JP3979348B2 - 電気自動車の始動確認装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の始動の確認を行う電気自動車の始動確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、エンジンを動力源とした自動車の始動は、運転者の操作でスタータを作動させて、エンジンを始動させることが行われる。
【０００３】
このため、エンジン自動車では、通常、乗員は、クランキングやエンジン始動の際に発生する振動や音などにより、エンジンが始動していることを確認している。
【０００４】
これに対し電気自動車、すなわちモータを動力源としてバッテリからの電力で走行を行う自動車の始動は、エンジン自動車のようにエンジンを始動させずに、バッテリからモータへ電流を流せる状態にしているだけである。つまり、電気自動車の始動時は、エンジン自動車とは異なり、無音である。しかも、体感する振動もほとんどない。
【０００５】
このため、運転者は、慣れ親しんだエンジン自動車から電気自動車へ乗り換えたとき、エンジン自動車のときにはできていた始動開始の確認ができなくなる傾向にある。
【０００６】
そこで、電気自動車では、始動開始操作が確認できるよう、インジケータを用いて始動開始が行われたことをインジケータ点灯でメータ内に表示したり、疑似音発生装置を用いてエンジン自動車の始動時に始動状況相当の疑似音を発生（例えば特許文献１を参照）させたりすることが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１８２５８７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のインジケータによる表示は、当該インジケータがメータ内に他の種類のインジケータと混在して配置されるために視覚では確認しにくい。後者の疑似音の発生は、聴覚により始動開始の確認はできるものの、これでは電気自動車の特有の静粛性が損なわれてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、電気自動車の特有の静粛性を確保しつつ、運転者に始動がなされたこと（発進可能状態となったこと）の確認が明瞭に行える電気自動車の始動確認装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、運転者による始動開始操作により電気自動車を始動可能にする始動開始指示手段に、始動開始操作が行われた際に、始動開始指示手段を振動させる振動発生手段を設ける構成を採用した。
【００１１】
同構成により、運転者が始動開始指示手段で始動開始操作をすると、始動開始指示手段が振動発生手段により振動する。このときの振動が始動開始指示手段を操作する運転者の手指に直に伝わる。
【００１２】
これにより、運転者は、明瞭、かつ無用な騒音の発生を抑えつつ、始動がなされたことが確認できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、確実に発進可能な状態である旨が確認されるよう、振動発生手段には、始動開始操作が行われ、電気自動車の走行モータへの電力供給が可能となったときに、始動開始指示手段を振動させる構成を採用した。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、上記目的に加え、エンジン自動車のときと同じ要領で、始動の確認が行えるよう、始動開始指示手段には車両側に組付けたキーシリンダに対してキー操作を行うキー部材を用い、振動発生手段にはキーシリンダでキー部材による所定のキー操作が行われた際、振動が発生される構成を用いた。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、上記目的に加え、長期に渡り安定した振動発生手段の作動が約束されるよう、キー部材に、振動発生手段として車両側から供給される電力を受けて作動する電動式の振動発生装置を組み付ける構成を用いた。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明を適用した電気自動車（車両）、例えばＦＦ車（フロントパワープラント（フロントモータ）・フロントドライブ）の電気自動車の概略構成を示し、図中１は車体、２は同車体１を構成するキャビン、３はキャビン２の例えば前部に設けられたパワープラントルーム、４はキャビン２とパワープラントルーム３との間を区画するトーボードを示す。
【００１８】
パワープラントルーム３内には、パワープラントとして、例えば走行用モータ６と同モータ６の出力部に連結されたトランスミッション７とから構成されるパワーユニット８が収めてある。トランスミッション７の出力部は、例えばデファレンシャルギヤ（図示しない）を介して駆動輪、ここでは前輪９に接続されていて、走行用モータ１を動力源として前輪９を駆動できるようにしている。またパワープラントルーム３内には、このパワーユニット８と共に、同ユニット８を制御する制御手段として例えばモータコントローラ１０が収めてある。
【００１９】
キャビン２の下部には、例えば多数のバッテリセル（図示しない）を直列に接続してなるバッテリユニット１２（バッテリに相当）が搭載されている。このバッテリユニット１２の端子は、コンタクタ１３（高電圧用リレー）を介して、例えばモータコントローラ１０に内蔵されたインバータ１４に接続されている。インバータ１４は走行用モータ６に接続されていて、走行に必要な電力がバッテリユニット１２から走行用モータ１へ供給されるようにしている。
【００２０】
モータコントローラ１０には、例えばアクセルペダル１５の開度を検出するアクセルセンサ１６からのアクセル信号、車速センサ（図示しない）からの車速信号に応じて、走行用モータ６の供給電源をインバータ制御する機能が設定されていて、同機能により、走行状態に応じて走行用モータ６が制御されるようにしてある。
【００２１】
一方、キャビン２内の例えばインストルメントパネル１７には、例えばエンジン自動車で使用されているイグニッションスイッチと同様の構造のキースイッチ装置１８が取付けてある。キースイッチ装置１８は、例えば図２に示されるように本願の始動開始指示手段としてのキー部材１９と、同キー部材１９でキー操作されるキーシリンダ２０とを組み合わせた構造が用いてある。このうちキー部材１９には、例えば車毎に異なる刻みなど照合部分（図示しない）が形成されたブレード２２と、同ブレード２２の頭部に形成した摘み部２３とを組み合わせた構造が用いられる。またキーシリンダ２０には、例えばインストルメンパネル１７に固定される外筒部２４と、この外筒部２４内に回転可能に収まる内筒部２５と、キャビン２内に臨む内筒部２５の前面中央から内部に渡り形成されたキー差込口２６とを組み合わせた構造が用いてある。このキーシリンダ２０には、内筒部２２が回転する方向（ここでは時計回り）に、例えば図２に示されるようにＡＣＣ位置（アクセサリがオンする位置）、ＯＮ位置（全システムがＯＮする位置）、ＳＴＡＲＴ位置（始動開始指示位置）が順に定めてある。さらにキーシリンダ２０には、例えば各位置毎、モータコントローラ１０へ検出信号を出力する各種スイッチ部（図示しない）が設けられていて、運転者が、摘み部２３を把持してキー部材１９のブレード２２をキー差込み口２６へ差し込み、同キー部材１９を時計回りにＡＣＣ〜ＳＴＡＲＴへキー操作すると、順にＡＣＣ信号、ＯＮ信号、始動信号がモータコントローラ１０へ出力されるようにしている。なお、キーシリンダ２０は、エンジン自動車のイグニッションスイッチを流用しているため、ＳＴＡＲＴ位置まで回転させた後、摘み部２３から手を離せば、ＳＴＡＲＴ位置からＯＮ位置に戻る設定となっている。
【００２２】
モータコントローラ１０には、例えばＡＣＣ位置の検出信号を受けると、電気自動車のアクセサリ機器（ラジオ、ＣＤ・カセットプレーヤなど）に電流を流す状態にし、ＯＮ位置の検出信号を受けると、電気自動車の全システムに電流を流す状態にし、ＳＴＡＲＴ位置の検出信号を受けると、電気自動車のシステムをチェックして問題が無ければコンタクタ１３をオンさせる機能が設定されている。これにより、ＳＴＡＲＴ位置までのキー操作により、始動開始の指示が与えられると、エンジン自動車の始動に相当する状態、すなわちバッテリユニット１２から走行用モータ６へ電流が流せるようになり発進可能になった状態が設定されるようにしてある。
【００２３】
そして、この電気自動車の始動が、キー部材１９（始動開始指示手段）を利用した構造の始動確認装置３０によって確認されるようにしてある。
【００２４】
始動確認装置３０には、キー部材１９の一部、例えばキー部材１９の摘み部２３に、振動発生手段として、例えば電動式の振動発生装置３１を組付けた構造が用いられている。
【００２５】
具体的には、振動発生装置３１は、例えば図２に示されるようにキー部材１９の摘み部２３に、小型の振動発生用モータ３２を内蔵させ、同モータ３２の出力軸に振動用の錘３２ａを偏心して連結した構造が用いられる。つまり、モータ３２の作動により偏心回転する錘３２ａによって振動が発生するようにしてある。これで、錘３２ａで発生する振動が摘み部２３へ伝わって、摘み部２３全体を震わせる構造してある。
【００２６】
またモータ３２には、車両側から電力を受ける給電を受ける構造が用いられている。この給電構造には、例えば差し込まれたキー部材１９の摘み部２３とキーシリンダ２０との間を電磁的に結合して、車両側から振動発生用モータ３２へ給電する構造が用いられている。具体的には、例えば図２に示されるようにキー部材１９側には、例えばブレード２２の根元部に近い摘み部２３の地点に、キー部材１９の差込み方向に沿って延びる筒形コイル状の二次コイル部３４を設け、同二次コイル部３４を振動発生用モータ３２のドライバ３２ｂに接続する構造が用いられる。車両側には、例えば外筒部２４の先端部外周に、キー部材１９の差込み方向に沿って延びる短筒状のコイル３５ａを内蔵した環状の一次コイル部３５を設け、同一次コイル部３５を例えばモータコントローラ１０に内蔵してある振動用電源供給部３６に接続した構造が用いられる。ここで、振動用電源供給部３６からは、振動発生用モータ３２の作動に適した交流電源が供給されるようになっていて、キー部材１９を差し込んだ状態から交流電源を供給すると、キー部材１９の差込み方向に並ぶ一次コイル部３５と二次コイル部３４との間に生じる交流磁界によるコイルの相互誘導、すなわち電磁誘導にて、振動発生用モータ３２の作動に必要な電力がドライバ３２ｂへ供給されるようにしてある。
【００２７】
またモータコントローラ１０には、例えばキー部材１９がＳＴＡＲＴ位置で、システムチェック、コンタクタ１３のオンを検出すると、例えば所定時間の間、振動用電源供給部３６から交流電源を供給する機能が設定されている。この設定により、モータ走行が可能、すなわち走行モータ６への電力供給が可能な状態となると（発進可能な状態）、振動発生用モータ３２が作動して、キーシリンダ２０に差し込まれたキー部材１９の摘み部２３を振動させるようにしてある。つまり、摘み部２３から、同摘み部２３を把持した手指を通じて伝わる振動により、電気自動車が始動されたことを運転者へ知らせるようにしている。
【００２８】
この電気自動車の始動確認の制御が図３のフローチャートに示されている。
【００２９】
このフローチャートにもとづき始動確認について説明すれば、今、電気自動車を始動させるべく、運転者は、キー部材１９の摘み部２３を把持して、ブレード２２をキーシリンダ２０のキー差込み口２６へ差し込んで、ＳＴＡＲＴ位置まで回転させたとする（キー操作）。
【００３０】
すると、モータコントローラ１０は、まず、例えばステップＳ１によりキー部材１９がＳＴＡＲＴ位置に到達したとの検出から、始動操作が開始されたと判定する。その後、ステップＳ２へ進み、まず、電気自動車のシステムが正常か否かを検出する（システムチェック）。続いて、システムが正常であると判定されると、ステップＳ３へ進み、コンタクタ１３をオンする。これにより、バッテリユニット１２〜インバータ１４〜走行モータ６までの給電経路が閉じられる。つまり、バッテリユニット１２から走行用モータ６へ電流が流せる状態となる。この状態は、エンジン自動車でいえば、アイドリング状態と同じ、アクセルペダル１５を踏み込めば車両が発進する状態であり、始動を終えたことを意味する。
【００３１】
モータコントローラ１０は、このコンタクタ１３のオン検出から始動を判定する。すると、ステップＳ４へ進み、振動用電源供給部３６を所定時間、動作させる。これにより、振動用電源供給部３６からは、交流電源が供給され、図４に示されるように同電源の電力が、交流磁界による電磁誘導により、キーシリンダ２０（車両側）の一次コイル部３５、該一次コイル部３５と近接した地点で直列に配置される二次コイル部３４を通じて、キー部材１９に内蔵の振動発生用モータ３２へ供給される。これにより、振動発生用モータ３２は作動し、錘３２ａを偏心回転させる。この錘３２ａの回転により、振動発生用モータ３２を収めている摘み部２３は、通電している間、振動する。
【００３２】
このとき、キー部材１９の摘み部２３は、ＳＴＡＲＴ位置で運転者の手指で把持されているから、同位置での一時的な摘み部２３の振動は、直に運転者の手指に伝わる。
【００３３】
それ故、運転者は、ＳＴＡＲＴ位置におけるキー部材１９の一時的な振動で、始動が行われたことが知らされる。特に振動は、運転者の神経が集中している手指に直接、伝わるから、明瞭に始動の有無が認識される。また始動指示の操作をしている手指に伝わる振動で、始動の有無を確認するのであるから、無用な騒音の発生は抑えられ、電気自動車の特有の静粛性を確保しつつ、明瞭に運転者において始動開始がなされたことを確認することができる。
【００３４】
しかも、振動の発生は、走行モータ６への電力の供給が可能な状態になったときに行われるので、確実に電気自動車が発進可能な状態をある旨を運転者に確認させることができる。
【００３５】
そのうえ、振動は、エンジン自動車で流用されるキースイッチ装置１８（キー部材１９、キーシリンダ２０の組み合わせ）を用いて、キー部材１９がキーシリンダ２０内で、ＳＴＡＲＴ位置まで操作するといった所定のキー操作が行われる際に発生させるようにしてあるので、エンジン自動車のときと同じ要領で、電気自動車の始動の確認が行え、違和感はない。特に振動の発生には、車両側から電力の供給を受けて作動する振動発生用モータ３２をキー部材１９に組込む構造を採用してあるので、キー部材１９側に電池を設ける構造とは異なり、電池切れのおそれが全く、長期に渡り安定した振動の発生を約束することができる。
【００３６】
図５は本発明の第２の実施形態を示す。
【００３７】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例で、同変形例はキー部材を用いないでスイッチ操作のみで、発進が可能（モータ走行が可能）となる電気自動車の場合に本発明を適用したものである。
【００３８】
具体的には、図５に示されるように例えば電気自動車は、インストルメントパネル１７に、ノブ４０（始動開始指示手段に相当）が付いた回転式のスイッチ部４１を組付け、キー部材を用いたときと同様、ノブ４０をＡＣＣ位置、ＯＮ位置、ＳＴＡＲＴ位置へ回転操作して始動を行う構造になっているとする。
【００３９】
本実施形態例は、例えば図５に示されるようにノブ４０に振動発生用モータ３２とドライバ３２ｂとを内蔵させる。そして、振動発生用モータ３２を、ノブ４０の回転操作により始動開始操作が行われ、コンタクタ（図示しない）がオンして走行モータ６への電力供給が可能となるとき、車両側から供給される電力で、所定時間、作動させようとしたものである。
【００４０】
こうしたキー部材が不要なスイッチ式の構造でも、第１の実施形態と同様の効果を奏する。むろん、回転式ノブでなく、押ボタン式のノブなどを用いて始動する構造などに適用してもよい。
【００４１】
図６は本発明の第３の実施形態を示す。
【００４２】
本実施形態は、第１、第２の実施形態の変形例である。本実施形態は、第１、第２の実施形態のように走行モータへの電力が供給可能になるとき、振動発生用モータを作動させるのではなく、図６のフローチャートに示されるようにキー部材、ノブが始動開始位置、ここではＳＴＡＲＴ位置までという具合に所定位置まで操作されたら、始動、すなわち走行モータへの電力が供給可能になったとみなして、振動発生用モータを作動させ、始動開始指示手段たるキー部材、ノブを振動させようとしたものである。
【００４３】
このようにしても第１、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４４】
但し、第２，第３の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。
【００４５】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述の実施形態は、電動式の振動発生装置として、振動発生用モータを採用したが、これに限らず、他の電動式の振動発生源となる装置を用いてもよい。また振動発生用モータはキー部材の摘み部に設けたが、他のキー部材の部位に設けても構わない。また上述したいずれの実施形態も、車両に搭載したバッテリの電力だけで走行する電気自動車に適用したが、車両にバッテリの電力を充電する発電設備（発電機など）を搭載した電気自動車に本発明を適用してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、始動開始指示手段を、始動開始操作が行われた際に振動させるようにしたから、運転者の手指に伝わる振動により、無用な騒音の発生を抑えつつ、明瞭に運転者において始動がなされたことが確認できる。
【００４７】
請求項２に記載の発明によれば、さらに確実に電気自動車が発進可能な状態となったときを運転者に確認させることができるといった効果を奏する。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、さらにエンジン自動車のときと同じ要領で始動の確認ができるといった効果を奏する。
【００４９】
請求項４に記載の発明によれば、さらに長期に渡り安定して、振動を用いた始動の確認ができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る始動確認装置を、同装置を搭載した電気自動車と共に示す断面図。
【図２】図１中のＡ部における振動発生用モータ付のキースイッチ装置の構造を説明するための斜視図。
【図３】始動操作が行われる際に、振動発生用モータでキー部材を振動させるときの制御を示すフローチャート。
【図４】電磁誘導を用いて車両側からキー部材の振動発生用モータへ給電する原理を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る始動確認装置の要部を示す斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る始動確認装置の要部を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…モータコントローラ（制御手段）、１３…コンタクタ、１９，４０…キー部材，ノブ（始動開始指示手段）、２０…キーシリンダ、３２…振動発生用モータ（振動発生手段）、３４…二次コイル部、３５…一次コイル部。

Claims (4)

1. 運転者による始動開始操作により電気自動車を始動可能にする始動開始指示手段と、
   前記振動開始指示手段に設けられ、前記始動開始操作が行われた際に、前記始動開始指示手段を振動させる振動発生手段と
   を具備したことを特徴とする電気自動車の始動確認装置。
2. 前記振動発生手段は、始動開始操作が行われ、電気自動車の走行モータへの電力供給が可能となったときに、前記始動開始指示手段を振動させる構成としてあることを特徴する請求項１に記載の電気自動車の始動確認装置。
3. 前記始動開始指示手段は、車両側に組付けたキーシリンダに対してキー操作を行うキー部材であり、
   前記振動発生手段は、前記キーシリンダ内で前記キー部材による所定のキー操作が行われた際に、振動が発生されるように構成してある
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気自動車の始動確認装置。
4. 前記振動発生手段は、前記キー部材に、車両側から供給される電力を受けて作動する電動式の振動発生装置を組み付けて構成されることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の始動確認装置。

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