto ad una insei zione in parallelo. L'esercizio nel traffico veloce in questo caso avviene mediante inserzioni in parallelo. La caratteristica di eccitazione in serie dei due motori di una coppia di motori associata ad una ruota azionata, secondo l'invenzione costituisce una essenziale condizic ne preliminare, affinch? la coppia nel campo di marcia di avviamento e di marcia lenta risulti pi? vantaggiosa della coppia somma fornita nella inserzione in parallele La definizione della potenza dei motori e della loro modalit? di impiego viene definita dall'andamento trazion</ velocit? desiderato, preassegnato a secondo del caso di impiego, del dispositivo di azionamento - tenendo conto della limitazione di corrente - e pu? essere adattata a differenti condizioni. La struttura descritta con due m<> tori con eccitazione in serie per ogni ruota di azionamento presenta il vantaggio consistente nel fatto che i motori con eccitazione in serie per il traffico cittadino, che vengono impiegati nel campo di avviamento e nel campo delle basse velocit?, possono essere adattati in maniera ottimale per quanto riguarda il loro andamento trazione/velocit? alle esigenze del traffico cittadino. In particolare questi motori vengono dimensionati in mo do che tenendo conto di una breve sovra-caricabilit? e della corrente di avviamento, limitata dal sistema di co mando, essi applicano la coppia necessaria per uno spedi to avviamento. Parimenti in questa forma di realizzazionje si possono ottimizzare i motori con eccitazione in serie per marcia rapida, di ogni coppia di motori, inseriti pelr l'esercizio di marcia rapida. Questi motori non dovranno essere dimensionati per l'elevato sviluppo di calore nel campo di avviamento con sovraccarico, poich? con l?inser zione o essi si sono gi? portati a regime oppure nell'av viamento rapido senza carico essi assumono il carico solo nel corso della marcia rapida.
Fondamentalmente per un veicolo stradale ? noto (DE-PS 333377, 1921) il fatto di operare con un gruppo di azionamento a motore elettrico, che ? costituito di due motori elettrici con interposizione di un giunto a scatto libero, laddove i due motori elettrici agiscono sulle ruote di azionamento con differente rapporto di trasmissione e vengo differentemente inseriti, ad esempio una volta per la marcia in pianura e una volta per il supera mento di pendenze. Per motivi similari ? anche gi? stato proposto (FR-PS 872152, 1942) il fatto di far agire su due ruote di azionamento, tramite un giunto a scatto libero, motori elettrici di differente potenza. Tuttavia tutti questi noti accorgimenti non hanno contribuito alla soluzione del compito, posto a base dell'invenzione, con la differenziazione fra esercizio nel traffico cittadino ed esercizio nel traffico veloce. Ci? vale anche per il fatto che sono noti motori doppi per l'azionameli to di ruote di azionamento contrapposte di veicoli azionati elettricamente (DE-PS 967735, 1957), in cui entranbi gli indotti sono disposti su un albero in comune in una cassa in comune.
In particolare esistono diverse possibilit? per una ulteriore esecuzione e conformazione di un veicolo stradale secondo l'invenzione. In particolare esiste la possibilit? di realizzare nell'ambito dell'esercizio nel traffico cittadino ovvero nell'ambito dell'esercizio nel traffico veloce ulteriori definiti stadi di velocit? o stadi di pobenza, mediante semplici accorgimenti di ord? ne circuitale. Cos? esiste la possibilit? di rendere inseribili elettricamente in eerie, in una zona di passaggio fra l'esercizio nel traffico cittadino ed esercizio nel traffico veloce, i motori con eccitazione in serie per il traffico veloce con i motori con eccitazione in se rie per il traffico cittadino inseriti elettricamente ir serie. Cos? nel campo del limite superiore dell?esercizio nel traffico cittadino si pu? provocare un?ulteriore accelerazione o una potenza pi? alta. In un campo con lo <e>sercizio nel traffico veloce, i motori con eccitazione in serie per il traffico veloce del gruppo di azionamento a motore elettrico, possono essere inseribili fra di loro elettricamente in parallelo ed insieme in parallelo ai notori con eccitazione in serie per il traffico cittadino inseriti in serie. Ci? provoca una ulteriore accelerazio ne ed ugualmente una ripartizione del campo di marcia ve Loce in due campi parziali. Una ulteriore suddivisione del campo di marcia veloce ? ottenibile per il fatto che nell?ambito del limite superiore dell?esercizio nel traffico veloce sia i motori con eccitazione in serie per il traffico cittadino che quelli per il traffico veloce pos sono essere inseriti fra di loro elettricamente in parallelo. Nell?ambito dell?invenzione rientra il fatto che i gruppi di azionamento a motore elettrico oltre al motore con eccitazione in serie per il traffico cittadino ed al notore con eccitazione in serie per il traffico veloce pije sentano un ulteriore motore con eccitazione in serie ini
serito elettricamente in parallelo e, oppure in serie. Come gi? menzionato per un veicolo stradale secondo l?intenzione i motori con eccitazione in serie possono essere differentemente dimensionati. Una forma di realizzazione preferita dell?invenzione in tale contesto ? caratterizzata dal fatto che i motori con eccitazione in serie per il traffico cittadino presentano una potenza pi? debole, tuttavia una maggiore coppia di avviamento, rispetto ai motori con eccitazione in serie per il traffico veloce.
In un veicolo stradale secondo l'invenzione il comande, similmente a quanto avviene per i veicoli stradali con motore a combustione interna comandati tramite il pedale acceleratore, pu? avvenire per mezzo di un pedale di marna A tale scopo secondo l'invenzione l'unit? di comando presenta un pedale di marcia e conseguentemente si pu? comodare il funzionamento fra l'esercizio per il traffico ci| tadino, per traffico veloce e per zone di passaggio, nonjche la marcia pu? essere comandata nell'esercizio nel traffico cittadino, in quello nel traffico veloce e nelle zone di passaggio. Preferibilmente ci? avviene in modo che l'unit? di comando ? equipaggiata di un pre-programmatore nonch? di un dispositivo preselettore ed una commutazione da un tipo di esercizio ad un altro pu? essere pre-selezionata con l'ausilio del pedale di marcia, ma pu? essere attuata soltanto quando viene raggiunta la velocit? preventivamente programmata. In particolare il pedale di marcia pu? essere schiacciato in antagonismo all'elevata resistenza meccanica e conseguentemente l'eser cizio di marcia veloce pu? essere inserito ugualmente c?l effetto Kickdown. Nell'ambito dell'invenzione rientra in fine il fatto di combinare la disposizione ed il dimensionamento, in modo che l'unit? di comando nella marcia in curva provoca una compensazione del numero di giri differenziale ed a tale scopo da parte sua ? comandata dalla escursione di sterzatura delle ruote anteriori. Tutto ci? ? importante sia per la forma di realizzazione con un motore con eccitazioni in serie per ogni ruota di azionamento, sia per quella con due o pi? motori con ec citazione in serie per ogni ruota di azionamento.
Riassumendo i vantaggi ottenuti consistono nel fatto che un veicolo stradale secondo l'invenzione non soltan to consente un esercizio nel traffico cittadino con spe-j dito comportamento di avviamento e di accelerazione, ma ? particolarmente adatto anche per un esercizio nel trai fico veloce con velocit? massima migliorata, e precisamente con modesto dispendio tecnico circuitale ed impiegando componenti semplici, affermati e di sicuro funzionamento, nonch? facendo a meno di meccanismi di trasmissione che dissipano potenza.
Nel seguito l'invenzione viene illustrata pi? dettagliatamente in base ad un disegno rappresentante unicamente un esempio di realizzazione.
In particolare schematicamente:
La figura 1 mostra la disposizione del dispositivo di azionamento in una prima fase di realizzazione;
La figura 2 in una seconda forma di realizzazione; e Le figure da 3 a 7 mostrano schemi di differenti circuiti possibili degli almeno due motori di azionamento.
Nelle figure ? rappresentato rispettivamente un veicolo a quattro ruote, le cui ruote anteriori 1 sono sterza bili mentre le sue ruote posteriori 2 sono azionate. Nel la parte posteriore 3 del veicolo ? sistemata una batte ria 4, che si compone eventualmente di pi? singole celle ed ? collegata con una unit? di comando 5. Tutti i motori 6, 7 rispettivamente 17, 18 rappresentati nelle figure, ossia tutti i motori trattati in seguito, sono motori con citazione in serie. Essi vengono brevemente indicati come motori unicamente per semplificare la terni nologia.
Nella forma di realizzazione riprodotta nella figura 1 sono previsti due motori elettrici 6 e 7. Gli alberi i e 9 dei due motori 6 e 7 sono fra di loro allineati. I due motori 6 e 7 vengono comandati a partire dall'unit? di comando 5. La trasmissione di azionamento di ogni motore 6 e 7 avviene tramite una catena 11, una cinghia dentata o similare, che si muove su un pignone 12 per catena sull'albero motore 8 ovvero 9 e sulla ruota 13 per catena accoppiata con la relativa ruota azionata 2 del veicolo. Questa trasmissione di azionamento consente un disaccoppiamento oscillatorio fra il rispettivo motore elettrico 6 ovvero 7 e la ruota di azionamento 2.
Mediante corrispondente manovra dell'unit? di comando 5 e possibile invertire il senso di rotazione dei motori 6 e 7. Essi possono essere inseriti elettricamente in se rie oppure in parallelo fra di loro, per la qual cosa se ve ugualmente l'unit? di comando 5. Nell'inserzione in serie essi funzionano per l'esercizio nel traffico cittadino, mentre nell'inserzione in parallelo essi funzionano per l'esercizio nel traffico veloce. I motori 6 e 7 sono dimensionati di uguale potenza. Nella massa in curvk l'unit? di comando 5 provoca una corrispondente compensa zione dei numeri di giri nei motori 6 e 7. La compensazione pu? essere ricavata ad esempio dall'escursione di sterzatura delle ruote anteriori 1.
La forma di realizzazione secondo la figura 2 ? caratjterizzata dalla disposizione di una coppia di motori 17, 18 in corrispondenza di ognuna delle due ruote azionate 2, che nell'esempio si compone del motore 17, dimensiona to con potenza minore, e di un motore 18, che a differen za di ci? ? dimensionato circa sulla potenza doppia, ed i quali operano entrambi su un albero di azionamento 16 in comune e possono essere accoppiati fra di loro reciprocamente separati rispettivamente mediante un giunto 10 a scatto libero. Ogni coppia 17, 18 di motori pu? pre sentare una cassa 20 in comune per rispettivamente i mo tori 17 e 18. Le due coppie di motori con rispettivamen te i motori 17 e 18 vengono comandati tramite unit? di comando 5. Il circuito dell'unit? di comando 5 ? esegui to inmodo che per l'avviamento e nell'esercizio nel traf fico cittadino lavorano unicamente i motori di azionarne! to 17, inseriti in serie, sul rispettivo albero 16, e tra mite la trasmissione dinamica 11 mettono in rotazione le ruote 2 azionate. Quando il veicolo ha raggiunto la vele cit? necessaria ? possibile inserire aggiuntivamente il motore 17, che in un primo momento mediante il giunto 1C a scatto libero ? separato dal motore di azionamento 18, cos? che successivamente le due coppie di motori con rispettivamente i motori 17 e 18 portano insieme la poten za di azionamento. Ci? avviene in maniera semplice, ed in ogni caso sfruttando il descritto e vantaggioso effet to di inserzione in parallelo per l'esercizio nel traffi co veloce. In particolare ad esempio i motori 17 ed i me tori 18 sono inseriti fra di loro in serie. Quando si scende al disotto di una prevista velocit? minima i mote ri 18 vengono nuovamente disinseriti, cos? che entrambi motori 17 provocano quindi da soli l'azionamento delveic lo tramite le due ruote di azionamento 2. Per un aggiuntj vo circuito di marcia veloce si pu? prevedere eventualmen te - con un adeguato dimensionamento dei motori - una it.ser zione in parallelo di tutti e quattro i motori 17 e 18. Al posto della disposizione a coppie di motori 18 e 17, per ogni ruota azionata 2, si possono prendere anche pi? di due motori, il che tuttavia non ? rappresentato in dettaglio, i quali in maniera analoga a scelta posso no essere reciprocamente inseriti e disinseriti.
L'unit? di comando 5 pu? essere collegata ad esempio con il tachimetro 19 del veicolo e far attivare il blocco per la connessione di marcia veloce fino ad una preselezionabile soglia di velocit?. L'unit? di comando 5 in combinazione con il tachimetro 19, quando si scende al disotto di una seconda soglia di velocit?, parimenti preassegnabile, pu? provocare anche la commutazione nel circuito di marcia lenta.
Le figure 3 fino a 7 indicano diverse possibilit? di connessione della disposizione di azionamento secondo la invenzione. Cos? la figura 3 nella parte superiore mostia la forma di realizzazione secondo la figura 1 con solfar to due motori 6 e 7 reciprocamente separati ed inseriti in serie. Al raggiungimento di una determinata situazione di marcia questi possono essere commutati nella connessione in parallelo.
Passando alla forma di realizzazione secondo la figura 2 ai motori inseriti in serie, ora indicati con 17, che operano nel campo di avviamento del veicolo, a parti re da un determinato campo di velocit?, si possono in?
riti fra di loro in serie, in modo tale che in aggiunta ad ogni motore 17 ? inserito meccanicamente ed elettricamente un motore 18.
La forma di realizzazione secondo la figura 4 mostra il circuito-serie di tutti e quattro i motori delle due coppie di motori secondo la figura 2.
Nel circuito secondo la figura 5 i due motori 17 si trovano fra di loro nella connessione in serie, mentre i due motori 18 sono inseriti in parallelo. Viceversa avviene per il circuito secondo la figura 6, dove i due motori 17 vengono fatti funzionare nella connessione in parallelo mentre i due motori 18 vengono fatti funziona re nella connessione in serie.
Infine nella figura 7 ? riprodotto un circuito-parallelo di tutti i motori 17 e 18 delle due coppie di motor Da ci? risulta la grande molteplicit? dei circuiti possi bili e del differente comportamento di esercizio possibi le del veicolo. Le diverse possibilit? possono essere mo dificate mediante semplice accorgimenti tecnico-circuita li.
Nella figura 2 si riconosce anche il pedale di marcia 21, ed inoltre un pre-programmatore 22 con dispositivo pre-selettore 23 e sul pedale di marcia 21 si riconosce

Claims (4)

RIVENDICAZIONI
1) Veicolo stradale azionato da motore elettrico, comprendente almeno due ruote di azionamento, un rispettivo gruppo di azionamento a motore elettrico per ogni ruota di azionamento, gruppo di batterie di accumulatori e unijt? di comando, laddove i gruppi di azionamento a motore elettrico possono essere fatti funzionare con elevata cojppia di avviamento e con l'ausilio dell'unit? di comando sono commutabili fra esercizio di avviamento ovvero dijf ferenti velocit?, laddove inoltre i gruppi di azionamen to a motore elettrico con il loro albero di azionamento tramite una trasmissione di azionamento -non rigida sono raccordati alla loro ruota di azionamento, caratterizza to dal fatto che i gruppi di azionamento a motore elettrico si compongono rispettivamente di ?hieno un motore con eccitazione in serie (6,7 rispettivamente 17,18), i quali all'atto dell'avviamento e per un esercizio nel traffico cittadino possono essere inseriti in serie con l'ausilio dell'unit? di comando (5), nonch? dal fatto eh? dei motori con eccitazione in serie (6,7 rispettivamente 17,18) per un esercizio nel traffico veloce con l'ausL lio dell'unit? di comando (5) almeno alcuni possono esse re inseriti in parallelo, infine dal fatto che l'unit? di comando (5), dimensionata in base alle regole della elettronica di potenza, presenta un dispositivo per limitare la corrente elettrica nonch? un blocco che consente l'inserzione in parallelo solo al raggiungimento di una pre-assegnata velocit? di marcia (figure 1 e 2).
2) Veicolo stradale secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che i gruppi di azionamento (17,18) a motore elettrico sono costituiti rispettivamente di un motore (17) con eccitazione in serie per il traffico cittadino e di un motore (18) ad eccitazione in serie per il traf fico veloce, che sono accoppiati meccanicamente tramite un giunto a scatto libero (10), nonch? dal fatto che con l'ausilio dell'unit? di comando (5) possono essere ins? riti elettricamente in serie i motori (17) con eccitazione in serie per il traffico cittadino dei gruppi di azionamento (17,18), per l'avviamento e per l'esercizio nel traffico cittadino; inoltre dal fatto che con l'ausi lio dell'unit? di comando (5) nell'esercizio per il traf fico veloce i motori (18) con eccitazione in serie per i|L traffico veloce dei gruppi (17,18) possono essere inseri ti elettricamente in serie ed inseriti insieme in parallelo aggiuntivamente ai motori con eccitazione in serie (17) per il traffico cittadino, e infine dal fatto che l'unit? di comando (5) dimensionata in base alle regole<' >dell'elettronica di potenza presenta un dispositivo per limitare la corrente nonch? un blocco che consente l'inserzione aggiuntiva, in parallelo, dei motori con eccita zione in serie (18) per la marcia veloce, solo al raggiungimento di una pre-assegnata velocit? di marcia (figure 2,3).
3) Veicolo stradale secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che in una zona di passaggio fra esercizio nel traffico cittadino ed esercizio nel traffico veloce i mo tori (18) con eccitazione in serie per il traffico velomotori (17) con eccitazione in serie per il traffico cit tadin?, inseriti elettricamente in serie (figura 4).
4) Veicolo stradale secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che in un campo dell'esercizio nel traffico ve loce i motori (18) con eccitazione in serie per il traffico veloce dei gruppi (17,18) di azionamento sono ins? ribili aggiuntivamente fra di loro elettricamente in parallelo ed insieme in parallelo ai motori (17) con ecci^ tazione in serie, per il traffic? cittadino, inseriti in serie (figura 5).
5) Veicolo stradale secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che nel campo del limite superiore dell'esercizio di marcia veloce sia i motori (17) con eccitazione in serie per il traffico cittadino, sia i motori (18) con eccitazione in serie per il traffico veloce pos sono essere inseriti fra di loro elettricamente in parai lelo (figura 7).
6) Veicolo stradale secondo le riv. da 2 fino a 5, ca ratterizzato dal fatto che i gruppi di azionamento (17, 18) a motore elettrico oltre al motore (17) con eccitazi ne in serie per il traffico cittadino ed al motore (18) con eccitazione in serie per il traffico veloce presenta no un ulteriore motore con eccitazione in serie, che pu? essere inserito aggiuntivamente elettricamente in paral_ lelo e, oppure in serie.
7) Veicolo stradale secondo una delle riv. da 2 fino a 6, caratterizzato dal fatto che i motori (17) con eccitazione in serie per il traffico cittadino presentano una potenza pi? debole, tuttavia una maggiore coppia di avviamento, rispetto ai motori (18) con eccitazione in serie per il traffico veloce.
8) Veicolo stradale secondo la riv. da 1 fino a 7, ca ratterizzato dal fatto che l'unit? di comando (5) presen ta un pedale di marcia e conseguentemente ? possibile commutare il funzionamento fra esercizio nel traffico cittadino, esercizio nel traffico veloce e zone di passaggio, nonch? ? possibile comandare il funzionamento nell'esercizio nel traffico cittadino, nell'esercizio nejl traffico veloce e le zone di passaggio.
9) Veicolo stradale secondo la riv. 8, caratterizzato dal fatto che l'unit? di comando (5) presenta un preprogrammatore nonch? un dispositivo pre-selettore e realiz za una commutazione da un tipo di funzionamento all'altic con l'ausilio del pedale di marcia, ma ci? ? attuabile soltanto quando viene raggiunta la velocit? preventivamente programmata, nonch? dal fatto che il pedale di mai eia pu? essere premuto in antagonismo ad una elevata resist?nza meccanica e in particolare l'esercizio per il traffico veloce ? inseribile con effetto Kickdown.
10) Veicolo stradale secondo la riv. da 1 fino a 9, ca ratterizzato dal fatto che l'unit? di comando (5) nella marcia in curva provoca una compensazione del numero di giri differenziale e a tale scopo da parte sua ? comandata dall'escursione di sterzatura delle ruote anteriori 11) Veicolo stradale secondo una delle riv. 1 nonch? 8 fino a 10, caratterizzato dal fatto che sono previste due ruote di azionamento (2) e ad ogni ruota di azionamento ? associato un motore (6,7) con eccitazione in serie, che nell'esercizio nel traffico cittadino possono essere inseriti in serie, mentre nell'esercizio nel traffico ve loce possono essere inseriti in parallelo (figura 1).
f Rivendicaz?oni
I. Veicolo stradale a comando a mezzo di motore elettrico alimentato a mezzo di batterie e munito di almeno due
ruote comandate, caratterizzato dal fatto che almeno
due motori elettrici di comando (6,7) controllati da unacomnne unit? di controllo (5) sono previsti quali motori di comando e dei quali ognuno, tramite una trasmissione di comando non rigida (II) ? collegato con ogpuna delle ruote di comando (2).
2. Veicolo stradale secondo la riv. I, caratterizzato dal fatto che per agni trasmissione di comando (II) ad una ruota di comando (2) sono previsti due motori elettrici (17,18) controllati da un comune organo di controllo (5) e che di ogni coppia di motori (17,18) l'uno ? inseribile con l'altro elettricamente e/b meccanicamente rispettivamente distaccabile da quest'ultimo.
3. Veicolo stradale secondo le riv. I e/? 2, caratterizzato dal fatto che il motore od i motori (17,18) relativi ad una delle ruote di comando (2) tramite un commutatore in serie od in parallelo sono collegati in modo commutabile con il motore rispettivamente con i motori (17,18) reiaiivi all'altra ruota di comando (2).
4. Veicolo stradale secondo una delle rivendicazioni da I a 3, caratterizzato dal fatto che almeno uno dei due (Motori (6,7) o di una coppia di motori (17,18 ? un motore con eccitazione n serie.
5 ' Veicolo stradale secondo almeno una delle rivendicazioni da I a 4, caratterizzato dal fatto che i diie motori
(17,18) di una coppia di motori presentano una resa
differenz?aIe.
6. Veicolo stradale secondo almeno una delle rivendicazioni
da I a 5 caratterizzato dal fatto che il secondo motore t\ 8) di una coppia di motori ? controllato inseribile e disinseribiIe in funzione della velocit? del veicolo;
7. Veicolo stradale secondo almeno una delle rivendicazioni
da I a 6, caratterizzato dal fatto che i due motori (17,18) di una coppia di motori hanno un albero d'ancora in comune (|6) ed eventualmente sono accoppiabili tra loro mediante uno scatto libero (IO).
8. Veicolo stradale secondo almeno una delle rivendicazioni
da J_a 7, caratterizzato dal fatto che i due motori (17,18) di una coppia di motori comprendono una carcassa comune (20).
9. Veicolo stradale secondo almeno una delle rivendicazioni
da I ad 8, caratterizzato dal fatto che nel commutatore per la commuttazione da serie in parallelo oppure nel circuito per inserire il secondo motore (l8) al primo motore (I7)? prevista una relazione dalla velocit? di marcia del veicolo ? previsto un bloccaggio inattivo in caso di una velocit? pi? elevata prestabiIibiIe mentre ? previsto un bloccaggio efficace in caso di una velocit? pi? ridotta prestab iIb?Ie e il responso del blocco generando l'operazione di commutazione inversa.
r |0. Veicolo stradale secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che un dispositivo .di preselezione per il commutatore da serie in parallelo e/o per inseririre il secondo motore (18) o di altri motori , ? oembi'-nato con il pedaled? marcia.
II. Veicolo stradale secondo una delle rivendicazioni da I a IO,
caratterizzato dal fatto che per ogni trasmissione di comando (il) ad una ruota di comando (2) sono previsti pi? di due motori di comando ( \ 1..,18), i quali individualmente od insieme ad una pluralit? di motori elettrici precedenti sono inseribili elettricamente e o meccanicamente oppure dis?nsertbiIi dai medesimi.
Veicolo stradal? a comando a motore elettrico alimentato d?> batterie di accumulatori.
L'invenzione riguarda un veicolo stradale a comando a motore elettrico alimentato da batterie di accumu1atoria
Per i veicoli stradali azionati da batterie vengono impiegati anzitutto motori a corrente continua per il rispettivo comando. Questi - al contrarlo di un motore a combustione interna - si distinguono per la possibilit? di sopportare un breve sovraccarico. Detta possibilit? di resistere ad un breve sovraccarico per essere sfruttata per esempio in fase di avviamento del veicolo per realizzare la forza di trazione necessaria del motore per !'acceIerazione. In questo caso motore elettrico - rispetto al mot?re a combustione interna -si avvantaggia dell'andamento pi? vantaggioso della coppia di rotazione per il fatto che la linea caratterizzante del motore elettrico presenta la coppia di rotazione maggiore in fase di avviamento da fermo.
Malgrado la parte notevolmente superiore del peso della batteria. in rapporto al pes? -totale del veicolo, il veicolo stradale elettrico possiede una autonomia nettamente ridotta calcolando la carica della batter?a, se si confronta l'autonomia riferita al pieno del serbatoio di un veicolo a motore di combustione interna. Anzitutto per questo motivo :I'impiego d.t veicoli azionati a motore elettrico per traffico stradale riferito all'ambito delle citt? ed alle vicinanze risulta limitato;
Per il traffico all'interno delle citt? di per s? la limitazione della velocit? di marcia legale ? sufficiente la velocit? massima dell'ordine di 60 km/ora. Le fasi di accelerazione tipiche e di frenatura per detto ambiente di viaggio di per s? come
pure la velocit? limitata d? per s? richiedono rispetto ai valori usuaii per i motori a combustione interna , una potenza di motore nettamente inferiore. Dato tuttavia che nell'ambiente del traffico all'interno delle citt? pi? e pi? si tratta di trovare strade di traffico veloce richiedenti una marcia spedita, per quest caso non sono sufficienti le usuali velocit? massime per le quali sono dimensionati i noti veicoli azionati a motore elettrico. In modo particolare pregiudicano le fasi di sorpasso richieste nel caso di queste velocit? come pure la bassa accelerazione melativa -dei veicolo elettrico come pure le caratteristiche di uso di veicoli simili pregiudicano la sicurezze dell'intero svolgimento del traffico.
L'invenzione mira pertanto ad una soluzione del comando, la quale assicuri una migliore velocit? massima con ottimo compprtamepto all'avviamento ed all'accelerazione di veicoli stradali elettrici e che inoltre mediante l'esclusione di trasmissioni di comandi assorbenti energ?e contribuisca al migliorament deII'autonom ia?
Quale soluzione base dello scopo dell'invenzione quest'ultima prevede almeno due motori elettrici controllati da un'unica unit? di controllo in qualit? di motori di comando
e dei quali ognuno tramite una trasmissione non rigida ?
collegato con una delle ruote di comando.
Nel caso di d? veicoli elettrici di questo tipo generalmente
si pu? fare,a:meno d? un riduttore meccanico per la variazione della coppia di rotazione variabile, per esempio quando l'adattamento dell'andamento della coppia di rotazione /?ilin?e caratteristica del numero di giri viene realizzata in corrispondenza della forza di trazione/andamento della velocit? derivata dalle esigenze di esercizio attraverso una unit? di comando di rendimento elettronico.
Nel dimensionamento del comando una condizione marginale va osse la limitata resa di corrente delle batterie a piombo ed acido impiegate quale accumulatori di energia nei noti veicoli stradali elettrici. Dato che in effetti la quantit? di energia prelevabile da un accumulatore a piombo ed acido per motivi dello sfruttamento eIettroch?mico della massa attiva nonch? da perdete termiche ohmiche dovute elettricamente scendono come pure la durata della batteria con il !iveIIo 'deIIa corrente di scarico, la corrente prelevabile da una batteria e con ci? la potenza massima disponibile risultano limitate. inoltre tale limitazione di corrente risulta vantaggiosa agli effetti del dimensionamento del cont-rrollo di potenza elettronica dei motori di comando. il dispositivo per la limitazione della corrente sovente risulta integrato nell'unit? di comando elettronico potenziale. Detta Iimitazione di corrente
si m?nrfe^ta particoIarmente nella fase di avviamento della marcia del veicolo stradale azionato da motori elettrici, avendo il motore elettrico in base alla sua naturale linea caratteristica -la tendenza all'assorbimento di una corrente quanto elevata possibile. Essendo la coppia di rotazione del motore di azionamento limitata dalla corrente massima prelevabile dalla batteria, la limitazione di corrente si riflette dirittamente sul comportamento deII'acceIeazione nella fase di partenza.
A causa del fatto che ad ogni ruota di azionamento ? relativo un proprio motore di comando la cui potenza viene imposta direttamente da una delle ruo&e di comando, si evitano trasmissioni di forza costruttivamente pi? impegnative ed assorbenti energiali comando comune dei due motori di comando seperati i.n seguito all'unit? di controlio conformemente dimensionata assume pure la funzione di un riduttore differenziale inevitabile in un veicolo stradale tradizionale.
Secondo una ulteriore elaborazione dell'invenzione per ogni trasmissione di forza ad una ruota di comando,sono previsti due motori elettrici controllati a mezzo di un'unit? comune di controllo e di ognuna delle coppie di motori uno di questi ultimi ? controllabile elettricamente e/o meccanicamente rispetto all'altro,rispett ivamente djsinseribile dall'altro.
Ne consegue che soltanto rispettivamente l'uno dei motori di comando per ogni ruota di comando in fase di avviamento delia marcia e nell'ambito di velocit? ridotte genera il comando, mentre il hispettivo secondo motore elettrico pu? essere quindi inserito insieme una volta raggiunta la fase di viaggio veloce.
Il dimensionamento in qaesto caso pu? essere previsto tale per Esempio che per il servizio di viaggio all'interno dell'abitato generalmente ? bastante la poten? di comando dell'uno dei motori di ogni coppia di motori. La commuta*ione dal comando ad un motore a cjuello a due motori per ogni ruota di comando opportunamente avviene soltanto quando la corrente di carica assorbita dal motore singolo risulta scesa rispetto alla corrente massima di limite.
Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione il, motore-',<? >rispet vamente i motori relativo rispettivariente relativi ad una ruota di comando pu? essere circuitato in modo commutabile con il motore, rispettivamente i motori dell'altra ruota di comando in circuito in serie od in parallelo.
Nel comando delle ruote comandate di un veicolo, generalmente del numero <E>di due a mezzo di una coppia di motori, per la marcia nell'abitato un rispettivo motose di ogni coppia-'di motori ? collegato in serie. Per il viaggio ad alta velocit? i secondi motori della coppia vengono circuitati in serie tra Ioro,tuttavia in parallelo con i motori gi? in servizio con la tensione di batteria. Una possibilit? supplementare per aumentare ulteriormente la velocit? consiste in un terzo passo di commutazione e cio? di
collegare tutti i motori di comando vin parallelo con la batteria.
Si ? dimostrato particolarmente vantaggioso il fatto che almeYio'urfo dei due motori o di una coppia di motori sia un motore circuitabile in serie. Di preferenza per il comando secondo l'invenzione opportunamente vengono impiegati soltanto motori per c-trcuiti in serie.
Detto andamento della coppia di rotazione diminuente con l'aumento del numero di giri ? particoIarmente pronunciato
nel motore ad eccitazipne in serie, la cui coppia prelevatile in corrispondenza dell'albero si comporta notoriamente proporzionalmente al quadrato della corrente di motore fino a cuando il motore ad eccitazione in serie non viene azionato nell'ambito della rispettiva saturazione d? ferro.
Mediante l'impiego di motori esclusivamente ad eccitazione in serie in qualit? di motori di azionamento ? possibile la suddivisione dell'intero intervallo di velocit? per il quale il comando ? predisposto, in almeno due zone parziali in modo tale che entro ciascuna zona parziale risulta particolaLmente vantaggiosa una determinata commytaziope, commutazione in serie ed in parallelo del motori di comando.
In questo caso i due motori a circuito in serie per I'avviamento e la marcia nell'abitato sopo circuitati in serie, ma circuitati in parallelo secondo una velocit? preselezionabile per
il viegg?o a velocit? pi? elevata. La commutazione in serie agente in fase di avviamento in caso delI'assorbimeptordella corrente massima limitata dal comandoedel motore presenta la forza meggione di trazione rispetto alla commutazione in parallelo, mentre nel ceso della commutazione in paraIIeIo (a.tensione maggiore presente per ognuno dei motori in serie si manifesta vantegg iosamente per la maggiore velocit? del veicolo.
La caratteristica della circuitazione in serie di entrambi
i motori di una coppia di motori Telativa ad una ruota comandata ? una premessa essenziale che la coppia di rotazione risulta pi? vantaggiosa di un solo motore di comando , dei
due, per ogni ruota di comando nell'ambito dell'avviamento
della marcia e del viaggio a piccola velocit? chp non Ia coppia di fonazione completa fornita nella fase di circuitazione in parallelo di entrambi i due motori descritti, allorch? la corrente di batteria massima limitata dal>comando viene gi? assorbita da uno dei due motori di comando in fase di avviamento.
Un'altra carateristica dell'invenzione prevede che i-due motori di una coppie di motori possono presentare una potenza differente/,' Cosi per esempio il motore previsto pi? debole pu? essere destinato alla fase di avviamento , mentre il motore di maggiore potenza viene inserito in fase di viaggio veloce allo scopo di apportare la maggiore potenza occorrente per vincere la resistenza di avviamento della marcia proporzionalmente crescente. Con il dimensionamento opportuno il motope pi? debole presenta una coppia di avviamento di marcia migliore di quello di dimensioni superiori. Nel caso che invece il motore di maggiore potenza viene impiegato da solo per la mstcia di avviamento e la marcia lenta, questa previsione presenta il vantaggio che il raggio di viaggio lento consente velocita superiori rispetto all'altro caso. PerfStabiIire la popot<'>enza dei due motori d? una coppia d? motori ed il rispettivo modo di impiego viene determinata anzitutto dal modo di impie-go previsto, a secondo della forza di trazione/velocit? da pre-stabilire secondo l'impiego per la velocit? tenuto conto della I.iimitazione della corrente.
E' risultato di particolare vantaggio la disposizione in modo tale che i due motori di una coppia di motori presentano un albero di ancor^ in comune ed eventualmente sono accoppiabili tramite yno scatto libero . Eventualmente , come ulteriormente previsto dall'invenzione ,i..due motori di una coppia di motori presentano una carcassa in comune.
Il comando a due motori quale descritto per ogni ruota
il motore impiegato neI-di comando presenta il vantaggio che/1a fase di avviamento
e la fase di velocit? basse del tipo circuitato in serie viene adattata in modo ottimale, per quanto concerne la forza di trazione e I' andamento della velocit? , viene adeguato alle esigenze del traffico nell'abitato. In modo particolare tale motore viene dimensionato in modo tale che tenuto conto della sua possibilit? di momentaneo sovraccarico e della corrente di avviamento limitata dal comando, fornisce la coppia di rotazione necessaria per un avviamento energico. Nello stesso modo il secopdo motore di ogni coppia di motori inserito quindi per il viaggio veloce viene reso attivo in modo ottimale per detto impiego per la marcia veloce. Detto motore non richiede di essere dimensionato per il maggiore sviluppo in fase di fase di sovraccarico nell'avviamento , perch? essendo ormai al massimo di marcia ( con accoppiamento
di ancora rigido ) oppure nel caso di avviamento rapido
senza carico ( con accoppiamento di ancora a mezzo di
marcia libera) riprende il carico soltanto in fase di
marcia rapida.
La ripartiziope prevista secondo l'invenzione in una fase di coppia di rotazione elevata e di comportamento pi? vantaggioso in avviamento di marcia e durante l'acceleramento con la simultanea limitazione della velocit? massima e di un aljtro intervallo di maggiore velocit? massima pu? essere realizzata mediante la commutazione dei motori di comando dalla circuitazione in serie a quella in parallelo. Un'altra variante prevede che nella fase di comando citata per prima, viene impiegato un solo motore di comando di ogni coppia di motori di comando mentre per l'altra fase di comando viene inserito il secondo motore di comando di ogni coppia d? motori; Dato che ci? ha senso soltanto eptro certi limiti diiv?locit? dall'andamento della forza di traziope /andamepto della velocit? del rispettivo comando di avviamento, l'invenzione prevede secondo la rispettiva ulteriore elaborazione che nel commutatore dalla circuitazione in serie a quella in parallelo oppure nel circuitare l'inserimento del secondo motore al primo motore per ogni coppia^di motori ? previsto un sistema di bloceaggio non attivo in caso di una velocit? maggiore prestabiIibile pi? elevata di quella di viaggio ed efficace Invece in caso di ve!ocr? pi? bassa prestabiIibile provocante quindi la risposta del dispositivo di bloccaggio tale da fare scattare la fase di commutazione inversa;
Da ci? consegue che la fase di commutazione non ? compietamefite a discrezione del guidatore, ma risulta prescelta da quest'ultimp e quindi decorre automaticamente, allorch? il veicodo ha raggiunto la velocit? prestabilita. In tale modo
si ha la garanzia che ad entrambe le differenti fasi di servizio deUejvarie commutazioni, e precisamente da una parte la commutazione in serie oppure in parallelo e dall'altra parte il comando ed un solo:motore oppure a due motori per ogni ruota di eoa mando, viene adeguata la situazione di servizio la pi?
adeguata. Le due velocit? prestabiIibiIi si distaccano in
modo sufficiente tra loro in modo tale da prevenire entro brevissimi lassi di tempo le commutazioni in successione ed opposte da un modo di serv?zio all'altro.
secondo una ulteriore elaborazione delia suddeta idea generale il dispositivo di preselezione per il commutatore da circuitazione in serie a quella in parallelo e/o per inserire addizionalmente il secondo motore di ogni coppia di motori,pu? essere collegato con il pedale di comando, in tale ?modo si genera il comand adeffetto cosiddetto klck-dotrtifi?llpedale di marcia in modor.tale che spingendo il pedale stesso ad una resistenza maggiore corrispopdente fino in fondo, viene preselezionato la fase di commutazione, la quale-,tuttavia risulta attivata soltanto allorch? risulta oltrepassata la sogliq di velocit? preventivamente impostata. ^Qualora il ?veicolo risulta gi? a tale livello di aumentata velocit? l'azionamento del dispositivo di preselezione genera nello
stesso tempo <|>s fase di commutazione. I punti di commutazione opportunamente possono essere individuati dal controllore di velocit? oppure da un contaore del numero d? giri accoppiato con la ruota del veicolo.
Detto accorgimento migliora pure la sicurezza di veicoli di questo tipo, prevenendo una spinta subitanea del accelerazione, la quale potrebbe verificarsi ?ilorch? al raggiungimento di una soglia di velocit? determinata impostata , senza l'avvertenza chiare al guidatore, potesse esere commutata in velocit? elevata.
Altre caratter?stiche , particolarit? e vantaggi dell'invenzione risultano dalla descrizione .che segue di alcuni esempi di realizzazione preferiti dell'invenzione nonch? in base al disegno In questo caso rappresentano in modo fortemente schematico:
la figura I la disposizione del comando secondo un primo esempio di reaiizzazione;
la figura 2 rappresenta un.secondo esempio di realizzazione le figure 3 rappreaenta'Ttre schemi di circuiti possibili
a 7
di..almeno due motori di comando.
azionamento- in una prima fase di realizzazioni
La figura 2 in una"seconda fo i realizzazione
Le figure da 3 a ostrano schemi di differenti circuiti ssibii- i almeno due motori di
Nelle figure ? rappresentato rispettivamente un veicc lo a quattro ruote, le cui ruote anteriori 1 sono sterza bili mentre le sue ruote posteriori 2 sono azionate. Nel la parte posteriore 3 del veicolo ? sistemata una batte ria 4, che si compone eventualmente di pi? singole celle ed ? collegata con una unit? di comando 5. Tutti i motori 6, 7 rispettivamente 17, 18 rappresentati nelle figure, ossia tutti i motori trattati in seguito, sono motori con citazione in serie. Essi vengono brevemente indicati come motori unicamente per semplificare la tern} nologia.
Nella forma di realizzazione riprodotta nella figura 1 sono previsti due motori elettrici 6 e 7. Gli alberi i e 9 dei due motori 6 e 7 sono fra di loro allineati. I due motori 6 e 7 vengono comandati a partire dall'unit? di comando 5. La trasmissione di azionamento di ogni motore 6 e 7 avviene tramite una catena 11, una cinghia dentata o similare, che si muove su un pignone 12 per catena sull'albero motore 8 ovvero 9 e sulla ruota 13 p?r catena accoppiata con la relativa ruota azionata 2 del veicolo. Questa trasmissione di azionamento consente un disaccoppiamento oscillatorio fra il rispettivo motore elettrico 6 ovvero 7 e la ruota di azionamento 2.
Mediante corrispondente manovra dell-'unit? di comando 5 ? possibile invertire il senso di rotazione dei motori 6 e 7. Essi possono essere inseriti elettricamente in se rie oppure in parallelo fra di loro, per la qual cosa se ve ugualmente l'unit? di comando 5. Meli1inserzione -in? serie essi funzionano por 1'oseroialo-?el-tra?M&fr"?*tteadimo|?mentre -nol?!?ineoraiono in parallelo oser? fiiin^io-
sono dimensionati di uguale potenza. Nella massa in curvai l'unit? di comando 5 provoca una corrispondente compensa zione dei numeri di giri nei motori 6 e 7. La compensazione pu? essere ricavata ad esempio dall'escursione di sterzatura delle ruote anteriori 1.
la forma di realizzazione secondo la figura 2 ? carat terizzata dalla disposizione di una coppia di motori 17, 18 in corrispondenza di ognuna delle due ruote azionate 2, che nell'esempio si compone del motore 17, dimensiona to con potenza minore, e di un motore 18, che a differen za di ci? ? dimensionato circa sulla potenza doppia, ed i quali operano entrambi su un albero di azionamento 16 in comune e possono essere accoppiati fra di loro reciprocamente separati rispettivamente mediante un giunto 10 a scatto libero. Ogni coppia 17, 18 di motori pu? pre sentare una cassa 20 in comune per rispettivamente i mo tori 17 e 18. Le due coppie di motori con rispettivamen te i motori 17 e 18 vengono comandati tramite unit? di comando 5. Il circuito dell'unit? di comando 5 ? esegui^ to inmodo che per l'avviamento e nell'esercizio nel traf fico cittadino lavorano unicamente i motori di azionamer to 17, inseriti in serie, sul rispettivo albero 16, e tia mite la trasmissione dinamica 11 mettono in rotazione le ruote 2 azionate. Quando il veicolo ha raggiunto la vele cit? necessaria ? possibile inserire aggiuntivamente il motore 17, che in un primo momento mediante il giunto 1C a scatto libero ? separato dal motore di azionamento 18, cos? che successivamente le due coppie di motori con rispettivamente i motori 17 e 18 portano insieme la poten za di azionamento.!Gi??avviene iti1maniera
in ogni oaoo sfruttando -i-l-d e scritto r yffln1r.a??? A ~p
to-di inaargiewe w y iwM Llju pei l'ejeiLl?i?O uel ?L'hffi
CO veluwe 3 In particolare ad esempio i motori 17 ed i me tori 18 sono inseriti fra di loro in serie. Quando si scende al disotto di una prevista velocit? minima i mote, ri 18 vengono nuovamente disinseriti, cos? che entrambi ? motori 17 provocano quindi da soli l'azionamento delveic lo tramite le due ruote di azionamento 2. Per un aggiunti vo circuito di marcia veloce si pu? prevedere eventualme n te - con un adeguato dimensionamento dei motori - una ir.ser Al posto della disposizione a coppie di motori 18 e 17, per ogni ruota azionata 2, si possono prendere anche pi? di due motori, il che tuttavia non ? rappresentato in dettaglio, i quali in maniera analoga a scelta posso no essere reciprocamente inseriti e disinseriti.
L'unit? di comando 5 pu? essere collegata ad esempio con il tachimetro 19 del veicolo e far attivare il blocco per la connessione di marcia veloce fino ad una preselezionabile soglia di velocit?. L'unit? di comando 5 in combinazione con il tachimetro 19, quando si scende al disotto di una seconda soglia di velocit?, parimenti preassegnabile, pu? provocare anche la commutazione nel circuito di marcia lenta.
Le figure 3 fino a 7 indicano diverse possibilit? di connessione della disposizione di azionamento secondo ls invenzione. Cos? la figura 3 nella parte superiore mosti? la forma di realizzazione secondo la figura 1 con solfar to due motori 6 e 7 reciprocamente separati ed inseriti in serie. Al raggiungimento di una determinata situazione di marcia questi possono essere commutati nella connessione in parallelo.
Passando alla forma di realizzazione secondo la figu-i ra 2 ai motori inseriti in serie, ora indicati con 17, che operano nel campo di avviamento del veicolo, a parti re da un determinato campo di velocit?, si possono in serire aggiuntivamente i due motori 18, parimenti inseriti fra di loro in serie, in modo tale che in aggiunta ad ogni motore 17 ? inserito meccanicamente ed elettricamente un motore 18.
La forma di realizzazione secondo la figura 4 mostra il circuito-serie di tutti e quattro i motori delle due coppie di motori secondo la figura 2.
Nel circuito secondo la figura 5 i due motori 17 si trovano fra di loro nella connessione in serie, mentre i due motori 18 sono inseriti in parallelo. Viceversa avviene per il circuito secondo la figura 6, dove i due motori 17 vengono fatti funzionare nella connessione in parallelo mentre i due motori 18 vengono fatti funziona re nella connessione in serie.
Infine nella figura 7 ? riprodotto un circuito-parallelo di tutti i motori 17 e 18 delle due coppie di motor1 Da ci? risulta la grande molteplicit? dei circuiti possi bili e del differente comportamento di esercizio possibi le del veicolo. Le diverse possibilit? possono essere mo dificate mediante semplice accorgimenti tecnico-circuita li.
Ne ura riconosce anche pedal rcia 21, ed inoltre un pre pr? ore 22 con dispositivo pre?se 23 sul pedal di marcia 21 sce Un esempio illustra i vantaggi del serv?zio del veicolo secondo la figura 2r dove a titolo diesempiificazione viene
fatto riferimento ad una sola coppia di motori 17,18. Si fa
il confronto di un comando a due motori 17,18 ( P... da
6 kW, n^ = 2200 t.p.m(7= 24 Nm, | = 200 A, = 40 V ) comando di potenza nominale uguale ad un motore ( ?|^= *2kW, n^ = 2200 t.min MN 2 = 2 MN ( =48 Mn, >N2 ^ 2 >N ,* 400 A, UN * 40 V)frer un veicolo elettrico . Entrambi i dispositivi per motori disposto per la medesima tensione nominale, numero di giri e potenza , funzionano con la medesima batteria 4, la cui limitazione di corrente viene stabilita in 400 A. Per motivi diSemplificazione per tutti i motori 17,|8 ed il motore singolo contnapposto viene presupposto l'identico grado di efficienza* Secondo la destinazione i due dispositivi-per motori neII'?ntervaIIo di grandi velocit? confronto dei motori in parallelo 17, l? ciacuno di 6 kW e del motore individuale a 12 kW, presentano il medesimo comportamento all'accelerazione e la medesime velocit? massima raggiungibile.
Per il confronto seguente l'accelerazione dei due dispositivi a motore viene confrontato neII'intervalIo di avviamento. In questo caso di parte dal fatto che il motore 17 attivo in zona di avviamento della coppia di motori a 6 kW rispettivamente il motore singolo a confronto a 12kW assorbono la corrente limite ammissibile dalla batteria 4. inoltre l'effetto deI*sovraccarico magnetico eventualmente generantesi dal motore a 6-kw 17 nella fase di avviamento della marcia viene lasciato fuori considerazione.
Secondo l'esempio prescelto, il motore a circuito in serie da
6 ~kw, 17, in funzione della legge di annodamel o quadrato presenta una coppia d? rotazione di avviamento d? 4 . M. =
96 Nm; Il motore a contronto individuale in serie da 12-kw raggiunge soltanto i 4S Nm, dato che la limitazione di corrente ammetto soltanto la corrente nominale di questo motore da 12 kW, e questo motore in tale modo raggiunge la rispettiva coppia di rotazione nominale di 48 Nm.
Il <J\usereionamento maggiore del singolo motore elettrico da l? kW, il quale deve assicurare da solo la velocit? di viaggio massima del veicolo desiderata, ha per effetto una bassa coppia di avviamento di marcia. Il veicolo elettrico si avvia in modo pi? energico con il motore a cifcuito in serie 17 da 6 kW. Il vantaggio dell'impiego di coppie di motori in luogo di un motore individuale per ogni ruota di comando e dell'inserimento man mano dei motori 17 e |8 di una coppia di motori consiste anzitutto in ci? che per la coppia di motori all'avviamento del viaggio tenuto conto della limitazione della corrente ha a disposizioneuna coppia di accelerazione maggiore con un comportamente per il resto identico dei due comandi nel servizio a grande velocit?.
E' del resto dimostrabile che la saturazione ferrea dei motore piccolo 17 in effetti smorza I ' eccesso della sua coppia di avviamento di mafcia con corrente limite rispetto a quella del motore singolo opposto, tuttavia non eliminando sostanziaImente il vantaggio - ifl modo patticolare di corrispondente dimensionamento magnet ico#
Per conformila deila traduzioni
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