專利名稱：電驅(qū)動系統(tǒng)和混合驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及串聯(lián)配置發(fā)動機、發(fā)電機、變換器和電動機的電驅(qū)動系統(tǒng)、以 及所述電驅(qū)動系統(tǒng)中同時使用電容的串聯(lián)型混合驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，已知電汽車驅(qū)動系統(tǒng)，該電汽車驅(qū)動系統(tǒng)利用連接發(fā)動機的發(fā)電機 的電力，通過變換器和逆變器等電力變換器驅(qū)動電動機，從而得到車輛的動力。 作為這種電汽車驅(qū)動系統(tǒng)的一個例子，有發(fā)電機至電動機的能量流串聯(lián)的串聯(lián) 型組成，還知道在發(fā)電機與電動機之間設置電容的串聯(lián)型混合電汽車驅(qū)動系 統(tǒng)。例如，專利文獻1主要揭示混合型電汽車驅(qū)動系統(tǒng)中在變換器、逆變器發(fā) 生故障時的系統(tǒng)組成。即，使交流發(fā)電機的極數(shù)少于交流電動機的極數(shù)，并且 在變換器、逆變器發(fā)生故障時將它們從交流發(fā)電機和交流電動機斷開，把交流 發(fā)電機和交流電動機直接連接，利用交流發(fā)電機供給的交流電直接驅(qū)動交流電 動機。這樣，專利文獻1中，設置將設置在交流發(fā)電機與交流電動機之間的變 換器和逆變器旁路的電路，其目的在于電力變換器發(fā)生故障時也確保驅(qū)動力， 從而提高工作可靠性。專利文獻l:日本國特開平11 — 341607號公報然而，配備將電力變換器旁路從而能將交流發(fā)電機和交流電動機直接連接 的電路的上述已有電汽車驅(qū)動系統(tǒng)，以提高故障時的工作可靠性為目的，有在 用于各種目的包括非故障時的移動體中應用時，發(fā)動機的運轉(zhuǎn)需要轉(zhuǎn)速范圍 大，存在發(fā)動機的燃料費和排放氣體惡化，從而不能提高系統(tǒng)效率的問題。因 此，利用上述旁路電路的組成，限于發(fā)生故障時使用。而且，為了將上述已有電汽車驅(qū)動系統(tǒng)也用于發(fā)生故障時以外的巡航運轉(zhuǎn)
時，在結(jié)合用于各種目的的移動體的巡航速度生產(chǎn)車輛的情況下，存在必須增 加多種電動機和發(fā)電機門類的問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于得到一種電驅(qū)動系統(tǒng)和混合 驅(qū)動系統(tǒng)，其中除確保電力變換器發(fā)生故障時的驅(qū)動力外，還能對故障時以外 的使用使發(fā)動機的燃料費和排放氣體良好，而且減少生產(chǎn)符合其巡航速度的移 動體時的發(fā)電機和發(fā)動機的門類數(shù)。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述課題并達到目的，本發(fā)明的電驅(qū)動系統(tǒng)，用于驅(qū)動移動體， 其中配備發(fā)動機；連接此發(fā)動機并產(chǎn)生交流電的交流發(fā)電機；將此交流發(fā)電 機供給的交流電變換成直流電的交流一直流變換器；將此交流一直流變換器輸 出的直流電變換成交流電的直流一交流變換器；由此直流一交流變換器輸出的 交流電驅(qū)動的交流電動機；以將所述交流一直流變換器和所述直流一交流變換 器旁路的方式，把所述交流發(fā)電機和所述交流電動機直接連接的旁路部；可將 所述交流發(fā)電機至所述交流電動機的電路徑，切換到經(jīng)過所述旁路部或所述交 流一直流變換器和所述直流一交流變換器的路徑的旁路切換部；可作所述交流 發(fā)電機的極數(shù)切換的發(fā)電機極數(shù)切換部；可作所述交流電動機的極數(shù)切換的電 動機極數(shù)切換部；判斷所述移動體是否用預先設定的巡航速度運轉(zhuǎn)的巡航速度 判斷部；以及控制部，該控制部在所述巡航速度判斷部判斷為所述移動體達到 所述巡航速度時，使所述旁路切換部進行切換，從而通過所述旁路部將所述交 流發(fā)電機與所述交流電動機連接，并切換所述交流發(fā)電機極數(shù)和所述交流電動 機的極數(shù)的至少一方，而且將所述交流發(fā)電機的頻率和所述交流電動機的頻率 設定為適應所述巡航速度的值。根據(jù)本發(fā)明，由巡航速度判斷部判斷為移動體達到巡航速度時，通過旁路 部將交流發(fā)電機和交流電動機直接連接，并切換交流發(fā)電機和交流電動機的極 數(shù)，按照巡航速度設定交流發(fā)電機的頻率和交流電動機的頻率且進行驅(qū)動，因 此取得即使巡航運轉(zhuǎn)時也能使燃料費和排放氣體得到改善的效果。而且，巡航運轉(zhuǎn)時，按照根據(jù)移動體的目的設定的巡航速度設定交流發(fā)電
機的頻率和交流電動機的頻率，因此制造時能減少發(fā)電機和電動機的門類數(shù)， 取得容易生產(chǎn)的效果。


圖1是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式1的組成的框圖。圖2是示出一般發(fā)電機特性、實施方式1中的加減速模式的轉(zhuǎn)速設定值和 巡航速度模式的轉(zhuǎn)速設定范圍的圖。圖3的(a)是示出一例極數(shù)可切換的發(fā)電機和電動機的線圈結(jié)構(gòu)以及極數(shù)切 換例的圖，(b)是示出另一例極數(shù)可切換的發(fā)電機和電動機的線圈結(jié)構(gòu)以及極數(shù) 切換例的圖，(c)是示出又一例極數(shù)可切換的發(fā)電機和電動機的線圈結(jié)構(gòu)以及極 數(shù)切換例的圖。 .圖4是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式2的組成的框圖。 圖5是示出實施方式3的巡航速度判斷部的組成的圖。 圖6是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式4的組成的框圖。 圖7是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式5的組成的框圖。 圖8是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式6的組成的框圖。 圖9是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式7的組成的框圖。 標號說明l是發(fā)動機，2是發(fā)電機，3是交流一直流變換器，4是電容，5是直流一交 流變換器，6是感應電動機，7是傳動裝置，8是驅(qū)動軸，9是差動齒輪，10是 車輪，11、23是運轉(zhuǎn)臺，12是主控制器(巡航速度判斷部)，13是發(fā)動機控制模 件，14、 15是變換器控制電路，16是發(fā)動機旁路開關(guān)，n是電動機旁路開關(guān)， 18是旁路部，19、 20是發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)，21、 22是電動機極數(shù)切換開關(guān)， 24是ETC， 25是導航系統(tǒng)，26是運行管理系統(tǒng)，27是發(fā)電機極數(shù)切換信號， 28是電動機極數(shù)切換信號。
具體實施方式
根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式。再者此實施方式并非限
定本發(fā)明。實施方式1圖1是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式1的組成的框圖；圖2是示出一般 發(fā)電機特性、實施方式1中的加減速模式的轉(zhuǎn)速設定值和巡航速度模式的轉(zhuǎn)速 設定范圍的圖；圖3的(a) (c)分別是示出極數(shù)可切換的發(fā)電機和電動機的線圈 結(jié)構(gòu)例以及極數(shù)切換例的圖。如圖1所示，本實施方式的電驅(qū)動系統(tǒng)，用于驅(qū)動移動體，其中配備發(fā) 動機l;連接發(fā)動機1并產(chǎn)生交流電的交流發(fā)電機2;將交流發(fā)電機2供給的 交流電變換成直流電的交流一直流變換器3;儲蓄交流一直流變換器3輸出的 直流電的電容4;將交流一直流變換器3輸出的直流電變換成交流電的直流一交流變換器5;以及由直流一交流變換器5輸出的交流電驅(qū)動的感應電動機6。 這樣，本實施方式中，將發(fā)動機l、發(fā)電機2、交流一直流變換器3、直流一交 流變換器5、以及感應電動機6串聯(lián)，構(gòu)成串聯(lián)型的組成，并構(gòu)成在交流一直 流變換器3與直流一交流變換器5之間設置電容4的串聯(lián)混合型，但本發(fā)明對 不設電容4的組成也同樣可用。又，本實施方式使用例如感應電動機6，但不 限于此，也能使用其它類型的電動機。本實施方式還配備切換感應電動機6的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的傳動裝置7、驅(qū)動軸8、 差動齒輪9、以及設置在連接差動齒輪9的車軸的兩端的車輪10，表示例如汽 車、公共汽車、卡車等的電驅(qū)動系統(tǒng)。本實施方式還配備可切換發(fā)電機2的極數(shù)的發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19和20、 以及可切換感應電動機6的極數(shù)的電動機極數(shù)切換開關(guān)21和22，發(fā)電機2作 為極數(shù)可切換的發(fā)電機起作用，感應電動機6作為極數(shù)可切換的電動機起作用。 發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19以對應于U、 V、 W這三相配備3個轉(zhuǎn)換器的方式加以 構(gòu)成，發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)20以對應于U、 V、 W這三相配備3個開關(guān)的方式 加以構(gòu)成。電動機極數(shù)切換開關(guān)21以對應于U、 V、 W這三相配備3個轉(zhuǎn)換器 的方式加以構(gòu)成，電動機極數(shù)切換開關(guān)22以對應于U、 V、 W這三相配備3個 開關(guān)的方式加以構(gòu)成。圖3的(a)是示出一例極數(shù)可切換的發(fā)電機2或感應電動 機6的線圈結(jié)構(gòu)和極數(shù)切換例的圖，以對比左側(cè)所示低速時的結(jié)構(gòu)和右側(cè)所示 高速時的結(jié)構(gòu)的方式示出。如圖3的(a)所示，通過切換2個極數(shù)切換開關(guān)，使 低速時和高速時的結(jié)構(gòu)不同，低速時加大極數(shù)，而高速時減少極數(shù)。圖3的(b)、 圖3的(c)分別是示出與圖3的(a)不同的極數(shù)可切換發(fā)電機2或感應電動機6的 線圈結(jié)構(gòu)和極數(shù)切換例的圖，與(a)同樣，也在左側(cè)示出低速時的結(jié)構(gòu)，在右側(cè) 示出高速時的結(jié)構(gòu)。本實施方式還配備將交流一直流變換器3、電容4和直流一交流變換器5旁 路并將發(fā)電機2與感應電動機6直接連接的例如作為連接線的旁路部18、以及 可將發(fā)電機2至感應電動機6的電路徑切換到包含交流一直流變換器3、電容 4和直流一交流變換器5的電路或旁路部18的2個切換開關(guān)、即發(fā)電機旁路開 關(guān)16和電動機旁路開關(guān)17。發(fā)電機旁路開關(guān)16是設置在發(fā)電機2與交流一直 流變換器3之間的切換開關(guān)，電動機旁路開關(guān)17是設置在直流一交流變換器5 與感應電動機6之間的切換開關(guān)。而且，將發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19設置在發(fā) 電機2與發(fā)電機旁路開關(guān)16之間，將電動機極數(shù)切換開關(guān)21設置在電動機旁 路開關(guān)H與感應電動機6之間。本實施方式還配備進行發(fā)動機1的控制的發(fā)動機控制模件(ECM)13、進行交 流一直流變換器3的控制的作為驅(qū)動器的變換器控制電路14、進行直流一交流 變換器5的控制的作為驅(qū)動器的變換器控制電路15進行包含發(fā)動機控制模件 (ECM)13、變換器控制電路14、 15等的系統(tǒng)的控制的主控制器12、以及連接 主控制器12并配備各種傳感器從而可進行系統(tǒng)總體控制的運轉(zhuǎn)臺11。主控制器12具備作為巡航速度判斷部的功能，由此速度判斷部進行是否用 巡航速度運行的判斷。這里，巡航速度是指作為移動體的狀態(tài)長時間且使用得 多的實質(zhì)上恒定的速度，是根據(jù)客戶要求的規(guī)格等并按照移動體預先設定的。 例如移動體是主要在高速公路上運行的公共汽車的情況下，巡航速度是高速公 路的運行時的典型速度。又，將發(fā)電機旁路開關(guān)16和電動機旁路開關(guān)15分別 連接到主控制器12，由主控制器12控制它們的切換。再者，本實施方式中， 取為主控制器12具備作為巡航速度判斷部的功能，但也可取為使巡航速度判 斷部獨立的組成。運轉(zhuǎn)臺11中設置加速踏板傳感器、剎車傳感器、變速桿和速度傳感器等各
種傳感器、控制設備，將來自運轉(zhuǎn)臺11的控制指令、這些傳感器取得的信息 等輸入到主控制器12。接著，參照圖l和圖2說明本實施方式的動作。首先，說明本移動體加減速時的動作。停止時，將發(fā)電機旁路開關(guān)16設定成把發(fā)電機2與交流一直流 變換器3連接，此外，將電動機旁路開關(guān)17設定成把直流一交流變換器5與 感應電動機6連接。然后，根據(jù)來自運轉(zhuǎn)臺11的指令，從停止狀態(tài)進行加速 時，通過主控制器12、發(fā)動機控制模件13驅(qū)動發(fā)動機1，由發(fā)動機1驅(qū)動發(fā) 電機2，使其產(chǎn)生交流電。將發(fā)電機2產(chǎn)生的交流電經(jīng)發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19、 發(fā)電機旁路開關(guān)16輸入到交流一直流變換器3，變換成直流電后加以輸出。從 交流一直流變換器3輸出的直流電能用于電容4的充電，將從交流一直流變換 器3輸出的直流電或從電容4放電的直流電輸入到直流一交流變換器5，變換 成交流電后加以輸出。將直流一交流變換器5輸出的交流電經(jīng)電動機旁路開關(guān) 17、電動機極數(shù)切換開關(guān)21輸入到感應電動機6，利用供給的交流電驅(qū)動感應 電動機6，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩通過傳動裝置7、驅(qū)動軸8、差動齒輪9，使車 輛10旋轉(zhuǎn)。圖2示出發(fā)動機1的一般特性，將橫軸作為轉(zhuǎn)速(rpm:轉(zhuǎn)/秒)， 描繪馬力與轉(zhuǎn)矩曲線。移動體加減速時，發(fā)動機1利用圖2的發(fā)動機特性進行 運轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)速變化造成的損耗不發(fā)生。即，使發(fā)動機l的轉(zhuǎn)速恒定，對燃料費、 排放氣體等有利，所以如圖2的加減速模式A所示，以設定成恒定轉(zhuǎn)速的方式 驅(qū)動移動體。3^時，交流一直流變換器3和直流一交流變換器5各自的變換效 率為95%左右，變換器系統(tǒng)總效率為90%左右。接著，說明本移動體巡航運轉(zhuǎn)時的動作。主控制器12的巡航速度判斷部判 斷為本移動體用巡航速度運轉(zhuǎn)時，切換發(fā)電機旁路切換開關(guān)16和電動機旁路 切換開關(guān)17，使發(fā)電機2和感應電動機6通過旁路部18連接。進而，按照巡 航速度設定發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19和20、電動機極數(shù)切換開關(guān)21和22，設 定線圈、傳動裝置7、差動齒輪9，使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速與巡航速度一致，形成 發(fā)電機頻率與電動機頻率實質(zhì)上相等。S卩，發(fā)動機1從圖2所示的加減速模式 A變成巡航速度模式B，并按照移動體的速度控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。再者，圖2中， 示出與巡航速度模式A對應的轉(zhuǎn)速范圍根據(jù)運行狀況按移動體的巡航速度具有寬度。這樣，通過旁路部18將發(fā)電機2與感應電動機6直接連接，不進行變換器的電變換，通過改變極數(shù)就將轉(zhuǎn)速設定成與滿足移動體的目的的巡航速度 一致。再者，與已有技術(shù)相同，也在變換器發(fā)生故障時，可通過利用以旁路部18 為中介，將發(fā)電機2與感應電動機6直接連接的組成，得到驅(qū)動力。根據(jù)本實施方式，能由發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19和20、電動機極數(shù)切換開關(guān) 21和22切換發(fā)電機極數(shù)和電動機極數(shù)，并添加由巡航速度判斷部判斷移動體 巡航速度的功能，從而在移動體用巡航速度運轉(zhuǎn)時，以旁路部18為中介將發(fā) 電機2與感應電動機6直接連接，用適應巡航速度的發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行控制并驅(qū) 動，所以無交流一直流變換器3和直流一交流變換器5中的損耗，使燃料費、 排放氣體得到改善，能進行效率良好的運轉(zhuǎn)。利用這種組成，串聯(lián)型混合系統(tǒng) 能改善比并聯(lián)型混合系統(tǒng)效率差的巡航速度上的燃料費、排放氣體。又，變換器發(fā)生故障時以通過旁路部將交流發(fā)電機與交流電動機直接連接 的方式進行驅(qū)動的已有電汽車驅(qū)動系統(tǒng)(例如參考專利文獻l)中，在以變換器發(fā) 生故障時以外也利用此組成為目的并結(jié)合用于各種目的的移動體的巡航速度 生產(chǎn)車輛的情況下，必須增加多種電動機和發(fā)電機門類。本實施方式中，可按照根據(jù)移動體的目的決定的巡航速度切換交流電動機的輸入頻率和交流發(fā)電 機的發(fā)電頻率，所以取得發(fā)電機、電動機的門類少從而容易生產(chǎn)的效果。再者，本實施方式中以電力車輛為例作說明，但本發(fā)明不限于此，也能用 于其它移動體。例如，取為將感應電動機6或驅(qū)動軸8連接到螺旋槳的組成， 則可用于船舶。此情況下，海洋上發(fā)生故障時，可通過旁路直連對付非常事態(tài)。實施方式2圖4是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式2的組成的框圖。如圖4所示，本 實施方式結(jié)構(gòu)上做成將實施方式1的電驅(qū)動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)臺11置換成運轉(zhuǎn)臺23， 并且運轉(zhuǎn)臺23上設置的變速桿或巡航速度模式幵關(guān)通過本移動體運轉(zhuǎn)者手動， 能指令巡航速度模式。本實施方式中，由本移動體的運轉(zhuǎn)者通過變速桿或巡航 速度模式開關(guān)指定巡航速度模式時，以實施方式1說明的巡航速度模式進行運
轉(zhuǎn)。S卩，本實施方式中，利用通過變速桿或巡航速度模式開關(guān)的手動指令進行 巡航速度判斷部的巡航速度判斷。再者，本實施方式的其它組成與實施方式1 的組成相同，所以圖4中，對同一組成單元標注同一標號，省略其詳細說明。 這樣，根據(jù)本實施方式，由于設置手動指定巡航速度模式的功能，具有的 效果能在巡航速度模式自動判斷困難的狀況下的移動中，按照運轉(zhuǎn)者的意志進 行巡航速度模式的效率良好的運轉(zhuǎn)。實施方式3本實施方式在實施方式1的組成中，作為巡航速度判斷部，利用設置在運 轉(zhuǎn)臺的速度傳感器檢測出的速度傳感器信號。圖5是示出本實施方式中主控制器12內(nèi)的對速度傳感器信號作出響應的巡航速度判斷部的組成的圖。如圖5所示，示出的狀況把用"速度"表示的速度傳感器信號與作為相當于預先設定的巡航速度上限值的信號的巡航速度上限50、和作為相當于也同樣預先設定的 巡航速度下限值的信號的巡航速度下限51進行比較，并判斷為檢測出的速度 處在巡航速度上限值與巡航速度下限值之間時，輸出巡航速度模式指令。圖5 中，將巡航速度上限50和速度傳感器信號輸入到運算放大器52，而將巡航速 度下限51和速度傳感器信號輸入到運算放大器53，并通過AD變換器54、 55 將運算放大器52、 53的輸出分別輸入到SR(置位一復位)型觸發(fā)器56，在檢測 出的速度處于巡航速度上限值與巡航速度下限值之間的情況下，輸出巡航速度 模式指令。這樣，根據(jù)本實施方式，由于按照速度傳感器的檢測速度自動判斷巡航速 度模式，具有即使運轉(zhuǎn)者不作指示也可以的效果。實施方式4圖6是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式4的組成的框圖。如圖6所示，本 實施方式在實施方式1的電驅(qū)動系統(tǒng)的組成中添加ETC (Electronic Toll Collection:自動收費系統(tǒng))車載設備24，利用高速公路或汽車專用道等的自動 收費系統(tǒng)判斷巡航速度。即，本移動體為車輛且在高速公路或汽車專用道等上
行駛的情況下，利用車輛通過收費關(guān)卡等時檢測出的信號判斷巡航速度模式 后，以實施方式1中說明的巡航速度模式運轉(zhuǎn)。再者，例如利用設置在路側(cè)的
系統(tǒng)與ETC車載設備24的通信，在主控制器12取得巡航速度模式判斷信息。 移動體的速度能例如從移動體依次通過2個關(guān)卡時的時間差信息得到。設置在 路惻的系統(tǒng)設有速度傳感器的情況下，也可用該速度傳感器檢測出的速度信 息。本實施方式的其它組成與實施方式1的組成相同，所以圖6中對同一組成 單元標注同一標號，省略其詳細說明。
這樣，根據(jù)本實施方式，由于利用ETC24判斷巡航速度模式，因此對高速 公路或汽車專用道上使用得多的長途卡車或長途公共汽車，具有能可靠地進行 巡航速度模式判斷的效果。
實施方式5
圖7是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式5的組成的框圖。如圖7所示，本 實施方式在實施方式1的電驅(qū)動系統(tǒng)的組成中添加導航系統(tǒng)25，并且在本移動 體是例如汽車的情況下，作為從導航系統(tǒng)25得到的運行信息，利用汽車在高 速公路、汽車專用道或某程度目的處前無信號的公路上運行的信息判斷巡航速
度模式，而且本移動體是例如船舶的情況下，利用離開陸地的距離、其它航路 信息等判斷巡航速度模式，并以實施方式1中說明的巡航速度模式進行運轉(zhuǎn)。 再者，本實施方式的其它組成與實施方式1的組成相同，所以圖7中對同一組 成單元標注同一標號，省略其詳細說明。
這樣，根據(jù)本實施方式，由于利用導航系統(tǒng)25的輸出判斷巡航速度模式， 具有的效果在移動體是汽車時，不僅在高速公路、汽車專用道而且在信號少的 公路，都能進行巡航速度模式的效率良好的運轉(zhuǎn)，并且移動體是船舶時，也能 進行巡航速度模式的效率良好的運轉(zhuǎn)。
實施方式6
圖8是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式6的組成的框圖。如圖8所示，本 實施方式在實施方式1的電驅(qū)動系統(tǒng)的組成中添加運行管理系統(tǒng)26，并且本移
動體是例如路線公共汽車或火車的情況下，從運行管理系統(tǒng)26利用以恒定速 度連續(xù)行駛的區(qū)間信息判斷巡航速度模式，并以實施方式1中說明的巡航速度 模式進行運轉(zhuǎn)。再者，本實施方式的其它組成與實施方式1的組成相同，所以
圖8中對同一組成單元標注同一標號，省略其詳細說明。
這樣，根據(jù)本實施方式，由于利用運行管理系統(tǒng)26的輸出判斷巡航速度模 式，具有能在配備運行管理系統(tǒng)的公共汽車路線、鐵道等中以巡航速度模式效 率良好地運轉(zhuǎn)的效果。
實施方式7
圖9是示出本發(fā)明電驅(qū)動系統(tǒng)實施方式7的組成的框圖。本實施方式中， 可設定多個巡航速度，如圖9所示，將發(fā)電機極數(shù)切換開關(guān)19和20、電動機 極數(shù)切換開關(guān)21和22作為主控制器12可在運轉(zhuǎn)中切換用的連接器，并利用 發(fā)電機極數(shù)切換指令信號27和電動機極數(shù)切換指令信號28進行多個巡航速度 的切換。這樣，所取組成在運轉(zhuǎn)中例如操作遙控操作開關(guān)，并根據(jù)來自主控制 器(巡航速度判斷部)12的指令，實施發(fā)電機2和感應電動機6的極數(shù)切換。再 者，本實施方式的其它組成與實施方式1的組成相同，所以圖8中對同一組成 單元標注同一標號，省略其詳細說明。
本移動體例如在市區(qū)和高速公路行駛的長途路線公共汽車等需要多種以恒 定速度行駛的模式的移動體的情況下，巡航速度判斷部判斷多個巡航速度，市 區(qū)行駛中將巡航速度取為35公里/小時(km/h)、高速公路中將巡航速度取為 70公里/小時等，并且按照該速度切換發(fā)電機2和感應電動機6的極數(shù)，使 發(fā)電機頻率與電動機頻率實質(zhì)上一致，適應多種巡航速度模式。
根據(jù)本實施方式，具有多個恒定速度行駛模式的移動體的情況下，運轉(zhuǎn)中 可切換到滿足巡航速度的系統(tǒng)組成，所以具有能在各種速度中以巡航速度模式 效率良好地運轉(zhuǎn)的效果。
工業(yè)上的實用性
綜上所述，本發(fā)明的電驅(qū)動裝置能合適地用于電驅(qū)動方式或串聯(lián)型混合方 式的公共汽車、卡車和船舶等。
權(quán)利要求
1、一種電驅(qū)動系統(tǒng)，用于驅(qū)動移動體，其特征在于，配備發(fā)動機；連接此發(fā)動機、并產(chǎn)生交流電的交流發(fā)電機；將此交流發(fā)電機供給的交流電變換成直流電的交流—直流變換器；將此交流—直流變換器輸出的直流電變換成交流電的直流—交流變換器；由此直流—交流變換器輸出的交流電驅(qū)動的交流電動機；以將所述交流—直流變換器和所述直流—交流變換器旁路的方式，把所述交流發(fā)電機和所述交流電動機直接連接的旁路部；可將所述交流發(fā)電機至所述交流電動機的電路徑，切換到經(jīng)過所述旁路部或所述交流—直流變換器和所述直流—交流變換器的路徑的旁路切換部；可作所述交流發(fā)電機的極數(shù)切換的發(fā)電機極數(shù)切換部；可作所述交流發(fā)電機的極數(shù)切換的電動機極數(shù)切換部；判斷所述移動體是否用預先設定的巡航速度運轉(zhuǎn)的巡航速度判斷部；以及控制部，該控制部在所述巡航速度判斷部判斷為所述移動體達到所述巡航速度時，使所述旁路切換部進行切換，從而通過所述旁路部將所述交流發(fā)電機與所述交流電動機連接，并切換所述交流發(fā)電機極數(shù)和所述交流電動機極數(shù)的至少一方，而且將所述交流發(fā)電機的頻率和所述交流電動機的頻率設定為與所述巡航速度相適應的值。
2、 如權(quán)利要求1中所述的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述巡航速度判斷部根據(jù)通過所述移動體中設置的變速桿或開關(guān)完成的所 述移動體的運轉(zhuǎn)者的手動指令，判斷巡航速度。
3、 如權(quán)利要求1中所述的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述巡航速度判斷部根據(jù)所述移動體中設置的速度傳感器檢測出的速度，判斷巡航速度。
4、 如權(quán)利要求1中所述的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述巡航速度判斷部利用自動收費系統(tǒng)，判斷巡航速度。
5、 如權(quán)利要求1中所述的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述巡航速度判斷部利用導航系統(tǒng)，判斷巡航速度。
6、 如權(quán)利要求1中所述的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述巡航速度判斷部利用運行管理系統(tǒng)，判斷巡航速度。
7、 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述巡航速度判斷部判定多個不同的巡航速度，按照判定的巡航速度將進行所述交流發(fā)電機極數(shù)切換用的發(fā)電機極數(shù)切換指令信號發(fā)送到所述發(fā)電機 極數(shù)切換部，并將進行所述交流電動機極數(shù)切換用的電動機極數(shù)切換指令信號 發(fā)送到所述電動機極數(shù)切換部。
8、 一種混合驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 配備權(quán)利要求1至7中任一項所述的電驅(qū)動系統(tǒng)和電容。
全文摘要
本發(fā)明的目的為在串聯(lián)配置發(fā)動機、發(fā)電機、變換器、電動機的電驅(qū)動系統(tǒng)、以及所述電驅(qū)動系統(tǒng)中同時使用電容的串聯(lián)型混合驅(qū)動系統(tǒng)中，除確保變換器發(fā)生故障時的驅(qū)動力外，還能對故障時以外的使用使發(fā)動機的燃料費和排放氣體良好，而且減少生產(chǎn)符合其巡航速度的移動體時的發(fā)電機和發(fā)動機的門類數(shù)。為此，所取組成設置判斷移動體的巡航速度的功能并可分別切換發(fā)電機的極數(shù)和電動機的極數(shù)。判斷為移動體以巡航速度運轉(zhuǎn)時，通過旁路部將發(fā)電機和電動機直接連接，按照巡航速度切換發(fā)電機的極數(shù)和電動機的極數(shù)并進行運轉(zhuǎn)。
文檔編號B60W10/08GK101400536SQ200780002039
公開日2009年4月1日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者小林知宏 申請人:三菱電機株式會社