JP2002027605A - 電動車両 - Google Patents

電動車両

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JP2002027605A
JP2002027605A JP2000199910A JP2000199910A JP2002027605A JP 2002027605 A JP2002027605 A JP 2002027605A JP 2000199910 A JP2000199910 A JP 2000199910A JP 2000199910 A JP2000199910 A JP 2000199910A JP 2002027605 A JP2002027605 A JP 2002027605A
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JP
Japan
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motor
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switching element
electric vehicle
rotation direction
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JP2000199910A
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English (en)
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Masaki Ikeda
昌樹 池田
Toshiharu Ohashi
敏治 大橋
Jinichi Origasa
仁一 折笠
Takeshi Shinagawa
壮 品川
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング素子の異常を検出してスイッチ
ング素子の異常に起因する暴走を防止する。 【解決手段】 スイッチング素子S1…を介して電力が
供給されるモータ2により駆動する電動車両である。ス
イッチング素子S1…の異常を検出する異常検出手段E
を設ける。異常検出手段Eの検出結果に基づいてモータ
2への電力供給を遮断する制御部Cを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両に関し、
詳しくは、蓄電池を駆動電源としてスイッチング素子を
介してモータに電力を供給して駆動回転させることによ
り推進力を得る電動車両に関し、更に詳しくは、スイッ
チング素子の異常を検出してスイッチング素子の異常に
起因する暴走を防止しようとする技術に係るものであ
る。
【従来の技術】従来の電動車両においては、速度超過・
前後進逆走検出などの暴走検出機能を備えていて、その
構成は複雑となるものである。ところで、電動車両にお
いては、モータに電力を供給するためのスイッチング素
子を備えているものであり、スイッチング素子の短絡、
開放モードなどで破壊・故障したときにモータへの電力
供給が異常となり、暴走するものである。そして、従来
の電動車両においては、スイッチング素子の異常に起因
する暴走を防止する技術は存在していなくて、暴走自体
を検出して暴走をそれ以上継続することを防止する技術
のものである。
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであり、スイッチング素子の異
常を検出してスイッチング素子の異常に起因する暴走を
防止することができる電動車両を提供することを課題と
するものである。
【課題を解決するための手段】請求項1においては、ス
イッチング素子S1…を介して電力が供給されるモータ
2により駆動する電動車両であって、スイッチング素子
S1…の異常を検出する異常検出手段Eを設け、異常検
出手段Eの検出結果に基づいてモータ2への電力供給を
遮断する制御部Cを備えていることを特徴とするもので
ある。このような構成によれば、異常検出手段Eによっ
てスイッチング素子S1…の異常を検出してモータ2へ
の電力供給を停止することができ、スイッチング素子S
1…の異常に起因する暴走を未然に防止することができ
る。請求項2においては、請求項1の構成に加えて、走
行速度が一定速度を超えたときにスイッチング素子S1
…の異常と判断する制御部Cを備えていることを特徴と
するものである。このような構成によれば、走行速度が
一定速度を越えるとスイッチング素子S1…の異常と判
断してモータ2への電力の供給を遮断することができ、
使用者の意志に反して速度を超過する暴走を防止するこ
とができる。請求項3においては、請求項1の構成に加
えて、アクセル信号が停止されてモータ2が回転してい
るときにスイッチング素子S1…の異常と判断する制御
部Cを備えていることを特徴とするものである。このよ
うな構成によれば、アクセル信号が停止していてモータ
2が回転しているとスイッチング素子S1…の異常と判
断してモータ2への電力の供給を遮断することができ、
アクセル信号が発信されていないときに電動車両が不測
に走行するのを防止することができる。請求項4におい
ては、請求項1の構成に加えて、アクセル信号が停止さ
れてモータ電流が設計上、走行していないと判断する電
流以外のときスイッチング素子S1…の異常と判断する
制御部Cを備えていることを特徴とするものである。こ
のような構成によれば、アクセル信号が停止されてモー
タ電流が走行していないと判断する電流以外のときにス
イッチング素子S1…の異常と判断してモータ2への電
力の供給を遮断することができ、アクセル信号が発信さ
れていなくてモータ2が所定回転数以内で電気的なアイ
ドリング状態において電動車両が不測に走行するのを防
止することができる。請求項5においては、請求項1の
構成に加えて、モータ2の回転方向を変更する回転方向
変更用スイッチング素子S2…を設け、回転方向変更用
スイッチング素子S2…の異常を検出する異常検出用手
段E′を設け、異常検出用手段E′の検出結果に基づい
てモータ2への電力供給を遮断する制御部Cを備えてい
ることを特徴とするものである。このような構成によれ
ば、異常検出用手段E′によって回転方向変更用スイッ
チング素子S2…の異常を検出してモータ2への電力供
給を停止することができ、回転方向変更用スイッチング
素子S2…の異常に起因する暴走を未然に防止すること
ができる。請求項6においては、請求項5の構成に加え
て、異常検出手段Eは異常検出用手段E′を兼ねている
ことを特徴とするものである。このような構成によれ
ば、スイッチング素子S1…及び回転方向変更用スイッ
チング素子S2…の異常検出のための構成を簡素化する
ことができる。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図2に示すように、電動車両Aは、車体15の前
部の左右に前輪16を設け、車体15の後部の左右に後
輪17を設け、車体15に搭載した駆動源であるモータ
2の駆動力を後輪17に伝達することで走行するように
している。車体15には運転者が座るための座席19
と、運転者が足を載せる足載せ部7とを備えている。座
席19の下方位置にはモータ2に電力を供給するための
蓄電池21が載設してある。また、車体15の前部にハ
ンドル20が設けてあり、ハンドル20部分にはアクセ
ル3や電動車両Aの動作の種類(速度、前進、後進)を
操作するための操作パネル22を設けている。運転者は
座席19に座るとともに足載せ部7に足を載せ、ハンド
ル20を持って運転するものであり、ハンドル20部分
に設けたアクセル3を操作するとモータ2の駆動力が後
輪17に伝達されて電動車両Aが走行するものであり、
速度、前進、後進等は操作パネル22を操作して設定す
るものであり、また、ハンドル20を回転させて操向す
るようになっている。運転者がアクセル3から手を放す
とモータ2からの駆動力が断たれ、電磁ブレーキにより
駆動輪である後輪17に制動力が働き、電動車両Aが停
止するようになっている。また、車体15には方向指示
器23、前照灯24などの灯火装置を備えて操作パネル
22に設けたスイッチを操作することで点灯するように
なっている。また、車体15にはブレーキ操作ハンドル
26を設けてあり、ブレーキ操作ハンドル26を操作す
ることで、ブレーキシューにより車輪に制動をかけるこ
とができるようになっている。また、車体15には後方
確認用のミラー27を設けている。更に、操作パネル2
2には、複数の発光体を備えた表示計8、警報ブザーを
設けて電動車両Aの情報を運転者に報知するようにして
いる。また、操作パネル22には、速度調節ボリューム
28、キースイッチ29、方向指示スイッチ30、ホー
ンスイッチ31、前後進切替スイッチ32等のスイッチ
類を備えている。図1は回路図であり、電源として蓄電
池21によりモータ2を駆動するモータ駆動回路33に
は、電力供給回路部34、アクセル3を操作することに
よりアクセル信号を発信させるアクセル信号回路部3
5、モータ2の回転数を検出する回転検出センサー3
6、一対のスイッチング素子S1、S1′及び一対の回
転方向変更用スイッチング素子S2、S2′、モータ2
への正逆回転時における電流を検出する電流検出回路部
37、電流検出用の抵抗RA,RB及び各回路部33、
34、35、37及び同上のセンサー36からの信号が
入力されるとともに制御信号を発信する制御部Cなどを
備えている。一対のスイッチング素子S1、S1′及び
回転方向変更用スイッチング素子S2、S2′におい
て、スイッチング素子S1と回転方向変更用スイッチン
グ素子S2′とが直列に、回転方向変更用スイッチング
素子S2とスイッチング素子S1′が直列に接続され、
これら直列回路部38、39がモータ駆動回路部33に
並列に接続され、直列回路部38、39間にモータ2を
接続するブリッジ回路とされている。このように、スイ
ッチング素子S1、S1′を対とし、また、回転方向変
更用スイッチング素子S2、S2′を対としてオン、オ
フすることで直流を交流に変換してモータ2の駆動及び
回転方向を制御するようにしている。例えば、スイッチ
ング素子S1、S1′をオン、回転方向変更用スイッチ
ング素子S2、S2′をオフにすることでモータ2が図
1の矢印イ方向に回転し、そして、スイッチング素子S
1、S1′をオフ、回転方向変更用スイッチング素子S
2、S2′をオンにすることでモータ2が図1の矢印ロ
方向に回転させるようにしている。ところで、モータ2
がイ、ロのどちらに回転したかは、抵抗RA、RBのそ
れぞれに流れる電流により発生する抵抗RA、RBの両
端の電圧とそれを検出する電流検出回路部37における
検出信号が制御部Cに入力されることで検出できる。ま
た、回転検出センサー36による回転検出信号にてもモ
ータ2に電流が流れたことが検出できる。制御部Cにお
いては、スイッチング素子S1…の異常を検出する異常
検出手段Eを回路として構成している。しかして、例え
ば、アクセル3を操作していないアクセル信号のオフ時
に、モータ2が回転又は電流が不測に流れたと判断した
スイッチング素子S1…の異常時に電力供給回路34に
オフの制御信号を発信して電力供給を遮断するようにし
ている。電力供給回路34は、リレー、半導体スイッチ
(FET、トランジスタ)などから選択して構成され、
また、スイッチング素子S1、S1′、S2、S2′
は、リレー、半導体スイッチ(FET、トランジスタ)
などから選択して構成される。図3は本発明の実施の一
形態であるフローチャートを示している。以下、詳述す
る。アクセル3をオンにしてアクセル信号を発信してい
る走行時において、回転検出センサー36によるモータ
2の回転数の検出結果が制御部Cに入力され、認識され
た電動車両Aの走行速度が例えば7km/h及びこれを
超えた時に、例えば6km/hと設定した最大設定速度
を超過したと判断するのであり、即ち、通常のスイッチ
ング素子S1、S1′;S2、S2′が正常の機能の状
態では上記最大設定速度を超えることがないことを前提
とし、最大設定速度を超えたことで、スイッチング素子
S1…が異常であると判断するのであり、モータ2への
電力の供給を遮断するのである。このように、スイッチ
ング素子S1…の異常を検出する異常検出手段Eを制御
部Cに設け、異常検出手段Eの検出結果に基づいてモー
タ2への電力供給を遮断することから、スイッチング素
子S1の異常に起因する暴走を未然に防止することがで
きるものである。しかして、使用者の意志に反して速度
を超過する暴走を防止することができるものである。と
ころで、図3のフローチャートのように、アクセル信号
が停止されている状態で、回転検出センサー36により
モータ2の回転数検出が例えば30r.p.m以上の値が検
出され、この検出信号が制御部Cに入力された場合、ス
イッチング素子S1…の異常と判断してモータ2への電
力供給を遮断するのである。このように、アクセル信号
が停止されてモータ2が回転しているときにスイッチン
グ素子S1…の異常と判断するのであり、この結果、モ
ータ2への電力の供給を遮断するのであり、アクセル信
号が発信されていないときに電動車両が不測に走行する
のを防止することができるものである。更に、図3のフ
ローチャートのように、アクセル信号が停止されてモー
タ電流が設計上、走行していないと判断する電流、例え
ば、4アンペア以上の電流が流れた時は、スイッチング
素子S1…の異常と判断してモータ2への電力の供給を
遮断するのである。このように、アクセル信号が発信さ
れていなくてモータ2が所定回転数以内で電気的にアイ
ドリング状態において電動車両が不測に走行するのを防
止することができるものである。ところで、モータ2の
回転方向を変更する回転方向変更用スイッチング素子S
2、S2′の異常を検出する異常検出用手段E′を制御
部Cに設け、異常検出用手段E′の検出結果に基づいて
モータ2への電力供給を遮断することができ、回転方向
変更用スイッチング素子S2、S2′の異常に起因する
暴走を未然に防止することができるものである。この場
合、異常検出手段Eは異常検出用手段E′を兼ねてい
て、スイッチング素子S1、S1′及び回転方向変更用
スイッチング素子S2、S2′の異常検出のための構成
を簡素化することができるものである。
【発明の効果】請求項1においては、スイッチング素子
を介して電力が供給されるモータにより駆動する電動車
両であって、スイッチング素子の異常を検出する異常検
出手段を設け、異常検出手段の検出結果に基づいてモー
タへの電力供給を遮断する制御部を備えているから、異
常検出手段によってスイッチング素子の異常を検出して
モータへの電力供給を停止することができ、スイッチン
グ素子の異常に起因する暴走を未然に防止することがで
きるという利点がある。請求項2においては、請求項1
の構成に加えて、走行速度が一定速度を超えたときにス
イッチング素子の異常と判断する制御部を備えているか
ら、請求項1の効果に加えて、走行速度が一定速度を越
えるとスイッチング素子の異常と判断してモータへの電
力の供給を遮断することができ、使用者の意志に反して
速度を超過する暴走を防止することができるという利点
がある。請求項3においては、請求項1の構成に加え
て、アクセル信号が停止されてモータが回転していると
きにスイッチング素子の異常と判断する制御部を備えて
いるから、請求項1の効果に加えて、アクセル信号が停
止していてモータが回転しているとスイッチング素子の
異常と判断してモータへの電力の供給を遮断することが
でき、アクセル信号が発信されていないときに電動車両
が不測に走行するのを防止することができるという利点
がある。請求項4においては、請求項1の構成に加え
て、アクセル信号が停止されてモータ電流が設計上、走
行していないと判断する電流以外のときスイッチング素
子の異常と判断する制御部を備えているから、請求項1
の効果に加えて、アクセル信号が停止されてモータ電流
が走行していないと判断する電流以外のときにスイッチ
ング素子の異常と判断してモータへの電力の供給を遮断
することができ、アクセル信号が発信されていなくてモ
ータが所定回転数以内で電気的にアイドリング状態にお
いて電動車両が不測に走行するのを防止することができ
るという利点がある。請求項5においては、請求項1の
構成に加えて、モータの回転方向を変更する回転方向変
更用スイッチング素子を設け、回転方向変更用スイッチ
ング素子の異常を検出する異常検出用手段を設け、異常
検出用手段の検出結果に基づいてモータへの電力供給を
遮断する制御部を備えているから、請求項1の効果に加
えて、異常検出用手段によって回転方向変更用スイッチ
ング素子の異常を検出してモータへの電力供給を停止す
ることができ、回転方向変更用スイッチング素子の異常
に起因する暴走を未然に防止することができるという利
点がある。請求項6においては、請求項5の構成に加え
て、異常検出手段は異常検出用手段を兼ねているから、
請求項5の効果に加えて、スイッチング素子及び回転方
向変更用スイッチング素子の異常検出のための構成を簡
素化することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の回路図である。
【図2】同上の全体斜視図である。
【図3】同上のフローチャートである。
【図4】同上の操作パネルを示す平面図である。
【符号の説明】
2 モータ C 制御部 E 異常検出手段 S1 スイッチング素子 S2 回転方向変更用スイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折笠 仁一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 品川 壮 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 5H115 PA08 PG04 PG06 PI16 PU01 PV03 SE03 TO21 TR02 TZ03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチング素子を介して電力が供給さ
    れるモータにより駆動する電動車両であって、スイッチ
    ング素子の異常を検出する異常検出手段を設け、異常検
    出手段の検出結果に基づいてモータへの電力供給を遮断
    する制御部を備えて成ることを特徴とする電動車両。
  2. 【請求項2】 走行速度が一定速度を超えたときにスイ
    ッチング素子の異常と判断する制御部を備えて成ること
    を特徴とする請求項1記載の電動車両。
  3. 【請求項3】 アクセル信号が停止されてモータが回転
    しているときにスイッチング素子の異常と判断する制御
    部を備えて成ることを特徴とする請求項1記載の電動車
    両。
  4. 【請求項4】 アクセル信号が停止されてモータ電流が
    設計上、走行していないと判断する電流以外のときスイ
    ッチング素子の異常と判断する制御部を備えて成ること
    を特徴とする請求項1記載の電動車両。
  5. 【請求項5】 モータの回転方向を変更する回転方向変
    更用スイッチング素子を設け、回転方向変更用スイッチ
    ング素子の異常を検出する異常検出用手段を設け、異常
    検出用手段の検出結果に基づいてモータへの電力供給を
    遮断する制御部を備えて成ることを請求項1記載の電動
    車両。
  6. 【請求項6】 異常検出手段は異常検出用手段を兼ねる
    ことを特徴とする請求項5記載の電動車両。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033901A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電気車輌の制御装置、及び、それの制御方法
JP2012191747A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Atex Co Ltd 電動車

Cited By (2)

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