KR960000594B1 - 자동차의 전기제동 및 보조가속장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 전기제동 및 보조가속장치

제1도는 본 발명 실시예 장치의 구성을 표시하는 블록도.

제2도는 본 발명 실시예에 사용되는 바구니형 다상유도기의 장착위치를 표시하는 모식도.

제3도 및 제4도는 본 발명 실시예에 사용되는 바구니형 다상유도기의 구조를 표시하는 기계적 구성도.

제5도는 본 발명 실시예의 또한 상세한 전지회로도.

제6도는 본 발명 실시예의 운전석의 사시도.

제7도는 본 발명 실시예의 직류 전원부의 전기회로도.

제8도는 본 발명 실시예의 직류 전원부의 다른 예의 구성을 표시하는 블록도.

제9도는 본 발명 실시예의 회전속도에 대한 인버어터출력 전압 및 브레이크토오크의 관계를 표시하는 도.

제10도는 본 발명 실시예의 직류전원부의 구성을 표시하는 블록도.

제11도는 본 발명 실시예의 회전속도에 대한 인버어터출력 전압, 브레이크토오크 듀티비 및 실효저항치의 관계를 표시하는 도.

제12도는 본 발명 실시예의 온도에 대한 저항치 및 듀티비 듀티비에 대한 실효저항치의 관계를 표시하는 도.

제13도는 본 발명 실시예의 온도에 대한 저항치, 소산전력 및 발생전압의 관계를 표시하는 도.

제14도는 본 발명 실시예의 스위치 제어회로의 제어모델도.

제15도는 본 발명 실시예의 제동모우터에 있어서의 제어의 흐름을 표시하는 플로우챠아트.

제16도는 본 발명 실시예의 주행 모우드에 있어서의 제어의 흐름을 표시하는 플로우챠아트.

제17도는 본 발명 실시예의 보조구동 모우드에 있어서의 제어의 흐름을 표시하는 플로우챠아트.

제18도는 본 발명 실시예의 시동모우드에 있어서의 제어의 흐름을 표시하는 플로우챠아트.

제19도는 본 발명 실시예 장치를 내연기관의 전단에 장착한 구성도.

제20도는 본 발명 실시예 장치를 변속기 장치의 후부에 장착한 구성도.

제21도는 본 발명 실시예 장치를 리어액슬의 입구부에 장착한 구성도.

제22도는 본 발명 실시예장치를 변속기 장치와 리어액슬간의 프로펠러샤프트에 장착한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내연기관 2 : 장방형 다상유도기

3 : 2차 전지회로 5 : 인버어터 제어회로

4 : 인버어터회로 6 : 회전센서

7 : 콘덴서 11,11 : 저항기

12 : 반도체 스위치회로 12' : 스위치회로

13 : 검출회로 14,14' : 스위치제어회로

15 : 전류검출기

본 발명은 자동차의 제동 및 보조가속을 행하는 전기 제동 및 보조가속장치에 관한 것이다.

특히, 구동하는 내연기관의 주축에 직결된 회전기를 포함하는 전기제동 및 보조가속장치에 관한 것이다. 내연기관의 진보, 특히 과급기술의 향상 및 내열재료의 개발 실용화에 의해 내연기관이 소형화되고 있다.

내연기관이 소형화되면 배기 브레이크 또는 엔진브레이크의 효력이 작게 되어 티타아더의 병용이 필요하게 되었다.

즉, 차륜에 설비된 마찰 제동장치와는 별도로 비탈길을 내려갈때의 가속도의 감속기 및 고속제동시의 초기과정에서의 소정속도까지의 감속을 행하는 보조제동장치가 필요하나, 이때문에 와전류(渦電流) 방식에 의한 티타아더나 내연기관의 회전축에 직결된 유도자형 구조의 발전기를 적용하는 것이 시도되고 있다.

티타아더로서 종래부터 사용되고 있는 와전류방식은 그 구조가 견고하며, 노면부정리등에 의한 차륜의 불규칙한 진동에 의한 외력에도 잘 견디는 구조이나 제동싱 소비하여야할 기계적 에너지를 모우 열에너지로 변환하여서 대기중에 방출하므로 그 에너지를 회생(回生)시킬 수는 없다.

이는 자동차 주행에 불과하고 연료절약의 요구가 높은 최근의 추세에 역행한다. 또, 열방산을 위해 열용량의 큰 장치를 자동차에 탑재하는 것이 필요하여, 장치가 대형화 한다.

한편, 유도자형 발전기를 내연기관의 주축에 직결하는 것이 엔진브레이크 또는 배기브레이크의 보정장치로서 유효한 것이 확인되었다. 또, 이 구조에 의해 제동시에 소비하여야할 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하여서 이 전기 에너지를 2차 전지로 회생하고, 이 회생된 전기 에너지를 예컨대 시동장치나 시발준비가 완료된 제설비에 활용할 수가 있는 것도 알았다.

그러나, 이 유도장형 반전기는 그 고정자와 회전자와의 사이의 틈새를 가능한한 작게 하지 않으면 자기누설이 생겨서, 이 부분에 자기저항이 증대하고, 능율이 저하하고 말으므로, 고정자 및 회전자의 공작정도를 상당정도로 높이 할필요가 있어, 양산하는데에 어느정도의 장해로 되는 것을 알았다.

한편, 차량의 발진가속 및 비탈길 올라갈때의 보조 및 주행 보조용의 구동수단이 주구동수단외에 이용될 수 있으며, 차량 운전자에 풍부한 운전 모우드를 제공하고 조종성능을 향상할 수가 있다.

본 원 발명자들은 이와같은 원리에 따라서 장방형 다상유도기와 인버어터회로를 사용하여서, 시험을 행하였던 바 큰 제동력이 얻어지는 것과 이 제동에 의해 발생한 전기에너지가 2차 전지에 어느 정도의 비율로 회생하고, 이것이 보조동력의 전원으로서 유효하게 이용될 수 있는 것을 알았다.

발명자들은 이장치의 회전속도와 브레이크토오크와의 관계에 대하여서 각종의 시험을 행하였던바 주축의 실용회전속도 범위내에서 값이 작은 저항기를 접속하여서 큰 브레이크토오크를 가하면, 브레이크토오크가 주축이 있는 회전속도에서 갑자기 발생하지 않게되는 것이 관측되었다.

이 원인을 상세히 조사하기 위해서 저항기의 저항치를 변경하여서 시험을 행하면, 저항치가 적을 때에는 주축의 회전속도가 작은값에서 급속히 브레이크토오크를 잃고, 저항기의 저항치를 크게하여 감에 따라서, 회전속도가 큰 영역까지 브레이크토오크가 발생하는 것을 알았다. 그러나, 저항기의 저항치를 크게하여 두면, 사라져 없어진 에너지는 작으므로 발생하는 브레이크토오크는 동일하게 작게된다.

이 원인은 장방형 다상유도기 및 인버터어터 회로를 하나의 직류전원으로서 파악하면, 이 직류전원의 발생동력은 장방형 다상유도기의 회전속에 비례한다. 또, 이 직류전원의 출력전압도 동일하게 회전속도에 비례한다. 그러나, 이 전원의 부하로 되는 저항기의 소산전력은 단자 전압, 즉 상기 출력전압의 2승에 비례한다.

따라서, 회전속도가 상승하고, 출력전압이 상승하면 사라져 없어진 전력이 발생전력을 넣는 것으로 되고, 장방형 다상유도기가 발전기로서 성립하지 않게 되고, 급속히 브레이크토오크를 잃는 것이라고 생각하기에 이르렀다.

또한, 연속적으로 큰 브레이크토오크를 발생시키기 위해 저항기에 큰 전류를 계속 공급하면 브레이크토오크가 저하하는 현상이 관측된다. 이는 저항기가 적열하고, 그 저항치가 상승하기 때문에 사라져 없어지는 전기에너지가 적게되기 때문이라고 생각되기에 이르렀다.

또한, 저항기로서는 최초부터 작은 저항치를 선택하면 큰 브레이크토오크가 발생할때에 고정자권선이 발열하고마는 것으로 된다.

한편, 티타아더에 장방형 다상유도기를 사용하고, 이 장방형 다상유도기의 고정자에 주는 회전자계의 회전속도를 제어하는 것에 의해 이 장방형 다상유도기를 발전기로서 동작시켜서 제동장치로 하고, 또 전동기로서 동작시켜서 보조구동장치로 하는 기술이 개시되고 있는 것을 알았다(서독 포오크스화 겐사 서독특허공개번호 제2943554호, 미국특허 제4533011호).

이 기술은 장방형 다상유도기를 주축으로 연결하고, 이 장방형 다상유도기에 정(正)의 미끄럼(slip)을 지니는 회전자계를 주고, 이 장방형 다상유도기를 보조동력장치로 하는 것이다.

또, 이 장방형 다상유도기에 부(負)의 미끄럼을 지니는 회전자계를 주어, 이 장방형 다상유도기를 내연기관으로 구동하는 발전기로 하고, 상기 보조동력으로 사용하기 위한 전지전원을 충전한다고 하는 사상이 개시되고 있다. 이 기술에서는 장방형 다상유도기의 회전축을 차량의 주축으로 연결하고, 내연기관의 주축에서 떼어내기 위한 제2의 클러치를 구비하고 있다. 이는 제2의 클러치를 절단상태로 하여서 보조동력만에 의해, 즉 전기자동차로서 주행가능하도록 하는 것으로서, 기관음의 저감, 배기가스공해의 저감등이 목적으로 들어지고 있는 것으로서, 내연기관에 의한 소위 엔진, 브레이크를 보충하도록 이용한다고 하는 것은 없다. 또, 그를 위한 에너지 소산용의 값이 작은 저항기를 이용하는 점에 대하여서도 개시가 없다.

본 발명의 제1의 목적은 견고 또한 저소음으로 강력한 제동이 실현될 수 있음과 동시에 양산에 적합한 자동차의 전기제동 및 보조가속장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제2의 목적은 장방형 다상유도기의 회전자계의 회전속도에 상응한 주파수를 출력할 수 있는 주파수조정범위를 지니는 인버어터 수단을 구비하고, 여분의 공간을 점유하지 않고, 낮은 코스트로 보조적인 구동수단으로서도 동작시킬 수가 있는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제3의 목적은 제동시에 발생하는 전기에너지를 저항기에서 소산시켜 높은 브레이크토오크를 유지할 수가 있는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제4의 목적은 2차 전지에의 전기에너지의 회생을 효율적으로 행하여 보조동력으로서 이용할 수가 있는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제5의 목적은 내연기관주축의 회전속도의 넓은 범위에 걸쳐서 또 장시간에 걸쳐서 큰 브레이크토오크를 유효하게 발생시킬 수가 있는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 자동차의 차축을 구동하는 내연기관의 주축에 연결된 회전기를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치에 있어서, 상기 주축과 상기 회전기의 회전축은 고정적으로 직결되고, 상기 회전기는 장방형다상유도기이며, 이 장방형 다상유도기에 회전자계를 주는 전기적 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 장방형 다상유도기의 회전자부가 내연기관의 주축에 끼워 넣어진 플라이휘일에 장착된 구조이며, 고정자부가 내연기관의 플라이호울 하우징의 내측에 장착된 구조로 하는 것이 뛰어나고 있다.

이와같이 장방형 다상유도기의 회전자부를 기관과 직결하고, 고정자부에 의해 발생하는 회전자계의 회전속도를 전기적으로 제어하는 것에 의해 차량의 주행에 적합한 제동을 행할 수가 있다. 즉, 회전자계의 회전속도를 회전자부의 기계적 회전속도보다 작게 제어하는 것에 의해 장방형 다상유도기를 발전기로서 작용시켜서, 차량에 브레이크토오크를 줄수가 있다. 또, 회전자계의 회전속도를 회전자부의 기계적 회전속도보다 크게 제어하는 것에 의해, 이 장방형 다상유도기를 전동기로서 사용하여서, 내연기관의 주축에 보조구동력을 발생시킬 수가 있다.

자동차의 제동은 그 발생상태를 사전에 예상할 수는 없고 향상 예기치 않은 상황하에서 발생한다.

따라서, 제동시에 잃어지는 운동에너지를 효율좋게 회생하기 위해서는 2차 전지의 충전용량을 충전 정격 용량보다도 적은 정도로 하여 두는 것이 필요하다. 이것에 의해, 전기 제동에 의하여 전기에너지가 발생한 때에 2차 전지는 그것을 회생충전할 여유를 가질 수가 있다.

이 회생충전된 에너지를 보조구동력으로서 이용하여서 그만큼만 내연기관의 연료소비량을 적게할 수가 있다.

본 발명의 인버어터수단은 장방형 다상유도기의 각상 단자와 직류전원의 정부단자와의 사이에 접속되고, 트랜지스터 및 다이오우드의 병렬 접속회로를 포함하는 복합형의 스위치소자를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 장방형 다상유도기의 회전속도정보를 전기신호로서 검출하는 회전센서와 자동차의 운전에 수반하여 제어기준을 발생하는 제어수단과 이 제어기준과 상기 회전속도 정보를 가산하여서, 상기 스위치 소자에 주는 개폐제어신호를 발생하는 가산제어회로와 상기 직류전원의 양단에 접속된 스위치 회로 및 치의 작은 저항기의 직렬회로를 구비한 것을 특징으로 할 수가 있다.

제어기준을 주는 제어수단은 운전자에 의해 조작되고, 보조가속을 지시하는 제1스위치와 운전자에 의해 조작되고, 보조제등을 지시하는 제2스위치와 상기 제1스위치 및 제2스위치의 조작에 의해 장방형 다상유도기에 정부의 다른 미끄럼을 주기위한 제어기준을 발생하는 프로그램 제어회로를 포함하고, 또한 제어기준을 주는 제어수단에는 내연기관의 시동키이스위치의 조작정부를 입력하는 회로를 구비하고, 프로그램회로는 이 조작정보에 의해 장방형 다상유도기에 내연기관의 시동에 적합한 회전자계를 주는 제어기준을 발생하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

직류전원은 이 직류전원의 정격단자 전압보다 낮은 정격전압의 2차 전지와 이 2차 전지에 접속된 원자로형의 승압회로 및 강압회로를 포함하고, 스위치회로는 직류전원의 단자전압이 그 정격단자전압을 넘는 소정전압에 달할때에 자동적으로 폐성하는 회로수단을 포함할 수가 있다.

이와같은 구성에 의해 회전자계의 회전속도를 회전자의 회전속도에 대하여서 부방향의 미끄럼을 주도록 제어하면 발전기로서 움직여 제동장치로서 이용될 수 있고, 정방향의 미끄럼을 주도록 제어하면 전동기로 되어서 보조동력장치로서 이용될 수 있다.

인버어터회로에 트랜지스터 및 다이오우드의 병렬 접속회로를 포함하는 복합형의 스위치 소자를 사용하는 것에 의해 발전기로서 이용할때에는 직류전류를 취출하고, 전동기로서 이용할때에는 회전자계의 전류를 직류전원에서 공급할 수가 있다. 인버어터회로를 제어하여서 장방형 다상유도기에 소망의 회전자계를 주기위해, 이 장방형 다상유도기의 회전속도 정보를 전기신호로서 검출하고, 이 회전속도정보에 의해 부귀환 서어보제어를 행한다. 이에 의해, 안정도 및 제어정도의 높은 제어를 행할 수가 있다. 또한, 이 서어보 제어에 주는 제어기준을 운전조작에 의거하여, 발생하여서 종래의 자동차의 운전조작에 꼭 맞춤시킨다.

장방형 다상유도기가 발전기로서 작용할때에 이 발전에너지를 직류전원으로 회생시킬 수가 있다. 그러나, 제동상태는 자동차의 운전에 수반하여 발생하고, 그리고도 그 필요로 하는 브레이크토오크는 크게 변동하는 것이므로 제동에 의해 발생하는 전기에너지를 모두 회생시키는 것은 곤란하다. 따라서 회생불능의 과대한 발전에너지가 발생할때를 위해 방전저항기를 설비하고, 이를 스위치 회로에서 발전기출력으로 접속하는 것에 의해, 일시에 발생하는 큰 전기에너지를 열에너지로 하여서 방사산시켜서 큰 브레이크토오크를 발생시킬 수가 있다.

상기 방전저항은 이 직류전원의 단자전압이 그 정격단자전압을 넘는 소정전압(예컨데, 120%)에 달할때에 자동적으로 폐성하도록 하여서, 방전저항에 의한 에너지의 방산을 상기 서어보제어의 계통에서 독립시킬 수가 있다.

운전자에 의해 조작되는 제1스위치 및 제2스위치를 설비하는 경우에는 이 조작에 따라서 장방형 다상유도기에 정부의 다른 미끄럼을 주어서 적정한 운전조작을 행할 수가 있다.

또, 내연기관의 시동키이스위치의 조작정보를 입력하는 회로를 구비하고, 프로그램회로는 이 조작정보에 의해 장방형 다상유도기에 내연기관의 시동에 적합한 극히 속도의 작은 회로자계를 주는 제어기준을 발생하는 것에 의해, 이 장방형 다상유도기를 내연기관의 시동전동기로서도 이용할 수가 있다.

장방형 다상유도기 및 인버터어회로는 그 다상교류의 전류를 작게하기 위해 그 전압을 높게 설정하는 것이 좋으나, 종래부터 자동차에 탑재되고 있는 직류전원은 낮은 전압의 것이다. 이를 인버어터회로의 직류측전압과 꼭 맞춤시키기 위해 직류전원에는 종래부터 사용되고 있는 전압의 비교적 낮은 2차 전지와 인버어터회로의 직류측의 단자전압을 변환하는 원자로형의 승압회로 및 강압회로를 설비하는 것이 좋다.

본 발명의 주축의 회전속에 상응하는 전기신호를 검출하는 검출회로와 이 검출회로의 검출출력이 표시하는 회전속도가 크게됨에 따라서 저항기의 실효적인 값은 큰 값으로 제어하는 제어회로를 구비한 것을 특징으로 한다.

제어회로는 저항기에 직렬로 접속된 반도체 스위치회로와 이 반도체스위치회로에 주기적인 개폐제어신호를 주는 스위치 제어회로를 구비하고, 이 스위치 제어회로는 검출출력에 따라서 이 개폐제어신호의 듀티비를 변화시키는 회로를 포함하고, 검출회로는 주축의 회전속도에 상응하는 전기회로로서 저항기에 인가되는 전압 또는 저항기 및 반도체 스위치회로의 직렬회로의 단자전압을 검출하는 회로를 포함하며, 제어회로는 검출회로의 검출출력이 소정의 값을 넘었을때에 저항기의 실효적인 값으로 큰 값으로 제어하는 구성인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 저항기의 온도에 상당하는 전기신호를 검출하는 검출회로와 이 검출회로의 검출출력에 따라서 저항기의 온도가 높게 되면 저항기의 실효적인 값을 작은 값으로 제어하는 제어회로를 구비하는 것이 바람직하다.

제어회로는 저항기에 직렬로 접속된 반도체 스위치회로와 이 반도체 스위치회로에 주기적인 개폐제어신호를 주는 스위치 제어회로를 구비하고, 이 스위치 제어회로는 검출출력에 따라서 이 개폐제어신호의 듀티비를 변화시키는 회로를 포함하고, 검출회로는 저항기의 온도에 상당하는 전기신호로서 저항기를 통과하는 전류치의 변화를 검출하는 회로를 포함하고, 검출회로는 저항기의 온도에 상당하는 전기신호로서 저항기를 통과하는 전류치의 변화를 검출하는 회로를 포함하고, 제어회로는 검출회로의 검출출력의 값에 응하여서 저항기의 실효적인 치를 제어하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 저항기의 온도에 상당하는 전기신호를 검출하는 검출회로와 이 검출회로의 검출출력에 따라서 회전자계를 장방형 다상유도기의 발생전압이 크게 되도록 제어하는 제어수단을 구비하는 것이 바람직하다.

발생전압이 크게 되도록 제어하는 제어수단은 장방형 다상유도기에 주는 전류의 펄스폭을 제어하는 수단을 포함한다.

넓은 범위의 회전속도 및 장시간에 걸쳐 전기제동을 효율좋게 행함에 있어서는 내연기관의 주축의 회전속도에 따라서 저항기의 실효적인 값은 변경한다. 즉, 이 회전속도가 작을때에는 저항치의 작은 것을 사용하고, 회전속도가 크게되면 저항치의 큰 것을 사용한다. 이는 저항기의 탭 전환에 의해 실현할 수가 있으나, 저항기의 탭전환을 위한 장치는 열용량 및 전류용량의 큰 스위치회로나 저항기를 복수 준비할 필요가 있어, 자동차에 탑재하는 장치의 규모나 중량을 크게 한다. 따라서, 바람직한 형태로서 저항치의 작은 저항기를 하나 사용하여서 이에 직렬로 반도체 스위치회로를 접속하고, 이 반도체 스위치회로를 주기적으로 개폐시켜, 그 개폐의 듀티비를 변경하는 것에 의해 실효적인 저항치를 변화시키는 회로를 사용하는 것이 좋다.

또, 주축의 회전속도에 상응하는 전기신호로서는 회전센서의 출력을 사용하는 것이 좋다. 이 검출출력에 따라서 반도체스위치회로에 듀티비를 변화시킨 개폐제어신호를 주고 검출출력이 크게됨에 따라서 저항기의 실효적인 값을 큰 값으로 제어할 수가 있다. 이와같이 하여서 회전속도가 크게 발생전압이 높은 영역에서의 발전기와 부하와의 꼭맞춤을 좋게 하고, 회전속도의 큰때의 브레이크토오크를 증대시켜, 광범위로 발전브레이크로서 사용할 수가 있다. 또, 저항기의 저항치(R)를 이 저항기에 인가되는 직류 전압을 V로 하면, 이 저항기로 소산하는 전력(P)은

[수학식 1]

이다. 전력의 소산이 장시간에 걸쳐, 이 저항기의 온도가 상승하면, 저항치 (R)에 크게 된다.

이 저항기(R)가 크게 되었을때에 이 값을 실효적으로 작은값으로 제어하여서 큰 소산전력을 유지할 수가 있다. 즉, 인버어터 회로의 출력전압 및 저항기에 흐르는 전류를 감시하고 있어 인버어터회로의 출력전압이 크게 되어, 저항기에 흐르는 전류가 그것에 비례하여서 상승하고 있을때에는 저항기의 실효적인 저항치를 크게되도록 제어한다.

또, 출력전압이 변화하지 않음에도 불구하고, 저항기의 발열에 의해 전류치가 저하할때에는 저항기의 실효적인 저항치를 작게 되도록 제어한다.

열에 의한 영향을 취소하도록 저항기의 온도가 상승한 것은 저항기에 흐르는 전류치를 검출하고 있어, 이 전류치가 작게된 것에 의해 검출하는 구성이 가장 간단하다.

[실시예]

이하 본 발명의 일실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도는 이 실시예 장치의 전기적 구성을 표시하는 블록구성도이다. 제2도는 이 실시예장치에 사용된 장방형 다상유도기가 장착되는 위치를 표시하는 모식도이다. 제3도는 이 장방형 다상유도기의 기계적 구조를 표시하는 기계적 구성도로서 기관주축의 축심에 따르는 평면으로서 일부 판단하여서 표현되고 있다.

제4도는 제3도의 화살표 IV-IV 절단한 단면의 일부분을 표시하는 기계적 구성도이다. 도시하는 바와같이 회전자부의 요소를 플라이 휘일하우징에 부착한다. 이 회전기는 바구니형 다상유도기이므로, 회전자부의 구조는 극히 간단하며, 또 접동구조는 없다. 또, 종래 구조의 유도자형에 비하면 회전자부와 고정자부와의 사이의 자기저항의 크기는 제동성능에 크게 영향하지 않으므로, 틈새를 크게 잡을 수가 있다. 즉, 본 발명의 장치에서는 회전자부와 고정자부와의 사이의 틈새에 대한 공작정도는 유도자형 발전기에 비해 완만하다.

이 실시예장치의 전기적 구성을 제1도에 의거하여서 설명한다. 이 실시예 장치는 내연기관(1)에 그 회전자부가 직결된 바구니형 다상유도기(2)와 2차 전지회로(3)와, 이 2차 전지회로(3)의 직류전압을 장방형 다상유도기(2)의 축회전속도보다 낮은 회전속도의 회전자계를 유기(誘起)하는데에 적합한 주파수의 교류전압으로 변환하여서, 이를 장방형 다상유도기(2)에 주고, 또 장방형 다상유도기(2)로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 인버어터회로(4)와 이 인버어터회로 (4)의 교류측 전압의 주바수를 설정하는 제어신호를 생성하는 인버어터 제어회로 (5)를 구비한다. 이 인버어터제어회로(5)에는 자동차의 운전에 따라서, 운전자에 의해 제어지령을 발생하는 수단을 포함한다.

또, 장방형 다상유도기(2)에는 회전센서(6)가 부착되고 있어, 이 회전센서 (6)로부터의 신호는 틴버어터 제어회로(5)에 주어지고, 또한 2차 전지의 충전상태에 관한 2차 전지회로(3)로부터의 정보가 입력한다.

인버어터회로의 출력측에는 콘덴서(7) 및 반도체 스위치회로(12)가 접속되고, 이 반도체 스위치회로(12)를 개재하여서 저항이(11)가 접속된다. 이 저항기 (11)는 자동차에 큰 제동이 행해지고 회생할 수가 없을 정도의 과잉의 전기에너지가 발생한때에 이를 소산시키도록 구성되고 있다.

또한, 2차 전지회로(3) 및 반도체 스위치회로(12)에는 인버어터회로(4)의 출력전압을 검출하는 검출회로(13)가 접속되고, 저항기(11)에는 전류의 변화를 검출하는 전류검출기(15)가 구비된다. 이 전류검출회로(15)에는 그 검출신호에 따라서 반도체 스위치회로(12)를 제어하는 스위치제어회로(14)가 접속된다. 이 스위치제어회로(14)에는 검출회로(13)가 접속된다.

다음에 이 실시예 장치에 사용된 장방형 다상유도기(2)의 기계적 구조를 제2도 내지 제4도에 의거하여 설명한다.

이 장방형 다상유도기(2)는 제2도에 표시하는 바와같이 내연기관(1)과 변속기장치(30)와의 사이에 고착된 플라이 휘일장치(200)의 내부에 장착된다. 즉, 제3도에서 표시하는 바와같이 플라이휘일장치(200)의 플라이휘일 하우징(215) 및 (216 )으로 둘러싸인 공간에 스테이터침실(211)과 이 스테이터침실(211)의 코일홈에 삽입된 스테이터권선(212) 및 구출선(213)을 주된 요소로 하는 고정자부와 로우터철심(221)과 이 로우텅철심(221)의 코일홈에 삽입된 장방형 권선(222) 및 이 장방형 권선(222)의 엔드링(223)에 끼워 붙여진 유지환(有持環)(224)를 주요소로 하는 회전자부가 수용된다.

스테이터 철심(211)은 스테이터링(214)에 끼워 넣어지고, 이 스테이터링(214 )은 플라이휘일하우징(215) 및 (216)에 고착된다. 한편, 로우터철심(221)은 내연기관 (1)의 주축(226)에서 회전구동되는 플라이휘일(225)의 외연부 고착된다.

다음에 이 실시예 장치의 전기적 동작을 제1도에 의거하여 설명한다.

자동차에 탑재된 내연기관(1)의 주축에 의해 장방형 다상유도기(2)의 회전자부가 회전구동된다. 이 회전자계의 지니는 기계에너지를 방출 또는 흡수하여서 차량의 주행을 제동할때에 장방형 다상유도기(2)의 회전자계를 장방형 다상유도기(2)의 고정자권선에 유기시키는데에 적합한 주파수의 전압이 2차 전지회로(3)에서 인버어터회로( 4)를 경유하여서, 장방형 다상유도기(2)의 고정자권선에 인가된다. 이것에 의해, 회전계가 지닌 기계에너지가 전기에너지로 변환되고, 이 전기에너지가 2차 전지회로(3)에 충전된다.

인버터어터제어회로(5)는 인버어터회로(4)에 자동차의 운전에 따라서 제동의 정도를 제어하는 장치를 포함한다. 자동차의 운전에 수반하여, 일시적으로 큰 브레이크토오크를 발생시키는 경우에는 장방형 다상유도기(2)에서 발생하는 전기에너지를 모두 2차 전지회로(3)에 회생시키는 것은 곤란하며, 반도체 스위치회로(12)를 개재하여서 저항기(11)에 의해 열에너지로서 방산시킨다.

반도체 스위치회로(12)는 직류단자 전압을 감시하여서 이 단자전압이 소정치를 넘을때에 자동적으로 저항기(11)를 2차 전지회로(3)의 양단에 접속하는 회로를 포함한다.

제5도는 본 발명 실시예 장치의 또한 상세한 일예를 표시하는 전기회로도이다. 이 실시예에서는 장방형 다상유도기(2)는 3상이다. 2차 전지회로(3)와 이 장방형 다상유도기(2)와의 사이는 인버어터회로(4)에 의해 결합된다. 2차 전지회로(3)의 부단자( E₂)는 이 자동차의 공통전위에 접속된다.

이 인버어터회로(4)는 장방형 다상유도기(2)의 각상단자와 2차 전지회로(3)의 정 및 부의 단자와의 사이에 접속된 스위치소자(Q3),(Qb),(Qd),(Qe),(Qf)를 포함한다. 이 스위치소자(Qa),(Qb),(Qc),(Qd),(Qe),(Qf)는 각기 트랜지스터와 그 트랜지스터의 콜렉터 에이터간에 역방향으로 병렬 접속된 다이오우드와는 구성되고 있다.

또한, 이 인버어터회로(4)에는 상기 스위치소자(Qa),(Qb),(Qc),(Qd),(Qe), (Qf)의 제어전극에 개폐제어신호를 주는 개폐제어신호 발생회로(PWM)을 포함한다.

이 인버어터회로(4)는 본 발명의 시험을 하기 위해 자동차용으로 특별시 설계된 것이나, 이 기본적인 기술은 공지이다. 즉, 장방형 다상유도기의 회전자계를 그 회전자의 회전에 따른 제어하는 기술은 예컨데, 교류 엘리베이터 혹은 크레인등에 적응되고 있는 기술의 응용이다. 장방형 다상유도기(2) 또는 내연기관(1)에는 회전센서(6)가 부착되어서 그 주축의 회전을 전기적으로 검출한다.

이 회전센서(6)의 출력하는 펄스신호는 디지틀애널로그 변환회로(DA1)에 의해 회전속도를 나타내는 애널로그신호로 된다.

이 애널로그 신호는 연산증폭기(AMP)의 한편의 입력에 접속되고, 디지틀, 애널로그 변환회로(DA2)에서 발생되는 미끄럼양에 대응하는 제어기준과 그 극성에 응하여서 가산 혹은 감산된다. 이 연산증폭기(AMP)의 출력은 상술의 개폐제어신호발생회로( PWM)에 인버어터회로(4)의 출력주파수 제어신호로서 주어진다.

즉, 장방형 다상유도기(2), 회전센서(6), 디지틀·애널로그 변환회로(DA1), 연산증폭기(AMP) 및 인버어터회로(4)에 의해 부귀환 서어브제어루우프가 형성된다. 이 부귀환서어보제어루우프에 미끄럼양에 대응하는 제어기준이 가산되나, 이 미끄럼양을 발생하는 제어수단에 필요로 하는 신호에 대하여서 설명한다.

이 제어수단은 제5도의 좌하에 위치하는 각 회로에서 구성되고, 마이크로프로세서(CPU), 인터페이스회로(10), 토오크제어회로(Tq), 자동차의 가속페달에 연동하는 스위치(A1) 및 (A2), 동일하게 변속기의 뉴트럴을 표시하는 스위치(N1) 및 (N2), 동일하게 클러치 페달에 연동하는 스위치(Cl₁) 및 (Cl₂), 운전자에 의해 조작되는 제1스위치(S1), 운전자에 의해 조작되는 제2스위치(S2), 내연기관(1)의 시동 키이스위치와 연동하는 스위치(KS) 및 디지틀·애널로그 변환회로(DA2)를 포함한다. 스위치(S3)는 종래부터 설비되고 있는 배기브레이크 스위치이며, 배기브레이크회로(Ex)에 접속되고 있다.

제1스위치(S1)는 보조가속을 조작지시하는 스위치이며, 제2스위치(S2)는 전기제동을 조작지시하는 스위치이다. 이 제1스위치(S1) 및 제2스위치(S2)는 이 실시예에서는 제6도에 표시하는 바와같이 핸들의 축에 설비한 하나의 조작레버(1)로 조작될 수 있도록 설계되었다. 이 조작레버(1)는 OFF의 위치에서 스위치(S1) 및 (S2)가 다같이 열린 상태이며, 가속의 위치에 넣으면 스위치(S1)이 닫힌다.

또한, 제동의 위치에는 4개의 위치가 있어, 각기 스위치(S2)에 표시하는 복수의 접점이 순서로 닫히도록 구성되고 있다. 제동의 4개의 위치에서는 운전자가 전기제동의 정도를 조절할 수가 있다.

이 조작레버(1)를 가속의 위치에 넣었을때에는 그 가속의 정도는 가속페달의 밟는 양에 의해 결정되도록 가속 페달의 밟기 정보를 제5도의 단자(T1)에 주어서 토오크 제어회로(Tq)에서 인터페이스(10)에 신호를 송출하도록 구성되고 있다. 또, 인터페이스(10)에는 저항기(11)에 배치된 온도센서(H)로부터의 출력이 입력된다.

상기 장치에 대하여서 시험적으로 제작한 장치에서는 약 100마력을 넘는 제동력을 발생할 수가 있고, 구동력에 대하여서는 2차 전지회로의 성능에 따라서 수십마력의 얻어지고, 충분히 실용적인 장치를 설계하는 것이 가능한 것을 알았다.

이 실시예 장치에서는 장방형 다상유도기(2)의 회전자는 내연기관(1)의 플라이휘일에 장착되고, 그 플라이휘일하우징의 직경은 약 700mm이다.

상기 제5도에 표시하는 실시예장치의 제어계를 구성하는 부품중 대형의 것을 인버어터회로(4) 및 2차 전지회로(3)이다. 2차 전지회로(3)는 종래부터 자동차에 탑재되고, 있던 것과 동등 혹은 약간 대형의 것으로서 실용적으로 사용할 수가 있다. 인버터회로(4)에 대하여서는 스위치소자(Qa),(Qb),(Qc),(Qd),(Qe),(Qf)의 체적이 크나 시험적으로 제작된 장치는 약 150마력의 제동력을 발생하는 것에 대하여서 총용적이 약 80리터이며, 중형트럭의 차체하부에 충분히 배치될 수 있었다. 이 용적에 대하여서는 아직 여유가 있어, 그 소형화에 대하여서는 금후 또한 연구될 것이다.

예컨데, 인버어터회로(4)는 가동부분이 없는 정적인 전기부품에 의해 구성되고 있으므로 복수의 스위치소자(Qa),(Qb),(Qc),(Qd),(Qe),(Qf)를 한대의 자동차의 다른 위치에 분산하여서 배치하는 것이 가능하며, 이에 의해 각종의 자동차에 충분히 실용적인 형태의 것을 설계 제조하는 것이 가능하다.

또, 운전성능에 대하여서는 종래부터 사용되고 있는 배기브레이크의 운전조작과 크게 다른 것이 없이 충분히 실용적인 운전성능을 실현할 수 있는 것을 알았다.

본 발명의 장치는 회전기가 장방형 다상유도기이므로, 회전자부의 구조가 간단하며, 견고 또한 경량이며, 부러시동의 마찰부품은 일체 사용되지 않는다.

또, 회전자와 고정자와의 사이의 틈새에 대하여서는 상기 실시예에서는 종래의 유도자형의 것의 약 2배의 것을 제작하였으나, 시험을 행한 결과 하동의 문제가 없고 오히려 한층 큰 틈새를 설정하는 것이 가능하는 것을 알았다.

따라서, 제작시의 공작정도는 완화되고, 양산성이 뛰어나는 것을 알았다. 또, 회전자측에서 발생하는 자기음은 장방형인 탓으로 거의 없고, 고정자측의 소음도 종래의 티타아더에 비하여서 현저하게 낮다.

상기예에서는 장방형 다상유도기는 3상의 것이나, 일반적으로 다상의 것에 대하여서 동일하게 본 발명을 실시할 수가 있다. 상수를 크게하는 것에 의해 하나의 상당의 전류를 작게할 수가 있으므로 인버어터회로의 부품을 차량의 각부 공간으로 분산배치하는 소형 자동차에의 적용의 경우등에는 유리하게 된다.

다음에 인버어터회로(4)는 전기적 동작 및 제어에 대하여서 설명한다.

우선, 제동력을 회전계에 발생하는 경우에는 인버어터제어회로(5)는 회전센서( 6)에서 검출되는 장방형 다상유도기(2)의 회전자부의 회전속도보다 늦은 속도의 회전자계를 장방형 다상유도기(2)의 고정자부에 주도록 제어신호를 발생한다.

이때, 장방형 다상유도기(2)는 발전기로서 동작하고, 발전된 전기에너지는 인버어터회로(4)에 의해 직류에너지로 변환되어서, 2차 전지회로(3)에 충전전류로서 공급된다.

브레이크토오크가 크고 2차 전지회로(3)가 이 직류에너지를 흡수하지 못하는때에는 직류단자 전압이 소정치를 넘어서 상승하고, 반도체 스위치회로(12)가 이를 검출하여서 2차 전지회로(3)의 단자에 저항기(11)를 접속하도록 폐성된다.

한편, 구동력을 회전계에 부여하는 경우에는 인버어터제어회로(5)는 회전센서( 6)에서 검출되는 장방형 다상유도기(2)의 회전자부의 회전속도보다 큰 속도의 회전자계를 장방형 다상유도기(2)의 고정자부에 주도록 제어신호를 발생한다.

이때에는 2차 전지회로(3)에서 직류전류가 취출되고, 인버어터회로(4)에 의해 회전자계에 상응의 다상교류로 변환되어서 장방형 다상유도기(2)에 공급된다.

여기서, 회전자계의 회전속도와 축회전속도와의 차가 클수록 브레이크토오크 및 구동력은 크다. 이 실시예에서는 이차와 회전자계의 회전속도와의 비율, 즉 장방형 다상유도기(2)의 미끄럼이 거의 ±10%의 범위로 되도록 설정된다.

다음에 2차 전지회로에의 충전제어에 대하여서 설명한다.

인버어터회로(4)에는 장방형 다상유도기(2)의 고정자에 그 회전자의 회전에 대응하는 회전자계를 주기 위한 제어신호가 인버어터제어회로(5)에서 공급되고 있다.

이 인버어터 제어회로(5)에는, 회전센서(6)로부터의 회전정보가 입력하고, 또 2차 전지회로(3)의 충전상태에 관한 정보가 입력한다.

이 인버어터 제어회로(5)에는 마이크로프로세서를 포함한다. 또, 이 인버어터제어회로(5)에는 운전자의 조작에 의해 운전상황에 의해 변화하는 조작제어신호를 잡아넣는 수단을 포함한다.

인버어터회로(4)는 상기와 같이 직류측단자의 에너지를 교류측단자에 부여함과 동시에 교류측단자에 발생하는 에너지를 직류측단자에 부여할 수가 있다.

또한, 인버어터제어회로(5)의 제어에 의해 장방형 다상유도기(2)가 전동기로 되도록 회전자계의 회전속도를 제어하여서 장방형 다상유도기(2)의 회전축에 구동력을 주고, 내연기관(1)의 보조구동장치로서 동작시킬 수가 있다. 이때에는 2차 전지회로( 3)에 충전된 전기에너지가 사용된다.

2차 전지의 충전용량에 대하여서 언급하면, 종래 2차 전지의 충전은 내연기관에 연결된 발전기에 의해 그 내연기관이 회전하고 있는한 계속되고, 시동전동기의 운전 또는 각종의 의장장치의 운전에 의해 충전에너지가 사용되면, 가능한한 단시간에 정격충전용량 가득히의 충전상태에 달하도록 충전회로가 제어되고 있다.

그러나, 제동에 의해 발생하는 에너지를 전기에너지로서 2차 전지에 회생하고, 또 이 2차 전지에 충전된 에너지를 사용하여서, 자동차 주행의 보조동력으로 하는 기술하에서는 2차 전지를 향상 정격충전용량까지 충전시키고 있어서는 제동에 의해 발생하는 에너지를 효율적으로 회생시켜, 사용연료의 효율화를 도모할 수는 없다.

한편, 그 때문에 충전의 목표용량을 너무 낮게 설정하면 운전상황에 의해서 시동을 다수회 반복시키지 않으면 안되는 일이 발생한때 등에 충전된 에너지를 소비하고마는 상태가 생긴다.

이런일로 본 발명의 장치에서는 그 목표용량을 제동장치의 성능, 자동차의 운전상태, 2차 전지의 절대용량, 사용온도, 기타 각종의 조건에 의해 선택 설정하고, 2차 전지의 충전상태가 정상상태에 있어서, 그 정격충전용량보다 작은 소정의 목표용량으로 되도록 제어된다. 그 목표용량으로서는 50-70%가 적당하다.

이와같이 회생되고 충전된 전기에너지가 점차로 크게되고, 상기 소정의 목표치를 넘게되면, 운전자에 경보를 발생하여서 적극적으로 보조구동력을 사용하는 것을 촉구한다.

이에 의해 충전된 전기에너지는 장방형 다상유도기(2)에 부여되어서 동력을 발생하고, 유효하게 이용되는 것으로 본다. 2차 전지의 충전상태를 감시하고 인버어터 제어회로(5)에 전달하는 정보에 대하여서는 본 실시예에서는 2차 전지의 단자전압을 관측하고, 식별하는 방법을 사용하였다. 이 방법에 의하면, 정도가 낮으나 충전상태를 감시할 수가 있다.

또한, 정도를 향상하기 위해 2차 전지의 전해액의 비중을 감시하는 방법, 2차 전지의 충전 및 방전을 계측 적산하는 방법등이 있다.

충전용량이 소정의 목표치를 넘고 있을때에는 운전자에게 이를 경보하여서 보조구동력을 사용시켜 내연기관의 연료사용량을 저감시키는 방법외에 인버어터제어회로( 5)에 내장하는 마이크로 프로세서가 이정보를 잡아넣고, 운전자의 조작하는 가속페달의 밟기량에 대응시켜서 정상운전시에 자동적으로 장방형 다상유도기(2)를 전동기로서 동작시키는 방법을 사용하여도 좋다.

또한, 본 발명 실시예 장치의 전기제동 및 보조가속의 제어에 대하여서 설명한다.

제5도에 표시하는 바와같이 인버어터회로(4)의 직류측단자(E₁) 및 (E₂)에는 2차 전지회로(3), 저항기(11) 및 반도체 스위치회로(12)의 직렬회로가 접속된다. 이 반도체 스위치회로(12)의 제어전극에는 제어회로(CT₁)이 접속된다.

이 제어회로(CT₁)는 이 실시예에서는 상술의 마이크로프로세서(CPU)를 포함하는 제어계와는 독립시켜서, 단자(E₁) 및 (E₂)의 사이의 전압이 그 제어목표전압을 넘는 전압으로 되면 반도체 스위치회로(12)를 도통 상태로 전환하는 구성으로 되어 있다.

이 반도체 스위치회로(12)에 직렬로 접속된 저항기(11)에는 온도센서(H)가 배치되고 있어서, 그 센서 출력은 인터페이스회로(10)에 입력된다. 즉, 그 온도가 설정치를 넘을때에는 회전자계의 슬립양을 작게 하여서 브레이크토오크를 약하게 하도록 제어된다.

2차 전지회로(3)의 단자전압은 제어에 따라서 300V-600V로 된다. 이 실시예에서는 2차 전지의 전압을 종래부터 대형자동차에 사용되고 있는 24V로 하기 위해 제7도에 표시하는 회로를 사용하였다.

제7도에서 단자(E₁) 및 (E₂)는 제5도의 단자(E₁) 및 (E₂)에 접속된다.

이 단자(E₁) 및 (E₂)의 양단에는 콘덴서(C₁)가 접속된다. 2차 전기(B)는 그 정격전압이 24V이다. 이 2차 전지(B)의 양단에는 콘덴서(C₂)가 접속된다. 2차 전지 (B)의 정단자와 단자(E₁)과의 사이에는 원자로(L) 및 역류방지용 다이오우드(D₂)의 직렬회로가 접속된다.

이 원자로(L)과 다이오우드(D₂)의 접속점과 단자(E₂)와의 사이에 트랜지스터 (Q₂)의 콜렉터·이미터회로가 접속된다. 또, 다이오우드(D₂)와 병렬로 트랜지스터 (Q₃)의 콜렉터·이미터회로가 접속된다.

제7도는 하반부에 표시하는 바와같이 이 2차 전지회로(3)에는 2차의 비교회로 (CP₁),(CP₂) 및 제어회로(CT₂)를 구비하고, 트랜지스터(Q₂) 및 (Q₃)에 펄스를 공급한다. 트랜지스터(Q₂)는 장방형 다상유도기(2)가 전동기로서 동작할때에 사용한다.

트랜지스터(Q₃)는 장방형 다상유도기(2)가 발전기로서 동작할때에 사용한다. 제어회로(CT₂)에는 제5도에서 설명한 제1스위치(S₁) 및 제2스위치(S₂)의 동작정보가 입력한다. 즉, 제1스위치(S₁) 및 제2스위치(S₂)는 운전자에 의해 조작되고, 보조가속시에는 제1스위치(S₁)기 폐성하고, 전기제동시에는 제2스위치(S₂)가 폐성한다.

제1스위치(S₁)가 조작되고, 장방형 다상유도기(2)가 전동기로 될때에는 제어회로(CT₂)는 단자(Dr)를 선택한다.

트랜지스터(Q₂)의 제어입력단자(Dr)에 반복주기에 대하여서 극히 짧은 펄스를 주는 것에 의해, 원자로(L)의 양단에는 2차 전지회로(3)의 전압이 짧게 인가되고, 이어서 높은 전압이 발생한다.

이 원자로(L)의 양단 전압과 2차 전지회로(3)의 단자전압과의 가산전압이 다이오우드(D₂)를 개재하여서 콘덴서(C₁)의 양단에 충전된다. 이 콘덴서(C₁)의 양단 전압이 장방형 다상유도기(2)가 전동기로서 동작할 때의 직류 전원 전압으로 된다.

이 직류전원전압은 비교회로(CP₂)에 의해 기준전압(Er₂)과 비교되고, 규정의 전압으로 되도록 그 펄스폭 및 반복주기가 조절된다.

제2스위치(S₂)가 조작되고, 장방형 다상유도기(2)가 발전기로 될때에는 제어회로(CT₂)는 단자(Br)를 선택한다. 이때, 트랜지스터(Q₃)의 제어입력단자(Br)에 반복펄스가 주어지고, 트랜지스터(Q₃)는 간헐적으로 도통한다. 이에 의해 콘덴서(C₁)(단자 E₁및 E₂), 콘덴서(C₂)원자로(L) 및 트랜지스터(Q₃)의 폐루우프가 간헐적으로 폐성되고, 원자로(L)에 에너지가 축적된다. 이 원자로(L)의 단자전압이 2차 전지(B)의 단자전압보다 크게되면 원자로(L), 2차 전지(B), 및 다이오우드(D₃)에 폐루우프가 되어서 전류가 흐르고 2차 전지(B)가 충전된다.

이 2차 전지(B)의 단자전압, 즉 콘덴서(C₂)의 단자전압은 비교회로(CP₁)에 의해 기준전압(Er₁)에 대하여서 비교되고, 이 단자전압이 소정의 범위로 되도록 그 펄스폭 및 반주주기가 조정된다.

이 장치의 동작모우드는 대별하여서,

① 발전모우드

② 전동모우드

③ 정지모우드

의 3개의 모우드가 있다. ① 발전모우드에서는 장방형 다상유도기(2)는 발전기로서 동작하고, 이 모우드를 또한 상세히,

①a 제동모우드

①b 주행모우드

의 2개의 모우드로 구별할 수 있다. 이중 ①a 제동모우드는 장동차의 제동시의 모우드이며, 장방형 다상유도기(2)에서 큰 발전에너지가 발생하고, 그 에너지는 2차 전지(B)에 회생되나, 대부분은 저항기(11)에 의해 소산된다. 이 모우드에서는 장방형 다성유도기(2)에 주는 회전자계의 미끄럼을 부로 유지, 크게하도록 제어한다. 이 모우드는 제2스위치(S₂)를 폐성하는 것에 의해 제시된다. 제2스위치(S₂)의 스텝을 순차로 닫는 것에 의해 브레이크토오크를 발생하도록 제어된다.

상기 1ⓑ 주행모우드는 자동차의 정상 주행시의 모우드이며, 장방형 다상유도기 (2)에서 비교적 작은 발전 에너지가 발생하고, 2차 전지(B)를 연속적으로 완만하게 충전한다. 이 모우드에서는 장방형 다상유도기(2)에 주는 회전자계의 미끄럼을 부로 유지, 작게 하도록 제어한다.

이 모우드는 제1스위치 및 제2스위치 다같이 개방상태인 때에 자동적으로 이 모우드에 들어간다.

상기 ② 전동모우드에 대하여서는, 또한

②a 보조구동모우드

②b 시동모우드

로 구분될 수 있다. 이중 ②a 보조구동모우드는 지동차의 발전시 혹은 비탈길 올라갈때등 기관토오크를 필요로 할때에 내연기관(1)에 보조구동력을 주도록 장방형 다상유도기(2)는 전동기로서 동작한다.

이는 운전자가 제1스위치(S₁)를 조작하는 것에 의해서 가속패달의 밟는 양에 따라서 내연기관의 발생할 토오크의 일부를 이 전동기가 분담하도록 토오크 제어회로(T q)에서 발생하는 차에 따라서, 장방형 다상유도기(2)의 미끄럼 양을 제어하는 것에 의해 행해진다.

상기 ②b 시동모우드는 내연기관(1)이 정지하고 있는 상태에서 시동을 행하는 경우에 종래 직류의 시동전동기를 사용한 시동을 위한 회전력을 이 장방형 다상유도기( 2)에서 부여하는 것이다. 이 경우에는 장방형 다상유도기(2)에 예컨대 200rpm 전후의 완만한 회전자계를 부여한다.

이에 의해, 직류의 시동전동기, 피니언기어, 전지스위치등 시동을 위해서만 설비되어 있는 장치는 불필요로 된다. 이 장치는 상기 ① 발전모우드에서는 장방형 다상유도기(2)에 부의 미끄럼, 즉 회전지의 실제의 회전속도보다 작은 회전속도의 회전자계를 주도록 제어한다.

장방형 다상유도기(2)는 발전기로서 동작하고, 회전자계를 주기위한 전류는 각 스위치소자(Qa),(Qb),(Qc),(Qd),(Qe),(Qf)의 트랜지스터 부분을 통과하여서 장방형 다상유도기(2)에 공급되고, 장방형 다상유도기(2)에서 발전된 전기에너지는 각 스위치소자(Qa),(Qb),(Qc),(Qd),(Qe),(Qf)의 다이오우드의 부분을 통과하여서 2차 전지회로(3)에 회생된다. 큰 브레이크토오크를 일시적으로 작용시켜서, 발전에너지가 회생될 수 없을 정도로 큰 때에는 2차 전지회로(3)의 단자전압이 상승하고, 반도체 스위치회로(12)가 폐성되어서, 저항기(11)에 의해 열에너지로서 방산된다. 또한, 이 저항기(11)에 발생하는 열에너지가 연속적으로 큰치로 될때에는 온도센서(H)의 출력에 의해 회전자계의 미끄럼 양을 작게하여서, 제동력을 작게하고, 장치를 안전한 범위로 유지한다.

상기 ②의 전동모우드에서는 장방형 다상유도기(2)에 정의 미끄럼, 즉 장방형 다상유도기(2)의 회전지의 회전 속도보다 큰 회전속도의 회전자계를 준다.

이에 의해 장방형 다상유도기(2)는 전동기로서 동작하고, 직결된 내연기관(1)의 주측에 대하여서 회전력을 준다.

다음에 본 발명 실시예장치의 열에너지를 소산시키는 저항기(11)의 저항치의 제어에 대하여서 설명한다.

상기 실시예에 대하여서 각종의 시험을 행하였던바 자동차가 내연기관(1)의 회전속도의 큰 상태에서 본 장치를 제동모우드에 조작하고, 어느 회전속도를 넘으면 브레이크토오크가 급히 소실하는 것을 알았다.

발명자들을 이를 상세히 연구한바, 제동에 의해 발생한 발전에너지를 소산시키는 저항기(11)의 치를 선택하는 것에 의해 이 현상을 회피할 수가 있는 것을 알았다.

즉, 장방형 다상유도기가 발전기로서 동작하는 경우에 그 회전속도가 극히 큰 경우에 계자(界磁)약화역에 들어 전압 또는 주파수가 저하하고, 발전기의 출력이 저하한다. 따라서, 저항기(11)의 치를 작은 일정치대로 하여 두면, 그 소산전력(V²/R)이 발전기를 출력을 넘고 맡으므로, 이를 회피하기 위해 저항기(11)의 치를 제동시의 회전속도에 응하여서 변경하는 좋은 것을 알았다.

제8도는 이를 위한 실시예 회로이다. 제8도는 주축의 회전속도를 검출하여서 저항기(11)를 제어하는 회로예를 표시하는 블록구성도이다.

이는 전술의 실시예에 있어서의 인버어터회로(4)의 직류출력단자(E₁),(E₂) 사이에 저항치를 각각(R₁),(R₂),(R₃)로 전환할 수가 있는 개폐스위치(SW₁),(SW₂),(S W₃)를 설비한 저항기(11')를 구비하고, 개폐스위치(SW₁),(SW₂),(SW₃)에는 스위치 제어회로(14')가 접속되고, 이 제어회로(14')에는 검출회로(13)가 접속되고, 이 검출회로 (13)는 인버어터회로(4)의 출력에 접속된 것이다.

발명자들은 이 실시예에 의해 시험을 행하였던바, 스위치 제어회로(14')가 회전속도의 검출신호에 따라서 개폐스위치(SW₁),(SW₂),(SW₃)를 각기 전환 접속시켜서 회전속도에 응하여서 저항치를 제어하는 것에 의해 제동가능 범위를 확대할 수 있는 것을 알았다.

즉, 제9도 (a) 및 (b)는 회전속도에 대한 인버어터회로(4)의 출력전압 및 브레이크토오크의 관계를 표시한 것이나, 제9도(a)에 표시하는 바와같이 회전속도의 상승에 따라서 저항치를 (R₃),(R₂),(R₁)과 같이 증가시키는 것에 의해 인버어터출력전압을 거의 일정의 치로 보지하고, 브레이크토오크도 제9도(b)에 표시하는 바와같이 회전속도의 상승에 수반하여 약간 저하하는 것이나 실용상 필요로 하는 브레이크토오크를 얻을 수가 있다.

이와같이 하여서 광범위로 제동을 실행하는데는 저항치를 변경하지 않으면 안되는 것을 알았다.

발명자들은 이와같은 결과를 근거로 또한 검토를 하였던바 인버어터회로(4)로부터의 출력전압이 어느 치를 넘었을때에 스위치의 듀티비(스위치의 온 및 오프의 주기에 대한 온의 시간의 비)를 변화시켜서 반도체 스위치를 제어하는 것에 의해 저항기(1 1)의 실효적인 값을 변화시키는 방법에 의해 또한 좋은 결과가 얻어지는 것을 알았다.

제10도는 그 실시예의 구성을 표시하는 블록도이다.

이 제10도에서 단자(E₁) 및 (R₂)는 제5도의 단자(E₁) 및 (E₂)에 접속된다.

이 실시예 정치는 인버어터회로(4)의 단자(E₁) 및 (E₂)에 접속되는 콘덴서 (7)의 인버어터회로(4)를 개재하여서 장방형 다상유도기(2)의 고정자권선에 발생하는 전류가 공급되는 치의 작은 저항기(11)와 이 저항기(11) 및 인버어터회로(4)와의 사이에 접속되고, 회로의 개폐를 행하는 반도체 스위치회로(12)와 이 저항기(11)에 인버어터회로(4)에서 인가되는 전압을 검출하는 검출회로(13)와 회전센서(6)의 검출출력 및 검출회로(13)의 검출출력이 크게 됨에 따라서, 저항기(11)의 실효적인 값을 큰치로 제어하는 스위치 제어회로(14)와 저항기(11)에 배치되고, 전류의 변화를 검출하여서, 그 검출신호를 스위치 제어회로(14)에 송출하는 전류검출기(15)를 구비한다.

2차 전지회로(3)에는 2차 전지(31)와 원자로(32)와 반도체스위치(33)와 제어회로(34)를 포함한다.

이와같이 구성된 장치의 동작에 대하여서 설명한다.

우선, 인버어터회로(4)로부터의 출력전압을 검출하여서 저항기(11)을 제어하는 동작에 대하여서 설명한다.

내연기관(1)의 주축에 회전축이 결합된 장방형 다상유도기(2)의 고정자권선에 발전기로 되는 회전속도의 회전자계가 주어지면, 고정자권선에 교류전류가 발생하고 인버어터회로(4)에 의해 이 교류전류가 직류전류로 변환되어서 단자(E₁) 및 (E₂)로 전압이 인가된다.

검출회로(13)가 이 전압을 검출하여서 스위치 제어회로(14)에 송출한다.

스위치 제어회로(14)는 이 검출출력에 의해 그 검출출력이 소정의 치를 넘었을때에 스위치의 개폐제어신호를 반도체 스위치회로(12)에 주고, 저항기(11)의 온,오프를 제어하고, 저항의 실효적인 치가 큰 치로 되도록 제어한다.

제11도(a),(b),(c) 및 (d)는 내연기관(1)의 주축의 회전속도에 대한 인버어터회로(4)의 직류출력전압, 브레이크토오크, 듀티비 및 실효저항치의 관계를 표시한 것이다.

이 제11도에 표시하는 바와같이 내연기관(1)의 회전속도가 상승하여서 어느 일정회전속도(NC₁)에 달하면, 브레이크토오크는 제11도(b)의 파선에서 표시하는 바와같이 하강하기 시작한다.

회전속도가 이(NC₁)에 달하기 조금전의(N₂)로 되었을때에 제11도(a)에 표시하는 바와같이 검출회로(13)가 인버어터회로(4)의 이에 대응하는 출력전압(Ve)를 검출하고, 이 검출신호를 스위치제어회로(14)에 송출한다.

스위치 제어회로(12)에 온,오프지령을 주나 이 반도체 스위치회로(12)의 온,오프의 듀티비는 결과적으로 회전속도에 따른다. 제11도(c)에 표시하는 바와같이 듀티비가 작게 되도록 변화시킨 개폐제어신호가 반도체 스위치회로에 주어지는 것으로 된다.

반도체 스위치회로(12)는 이 개폐제어신호에 따라 개폐제어를 행하고, 제11도 (d)에 표시하는 바와같이 실효저항치를 상승시킨다.

즉, 회전속도의 큰 영역에서의 발전기와 부하와의 꼭맞춤을 좋게 하고, 브레이크토오크의 큰 회전 속도의 범의를 넓혀서, 자동차용 발전 브레이크로서 실용에 견디는 것으로 할 수가 있다.

또한, 실제에는 인버어터직류전압의 검출출력만에 의해 제어를 행하면 응답지연이 생기기 때문에 내연기관(1)의 회전속도를 회전센서(6)에 의해 검출하여서, 이 검출신호에 의해서 보조제어, 즉 회전속도에 응하여서 제11도(c)에 표시하는 듀티비제어를 사전에 실시하고, 이 패턴제어에 있어서의 벗어남을 상기의 온,오프제어로 보정하는 것을 행하는 것에 의해, 또한 광범위에 걸쳐서 안정한 브레이크토오크를 얻는 것이 가능으로 된다.

각종의 시험의 결과 또한 별도의 문제가 있는 것이 발견되었다. 그것은 상술의 문제보다 경미한 문제이나, 전기제동을 장시간 계속하여서 행하면, 저항기(11)의 온도가 상승하고, 그 저항치가 점차로 크게되고, 브레이크토오크가 작게되고마는 문제이다. 이는 본질적으로는 저항기(11)로서 온도계수의 작은 것을 사용하는 것에 의해 해결될 수 있으나, 실용적인 저항기로서는 온도계수의 작은 소자가 안가로 얻어지지 않는다.

이를 해결하기 위해 상술한 회로를 이용하여서 장시간 계속하여서 제동을 행하는 경우에 저항기(11)의 실효적인 치를 작은치로 제어하는 것이 좋다.

이 제어에는 저항기(11)에 유입하는 전류를 검출하고 있어서, 직류전압에 대하여서, 이 전류가 작게 되었을때에 저항기(11)의 실효적인 치를 변경하는 방법, 저항기( 11)에 온도센서를 설비하여 두고, 이 센서출례에 따라서 저항기(11)의 실효적인 치를 변경하는 방법등이 시도되었다. 즉, 브레이크가 계속되고 이 전력의 소산이 장시간에 걸치면 저항치(11)의 온도가 상승한다.

전류검출기(15)가 이 저항기(11)의 온도상승을 전류치로서 검출하고, 이 검출출력을 스위치제어회로(14)에 송출한다. 스위치제어회로(14)는 이 검출출력에 따라서 반도체 스위치회로(12)에 듀티비를 변화시킨 개폐제어신호를 주고, 저항기(11)의 실효적인 치가 작게 되도록 제어한다.

제12도(a)는 온도에 대한 저항치의 관계, (b)는 온도에 대한 듀티비의 관계, (c)는 듀티비에 대한 실효저항의 관계를 표시한 도이다.

저항기(11)의 온도가 상승하면, 제12도(a)의 파선에서 표시하는 바와같이 저항치는 상승하고, 저항치(11)에서 열에너지로서 소산시키는 전력량은 저하한다.

한편, 동도(b)에 표시하는 바와같이 온도의 상승에 수반하여서 듀티비는 크게 되도록 제어한다.

이에 의해, 동도(c)에 표시하는 바와같이 듀티비가 증가하면 실효저항은 저하한다.

그러므로, 저항기(11)의 온도상승을 그것에 상당하는 전기신호로서 전류검출기 (15)에 의해 검출하고, 스위치 제어회로(14)에 그 검출신호를 송출하여서 이 검출출력에 따라서 반도체스위치회로(12)에 듀티브를 증대시키는 개폐제어신호를 주고, 제12도(a)의 실선에서 표시하는 바와같이 저항치를 실효적으로 작은 치로 되도록 제어한다.

이에 의해 큰 소산전력을 장시간 유지시켜서 브레이크토오크를 지속할 수가 있다.

또, 저항기(11)의 온도상승을 전기신호로서 검출하여서 인버어터회로(4)를 제어하여도 좋고, 그 동작에 대하여서 다음에 설명한다.

제1도에 있어서, 내연기관(1)의 주축에 회전축이 결합된 장방형 다상유도기(2)의 고정자권선에 발전기로 되는 회전속도의 회전자계가 주어지면, 고정자권선에 교류전류가 직류전류로 변환되어서, 저항기(11)에 인가되고 전력이 소산된다.

이 전력의 소산이 장시간에 걸치면 저항기(11)의 온도가 상술한다. 전류검출기 (15)가 이 저항치(11)의 온도상승을 전류치로서 검출하고, 이 검출출력을 인버어터제어회로(5)에 송출한다.

인버어터제어회로(5)는 이 검출출력에 따라서 장방형 다상유도기(2)에 주는 전류의 펄스폭을 제어하거나, 또는 회전자계의 회전속도를 제어하는 가에 의해 회전자계를 인버어터회로의 직류전압이 크게 되도록 제어한다.

제13도(a),(b),(c)는 저항기(11)의 온도상승에 대한 저항치(R), 소산전력(P) , 발생전압(V), 과의 관계를 표시한 것이다.

제13도(a)와 같이 저항기(11)의 온도가 상승하면 저항치(R)는 증가하고, 소산전력(P)은 동도(b)에 파선으로 표시하는 바와같이 저하한다.

그러므로 저항기(11)의 온도상승을 이에 상당하는 전기신호로서 전류검출기 (15)가 검출하고, 인버어터제어회로(5)에 의해 인버어터회로(4)의 발생전압을 동도 (c)에 표시하는 바와같이 온도에 상승하여서 상승시키는 것에 의해 동도(b)에 실선으로 표시하는 바와같이 큰 소산전력을 유지할 수가 있다.

상기 이외의 구성 및 동작에 대하여서는 제1도 및 제5도에 의거하여서 설명한 것과 동일하므로 반복 설명하는 것은 생략한다.

이상 설명한 바와같이 저항기(11)의 치를 제어하는데는 몇가지의 요인이 있어, 제10도에 표시하는 스위치제어회로(14)는 복수의 요인에 대하여서 적절한 저항치 제어를 행하는 것이 필요로 된다. 이 제어의 일례로서 제14도에 스위치 제어회로(14)의 제어모델도를 표시한다.

이 스위치 제어회로(14)는 실제에는 프로그램 제어회로에 의해 실현되나, 그 제어내용을 모델도로서 V시하면, 주제어계는 입력하는 직류전압(VDC)를 콤파레이터에 의해 감시하고, 이 전압이 일정의 치(전술의 VC에 상당한다)를 넘으면 직류전압(VDC )가 (VC)에 일치하도록 개폐제어신호를 발생한다.

한편, 제1의 부제어계로서 입력하는 회전속도를 감시하고, 자장(自藏)하는 테이블에 비추어서 이 회전속도가 일정의 값(전술의 NC₂에 상당한다)에 달하였을 때에 개폐제어신호를 발생하도록 제어하는 계(系)를 설비한다. 상기 주제어계와 상기 부제어계는 논리적회로에 의해 결합한다.

또한 제어요인으로서 저항기(11)의 온도상승에 대응하는 제어가 있어, 이는 제2의 부제어계로서 저항기(11)에 설비한 도의의 온도센서로부터의 입력 또는 저항기(11)의 전류검출의 어느것인가에 의해 제어신호를 발생하고, 이를 직류전압(VD C)의 감시압력에 가산하고, 혹은 상기 제1의 부제어계의 제어출력을 보정하는 방법에 의해 실현하였다.

이상 설명한 바와같은 동작을 행하기 위해 제5도에 표시하는 마이크로프로세서 (CPU)에는 제15도-제18도에 플로우챠아트로서 표시하는 프로그램을 설정한다.

제15도는 제동모우드, 제16도는 주행모우드, 제17도는 보조구동모우드, 제18도는 시동모우드의 제어의 흐름을 표시하는 플로우챠아트이다.

또한, 제15도-제18도에 있어서는 저항의 변화를 보상하는 센서나 전류센서에 의해 제어는 생략하고 있다.

이와같이 본 발명은 내연기관(1)의 주축의 회전속도 및 인버어터회로(4)로부터의 출력전압을 검출하고, 이 검출출력에 의해 반도체 스위치회로(12)에 주는 개폐제어신호의 듀티비를 변화시켜서 광범위에 걸쳐서 브레이크토오크를 유지할 수 있도록 하고, 또 전력의 소산이 장시간에 걸쳐서 저항기(11)의 온도가 상승한 때에는 온도변화에 상당하는 전류치를 검출하여서 이 검출출력에 의해 반도체스위치회로(12)에는 주는 개폐제어신호의 듀티비를 변화시켜서, 장시간에 걸쳐서 브레이크토오크를 유지할 수 있도록 하고, 전압 및 전류를 검출하는 것에 의한 제어의 조화를 취할 수가 있도록 한 것이다.

상술한 본 발명 실시예장치는 장방형 다상유도기(2)의 회전지부가 내연기관 (1)의 주축에 끼워 넣어진 플라이휘일에 장착되고 고정자부가 플라이휘일하우징의 내측에 장차된 구조의 것이나, 장방형 다상유도기(2)의 장착위치는 반드시 플라이휘일 및 플라이휘일하우징에 한정되는 것은 아니다. 그 몇가지의 실시예를 다음에 표시한다.

제19도는 장방형 다상유도기(2)가 내연기관(1)의 전단에 장착된 구조를 표시한 것으로서, 종래의 새시에 실장할 수 없는 결점이 있으나, 클랭크축의 복귀진동에 저항하고, 감쇄시키기기 위해 크랭크 토오쇼날댐퍼를 불필요로 하는 이점을 지니고 있다.

제20도는 장방형 다상유도기(2)가 변속기장치(300)의 후부에 장착된 구조를 표시한 것으로서, 도의의 클러치 및 변속기장치(300)에 의해 이탈되는 일이 있어, 내연기관(1)과 일체적이 아니나, 차량의 회전과 일체적으로 내연기관(1)과 떨어져도 제동을 걸수가 있는 이점이 있다.

또, 제2도는 장방형 다상유도기(2)가 리어액슬(40)의 입구부에 장착된 구조를 표시한 것으로서, 제20도에 표시한 실시예와 동일하게 도외의 클러치 및 변속기장치( 300)에 의해 이탈되는 일이 있어, 내연기관(1)과 일체적이 아니나, 내연기관 (1)의 부착구조는 종래 장치와 단순히 프로펠러 샤프트의 길이만을 변경하는 이외에 전적으로 같으며, 변경을 요하지 않는다. 이 때문에 사용차에 대한 추가 탑재가 용이한 점을 지니고 있다.

또한, 제22도는 장방형 다상유도기(2)가 변속기장치(300) 및 리어액슬(40)간의 프로펠러 샤프트(30)에 장착된 구조를 표시한 것으로서 제20도 및 제21도에 표시한 실시예와 동일하게 도외의 클러치 및 변속장치(300)에 의해 떼어지는 일이 있어, 내연기관(1)과 일체적이 아니나, 스페이스펙터가 좋고, 대형의 회전기를 부착할 수가 있는 이점을 지니고 있다.

이와같이 장방형 다상유도기(2)의 장착위치가 바뀌어도 그 구성 및 동작은 상술한 내용과 전적으로 같으며, 동일의 효과를 얻을 수가 있다.

본 발명은 종래의 와전류 방식에 의한 리터어더나 유도자형 발전기에 비해, 장방형 다상유도기를 사용하는 것에 의해 구조가 소형, 견고하며 저소음이며, 또한 자기누설의 영향이 없고, 강력한 제동력을 얻을 수가 있다.

또한, 고정자 철심과 회전지철심과의 틈새를 크게 잡을 수 있으므로 제조를 위한 공작정도가 완만하게 되어, 양산에 적합한 전기제동장치를 실현할 수가 있다.

본 발명 장치는 대형자동차를 비롯하여 중형 또는 소형의 자동차에 널리 이용될 수 있다.

또한, 본 발명 장치는 장방형 다상유도기의 회전자계의 회전속도에 상응한 주파수를 출력할 수 있는 주파수 조정범위를 지니는 인버어터수단과 제동시에 일시적으로 과잉으로 발생하는 전기에너지를 열에너지로서, 소산시키는 저항기를 구비하는 것에 의해 제동시의 과잉의 전기에너지를 저항기에서 소산시켜서 높은 제동력을 유지할 수가 있다.

또한 낮은 코스트로 보조적인 구동수단으로서 동작시킬 수가 있어, 제동에 의해 발생하는 에너지를 잘 회생시킬 수가 있다. 이에 의해 자동차의 주행연료소비량을 작게할 수가 있다.

또한, 본 발명에서는 회전속도의 넓은 범위에 걸쳐서, 또 장시간에 걸쳐서 큰 브레이크토오크를 유효하게 발생시키는 실용적인 형태를 얻을 수가 있다.

Claims (24)

1. 자동차의 차축을 구동하는 내연기관의 주축에 연결된 회전기를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치에 있어서, 상기 주축과 상기 회전기의 회전축은 고정적으로 직결되고, 상기 회전기는 장방형 다상유도기이며 이 장방형 다상유도기에 회전자계를 주는 전기적 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 장방형 다상유도기의 회전지부가 내연기관의 주축에 끼워 넣어진 플라이휘일에 장착된 구조인 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 장방형 다상유도기의 교정자부가 내연기관의 플라이휘일하우징의 내측에 장착된 구조인 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
4. 제1항에 있어서, 2차 전지를 포함하는 직류전원과 이 직류전원에서 공급되는 전류에 의해 상기 장방형 다상유도기에 회전자계를 주는 인버어터회로를 구비하고, 상기 인버어터회로는 상기 장방형 다상유도기의 회전속도를 초과하여서 회전하는 회전자계의 회전속도에 상응하는 주파수 및 이 회전속도와 같은 방향에서 이 회전속도 이하에서 회전하는 회전자계의 회전속도에 상응의 주파수를 출력할 수 있는 주파수 조정범위를 지니는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
5. 제4항에 있어서, 인버어터수단은 장방형 다상유도기의 각 상단자와 직류전원의 정부단자와의 사이에 접속되고, 트랜지스터 및 다이오우드의 병렬 접속회로를 포함하는 복합형의 스위치소자를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
6. 제4항에 있어서, 장방형 다상유도기의 회전속도정보를 전기신호로서 검출하는 회전센서와, 자도차의 운전에 수반하여 제어기준을 발생하는 제어수단과, 이 제어기준과 상기 회전속도 정보를 가산하여서 스위치 소자에 주는 개폐제어신호를 발생하는 가산제어회로와 직류전원의 양단에 접속된 스위치회로 및 치의 작은 저항기의 직렬회로를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
7. 제6항에 있어서, 제어기준을 주는 제어수단은 운전자에 의해 조작되고, 보조가속을 지시하는 제1스위치와 운전자에 의해 조작되고, 보조제동을 지시하는 제2스위치와 상기 제1스위치 및 제2스위치의 조작에 의해 장방형 다상유도기에 정부의 다른 미끄럼을 주기위한 제어기준을 발생하는 프로그램제어회로를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
8. 제6항에 있어서, 제어기준을 주는 제어수단에는 내연기관의 시동키이스위치의 조작정보를 입력하는 회로를 구비하고, 프로그램회로는 이 조작정보에 의해 장방형 다상유도기에 내연기관의 시동에 적하한 회전자계를 주는 제어기준을 발생하는 수단을 포함하는 전기제동 및 보조가속장치.
9. 제6항에 있어서, 직류전원은 이 직류전원의 제어전압보다 낮은 정격전압의 2차 전지와 이 2차 전지에 접속된 원자로형의 승압회로 및 강압회로를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
10. 제6항에 있어서, 스위치회로는 직류전원의 단자전압이 그 제어전압을 넘는 소정전압에 달할때에 자동적으로 폐성하는 회로수단을 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
11. 제4항에 있어서, 2차 전지의 충전상태를 그 정격충전 용량보다 작은 소정의 목표 용량으로 유지하든 수단을 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
12. 제4항에 있어서, 소정의 목표용량은 정격충전용량의 50% 내지 70%인 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
13. 제6항에 있어서, 주축의 회전속도에 상응하는 전기신호를 검출하는 검출회로와 이 검출회로의 검출출력이 표시하는 회전속도가 크게됨에 따라서 저항기의 실효적인 치로 제어하는 제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
14. 제13항에 있어서, 제어회로는 상기 저항기에 직렬로 접속된 반도체 스위치회로와 이 반도체스위치회로에 주기적인 개폐제어신호를 주는 스위치제어회로를 구비하고, 이 스위치제어회로는 상기 검출출력에 따라서 이 개폐제어신호의 듀티비를 변화시키는 회로를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
15. 제14항에 있어서, 검출회로는 주축의 회전속도에 상응하는 전기신호로서 저항기에 인가되는 전압 또는 저항기 및 반도체 스위치 회로의 직렬회로의 단자전압을 검출하는 회로를 포함하는 전기제동 및 보조가속장치.
16. 제13항 내지 15항에 있어서, 제어회로는 검출회로의 검출출력의 치에 응하여서 저항기의 실효적인 치를 큰치로 하는 구성인 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
17. 제6항에 있어서, 저항기의 온도에 상응하는 전기신호를 검출하는 검출회로와 이 검출회로의 검출출력에 따라서 상기 저항기의 온도가 높게되면, 상기 저항기의 실효적인 치를 작은 치로 제어하는 제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
18. 제17항에 있어서, 제어회로는 저항기에 직렬로 접속된 반도체 스위치회로와 이 반도체스위치회로에 주기적인 개폐 제어신호를 주는 스위치 제어회로를 구비하고, 이 스위치제어회로는 검출출력에 따라서 이 개폐제어신호의 듀티비를 변화시키는 회로를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
19. 제18항에 있어서, 검출회로는 저항기의 온도에 상당하는 전기신호로서 저항기를 통과하는 전류치의 변화를 검출하는 회로를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
20. 제17항 내지 제19항에 있어서, 스위치제어회로는 검출회로의 검출출력이 소정의 치를 넘었을때에 한해 저항기의 실효적인 치를 제어하는 수단을 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
21. 제6항에 있어서, 저항기의 온도에 상당하는 전기신호를 검출하는 검출회로와 이 검출회로의 검출출력에 따라서 인버어터회로의 직류전압이 크게 되도록 제어하는 제어수단과 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
22. 제21항에 있어서, 직류전압에 크게 되도록 제어하는 제어수단은 장방형 다상유도기에 주는 전류의 펄스폭을 제어하는 수단을 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
23. 제21항에 있어서, 직류전압이 크게되도록 제어하는 제어수단은 장방형 다상유도기에 주는 회전자계의 회전속도를 제어하는 수단을 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.
24. 자동차의 차축을 구동하는 내연기관의 주축에 결합된 회전기를 포함하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치에 있어서, 상기 회전기는 장방형 다상유도기이며, 이 장방형 다상유도기에 회전자계를 주는 전기적수단을 구비하고, 상기 장방형 다상유도기를 변속기장치와 리어액슬과의 사이의 구동축에 직결된 것을 특징으로 하는 자동차의 전기제동 및 보조가속장치.

Images