DE69631979T2

DE69631979T2 - Hilfsvorrichtung zur Benützung in einem Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE69631979T2
Application number: DE69631979T
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Suwa-shi KOIKE; Minoru Suwa-shi KOZAKI; Kunihiko Suwa-shi TAKAGI; Kohichi Yokohama-shi Tadokoro
Original assignee: Seiko Epson Corp; Tokyo R&D Co Ltd
Current assignee: Seiko Epson Corp; Tokyo R&D Co Ltd
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JP3450078B2; US5819864A; CN1134894A; KR960029137A; DE69625630T2; DE69625630D1; EP1022183A3; KR100336258B1; TW384798U; DE69629063T2; CN1050331C; KR100352546B1; EP0728613A2; EP1022183B1; EP1020319A2; JPH08205314A; DE69629063D1; EP0728613B1; KR100333766B1; EP1020319B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hilfsvorrichtung zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug, und insbesondere auf eine Hilfsvorrichtung, die einen weiten Bereich von einfach anzuwendenden Gestaltungsverbesserungen im Elektrofahrzeug bietet.
Elektrofahrzeuge, die einen Elektromotor als Hauptantrieb nutzen, haben seit kurzem Aufmerksamkeit als Fahrzeuge der nächsten Generation auf sich gezogen, von denen erwartet wird, dass sie benzingetriebene Fahrzeuge, die eine Verbrennungskraftmaschine verwenden, ersetzen. In Verbindung mit dem Elektrofahrzeug wurde eine Vielfalt von technischen Vorschlägen gemacht. Das Elektrofahrzeug, das umweltfreundlich elektrische Energie verwendet, löst Umweltprobleme, die Verbrennungskraftmaschinen zugeordnet werden, vollständig, wie z. B. Emissionen von giftigen Abgasen und Lärm. Es wird geschätzt, dass 70% der Luftverschmutzungen von Verbrennungskraftmaschinen abgegeben werden. Ferner wird angenommen, dass die vollständige Einführung von Elektrofahrzeugen die derzeitige Verbrauchsrate von fossilen Brennstoffen, wie z. B. Erdöl, effektiv verlangsamt und die derzeitig erwartete Restverfügbarkeitsdauer fossiler Brennstoffe effektiv verdoppelt.
Wie beim benzinbetriebenen Fahrzeug ist das Elektrofahrzeug mit Laufrädern versehen, die an Stoßdämpfern an der Fahrzeugkarosserie aufgehängt sind. Die Laufräder werden durch eine Kraftübertragungsvorrichtung angetrieben, wobei die Antriebsquelle derselben ein Elektromotor ist. Der Elektromotor wird von einer Stromversorgungsvorrichtung mit Strom versorgt. Die Stromversorgungsvorrichtung umfasst einen Batteriebankabschnitt mit mehreren Speicherbatterien, einen Stromversorgungsschaltungsabschnitt zum Zuführen von elektrischem Strom in zuverlässiger Weise, einen Elektromotor zum Antreiben, eine Motoransteuerschaltung, und eine Steuerschaltung zum Ausgeben von Geschwindigkeitsbefehlen oder dergleichen an die Motoransteuerschaltung. Die vom Motor erzeugte Antriebskraft wird anschließend über die Kraftübertragungsvorrichtung auf die Laufräder übertragen, um dem Elektrofahrzeug zu ermöglichen, zu fahren.
Der Batteriebankabschnitt, der den elektrischen Strom zum Fahrmotor zuführt, ist aus mehreren Speicherbatterien aufgebaut, die in Serie verbunden sind, um eine benötigte Spannung zu erhalten. Die Speicherbatterien weisen folgende Eigenschaften auf: die Spannung über den Batterieanschlüssen nimmt im Zeitverlauf allmählich ab, wenn die Batterie verwendet oder entladen wird, wie durch eine Entladungskurve in 15 dargestellt wird. Sobald die Batteriespannung eine Schlussspannung am äußersten rechten Ende der Kurve in 15 erreicht, wird die Entladung beendet, um die Speicherbatterie zu schützen. Wie 16 zeigt, folgt die Speicherbatterie verschiedenen Entladungskurven, in Abhängigkeit vom Strom im Gebrauch. Es ist bekannt, dass die Betriebsentladungszeit der Batterie variiert, wenn ihr Betriebsstrom variiert. Aus diesem Grund ist das Elektrofahrzeug mit einem Messgerät versehen, das die unverbrauchte Restenergie anzeigt, wobei eine Vielfalt von Techniken verwendet wird, um die unverbrauchte Restenergie in der Speicherbatterie korrekt zu erkennen. Das Restkapazitäts-Messgerät schätzt die verbleibende elektrische Energie und zeigt diese einem Fahrer an.
Wie in 17 gezeigt ist, wird der elektrische Strom von einem Batteriebankabschnitt 91 mittels eines Stromversorgungs-Schaltungsabschnitts 92 spannungsgeregelt und über nicht gezeigte Hauptleitungen auf eine Vielfalt von Vorrichtungen verteilt, einschließlich eines Restkapazitätsmessgerätes 93. Der Hauptschalter 94, der vom Fahrer zu betätigen ist, ist mit dem Stromversorgungs-Schaltungsabschnitt 92 verbunden. Durch Betätigen des Hauptschalters 94 wird der Stromversorgungs-Schaltungsabschnitt 92 eingeschaltet oder ausgeschaltet. Wenn das Fahrzeug zum vollständigen Stillstand kommt, um es abzustellen, wird der Schlüsselschalter 94 ausgeschaltet, wodurch der Batteriestrom für alle Vorrichtungen an Bord ein schließlich des Kapazitätsmessgerätes, unterbrochen wird, um den Betrieb jeder Vorrichtung zu stoppen. Der Hauptschlüssel wird aus seinem Schalter abgezogen und verbleibt in den Händen des Fahrers, um einen Diebstahl des Fahrzeugs zu verhindern. Der mittels des Stromversorgungs-Schaltungsabschnitts 92 geregelte elektrische Strom wird über die Motoransteuerschaltung dem Motor zugeführt. Die Motoransteuerschaltung steuert in ihrem Zerhackersteuerungsmodus die Geschwindigkeit des Motors durch Erhöhen oder Senken der Versorgungsspannung für den Motor. Das Zerhackersteuerungs-Tastverhältnis, das die Spannung anhebt oder senkt, wird von der Steuerschaltung gesteuert. Die Steuerschaltung ist mit einem Fahrgriff (Gasgriff) elektrisch verbunden. Die Steuerschaltung setzt ein Tastverhältnis in Reaktion auf die Öffnungseinstellung des Fahrgriffes durch den Fahrer. In Reaktion auf den Tastverhältnisfaktor hebt oder senkt die Motoransteuerschaltung die dem Motor zugeführte Effektivspannung. Es wird somit eine Drehzahl des Motors erhalten, die der Öffnung des Fahrgriffes entspricht.
Da das Elektrofahrzeug keinen Leerlaufzustand aufweist, der für benzinbetriebene Standardfahrzeuge typisch ist, kann ein fahrbereiter Zustand unbemerkt bleiben. Ein versehentliches Betätigen des Fahrgriffes veranlasst das Fahrzeug, plötzlich loszufahren, während der Fahrer nicht bereit ist, in seiner Fahrposition zu starten. Unter einem Sitz ist ein Abstiegssensor angeordnet, um die Sitzposition des Fahrers zu erfassen. Selbst wenn ein Fahrzeug bereit ist zu starten, gibt es in einigen bekannten Systemen einen Alarmton, wie z. B. einen Summerton, ab (z. B. in der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei-6-115469). In einem weiteren bekannten System stoppt das Fahrzeug unabhängig von der Fahrgriffbetätigung den Betrieb des Motors vollständig, wenn der Fahrer absteigt.
In einem elektrischen Zweiradfahrzeug, wie z. B. einem Zweirad-Motorrad oder einem Roller, ist ein Motorradständer mit wenigstens zwei Füßen in der Nähe des hinteren Laufrades vorgesehen. Wenn ein solches Fahrzeug abgestellt wird, wird der Ständer in seine Parkposition versetzt. Während des Parkens ist das Fahrzeug auf drei Bodenpunkten abgestützt: einem an seinem Vorderrad und zweien an seinen Ständerfüßen.
Um eine gebrauchte Speicherbatterie zu laden, wird sie mit einer Ladespan nung geladen, die typischerweise höher ist als ihre Nennspannung. Zum Beispiel wird für eine 12V-Speicherbatterie etwa 15 V der Batterie zugeführt, um diese zu laden. Die Kapazität der Batterie wird auf der Grundlage der Tatsache genau ermittelt, dass die Anschlussspannung der Batterie linear mit der Batteriekapazität variiert, wenn eine Offenkreisspannung mit der nicht im Ladezustand befindlichen Batterie bei Abschluss einer Ladeoperation gemessen wird.
Wenn die Ladeoperation abgeschlossen ist, steigt jedoch die Anschlussspannung vorübergehend an (dieser Zustand wird im Folgenden als "Oberflächenladungszustand" bezeichnet), teilweise, da die Ladespannung höher ist als die Nennspannung, und teilweise, da das Innere der Batterie in diesem Moment elektrochemisch ungleichmäßig bleibt. Die Anschlussspannungsmessung stellt daher keine genaue Messung der Batteriekapazität zur Verfügung. Zum Beispiel wird eine 12V-Speicherbatterie mit einer Ladespannung von etwa 15 V geladen. Unmittelbar nach der Ladeoperation verharrt die Offenkreisspannung in der Nähe von 15 V, unabhängig von der wirklichen Kapazität der Batterie. Selbst wenn die Ladeoperation gestoppt wird, bevor sie vollständig geladen ist, kann die Batterie fälschlicherweise als vollständig geladen betrachtet werden, da die gemessene Anschlussspannung hoch ist. Es ist bekannt, dass ein solcher Oberflächenladungszustand, der eine hohe Spannung aufweist, im Zeitverlauf eliminiert wird und die Anschlussspannung ihr Gleichgewicht erreicht, das die wirkliche geladene Batteriekapazität widerspiegelt.
In einem der bekannten Vertahren zum Ermitteln der geladenen Batteriekapazität unmittelbar nach dem Laden wird eine Regressionsgleichung, die die nach dem Abschluss des Ladens verstrichene Zeitspanne zur Oftenkreisspannung in Beziehung setzt, ermittelt, wobei die Regressionsgleichung verwendet wird, um die Oftenkreisspannung im Gleichgewichtszustand nach Verstreichen einer ausreichenden Zeitspanne zu schätzen, wobei die geladene Kapazität anschließend anhand der geschätzten Oftenkreisspannung berechnet wird (z. B. japanische Patentanmeldung Hei-4-363679).
Im elektrischen Zweirad-Motorrad, wie z. B. einem Elektroroller, wird die Verwendbarkeit als Motorrad durch das hohe Gewicht im Vergleich zu einem Maschinenroller stark beeinträchtigt. Das heißt, der Elektroroller ist relativ schwer, da er mehrere an Bord montierte Batterien aufweist. Das schwere Gewicht stellt für die Benutzer ein Problem bei der Handhabung dar.
Wenn das Zweirad-Motorrad aus seiner Stoppposition in seine Parkposition auf einem Parkplatz versetzt wird, oder z. B. von seiner Parkposition in seine Startposition versetzt wird, steigt ein Fahrer üblicherweise ab und schiebt das Zweirad-Motorrad dorthin. Das Zweirad-Motorrad benötigt daher einen großen Aufwand an menschlicher Kraft. Wenn das Zweirad-Motorrad auf einer unebenen Straße oder einer Steigung geschoben wird, hat der Fahrer insbesondere noch mehr Schwierigkeiten bei dieser Schiebeoperation. Der Fahrmotor kann verwendet werden, um den Fahrer bei dieser Schiebeoperation zu unterstützen, jedoch kann dies sehr gefährlich sein. Eine versehentliche Fahrgriffbetätigung kann einen plötzlichen Start auslösen. Hinsichtlich der Sicherheit wird die Verwendung des Fahrmotors zur Unterstützung nicht bevorzugt.
In dem bereits erwähnten bekannten System, das einen Alarmton auslöst, um den Fahrer zu alarmieren, kann der Alarmton in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen unbemerkt bleiben. In diesem Fall ist das vollständige Stoppen des Fahrmotors nicht vollkommen akzeptabel, da er nicht verwendet werden kann, um den Fahrer bei seiner Schiebeoperation zu unterstützen.
Ferner ist eine weitere Schwierigkeit, die sich bei einem schweren Fahrzeug ergibt, dass der Fahrer mehr Kraft und Erfahrung aufwenden muss, um den Roller zum Parken auf seinen Ständer zu setzen. Wie in 7 gezeigt ist, umfasst ein bekanntes System eine Ständervorrichtung 106 mit einem dedizierten Motor 104 und dessen Getriebekasten 105, um einen Ständer 103 in seine aufrechte Position zu bringen, neben einem Fahrmotor 101 und einer Kraftübertragungsvorrichtung 102. Der dedizierte Motor 104 liefert eine Antriebsleistung, um den Ständer 103 in seine aufrechte Position zu versetzen. Diese Ständervorrichtung 106 verwendet den dedizierten Motor, macht jedoch die Gestaltung des Fahrzeugs komplizierter und schwerer. Eine solche Vorrichtung ist in JP 02063984 offenbart, die sich auf einen mit einer Benzinmaschine angetriebenen Roller bezieht.
Der Hauptschalter schaltet die Stromversorgungsschaltung, die bei Bedarf Strom zu allen bordeigenen Vorrichtungen zuführt, ein oder aus. Wenn der Hauptschalter bei geparktem Fahrzeug ausgeschaltet wird, wird das Restkapazitätsmessgerät ebenfalls ausgeschaltet. Wenn die Speicherbatterie mit unzureichender Restenergie geladen werden muss und wenn der Hauptschalter ausgeschaltet wird, kann die Notwendigkeit zum Aufladen der Aufmerksamkeit des Fahrers entgehen. Der Fahrer lässt versehentlich eine Ladeoperation aus, da er von der verbrauchten Speicherbatterie nichts weiß.
Im obenbeschriebenen Verfahren, in dem die geladene Batteriekapazität unmittelbar nach dem Laden unter Verwendung der Regressionsgleichung anhand der Anschlussspannung bestimmt wird, sind die Lade- und Entladeeigenschaften von Batterie zu Batterie hinsichtlich der Kapazität und des Alterungsgrades unterschiedlich. Es sollten daher im Voraus Tests durchgeführt werden, um charakteristische Daten zu sammeln. Eine solcher zusätzlicher Vorgang ist zeitaufwendig.
Hinsichtlich der obigen Probleme wurde die vorliegende Erfindung entwickelt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leichte Elektrofahrzeugantrieb-Unterstützungsvorrichtung zu schaffen, die den Fahrmotor verwendet, um einen Ständer in seine aufrechte Position zu versetzen, ohne einen dedizierten Ständermotor zu verwenden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Ständervorrichtung zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug geschaffen, wobei das Elektrofahrzeug versehen ist mit einem Ständer, der eine Gelenkwelle (45a) aufweist und in Richtung zu seiner zurückgezogenen Position vorbelastet ist, und mit einem Fahrmotor für den Vortrieb des Elektrofahrzeuges, wobei der Motor eine Abtriebswelle aufweist und mit elektrischer Leistung von einer Speicherbatterie betrieben wird, und wobei die Ständervorrichtung umfasst: eine Freilaufkupplung und Zahnräder, die so angeordnet sind, dass die Gelenkwelle des Ständers im Freilauf ist, wenn der Motor in Vorwärtsrichtung rotiert, so dass der Ständer in seine zurückgezogene Position vorbelastet bleibt, und wobei die Gelenkwelle des Ständers mit der Abtriebswelle des Motors über die Kupplung und die Zahnräder in Eingriff gelangt, wenn der Motor in Rück wärtsrichtung rotiert, um den Ständer in seine Parkposition zu versetzen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine Seitenansicht ist, die allgemein das Elektromotorrad gemäß einer Ausführungsform des Elektrofahrzeugs der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Querschnittsansicht längs der Linie II-II in 1 ist;
3 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Ständervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Draufsicht der Ständervorrichtung des Elektrofahrzeugs der obigen Ausführungsform ist;
5 eine Seitenansicht der Ständervorrichtung des Elektrofahrzeugs der obigen Ausführungsform ist;
6 eine Vorderansicht der Ständervorrichtung des Elektrofahrzeugs der obigen Ausführungsform ist; und
7 eine perspektivische Ansicht ist, die die Ständervorrichtung des Elektrofahrzeugs des Standes der Technik zeigt.
Mit Bezug auf die 1 bis 6 wird im Folgenden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Elektrofahrzeug der Ausführungsform ist unter Verwendung eines Zweirad-Elektromotorrades (einschließlich eines Elektrorollers) als Beispiel dargestellt.
Wie beim bekannten, durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Motorrad besitzt ein Elektroroller 1 an den vorderen und hinteren Seiten einer Fahrzeugkarosserie 2 Laufräder 4, 5, die mittels eines Karosseriehauptrahmens 3 aufgehängt sind, sowie einen Fahrersitz 2a etwa in der Mittelposition der Fahrzeugkarosserie 2. Das Vorderrad 4 wird mittels einer Lenkstange 6 gelenkt. Das Hinterrad 5 wird mittels eines Fahrelektromotors 7 statt einer Maschine angetrieben. Eine Anzeigetafel 8, die in der Mitte der Lenkstange 6 angeordnet ist, weist eine Anzeigevorrichtung 9 zum Anzeigen einer Fahrgeschwindigkeit, einer Batterierestkapazität und dergleichen, sowie mehrere Schalter zum Steuern der bordeigenen Vorrichtungen auf. Unterhalb der Anzeigetafel 8 an der Hauptkarosserie 2 ist ein Hauptschalter 10 zum Einschalten oder Ausschalten aller bordeigenen Vorrichtungen angeordnet.
Der Hauptrahmen 3 trägt eine Stromversorgungsvorrichtung 11 zum Zuführen von elektrischem Strom, der zum Fahren erforderlich ist, einen Motor 7, der die elektrische Leistung von der elektrischen Stromversorgung 11 in eine mechanische Kraft umsetzt, und eine Kraftübertragungsvorrichtung 11 zum Übertragen der mechanischen Kraft auf das Hinterrad 5. Ein Fahrgriff 6a, ein Bremshebel, ein Bremsmechanismus, Aufhängungssysteme und einige andere nicht gezeigte Komponenten bleiben gegenüber denjenigen, die beim Zweiradmotorrad des Standes der Technik verwendet werden, unverändert. Eine Vielfalt von Schaltern, einschließlich des Fahrgriffes 6a, des Bremshebels, des Hauptschalters 10 und dergleichen, sind mit der elektrischen Stromversorgungsvorrichtung 11 elektrisch verbunden.
Die elektrische Stromversorgungsvorrichtung 11 umfasst einen Batteriebankabschnitt 14, der an ungefähr einer mittleren unteren Position des Hauptrahmens 3 der Fahrzeugkarosserie 2 angeordnet ist, ein Restkapazitätsmessgerät 15, eine Stromversorgungsschaltung 16, eine Steuerschaltung 17, eine Ladevorrichtung 18 und eine Motoransteuerschaltung 19, die neben dem Batteriebankabschnitt 14 angeordnet ist, sowie eine Vielfalt von Sensoren, die in den bordeigenen Vorrichtungen angeordnet sind.
Der Batteriebankabschnitt 14 umfasst vier Batterien 14a, die mittels Klammern am Hauptrahmen befestigt sind. Diese Batterien 14a sind mittels starker Kabel in Serie verbunden, um einen Spannungsabfall zu vermeiden und eine benötigte Spannung zu erhalten. Der elektrische Strom vom Batteriebankabschnitt 14 wird mittels der Stromversorgungsschaltung 16 geregelt, bevor er auf die jeweiligen bordeigenen Vorrichtungen verteilt wird.
Die Motoransteuerschaltung 19 ist eine Schaltung, die hauptsächlich aus großen MOS-FETs als Hochleistungsschaltelemente konstruiert ist. Eine Schaltoperation der FET-Schaltung in Form einer Zerhackersteuerung hebt oder senkt die Effektivspannung, die dem Fahrmotor 7 zugeführt wird, um die Motordrehzahl zu steuern. Die Schaltoperation wird entsprechend dem Geschwindigkeitsbefehl von der Steuerschaltung 17 in Reaktion auf eine Fahrgrifteinstellung durchgeführt.
Die Steuerschaltung 17 umfasst einen Mikrocomputer 31, der Signale vom Fahrgriff 6a empfängt, sowie Sensoren, die in den bordeigenen Vorrichtungen montiert sind, und gibt Signale an die Motoransteuerschaltung 19 und die Anzeigevorrichtung 9 auf der Anzeigetafel 8 aus. Der Mikrocomputer 31 ist mit einem A/D-Umsetzer zum Umsetzen eines Eingangssignals in ein digitales Signal, einem E/A-Anschluss, einer CPU und einem Speicher versehen. Unter der Steuerung des im Speicher gespeicherten Programms verarbeitet der Mikrocomputer 31 die Signale, einschließlich desjenigen, das sich auf die durch Betätigung des Fahrgriffes 6a eingestellte Fahrgriffeinstellung bezieht, sowie Signale von anderen Sensoren, und gibt benötigte Befehle, wie z. B. ein Tastverhältniseinstellsignal, an die Motoransteuerschaltung 19 aus.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 12 umfasst den Fahrmotor 7 und ein stufenloses Getriebe 20. Die Kraftübertragungsvorrichtung 12 setzt die vom Motor 7 erzeugte Drehbewegung mittels des stufenlosen Getriebes 20 in ein geeignetes Drehmoment um und überträgt das Drehmoment auf das Hinterrad 5.
Wenn der Fahrer den Hauptschalter 10 einschaltet, beginnt die Stromversorgungsschaltung 16 zu arbeiten und verteilt elektrischen Strom vom Batteriebankabschnitt 14 auf die bordeigenen Vorrichtungen, und macht das Fahrzeug startbereit. Wenn als nächstes der Fahrer den Fahrgriff 6a betätigt, gibt die Steuerschaltung 17 in Reaktion hierauf einen Geschwindigkeitsbefehl an die Motoransteuerschaltung 19 aus. In Reaktion auf den Geschwindigkeitsbefehl hebt die Motoransteuerschaltung 19 die dem Fahrmotor 7 zugeführte Fahrleistung an oder senkt diese ab, um die Geschwindigkeit des Fahrmotors 10 zu steuern. Die Drehbewegung, die vom Fahrmotor 7 erzeugt wird, wird in ein geeignetes Drehmoment umgesetzt, das dann zum Hinterrad 5 übertragen wird. Der Zweirad-Elektroroller 1 beginnt somit, mit einer Ge schwindigkeit zu fahren, die der Fahrer wünscht.
Der Aspekt des Elektrofahrzeugs in Verbindung mit der Ständervorrichtung wird im Folgenden mit Bezug auf die 3 bis 6 beschrieben.
In dieser Ausführungsform des Elektrofahrzeuges in Verbindung mit der Ständervorrichtung ist die Gelenkwelle des Hauptständers mit der Abtriebswelle des Fahrmotors über eine Freilaufkupplung und eine Serie von Zahnrädern gekoppelt. Unter Ausnutzung der Rückwärtsdrehbewegung des Fahrmotors wird ein dedizierter Motor für die Ständervorrichtung überflüssig.
Wie in den 3 bis 6 gezeigt ist, umfasst die Ständervorrichtung 41 in der Ausführungsform des Elektrofahrzeuges einen Getriebekasten 42, der integral an der Kraftübertragungsvorrichtung 12 angebracht ist, die aus dem Fahrmotor 7 und dem stufenlosen Getriebe 20 konstruiert ist, eine im Getriebekasten 42 aufgenommene Freilaufkupplung 43, eine Serie von Zahnrädern 44 und einen Hauptständer 45, dessen Welle mit der Welle des Abtriebszahnrads der Serie von Zahnrädern 44 verbunden ist.
Das stufenlose Getriebe (CVT-Einheit) 20 umfasst eine Antriebsscheibe 47, die durch die Abtriebswelle 7a des Motors 7 unterstützt wird, eine Abtriebsscheibe 48, die starr durch die Hinterradwelle 5a unterstützt wird, und einen Keilriemen 49. Durch Ändern des Rotationsradius der Antriebsscheibe 47 wird das Übersetzungsverhältnis verändert, um die Drehbewegung des Motors 7 in ein angemessenes Drehmoment umzusetzen, welches anschließend auf das Hinterrad 5 übertragen wird.
Die Freilaufkupplung 43 in der Ständervorrichtung 41 wird durch die Abtriebswelle 7a des Fahrmotors 7 unterstützt. An der Freilaufkupplung 43 ist ein erstes Zahnrad 51 angebracht, das das Eingangszahnrad der Reihe der Zahnräder 44 ist. Wenn der Fahrmotor 7 in Vorwärtsrichtung rotiert (wie durch die durchgezogenen Pfeile in 5 gezeigt ist), d. h. wenn der Fahrmotor 7 so rotiert, dass sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, ist die Freilaufkupplung 43 im Freilauf, so dass sie die Motordrehbewegung nicht auf die Reihe der Zahnräder 44 überträgt. Wenn andererseits der Fahrmotor 7 in Rückwärtsrichtung rotiert (gestrichelte Pfeile in 5), d. h. wenn der Fahrmotor 7 so rotiert, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, rotiert die Freilaufkupplung 43 integral mit der Motorabtriebswelle 7a, um die Rückwärtsdrehbewegung des Motors auf die Reihe der Zahnräder 44 zu übertragen. Gleichzeitig entkoppelt die Freilaufkupplung 43 die Antriebsscheibe 47 von der Motorabtriebswelle 7a, so dass die Rückwärtsdrehbewegung nicht auf das Hinterrad 5 übertragen wird.
Die Reihe der Zahnräder 44 umfasst das erste Zahnrad 51, das starr an der Freilaufkupplung 43 angebracht ist, ein zweites Zahnrad 52, das mit dem ersten Zahnrad 51 kämmt, und ein drittes Zahnrad 53, das mit dem zweiten Zahnrad 52 kämmt. Die kämmenden Zahnräder weisen ihre eigenen vorgegebenen Untersetzungsverhältnisse auf. Die Gelenkwelle 45a des Hauptständers 45 ist starr an der Welle 53a des dritten Zahnrads 53 befestigt.
Der Ständer 45 umfasst die Gelenkwelle 45a, die starr an der Welle 53a des dritten Zahnrads angebracht ist, ein Paar Füße 45b, die von beiden Enden der Gelenkwelle 45a im Wesentlichen im rechten Winkel und allmählich sich voneinander entfernend in Richtung zu ihren Fußenden verlaufen, sowie Bodenplatten 45c, die an den Enden der Füße 45b angebracht sind. Der Ständer 45 ist aus einem mechanisch festen Material konstruiert, wobei sein Rohrabschnitt einen großen Durchmesser aufweist, so dass er mit einer ausreichenden Reserve dem Gewicht des Fahrzeugs standhält.
Der Ständer 45 ist mit Rückhol-Kompressionsfendern 55 versehen. Jede der Rückholfedern 55 ist an einem Ende mit der Mitte des jeweiligen Fußes 45b und am anderen Ende mit dem Getriebekasten 42 verbunden. Die Rückholfedern 55 spannen den Ständer 45 ständig in Richtung seiner Rückzugsposition vor. Wenn die Rückwärtsdrehbewegung des Fahrmotors 7 nicht übertragen wird, bleibt der Ständer 45 zurückgezogen.
Die Anzeigetafel 8 ist mit einem Ständeraufrichtungsschalter versehen, der mit der Steuerschaltung verbunden ist. Wenn der Ständeraufrichtungsschalter eingeschaltet wird, gibt die Steuerschaltung einen Befehl aus, der den Motor veranlasst, rückwärts zu rotieren, woraufhin der Ständer 45 beginnt, sich in seine aufrechte Position zu bewegen.
Der Ständer 45 weist an seiner aufrechten Position einen Grenzschalter 57 auf, der ebenfalls mit der Steuerschaltung verbunden ist. Der Grenzschalter 57 erfasst den in seine aufrechte Position gebrachten Ständer 45. Die Steuerschaltung stoppt die Rückwärtsdrehung des Fahrmotors 7 und verriegelt den Ständer 45.
Im Folgenden wird die Funktion der Ständervorrichtung 51 für das Elektrofahrzeug beschrieben. Wenn der Ständeraufrichtungsschalter eingeschaltet wird, veranlasst die Steuerschaltung den Fahrmotor 7, rückwärts zu rotieren. Die Freilaufkupplung 43 entkoppelt den Fahrmotor 7 von der Antriebsscheibe 47, so dass die Rückwärtsdrehbewegung des Fahrmotors 7 auf das erste Zahnrad 51 der Reihe von Zahnrädern 44 übertragen wird. Das dritte Zahnrad 53 rotiert als das Ausgangszahnrad der Reihe von Zahnrädern 44 mit einer vorgegebenen reduzierten Drehzahl. Der Ständer 45 wird um seine eigene Gelenkwelle 45a, die an der Welle 53a des dritten Zahnrads angebracht ist, in Richtung zu seiner aufrechten Position geschwenkt. Wenn sich der Ständer 45 in seiner aufrechten Position befindet, wie durch die imaginären Linien in 5 gezeigt ist, schaltet er den Grenzschalter 57 ein, wobei die Steuerschaltung die Rückwärtsdrehung des Fahrmotors 7 stoppt. Der Ständer 45 wird verriegelt, wodurch die Fahrzeugkarosserie 2 in einer stabilen Weise geparkt gehalten wird.
Um das Zweiradfahrzeug aus seiner Position mit aufrechtem Ständer herauszubewegen, wird das Fahrzeug leicht nach vorne gedrückt. Anschließend wird der Ständer 45 durch die Federkraft der Rückholfedern 55 in seine zurückgezogene Position zurückgebracht. Das Zweiradfahrzeug ist nun startbereit.
Diese Ausführungsform verwendet die aufrechte Ständervorrichtung, in der die Gelenkwelle des Ständers gedreht wird, um den Ständer in seine aufrechte Position zu zwingen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Typ von Ständervorrichtung beschränkt. Es ist eine Hub/Senk-Typ-Ständervorrichtung vorstellbar, deren Ständer sich auf und ab bewegen kann. Die Hub/Senk-Ständervorrichtung kann einen Rotation/Hub-Bewegungsumsetzungsmechanismus venaenden, der aus einer Kombination von Zahnstange und Ritzel- und Schneckenzahnrädern konstruiert ist. Bei der Aufrichtungstyp-Ständervorrichtung wird das Fahrzeug im Verlauf des Aufstellens des Ständers leicht vor oder zurück bewegt, wobei das Fahrzeug irgendein Objekt in der Nähe berühren kann, wobei möglicherweise das Rücklicht oder etwas anderes beschädigt wird. Die Hub/Senk-Typ-Ständervorrichtung ruft keine solche Beschädigung hervor, da das Fahrzeug während des Aufstellens stillsteht. Durch Konstruieren des Ständers aus einer ebenen Platte anstelle der Rohre, kann die Ständervorrichtung als Unterbodenschutz verwendet werden.
Wie oben beschrieben worden ist, ist gemäß dieser Ausführungsform des Elektrofahrzeugs in Verbindung mit der Ständervorrichtung die Gelenkwelle der Ständervorrichtung im Freilauf, während der Fahrmotor in seiner Vorwärtsrichtung rotiert, und ist über die Freilaufkupplung mit der Abtriebswelle des Fahrmotors und der Reihe der Zahnräder gekoppelt, während der Fahrmotor in seiner Rückwärtsrichtung rotiert. Die Rückwärtsdrehbewegung des Fahrmotors wird verwendet, um die Ständervorrichtung in ihre aufrechte Position zu zwingen. Es ist kein dedizierter Motor erforderlich. Die Gestaltung des Fahrzeugs ist daher einfach, leichtgewichtig und kostengünstig.
Die vorangehende Beschreibung ist lediglich beispielhaft, wobei für Fachleute offensichtlich ist, dass daran Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Ständervorrichtung (41) zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug (1), wobei das Elektrofahrzeug versehen ist mit einem Ständer (45), der eine Gelenkwelle (45a) aufweist und in Richtung zu seiner zurückgezogenen Position vorbelastet ist, und mit einem Fahrmotor (7) für den Vortrieb des Elektrofahrzeuges (1), wobei der Motor (7) eine Abtriebswelle (7a) aufweist und mit elektrischer Leistung von einer Speicherbatterie (14a) betrieben wird, und wobei die Ständervorrichtung (41) umfasst: eine Freilaufkupplung (43) und Zahnräder (44), die so angeordnet sind, dass die Gelenkwelle (45a) des Ständers im Freilauf ist, wenn der Motor (7) in Vorwärtsrichtung rotiert, so dass der Ständer (45) in seine zurückgezogene Position vorbelastet bleibt, und wobei die Gelenkwelle (45a) des Ständers mit der Abtriebswelle (7a) des Motors über die Kupplung (43) und die Zahnräder (44) in Eingriff gelangt, wenn der Motor (7) in Rückwärtsrichtung rotiert, um den Ständer (45) in seine Parkposition zu versetzen.
Elektrofahrzeug (1), das eine oder mehrere der in Anspruch 1 beanspruchten Vorrichtungen umfasst.