JP2009056968A - 水陸両用車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンと、モータあるいは発電機として駆動されるモータ/発電機と、電力を充放電するバッテリと、モータ/発電機が発生する電力をバッテリの充電用電力に変換する一方、バッテリが放電した電力をモータ/発電機の駆動用電力に変換する電力変換装置と、エンジンあるいは/及びモータ/発電機によって回転駆動される車輪と、電力変換装置から供給される電力あるいはバッテリから供給される電力によって水上航行用電動機を駆動することにより推力を発生する推力発生器と、陸上走行時の走行方向を設定する陸上走行用操舵装置と、水上航行時の航行方向を設定する水上航行用操舵装置と、バッテリの端子電圧が所定のしきい値を上回る場合はエンジンを起動させる一方、端子電圧が所定のしきい値を下回る場合にはエンジンを停止させる車両制御部とを具備する。
【選択図】図1
Description
また、水陸両用車については、このような特許文献1に開示されたものの他に、下記特許文献2〜7に種々の目的に即したものが開示されている。
従来の水陸両用車は、レジャー用あるいは軍事用のものが多く、パワートレインの動力としての効率は、技術開発上、重要なテーマではなかった。しかしながら、例えば産業用途において、あるときには荷物の陸上運搬車両として使用し、また必要に応じて陸上運搬から切り替えて川や海等の水上運搬車両として水陸両用車を利用しようとした場合、パワートレインの効率は、極めて重要な開発テーマとなる。
第2の解決手段として、上記第1の手段において、推力発生器はポッド(POD)推進器である、という手段を採用する。
第3の解決手段として、上記第2の手段において、ポッド推進器は二重反転方式のポッド推進器である、という手段を採用する。
第4の解決手段として、上記第1〜第3いずれかの手段において、水上航行用電動機を削除し、前記モータ/発電機によって車輪と推力発生器とを駆動する、という手段を採用する。
第5の解決手段として、上記第1〜第4いずれかの手段において、共通の操作ハンドルによって陸上走行用操舵装置と水上航行用操舵装置とを択一的に操作する、という手段を採用する。
第6の解決手段として、上記第1〜第5いずれかの手段において、エンジンとモータ/発電機との間にクラッチが設けられ、車両制御部は、エンジンを起動させる場合はクラッチをON状態に設定する一方、エンジンを停止させる場合にはクラッチをOFF状態に設定する、という手段を採用する。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る水陸両用車Aの要部機能構成を示すブロック図である。
エンジン2は、車両制御装置13による制御の下でモータ/発電機3を駆動する動力源であると共に、後輪9(ディファレンシャルギヤ8を介して)を回転させる動力を供給する。すなわち、エンジン2は、いわゆる「自動車」として道路上を走行する車両が備えている内燃機関(例えばガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン)である。
なお、本水陸両用車Aは、フロントエンジン・リヤドライブ方式(FR方式)を採用しており、つまり重量物である上記エンジン2は車体1の前部に配置され、かつ後輪9を駆動輪とするように構成されている。
POD用モータ16は、上記POD用インバータ15から供給される水上航行用駆動電力によってプロペラ17を回転駆動する水上航行用電動機であり、例えば三相ブラシレスDCモータである。プロペラ17は、回転によって推力を発生させて水上において本水陸両用車Aを推進させる。
本水陸両用車Aが陸上走行する場合、上記車両制御装置13は、ポッド推進器A2を車体1内に収納させ、また連結機構11aをON状態かつ連結機構11bをOFF状態に設定し、POD用インバータ15を停止状態として本体用インバータ/コンバータ6のみを作動させる。この結果、本水陸両用車Aは、ポッド推進器A2が後輪9及び前輪12の地面に対する接地を阻害しない状態となり、運転者によるハンドル10の操作によって走行方向が設定され、また後輪9に動力が伝達される状態となる。
また、推進器としてポッド推進器A2を採用しているので、水上での旋回が容易である。
次に、第2実施形態について説明する。
図2は、第2実施形態に係る水陸両用車Bの要部機能構成を示すブロック図である。
本水陸両用車Bは、二重反転方式のポッド推進器B2を備えた点において上記第1実施形態の水陸両用車Aと相違する。したがって、本水陸両用車Bにおいて第1実施形態の水陸両用車Aと同一の機能構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
さらに、第3実施形態について説明する。
図3は、第3実施形態に係る水陸両用車Cの要部機能構成を示すブロック図である。この図に示すように、本水陸両用車Cは、上述した第2実施形態の水陸両用車Bからポッド推進器B2を削除する一方、プロペラ19に代えてプロペラ19Cを備え、また旋回機構A3に代えて舵20を連結機構11bに接続したものである。
(1)上記各実施形態では、フロントエンジン・リヤドライブ方式(FR方式)を採用しているが、これに代えてフロントエンジン・フロントドライブ方式(FF方式)を採用しても良い。
(2)上記各実施形態では、プロペラ17,19,19Cが発生する推力によって水上を航行するように構成したが、プロペラ17,19,19に代えてウォータージェット推進器を備える構成としても良い。
(5)上記各実施形態では、モータ/発電機3とディファレンシャルギヤ8とを直接連結させたが、両者の間にトランスミッションを挿入することが好ましい。
(6)上記各実施形態では、クラッチ4によってモータ/発電機3とエンジン2の機械的接続を乖離させることにより、モータ/発電機3をモータとして機能させた場合にエンジン2が負荷とならないように構成したが、エンジン2を負荷として無視し得る場合にはクラッチ4を省略しても良い。
Claims (6)
- エンジンと、
該エンジンによってモータあるいは発電機として駆動されるモータ/発電機と、
該モータ/発電機が発生する電力を充放電するバッテリと、
前記モータ/発電機が発生する電力を前記バッテリの充電用電力に変換する一方、前記バッテリが放電した電力を前記モータ/発電機の駆動用電力に変換する電力変換装置と、
前記エンジンあるいは/及び前記モータ/発電機によって回転駆動される車輪と、
前記電力変換装置から供給される電力あるいは前記バッテリから供給される電力によって水上航行用電動機を駆動することにより推力を発生する推力発生器と、
陸上走行時の走行方向を設定する陸上走行用操舵装置と、
水上航行時の航行方向を設定する水上航行用操舵装置と、
前記バッテリの端子電圧が所定のしきい値を上回る場合は前記エンジンを起動させる一方、前記端子電圧が所定のしきい値を下回る場合には前記エンジンを停止させる車両制御部と
を具備することを特徴とする水陸両用車。 - 前記推力発生器は、ポッド推進器であることを特徴とする請求項1記載の水陸両用車。
- 前記ポッド推進器は、二重反転方式のポッド推進器であることを特徴とする請求項2記載の水陸両用車。
- 前記水上航行用電動機を削除し、前記モータ/発電機によって推力発生器も駆動することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の水陸両用車。
- 共通の操作ハンドルによって陸上走行用操舵装置と水上航行用操舵装置とを択一的に操作することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の水陸両用車。
- 前記エンジンと前記モータ/発電機との間にクラッチが設けられ、
前記車両制御部は、エンジンを起動させる場合は前記クラッチをON状態に設定する一方、エンジンを停止させる場合には前記クラッチをOFF状態に設定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の水陸両用車。
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