JPH05176420A - 自動車用電気駆動ユニットと該ユニット搭載自動車 - Google Patents

自動車用電気駆動ユニットと該ユニット搭載自動車

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JPH05176420A
JPH05176420A JP4131040A JP13104092A JPH05176420A JP H05176420 A JPH05176420 A JP H05176420A JP 4131040 A JP4131040 A JP 4131040A JP 13104092 A JP13104092 A JP 13104092A JP H05176420 A JPH05176420 A JP H05176420A
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excitation winding
drive unit
motor
series
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リュドル レオンス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気駆動の自動車に於いて、ギヤボックス、
クラッチ及び2次変速機を介した駆動系と同等な運転の
しやすさと共に、エネルギ消費効率も合わせ考えた電気
駆動ユニットを実現する。 【構成】 自動車の発進時、電気的調整制御サブアッセ
ンブリ3は、電気的動力源サブアッセンブリ2の複巻電
動機の直列励磁巻線(B1)の端子電圧を下げ、必要な
トルクと回転数を実現し、通常走行時は、複巻電動機の
特性を利用して、複巻電動機の直列励磁巻線(B1)と
並列励磁巻線(B2)によりトルクと回転速度の自己調
節を行わせる。更に減速、制動時は、回転慣性エネルギ
による逆起電力を直流供給サブアッセンブリ1の充電電
流として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、特に電気により
駆動される地上走行低速度自動車に関する。本発明は、
より詳細には、自動車の推進力に必要な電気駆動ユニッ
トであって、電気的動力源サブアッセンブリ(electric
ally motorised subassembly) と、それに饋電する直流
供給サブアッセンブリから構成され、ギヤボックス、ク
ラッチ及び第2変速機を介して車体に結合される電気駆
動ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用の電気駆動ユニットを開発する
場合、出願人が試みてきたことの最たるものは、従来内
燃機関が装備された自動車の操縦のしやすさを維持する
ことであり、特にギヤボックス、クラッチ及び第2変速
機による操縦のしやすさを適切に維持することである。
本発明の有利性(静かな動作、低エネルギー消費、保守
のしやすさ、無公害、等)は出願人にとって明白である
ため、本明細書には列挙されていないが、収益性がある
という明白な理由があれば、本発明による電気駆動ユニ
ットを、従来型モデルの内燃機関装備の自動車の製造ラ
インへ組み込むことは容易である。内燃機関を使用する
ことによって生じる問題は、ここ数10年に亘ってユー
ザー及び公的機関によって喚起されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】自動車を電気だけで駆
動することは以下のような多くの問題がある。即ち、 ・速度並びに推進力が相対的に制限されること ・蓄電池の総エネルギが十分でないこと 等である。
【0004】
【課題を解決する手段】これらの事実を踏まえ、出願人
は2つの基本原理について研究してきた。即ち、簡潔な
動作をすることと、あらゆる自動車に対して適応性があ
ることの2点である。本研究の結果、特に自動車を推進
するための電気駆動ユニットの独走的設計をすることに
なった。この電気駆動ユニットは電気的動力源サブアッ
センブリと直流供給サブアッセンブリにより構成され、
従来の機構により、即ち、ギヤボックス、クラッチ及び
第2変速機を介して車体に結合される。
【0005】本機械の基本概念によれば、本発明の電気
駆動ユニットは、基本的には直列励磁巻線と並列励磁巻
線を有する、いわゆる複巻電動機から構成されており、
これら両巻線は前記の電気的調整制御サブアッセンブリ
と直流供給サブアッセンブリの間に接続されており、こ
の直流供給サブアッセンブリは一連の蓄電池から組立ら
れている。複巻電動機には大きな利点がある。即ち、直
列励磁巻線と並列励磁巻線によって、電動機の始動時間
中の回転子の速度、回転子の加速、減速並びに固定子に
より発生させられる逆相の磁界に対して駆動トルクを進
行的に適応させることができることである。自動車が低
速走行、減速走行或いは制動を開始する時、またはこの
回転子の速度がどんな時でも、自動車の電気駆動ユニッ
トに上記複巻電動機を採用することには逆起電力を供給
するという大きな利点が或る。即ち、逆起電力によって
同じ電動機を電流発電機として動作させ、直流供給サブ
アッセンブリの電池を再充電させることができるのであ
る。
【0006】本発明の最初の好適実施例によれば、上記
電気的調整制御サブアッセンブリは第1の調整可能な可
変抵抗器を含み、この可変抵抗器は前記直列励磁巻線の
饋電回路に配置され、前記直列励磁巻線に生じる磁界の
強さを変化と調整することを可能としている。またこの
第1の可変抵抗器は電圧降下を生じさせ、自動車が発進
するために必要な回転子の速度を柔軟かつ進行的に変化
することを保証する。
【0007】本発明の別の好適実施例によれば、上述の
電気的調整制御サブアッセンブリは第2の調整可能な可
変抵抗器を含み、この可変抵抗器は並列励磁巻線の饋電
回路に配置され前記並列励磁巻線の強さの変化させるこ
とが可能である。またこの第2の可変抵抗器を変化させ
ると、特に第1の可変抵抗器による始動段階が終わった
後では、トルクと回転子の速度によって自己調節できる
ようになっている。
【0008】専門家によって電気的処理ユニットを電気
的調整制御サブアッセンブリに組み込んで、直列励磁巻
線及び並列励磁巻線によって生じる2つのトルクを自動
的に制御することができることは勿論である。
【0009】
【実施例】本発明に於いて新規な点と考えられる主要な
側面は上述の通り説明されているが、本発明の基本概念
に従った電気駆動自動車用の電気駆動ユニットの好適実
施例に関するより詳細な、以下の説明とこれら実施例を
示す添付図面を参照してよく理解されるであろう。
【0010】図1に示すとおり、一般的に参照番号10
により示される電気駆動ユニットの電気配線は自動車の
推進力を確保する。このためには、電気駆動ユニット
は、 ・直流供給サブアッセンブリ1と・直流供給サブアッセ
ンブリから供給される直流を機械的エネルギに変換して
自動車の車体を移動させるための電気的動力源サブアッ
センブリ2と、・直流供給サブアッセンブリ1と電気的
動力源サブアッセンブリ2の中間に配置され、サブアッ
センブリ1とサブアッセンブリ2のための電気的に調整
可能な制御素子から組立られている制御サブアッセンブ
リ3と、から構成されている。
【0011】直流供給サブアッセンブリ1は、特に一連
の12ボルトの蓄電池20個から組み立てられ、この電
池から240ボルトの直流出力が供給される。総計20
個の蓄電池とすることは、始動段階の電気的動力源サブ
アッセンブリ2に必要な電力を最初に供給できるように
出願者が独断で決定したものであるが、同時に、始動段
階後は前記電気的動力源サブアッセンブリが自律的に動
作できるように決定されている。
【0012】電気的動力源サブアッセンブリ2は特に従
来の回転子を含んだ電動機Mを含んでいて、その回転子
は固定子によって回転され、回転子の出力軸は自動車の
2次変速機に差し込まれるようになっている。直列励磁
巻線B1と並列励磁巻線B2はこの固定子に接続され、
本発明の独創的特徴をなす、いわゆる複巻電動機を形成
している。直列励磁巻線B1は電気的調整制御サブアッ
センブリ3の入力端子とに、電動機Mの入力端子にある
出力端子とに接続されている。並列励磁巻線B2は入力
端子が電気的調整制御サブアッセンブリ3へ、その出力
端子が電動機Mの出力端子へ接続されており、両出力は
順次直流供給サブアッセンブリ1へ接続されている。
【0013】本発明によれば、電気的調整制御サブアッ
センブリは2つの調整可能な可変抵抗器R1、R2を含
んでいて、第1の可変抵抗器は直列励磁巻線B1の入力
端子と直流供給サブアッセンブリ1との間で接続され、
第2の可変抵抗器は並列励磁巻線B2の入力端子と直流
供給サブアッセンブリ1の間で接続される。第1の可変
抵抗器R1の役目は、前記自動車が始動段階にある場
合、電動機Mの両端子間の電圧を低下させ、回転子の速
度を減少させて、柔軟かつ進行的に自動車を加速するこ
とである。第2の可変抵抗器についていえば、始動段階
に入ると、並列励磁巻線B2により発生させられる磁界
の強さを変化させ、電動機Mのトルクと回転子の速度を
自己調節することがその役目である。
【0014】図示されていない電気的処理ユニットを、
電気的調整制御サブアッセンブリ3へ装着することは、
専門家によって容易にできるであろう。そしてそうする
ことによって、自動車の変速機軸に必要な負荷に基づい
て、トルク並びに回転子速度を自動車の速度と走行する
道路の傾斜度(the slope of the track used) に適応さ
せるために、電気的調整制御サブアッセンブリ3は直列
励磁巻線B1と並列励磁巻線B2の磁界を結合する可変
抵抗器の調節を自動的に相互接続できることになる。
【0015】本発明の極度に有利な特徴によれば、上述
の電気的調整制御サブアッセンブリは上下、隣接して形
成された配置されている2つのダイオードD、D1を含
んでいる。第1のダイオードDは直列励磁巻線B1と第
1の可変抵抗器の中間に接続され、第2のダイオードD
1は、可変抵抗器R1、第1のダイオードD及び直列励
磁巻線B1によって形成される回路に並列な回路に配置
されている。この上下、隣接構成の2つのダイオード配
列は大きな利点を有している。即ち、自動車が高速走行
している場合、自動車が低速、減速あるいは制動動作を
すると、慣性によって生ずる余剰エネルギによって電動
機Mから逆起電力が供給されるが、その時、可変抵抗器
R1と巻線B1を並列に接続し、蓄電池に対して充電電
流を供給する。更に、逆起電力が生成されている間、直
列励磁巻線B1は分路されるので、前記巻線B1の電流
が断となること並びに電動機Mが非制御競合状態(uncon
trolled racing) となることが回避される。
【0016】また可変抵抗器R1、R2の入力は、運転
者が手動で制御するスイッチIを介して電源供給源1に
接続されるが、このスイッチは全電気駆動ユニット内の
電気回路に電力を供給する目的、或いは電力を再確立す
る目的を果している。
【0017】上述の電気駆動ユニットの動作は以下の通
りである。
【0018】始動段階では、運転者は回路を以下のよう
に再確立して電動機を始動する。即ち、スイッチIをオ
ンにして、可変抵抗器R1を介して直列励磁巻線B1に
磁界を生じさせるようにすると、この磁界により進行的
に加速された速度が電動機へ供給される。
【0019】電動機Mが始動すると、運転者は可変抵抗
器R2を介して、並列励磁巻線B2に誘導される磁界の
強さを調節する。そうすると並列励磁巻線B2は直列励
磁巻線B1に誘起する磁気電流により自己調節して回転
子Rの速度を増加したり減少したりする。
【0020】電動機Mが逆起電力を発生すると、第2の
ダイオードD1は、直流供給サブアッセンブリ1の蓄電
池へ直接充電電流を供給するために、直列励磁巻線B1
と第1の可変抵抗器R1を短絡し、その一方、直流供給
サブアッセンブリが所要電力を供給して、自動車の電気
的動力源サブアッセンブリ2を自律的に動作させるよう
にしている。
【0021】上述の通り、電気駆動ユニットを図示して
説明する理由は発明内容の理解を制限するのではなく、
むしろ開示するためであることが理解されるであろう。
また、その外観と考えが広範な語の中に取り入れられて
いる本発明の範囲から逸脱すること無しに、上記実施例
についていろいろな変更、改造及び改良ができることは
勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気駆動ユニットの電気配線を示す図。
【符号の説明】
10 電気駆動ユニット 1 直流供給サブアッセンブリ 2 電気的動力源サブアッセンブリ B1 サブアッセンブリ2の直列励磁巻線 B2 サブアッセンブリ2の並列励磁巻線 M 固定子及び回転子付き電動機 3 電気的調整制御サブアッセンブリ R1 第1の調整可能な可変抵抗器 R2 第2の調整可能な可変抵抗器 D、D1 上下に隣接して配列されたダイオード I スイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの直列励磁巻線(B1)と1つの並
    列励磁巻線(B2)を有し、「M」と呼称する電動機
    (M)と、組み立てられた電気的動力源サブアッセンブ
    リ(2)により構成される形式の自動車用の電気駆動ユ
    ニットであって、直流供給サブアッセンブリ(1)より
    饋電されそして電気的調整制御サブアッセンブリにより
    制御され、ギヤボックス、クラッチ及び2次変速機を介
    して車体に結合される前記電気駆動ユニットにおいて、
    前記直列励磁巻線(B1)と前記の並列励磁巻線(B
    2)が共に、一連の蓄電器から組み立てられた直流供給
    サブアッセンブリ(1)と、電気的動力源サブアッセン
    ブリ(2)の直列励磁巻線(B1)の饋電回路に搭載さ
    れた第1の可変抵抗器(R1)で組み立てられた電気的
    調整制御サブアッセンブリ(3)の中間に接続され、始
    動すべき電動機の回転子速度を調整するために前記巻線
    の端子間の電圧を降下させることを特徴とする電気駆動
    ユニット。
  2. 【請求項2】 上述の電気的調整制御サブアッセンブリ
    (3)が、電気的動力源サブアッセンブリ(2)の前記
    並列励磁巻線(B2)の饋電回路に搭載された第2の調
    整可能な可変抵抗器(R2)を含み、電動機の始動段階
    の後で駆動トルクと電動機の回転子の速度を調節するた
    めに前記巻線の磁界の強さを変化させることを特徴とす
    る請求項1に記載の駆動ユニット。
  3. 【請求項3】 上述の電気的調整制御サブアッセンブリ
    (3)が、上下に隣接して配列された2つのダイオード
    (DとD1)を含み、その第1のダイオードが電気的動
    力源サブアッセンブリ(2)の直列励磁巻線(B1)と
    第1の可変抵抗器(R1)との間に配置され、第2のダ
    イオード(D1)が第1のダイオード(D)、第1の可
    変抵抗器(R1)及び直列励磁巻線(B1)により形成
    される回路に並列の回路に配置され、電気的動力源サブ
    アッセンブリ(2)が逆起電力を発生すると、第1の可
    変抵抗器(R1)及び直列励磁巻線(B1)を分路して
    直流供給サブアッセンブリ(1)の蓄電池に対する充電
    電流の直接経路ができるようにすることを特徴とする請
    求項1および請求項2に記載の駆動ユニット。
  4. 【請求項4】 請求項1請求項2および請求項3に記載
    の駆動ユニットを具備する自動車に於いて、上述の直流
    供給サブアッセンブリ(1)が、240ボルトの出力電
    流を供給するように直列に接続された20個の12ボル
    ト蓄電池により構成されることを特徴とする前記自動
    車。
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DK (1) DK0515343T3 (ja)
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