JP2001218308A - 電気自動車用のアクセル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車用のアクセル装置を、操作感覚を
損なうことなく精度アップする。 【解決手段】 アクセルペダル１０に接続されるインナ
ーワイヤー１１を、復帰弾機１５に付勢されてガイド本
体９に案内される移動体１３に連結固定し、移動体１３
から突出するインナーワイヤー１１の先端と歪みゲージ
式のロードセル８とのあいだに、ロードセル８に歪み負
荷を付与するための作動弾機１７を介装した電気自動車
用のアクセル装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車（Ｅ
Ｖ）におけるアクセル装置の技術分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】今日、自動車のなかには、原動機として
電動式原動機（電動モータ）で走行するようにして排気
ガスの発生をなくし、自然環境の保護を計るようにした
電気自動車が脚光をあびている。そしてこの様な電気自
動車においても、アクセル装置が必要となるが、従来の
アクセル装置は、アクセルペダルやアクセルレバー等の
アクセル操作手段を操作した場合に、該操作量をアクセ
ルワイヤー等の連動手段を介してポテンショメータの回
動量に変換し、この回動量に対応した電圧変化をアクセ
ル信号（アナログ信号）として制御部に出力し、これを
入力した制御部では、アクセル信号に対応した回転数若
しくは回転力となるように電動モータの駆動制御をする
ようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
ものは、アクセル操作手段とポテンショメータとをアク
セルワイヤー等を介して単純に機械的に連結していたた
め、アクセル操作手段の操作量とポテンショメータ回転
量との調整（マッチング）が難しく、特に、アクセル操
作手段の非操作時におけるポテンショメータのゼロ点調
整、アクセル操作手段を最大操作したときのポテンショ
メータの最大位置調整が正確に設定されていないと、ア
クセル操作していない状態でアクセル信号が出力された
り、最大のアクセル操作をしているにも拘わらず最大の
アクセル信号が出力されなかったりして電動カートの走
行性が損なわれる許かりでなく、アクセルワイヤーとポ
テンショメータとの接続部分の構成が、アクセルワイヤ
ーの軸方向の移動を、操作感覚を発揮しながらポテンシ
ョメータの軸周りの回動に変換しなければならず、この
ことにさらに強度や耐久性を考慮したときに大型化せざ
るを得ないという問題があり、ここに本発明の解決すべ
き課題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、ドライバーが操作するアクセル操
作手段と、該アクセル操作手段の操作量感知をするアク
セル操作量感知手段と、該アクセル操作量感知手段から
の感知量検知に基づいて電動式原動機を適切な回転数、
若しくは回転力を制御するコントローラから成る電気自
動車において、前記アクセル操作量感知手段は歪みゲー
ジとし、該歪みゲージとアクセル操作手段とは、アクセ
ル操作に連動して移動する移動体と、該移動した移動体
に対して復帰方向に弾圧する復帰弾機と、前記移動体の
移動に連動して蓄勢されて歪みゲージに歪み負荷を与え
るための作動弾機とを備えて構成したアクセル作動手段
を介して連結したことを特徴とするものである。そして
本発明は、これによって、アクセル操作手段の操作感覚
は損なうことを回避しながら、歪みゲージを使用した精
度の高いアクセル制御ができるようにしたものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】次ぎに、本発明の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。本実施の形態では、図
中、１に示されるような電気自動車の一例であるレーシ
ングカートのシャーシを用い、５はシャーシ１に搭載の
原動機であって三相ＤＣブラシレスモータを用い、また
該原動機５を制御するコントローラ６は三相インバータ
を用い構成される。シャーシ１の左右には前後輪２、３
が軸支され、原動機５からの動力がチェーン４を介して
車軸３ａに連動連結され、前記左右後輪３へ出力される
ことでカートの走行ができるようになっている。

【０００６】前記コントローラ６はパワースイッチング
半導体素子から成るスイッチング部と、これを制御する
ＣＰＵを含む制御部７から成る。該制御部７には、コン
トローラ６に内装のロードセル８からの信号が入力され
るようになっている。このロードセル８は、通常知られ
た歪みゲージ式のもので、ロードセル８のケーシングか
ら突出するセンサロッド８ａをロッド長方向に荷重を加
えると、センサロッド８ａ自体は殆ど変位せずにロード
セル８からの出力電圧が変化する。

【０００７】９はコントローラ６の内面にビス９ａを介
して一体的に固定されるガイド本体であって、該ガイド
本体９は、前記ロードセル８のセンサロッド８ａと同一
軸心となるよう筒状のガイド孔９ｂが穿設されている
が、該ガイド孔９ｂのロードセル８とは反対側である一
端側の孔端部は、小径になっていてシャーシ１に設けた
アクセルペダル１０に接続したインナーワイヤー１１が
遊嵌状に貫通するワイヤー貫通孔９ｃとなっている。さ
らにワイヤー貫通孔９ｃよりも一端側には、インナーワ
イヤー１１を移動自在に被覆しているアウターワイヤー
１２の端部をビス（図示せず）で固定するための支持孔
９ｄとなっている。前記ガイド孔９ｂには、移動体１３
が軸心方向にスライド移動自在に嵌入しているが、移動
体１３には、該移動体１３を貫通するようにして設けら
れた前記インナーワイヤー１１がビス１１ａを介して固
定状態に支持されている。尚、ガイド孔９ｂのロードセ
ル８側の孔端部は、ビス１４ａを介して抜止め部材１４
が固定されていて、移動体１３のガイド孔９ｂからの抜
止めをするように設定されている。

【０００８】１５はガイド孔９ｂに内装される復帰弾機
であって、該復帰弾機１５は、移動体１３とガイド孔９
ｂのワイヤー貫通孔９ｃ側端面とのあいだに介装されて
いて、移動体１３を抜止め部材１４に当接する位置に復
帰するよう弾圧する設定になっている。そして移動体１
３は、前記アクセルペダル１０を踏み込むことのない非
踏み込み状態では復帰弾機１５の付勢力を受けて抜止め
部材１４に当接しており、この状態からアクセルペダル
１０を踏み込んでいくと、移動体１３は、その踏み込み
量に対応するようにして復帰弾機１５の付勢力に抗して
抜止め部材１４から離間する方向に移動し、これによっ
てドライバーはアクセル操作の感覚を確認できるように
設定されている。そしてその場合の移動体１３の移動量
は、アクセルペダル１０の踏み込み量に対応するように
なっている。

【０００９】１６は前記ロードセル８から突出するセン
サロッド８ａの先端部に軸心方向位置調節自在に螺装さ
れる調節用の連結体であって、該連結体１６には作動弾
機１７の一端部が係止されている。そして該作動弾機１
７の他端部は、前記インナーワイヤー１１の先端に係止
されており、そしてアクセルペダル１０の踏み込みに連
動して移動体１３が移動した場合に、作動弾機１７は、
その移動に追随して伸長して移動体１３の大きな移動量
がロードセル８に作用するのを回避（移動ストロークの
吸収）し、そして作動弾機１７が伸長した分の負荷をロ
ードセル８に作用するようになっており、ロードセル８
は、この作動弾機１７が伸長した分の負荷に相当する歪
み量に相当する電圧信号を制御部７に出力するようにな
っている。尚、１８は作動弾機１７の不用意な振れを防
止するための振れ防止体であって、作動弾機１７が直線
状態で貫通状に内嵌できるように設定されるコントロー
ラ６に固着されている。

【００１０】叙述の如く構成されたものにおいて、レー
シングカートを走行せしめる場合に、搭乗するドライバ
ーがアクセルペダル１０の踏み込み量調整をすることで
スピード制御をすることになるが、その場合の踏み込み
量は、従来のようにポテンショメータに設けられる回動
軸の回動量に変換されるのではなく、ロードセル８によ
って歪み量に変換され、該変換に基づいた電圧信号が制
御部７に出力されて原動機５の駆動制御がなされること
になる。つまり、アクセルペダル１０を踏み込んだ場合
に、その踏み込み量に対応して移動体１３が移動するこ
とになり、一方、ロードセル８は、移動体１３の前記踏
み込み移動に連動した作動弾機１７の伸長に伴う蓄勢力
（引張り力）を歪み負荷として受け、この受けた負荷に
対応した電圧をアクセル踏み込み量として制御部７に出
力することになり、該制御部７は、ロードセル８からの
電圧信号に対応する制御指令を原動機５に出力すること
になって原動機のトルク、延いては車（カート）の走行
速度の制御がなされることになる。

【００１１】このように本発明が実施された形態におい
ては、感知精度に優れ、アクセルペダル１０からインナ
ーワイヤー１１に至る直線的な動きを、ポテンショメー
タのように回動に変換することなくそのまま直線的な移
動体１３の動きとして受けることができ、かつワイヤー
移動量とポテンショメータ回転角を一致させるための減
速機が不必要であるので、構造が簡単になって小型化が
果たせ、組付け精度の向上を達成できる。そして、ロー
ドセル８に与えられる負荷は、移動体１３の移動によっ
てではなく、移動体１３の移動に連繋した作動弾機１７
の伸長量に比例したものであるから、負荷検出部が僅か
な変位量しか持たないロードセル８を用いながら、ドラ
イバーの操作感覚を損なうことがない状態で精度の高い
アクセル操作ができることになる。

【００１２】そしてこのものでは、作動弾機１７につい
てはバネ常数の小さいものにして精度の高いロードセル
８を採用し、そして復帰弾機１５については操作感覚に
対応してバネ常数の大きいものにすることができ、この
結果、ポテンショメータを採用する従来のもののよう
に、ポテンショメータに復帰弾機の蓄勢力が作用するよ
うなことも回避し得て、構造の簡略化に寄与できる。

【００１３】しかもこのものでは、作動弾機１７は、振
れ防止体１８により振れ防止される構成になっているか
ら、機体振動を受けてのバネ振動を防止して、ロードセ
ル８へ加える荷重の内、作動弾機１７の振動によって生
じる余分な負荷を回避する配慮がなされている。さら
に、インナーワイヤー１１、作動弾機１７、そしてロー
ドセル８を直線状に配置して構成できるため、小型コン
パクト化にさらに寄与できることになる。尚、本発明を
実施するにあたり、前記実施の形態では移動体１３にイ
ンナーワイヤー１１を固定状態で貫通させ、インナーワ
イヤー１１と作動弾機１７とを連結したが、インナーワ
イヤー１１を移動体１３に連結し、該移動体１３を作動
弾機１７に連結してもよいことはいうまでもない。さら
に本発明は、図示しないバッテリーで電動式原動機を駆
動して走行する電気自動車を原則としたものであって、
前記実施の形態のようなレーシングカートに限定されな
いことはいうまでもないが、さらにエンジン（内燃機
関）を搭載した所謂ハイブリッドカーにも採用すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーシングカートの概略平面図である。

【図２】制御回路のブロック図である。

【図３】非アクセル操作状態を示すアクセル装置の断面
図である。

【図４】アクセル操作状態を示すアクセル装置の断面図
である。

【符号の説明】

１ シャーシ ７ 制御部 ８ ロードセル ９ ガイド本体 １１ インナーワイヤー １３ 移動体 １５ 復帰弾機 １７ 作動弾機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライバーが操作するアクセル操作手段
   と、該アクセル操作手段の操作量感知をするアクセル操
   作量感知手段と、該アクセル操作量感知手段からの感知
   量検知に基づいて電動式原動機を適切な回転数、若しく
   は回転力を制御するコントローラから成る電気自動車に
   おいて、前記アクセル操作量感知手段は歪みゲージと
   し、該歪みゲージとアクセル操作手段とは、アクセル操
   作に連動して移動する移動体と、該移動した移動体に対
   して復帰方向に弾圧する復帰弾機と、前記移動体の移動
   に連動して蓄勢されて歪みゲージに歪み負荷を与えるた
   めの作動弾機とを備えて構成したアクセル作動手段を介
   して連結したことを特徴とする電気自動車用のアクセル
   装置。