(57)【要約】車両用電気駆動システム。前記駆動システムは、前記車両の少なくとも一つの車輪に電気モーターを含み、前記電気モーターは前記車両の前記車輪に関連するブレーキディスクの回転トルクを誘導するよう適合された電界源から構成される。他の形状では、車両の車輪にトルクを与える方法が提供され、前記車輪は機械的に関連するブレーキディスクロータを有し、前記方法は前記ロータをモーターロータとして利用し、それによって前記ロータはディスクブレーキおよびモーターロータの二重機能を実行する。【選択図】図２
2009515499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動システムは、車両の車輪それぞれに電気モーターを含み、前記電気モーターはそれぞれ、それぞれの前記車両の車輪のブレーキディスクに回転トルクを与えるよう適合される、車両用の電気駆動システム。
【請求項２】
前記モーターはそれぞれ対の電磁石コイルから構成され、対応する前記対のコイルのうち一つは前記車輪のブレーキディスクの反対側に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電磁石コイルは可変周波数の三位相交流電流が提供され、前記交流電流はバッテリー電源からインバータを経由して提供される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
電気モーターはそれぞれ、マイクロプロセッサ制御のインバータによって前記三位相交流電流を個別に供給される、請求項１から３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項５】
前記ブレーキディスクはディスクブレーキシステムの標準のブレーキディスクであり、前記ブレーキディスクは前記車両の車輪それぞれのハブに取り付けられる、請求項１から４のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項６】
前記ブレーキディスクは、かご形を形成する半径方向の範囲内に含有された銅またはアルミニウムラダーバーのトロイダル積層核から構成される、請求項１から４のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項７】
前記対のコイルは直列または並列に接続され、前記コイルは同じ相に三位相交流電流が供給される、請求項２から６のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項８】
前記対のコイルは三対のコイルであり、前記コイルは前記ブレーキディスクの孤の範囲内に設置される、請求項２から７のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項９】
前記モーターは標準の油圧ディスクブレーキキャリパーに交換できるよう適合された、請求項１から８のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１０】
前記モーターは前記油圧ディスクブレーキキャリパーの容量と同等であり、前記モーターは前記油圧ディスクブレーキキャリパーの取り付け位置に取り付けるよう適合された、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記車両のそれぞれの回転速度および方向は、前記可変の周波数および前記三位相交流電流の相の機能を持つ、請求項３から１０のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１２】
前記モーターの回転トルクの方向は、前記三位相交流電流の二つの相が第一位相構成に配置されるとき、前記車両を第一前進方向に促す、請求項３から１１のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１３】
前記モーターの回転トルクの前記方向は、前記三位相交流電流の二つの相が第二位相構成に配置されるとき、逆転される、請求項３から１２のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１４】
前記車両の制動は、前記可変の周波数が前記回転速度と同等周波数より少なくなるときに誘導される、請求項１１から１３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１５】
前記制動は前記バッテリー電源を再充電するよう適合されて再生できる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
第一の可変の制動力は、前記回転方向が前記相と同等で、しかし前記可変周波数が前記車輪の前記回転速度に同等と０Ｈｚの間であるとき、前記ブレーキディスクに適用される、請求項１１から１５のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１７】
第二の可変の制動力は、前記回転方向が前記二つの相の配置によって示されたものと反対であるとき、および前記可変周波数が０Ｈｚより大きくなるとき、前記ブレーキディスクに適用される、請求項１１から１６のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１８】
前記第一の可変の制動力および前記第二の可変の制動力は、前記車両のブレーキペダルに接続されたポテンショメーターを通して制御される、請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項１９】
車輪それぞれの前記回転速度はセンサーによって監視される、請求項１１から１８のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２０】
前記マイクロプロセッサはそれぞれ、前記センサーが異種の回転速度を記録するとき、前記第二の可変の制動力にアンチロックブレーキング特性を適用するよう適合された、請求項１７から１９のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２１】
前記車両のステアリング角度はセンサーによって監視される、請求項１から２０のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２２】
前記マイクロプロセッサはそれぞれ、それぞれの車輪の回転速度および前記ステアリング角度を監視するセンサーからの入力機能として、前記車両の相対する側の車輪に異なる回転トルクを適用するよう適合された、請求項１９から２１のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２３】
前記ブレーキディスクに可変周波数三位相交流電流を適用することによって、回転トルクを車両のブレーキディスクに提供する、方法。
【請求項２４】
前記可変の三位相交流電流は、前記ブレーキディスクそれぞれに取り付けられたコイルに提供される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記可変の三位相交流電流は、マイクロプロセッサ制御のＩＧＢＴインバータを経由してバッテリー電源から提供される、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記電気モーターは回生制動を提供するよう適合され、前記回生制動は前記バッテリー電源を充電するよう適合された、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法は、
前記車輪それぞれの回転速度を監視、
前記回転速度の機能としてブレーキディスクへの回転トルク入力を変更、
のステップを含む、請求項２３から２６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２８】
車両の車輪にトルクを与え、前記車輪は機械的に関連するブレーキディスクロータを有し、前記方法は前記ロータをモーターロータとして使用し、それによって前記ロータはディスクブレーキおよびモーターロータの二重機能を実行することから構成される、方法。
【請求項２９】
前記駆動システムは前記車両の少なくとも一つの車輪に電気モーターを含み、前記電気モーターは前記車両の前記車輪に関連するブレーキディスクの回転トルクを誘導するよう適合された電界電源から構成される、車両の電気駆動システム。
【請求項３０】
前記モーターは対の電磁石コイルを形成する電界電源を含み、前記対の電磁石コイルの対応する一つは、前記車輪の前記ブレーキディスクの反対側に配置される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記電磁石コイルは可変周波数の交流電流が備わり、前記交流電流はバッテリー電源からインバータを経由して提供される、請求項２９または３０に記載のシステム。
【請求項３２】
請求項２９に記載され、および上文に添付の図に示された参照とともに詳細に記述された、車両の駆動システム。
【請求項３３】
請求項２８に記載され、および上文に添付の図に示された参照とともに詳細に記述された、駆動車輪のトルクを誘導する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電気駆動システム、より詳細には、統合駆動、回生制動、および操縦系統に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部燃焼エンジンに大きく頼る輸送システムの代わりになるものの探求は、電気自動車およびハイブリッド車への新たな関心に見られる。車両使用のために適用される電気モーターの構造は多く知られているが、しかし、一つ以上のモーターと供車間で、専用の駆動系が頻繁に要求される。
【０００３】
既知のシステムの他の欠点は、アンチロックブレーキング、トラクションコントロール、クルーズコントロールなど、近代的で安全、および便利な車両コントロールの様相を組み込んだ統合システムは、通常提供されないことである。
【０００４】
本発明の目的は、上記のいくつかの欠点を検討または改善することである。
【０００５】
注意：
１．“構成する”（およびその文法的な変化形）という語は、本明細書の中で“有する”または“含まれる”の意味を含んで使用され、および“その構成のみ”を排他的に意味するものではない。
２．上記の本発明の背景技術の考察は、本文中で考察されたいずれの情報も、先行技術またはいずれの国の同業者に共通する一般的な知識の一部であることの承認ではない。
【発明の開示】
【０００６】
従って、本発明の一つの広義の形状では、車両の電気駆動システムが提供される。前記駆動システムは、少なくとも一つの前記車両の車輪の電気モーターを含み、前記電気モーターは、前記車両の車輪に関連するブレーキディスクの回転トルクを誘導するのに適合される電界源から構成される。
【０００７】
前記モーターは、対の電磁石コイルの形状の電界源を含み、対応する前記対のコイルはそれぞれ、前記車輪の前記ブレーキディスクの相対する側に配置されることが好ましい。
【０００８】
前記電磁石コイルは可変周波数交流電流が備わり、前記交流電流は、バッテリー電源からインバータを経由して提供されることが好ましい。
【０００９】
従って、さらに広義の本発明の形状では、車両の電気駆動システムが提供され、前記駆動システムは前記車両の車輪のそれぞれに電気モーターを含み、前記電気モーターはそれぞれ、前記車両の車輪それぞれのブレーキディスクに回転トルクを提供するのに適合される。
【００１０】
前記モーターはそれぞれ対の電磁石コイルの電界源を含み、対応する前記対のコイルはそれぞれ、前記車輪の前記ブレーキディスクの相対する側に配置されることが好ましい。
【００１１】
前記電磁石コイルは可変周波数の三位相の交流電流が備わり、前記交流電流はバッテリー電源からのインバータを経由して提供されることが好ましい。
【００１２】
電気モーターはそれぞれ、マイクロプロセッサ制御のインバータによって、前記可変周波数の三位相の交流電流が個別に提供されることが好ましい。
【００１３】
前記ブレーキディスクは、好ましくはディスクブレーキシステムの標準ブレーキディスクであり、前記ブレーキディスクは前記車両のそれぞれの車輪のハブに取り付けられる。
【００１４】
前記ブレーキディスクは、かご形を形成する半径範囲を含む、銅またはアルミニウムのラダーバーを有するトロイダル積層核から構成されることが好ましい。
【００１５】
前記対のコイルは直列または並列で接続され、前記コイルは同じ相に前記三位相の交流電流が提供されることが好ましい。
【００１６】
前記対のコイルは、好ましくは三つの対のコイルから構成され、前記コイルは前記ブレーキディスクの孤内に配置される。
【００１７】
前記モーターは標準の油圧ディスクブレーキキャリパーを交換するのに適合されることが好ましい。
【００１８】
前記モーターは、好ましくは前記油圧ディスクブレーキキャリパーと同様の容量であり、前記モーターは前記油圧ディスクブレーキキャリパーの取り付け部分に取り付けるよう適合される。
【００１９】
前記車輪の回転速度および方向は、前記可変周波数および三位相の交流電流の機能であることが好ましい。
【００２０】
前記モーターの回転トルクの方向は、前記三位相の交流電流の二つの位相が第一相の構造に配されるとき、車両を第一前進方向に促すことが好ましい。
【００２１】
前記モーターの前記車輪の回転速度および方向は、前記三位相の交流電流の前記二つの相が第一相の構造に配されるとき、反転されることが好ましい。
【００２２】
前記車両の制動は、前記可変周波数が前記回転速度と同等周波数より少なくなるときに誘導されることが好ましい。
【００２３】
前記制動は、前記バッテリー電源を再充電するのに適合された再生式であることが好ましい。
【００２４】
第一可変制動力は、前記回転方向が前記相と同等である一方、しかし前記可変周波数は前記車輪の前記回転速度に同等と０Ｈｚの間である、前記ブレーキディスクに適合されることが好ましい。
【００２５】
第二の可変制動力は、前記回転方向が前記二つの相の配置によって示された物と反対になるとき、および前記可変周波数が０Ｈｚより大きくなるとき、前記ブレーキディスクに適用されることが好ましい。
【００２６】
前記第一可変制動力および前記第二可変制動力は、前記車両のブレーキペダルに接続されたポテンショメーターにより制御されることが好ましい。
【００２７】
それぞれの車輪の前記回転速度は、センサーによって監視されることが好ましい。
【００２８】
前記マイクロプロセッサはそれぞれ、前記センサーが異種の回転速度を記録するとき、アンチロックブレーキ特性を前記第二可変制動力に適用するよう適合されることが好ましい。
【００２９】
前記車両のステアリング角度はセンサーによって監視されることが好ましい。
【００３０】
前記マイクロプロセッサはそれぞれ、それぞれの車輪の回転速度および前記ステアリング角度を監視するセンサーからの入力機能として、前記車両の相対する側の車輪に異なる回転トルクを適用するのに適合されることが好ましい。
【００３１】
さらに本発明の広義の形状では、トルクを車両の車輪に与える方法が提供される。前記車輪は機械的に関与するブレーキディスクロータを有し、前記方法は、前記ロータをモーターロータとして利用し、それによって前記ロータはディスクブレーキおよびモーターロータの二重機能を実行することから構成される。
【００３２】
さらに本発明の広義の形状では、可変周波数の三位相交流電流を前記ブレーキディスクに適用することにより、回転トルクを車両のブレーキディスクに与える方法が提供される。
【００３３】
前記可変の三位相交流電流は、前記ブレーキディスクそれぞれに取り付けられたコイルに提供されることが好ましい。
【００３４】
前記可変の三位相交流電流は、マイクロプロセッサ制御のＩＧＢＴインバータを経由してバッテリー電源から提供されることが好ましい。
【００３５】
前記電気モーターは回生制動を提供するのに適合されることが好ましく、前記回生制動は前記バッテリー電源を充電させるよう適合される。
【００３６】
前記方法は、
（ａ）前記車輪それぞれの回転速度を監視
（ｂ）ブレーキディスクに入力する回転トルクを、前記回転速度の機能として変更
のステップを含むことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
最良の形態では、本発明は独立した直流駆動および制動を車両の車輪のそれぞれに与えることの可能な車輪搭載の電気モーターを提供する。このモーターは単一システムに、四輪駆動、トラクションコントロール、回生制動、渦電流制動、アンチロック制動、車両安定制御、および電気制動力配分（ブレーキバイアス）を提供することが可能である。このシステムはまた、インテリジェント・クルーズコントロールおよび衝突防止も内蔵することが可能である。
【実施例１】
【００３８】
車両搭載モーターは線型誘導モーター原理に基づく。この場合、三位相交流電流は回転運動を発生させるためディスクに誘導される。図１から３を参照して、車両駆動システムのモーター１０のこの好適な実施例中のディスクまたはロータ１２は、車両のそれぞれの車輪内の車輪ハブ（図示せず）それぞれに包囲された標準位置に取り付けられた、標準モーター車両ブレーキディスクであることが可能である。複数のコイルＡ、ＢおよびＣは空隙によって分けられたブレーキディスクのそれぞれの側に面して取り付けられる。三位相交流誘導モーター原理は、三位相移動交流電流を有する電気モーターの外周に巻きつけられた銅ワイヤーを、電子エネルギーを回転トルクに変換するモーターロータ内の渦電流を誘導するコイルに適用することで、既知である。
【００３９】
本発明の好適な実施例によるこの車両搭載電気モーター１０に、少なくとも３対の電磁石コイルＡ、ＢおよびＣが、電気エネルギーを回転トルクに変換するため三位相渦電流をブレーキディスク１２に誘導するよう、使用されることが可能である。３つのコイルは、ディスクによって分けられた互いに面するディスクのそれぞれの側に取り付けられることが好ましい。図１および２の６つのコイルの配置で、互いに直面する対のコイルは、通常同じ位相に直列または並列で接続される。比較的少ない数のコイルが使用され、またそのためモーターはディスクの円周３６０度の周囲に多くのコイルを取り付けられないので、モーター１０の寸法は油圧ディスクブレーキキャリパーと比べて小型であることが可能である。通常、ディスク円周の半分未満が、常にコイルの誘導範囲内にある。従ってこの電気モーター１０は、ブレーキおよび駆動トルクをそれぞれの車輪に与える、同様の取り付けつまみおよびボルトを使用する車両の、油圧ディスクブレーキキャリパーの位置を変更することができる。
【００４０】
可変の交流電流、この場合最高３３６ボルトが、マイクロプロセッサ制御のＩＧＢＴインバータ１６によって、ＤＣバッテリー電源１４から三位相波形でコイルに提供される。マイクロプロセッサ制御内のファームウェアは、スイッチタイミング、およびバッテリー電源からの直流電流を車両搭載ブレーキディスクに面した電磁石コイルが提供される三位相交流電流に可変周波数で変換する、ＩＧＢＴインバータの構造を制御する。
【００４１】
車輪速度に直接比例するモーター速度は、交流電流波形周波数を変換することにより変えられる。０Ｈｚ（周波数／秒）は０モーター速度を表す。周波数が上昇すると、スロットルペダル入力に反応する車両加速のモーター速度および提供トルクが上昇する。加速されると、周波数の減少が回生制動トルクを提供する。ブレーキペダル入力による要求に従った、モータースピードとインバータ周波数の違いが大きくなると、回生制動トルクがより大きくなり、および再生電流フローはバッテリー電源を充電するよう戻る。規定の地点まで上昇されたブレーキペダル入力は、周波数を０Ｈｚに減少させ、再生電流を停止し、およびモーターを停止させるＤＣ直流電流の適用を引き起こす。より大きな制動力を車輪モーターに適用するためのさらなるブレーキペダル入力の上昇は、二相を交換することにより結果として三位相交流電流信号が逆流され、および上昇された周波数は、モーターの最高トルクと同等まで上げた渦電流制動を提供するよう適用される。モーターを逆転するために同じ二つの相を変換することにより、車両逆転も提供される。アンチロックブレーキ機能は再生周波数の間の範囲の高スピードの周波数変調、車輪スピードセンサー入力および他のパラメータに反応する、ＤＣおよび渦電流ブレーキ周波数を提供する。ブレーキ変調はマイクロプロセッサ周波数により１秒に５０，０００回以上調整される。
【００４２】
図３に示されたように、車両搭載モーターにそれぞれ専用のＩＧＢＴインバータが備わる場合、モータートルクはそれぞれのモーターから独立して規制される。車輪がそれぞれ、アンチロックブレーキングシステムに一般的に使用される典型的なホール効果センサーのような車輪スピードセンサーを有するとき、これは、駆動および制動アプリケーションにアンチスリップトラクションを促す閉ループフィードバックを提供する。複数軸加速度計入力をマイクロプロセッサに追加すると、高性能非常制動アルゴリズムに加えて高性能横安定性制御が実装されることが可能である。マイクロプロセッサに入力するため、車両の前面に取り付けられたソーナー／レーダーなどの距離測定装置を追加すると、インテリジェント・クルーズコントロールに、後続車との間に要求された、選択された接近に基づく優れたブレーキおよび加速度計制御が実装されることが可能になり、および非常ブレーキの速度計と衝突防止アルゴリズム入力との併用が可能である。ステアリング車輪角度入力をマイクロプロセッサに追加すると、車両に安定性アルゴリズムの入力、および、制動または駆動モード、または再生トルクをそれぞれの車輪モーターに個別に適用された周波数を調節することによって、コーナリングの間の車輪の内側と外側の間のスピード差異を変える強化されたコーナリング性能のために、加速度計入力に沿った第一入力が提供されることが可能である。
【実施例２】
【００４３】
このさらに好適な実施例では、車両駆動システムは再び、車両の車輪それぞれの電気モーター、制御システム、および電源から構成される。バッテリー電源によって供給されるＤＣ電源は、マイクロプロセッサに制御される別々のＩＧＢＴインバータを経由して、それぞれ個別の車輪モーターに周波数変調された交流電流として供給されることが好ましい。
【００４４】
この実施例ではまた、マイクロプロセッサは、車輪回転、回転差動、加速度計、およびブレーキペダル状態とステアリング車輪角度を監視する、様々なセンサー入力を受け入れるよう適合される。他に、クルーズコントロール設定および衝突防止手段の入力も含まれる。
【００４５】
それぞれの車輪の電気モーターは、固定子が１８０度カーブされ、および電磁石誘導をロータディスクに軸方向磁束で形成する、両面の線誘導モーターとして説明され得る。この実施例では、固定子核は積層化され、および２つの１８０度の孤を形成するため半分に切られた積層鋼のトロイダル巻き線から作られることが可能である。コイル巻き線は、積層核の中にあるスロットに設置される。
【００４６】
前述のように、ディスクはそれぞれの車輪の車輪ハブの標準位置に取り付けられた、標準の鋳鉄モーター車両ブレーキディスクであり得る。しかし、最高効率を得るために、標準ブレーキディスクは、かご形を形成する範囲の直径を含む銅またはアルミニウムのラダーバーによるトロイダル積層核を内蔵するディスクに交換され得る。
【００４７】
図４を参照して、上記の配置の基本の電気回路図が示される。この場合、ロータ１２はモーター１０の一部を形成する。より詳細には、ディスクブレーキロータ１２はモーター１０のロータを形成する。コイル５０および５１は、図４の断面図に示されるように、ブレーキディスク１３に対し、相対する関係で設置される。適切な駆動波形がパワーエレクトロニクスユニット５２からコイル５０、５１に適用され、それによって、ディスクブレーキロータが付着された車両の車輪（図示せず）のポジティブ駆動、別の方法では、同じ車輪へのポジティブ制動のどちらかの目的のために、トルクをブレーキディスク１２に誘導することになる。ロータ１２は本明細書の中に前述されたいずれの形状も取り得る。同様に、コイル５０、５１は前記実施例のいずれかに関して記述されたように配置されることが可能である。
【００４８】
パワーエレクトロニクス５２はマイクロプロセッサ５４からの制御信号５３によって駆動される。マイクロプロセッサ５４はＩ／Ｏユニット５５からの入力を導く。制御入力は前記のように車輪からのセンサー入力５６を含み、かつ／またエンジンコントローラ５６からの入力（特にガソリン／電気などハイブリッドシステムの場合）を含むことが可能である。再び前記のように、ブレーキペダル位置５８もまた、入力になることが可能である。
【００４９】
通常プログラムは、パワーエレクトロニクス５２の適切な制御効果のため、マイクロプロセッサ５４に指示を与えるためにメモリ５７に備わる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
当然のことながら、上記に説明されたシステムは車両のための非常に柔軟な駆動システムを提供する。
【００５１】
車両の車輪それぞれに個別に制御された電気モーターの使用により、駆動および制動トルク、アンチロックブレーキング、クルーズおよびトラクションコントロールの様々な機能を提供する、高機能の電子入力の使用が可能になる。追加的な特徴は、本発明の駆動システムは、全てのディスクブレーキ自動車シャシの標準サスペンションにレトロフィットされることが可能である。
【００５２】
上記に説明された実施例は、サスペンション、およびブレーキディスクが車輪ハブに取り付けられた制動システムに向けられているが、本発明のモーターおよび駆動システムは、インボードディスクブレーキシステムのディスクに適用されるものと同等であり得ることが理解される。
【００５３】
同様に、主となる実施例が全輪駆動純バッテリー／電気システムに関する一方、原理はハイブリッドカーまたはディーゼル／電気システムに適用されることが可能である。さらに、いくつかの車輪のみ駆動を有することもまた、考慮される。例として、自動車の２つの前輪または２つの後輪のみに有するいくつかの適用で、差し支えない。二輪車の場合は、一つまたは両方の車輪が駆動され得る。
【００５４】
本発明のいくつかの実施例について記述したが、および、本発明の範囲および精神から逸脱しない範囲で同業者によって変更がなされ得ることは、明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本発明の実施例はここで、追随する図の参照により説明される。
【００５６】
【図１】本発明の好適な実施例による電気モータードライブおよびブレーキユニットの略側面図である。
【図２】図１による電気モータードライブおよびブレーキユニットの略斜視図である。
【図３】駆動システムの主要構成材を車両に適用した略図である。
【図４】本発明の実施例による、モータードライブおよびブレーキユニットの一つの可能な実装の電気的図式である。
【符号の説明】
【００５７】
１０モーター
１２ディスク（ロータ）
１３ブレーキディスク
１４バッテリー電源
１６ＩＧＢＴインバータ
５０コイル
５１コイル
５２パワーエレクトロニクスユニット
５３制御信号
５４マイクロプロセッサ
５５Ｉ／Ｏユニット
５６センサー入力
５６エンジンコントローラ
５７メモリ
５８ブレーキペダル位置
Ａコイル
Ｂコイル
Ｃコイル
【図１】
2009515499.tif 000003
【図２】
2009515499.tif 000004
【図３】
2009515499.tif 000005
【図４】
2009515499.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両はブレーキディスクを内蔵する少なくとも一つの車輪を有し、駆動システムは、前記車両の前記少なくとも一つの車輪に電気モーターを含み、前記電気モーターはそれぞれ、前記車両の前記少なくとも一つの車輪のブレーキディスクに、ディスク回転方向と同方向または反対方向に伝わる電磁場からの渦電流が誘導される手段で、回転トルクを提供するよう適合される、車両用の電気駆動システム。
【請求項２】
前記モーターは対の電磁石コイルから構成され、対応する前記対のコイルのうち一つは、前記車輪のブレーキディスクの反対側に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電磁石コイルは、可変周波数の三位相交流電流が提供され、前記交流電流はバッテリー電源からインバータを経由して提供される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
電気モーターはそれぞれ、マイクロプロセッサ制御のインバータによって、前記可変周波数の三位相交流電流を個別に供給される、請求項１から３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項５】
前記ブレーキディスクはディスクブレーキシステムの標準のブレーキディスクであり、前記ブレーキディスクは前記車両の車輪それぞれのハブに取り付けられる、請求項１から４のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項６】
前記ブレーキディスクは、短絡導体棒を形成する前記ディスクの半径方向の範囲内に含有された、銅またはアルミニウムラダーバーのトロイダル積層核から構成される、請求項１から４のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項７】
前記対のコイルは直列または並列に接続され、前記コイルは同じ相に三位相交流電流が供給される、請求項２から６のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項８】
前記対のコイルは三対以上のコイルから構成され、前記コイルは前記ブレーキディスクの孤の範囲内に、固定子が開始と終了を有する両面線誘導モーター構造で設置される、請求項２から７のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項９】
前記モーターは標準の油圧ディスクブレーキキャリパーに交換できるよう適合された、請求項１から８のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１０】
前記モーターは前記油圧ディスクブレーキキャリパーの容量と同等であり、前記モーターは前記油圧ディスクブレーキキャリパーの取り付け位置に取り付けるよう適合された、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電気モーターが適合する前記車両の車輪それぞれの回転速度および方向は、前記電気モーターが適合する他の車輪から独立し、および前記可変の周波数および変調および前記三位相交流電流の相の機能を持つ、請求項３から１０のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１２】
前記モーターの回転トルクの方向は、前記三位相交流電流の二つの相が第一位相構成に配置されるとき、前記車両を第一前進方向に促す、請求項３から１１のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１３】
前記モーターの回転トルクの方向は、前記三位相交流電流の前記二つの相が第二位相構成に配置されるとき、逆転される、請求項３から１１のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１４】
前記車両の制動は、前記可変の周波数が前記回転速度と同等周波数より少なくなるときに誘導される、請求項１１から１３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１５】
前記制動は、固定子の進行波のスリップ角がディスク回転スピードに関して負であるとき、前記バッテリー電源を再充電するよう適合されて再生できる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
第一の可変の制動力は、前記回転方向が前記相と同等で、しかし前記可変周波数が前記車輪の回転速度に同等と０Ｈｚの間であるとき、前記ブレーキディスクに適用され、マイクロプロセッサ入力によって制御される固定子進行波周波数とディスク回転周波数の間の負のスリップ角の割合が大きいほど、結果の制動トルクが大きくなる、請求項１１から１５のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１７】
直流（ＤＣ）は車両を完全に停止させるため、マイクロプロセッサ制御の変調を有する固定子コイルに適用されることが可能である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
第二の可変の制動力は、前記回転方向が前記二つの相の配置によって示されたものと反対であるとき、および前記可変周波数が０Ｈｚより大きくなり、それによって負の周波数が上昇されたディスク方向への反転固定子の進行界方向が制動トルクを上昇させる結果になるとき、前記ブレーキディスクに適用される、請求項１１から１７のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１９】
前記第一の可変の制動力および前記第二の可変の制動力は、前記車両のブレーキペダルに接続されたポテンショメーターを通して制御される、請求項１７または１８に記載のシステム。
【請求項２０】
車輪それぞれの前記回転速度はセンサーまたは逆起電力によって監視される、請求項１１から１８のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２１】
前記マイクロプロセッサはそれぞれ、前記センサーが異種の回転速度を記録するとき、前記センサーが異種の回転速度を記録するときのマイクロプロセッサの読み取り専用メモリに保存された可変周波数変調パターンに基づいた、アンチロックブレーキングおよび安定性制御の特性を、前記第二の可変の制動力に適用するよう適合された、請求項１８から２０のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２２】
前記車両のステアリング角度はセンサーによって監視される、請求項１から２１のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２３】
前記マイクロプロセッサはそれぞれ、車輪それぞれの一つかそれ以上の回転速度、前記ステアリング角度、一つかそれ以上の安定性制御を与えるスロットルまたはブレーキペダル位置、トラクションコントロール、アクティブブレーキバイアスコントロール、およびマイクロプロセッサの読み出し専用メモリに保存された周波数変調パターンによって決定されたアクティブ車輪スピード差異制御、を監視するセンサーからの入力機能として、それぞれの車輪に独立して様々な駆動かつ／また制動回転トルクを適用するよう適合される、請求項２０から２２のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２４】
ディスク回転方向と同かつ／また逆方向に前記ブレーキディスクに渦電流を誘導する前記固定子に可変周波三位相交流電流を適用することによって、車両のブレーキディスクに回転トルクを提供する、方法。
【請求項２５】
前記可変の三位相交流電流は、前記ブレーキディスクのそれぞれに取り付けられたコイルに、固定子がそれぞれ開始と終了を有し、および固定子はそれぞれブレーキディスクの外径に適合するよう湾曲されるような両面線誘導配置で提供される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記可変の三位相交流電流は、ディスク回転速度への進行波スリップの割合が、駆動加速に正、および回生制動に負、および重い制動に反転、および停止に直流であり、およびそれらのいずれかの組み合わせが、アンチロック、安定性制御、ブレーキバイアスおよび差異機能を提供する、マイクロプロセッサ制御のＩＧＢＴインバータを経由してバッテリー電源から提供される、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記電気モーターは回生制動を提供するよう適合され、前記回生制動は前記バッテリー電源を充電するよう適合された、請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記方法は、
前記車輪それぞれの回転速度を監視、
前記回転速度の機能としてブレーキディスクへの回転トルク入力を変更、
のステップを含む、請求項２４から２７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２９】
車両の車輪にトルクを与え、前記車輪は機械的に関連するブレーキディスクロータを有し、前記方法は前記ロータをモーターロータとして使用し、それによって前記ロータはディスクブレーキおよび誘導モーター／発電機回転子の二重機能を実行することから構成される、方法。
【請求項３０】
前記駆動システムは前記車両の少なくとも一つ以上または全ての車輪に電気モーターを含み、
前記電気モーターは、固定子が開始および終了を有し、および前記車両の前記車輪に関連するブレーキディスクの回転トルクを誘導するよう適合された電界電源を含む、線誘導原理に基づいた軸方向磁束両面多層多極交流電流ディスクモーターから構成され、前記固定子は前記車輪の前記ブレーキディスクの相対する側に配置される、車両用電気駆動システム。
【請求項３１】
前記モーターは対の電磁石コイルを形成する電界電源を含み、前記対の電磁石コイルの対応する一つは、前記車輪の前記ブレーキディスクの反対側に配置される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記電磁石コイルは可変周波数の交流電流が備わり、前記交流電流はバッテリー電源からインバータを経由して提供される、請求項３０または３１に記載のシステム。
【請求項３３】
請求項１に記載され、および上文に付随する図に示された参照とともに詳細に説明された、車両用駆動システム。
【請求項３４】
請求項２４に記載され、および上文に付随する図に示された参照とともに詳細に説明された、駆動車輪のトルクを誘導する方法。
【請求項３５】
前記システムはさらに、短絡誘導棒を形成する範囲の半径を含む銅またはアルミニウムのラダーバーのディスクモーターロータを含む、請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項３６】
前記システムはさらに、多軸加速度計入力を含む、請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項３７】
前記システムはさらに、距離測定ソーナーまたはレーダー入力を含む、請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項３８】
請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステムの、電気モーターの選択的制御を使用して車両安定性制御を提供する、方法。
【請求項３９】
請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステムの、電気モーターの選択的制御を使用して横安定性制御を提供する、方法。
【請求項４０】
請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステムの、電気モーターの選択的制御を使用して電気制動力配分を提供する、方法。
【請求項４１】
請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステムの、電気モーターの制御を使用してインテリジェント・クルーズコントロールを提供する、方法。
【請求項４２】
請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステムの、モーターの制御を使用して衝突防止を提供する、方法。
【請求項４３】
請求項１から２３のいずれか一つに記載のシステムの、モーターの制御を使用して車両にブレーキステアを提供する、方法。
【請求項４４】
前記ブレーキディスクにディスクの回転方向と同かつ／また反対方向で渦電流を誘導する前記固定子に、可変周波数三位相交流電流を適用することにより、車両のブレーキディスクに回転トルクを提供する、方法。
【請求項４５】
前記可変周波数三位相交流電流は、固定子がそれぞれ開始と終了を有し、およびブレーキディスクの外径に適合するようそれぞれの固定子が湾曲される両面線誘導配置で、前記ブレーキディスクのそれぞれの側に取り付けられたコイルに提供される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記可変周波数三位相交流電流はバッテリー電源からマイクロプロセッサ制御のＩＧＢＴインバータを経由して提供され、ディスク回転速度への進行波スリップの割合は、駆動加速に正、および回生制動に負、および重い制動に反転であり、および停止に直流が提供され、およびそれらのいずれの組み合わせがアンチロック、安定性制御、ブレーキバイアス、および差異機能に適合する、請求項４４または４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記車輪は機械的に関連するブレーキディスクロータを有し、前記方法は前記ロータをモーターロータとして使用し、それによって前記ロータは、ディスクブレーキおよびモーター／発電機回転子の二重機能を実行することから構成される、車両の車輪にトルクを与える方法。
【請求項４８】
前記駆動システムは前記車両の一つまたは全ての車輪に電気モーターを含み、一つまたはそれぞれの前記電気モーターは、固定子が開始および終了を有する線誘導原理に基づく磁束両面多層多極交流電流ディスクモーターから構成され、前記固定子は前記車輪の前記ブレーキディスクの相対する側に配置される、車両用電気駆動システム。
【国際調査報告】
2009515499.tif 000007
2009515499.tif 000008
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