JPH05103401A - Electric motor vehicle - Google Patents

Electric motor vehicle

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Publication number
JPH05103401A
JPH05103401A JP3258843A JP25884391A JPH05103401A JP H05103401 A JPH05103401 A JP H05103401A JP 3258843 A JP3258843 A JP 3258843A JP 25884391 A JP25884391 A JP 25884391A JP H05103401 A JPH05103401 A JP H05103401A
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JP
Japan
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electric motor
engine
energy
traveling
driving force
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Application number
JP3258843A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Saka
正樹 坂
Yoshihiro Endo
佳宏 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05103401A publication Critical patent/JPH05103401A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve an efficiency of energy by connecting a driving shaft of a heat engine to an auxiliary unit, driving the engine by heat generating energy of a traveling motor and driving the unit by the driving force of the engine. CONSTITUTION:A Stirling engine 3 is connected at its driving shaft 3a to an auxiliary unit 10 such as a generator, an air pump, etc., and the unit 10 is driven by its driving force. Accordingly, heat generating energy generated in a stator core of a traveling motor 2 is used as an energy source of the engine 3 at the time of operating the motor 2. Input energy from a battery 9 to the motor 2 is partly distributed to the unit 1 through the engine 3. Thus, the energy to be supplied from the limited energy source of the battery, etc., can be effectively utilized to improve an efficiency of the energy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、走行用電動機の駆動力
により走行する電気自動車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle which is driven by a driving force of a traveling electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車の走行用電動機としては、従
来から一般に、DCモータや同期モータ等が使用されて
いるが、この種の走行用電動機は、その回転速度が低い
程、大きな出力トルクを発生させることができる反面、
その出力トルクの増大に比例して電動機のコイルへの通
電電流も増加し、このため、電動機のコイルにおける銅
損が急激に増大して発熱量が大きなものとなると共に、
入力エネルギーの大部分が発熱エネルギーとして失わ
れ、エネルギー効率が急激に低下するという特性を有す
る。
2. Description of the Related Art DC motors, synchronous motors, and the like have been generally used as driving motors for electric vehicles, but this type of driving motor produces a larger output torque as the rotation speed decreases. While it can be generated,
The current supplied to the coil of the electric motor also increases in proportion to the increase in the output torque, so that the copper loss in the coil of the electric motor sharply increases and the amount of heat generation becomes large.
Most of the input energy is lost as heat generation energy, and the energy efficiency drops sharply.

【0003】一方、電気自動車は、バッテリに蓄えられ
た限られた電気エネルギーをエネルギー源とするもので
あるから、可能な限り、バッテリの電気エネルギーを効
率よく使用することが好ましい。
On the other hand, the electric vehicle uses the limited electric energy stored in the battery as an energy source. Therefore, it is preferable to use the electric energy of the battery efficiently as much as possible.

【0004】しかしながら、電気自動車は、その性質
上、走行用電動機の負荷の変動が大きなものとならざる
を得ず、例えば、発進時等のように、走行用電動機の回
転速度が低く、しかもその負荷が大きなものとなって大
きな出力トルクを要するという状況が頻繁に生じる。
However, the electric vehicle is inevitably subject to large fluctuations in the load of the traveling electric motor due to its nature. For example, when the vehicle is started, the rotational speed of the traveling electric motor is low, and the Frequently, the load becomes large and a large output torque is required.

【0005】このため、従来の電気自動車においては、
前述したように、走行用電動機への入力エネルギーの大
部分が発熱エネルギーとして消耗される場合が多く、エ
ネルギー効率の低いものとなっていた。
Therefore, in the conventional electric vehicle,
As described above, most of the energy input to the electric motor for traveling is consumed as heat generation energy, resulting in low energy efficiency.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、バッテリ等の限られたエネルギー源から供給
される入力エネルギーを有効に活用することができ、エ
ネルギー効率を向上させることができる電気自動車を提
供することを目的とする。
The present invention eliminates such inconveniences, makes it possible to effectively utilize input energy supplied from a limited energy source such as a battery, and improves energy efficiency. The purpose is to provide a car.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様はか
かる目的を達成するために、走行用電動機の駆動力によ
り走行する電気自動車において、前記走行用電動機の発
熱部を熱源部として構成したスターリングエンジンやラ
ンキンサイクル機関等の熱エネルギーをエネルギー源と
して駆動力を発生する熱機関を備え、該熱機関の駆動力
により発電機等の補機を駆動すべく該熱機関の駆動軸を
該補機に接続したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is an electric vehicle that is driven by the driving force of a traveling electric motor, wherein the heat generating portion of the traveling electric motor is used as a heat source portion. A heat engine that generates a driving force using thermal energy of a Stirling engine or a Rankine cycle engine as an energy source is provided, and the driving shaft of the heat engine is used to drive an auxiliary machine such as a generator by the driving force of the heat engine. It is characterized by being connected to an auxiliary machine.

【0008】また、本発明の第2の態様は、走行用電動
機の駆動力により走行する電気自動車において、前記走
行用電動機の発熱部を熱源部として構成したスターリン
グエンジンやランキンサイクル機関等の熱エネルギーを
エネルギー源として駆動力を発生する熱機関を備え、該
熱機関の駆動力と前記走行用電動機の駆動力との両駆動
力により走行可能に該熱機関の駆動軸と走行用電動機の
駆動軸とを接続したことを特徴とする。
The second aspect of the present invention is, in an electric vehicle that is driven by the driving force of a traveling electric motor, the thermal energy of a Stirling engine, a Rankine cycle engine or the like in which the heat generating portion of the traveling electric motor is used as a heat source. A heat engine that generates a driving force by using as an energy source, the driving shaft of the heat engine and the driving shaft of the traveling motor can be traveled by both the driving force of the heat engine and the driving force of the traveling electric motor. It is characterized by connecting and.

【0009】[0009]

【作用】本発明の第1の態様によれば、前記走行用電動
機の発熱部に発生する発熱エネルギーは、前記熱機関の
エネルギー源となり、これにより、該熱機関が駆動され
る。そして、該熱機関の駆動力は前記補機に付与され、
これにより該補機が駆動される。
According to the first aspect of the present invention, the heat energy generated in the heat generating portion of the traveling electric motor serves as the energy source of the heat engine, and the heat engine is driven thereby. Then, the driving force of the heat engine is applied to the auxiliary machine,
This drives the accessory.

【0010】また、本発明の第2の態様によれば、前記
走行用電動機の発熱部に発生する発熱エネルギーをエネ
ルギー源として前記熱機関が駆動され、その駆動力は、
前記走行用電動機の駆動力と併せて前記電気自動車を走
行させるための駆動力として作用する。
According to the second aspect of the present invention, the heat engine is driven by using the heat energy generated in the heat generating portion of the traveling electric motor as an energy source, and the driving force is
Together with the driving force of the traveling electric motor, it acts as a driving force for driving the electric vehicle.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の電気自動車の第1の態様の一例を図
1乃至図3に従って説明する。図1は該電気自動車のシ
ステム構成図、図2はその要部の模式的斜視図、図3は
その作動を説明するための線図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the first embodiment of the electric vehicle of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system configuration diagram of the electric vehicle, FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part thereof, and FIG. 3 is a diagram for explaining the operation thereof.

【0012】図1で、1は走行用電動機2と熱機関とし
てのスターリングンジン3とから成る複合動力機関であ
り、詳細は後述するが、この複合動力機関1は、走行用
電動機1及びスターリングエンジン2を一体的に構成し
たものである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a composite power engine composed of a traveling electric motor 2 and a Stirling engine 3 as a heat engine. The composite power engine 1 will be described in detail later. 2 is integrally configured.

【0013】この場合、走行用電動機2は、その駆動力
を公知の変速機や歯車機構等により構成される動力伝達
機構4と差動歯車機構5とを順に介して駆動輪6,6に
伝達するようにしており、その駆動軸2aは動力伝達機
構4に接続されている。
In this case, the traveling electric motor 2 transmits its driving force to the drive wheels 6 and 6 through the power transmission mechanism 4 and the differential gear mechanism 5 which are constituted by a known transmission or gear mechanism in this order. The drive shaft 2a is connected to the power transmission mechanism 4.

【0014】そして、この走行用電動機2には、コント
ローラ7により制御される駆動回路8を介してバッテリ
9から電力が供給されるようになっている。
Electric power is supplied from the battery 9 to the traveling electric motor 2 via the drive circuit 8 controlled by the controller 7.

【0015】また、スターリングエンジン3は、その駆
動軸3aが発電機やエアコンのコンプレッサ、オイルポ
ンプ、エアポンプ等の補機10に接続され、その駆動力
により該補機10を駆動するようにしている。
The drive shaft 3a of the Stirling engine 3 is connected to an auxiliary machine 10 such as a generator, an air conditioner compressor, an oil pump, an air pump, etc., and the auxiliary machine 10 is driven by its driving force. ..

【0016】複合動力機関1は次のように構成されてい
る。
The combined power engine 1 is constructed as follows.

【0017】すなわち、図2において、参照符号2,3
はそれぞれ前記走行用電動機及びスターリングエンジン
の要部の構成を模式的に示したものであり、この場合、
走行用電動機2は、例えば、複数の永久磁石11を固着
したロータ12と、コイル13を巻装したステータコア
14と、ロータ12から延設された駆動軸2aとを同心
に備えるものである。
That is, in FIG. 2, reference numerals 2 and 3 are used.
Respectively schematically show the configuration of the main parts of the traveling electric motor and the Stirling engine. In this case,
The electric motor 2 for traveling includes, for example, a rotor 12 to which a plurality of permanent magnets 11 are fixed, a stator core 14 around which a coil 13 is wound, and a drive shaft 2a extending from the rotor 12 concentrically.

【0018】尚、ステータコア14は図示しないハウジ
ング内に固設されている。
The stator core 14 is fixed in a housing (not shown).

【0019】また、スターリングエンジン3は、例え
ば、その基本構成を周知の斜板式4シリンダ複動型のも
のと同一構成としたものであり、互いに平行に配置され
た4個のシリンダ15と、各シリンダ15に摺動自在に
内挿されたピストン16と、各ピストン16から延設さ
れたロッド17に摺動子18を介して係着された回転斜
板19と、該回転斜板19の中心部から各シリンダ15
と平行に延設された駆動軸3aとを備えるものである。
The Stirling engine 3 has, for example, the same basic structure as the well-known swash plate type four-cylinder double-acting type, and includes four cylinders 15 arranged in parallel with each other. A piston 16 slidably inserted in the cylinder 15, a rotary swash plate 19 attached to a rod 17 extending from each piston 16 via a slider 18, and a center of the rotary swash plate 19. From each part to each cylinder 15
And a drive shaft 3a extending in parallel therewith.

【0020】そして、周知のように、各シリンダ15の
内部には、各ピストン16により隔離された膨張空間2
0及び圧縮空間21が形成され、これらの膨張空間20
及び圧縮空間21は、隣接するシリンダ15同士で、ヒ
ート管22、再生器23及びクーラ管24を順に介して
循環・直列的に連接されている。
As is well known, the expansion space 2 separated by each piston 16 is provided inside each cylinder 15.
0 and the compression space 21 are formed, and these expansion spaces 20
The compression space 21 is circulated and serially connected between the adjacent cylinders 15 through the heat pipe 22, the regenerator 23, and the cooler pipe 24 in order.

【0021】そして、この場合、ヒート管22は、前記
走行用電動機2の主要な発熱部であるステータコア14
に固着され、これにより、走行用電動機2の作動時にス
テータコア14を熱源部として加熱されるようになって
いる。
In this case, the heat tube 22 is the stator core 14 which is the main heat generating portion of the traveling electric motor 2.
The stator core 14 is heated by the stator core 14 when the traveling electric motor 2 is operated.

【0022】また、クーラ管24は、図示しない冷却器
により冷却されるようになっている。
The cooler pipe 24 is cooled by a cooler (not shown).

【0023】かかるスターリングエンジン3は、周知の
ように、各シリンダ15内の膨張空間20をヒート管2
2を介して加熱すると共に、各シリンダ15内の圧縮空
間21をクーラ管24を介して冷却することにより、各
シリンダ15毎に、その膨張空間20及び圧縮空間21
内の封入気体の圧力差を生ぜしめ、これにより、各ピス
トン16を摺動させて、回転斜板19を駆動軸3aと共
に回動させるようにし、該駆動軸3aを介して駆動力を
出力するようにしたものである。
As is well known, the Stirling engine 3 is configured so that the expansion space 20 in each cylinder 15 is connected to the heat pipe 2.
2 and heating the compression space 21 in each cylinder 15 via the cooler pipe 24, the expansion space 20 and the compression space 21 of each cylinder 15 are cooled.
A pressure difference of the enclosed gas is generated, whereby each piston 16 is slid to rotate the rotary swash plate 19 together with the drive shaft 3a, and a drive force is output via the drive shaft 3a. It was done like this.

【0024】そして、この場合、ヒート管22は、走行
用電動機2のステータコア14に固着されているので、
各シリンダ15内の膨張空間20は、該電動機2の作動
時に生じるステータコア14の発熱エネルギーにより加
熱されることとなる。
In this case, since the heat tube 22 is fixed to the stator core 14 of the traveling electric motor 2,
The expansion space 20 in each cylinder 15 is heated by the heat generation energy of the stator core 14 generated when the electric motor 2 operates.

【0025】従って、このスターリングエンジン3は、
走行用電動機2のステータコア14を熱源部として構成
したものであり、該ステータコア14に生じる発熱エネ
ルギーをエネルギー源とするものである。
Therefore, the Stirling engine 3 is
The stator core 14 of the traveling electric motor 2 is configured as a heat source portion, and the heat energy generated in the stator core 14 is used as an energy source.

【0026】次に、かかる電気自動車の作動を説明す
る。
Next, the operation of the electric vehicle will be described.

【0027】図1及び図2において、この電気自動車に
おいては、バッテリ9から駆動回路8を介して走行用電
動機2のコイル13に通電することにより、走行用電動
機2のロータ12及び駆動軸2aが回転駆動され、この
時、電動機2の駆動力が駆動軸2aから前記動力伝達機
構4及び差動歯車機構5を介して駆動輪6,6に伝達さ
れ、これにより該電気自動車が走行することとなる。
1 and 2, in this electric vehicle, by energizing the coil 13 of the traveling electric motor 2 from the battery 9 via the drive circuit 8, the rotor 12 and the drive shaft 2a of the traveling electric motor 2 are driven. It is rotationally driven, and at this time, the driving force of the electric motor 2 is transmitted from the drive shaft 2a to the drive wheels 6, 6 via the power transmission mechanism 4 and the differential gear mechanism 5, whereby the electric vehicle runs. Become.

【0028】そして、この場合、バッテリ9から走行用
電動機2への入力エネルギーは、例えば、図3(a)の
実線aで示すように、該電動機2の回転速度の増加に伴
って直線的に減少し、該回転速度が低い程、大きな入力
エネルギーとなる。
In this case, the input energy from the battery 9 to the electric motor 2 for traveling is linearly increased as the rotation speed of the electric motor 2 increases, as shown by the solid line a in FIG. 3 (a). The lower the rotation speed, the larger the input energy.

【0029】そして、この場合、走行用電動機2のコイ
ル13への通電電流は、図3(b)の実線bで示すよう
に、該電動機2の回転速度の増加に伴って直線的に減少
し、このため、該コイル13における銅損(発熱エネル
ギー)は、例えば、図3(a)の実線cで示すように、
該電動機2の回転速度の増加に伴って曲線的に減少し、
該回転速度が低い程、大きな銅損となる。そして、走行
用電動機2の機械的な出力エネルギーは、入力エネルギ
ーから銅損を差し引いた量となり、すなわち図3(a)
の実線aと実線cとで囲まれた部分となる。従って、走
行用電動機2の出力エネルギーは、該電動機2の回転速
度に対して図3(b)の実線dで示すように放物線状に
変化する。
In this case, the current supplied to the coil 13 of the traveling electric motor 2 decreases linearly as the rotation speed of the electric motor 2 increases, as shown by the solid line b in FIG. 3 (b). Therefore, the copper loss (heating energy) in the coil 13 is, for example, as shown by the solid line c in FIG.
It decreases in a curve as the rotation speed of the electric motor 2 increases,
The lower the rotation speed, the larger the copper loss. Then, the mechanical output energy of the traveling electric motor 2 is an amount obtained by subtracting the copper loss from the input energy, that is, FIG.
Is a portion surrounded by a solid line a and a solid line c. Therefore, the output energy of the traveling electric motor 2 changes parabolicly with respect to the rotation speed of the electric motor 2 as shown by the solid line d in FIG.

【0030】尚、この時、走行用電動機2の出力トルク
は、図3(b)の実線eで示すように、コイル13の通
電電流に比例し、電動機2の回転速度の増加に伴って減
少する。
At this time, the output torque of the electric motor 2 for traveling is proportional to the energizing current of the coil 13, as shown by the solid line e in FIG. 3 (b), and decreases as the rotational speed of the electric motor 2 increases. To do.

【0031】また、この時、走行用電動機2におけるエ
ネルギー効率は、図3(b)の実線fで示すように、電
動機2の回転速度の増加に伴って上昇し、該回転速度が
低い程、小さなエネルギー効率となる。
At this time, the energy efficiency of the traveling electric motor 2 increases as the rotation speed of the electric motor 2 increases, as shown by the solid line f in FIG. 3 (b). Small energy efficiency.

【0032】一方、走行用電動機2の作動時には、その
コイル13における銅損によりステータコア14が発熱
し、この時、前述したように、ステータコア14の発熱
エネルギーをエネルギー源として前記スターリングエン
ジン3が駆動される。
On the other hand, when the traveling motor 2 is operated, the stator core 14 generates heat due to copper loss in the coil 13, and at this time, as described above, the Stirling engine 3 is driven by using the heat generation energy of the stator core 14 as an energy source. It

【0033】そして、この時、該スターリングエンジン
3の駆動力は、その駆動軸3aから前記補機10に伝達
され、これにより該補機10が駆動される。
At this time, the driving force of the Stirling engine 3 is transmitted from the drive shaft 3a to the auxiliary machine 10, and the auxiliary machine 10 is driven thereby.

【0034】従って、走行用電動機2の作動時にそのス
テータコア14に生じる発熱エネルギーは、スターリン
グエンジン3のエネルギー源となり、バッテリ9から走
行用電動機2への入力エネルギーは、その一部がスター
リングエンジン3を介して補機10に分配されることと
なる。
Therefore, the heat generation energy generated in the stator core 14 during the operation of the traveling electric motor 2 becomes an energy source of the Stirling engine 3, and a part of the input energy from the battery 9 to the traveling electric motor 2 is generated by the Stirling engine 3. It will be distributed to the auxiliary machine 10 via the.

【0035】この場合、走行用電動機2のコイル13に
おける銅損は、その回転速度が低い程、大きくなるの
で、ステータコア14に生じる発熱エネルギーも大きな
ものとなり、このため、スターリングエンジン3の出力
エネルギーは、例えば、図3(a)の実線gで示すよう
に、走行用電動機2の回転速度が低い程、大きなものと
なる。
In this case, since the copper loss in the coil 13 of the traveling electric motor 2 increases as the rotational speed decreases, the heat generation energy generated in the stator core 14 also increases. Therefore, the output energy of the Stirling engine 3 increases. For example, as indicated by a solid line g in FIG. 3A, the lower the rotation speed of the traveling electric motor 2, the larger the rotation speed.

【0036】従って、バッテリ9から走行用電動機2へ
の入力エネルギーは、その一部が走行用電動機2のコイ
ル13における銅損(発熱エネルギー)として消耗され
るものの、特に、走行用電動機2の回転速度が低い領域
では、スターリングエンジン3のエネルギー源として活
用され、さらには、該スターリングエンジン3を介して
補機10のエネルギー源として活用されることとなる。
Therefore, although a part of the input energy from the battery 9 to the traveling electric motor 2 is consumed as copper loss (heating energy) in the coil 13 of the traveling electric motor 2, in particular, the rotation of the traveling electric motor 2 occurs. In the low speed region, it is used as an energy source for the Stirling engine 3, and further used as an energy source for the auxiliary machine 10 via the Stirling engine 3.

【0037】このため、走行用電動機2とスターリング
エンジン3とを併せた複合動力機関1の総出力エネルギ
ーは、例えば、図3(b)の破線hで示すように、走行
用電動機2のみの出力エネルギーに較べて、特に該電動
機2の回転速度が低い領域で大きなものとなり、また、
複合動力機関1の全体のエネルギー効率は、図3(b)
の破線iで示すように、走行用電動機2のみのエネルギ
ー効率に較べて、特に該電動機2の回転速度が低い領域
で上昇することとなる。
Therefore, the total output energy of the combined power engine 1 including the traveling electric motor 2 and the Stirling engine 3 is the output of only the traveling electric motor 2 as shown by the broken line h in FIG. 3 (b). Compared with energy, it becomes large especially in a region where the rotation speed of the electric motor 2 is low, and
The overall energy efficiency of the combined power engine 1 is shown in FIG.
As indicated by the broken line i, the energy efficiency increases, especially in a region where the rotational speed of the electric motor 2 is low as compared with the energy efficiency of the electric motor 2 for traveling.

【0038】尚、本実施例において、前記補機10を例
えば発電機とすれば、この発電機の発電エネルギーによ
り前記バッテリ9を充電することもでき、このようにす
れば、バッテリ9から走行用電動機2への入力エネルギ
ーの一部をスターリングエンジン3及び発電機を介して
バッテリ9に回収することができる。
In this embodiment, if the auxiliary machine 10 is, for example, a generator, the battery 9 can be charged by the energy generated by the generator. A part of the input energy to the electric motor 2 can be recovered in the battery 9 via the Stirling engine 3 and the generator.

【0039】次に、本発明の電気自動車の第2の態様の
一例を図4に従って説明する。
Next, an example of the second aspect of the electric vehicle of the present invention will be described with reference to FIG.

【0040】図4で、この電気自動車は、前述の電気自
動車と同一構成の複合動力機関1、差動歯車機構5、駆
動輪6,6、コントローラ7、駆動回路8及びバッテリ
9を備えたものである。
In FIG. 4, this electric vehicle is provided with a composite power engine 1, a differential gear mechanism 5, drive wheels 6 and 6, a controller 7, a drive circuit 8 and a battery 9 having the same structure as that of the electric vehicle. Is.

【0041】この場合、複合動力機関1の走行用電動機
2は、その駆動軸2aが公知の歯車機構等により構成さ
れる2入力1出力の動力伝達機構25の入力側に接続さ
れ、その駆動力を駆動軸2aから動力伝達機構25及び
差動歯車機構5を介して駆動輪6,6に伝達するように
している。
In this case, the traveling electric motor 2 of the combined power engine 1 has its drive shaft 2a connected to the input side of a two-input one-output power transmission mechanism 25 composed of a known gear mechanism or the like, and its driving force. Is transmitted from the drive shaft 2a to the drive wheels 6 and 6 via the power transmission mechanism 25 and the differential gear mechanism 5.

【0042】また、この電気自動車においては、走行用
電動機2を正転・逆転させることにより、前進・後進を
可能としている。
Further, in this electric vehicle, forward and reverse movements are possible by rotating the electric motor 2 for traveling forward and backward.

【0043】一方、複合動力機関1のスターリングエン
ジン3は、その駆動軸3aが走行用電動機2と並列的
に、前記動力伝達機構25の入力側にワンウェイクラッ
チ26を介して接続され、換言すれば、ワンウェイクラ
ッチ26及び動力伝達機構25を介して走行用電動機2
の駆動軸2aに接続され、その駆動力を、例えば、走行
用電動機2の正転時にのみ、ワンウェイクラッチ26、
動力伝達機構25及び差動歯車機構5を介して駆動輪
6,6に伝達するようにしている。
On the other hand, the Stirling engine 3 of the combined power engine 1 has its drive shaft 3a connected in parallel to the traveling electric motor 2 to the input side of the power transmission mechanism 25 via a one-way clutch 26, in other words. The traveling electric motor 2 via the one-way clutch 26 and the power transmission mechanism 25
Is connected to the drive shaft 2a of the one-way clutch 26,
The power is transmitted to the drive wheels 6 and 6 via the power transmission mechanism 25 and the differential gear mechanism 5.

【0044】従って、この電気自動車においては、その
前進時には、走行用電動機2の駆動力とスターリングエ
ンジン3の駆動力との両駆動力により走行するようにな
っている。
Therefore, in this electric vehicle, when the vehicle is moving forward, the vehicle is driven by both the driving force of the traveling electric motor 2 and the driving force of the Stirling engine 3.

【0045】かかる電気自動車においては、その走行用
電動機2の出力エネルギーやエネルギー効率、並びに、
該電動機2とスターリングエンジン3とを併せた複合動
力機関1の総出力エネエルギーやエネルギー効率等は、
前述の電気自動車と同様に図3(a),(b)に示すよ
うになり、特に、走行用電動機2の回転速度が低い領域
では、前述したように、走行用電動機2のみの場合に較
べて、総出力エネエルギーやエネルギー効率が向上す
る。
In such an electric vehicle, output energy and energy efficiency of the electric motor 2 for traveling, and
The total output energy and energy efficiency of the combined power engine 1 including the electric motor 2 and the Stirling engine 3 are
As in the case of the electric vehicle described above, it becomes as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), and in particular, in the region where the rotation speed of the traveling electric motor 2 is low, as described above, compared to the case of only the traveling electric motor 2. As a result, the total output energy and energy efficiency are improved.

【0046】そして、この場合、電気自動車の前進時に
は、走行用電動機2のステータコア14(図2参照)の
発熱エネルギーをエネルギー源とするスターリングエン
ジン3の駆動力が、走行用電動機2の駆動力と併せて該
電気自動車の走行用として使用されるので、特に、走行
用電動機2の回転速度が低い領域における走行性能が向
上することとなる。
In this case, when the electric vehicle is moving forward, the driving force of the Stirling engine 3 which uses the heat energy of the stator core 14 (see FIG. 2) of the traveling electric motor 2 as the energy source is the same as the driving force of the traveling electric motor 2. In addition, since it is used for running the electric vehicle, the running performance is improved especially in a region where the rotation speed of the running electric motor 2 is low.

【0047】従って、前記バッテリ9から走行用電動機
2への入力エネルギーは、この電気自動車の走行用とし
て効率よく活用されることとなる。
Therefore, the input energy from the battery 9 to the electric motor 2 for traveling is efficiently utilized for traveling of this electric vehicle.

【0048】次に、本発明の電気自動車の第2の態様の
他の例を図5に従って説明する。
Next, another example of the second aspect of the electric vehicle of the present invention will be described with reference to FIG.

【0049】図5で、この電気自動車は、その基本構成
を、上記の電気自動車と同一とする一方、前進・後進の
いずれの場合であっても、スターリングエンジン3の駆
動力が走行用電動機2の駆動力と併せて駆動輪6,6に
伝達されるように構成したものである。
In FIG. 5, this electric vehicle has the same basic structure as the above-described electric vehicle, but the driving force of the Stirling engine 3 is the driving motor 2 regardless of whether the vehicle is moving forward or backward. It is configured to be transmitted to the drive wheels 6 and 6 together with the driving force of.

【0050】さらに詳細には、この電気自動車は、走行
用電動機2の駆動力とスターリングエンジン3の駆動力
を差動歯車機構5に伝達する機構として、2入力1出力
の歯車機構に加えて前進・後進用の各別の歯車機構を備
えた動力伝達機構27を有し、この動力伝達機構27の
入力側に走行用電動機2の駆動軸2aとスターリングエ
ンジン3の駆動軸3aとが並列的に接続されている。そ
して、動力伝達機構27には、前進・後進切替え用のチ
ェンジレバー28が設けられている。
More specifically, this electric vehicle is a mechanism for transmitting the driving force of the traveling electric motor 2 and the driving force of the Stirling engine 3 to the differential gear mechanism 5, and in addition to the two-input one-output gear mechanism, the forward movement is performed. A power transmission mechanism 27 having separate gear mechanisms for reverse travel is provided, and the drive shaft 2a of the traveling electric motor 2 and the drive shaft 3a of the Stirling engine 3 are arranged in parallel on the input side of the power transmission mechanism 27. It is connected. The power transmission mechanism 27 is provided with a change lever 28 for switching between forward and reverse.

【0051】かかる電気自動車においては、その走行時
には、スターリングエンジン3の駆動軸3aはもちろ
ん、走行用電動機2の駆動軸2aも同一方向にのみ回転
駆動され、チェンジレバー28の操作を行うことによ
り、前進・後進の切替えが行われる。
In such an electric vehicle, not only the drive shaft 3a of the Stirling engine 3 but also the drive shaft 2a of the traveling electric motor 2 is driven to rotate in the same direction during operation, and the change lever 28 is operated. Switching between forward and reverse is performed.

【0052】従って、この電気自動車においては、その
前進・後進のいずれの場合であっても、走行用電動機2
の駆動力と、スターリングエンジン3の駆動力との両駆
動力により走行することとなり、前記バッテリ9から走
行用電動機2への入力エネルギーが、走行用として効率
よく活用されることとなる。
Therefore, in this electric vehicle, the traveling electric motor 2 is used regardless of whether the vehicle is moving forward or backward.
The vehicle travels by both the driving force of the driving force of the Stirling engine 3 and the driving force of the Stirling engine 3, and the input energy from the battery 9 to the electric motor 2 for traveling is efficiently used for traveling.

【0053】尚、本実施例では、スターリングエンジン
3の駆動力を直接的に、動力伝達機構27に入力するよ
うにしたが、例えば、図6に示すように、トルクコンバ
ータ29を介してスターリングエンジン3の駆動力を動
力伝達機構27に入力するようにしてもよい。
In this embodiment, the driving force of the Stirling engine 3 is directly input to the power transmission mechanism 27. However, for example, as shown in FIG. The driving force of No. 3 may be input to the power transmission mechanism 27.

【0054】また、以上説明した実施例においては、走
行用電動機2のステータコア14の発熱エネルギーをエ
ネルギー源とする熱機関をスターリングエンジン3によ
り構成したが、例えば、蒸気機関の一種であるランキン
サイクル機関により構成するようにすることも可能であ
る。
In the above-described embodiment, the Stirling engine 3 is used as the heat engine that uses the heat energy of the stator core 14 of the electric motor 2 for traveling as an energy source. For example, a Rankine cycle engine, which is a kind of steam engine, is used. It is also possible to configure by.

【0055】[0055]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の第1の態様によれば、電気自動車の走行用電動機の発
熱部を熱源部として構成した熱エネルギーをエネルギー
源として駆動力を発生する熱機関を備えると共に、該熱
機関の駆動軸を補機に接続し、該走行用電動機の発熱エ
ネルギーにより熱機関を駆動すると共に、該熱機関に駆
動力により補機を駆動するようにしたことによって、電
気自動車のバッテリ等から走行用電動機に入力される電
気エネルギーのうち、該走行用電動機の発熱エネルギー
として従来、失われていたエネルギーを熱機関を介して
補機の駆動用として有効に活用することができ、エネル
ギー効率を向上させることができる。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the driving force is generated by using the thermal energy constituted by the heat generating portion of the electric motor for traveling of the electric vehicle as the heat source portion. And a drive shaft of the heat engine is connected to an auxiliary machine, the heat engine is driven by the heat energy of the traveling electric motor, and the auxiliary machine is driven by the driving force of the heat engine. Thus, of the electric energy input to the electric motor for traveling from the battery of the electric vehicle, the energy that has been conventionally lost as heat generation energy of the electric motor for traveling is effectively used for driving the auxiliary machine via the heat engine. It can be utilized and energy efficiency can be improved.

【0056】また、本発明の第2の態様によれば、電気
自動車の走行用電動機の発熱部を熱源部として構成した
熱エネルギーをエネルギー源として駆動力を発生する熱
機関を備えると共に、該熱機関の駆動軸と走行用電動機
の駆動軸とを接続し、該走行用電動機の発熱エネルギー
により熱機関を駆動すると共に、該熱機関の駆動力と走
行用電動機の駆動力とを併せて電気自動車を走行させる
ようにしたことによって、電気自動車のバッテリ等から
走行用電動機に入力される電気エネルギーのうち、該走
行用電動機の発熱エネルギーとして従来、失われていた
エネルギーを熱機関を介して電気自動車の走行用として
有効に活用してエネルギー効率を向上させることができ
ると共に、該電気自動車の走行性能を向上させることが
できる。
Further, according to the second aspect of the present invention, the heat generating unit of the electric motor for traveling of the electric vehicle is provided as a heat source unit, and the heat energy is used as the energy source to generate the driving force. The drive shaft of the engine and the drive shaft of the traveling electric motor are connected, the heat engine is driven by the heat generation energy of the traveling electric motor, and the driving force of the heat engine and the driving force of the traveling electric motor are combined. Of the electric energy input from the battery or the like of the electric vehicle to the electric motor for traveling, the energy that has been conventionally lost as heat generation energy of the electric motor for traveling is transferred to the electric vehicle via the heat engine. It is possible to improve the energy efficiency of the electric vehicle by effectively utilizing it for driving, and to improve the running performance of the electric vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電気自動車の第1の態様の一例のシス
テム構成図、
FIG. 1 is a system configuration diagram of an example of a first aspect of an electric vehicle of the present invention,

【図2】該電気自動車の要部の模式的斜視図、FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of the electric vehicle,

【図3】該電気自動車の作動を説明するための線図、FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the electric vehicle,

【図4】本発明の電気自動車の第2の態様の一例のシス
テム構成図、
FIG. 4 is a system configuration diagram of an example of a second aspect of the electric vehicle of the present invention;

【図5】本発明の電気自動車の第2の態様の他の例のシ
ステム構成図、
FIG. 5 is a system configuration diagram of another example of the second aspect of the electric vehicle of the present invention,

【図6】本発明の電気自動車の第2の態様の他の例のシ
ステム構成図。
FIG. 6 is a system configuration diagram of another example of the second aspect of the electric vehicle of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…走行用電動機、2a…走行用電動機の駆動軸、3…
スターリングエンジン(熱機関)、3a…スターリング
エンジンの駆動軸、10…補機、14…ステータコア
(発熱部)。
2 ... traveling electric motor, 2a ... drive shaft of traveling electric motor, 3 ...
Stirling engine (heat engine), 3a ... Stirling engine drive shaft, 10 ... Auxiliary equipment, 14 ... Stator core (heating part).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】走行用電動機の駆動力により走行する電気
自動車において、前記走行用電動機の発熱部を熱源部と
して構成したスターリングエンジンやランキンサイクル
機関等の熱エネルギーをエネルギー源として駆動力を発
生する熱機関を備え、該熱機関の駆動力により発電機等
の補機を駆動すべく該熱機関の駆動軸を該補機に接続し
たことを特徴とする電気自動車。
1. An electric vehicle that is driven by a driving force of a running electric motor, wherein the driving force is generated by using thermal energy of a Stirling engine, a Rankine cycle engine, or the like in which a heat generating portion of the running electric motor is used as a heat source unit. An electric vehicle comprising a heat engine, wherein a drive shaft of the heat engine is connected to the auxiliary machine to drive an auxiliary machine such as a generator by the driving force of the heat engine.
【請求項2】走行用電動機の駆動力により走行する電気
自動車において、前記走行用電動機の発熱部を熱源部と
して構成したスターリングエンジンやランキンサイクル
機関等の熱エネルギーをエネルギー源として駆動力を発
生する熱機関を備え、該熱機関の駆動力と前記走行用電
動機の駆動力との両駆動力により走行可能に該熱機関の
駆動軸と走行用電動機の駆動軸とを接続したことを特徴
とする電気自動車。
2. In an electric vehicle that is driven by the driving force of a running electric motor, the driving force is generated by using thermal energy of a Stirling engine, a Rankine cycle engine, or the like in which a heat generating portion of the running electric motor is used as a heat source unit. A heat engine is provided, and the drive shaft of the heat engine and the drive shaft of the traveling electric motor are connected so that traveling can be performed by both the driving force of the heat engine and the driving force of the traveling electric motor. Electric car.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416403B1 (en) * 2012-11-28 2014-07-09 현대자동차 주식회사 Air conditioning system for vehicle

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