WO2010067985A2

WO2010067985A2 - 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차

Info

Publication number: WO2010067985A2
Application number: PCT/KR2009/007210
Authority: WO
Inventors: 김규하; 정용호
Original assignee: 주식회사 탑알앤디
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2010-06-17
Also published as: CN102292237A; WO2010067985A3

Abstract

본 발명은 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개 이상의 구동모터부터 출력되는 회전동력을 차동장치를 이용하여 하나의 회전동력으로 결합하여 출력함으로써 소형의 구동모터를 이용하면서도 높은 출력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 평지 주행과 같이 부하가 적은 경우에는 구동모터 중 일부만을 작동시키고 경사로나 험로 주행과 같이 큰 부하가 걸려 속도가 떨어지는 경우에는 나머지 구동모터를 작동시켜 차동장치로 결합함으로써 부하의 변동에 따라 차량의 주행에 필요한 출력이 출력되도록 부하의 변동에 따라 구동모터의 구동을 제어함으로써 충전된 전력의 소모를 최소화시킬 수 있는 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 회전력을 발생시켜 제1입력축으로 출력하는 제1구동모터와, 회전력을 발생시켜 제2입력축으로 출력하는 제2구동모터와, 상기 제1입력축의 회전력과 제2입력축의 회전력을 입력받아 하나의 출력축으로 회전력을 출력하는 차동결합부가 포함되어 구성된 구동장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

다중 구동모터를 구비한 전기 자동차

본 발명은 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개 이상의 구동모터부터 출력되는 회전동력을 차동장치를 이용하여 하나의 회전동력으로 결합하여 출력함으로써 소형의 구동모터를 이용하면서도 높은 출력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 평지 주행과 같이 부하가 적은 경우에는 구동모터 중 일부만을 작동시키고 경사로나 험로 주행과 같이 큰 부하가 걸려 속도가 떨어지는 경우에는 나머지 구동모터를 작동시켜 차동장치로 결합함으로써 부하의 변동에 따라 차량의 주행에 필요한 출력이 출력되도록 부하의 변동에 따라 구동모터의 구동을 제어함으로써 충전된 전력의 소모를 최소화시킬 수 있는 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차에 관한 것이다.

최근 사용의 편리성 및 환경친화적인 이유로 전기 모터를 이용하여 동력을 얻는 경우가 연료를 연소시켜 동력을 얻는 엔진을 사용하는 경우보다 많다.

그런데, 전기 모터를 이용하는 경우 큰 부하에 대하여도 충분한 출력을 갖도록 구성되는데 그 경우에는 불필요한 동력의 낭비가 많아 충전된 전력이 빨리 소진되어 운행 시간이 짧은 문제점을 갖는다.

예를 들면 전기 자동차의 경우 구동을 위해서 충분한 구동력이 필요한데 이를 위해서는 그에 따른 적절한 규모의 모터가 사용되어야 하며, 통상 큰 출력을 얻기 위해서는 대형 모터가 사용된다.

그런데, 대형 모터는 작은 규모의 모터에 비하여 가격이 매우 비싸고, 중량이 많이 나가는 단점을 가질 뿐만 아니라 저속 운전이나 부하가 적은 운전에 있어서도 큰 규모의 모터 전체를 작동시킴으로써 불필요한 동력이 낭비되고 결과적으로 충전된 전력이 빨리 소진되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 2개 이상의 구동모터부터 출력되는 회전동력을 차동장치를 이용하여 하나의 회전동력으로 결합하여 출력함으로써 소형의 구동모터를 이용하면서도 높은 출력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 평지 주행과 같이 부하가 적은 경우에는 구동모터 중 일부만을 작동시키고 경사로나 험로 주행과 같이 큰 부하가 걸려 속도가 떨어지는 경우에는 나머지 구동모터를 작동시켜 차동장치로 결합함으로써 부하의 변동에 따라 차량의 주행에 필요한 출력이 출력되도록 부하의 변동에 따라 구동모터의 구동을 제어함으로써 충전된 전력의 소모를 최소화시킬 수 있는 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차를 제공하기 위한 것이다.

아울러, 본 발명의 부가적인 목적은 수상주행장치가 구비되어 육상뿐만 아니라 수상에서도 주행이 가능한 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 회전력을 발생시켜 제1입력축으로 출력하는 제1구동모터와, 회전력을 발생시켜 제2입력축으로 출력하는 제2구동모터와, 상기 제1입력축의 회전력과 제2입력축의 회전력을 입력받아 하나의 출력축으로 회전력을 출력하는 차동결합부가 포함되어 구성된 구동장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 상기 구동장치의 제1구동모터 및 제2구동모터의 회전을 제어하기 위한 제어장치가 더 구비되고, 상기 제어장치는 제1구동모터 또는 제2구동모터 중 어느 하나의 구동시 그 구동되는 구동모터의 출력 토크 대비 따른 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 구동모터를 기동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 상기 바퀴는 전후에 적어도 2열 이상이 구비되고, 상기 구동장치는 복수개가 구비되어 각각 다른 열의 바퀴로 동력을 출력하도록 연결되며, 상기 복수의 구동장치 각각에 구비된 제1구동모터 및 제2구동모터의 회전을 제어하기 위한 제어장치가 더 구비되고, 상기 제어장치는 상기 구동장치 중 어느 하나의 구동시 그 구동장치의 출력 토크 대비 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 다른 구동장치를 기동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 상기 차체는 수상에서 활수가 가능한 차체이고, 수상 주행을 위한 수상주행장치가 더 구비되며, 상기 수상주행장치는, 차체의 후미 좌우에 구비된 좌측 및 우측 수중모터와, 상기 좌측 및 우측 수중모터 각각의 회전축에 연결된 스크류와, 상기 수중모터를 상하로 승하강시키기 위한 승강수단이 구비되어 구성되고, 상기 승강수단은 육상주행 선택시 상기 수중모터를 상방으로 상승시키고, 수상주행 선택시 상기 수중모터가 수면 아래에 위치되게 수중모터를 하강시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 상기 승강수단은, 하단에 상기 수중모터가 연결되고 상기 차체에 상하로 슬라이딩이동되게 지지된 슬라이드바와, 상기 슬라이드바를 상하로 이동시키기 위한 직선운동기가 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는, 상기 슬라이드바의 상단부에는 수스크류가 형성되고, 상기 직선운동기는, 중앙에 상기 수스크류에 체결되는 암스크류가 형성되어 회전되는 회전자와, 상기 회전자의 외측을 둘러싸게 구비되어 상기 회전자와 함께 상기 회전자의 회전력을 발생시키는 고정자가 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는 2개 이상의 구동모터부터 출력되는 회전동력을 차동장치를 이용하여 하나의 회전동력으로 결합하여 출력함으로써 소형의 구동모터를 이용하면서도 높은 출력을 얻을 수 있는 장점을 갖는다.

아울러, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는 평지 주행과 같이 부하가 적은 경우에는 구동모터 중 일부만을 작동시키고 경사로나 험로 주행과 같이 큰 부하가 걸려 속도가 떨어지는 경우에는 나머지 구동모터를 작동시켜 차동장치로 결합함으로써 부하의 변동에 따라 차량의 주행에 필요한 출력이 출력되도록 부하의 변동에 따라 구동모터의 구동을 제어함으로써 충전된 전력의 소모를 최소화시킬 수 있는 장점을 갖는다.

아울러, 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는 수상주행장치가 구비되어 육상뿐만 아니라 수상에서도 주행이 가능한 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 사시도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 사시도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 배면도

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 측면도

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차의 수상추진장치의 승강 작동을 개념적으로 도시한 측면도

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차의 제어장치를 개념적으로 도시한 블럭도

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차의 구동장치를 개념적으로 도시한 구성도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

10 차체

20,20' 제1 및 제2 구동장치

21,22 제1 및 제2구동모터

S1,S2 제1 및 제2입력축

23 차동결합부

231 차동사이드기어

232 차동피니언기어

233 차동케이스

234 링기어

235 종동피니언기어

S3 출력축

24 트랜스미션부

S4 구동축

25 차동분배부

251 구동피니언기어

252 링기어

253 차동케이스

254 차동피니언기어

255 차동사이드기어

S5,S6 휠축

30 현가장치

40 조향장치

41 조향핸들

50a,50b,50c,50d 바퀴

60 수상주행장치

61 수중모터

62 스크류

63 승강수단

631 슬라이드바

632 승강모터

70 제어장치

71 바퀴회전수감지센서

72 가속 페달

73 브레이크 페달

74 주행모드 선택 스위치

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 보다 상세하게 설명하기로 한다. 특히, 이하에서는 육상에서 뿐만 아니라 수상에서도 주행이 가능한 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 배면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차의 수상추진장치의 승강 작동을 개념적으로 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차의 제어부를 개념적으로 도시한 블럭도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차의 구동장치를 개념적으로 도시한 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차는, 차체(10), 제1 및 제2구동장치(20,20'), 현가장치(30), 조향장치(40), 바퀴(50a,50b,50c,50d), 수상주행장치(60) 및 제어장치(70)를 포함하여 구성된다.

상기 차체(10)는 차량의 골격을 형성하기 위한 것으로, 본 발명은 수상에서의 활수(滑水)를 위해 저면이 선박의 저면 형상으로 형성되어 수밀되는 구조를 갖는다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 차체(10)의 내부에는 탑승자가 앉기 위한 좌석(11)이 구비되고, 전방에는 차량의 운전 및 제어를 위한 계기판 및 조작 스위치류가 구비된 조작패널(12)이 구비된다. 한편, 상기 차체(10)의 양측에는 탑승자가 승하차시 밟고 올라설 수 있는 답판(13)이 구비된다. 상기 활수용 차체(10)에는 육상 주행을 위한 바퀴(50a,50b,50c,50d)가 좌우에 4열이 구비되고, 수상 주행을 위한 수상주행장치(60)가 후미에 구비된다.

상기 제1 및 제2구동장치(20,20')는 상기 바퀴(50a,50b,50c,50d)를 회전구동시키기 위한 구동력을 발생시켜 바퀴로 전달하기 위한 구성이다. 도면에 도시된 실시예는 밧데리(도면에 미도시)에 충전된 전력을 이용하여 제1 및 제2구동장치(20,20') 각각에 구비된 제1 및 제2구동모터(21,22)로부터 회전력을 얻는 전기 자동차 방식에 관한 것으로, 본 발명은 제2구동장치(20')가 보조적으로 구비되어 제1구동장치(20)에 의한 출력 대비 부하가 큰 경우 제2구동장치(20')로부터 출력을 얻도록 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 제1구동장치(20)는 전방 2열의 바퀴(50a,50b)에 연결되고, 제2구동장치(20')는 후방 2열의 바퀴(50c,50d)에 연결되어 평지 주행과 같이 부하가 크지 않은 경우에는 제1구동장치(20)의 출력으로 주행을 하도록 하고, 험로나 경사로와 같이 부하가 미리 정해진 조건보다 큰 경우에는 제1구동장치(20)와 동시에 제2구동장치(20')를 구동시켜 출력을 증가시키는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 부하에 대응하여 제1구동장치(20) 및 제2구동장치(20')를 연동시켜 작동시키는 제어는 제어장치(70)에 의해 이루어지는데, 상기 제어장치(70)는 제1구동장치(20)의 구동시 그 제1구동장치(20)의 출력 토크 대비 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 구동장치, 즉 제2구동장치(20')를 작동시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 상기 제어장치(70)는 가속페달(72)의 가속신호에 따라 상기 제1구동장치(20)에 구되된 구동모터(21,22)을 작동시키는데, 부하가 커서 가속페달(72)의 가속신호 대비 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우 상기 제어장치(70)는 상기 제2구동장치(20')에 구비된 구동모터가 기동되도록 제어하게 된다. 도면에는 차량의 속도를 바퀴의 회전수를 감지하여 속도신호를 송출하는 바퀴회전수감지센서(71)에 의해 산출한다. 도 6은 상기와 같이 작동되는 제어장치(70)와 제1 및 제2구동장치(20,20')의 연결을 도시한 것이다.

상기 제1 및 제2 구동장치(20,20')의 동력은 4열의 바퀴(50a,50b,50c,50d)로 전달되는데, 제2구동장치(20')는 제1구동장치(20)와 대동소이하므로 이하에서는 도 7에 도시된 제1구동장치(20)에서 전방 2열의 바퀴(50a,50b)로 전달되는 부분만으로 제1 및 제2구동장치(20,20')를 설명하기로 한다. 상기 제1구동장치(20)는 좌,우에 구비된 바퀴로 연결되는 좌우 휠축(S5,S6)으로 연결되는데, 그 좌측 및 우측 휠축(S5,S6) 각각에는 전방 2열의 바퀴(50a,50b)의 제동을 위한 좌측 및 우측 제동수단(26,26)가 구비된다. 상기 제1구동장치(20)는 제동수단(26)을 거쳐 전방 2열의 바퀴(50a,50b) 중 후방에 위치된 바퀴(50b)에 연결되며, 체인전동수단(C)에 의해 전방 2열의 바퀴(50a,50b) 중 전방에 위치된 바퀴(50a)의 휠축(S7)으로 연결된다. 정지를 위하여 운전자가 브레이크 페달(73)을 밟으면 상기 좌측 및 우측 제동수단(26)은 동시에 작동되며, 조향을 위하여 운전자가 조향핸들(41)을 좌우로 회전시키면 상기 좌측 및 우측 제동수단(26) 중 좌측 또는 우측 만이 작동되어 스키드 조향된다.

도 7은 제1구동장치(20)의 구성을 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 상기 제1구동장치(20)는 2개의 구동모터(21,22)와, 상기 2개의 구동모터(21,22)로부터 출력된 2개의 출력을 하나의 출력으로 결합하여 출력하도록 차동장치로 구성된 차동결합부(23)가 구비된 것을 특징으로 한다. 이에 따라 본 발명의 일실시예에 따른 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)를 소형화시키면서도 충분한 출력을 얻을 수 있게 될 뿐만 아니라 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)의 출력을 조합하여 다양한 크기의 출력을 얻을 수 있게 된다.

도면을 참조하면, 제1 및 제2구동모터(21,22), 제1 및 제2입력축(S1,S2), 차동결합부(23) 및 출력축(S3)으로 구성된 출력측으로부터 출력된 회전력은 자동차의 주행을 위하여 트랜스미션부(24), 구동축(S4), 차동분배부(25), 제1 및 제2휠축(S5,S6)으로 구성된 전달측을 통해 전방 2열의 바퀴(50a,50b)로 전달된다.

우선 제1 및 제2구동모터(21,22), 제1 및 제2입력축(S1,S2), 차동결합부(23) 및 출력축(S3)으로 구성된 출력측을 상세하게 설명하기로 한다.

상기 제1구동모터(1) 및 제2구동모터(2)는 각각 전력을 공급받아 기계적 회전력을 발생시키는 구성으로 각각 제1입력축(S1) 및 제2입력축(S2)으로 회전력을 출력한다. 상기 제1구동모터(21) 및 제2구동모터(22)는 상기 차동결합부(23)를 중심으로 좌우에 대칭적으로 배치되어 상기 차동결합부(23)의 좌우로 대칭적으로 연결된 제1입력축(S1) 및 제2입력축(S2)에 연결된다.

상기 차동결합부(23)은 상기 제1입력축(S1) 및 제2입력축(S2)을 통해 입력되는 상기 제1구동모터(21) 및 제2구동모터(22)의 출력을 하나로 결합하여 출력축(S3)으로 출력하기 위한 것이다.

이론적으로 동일한 전력이 공급되도록 제어거나 동일한 출력을 갖도록 제어된다면 동일한 사양의 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)의 출력은 동일하지만 실제의 경우 마찰이나 손실 등으로 출력에는 차이가 발생되고 동일한 출력이 이루어지도록 제어하는 것은 현실적으로 어렵다. 따라서 상기 차동결합부(23)로 입력되는 제1구동모터(21) 및 제2구동모터(22)의 출력에는 차이가 발생된다. 또한, 부하가 적은 경우에 동시에 2개의 구동모터를 구동시키는 것은 전력을 낭비하는 원인이다. 따라서 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)의 출력을 달리하여 그 서로 다른 출력을 하나의 출력으로 결합하여 다양한 크기의 출력을 조합한다면 주행조건에 따라 적절한 출력을 확보할 수 있게 된다. 예를 들면 제1구동모터(21)의 출력과 제2구동모터(22)의 출력을 2:1로 하여 그 출력을 하나로 합하여 3으로 출력할 수 있는데, 상기와 같이 제1구동모터(1)와 제2구동모터(2)의 출력을 달리하여 결합함으로써 평지나 경사지의 주행에 따라 적절한 출력의 조합을 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 상기 차동결합부(23)가 상기와 같이 속도나 토크에 있어 서로 차이를 갖는 제1구동모터(21) 및 제2구동모터(22)의 출력을 하나의 출력으로 결합하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

도면에는 상기 차동결합부(23)가 헬리컬 기어 타입의 차동장치로 구성된 예가 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 종류의 차동장치로 구성되어 질 수 있다. 다만 이하에서는 도면에 도시된 것을 참조하여 본 발명에 따른 차동결합부(23)를 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 상기 차동결합부(23)는 차동케이스(233)에 회전가능하게 지지되어 각각 상기 제1 및 제2입력축(S1,S2)에 연결된 한 쌍의 차동사이드기어(31,31')와, 상기 차동사이드기어(31,31') 사이에서 그 차동사이드기어(231,231')와 치합되어 상기 차동케이스(233)에 회전가능하게 지지된 한 쌍의 차동피니언기어(232,232')와, 상기 차동케이스(233)과 일체로 회전되도록 구비된 링기어(234)와, 상기 링기어(234)에 치합되어 출력축(S3)에 연결된 종동피니언기어(235)를 포함하여 구성된다. 상기 차동결합부(23)는 입력되는 하나의 출력을 양 축으로 분배하여 출력하는 통상의 차동장치(이하의 차동분배부에 해당)와는 그 입력과 출력이 바뀐 구조이므로 그 작동에 대하여는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기와 같이 2개의 제1 및 제2구동모터(21,22)로부터 발생된 출력을 차동결합부(23)가 하나의 출력으로 결합되어 출력축(S3)으로 출력되며, 상기 출력측으로부터 출력된 출력은 트랜스미션부(24), 구동축(S4), 차동분배부(25), 제1 및 제2휠축(S5,S6)을 통하여 양측 바퀴(50a,50b)로 전달된다.

상기 트랜스미션부(24)는 상기 출력축(S3)의 회전력을 입력받아 이를 감속(또는 증속)시키거나 회전방향을 전환하여 구동축(S4)로 출력하기 위한 구성이다.

상기 차동분배부(25)는 상기 트랜스미션부(24)로부터 출력되어 상기 구동축(S4)을 통해 입력된 회전력을 양측 바퀴(50a,50b)에 분배되어 출력되도록 하기 위한 차동장치이다. 도면을 참조하면, 상기 차동분배부(25)는 상기 구동축(S4)에 연결된 구동피니언기어(251)와, 상기 구동피니언기어(251)과 치합되어 차동케이스(253)과 일체로 회전되도록 구비된 링기어(252)와, 상기 차동케이스(253)에 회전가능하게 지지된 한 쌍의 차동피니언기어(254,254')와, 상기 차동피니언기어(254,254') 사이에서 그 차동피니언기어(254,254')와 치합되어 상기 차동케이스(253)에 회전가능하게 지지되며 각각 상기 제1 및 제2휠축(S5,S6)에 연결된 한 쌍의 차동사이드드기어(255,255')를 포함하여 구성된다.

상기 제1 및 제2휠축(S5,S6) 각각에 연결된 바퀴(50a,50b)는 상기 차동분배부(25)에 의해 분배된 회전력을 전달받아 회전된다.

상기와 같은 부하에 대응하여 제1구동장치(20)의 제1구동모터(21) 및 제2구동모터(22)을 연동시켜 작동시키는 제어는 제어장치(70)에 의해 이루어지는데, 상기 제어장치(70)는 제1구동모터(21)의 구동시 그 제1구동모터(21)의 출력 토크 대비 따른 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 구동모터, 즉 제2구동모터(22)를 기동시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 상기 제어장치(70)는 가속페달(72)의 가속신호에 따라 상기 제1구동모터(21)을 작동시키는데, 부하가 커서 가속페달(72)의 가속신호 대비 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우 상기 제어장치(70)는 상기 제2구동모터(22)가 기동되도록 제어하게 된다. 도면에는 차량의 속도를 바퀴의 회전수를 감지하여 속도신호를 송출하는 바퀴회전수감지센서(71)에 의해 산출하는 실시예가 도시되어 있다.

상기 현가장치(30)는 바퀴(50a,50b,50c,50d)가 지지되고, 지면으로부터 가해지는 충격을 흡수하고 진동을 감쇄시키기 위한 구성으로 본 발명에서는 트레일링 아암 형식으로 구성되는데, 이에 대하여는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 조향장치(40)는 육상주행 및 수상주행에서 조향을 위한 것으로 운전자가 좌우로 회전시킬 수 있는 조향핸들(41)이 운전석에 구비된다.

육상주행에서 상기 조향장치(40)는 좌측 및 우측 바퀴의 회전을 제동하여 방향을 전환하는 스키드 조향 방식으로 작동된다. 상기 조향장치(40)는 상기 조향핸들(41)의 좌우 회전에 대응하여 상기 좌측 및 우측 제동수단(26) 중 일측을 제동시킴으로써 조향을 하게 된다. 본 발명에 따른 조향을 상세하게 설명하면, 좌측 바퀴 및 우측 바퀴의 회전을 제동하기 위한 좌측 및 우측 제동수단(26)이 구비되는데, 상기 조향장치(40)는 조향핸들(41)의 좌우 회전에 대응하여 상기 좌측 및 우측 제동수단(26)의 어느 하나를 제동작동시킴으로써 스키드(Skid) 조향을 하게 된다. 예를 들면, 상기 조향장치(40)는 조향핸들(41)의 회전에 따라 상기 좌측 및 우측 제동수단(26)을 작동시키도록 당겨지고 풀어지는 당김케이블(도면에 미도시)이 조향핸들(41)과 제동수단(26) 사이에 연결되어 상기 조향핸들(41)을 좌측 방향으로 회전시키면 좌측 제동수단에 연결된 당김케이블이 좌측 제동수단를 작동시킴으로써 좌측열의 바퀴의 회전이 제동되어 지면과 미끌어지면서 좌측 방향으로 차량이 좌측 방향으로 선회되게 된다. 본 발명은 조향핸들의 회전에는 익숙하지만 스키드 조향에 익숙하지 않은 운전자가 상기와 같이 조향핸들(41)을 회전시킴으로써 좌측 및 우측 제동수단(26)의 제동을 제어하여 일반적인 차량의 조향과 같은 방법으로 운전을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 조향장치(40)는 상기 조향핸들(41)의 회전에 대응되는 조향신호를 제어장치(70)로 송출하고, 상기 제어장치(70)는 상기 조향신호에 따라 제동신호를 발생시켜 상기 제동수단(26)으로 송출하여 제동수단(26)를 작동시켜 스키드 조향이 이루어지도록 구성되어 질 수 있다.

한편, 수상주행에서 상기 조향장치(40)는 상기 조향핸들(41)의 좌우 회전에 대응하여 상기 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b)의 회전수를 조절함으로써 수상에서의 조향이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 수상주행장치(60)는 수상 주행을 위한 추진력을 발생시키기 위한 것으로, 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b)와, 상기 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b)에 연결된 스크류(62a,62b) 및 상기 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b)를 상하방향으로 승하강시키기 위한 승강수단(63)을 포함하여 구성된다. 상기 수상주행장치(60)는 수상주행 모드가 선택된 경우에 작동된다. 도면을 참조하면, 본 발명은 추진을 위한 회전력을 발생시키기 위한 모터가 수중으로 위치되는 수중모터를 이용함으로써 수상주행장치를 간단하게 구성한 것을 특징으로 한다. 상기 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b)는 차체(10)의 후미 좌우 각각에 구비된다. 상기 스크류(62a,62b)는 상기 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b) 각각의 회전축에 연결되어 회전되어 추진력을 발생시킨다. 상기 승강수단(63)은 상기 좌측 및 우측 수중모터(61a,61b)를 상하로 승하강시키기 위한 것으로, 육상주행 선택시 상기 수중모터(61a,61b)를 상방으로 상승시키고, 수상주행 선택시 상기 수중모터(61a,61b)가 수면 아래에 위치되게 수중모터(61a,61b)를 하강시킨다. 도면을 참조하면, 상기 승강수단(63)은 하단에 상기 수중모터(61a,61b)가 연결되고 상기 차체(10)에 상하방향(E)로 슬라이딩이동되게 지지된 슬라이드바(631)와, 상기 슬라이드바(631)를 상하로 이동시키기 위한 직선운동기(632)가 구비되어 구성되는데, 상기 슬라이드바(631)의 상단부에는 수스크류가 형성되고, 상기 직선운동기(632)는 중앙에 상기 수스크류에 체결되는 암스크류가 형성되어 회전되는 회전자(632b)와, 상기 회전자(632b)의 외측을 둘러싸게 구비되어 상기 회전자(632b)와 함께 상기 회전자(632b)의 회전력을 발생시키는 고정자(632a)가 구비되어 구성된다.

상기 제어장치(70)는 차량의 운전을 제어하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 제어장치(70)는 주행모드 선택 스위치(74)에 의해 육상주행 모드와 수상주행 모드가 선택되며 그에 따라 육상주행 및 수상주행을 하도록 상기 제1 및 제2 구동장치(20,20') 및 좌우측 수중모터(61a,61b)의 작동을 제어한다. 상술한 바와 같이 상기 제어장치(70)는 육상주행 모드가 선택된 경우 상기 수중모터(61a,61b)를 상방으로 상승시키고, 수상주행 모드가 선택된 경우 상기 수중모터(61a,61b)가 수면 아래에 위치되게 수중모터(61a,61b)를 하강시킨다. 또한, 상기 제어장치(70)는 운전자의 가속페달(72)의 조작에 따른 가속신호를 입력받아 그에 따른 상기 제1 및 제2 구동장치(20,20')의 제1 및 제2구동모터(21,21')의 출력 및 좌우측 수중모터(61a,61b)의 출력을 조절하여 속도를 제어한다. 또한, 상술한 바와 같이 상기 제어장치(70)는 육상주행에서 제1구동모터(21)만으로 차량을 주행시키고 차량이 험로나 경사로 등에서 부하가 커져 그 제1구동모터(21)의 출력 토크 대비 따른 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 구동모터, 즉 제2구동모터(21')를 기동시키도록 제어하게 된다. 즉, 상기 제어장치(70)는 가속페달(72)의 가속신호에 따라 상기 제1구동모터(21)을 작동시키고, 부하가 커서 가속페달(72)의 가속신호 대비 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우 상기 제2구동모터(21')가 기동되도록 제어하게 된다. 상기 제어장치(70)는 바퀴회전수감지센서(71)로부터 차량의 속도신호를 수신받아 제1구동모터(21)와 제2구동모터(21')의 연동 구동을 제어하게 된다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

상기와 같은 구조를 같는 본 발명은 부하의 변동에 따라 차량의 주행에 필요한 출력이 출력되도록 부하의 변동에 따라 구동모터의 구동을 제어함으로써 충전된 전력의 소모를 최소화시킬 수 있는 다중 구동모터를 구비한 전기 자동차를 제공한다.

Claims

회전력을 발생시켜 제1입력축으로 출력하는 제1구동모터와,

회전력을 발생시켜 제2입력축으로 출력하는 제2구동모터와,

상기 제1입력축의 회전력과 제2입력축의 회전력을 입력받아 하나의 출력축으로 회전력을 출력하는 차동결합부가 포함되어 구성된 구동장치가 구비된 것을 특징으로 하는 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차.
제1항에 있어서,

상기 구동장치의 제1구동모터 및 제2구동모터의 회전을 제어하기 위한 제어장치가 더 구비되고,

상기 제어장치는 제1구동모터 또는 제2구동모터 중 어느 하나의 구동시 그 구동되는 구동모터의 출력 토크 대비 따른 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 구동모터를 기동시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
제1항에 있어서,

상기 바퀴는 전후에 적어도 2열 이상이 구비되고,

상기 구동장치는 복수개가 구비되어 각각 다른 열의 바퀴로 동력을 출력하도록 연결되며,

상기 복수의 구동장치 각각에 구비된 제1구동모터 및 제2구동모터의 회전을 제어하기 위한 제어장치가 더 구비되고,

상기 제어장치는 상기 구동장치 중 어느 하나의 구동시 그 구동장치의 출력 토크 대비 차량의 속도가 미리 설정된 이하인 경우에 나머지 다른 구동장치를 기동시키는 것을 특징으로 하는 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 차체는 수상에서 활수가 가능한 차체이고,

수상 주행을 위한 수상주행장치가 더 구비되며,

상기 수상주행장치는, 차체의 후미 좌우에 구비된 좌측 및 우측 수중모터와, 상기 좌측 및 우측 수중모터 각각의 회전축에 연결된 스크류와, 상기 수중모터를 상하로 승하강시키기 위한 승강수단이 구비되어 구성되고,

상기 승강수단은 육상주행 선택시 상기 수중모터를 상방으로 상승시키고, 수상주행 선택시 상기 수중모터가 수면 아래에 위치되게 수중모터를 하강시키는 것을 특징으로 하는 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차.
제4항에 있어서,

상기 승강수단은, 하단에 상기 수중모터가 연결되고 상기 차체에 상하로 슬라이딩이동되게 지지된 슬라이드바와, 상기 슬라이드바를 상하로 이동시키기 위한 직선운동기가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차.
제5항에 있어서,

상기 슬라이드바의 상단부에는 수스크류가 형성되고,

상기 직선운동기는, 중앙에 상기 수스크류에 체결되는 암스크류가 형성되어 회전되는 회전자와, 상기 회전자의 외측을 둘러싸게 구비되어 상기 회전자와 함께 상기 회전자의 회전력을 발생시키는 고정자가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 다중 구동모터가 구비된 전기 자동차.