JP2962364B2 - Electric car - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、モータを用いて車輪を操向させ，かつ駆
動する電気自動車にかかり、とくに低速での運動性能の
改善に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle in which a motor is used to steer and drive wheels, and more particularly to an improvement in athletic performance at low speed.
（従来の技術） 自動車の運転性能を高めるため、近時、新しい技術と
して4WS（四輪操舵）が提案されている。(Prior Art) Recently, 4WS (four-wheel steering) has been proposed as a new technology in order to enhance the driving performance of automobiles.
また、一方で、モータを用いて車輪を駆動するととも
に、モータでその車輪の向きを旋回変位させて操向させ
る電気自動車が提案されている。On the other hand, there has been proposed an electric vehicle in which a wheel is driven by using a motor, and the direction of the wheel is turned by a motor to be steered.
かかる電気自動車において、前記4WS技術を採用する
ことは、電気的な制御技術の利用が容易であるので、自
動車の運動性能の大幅な向上を期待することができる。In such an electric vehicle, the use of the 4WS technology makes it easy to use the electric control technology, and therefore, it is possible to expect a significant improvement in the kinetic performance of the vehicle.
しかしながら、従来のかかる電気自動車においては、
車輪の旋回範囲が比較的小さいものとなっている。However, in such conventional electric vehicles,
The turning range of the wheel is relatively small.
（発明が解決しようとする課題） すなわち、従来のこの種の電気自動車においては、そ
のままでは電気的な制御技術を利用しても自動車の運転
性能の大幅な向上を期待することができないものとなっ
ている。(Problems to be Solved by the Invention) That is, in a conventional electric vehicle of this type, a drastic improvement in the driving performance of the vehicle cannot be expected even if the electric control technology is used as it is. ing.
この発明は、このような背景に基づいてなされたもの
で、この種の電気自動車の運動性能の大幅な向上を目的
とし、電気的な制御技術の利用がそのまま運動性能の向
上につながるものを提供することを目的とする。The present invention has been made based on such a background, and aims to greatly improve the kinetic performance of this kind of electric vehicle, and provides an electric vehicle in which the use of electric control technology directly leads to the improvement of the kinetic performance. The purpose is to do.
（課題を解決するための手段） この発明は、上下方向に延びるとともに前側の左右に
配置された第1,第２前キングピン軸の下部に第1,第２駆
動前輪を回転自在に取り付け、上下方向に延びるととも
に後側の左右に配置された第1,第２後キングピン軸の下
部に第1,第２駆動後輪を回転自在に取り付け、第1,第２
前側キングピン軸を軸線回りに旋回させる第1,第２前旋
回モータと、第1,第２後キングピン軸を軸線回りに旋回
させる第1,第２後旋回モータとを設けた電気自動車であ
って、 第1,第２駆動前輪を回転させる第1,第２前輪駆動モー
タを第1,第２駆動前輪のホイール・リムの内側にそれぞ
れ取り付け、 第1,第２駆動後輪を回転させる第1,第２後輪駆動モー
タを第1,第２駆動後輪のホイール・リムの内側にそれぞ
れ取り付けて、４つの各駆動輪を互いに独立して回転可
能にしたことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, first and second driving front wheels are rotatably attached to the lower part of first and second front kingpin shafts which extend in the vertical direction and are arranged on the front left and right sides. The first and second driving rear wheels are rotatably mounted below the first and second rear kingpin shafts extending in the right and left directions on the rear side.
An electric vehicle provided with first and second front turning motors for turning a front kingpin shaft around an axis and first and second rear turning motors for turning the first and second rear kingpin shafts around an axis. First and second front wheel drive motors for rotating the first and second drive front wheels are respectively mounted inside the wheel rims of the first and second drive front wheels, and the first for rotating the first and second drive rear wheels. The second rear wheel drive motors are mounted inside the wheel rims of the first and second drive rear wheels, respectively, so that the four drive wheels can rotate independently of each other.
（作用） この発明によれば、４つの駆動輪をそれぞれ任意の方
向に旋回させ、さらに、旋回した第1,第２駆動前輪また
は第1,第２駆動後輪をそれぞれ異なる方向に回転させる
ことができるものであるから、車両の向きをあらゆる方
向に自由に変えることができ、狭い場所や道幅の狭い曲
がりくねった道路であっても、自由に走行したり車両の
向きを自由に変えることができる。すなわち、あらゆる
自由走行が可能となる。つまり、究極の自由走行が可能
である。(Operation) According to the present invention, the four drive wheels are turned in any directions, and the turned first and second drive front wheels or the first and second drive rear wheels are rotated in different directions. The vehicle can freely change the direction of the vehicle in all directions, and can freely drive and change the direction of the vehicle even in narrow places and on narrow winding roads. . That is, any free running is possible. That is, ultimate free running is possible.
また、車両の向きをあらゆる方向に自由に変えること
ができるので、例えば、スタート時に車両の向きと車両
の進行方向とを一致させて、車両を走行させることがで
きる。このため、車両の安全性が高まる。すなわち、よ
こすべり角βをゼロにして車両を走行させることができ
る。In addition, since the direction of the vehicle can be freely changed in any direction, the vehicle can be made to travel with the direction of the vehicle and the traveling direction of the vehicle at the time of start, for example. For this reason, the safety of the vehicle is enhanced. That is, the vehicle can travel with the side slip angle β set to zero.
さらに、走行中であっても、４つの駆動輪にそれぞれ
旋回モータと駆動モータとが設けられていることによ
り、４輪独立トルク制御,4輪独立回生制動,4輪独立操舵
ができるので、よこすべり角βをゼロにして車両を走行
させることができる。Further, even when the vehicle is running, since the four drive wheels are provided with the turning motor and the drive motor, respectively, four-wheel independent torque control, four-wheel independent regenerative braking, and four-wheel independent steering can be performed. The vehicle can be run with the slip angle β set to zero.
また、第1,第２前輪駆動モータおよび第1,第２後輪駆
動モータによって直接第1,第２駆動前輪および第1,第２
駆動後輪を回転させることができるので、第1,第２駆動
前輪および第1,第２駆動後輪を回転させるための電力伝
達構造を設置することが不要となる。しかも、各駆動モ
ータを各駆動輪のホイール・リムの内側に取り付けたこ
とにより、各駆動輪の側方の空間を広くとることがで
き、このため、各駆動輪の旋回角度を大きく設定するこ
とができ、その設定も容易なものとなる。Further, the first and second front drive wheels and the first and second drive wheels are directly driven by the first and second front wheel drive motors and the first and second rear wheel drive motors.
Since the driving rear wheel can be rotated, it is not necessary to provide a power transmission structure for rotating the first and second driving front wheels and the first and second driving rear wheels. Moreover, since each drive motor is mounted inside the wheel rim of each drive wheel, the space beside each drive wheel can be widened, and therefore, the turning angle of each drive wheel can be set large. And the setting is easy.
（実施例） 以下、図面に示す一実施例によりこの発明を説明す
る。Hereinafter, the present invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawings.
この実施例の電気自動車１は、四輪自動車であって、
各車輪はそれぞれのキングピン軸５回りに旋回動作が可
能に構成された四輪操舵式となっており、各車輪の操舵
装置と、それぞれの駆動装置および懸架装置は、第２図
に示すものと同様に構成されている（第３図参照）。The electric vehicle 1 of this embodiment is a four-wheeled vehicle,
Each wheel is of a four-wheel steering type capable of turning around the respective kingpin axis 5, and the steering device of each wheel, and the respective driving devices and suspension devices are as shown in FIG. It has the same configuration (see FIG. 3).
第２図において、２は車輪、３はフレームである。 In FIG. 2, 2 is a wheel, and 3 is a frame.
フレーム３の側面には、支持装置４が固定され、この
支持装置４は上下方向に貫通した透孔4aを有し、この透
孔4aの上下端部には軸受4bが設置されている。A support device 4 is fixed to a side surface of the frame 3, and the support device 4 has a through hole 4a penetrating in a vertical direction, and bearings 4b are installed at upper and lower ends of the through hole 4a.
そして、この支持装置４の透孔4aには、下端部に車輪
２を保持する，キングピン軸５が貫通して装着されてい
る。A kingpin shaft 5 for holding the wheel 2 at the lower end is inserted through the through hole 4a of the support device 4.
このキングピン軸５の上部には、一体にフランジ部5a
が形成されており、キングピン軸５の下端には、後述の
駆動モータ６のフレームを兼ね，車軸15を水平に支持す
る，ベースプレート７が溶接等によって一体に固着され
ている。The upper portion of the kingpin shaft 5 is integrally provided with a flange portion 5a.
At the lower end of the kingpin shaft 5, a base plate 7, which also serves as a frame for a drive motor 6 described later and supports the axle 15 horizontally, is integrally fixed by welding or the like.
前記フランジ部5aの上側に装着されたワッシャ4cと前
記支持装置４に固定された上側の軸受4bの下端面との間
にはコイルスプリング4dか介装され、このキングピン軸
５は支持装置４に対して上下動可能であり、かつ周方向
に回動可能に支持されている。A coil spring 4d is interposed between a washer 4c mounted on the upper side of the flange portion 5a and a lower end surface of an upper bearing 4b fixed to the support device 4, and the kingpin shaft 5 is attached to the support device 4. It is supported to be vertically movable and rotatable in the circumferential direction.
そして、前記キングピン軸５の下端に固着されたベー
スプレート７の中央には、ボス部とボス穴とが形成さ
れ、ボス部の外周面上には駆動モータ６の固定子巻線が
固着され、ボス穴に車軸15を回動可能に装着することに
よって、車輪２が支持されるとともに、回転子フレーム
26との間にはアウタロータ型誘導電動機からなる駆動モ
ータ６が構成されている。A boss portion and a boss hole are formed in the center of the base plate 7 fixed to the lower end of the kingpin shaft 5, and a stator winding of the drive motor 6 is fixed on the outer peripheral surface of the boss portion. The wheel 2 is supported by rotatably mounting the axle 15 in the hole, and the rotor frame is
A drive motor 6 comprising an outer rotor type induction motor is formed between the drive motor 6 and the drive motor 6.
この車軸15は、ホイール・リム11に固定された回転子
フレーム26と一体に形成されたもので、前記ベースプレ
ート７を貫通して車両の内側に導出されており、この車
軸15の導出された内端にはブレーキデイスク16が固着さ
れている。The axle 15 is formed integrally with a rotor frame 26 fixed to the wheel rim 11 and extends to the inside of the vehicle through the base plate 7. A brake disk 16 is fixed to the end.
そして、このブレーキデイスク16の縁部に臨ませて、
ブレーキキャリパ17が前記ベースプレート７に支持され
て配置されており、このブレーキキャリパ17を適宜作動
させることによって制動を行なうようになっている。な
お、第２図中、18はタイヤを示す。And, facing the edge of this brake disk 16,
A brake caliper 17 is disposed so as to be supported by the base plate 7, and braking is performed by appropriately operating the brake caliper 17. In FIG. 2, reference numeral 18 denotes a tire.
この駆動モータ６においては、外周側に回転子が位置
して回転するので、この外周の回転子フレーム26をその
ままホイール・リム11にボルト等を用いて連結する等の
簡単な構造によって設置し、車輪２の駆動モータ６とし
て使用することができ、この実施例においては、この駆
動モータ６への電源の供給は、前記キングピン軸５の上
部に設置したジョイント部19からキングピン軸５の内部
を経て行なわれる。In the drive motor 6, since the rotor is positioned and rotated on the outer peripheral side, the rotor frame 26 on the outer peripheral is installed by a simple structure such as connecting the wheel rim 11 to the wheel rim 11 using bolts or the like. It can be used as a drive motor 6 for the wheel 2. In this embodiment, power is supplied to the drive motor 6 from a joint 19 installed above the kingpin shaft 5 through the inside of the kingpin shaft 5. Done.
このように駆動モータ６を構成して電力を供給するこ
ととしたので、車輪２に駆動力を作用させるために電力
伝達構造を設置することが不要となる。また、駆動モー
タ６をホイール・リムの内側に、すなわちホイール・リ
ムに囲まれる空間に取り付けたものである。Since the drive motor 6 is configured to supply electric power in this manner, it is not necessary to install a power transmission structure for applying a driving force to the wheels 2. The drive motor 6 is mounted inside the wheel rim, that is, in a space surrounded by the wheel rim.
このため、車輪２の側方の空間を広く利用して操向装
置を構成することが可能となり、各車輪２の旋回角度
（操向角度）を従来より格段に大きく設定することがで
き、その設定も容易なものとなる。For this reason, it is possible to configure the steering device by widely using the space on the side of the wheel 2, and it is possible to set the turning angle (steering angle) of each wheel 2 to be much larger than before. Setting is also easy.
そして、前記支持部材４の上側となるキングピン軸５
上には、ウオームホイル14が固着され、この近傍にはギ
ヤードモータ（旋回モータ）12で駆動されるウオーム13
を配置して、前記ウオーム13と噛合されている。And a kingpin shaft 5 above the support member 4.
A worm wheel 14 is fixed on the upper side, and a worm 13 driven by a geared motor (slewing motor) 12 is provided near the worm wheel 14.
And is engaged with the worm 13.
このギヤードモータ12は、この発明でいう操向モータ
に該当するもので、これを駆動することによって、キン
グピン軸5,ベースプレート７および車軸15を経て車輪２
を旋回させて操向操舵を行なうものである。The geared motor 12 corresponds to the steering motor according to the present invention. By driving the geared motor 12, the wheeled motor 12 passes through the kingpin shaft 5, the base plate 7 and the axle 15.
Is turned to perform steering and steering.
なお、ウオーム・ホイル14はキングピン軸５上に形成
されたスプライン部5bにはめ合わされて取り付けられて
おり、車輪２の上下動にともなう，キングピン軸５の上
下動に対してもウオーム13との噛合位置で静止して常に
動力伝達が可能の状態になっている。The worm wheel 14 is fitted and attached to a spline portion 5b formed on the kingpin shaft 5, and meshes with the worm 13 also in response to the vertical movement of the kingpin shaft 5 due to the vertical movement of the wheel 2. It is stationary at the position and power transmission is always possible.
この実施例においては、前記のように駆動モータ６を
車輪２の内部に配置して構成したので、各車輪の旋回角
度範囲は第１図に示すように大きな範囲に設定されてい
る。In this embodiment, since the drive motor 6 is arranged inside the wheel 2 as described above, the turning angle range of each wheel is set to a large range as shown in FIG.
すなわち、第１図は第３図に示す電気自動車１の右側
前輪2aの部分を拡大して示した平面図で、図中矢印Ｆは
電気自動車１の前方を示し、矢印Ｓは車体側方を示す。1 is an enlarged plan view of the right front wheel 2a of the electric vehicle 1 shown in FIG. 3, where arrow F indicates the front of the electric vehicle 1 and arrow S indicates the side of the vehicle body. Show.
そして、通常の前方への直進走行の場合には、車輪2a
は実線で示すように、矢印Ｆと一致した方向に向いて位
置（以下、直進位置という）している。In the case of normal forward straight running, the wheels 2a
Are positioned in a direction coincident with the arrow F as shown by a solid line (hereinafter, referred to as a straight-ahead position).
この電気自動車１が旋回走行を行なう場合には、この
車輪2aはキングピン軸５まわりに旋回変位させるが、こ
の実施例の場合は前記直進位置から前後方向の両側にそ
れぞれ90度づつの旋回変位が可能となっており、この実
施例での旋回角度範囲は合計で180度となっており、こ
の範囲内においては車輪2aは任意の位置で旋回を適宜停
止することができる。When the electric vehicle 1 turns, the wheels 2a are turned around the kingpin shaft 5. In this embodiment, turning displacements of 90 degrees are made on both sides in the front-rear direction from the straight traveling position. The turning angle range in this embodiment is 180 degrees in total, and within this range, the wheel 2a can stop turning at an arbitrary position as appropriate.
そして、この旋回角度範囲の端部位置においては、第
１図にW1,W2で示すように車輪2aが矢印Ｓで示す車体側
方に向いた位置となる。Then, in this end position of the pivot angle range is a position where the wheels 2a, as shown by W 1, W 2 in FIG. 1 is directed to the side of the vehicle indicated by the arrow S.
なお、旋回角度範囲中には、前記直進位置と、前記W1
またはW2のいずれか一方を含めば、車輪2aはキングピン
軸５まわりの全周に渡ってその向きを向けることができ
る。In the turning angle range, the straight traveling position and the W 1
Or, including one of W 2, wheel 2a can be directed to its orientation along the entire circumference around the kingpin axis 5.
このように構成された４つの車輪（駆動輪）2a,2b,2
c,2dを有する，電気自動車１の駆動装置は第３図に示す
ように構成されている。The four wheels (drive wheels) 2a, 2b, 2 thus configured
The drive device of the electric vehicle 1 having c and 2d is configured as shown in FIG.
すなわち、右側前輪（第１駆動前輪）2a,左側前輪
（第２駆動前輪）2bおよび右側後輪（第１駆動後輪）2
c,左側後輪（第２駆動後輪）2dのそれぞれには前記と同
様の駆動モータ6a（第１前輪駆動モータ）,6b（第２前
輪駆動モータ）,6c（第１後輪駆動モータ）,6d（第２後
輪駆動モータ）と、操向モータとしてのギヤードモータ
12a（第１前輪旋回モータ）,12b（第２前輪旋回モー
タ）,12c（第１後輪旋回モータ）,12d（第２後輪旋回モ
ータ）とがそれぞれ独立に設置されており、これらのモ
ータは第４図ブロック図で示す電気的制御装置で全体と
して総合的に制御が行なわれる。That is, the right front wheel (first driving front wheel) 2a, the left front wheel (second driving front wheel) 2b, and the right rear wheel (first driving rear wheel) 2
c, the left rear wheel (second driving rear wheel) 2d respectively includes the same driving motors 6a (first front wheel driving motor), 6b (second front wheel driving motor), and 6c (first rear wheel driving motor) as described above. , 6d (second rear wheel drive motor) and geared motor as steering motor
12a (first front wheel turning motor), 12b (second front wheel turning motor), 12c (first rear wheel turning motor), and 12d (second rear wheel turning motor) are installed independently of each other. Is an electric control device shown in the block diagram of FIG. 4, which performs overall control as a whole.
すなわち、前記駆動モータ6a,6b,6c,6dおよびギヤー
ドモータ12a,12b,12c,12dは、不図示のバッテリから供
給される電流により駆動されるが、これらはそれぞれコ
ントローラ（制御手段）21からの信号により制御されて
互いに独立に駆動するようになっている（第４図）。That is, the drive motors 6a, 6b, 6c, 6d and the geared motors 12a, 12b, 12c, 12d are driven by a current supplied from a battery (not shown). Controlled by signals, they are driven independently of each other (FIG. 4).
コントローラ21は、コンピュータ31と，駆動モータ用
の４つのモータコントローラ32a,32b,32c,32dと，ギヤ
ードモータ用の４つのモータコントローラ33a,33b,33c,
33dからなり、これらのモータコントローラ32a,33a等か
らの出力信号によってそれぞれに対応する駆動モータ6a
等およびギヤードモータ12a等が制御される。The controller 21 includes a computer 31, four motor controllers 32a, 32b, 32c, and 32d for drive motors, and four motor controllers 33a, 33b, and 33c for geared motors.
33d, and the drive motors 6a corresponding to the output signals from the motor controllers 32a, 33a, etc.
And the geared motor 12a are controlled.
また、コンピュータ31には、各車輪2a,2b,2c,2d毎に
設置された車輪回転センサ22a,22b,22c,22dからの回転
速度信号と、ステアリングハンドルのステアリングセン
サ23からの操舵信号と、アクセルペダルに設置されたア
クセルセンサ24で検出した加速命令信号と、ブレーキペ
ダルに設置されたブレーキセンサ25で検出したブレーキ
信号とが入力される。Further, the computer 31 has a rotation speed signal from a wheel rotation sensor 22a, 22b, 22c, 22d installed for each wheel 2a, 2b, 2c, 2d, a steering signal from a steering sensor 23 of a steering wheel, An acceleration command signal detected by an accelerator sensor 24 installed on the accelerator pedal and a brake signal detected by a brake sensor 25 installed on the brake pedal are input.
そして、これらの信号はコンピュータ31内のROM（Rea
d Only Memory）等の記憶媒体（記憶手段）に蓄積され
たプログラムに従って演算され、また蓄積されている電
気自動車１の走行データと比較判断され、所要の出力を
全ての各モータコントローラ32a,33a,等に供給すること
によって、各駆動モータ6a,6b,6c,6dおよびギヤードモ
ータ12a,12b,12c,12dを適切な回転状態にし、各車輪2a,
2b,2c,2dの向き（旋回角度変位量）と回転速度とを制御
するものである。These signals are stored in the ROM (Rea
d Only Memory) is calculated according to a program stored in a storage medium (storage means), and is compared with the stored traveling data of the electric vehicle 1 to determine a required output for all the motor controllers 32a, 33a, To each of the drive motors 6a, 6b, 6c, and 6d and the geared motors 12a, 12b, 12c, and 12d in an appropriate rotation state.
It controls the directions (turning angle displacement amounts) of 2b, 2c, and 2d and the rotation speed.
この実施例の電気自動車においては、第５図に示す各
種の運動が可能となっており、これらの運動を適切に行
なう必要に基づいて、第６図の制御テーブルが作成さ
れ、コンピュータ31内のROMに、この制御テーブルが蓄
積されており、操向ハンドル等の指令手段からの信号に
基づいて適宜の運転モードの選択が行なわれるものであ
る。In the electric vehicle of this embodiment, various exercises shown in FIG. 5 are possible. Based on the necessity of performing these exercises appropriately, a control table shown in FIG. This control table is stored in the ROM, and an appropriate operation mode is selected based on a signal from a command means such as a steering wheel.
そして、マイクロコンピュータ31は、ギヤードモータ
12a〜12dを制御する旋回モータ制御手段と、駆動モータ
6a〜6dを制御する駆動モータ制御手段としての機能を有
しており、運転モードによって、車輪2a,2bまたは車輪2
c,2dを互いに異なる方向に旋回させたり、４つの車輪2a
〜2dをそれぞれ異なる方向に旋回させたりする。また、
マイクロコンピュータ31は、運転モードによって、車輪
2a,2bまたは車輪2c,2dを互いに異なる方向に回転（正転
・逆転）させたりする。And the microcomputer 31 is a geared motor.
Swing motor control means for controlling 12a to 12d, and drive motor
It has a function as drive motor control means for controlling 6a to 6d, and depending on the operation mode, the wheel 2a, 2b or the wheel 2
c and 2d can be turned in different directions, or four wheels 2a
Or 2d in different directions. Also,
The microcomputer 31 controls the wheels depending on the operation mode.
The 2a, 2b or the wheels 2c, 2d are rotated (forward / reverse) in directions different from each other.
例えば、第５図のＡ−１の場合には、車輪2a,2cを正
転させ、車輪2b,2dを逆転させる。すなわち、車輪2a,2b
は互いに逆方向に回転し、車輪2c,2dも互いに逆方向に
回転する。第５図のＤ−1,D−2,D′−1,D′−２も同様
である。For example, in the case of A-1 in FIG. 5, the wheels 2a and 2c are rotated forward and the wheels 2b and 2d are rotated reversely. That is, wheels 2a, 2b
Rotate in opposite directions, and the wheels 2c, 2d also rotate in opposite directions. The same applies to D-1, D-2, D'-1, D'-2 in FIG.
今、運転者が例えば第５図のＡ−１の車体中央をピボ
ット中心Ｐとする運転モードを選択した場合、コンピュ
ータ31は、その信号に応じて、ROM中の制御テーブルか
ら第６図のＡ−１欄に記載された内容の信号を読み出
し、これらの信号を各車輪2a,2b,2c,2dの駆動モータ用
のモータコントローラ32a,32b,32c,32dおよびギヤード
モータ用のモータコントローラ33a,33b,33c,33dに出力
する。Now, if the driver selects an operation mode in which the center of the vehicle body is the pivot center P in A-1 in FIG. 5, for example, the computer 31 responds to the signal by using the control table in the ROM to read A in FIG. The signals of the contents described in column -1 are read out, and these signals are read by the motor controllers 32a, 32b, 32c, 32d for the drive motors of the wheels 2a, 2b, 2c, 2d and the motor controllers 33a, 33b for the geared motors. , 33c, 33d.
なお、第６図に示す制御テーブルにおいて、旋回方向
は、電気自動車１を第５図のように前方（矢印Ｆ）を図
上で上側に向けて配置した場合の車輪の旋回方向位置の
目標の向きを示し、駆動方向は当該車輪の駆動による移
動方向を示すものであり、第５図にＰで示す「＋」マー
クは車輪の旋回中心を示し、この「＋」マークが車輪と
重なっているところは、その旋回中心位置を示すととも
に車輪を直進状態に固定するころと意味するものであ
る。In the control table shown in FIG. 6, the turning direction is the target of the turning direction position of the wheels when the electric vehicle 1 is arranged with the front (arrow F) facing upward in the figure as shown in FIG. The drive direction indicates the direction in which the wheel is driven, and the “+” mark indicated by P in FIG. 5 indicates the center of turning of the wheel, and the “+” mark overlaps the wheel. However, this means that the turning center position is indicated and the wheels are fixed in a straight traveling state.
第６図のＡ−１欄の出力のうち、旋回方向分によっ
て、各ギヤードモータ12a,12b,12c,12dが駆動されて各
車輪2a,2b,2c,2dには所要の旋回角度変位が与えられ、
第５図のＡ−１のようにピボット中心を囲む向きに配列
される。6, the geared motors 12a, 12b, 12c, 12d are driven by the turning direction components, and the required turning angle displacement is given to the wheels 2a, 2b, 2c, 2d. And
They are arranged in a direction surrounding the pivot center as shown in A-1 in FIG.
その後、各車輪2a,2b,2c,2dのそれぞれの駆動モータ
が第６図の駆動方向に応じて駆動され、これら各車輪の
駆動により第５図のＡ−１中に矢印で示したピボット回
転動作が行なわれる。Thereafter, the respective drive motors of the wheels 2a, 2b, 2c, 2d are driven in accordance with the drive directions in FIG. 6, and the rotation of the pivots indicated by arrows in A-1 in FIG. The operation is performed.
なお、第５図中の矢印は電気自動車１の運動方向を示
すもので、前記Ａ−１以外のこれらの運動については詳
述しないが、前記Ａ−１の場合と同様に第６図の制御テ
ーブルにしたがって、各車輪のギヤードモータおよび駆
動モータを動作させれば行なわせることができ、第６図
においても「＋」は車輪を直進状態のまま固定すること
を示すものである。The arrow in FIG. 5 indicates the direction of movement of the electric vehicle 1, and these movements other than A-1 are not described in detail, but the control shown in FIG. This can be achieved by operating the geared motors and drive motors of each wheel according to the table. In FIG. 6 as well, "+" indicates that the wheels are fixed in a straight running state.
このように、４つの車輪2a〜2dをそれぞれ任意の方向
に旋回させ、さらに、旋回した左右の車輪2a,2bや左右
の車輪2c,2dをそれぞれ異なる方向に回転させることが
できるものであるから、車両の向きをあらゆる方向に自
由に変えることができ、狭い場所や道幅の狭い曲がりく
ねった道路であっても、自由に走行したり車両の向きを
自由に変えることができる。すなわち、あらゆる自由走
行が可能となる。つまり究極の自由走行が可能である。In this way, the four wheels 2a to 2d can be turned in any directions, and the turned left and right wheels 2a and 2b and the left and right wheels 2c and 2d can be rotated in different directions. It is possible to freely change the direction of the vehicle in all directions, and to freely drive and change the direction of the vehicle even in a narrow place or on a winding road with a narrow road width. That is, any free running is possible. In other words, ultimate free running is possible.
また、車両の向きをあらゆる方向に自由に変えること
ができるので、例えば、スタート時に車両の向きと車両
の進行方向とを一致させて、車両を走行させることがで
きる。このため、車両の安全性が高まる。すなわち、よ
こすべり角βをゼロにして車両を走行させることができ
る。In addition, since the direction of the vehicle can be freely changed in any direction, the vehicle can be made to travel with the direction of the vehicle and the traveling direction of the vehicle at the time of start, for example. For this reason, the safety of the vehicle is enhanced. That is, the vehicle can travel with the side slip angle β set to zero.
さらに、走行中であっても、４つの車輪2a〜2dにそれ
ぞれギヤードモータ12a〜12dと駆動モータ6a〜6dとが設
けらていることにより、４輪独立トルク制御,4輪独立回
生制御,4輪独立操舵ができるので、よこすべり角βをゼ
ロにして車両を走行させることができる。Further, even during traveling, the four wheels 2a to 2d are provided with the geared motors 12a to 12d and the drive motors 6a to 6d, respectively, so that the four-wheel independent torque control, the four-wheel independent regeneration control, Since the wheels can be independently steered, the vehicle can run with the side slip angle β set to zero.
（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、４つの駆動
輪をそれぞれ任意の方向に旋回させ、さらに、旋回した
第1,第２駆動前輪または第1,第２駆動後輪をそれぞれ異
なる方向に回転させることができるものであるから、車
両の向きをあらゆる方向に自由に変えることができ、狭
い場所や道幅の狭い曲がりくねった道路であっても、自
由に走行したり車両の向きを自由に変えることができ
る。すなわち、あらゆる自由走行が可能となる。つま
り、究極の自由走行が可能であり、車両の運動性能を大
幅に向上させることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the four drive wheels are turned in any directions, and the turned first and second drive front wheels or first and second drive rear wheels are further turned. Can be rotated in different directions, so that the direction of the vehicle can be freely changed in any direction, even in narrow places or on winding roads with narrow road widths. You can change the direction freely. That is, any free running is possible. That is, ultimate free running is possible, and the kinetic performance of the vehicle can be greatly improved.
また、車両の向きをあらゆる方向に自由に変えること
ができるので、例えば、スタート時に車両の向きと車両
の進行方向とを一致させて、車両を走行させることがで
きる。このため、車両の安全性が高まる。すなわち、よ
こすべり角βをゼロにして車両を走行させることができ
る。In addition, since the direction of the vehicle can be freely changed in any direction, the vehicle can be made to travel with the direction of the vehicle and the traveling direction of the vehicle at the time of start, for example. For this reason, the safety of the vehicle is enhanced. That is, the vehicle can travel with the side slip angle β set to zero.
さらに、走行中であっても、４つの駆動輪にそれぞれ
旋回モータと駆動モータとが設けらていることにより、
４輪独立トルク制御,4輪独立回生制御,4輪独立操舵がで
きるので、よこすべり角βをゼロにして車両を走行させ
ることができる。Further, even during traveling, the turning motor and the driving motor are provided for each of the four driving wheels, so that
Since the four-wheel independent torque control, the four-wheel independent regenerative control, and the four-wheel independent steering can be performed, the vehicle can run with the side slip angle β set to zero.
また、第1,第２前輪駆動モータおよび第1,第２後輪駆
動モータによって直接第1,第２駆動前輪および第1,第２
駆動後輪を回転させることができるので、第1,第２駆動
前輪および第1,第２駆動後輪を回転させるための動力伝
達構造を設置することが不要となる。しかも、各駆動モ
ータを各駆動輪のホイール・リムの内側に取り付けたこ
とにより、各駆動輪の側方の空間を広くとることがで
き、このため、各駆動輪の旋回角度を大きく設定するこ
とができ、その設定も容易なものとなる。Further, the first and second front drive wheels and the first and second drive wheels are directly driven by the first and second front wheel drive motors and the first and second rear wheel drive motors.
Since the driving rear wheel can be rotated, it is not necessary to provide a power transmission structure for rotating the first and second driving front wheels and the first and second driving rear wheels. Moreover, since each drive motor is mounted inside the wheel rim of each drive wheel, the space beside each drive wheel can be widened, and therefore, the turning angle of each drive wheel can be set large. And the setting is easy.
図面はこの発明の実施例に関し、第１図は車輪の旋回範
囲の説明図、第２図は第３図のII−II矢視による構造説
明図、第３図は電気自動車の車輪の配置説明図、第４図
は電気自動車の制御ブロック図、第５図は電気自動車の
運動モードの説明図、第６図は制御テーブル図である。 F;前方、 1:電気自動車、 2,2a,2b,2c,2d;車輪、 5;キングピン軸、 6,6a,6b,6c,6d;駆動モータ、 12,12a,12b,12c,12d;ギヤードモータ（操向モータ）、 15;車軸。1 is an explanatory view of a turning range of a wheel, FIG. 2 is an explanatory view of a structure taken along the line II-II of FIG. 3, and FIG. 3 is an explanatory view of an arrangement of wheels of an electric vehicle. FIG. 4, FIG. 4 is a control block diagram of the electric vehicle, FIG. 5 is an explanatory diagram of an exercise mode of the electric vehicle, and FIG. 6 is a control table diagram. F; forward, 1: electric car, 2,2a, 2b, 2c, 2d; wheels, 5; kingpin shaft, 6,6a, 6b, 6c, 6d; drive motor, 12,12a, 12b, 12c, 12d; geared Motor (steering motor), 15; axle.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−35677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−40930（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−171671（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−68339（ＪＰ，Ｕ)Continuation of the front page (56) References JP-A-60-35677 (JP, A) JP-A-53-40930 (JP, A) JP-A-5-177161 (JP, U) JP-A-54-68339 (JP) , U)
Claims (2)
置された第1,第２前キングピン軸の下部に第1,第２駆動
前輪を回転自在に取り付け、上下方向に延びるとともに
後側の左右に配置された第1,第２後キングピン軸の下部
に第1,第２駆動後輪を回転自在に取り付け、第1,第２前
側キングピン軸を軸線回りに旋回させる第1,第２前旋回
モータと、第1,第２後キングピン軸を軸線回りに旋回さ
せる第1,第２後旋回モータとを設けた電気自動車であっ
て、 第1,第２駆動前輪を回転させる第1,第２前輪駆動モータ
を第1,第２駆動前輪のホイール・リムの内側にそれぞれ
取り付け、 第1,第２駆動後輪を回転させる第1,第２後輪駆動モータ
を第1,第２駆動後輪のホイール・リムの内側にそれぞれ
取り付けて、４つの各駆動輪を互いに独立して回転可能
にしたことを特徴とする電気自動車。A first drive front wheel is rotatably attached to a lower portion of first and second front kingpin shafts extending vertically and disposed on the front left and right sides, and extends vertically and extends rearward left and right. 1st, 2nd front turning which turns the 1st, 2nd driving rear wheel rotatably below the 1st, 2nd rear kingpin shaft arranged at, and turns the 1st, 2nd front side kingpin shaft around an axis. An electric vehicle provided with a motor and first and second rear turning motors for turning the first and second rear kingpin shafts around an axis, wherein the first and second driving front wheels are rotated. The front wheel drive motors are respectively mounted inside the wheel rims of the first and second drive front wheels, and the first and second rear wheel drive motors for rotating the first and second drive rear wheels are the first and second drive rear wheels. Each of the four drive wheels can rotate independently of each other by being mounted inside the wheel rims of the Electric vehicle and features.
および第1,第２駆動後輪の旋回角度データと各駆動輪の
回転方向のデータとを記憶した記憶手段と、 この記憶手段に記憶されたデータに基づいて、第1,第２
前輪旋回モータおよび第1,第２後輪旋回モータと、第１
第２前輪駆動モータおよび第1,第２後輪駆動モータとを
制御する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１
の電気自動車。2. A storage means for storing turning angle data of first and second driving front wheels and first and second driving rear wheels and data of a rotating direction of each driving wheel corresponding to each operation mode. Based on the data stored in the storage means, the first, second
A front wheel turning motor and first and second rear wheel turning motors;
A control means for controlling the second front wheel drive motor and the first and second rear wheel drive motors is provided.
Electric car.
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP22283790A JP2962364B2 (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Electric car |
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Cited By (1)
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| JPH04103467A (en) | 1992-04-06 |
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