JP2013150486A

JP2013150486A - 電気自動車

Info

Publication number: JP2013150486A
Application number: JP2012010545A
Authority: JP
Inventors: Takashi Koto; 隆志古藤; Hisashi Azuma; 壽志東
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2012-01-21
Filing date: 2012-01-21
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】走行中に誤ってキースイッチが操作されても、その後の走行を安全に行う。
【解決手段】電気自動車は、走行に必要な走行機器１２と、走行機器１２を制御する電気制御ユニット１４と、電気制御ユニット１４を起動又は停止させる操作信号を発するキースイッチ１６とを備える。走行速度を検出する車速検出手段２２が設けられ、キースイッチ１６からの操作信号の有無にかかわらず走行速度が所定値以下であることを車速検出手段２２が検出するまで起動した電気制御ユニット１４を停止させないように構成される。走行機器１２にパワーステアリング装置が含まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、キースイッチからの操作信号により起動又は停止する走行用の電気制御ユニットを備えた電気自動車に関するものである。

従来、電気自動車は、バッテリから供給される電気によって走行するものであるので、充電可能なバッテリと、そのバッテリから供給される電気によって駆動する動力モータやその動力モータに供給される電力を調整する主インバータ等の走行に必要な走行機器と、アクセルペダル等の操作信号によりその走行機器を実際に制御する電気制御ユニットが設けられる。そして、この電気制御ユニットは、電気自動車に設けられて、その運転者が操作するキースイッチからの起動操作信号により起動し、起動した走行用の電気制御ユニットは、アクセルペダル等の操作信号によりその主インバータ等の走行機器を制御してその電気自動車を実際に走行させている。その一方、走行を終了させて電気自動車から降車する際に、運転者は再びキースイッチを操作し、運転者が操作するキースイッチからの停止操作信号によりその走行用の電気制御ユニットを停止させるようになっている。

また、このような電気自動車には、電気自動車を走行させることにより消費した電力を補って、電気自動車を再び走行可能とするために、外部電源から電力を入力してバッテリの充電を行う充電用コンバータ等の充電機器が搭載される。そして、走行用の電気制御ユニットにより主インバータの故障を検出し、充電用コンバータで走行用の動力モータに電圧を供給して電気自動車の走行を行う電気自動車制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような電気自動車制御装置では、主インバータが故障しても充電用コンバータで走行用の動力モータに電圧を供給するので、安全に走行できるとしている。

特開平５−１３０７０２号公報

しかし、主インバータが故障をしていなくても、例えば、走行中に誤ってキースイッチを操作してしまった場合や、運転者自身が操作しなくても、運転者が装着するアクセサリ等が運転の最中にそのキースイッチに触れて、そのアクセサリがそのキースイッチを操作してしまうおそれもある。このような誤った操作であるにもかかわらず走行用の電気制御ユニットが停止すると、その電気制御ユニットにより制御されていた例えば、パワーステアリングや、ブレーキ装置等の走行機器の制御が不能になると、その後に安全に走行することが困難になる不具合がある。

本発明の目的は、走行中に誤ってキースイッチが操作されても、その後の走行を安全に行い得る電気自動車を提供することにある。

本発明は、走行に必要な走行機器と、その走行機器を制御する電気制御ユニットと、その電気制御ユニットを起動又は停止させる操作信号を発するキースイッチとを備えた電気自動車の改良である。

その特徴ある構成は、走行速度を検出する車速検出手段が設けられ、キースイッチからの操作信号の有無にかかわらず走行速度が所定値以下であることを車速検出手段が検出するまで起動した電気制御ユニットを停止させないように構成されたところにある。

そして、走行機器には、パワーステアリング装置が含まれることが好ましい。

本発明の電気自動車では、起動して走行に必要な走行機器を制御して電気自動車を実際に走行させるけれども、その走行状態で、キースイッチが操作されても、走行速度が所定値以下であることを車速検出手段が検出するまで、起動した電気制御ユニットを停止させない。このため、電気自動車が走行状態であれば、走行機器が制御不能になるような事態は回避される。この結果、例えば、走行中に誤ってキースイッチが操作されても、所定値以上の速度で走行している限り、パワーステアリング装置等を含む走行機器が不能になるようなことはなく、キースイッチが誤操作された後の電気自動車の走行を、車両の速度が所定値以下になるまで確保することができる。

本発明実施形態の電気自動車の構成図である。その電気制御ユニットの回路図である。その電気制御ユニットが停止するまでの動作を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、電気自動車１０は、バッテリ１１から供給される電気によって走行するものであって、充電可能なバッテリ１１と、そのバッテリ１１から供給される電気によって電気自動車１０を走行させるための走行機器１２を備える。この走行機器１２には、図示しないタイヤを回転させて電気自動車１０を実際に走行させる動力モータ１２ａや、バッテリ１１から供給される直流を交流に変換して動力モータ１２ａに供給する走行用インバータ回路１２ｂ、及び走行時に温度が上昇する動力モータ１２ａを冷却するためのラジエータファン１２ｃ等が必須のものとして含まれる。

また、この走行機器１２には、走行時に運転者の負担を軽減する補助的な機器であって、電気により駆動するものも含まれる。この補助機器としては、例えば、油圧により駆動するパワーステアリング装置１２ｄや、そのパワーステアリング装置１２ｄに加圧された作動油を供給するオイルポンプ１２ｅ、及びそのオイルポンプ１２ｅを駆動するポンプ駆動モータ１２ｆが含まれる。また、エア圧により駆動するエアブレーキ装置１２ｇや、そのエアブレーキ装置１２ｇに加圧されたエアを供給するコンプレッサ１２ｈ、及びそのコンプレッサ１２ｈを駆動するコンプレッサ駆動モータ１２ｊにあっても、この補助機器に含まれる。更に、暖房や冷房等が可能なエアコンディショナー装置１２ｋもこの補助機器に含まれる。

また、この電気自動車１０には、走行させることにより消費した電力を補って、この電気自動車１０を再び走行可能とするために、外部電源から電力の供給を受けてバッテリ１１の充電を行う充電機器１３が設けられる。この充電機器１３としては、外部交流電源に接続可能な接続装置１３ａと、その外部交流電源からの交流を直流に変換する整流装置１３ｂと、その整流装置１３ｂにより整流された直流の電圧を昇降させるＤＣ−ＤＣコンバータ１３ｃ等が例示される。

そして、この電気自動車１０の制御装置には、上記走行機器１２と充電機器１３の双方の制御を行うＥＶ（Electric Vehicle）−ＥＣＵ（Electric Control Unite）１４が設けられる。このＥＶ−ＥＣＵ１４（電気制御ユニット）は走行機器１２を制御するものであるので、その制御出力は、走行機器１２を構成する走行用インバータ回路１２ｂ、ラジエータファン１２ｃ、ポンプ駆動モータ１２ｆ、コンプレッサ駆動モータ１２ｊ及びエアコンディショナー装置等に接続される。また、このＥＶ−ＥＣＵ１４は充電機器１３も制御するものであるので、その制御出力は、充電機器１３を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ１３ｃ等にも接続される。

この電気自動車１０には、ＥＶ−ＥＣＵ１４を立ち上げて走行機器１２を制御させ、それにより電気自動車１０を走行させるための走行用キースイッチ１６や、そのＥＶ−ＥＣＵ１４を立ち上げて充電機器１３を制御させ、それにより外部電源から電力の供給を受けてバッテリ１１の充電を行わせる充電スイッチ１７が設けられる。この走行用キースイッチ１６と充電スイッチ１７は、誤って双方が同時に操作されることを防止する為に、車内の比較的離れた位置に設けられる。

また、この電気自動車１０には、電気自動車１０を走行させるため、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ１８や、走行する電気自動車１０を減速させるためのブレーキペダルの踏み込み量を検出するフレーキセンサ１９や、エアコンディショナー装置１２ｋを駆動するためのエアコンスイッチ２０、及び夜間走行に必要な前照灯や又は車幅灯を点灯させるためランプスイッチ２１、走行する電気自動車１０の走行速度を検出する車速検出手段等の走行に必要なものが設けられる。この実施の形態における車速検出手段は、図示しないタイヤの回転速度から電気自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２２であって、これらの走行に必要な各種センサ１８，１９，２２やスイッチ１６，１７，２０，２１はＥＶ−ＥＣＵ１４の制御入力に接続される。

図２に詳しく示すように、ＥＶ−ＥＣＵ１４は、走行機器１２を制御する走行プログラムと充電機器１３を制御する充電プログラムの双方が記憶されて設けられたＣＰＵ１４ａ（Central Processing Unite）と、そのＣＰＵ１４ａを起動させる５Ｖ電源１４ｂと、その５Ｖ電源１４ｂによりそのＣＰＵ１４ａを実際に起動させる電源起動回路１４ｃが設けられる。電源起動回路１４ｃには、ＯＲ回路１４ｄを介して走行用キースイッチ１６と充電スイッチ１７が接続される。この電源起動回路１４ｃは、バッテリ１１の２４Ｖ電源により稼働し、走行用キースイッチ１６又は充電スイッチ１７の操作信号が一定時間継続したときに、５Ｖ電源１４ｂを介してＣＰＵ１４ａを実際に起動させるように構成される。そして、走行用キースイッチ１６又は充電スイッチ１７からの操作信号はＣＰＵ１４ａにも入力され、キースイッチ１６からの操作信号が入力されると起動したＣＰＵ１４ａは走行機器１２を制御する走行プログラムを立ち上げ、充電スイッチ１７の操作信号が入力されると起動したＣＰＵ１４ａは充電機器１３を制御する充電プログラムを立ち上げるように構成される。

起動したＣＰＵ１４ａにおいて、そこの記憶された走行プログラムが立ち上がると、ＥＶ−ＥＣＵ１４はその走行プログラムにより走行機器１２を制御して電気自動車１０を走行させる走行モードになる。そして、走行モードのＥＶ−ＥＣＵ１４は、図１に示すような電気自動車１０を走行させるために必要なアクセルセンサ１８等の検出出力等の各種センサ１８，１９の検出出力に基づいて、走行機器１２を構成する走行用インバータ回路１２ｂ、ラジエータファン１２ｃ、ポンプ駆動モータ１２ｆ、コンプレッサ駆動モータ１２ｊ及びエアコンディショナー装置１２ｋ等を制御して、その電気自動車１０を実際に走行させるように構成される。一方、起動したＣＰＵ１４ａにおいて、そこに記憶された充電プログラムが立ち上がると、ＥＶ−ＥＣＵ１４はバッテリ１１を充電する充電モードになって、充電モードのＥＶ−ＥＣＵ１４は充電機器１３を制御して、バッテリ１１の実際の充電を開始するように構成される。

また、この電気自動車１０には、その運転席前方のパネル３１に嵌め込まれた各種メータ３２，３３に隣接して、走行モードであることを示す走行ランプ３４と、充電モードであることを示す充電ランプ３５が設けられる。そして、ＥＶ−ＥＣＵ１４は、走行プログラムが立ち上がって走行モードになると、この走行ランプ３４を点灯させ、充電プログラムが立ち上がって充電モードになって、その充電ランプ３５を点灯させるように構成される。

そして、本発明の特徴ある構成は、このＥＶ−ＥＣＵ１４（電気制御ユニット）において、走行プログラムが立ち上がっていると、キースイッチ１６からの操作信号の有無にかかわらず、電気自動車１０の走行速度が所定値以下であることを車速検出手段である車速センサ２２が検出するまで、その起動したＥＶ−ＥＣＵ１４（電気制御ユニット）を停止させないように構成されたところにある。

具体的に、図２に示すように、ＥＶ−ＥＣＵ１４におけるＣＰＵ１４ａに車速センサ２２の検出出力が接続され、このＣＰＵ１４ａは、電気自動車１０の走行速度が所定値、具体的には毎時５キロメートル又は毎時３キロメートル又は毎時１キロメートルのような比較的遅い速度以下であることを車速センサ２２が検出するまで、保持信号をＯＲ回路１４ｄを介して電源起動回路１４ｃに供給するように構成される。そして、この保持信号は、ＥＶ−ＥＣＵ１４を起動状態に維持するものであって、この保持信号が無く、キースイッチ１６からこのＥＶ−ＥＣＵ１４を停止させる停止操作信号が所定時間継続したときに、このＥＶ−ＥＣＵ１４は停止するように構成される。

次に、このように構成された電気自動車における動作を説明する。

本発明の電気自動車１０では、この電気自動車１０を走行させる為に、又はこの電気自動車１０を走行させることにより消費した電力を補う充電を行う為に、ＥＶ−ＥＣＵ１４を起動させる。電気自動車１０を走行させる場合を説明すると、先ず、電気自動車１０の使用者は、ＥＶ−ＥＣＵ１４を起動させる為に、走行用キースイッチ１６を操作して、ＥＶ−ＥＣＵ１４を起動させる旨の起動操作信号を電源起動回路１４ｃに入力させる。すると、電源起動回路１４ｃでは、走行用キースイッチ１６の操作信号が一定時間継続するか否かを判断し、一定時間継続したときに、そのＣＰＵ１４ａを実際に起動させ、そのＣＰＵ１４ａにおいて走行プログラムを立ち上ける。

これにより、ＥＶ−ＥＣＵ１４はその走行プログラムにより走行機器１２を制御して電気自動車１０を走行させる走行モードになり、走行ランプ３４は点灯する。そして、走行モードのＥＶ−ＥＣＵ１４は、図１に示すような電気自動車１０を走行させるために必要なアクセルセンサ１８等の検出出力等の各種センサ１８，１９の検出出力に基づいて、走行機器１２を構成する走行用インバータ回路１２ｂ、ラジエータファン１２ｃ、ポンプ駆動モータ１２ｆ、コンプレッサ駆動モータ１２ｊ及びエアコンディショナー装置１２ｋ等を制御して、その電気自動車１０を実際に走行させることになる。

次に、このような走行モードの電気自動車１０において、キースイッチ１６を操作し、ＥＶ−ＥＣＵ１４を停止させる場合を説明する。このＥＶ−ＥＣＵ１４が停止するまでの流れを図３に示す。このＥＶ−ＥＣＵ１４の停止にあっては、先ず、走行用キースイッチ１６を操作し、その操作に基づいてＥＶ−ＥＣＵ１４を停止させる旨の停止操作信号を電源起動回路１４ｃに入力させる（図３，Ｓ０１）。そして、その電源起動回路１４ｃでは、走行用キースイッチ１６からの停止操作信号が一定時間継続するか否かを判断し、その操作信号が一定時間継続しない場合には、誤操作と判断して、その信号を無視する（図３，Ｓ０２）。

一方、ＥＶ−ＥＣＵ１４を停止させる旨の停止操作信号が走行用キースイッチ１６から一定時間継続した場合には、ＥＶ−ＥＣＵ１４を停止させる方向に進むことになるけれども、それに際して、車速検出手段である車速センサ２２からの車速を入力する（図３，Ｓ０３）。そして、その車速が所定値以下、具体的には毎時５キロメートル又は毎時３キロメートル又は毎時１キロメートルのような比較的遅い速度以下であることを車速センサ２２が検出すると（図３，Ｓ０４）、ＣＰＵ１４ａから保持信号は発せられないので、走行モード停止処理を続行して（図３，Ｓ０５）ＥＶ−ＥＣＵ１４（電気制御ユニット）を停止させる（図３，Ｓ０６）。

次に、走行モードの電気自動車１０が走行途中に、運転者自身の誤操作により、又は運転者が装着するアクセサリ等がキースイッチ１６に触れて、ＥＶ−ＥＣＵ１４を停止させる旨の操作信号が走行用キースイッチ１６から誤って一定時間継続して発せられた場合を説明する。すると、電気自動車１０が走行途中であると、車速検出手段である車速センサ２２からの車速を入力した場合に（図３，Ｓ０３）、その車速が所定値以下であることはないので（図３，Ｓ０４）、図２に示すＣＰＵ１４ａから保持信号はＯＲ回路１４ｄに継続的に発せられる（図３，Ｓ０７）。このため、ＥＶ−ＥＣＵ１４は走行モードの起動状態に維持され（図３，Ｓ０８）、そのＥＶ−ＥＣＵ１４（電気制御ユニット）により制御されていた例えば、パワーステアリング装置１２ｄや、エアブレーキ装置１２ｇ等の走行に必要な走行機器１２の制御が走行途中に不能になるようなことを回避することができる。

ここで、この状態は、車速センサ２２が所定値以下の速度を検出するまで維持され、電気自動車１０の速度が毎時５キロメートル又は毎時３キロメートル又は毎時１キロメートルのような比較的遅い速度以下の比較的安全な状態になってから走行モード停止処理が開始されることになる。このため、この電気自動車１０の走行モードにおける走行は、その速度が比較的安全な所定値以下になるまでＥＶ−ＥＣＵ１４（電気制御ユニット）による走行機器１２の制御は保障され、その安全性は確保されることになる。

なお、上述した実施の形態では、車速検出手段として、図示しないタイヤの回転速度から電気自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２２を用いて説明したけれども、この車速検出手段は、これに限るものではなく、走行する電気自動車１０の走行速度を検出し得る限り、他のセンサや機器を車速検出手段として用いても良い。

１０電気自動車
１２走行機器
１４ＥＶ−ＥＣＵ（電気制御ユニット）
１６走行用キースイッチ
２２車速センサ（車速検出手段）

Claims

走行に必要な走行機器(12)と、前記走行機器(12)を制御する電気制御ユニット(14)と、前記電気制御ユニット(14)を起動又は停止させる操作信号を発するキースイッチ(16)とを備えた電気自動車において、
走行速度を検出する車速検出手段(22)が設けられ、
前記キースイッチ(16)からの操作信号の有無にかかわらず走行速度が所定値以下であることを前記車速検出手段(22)が検出するまで起動した前記電気制御ユニット(14)を停止させないように構成された
ことを特徴とする電気自動車。
走行機器(12)にパワーステアリング装置が含まれる請求項１記載の電気自動車。