JP6906684B2 - 電動式ユーティリティビークル用の調整装置およびユーティリティビークルを動作させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動式ユーティリティビークル用の調整装置およびユーティリティビークルを動作させる方法に関する。電動式ユーティリティビークルは、前車軸と、少なくとも２つの後車軸と、後車軸を駆動する少なくとも１つの電動モータと、電動モータに電流を供給するバッテリと、を有し、調整装置は、複数の後車軸のうちの少なくとも１つの後車軸の、車道からのレベルを調整するように、適合されている。

図２には、前車軸２と、対で配置されている２つの後車軸３と、を有する、従来技術からのこのようなユーティリティビークルが示されている。後車軸３の間では、負荷分配が可能である。一般に、３つのタイプの負荷分配が使用される。第１負荷分配タイプは、固定の負荷分配を使用し、したがって例えば、複数の後車軸３のうちの１つが、常に駆動軸であるのに対し、他の後車軸３は常に非駆動軸である。第２負荷分配タイプは、可変式であり、ここではより大きな負荷が加わる軸が駆動軸として使用される。第３負荷分配タイプは、一時的な可変式であり、ここではトラクションを補助するために特定の時間において１つの軸が過負荷になる。図２には、長さの異なる矢印により、異なる負荷が示されている。

負荷分配は、複数の後車軸のうちの１つの後車軸の、車道に対するレベルを調整するレベル制御システムによって行われる。レベルと負荷とは、異なるパラメータである。このレベルは、２つの後車軸３に加わる負荷が、特定の期間にわたって実質的に等しくなるように、連続的に調整可能である。レベル制御システムは、特定のパラメータまたはＥｏＬ調整（End-of-Line）にしたがって、加わる負荷を確定する。加わる負荷は、例えばトラクションを補助するために運転者またはＡＳＲ（Anti-Slip-Regulation）システムにより、これが変更されるまで維持される。レベル制御システムは、それぞれの後車軸に加わる負荷を全負荷の０％〜１００％でそれぞれ調整可能である。

本発明の課題は、電動式ユーティリティビークルにおいて、後車軸のレベル制御を実現することである。この課題は、請求項１の特徴的構成を有する、電動式ユーティリティビークル用の調整装置によって、また請求項５の特徴的構成を有する、電動式ユーティリティビークルを動作させる方法によって解決される。本発明の有利な発展形態は、従属請求項に規定されている。

本発明によれば、バッテリを充電するために電動モータが発電機として動作しかつ２つの後車軸によって駆動される回生動作を識別するように、調整装置が適合されており、また少なくとも１つの調整可能な後車軸のレベルおよび負荷を調整し、これによって回生が最適化されるように、調整装置が適合されている。有利には、２つの後車軸によって回生が最適化されるように、２つの後車軸においてタイヤの十分な転がり抵抗を調整する。好適には、２つの後車軸に、実質的に同じ負荷をそれぞれ加えることが可能である。本発明は、ユーティリティビークルが、１つの軸にそれぞれ取り付けられている複数の比較的小型の電動モータを有する場合に特に有利である。本発明により、すべての電動モータを回生に最適に関与させることが可能である。

調整装置は、好適には、さらに勾配センサを有し、この勾配センサによってユーティリティビークルの下降走行が検出される場合に、回生動作を識別するように、調整装置が適合されている。さらに好ましくは、以下の条件、すなわち、ａ）勾配センサによって検出した、車道の勾配が、あらかじめ設定された第１値と等しいかまたは第１値よりも大きい、ｂ）ユーティリティビークルのアクセルペダルが操作されていない、かつｃ）条件ａ）およびｂ）が、あらかじめ設定された時間またはそれよりも長く持続する、という条件が満たされる場合に、回生動作を識別するように、調整装置が適合されている。これにより、回生動作が、有利には確実に識別される。さらに、特に短い勾配区間において、調整装置による不必要な切り換えが回避される。

本発明には、前車軸と、少なくとも２つの後車軸と、これらの後車軸のうちの少なくとも１つの後車軸の、車道からのレベルを調整する調整装置と、後車軸を駆動する少なくとも１つの電動モータと、電動モータに電流を供給するバッテリと、を有する電動式ユーティリティビークルを動作させる方法も含まれる。本発明による方法では、バッテリを充電するために電動モータが発電機として動作しかつ後車軸によって駆動される回生動作を最適化するように、調整可能な少なくとも１つの後車軸のレベルを調整する。有利には、２つの後車軸によって回生が最適化されるように、２つの後車軸において、タイヤの十分な転がり抵抗を調整する。好適には、２つの後車軸に実質的に同じ負荷がそれぞれ加わる。

好適には、後車軸は、空気ばね式軸であり、後車軸の空気ばねベローズにおける圧力を検出する圧力センサにより、後車軸に加わる負荷を検出する。検出した圧力は、調整装置にフィードバックされる。これにより、後車軸に加わる負荷が、わずかなコストで正確に調整される。

以下では、添付の図面に基づき、本発明の実施例を説明する。

本発明の一実施例による、ユーティリティビークルおよびユーティリティビークルを動作させる方法を示す図である。 従来技術のユーティリティビークルを示す図である。

図１には、時間的に連続する３つの図で、本発明の一実施例によるユーティリティビークルおよびユーティリティビークル１を動作させる方法が示されている。

電動式ユーティリティビークル１は、前車軸２と、２つの後車軸３と、これらの後車軸３のうちの少なくとも１つの後車軸（例えば後ろ側の後車軸３）の、車道４からのレベルを調整する調整装置（図示せず）と、後車軸３を駆動する電動モータと、電動モータに電流を供給するバッテリ５と、を有する。図示した実施例では、軸２、３にそれぞれ取り付けられている複数の電動モータが設けられている。２つの後車軸３は、対で配置されており、これにより、これらの後車軸３が、車道４から同じレベルに調整されている場合、これらの後車軸３には実質的に同じ負荷が加わる。

図１の左側の図には、平坦な車道４における通常動作が示されている。この場合、２つの後車軸３のうちの１つ、この実施例では前側の後車軸３が、主駆動軸として使用される。他方の後車軸３、この実施例では、後ろ側の後車軸３は、副駆動軸として使用される。この構成は、後ろ側の後車軸３の、車道４からのレベルが、前側の後車軸３の、車道４からのレベルに比べてより高くなっていることにより、調整装置（図示せず）によって生じる。後ろ側の後車軸３が、車道４から完全に持ち上がっている場合、この後車軸３は、無負荷軸として使用される。図１に示した図において、異なる負荷は、長さの異なる矢印でそれぞれ示されている。

図１の中央の図は、勾配における回生動作を示している。回生動作では、バッテリ５を充電するために電動モータは、発電機として動作しかつ複数の後車軸３によって駆動される。この際には、調整装置により、回生が最適化されるように、調整可能な後車軸３のレベルおよび負荷が調整される。例えば、それまで負荷がより弱く加わっていた方の後車軸３の負荷を増大させることができ、これにしたがい、同時に、それまで負荷がより強く加わっていた方の後車軸３の負荷が減少される。これにより、調整装置による回生が最適化されるように、これらの後車軸３の負荷比が調整される。好適には、調整装置は、２つの後車軸３に実質的にそれぞれ同じ負荷が加わるように、調整可能な後車軸３のレベルおよび負荷を調整することが可能である。これにより、２つの後車軸３には、実質的に、タイヤの同じ転がり抵抗が作用し、これにより、ただ１つの後車軸３だけでなく、２つの後車軸３により、回生が補助される。本発明は、ユーティリティビークル１が、１つの軸にそれぞれ取り付けられている複数の比較的小型の電動モータを有する場合に特に有利である。本発明により、すべての電動モータを、回生に最適に関与させることが可能である。

図１の右側の図には、勾配における回生動作の後の、平坦な車道４における通常動作が再び示されている。ここでは、調整装置により、２つの後車軸３に異なる負荷が加わるように、調整可能な後車軸３のレベルが調整される。この場合、２つの後車軸３のうちの１つの後車軸３、この実施例ではここでも前側の後車軸３が、主駆動軸として使用される。他方の後車軸３、この実施例ではここでも後ろ側の後車軸３は、副駆動軸として、もしくは無負荷軸として使用可能である。

図示した実施例において、勾配センサ（図示せず）により、図１の中央の図に示したように、ユーティリティビークル１の下降走行が検出される場合に、調整装置は、回生動作を識別することが可能である。特に、調整装置は、以下の条件が満たされる場合に回生動作を識別可能である。すなわち、ａ）勾配センサによって検出した、車道４の勾配が、あらかじめ設定された第１値と等しいかまたはこの第１値よりも大きい、ｂ）ユーティリティビークル１のアクセルペダル（図示せず）が操作されていない、かつｃ）条件ａ）およびｂ）が、あらかじめ設定された時間またはそれより長く持続する、という条件が満たされる場合に調整装置は、回生動作を識別可能である。これにより、有利には、回生動作が確実に識別される。さらに、特に短い勾配区間において、調整装置による不必要な切り換えが回避される。

調整装置は、択一的には、この調整装置が外部の装置から回生信号を受け取ることにより、受動的に回生動作を識別可能である。この場合には、外部装置により、回生動作の能動的な識別が行われる。

この実施例による方法では、ユーティリティビークル１の後車軸３は、空気ばね式軸であってよい。後車軸３に加わる負荷は、後車軸３の空気ばねベローズ（図示せず）における圧力を検出する圧力センサ（図示せず）によって検出可能であり、検出した圧力は、調整装置にフィードバックされる。これにより、少ないコストで正確に、後車軸３に加わる負荷を調整もしくは制御可能である。

調整装置は、完全に電気的に動作する電動式ユーティリティビークルに、また電動モータに加えて、例えば内燃機関のような別の駆動部を有するハイブリッド車両に適している。

１ 電動式ユーティリティビークル
２ 前車軸
３ 後車軸
４ 車道
５ バッテリ

Claims (10)

1. 前車軸（２）と、少なくとも２つの後車軸（３）と、前記後車軸（３）を駆動する少なくとも１つの電動モータと、前記電動モータに電流を供給するバッテリ（５）と、を有する電動式ユーティリティビークル（１）用の調整装置であって、
   前記調整装置は、複数の前記後車軸（３）のうちの少なくとも１つの後車軸（３）の、車道（４）からのレベルを調整するように適合されており、
   前記調整装置は、前記バッテリ（５）を充電するために前記電動モータが発電機として動作しかつ２つの前記後車軸（３）によって駆動される回生動作を識別するように適合されており、
   前記調整装置は、識別した前記回生動作において、少なくとも１つの調整可能な前記後車軸（３）の前記レベルおよび前記後車軸（３）の負荷を調整するように適合されており、
   前記調整装置は、それまで負荷がより弱く加わっていた方の後車軸（３）の負荷を増大させ、これにしたがい、同時に、それまで負荷がより強く加わっていた方の後車軸（３）の負荷が減少されるように適合されている、
   調整装置。
2. 前記調整装置は、識別した前記回生動作において、少なくとも１つの調整可能な前記後車軸（３）の前記レベルが調整され、これによって２つの前記後車軸（３）に同じ負荷がそれぞれ加わるように適合されている、
   請求項１記載の調整装置。
3. 前記調整装置は、さらに勾配センサを有し、前記調整装置は、前記勾配センサによって前記ユーティリティビークル（１）の下降走行が検出される場合に、前記回生動作を識別するように適合されている、
   請求項１または２記載の調整装置。
4. 以下の条件、すなわち
   ａ）前記勾配センサによって検出した、前記車道（４）の勾配が、あらかじめ設定された第１値と等しいかまたは前記第１値よりも大きい、
   ｂ）前記ユーティリティビークル（１）のアクセルペダルが操作されていない、かつ、
   ｃ）前記条件ａ）およびｂ）が、あらかじめ設定された時間またはそれよりも長く持続する、
   という条件が満たされる場合に、前記回生動作を識別するように、前記調整装置が適合されている、
   請求項３記載の調整装置。
5. 前車軸（２）と、少なくとも２つの後車軸（３）と、複数の前記後車軸（３）のうちの少なくとも１つの後車軸（３）の、車道（４）からのレベルを調整する調整装置と、前記後車軸（３）を駆動する少なくとも１つの電動モータと、前記電動モータに電流を供給するバッテリ（５）と、を有する電動式ユーティリティビークル（１）を動作させる方法であって、
   前記バッテリ（５）を充電するために前記電動モータが発電機として動作しかつ２つの前記後車軸（３）によって駆動されるように、少なくとも１つの調整可能な前記後車軸（３）のレベルおよび前記後車軸（３）の負荷を調整し、
   前記調整装置は、それまで負荷がより弱く加わっていた方の後車軸（３）の負荷を増大させ、これにしたがい、同時に、それまで負荷がより強く加わっていた方の後車軸（３）の負荷が減少されるように適合されている、
   電動式ユーティリティビークル（１）を動作させる方法。
6. ２つの前記後車軸（３）に同じ負荷がそれぞれ加わるように、調整可能な前記後車軸（３）の前記レベルを調整する、
   請求項５記載の電動式ユーティリティビークル（１）を動作させる方法。
7. 前記回生動作が終了した後、２つの前記後車軸（３）に異なる大きさの負荷が加わるように、調整可能な前記後車軸（３）の前記レベルを調整する、
   請求項５または６記載の電動式ユーティリティビークル（１）を動作させる方法。
8. 前記ユーティリティビークル（１）の前記後車軸（３）は、空気ばね式軸であり、前記後車軸（３）の空気ばねベローズにおける圧力を検出する圧力センサにより、前記後車軸（３）に加わる前記負荷をそれぞれ検出し、検出した前記圧力を前記調整装置に送信する、
   請求項５から７までのいずれか１項記載の、電動式ユーティリティビークル（１）を動作させる方法。
9. ２つの前記後車軸（３）が、対で配置されている、
   請求項５から８までのいずれか１項記載の電動式ユーティリティビークル（１）を動作させる方法。
10. 請求項１から４までのいずれか１項記載の調整装置を有する電動式ユーティリティビークル（１）。

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