JPH0763115A - 車両のバッテリ負荷タイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリ電圧の低下を抑えてシステムダウン
の発生を防ぐことができる車両のバッテリ負荷タイミン
グ制御装置を提供すること。 【構成】 エンジン始動に至る一連の通電動作、例え
ば、メインスイッチのＯＮ、電磁クラッチとステップモ
ータへの通電、点火回路とスタータダイナモの励磁コイ
ルへの通電、メインリレーへの通電、電磁ブレーキ、ス
テアリングリレー及び操舵モータへの通電をこの順に時
間的なズレをもってそれぞれ時間Ｔ₁ ，Ｔ₂，Ｔ₃ ，Ｔ₄
，Ｔ₅ のタイミングで行なうようにする。本発明によ
れば、最もバッテリ電圧の低下が発生し易いエンジン始
動時においてバッテリにかかる負荷が分散されるため、
電圧低下に伴うシステムダウンの発生が防がれ、車両が
制御不能となる等の事態が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ制御され
る電磁誘導車両等に設けられるバッテリ負荷タイミング
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを搭載するゴルフ
カー等の電磁誘導車両においては、車載バッテリの電圧
低下はシステムダウンの最大の要因となる。特に、小型
のバッテリを搭載する車両にあっては、電圧低下による
システムダウンの可能性が高く、大きな問題となる。

【０００３】ところで、電動式の電磁誘導車両等にあっ
ては、駆動源が電動モータであるために大容量で高電圧
のバッテリが搭載されており、従って、バッテリの電圧
低下の問題は殆んど発生せず、たとえ電圧低下が生じて
も、マイクロコンピュータ等がシステムダウンする以前
にモータへの電力供給不足となって車両が走行不能とな
るために特に問題は生じない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動源
にエンジンを用いる電磁誘導車両においては、小型で小
容量、且つ、低電圧のバッテリが搭載されているため、
操舵制御、スロットル制御、或いは制動制御時にバッテ
リに大きな電気負荷が作用すると、バッテリの電圧低下
が生じてシステムダウンが発生し、エンジン等の制御が
困難となる可能性が高くなるという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、バッテリ電圧の低下を抑えて
システムダウンの発生を防ぐことができる車両のバッテ
リ負荷タイミング制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、エンジン始動に至る一連の通電動作を時間的ズ
レをもって実行するための制御手段を設けて車両のバッ
テリ負荷タイミング制御装置を構成したことをその特徴
とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、最もバッテリ電圧の低下が発
生し易いエンジン始動時においてバッテリにかかる負荷
が分散されるため、電圧低下に伴うシステムダウンの発
生が防がれ、車両が制御不能となる等の事態が回避され
る。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【０００９】先ず、エンジン駆動式の電磁誘導車両の一
例としてのゴルフカー１の全体構成を図３乃至図５に基
づいて以下に説明する。尚、図３はゴルフカーの主要構
成を示す側面図、図４は同平面図、図５は同ブロック図
である。

【００１０】図３及び図４に示すように、ゴルフカー１
の車体２の前、後部（図３及び図４において左方が前
方）は操向輪である左右一対の前輪３と駆動輪である左
右一対の後輪４によってそれぞれ走行自在に支持されて
いる。

【００１１】上記車体２の前部の左右方向中央部にはハ
ンドルポスト５が後方に向かって斜め上方に立設されて
おり、該ハンドルポスト５には操舵軸６が回動自在に挿
通支持されている。そして、この操舵軸６の上部には駐
車レバー７が回動自在に枢支され、同操舵軸６の上端に
はバー状のハンドル８が結着されており、下端にはギヤ
装置９を介して前記前輪３が操舵可能に連結されてい
る。そして、ギヤ装置９には、これを駆動するための操
舵モータ１０が連結されており、該操舵モータ１０は、
図５に示すように、操舵コントローラ１１及びステアリ
ングリレー７５を介してメインコントローラ１２に電気
的に接続されている。

【００１２】又、図３に示すように、前記ハンドル８の
左右にはブレーキレバー１３、アクセルレバー１４がそ
れぞれ設けられており、アクセルレバー１４の近傍には
アクセルスイッチ１５が設けられており、図５に示すよ
うに、該アクセルスイッチ１５は前記メインコントロー
ラ１２に電気的に接続されている。

【００１３】一方、前記車体２の略中央部には駆動源で
あるエンジン１６が搭載されており、該エンジン１６の
吸気側には気化器１７と吸気管１８が連設され、排気側
からは排気管１９が導出しており、該排気管１９の末端
には排気マフラー２０が接続されている。

【００１４】ところで、図３に示すように、前記気化器
１７のスロットルバルブ（不図示）には第１ワイヤー２
１を介して切換装置２２が連結されており、該切換装置
２２には第２ワイヤー２３を介してガバナ装置２４が連
結されている。そして、ガバナ装置２４は第３ワイヤー
２５を介して前記アクセルレバー１４に接続されている
（図５参照）。

【００１５】尚、気化器１７にはスロットルバルブの開
度を検出するためのスロットルセンサ２６が設けられて
おり、該スロットルセンサ２６は、図５に示すように、
前記メインコントローラ１２に電気的に接続されてい
る。

【００１６】又、図３に示すように、前記切換装置２２
には電磁クラッチ２７とステップモータ２８が連結され
ており、ステップモータ２８は前記メインコントローラ
１２に電気的に接続されている（図５参照）。

【００１７】而して、切換装置２２の切換動作によって
前記アクセルレバー１４が気化器１７のスロットルバル
ブに連結されれば、アクセルレバー１４の操作が前記ガ
バナ装置２４と切換装置２２を介して気化器１７のスロ
ットルバルブに伝えられ、アクセルレバー１４の操作量
に応じてスロットルバルブが開閉せしめられてエンジン
１６の回転数が制御される。

【００１８】又、切換装置２２の切換動作によって前記
ステップモータ２８が気化器１７のスロットルバルブに
連結されれば、ステップモータ２８の動作が前記電磁ク
ラッチ２７と切換装置２２を介して気化器１７のスロッ
トルバルブに伝えられ、ステップモータ２８の動作に応
じてスロットルバルブの開度が調整されて前記と同様に
エンジン１６の回転数が制御される。

【００１９】尚、図５に示すように、エンジン１６には
回転センサ２９と点火回路３０が設けられており、これ
らは何れも前記メインコントローラ１２に電気的に接続
されており、回転センサ２９によって検出されたエンジ
ン回転数に基づいて点火回路３０における点火時期がメ
インコントローラ１２によって決定される。

【００２０】ところで、図３及び図４に示すように、エ
ンジン１６の後方には減速機３１が設けられており、該
減速機３１の入力軸はＶベルト式自動変速装置３２を介
して前記エンジン１６の出力軸に連結されており、同減
速機３１の中間軸の一端にはディスクブレーキ３３及び
車速センサ３４が、他端には電磁ブレーキ３５がそれぞ
れ取り付けられている。そして、減速機３１から左右に
延出する出力軸３１ａは前記後輪４に連結されている。

【００２１】そして、図５に示すように、前記ディスク
ブレーキ３３は前記ブレーキレバー１３に接続されてお
り、前記車速センサ３４と電磁ブレーキ３５は共に前記
メインコントローラ１２に電気的に接続されている。

【００２２】尚、ディスクブレーキ３３は前記駐車レバ
ー７又はブレーキレバー１３の操作によって制動動作
し、或いは制動動作を解除される。又、電磁ブレーキ３
５は、通常時は不図示のリターンスプリングのバネ力に
よって制動動作しており、これが電気的にＯＮされれ
ば、バネ力に抗する電磁力によってその制動動作が解除
される。

【００２３】又、図３及び図４に示すように、エンジン
１６の前方にはスタータダイナモ３６が設けられてお
り、該スタータダイナモ３６はＶベルト巻掛装置３７を
介してエンジン１６の出力軸に連結されている。尚、ス
タータダイナモ３６はスタータモータと発電機を兼ねる
ものであって、これがスタータモータとして機能すると
きには、前記減速機３１の右側（車体２の前方に向かっ
て右側、以下同じ）に配設されたバッテリ３８を電源と
して駆動されてエンジン１６を起動し、発電機として機
能するときには、その出力電流がバッテリ３８に蓄えら
れ、該バッテリ３８が充電される。

【００２４】ところで、図５に示すように、前記バッテ
リ３８とメインリレー３９との直列回路には抵抗器４０
が並列に接続され、この並列回路の一端はスタータダイ
ナモコントローラ４１を介してメインコントローラ１２
に電気的に接続されており、他端は切換リレー４２と電
源センサ４３とで構成される直列回路を介して前記スタ
ータダイナモ３６に電気的に接続されている。そして、
前記メインリレー３９、切換リレー４２及び電源センサ
４３は、何れも前記スタータダイナモコントローラ４１
を介してメインコントローラ１２に電気的に接続されて
いる。又、図５に示すように、バッテリ３８には前記ス
テアリングリレー７５が並列に接続されている。尚、図
４に示すように、抵抗器４０は断熱部材４４によって前
記排気マフラー２０とは熱的に遮断されている。

【００２５】一方、図５に示すように、前記ハンドル８
の下方には操作パネル４５が設けられており、該操作パ
ネル４５上にはメインスイッチ４６、発進・停止スイッ
チ４７及びモード切換スイッチ４８が設置され、これら
は何れもメインコントローラ１２に電気的に接続されて
いる。

【００２６】ところで、上記メインスイッチ４６は、メ
インコントローラ１２に対して前記バッテリ３８の電力
を供給可能とするキースイッチであり、前記発進・停止
スイッチ４７は、これを押す毎に「発進」と「停止」の
指示を繰り返すよう構成されている。尚、この発進・停
止スイッチ４７においては、誤操作防止のため、これを
押してから１秒以内に再度押された場合には、その１秒
以内の操作による信号は全て無視される。

【００２７】又、前記モード切換スイッチ４８は、オペ
レータが乗車した状態でゴルフカー１の各構成部品を直
接操作できるようにする手動モードと、リモコン（遠隔
操作）によって各構成部品を操作できるようにする自動
モードと、定点通過モードの何れかを選択するためのス
イッチである。

【００２８】而して、上記モード切換スイッチ４８によ
って手動モードが選択されたときには、前記切換装置２
２はこれとガバナ装置２４を介して気化器１７のスロッ
トルバルブにアクセルレバー１４を連結せしめ、自動モ
ードが選択されたときには、切換装置２２はこれと電磁
クラッチ２７を介して気化器１７のスロットルバルブに
ステップモータ２８を接続せしめる。そして、自動モー
ドにおいては、前記車速センサ３４の検出信号により、
車速が小さければステップモータ２８の作動によって気
化器のスロットルバルブの開度を大きく調整し、車速が
大きければ同スロットルバルブの開度を逆に小さく調整
する。尚、このときスロットルバルブの開度はスロット
ルセンサ２６によって検出され、その検出値はメインコ
ントローラ１２を経てステップモータ２８にフィードバ
ックされ、これによってスロットルバルブの開度が所定
の値に調整される。

【００２９】他方、図３に示すように、前記車体２の前
部にはゴルフバッグ４９を載置するためのバスケット５
０が取り付けられており、後部にはステッププレート５
１が取り付けられており、オペレータはステッププレー
ト５１に立った状態でゴルフカー１に乗車して前記ハン
ドル８を操舵操作できるとともに、ブレーキレバー１３
やアクセルレバー１４の操作を行なうことができる。

【００３０】ところで、本実施例に係るゴルフカー１は
遠隔操作によってもその発進・停止を含む走行状態が制
御され、図５に示すように、これには発信機５２からの
信号を受信するためのリモコンコントローラ５３が設け
られており、該リモコンコントローラ５３は図示のよう
にメインコントローラ１２に電気的に接続されている。
尚、発信機５２にも前記発進・停止スイッチ４７と同様
の発進・停止スイッチ５４が備えられている。

【００３１】又、図３に示すように、ゴルフカー１の走
行路面上には、所望の走行コースに沿って誘導線５５が
埋設されており、該誘導線５５の所定位置にはＮ極又Ｓ
極の磁石５６が設置されている。

【００３２】一方、図３及び図４に示すように、ゴルフ
カー１の前下部には、前記ギヤ装置９に連動して前輪３
の操舵方向と同方向に回動する回動アーム５７が設けら
れており、該回動アーム５７の前端部には３つの誘導線
センサ５８が車幅方向に並設されている。そして、図５
に示すように、誘導線センサ５８は増幅器５９を介して
メインコントローラ１２に電気的に接続されている。

【００３３】又、図３に示すように、車体２の略中央下
腹部には定点センサ６０が取り付けられており、図５に
示すように、該定点センサ６０も増幅器６１を介してメ
インコントローラ１２に電気的に接続されている。

【００３４】更に、本実施例に係るゴルフカー１におい
ては、図３及び図４に示すように、車体２の前部に障害
物センサ６２と追突防止センサ６３が設けられており、
図５に示すように、これらは各々増幅器６４，６５を介
してメインコントローラ１２に電気的に接続されてい
る。尚、上記追突防止センサ６３は、図３及び図４に示
すように、車体２の前、後部にそれぞれ配設される受信
器６６と発信器６７を有している。

【００３５】その他、ゴルフカー１には、バンパスイッ
チ６８、乗車スイッチ６９、駐車スイッチ７０、バック
スイッチ７１、保守スイッチ７２及び警報装置７３が設
けられており、図５に示すように、これらは全てメイン
コントローラ１２に電気的に接続されている。

【００３６】ここで、本発明に係るバッテリ負荷タイミ
ング制御装置の作用を図１及び図２に基づいて説明す
る。尚、図１はバッテリ負荷タイミング制御の手順を示
すフローチャート、図２は同タイミングチャートであ
る。

【００３７】エンジン１６の始動に際して時間Ｔ₁ （図
２参照）において前記メインスイッチ４６がＯＮされる
と（図１のSTEP１）、メインコントローラ１２に通電さ
れてこれが同時にＯＮされ（STEP２）、前記発進・停止
スイッチ４７がＯＮされたか否か（「発進」側に切り換
えられたか否か）が判断される（STEP３）。

【００３８】時間Ｔ₂ （図２参照）において発進・停止
スイッチ４７がＯＮされると、前記電磁クラッチ２７に
通電されてこれがＯＮされる（STEP４）と同時に、前記
ステップモータ２８に通電されてこれが駆動され（STEP
５）、該ステップモータ２８の回転が前記電磁クラッチ
２７と切換装置２２を介して前記気化器１７のスロット
ルバルブに伝えられ、該スロットルバルブが所定の始動
開度まで開かれて初期化される（STEP５，６）。

【００３９】図２に示すように、時間Ｔ₃ においてスロ
ットルバルブが初期化されてこれが所定の始動開度まで
開かれると、前記点火回路３０に通電されて点火系がＯ
Ｎされる（STEP７）と同時に、前記スタータダイナモ３
６の励磁コイルに通電されて（STEP８）エンジン１６の
始動の準備が完了する。

【００４０】その後、時間Ｔ₄ において前記メインリレ
ー３９に通電されてこれがＯＮされると（STEP９）、ス
タータダイナモ３６が駆動され、該スタータダイナモ３
６ははスタータとして機能してエンジン１６を始動す
る。

【００４１】上述のようにエンジン１６が始動される
と、前記回転センサ２９によって検出されるエンジン回
転数Ｎが所定の設定回転数Ｎ₀ （エンジン１６が起動し
たと判断される回転数であって、本実施例では４００ｒ
ｐｍ）を超えたか否かが判断され（STEP１０）、図２に
示すように時間Ｔ₅ においてエンジン回転数Ｎが設定回
転数Ｎ₀ を超えると、電磁ブレーキ３５のソレノイドに
通電されて該電磁ブレーキ３５が不図示のリターンスプ
リングの付勢力に抗して離脱してこれがＯＦＦされる
（STEP１１）と同時に、前記ステアリングリレー７５に
通電されてこれがＯＮされ（STEP１２）、操舵モータ１
０が駆動される（STEP１３）。

【００４２】尚、図２に示すように、エンジン回転数Ｎ
が設定回転数Ｎ₀ を超えてエンジン１６が起動されると
同時に、スタータダイナモ３６のスタータモータとして
の機能は停止され、以後、該スタータダイナモ３６は発
電機として機能する。この場合、バッテリ３８の電圧を
一定に保つために、スタータダイナモ３６の励磁コイル
へ通電はデューティ制御される。

【００４３】而して、前述のようにエンジン１６が起動
されて電磁ブレーキ３５がＯＦＦ（解除）されると、ゴ
ルフカー１が走行を開始すると同時に、前記誘導線セン
サ５８によって誘導線５５が検知され、ゴルフカー１の
誘導線５５からの偏差によって操舵モータ１０への通電
が図２に示すようにＰＷＭ（パルス幅変調）制御され、
これによってゴルフカー１は誘導線５５に沿って所定の
速度で走行せしめられる（STEP１４）。

【００４４】ところで、電磁ブレーキ３５はこれが一旦
離脱した後は、これをリターンスプリングの付勢力に抗
して離脱状態（ＯＦＦ状態）に保つに必要十分な小さな
電流をソレノイドに流せば済むため、前記車速センサ３
４によって検知されるゴルフカー１の車速が図２に示す
ように時間Ｔ₆ において所定の速度Ｖ₀ （本実施例で
は、５０ｃｍ／ｓ）に達すると、メインリレー３９への
通電をＯＦＦする（STEP１５，１６）と同時に、電磁ブ
レーキ３５のソレノイドへの供給電流を少なくして（ST
EP１７）消費電力の節減を図るようにしている。

【００４５】次に、走行中のゴルフカー１を自動停止さ
せる場合の手順を図２に従って説明する。

【００４６】誘導線５５に沿って自動走行しているゴル
フカー１に対して時間Ｔ₇ において停止指示がなされ、
発進・停止スイッチ４７がＯＦＦされる（「停止」側に
切り換えられる）と、電磁クラッチ３５及びステップモ
ータ２８への通電がＯＦＦされて気化器１７のスロット
ルバルブがリターンスプリングによって全閉されると同
時に、点火回路３０への通電もＯＦＦされてエンジン１
６が失火される。又、このとき、スタータダイナモ３６
の励磁コイルには大電流が流されて該スタータダイナモ
３６の発電による回生制動によってゴルフカー１が減速
される。尚、バッテリ３８の充電が十分に行なわれてい
るときには回生制動が不十分であるため、前記切換リレ
ー４２によってスタータダイナモ３６が前記抵抗器４０
に接続され、スタータダイナモ３６での発電電流が抵抗
器４０によって消費されて所望の制動（抵抗制動）が得
られる。

【００４７】そして、ゴルフカー１が減速されてその速
度が５０ｃｍ／ｓ以下に下がった時間Ｔ₈ の時点で電磁
ブレーキ３５のソレノイドへの通電がＯＦＦされ、該電
磁ブレーキ３５がＯＮされてその制動作用によってゴル
フカー１が停止される。

【００４８】尚、前記車速センサ３４によって検知され
る車速が０であっても、スリップ等によって実際にはゴ
ルフカー１が走行している場合もあり得るため、このこ
とを考慮して電磁ブレーキ３５への通電がＯＦＦ（電磁
ブレーキ３５がＯＮ）されてから所定時間（本実施例で
は、２．５ｓｅｃ）だけ（時間Ｔ₉ まで）ステアリング
リレー７５及び操舵モータ１０への通電を継続して操舵
時間を延長している。

【００４９】そして、その後、時間Ｔ₁₀においてメイン
スイッチ４６がＯＦＦされると、メインコントローラ１
２もＯＦＦされる。

【００５０】以上において、本実施例では、メインスイ
ッチ４６のＯＮ、電磁クラッチ３５とステップモータ２
８への通電、点火回路３０とスタータダイナモ３６の励
磁コイルへの通電、メインリレー３９への通電、電磁ブ
レーキ３５、ステアリングリレー７５及び操舵モータ１
０への通電をこの順に時間的なズレをもってそれぞれ時
間Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ ，Ｔ₅ のタイミングで行なう
ようにしたため、バッテリ３８にかかる負荷が分散さ
れ、一度に大きな負荷がバッテリ３８にかかることがな
く、該バッテリ３８の電圧がシステムダウンを発生させ
る程度の値まで下がることがない。

【００５１】従って、本実施例によれば、バッテリ３８
の電圧低下に伴うシステムダウンの発生が防がれ、ゴル
フカー１が制御不能となる等の事態が回避される。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、エンジン始動に至る一連の通電動作を時間的ズレ
をもって実行するための制御手段を設けて車両のバッテ
リ負荷タイミング制御装置を構成したため、バッテリ電
圧の低下を抑えてシステムダウンの発生を防ぐことがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バッテリ負荷タイミング制御の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図２】バッテリ負荷タイミング制御のタイミングチャ
ートである。

【図３】本発明に係るバッテリ負荷タイミング制御装置
を備えるゴルフカーの主要構成を示す側面図である。

【図４】本発明に係るバッテリ負荷タイミング制御装置
を備えるゴルフカーの主要構成を示す平面図である。

【図５】本発明に係るバッテリ負荷タイミング制御装置
を備えるゴルフカーの主要構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 操舵モータ １２ メインコントローラ（制御手段） １６ エンジン ２７ 電磁クラッチ ２８ ステップモータ ３０ 点火回路 ３５ 電磁ブレーキ ３６ スタータダイナモ ３８ バッテリ ３９ メインリレー ４６ メインスイッチ ４７ 発進・停止スイッチ ７５ ステアリングリレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｚ 9323−3Ｈ // Ｈ０２Ｐ 7/67 Ｆ 8325−5Ｈ (72)発明者 武智 裕章 静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン始動に至る一連の通電動作を時
   間的ズレをもって実行するための制御手段を備えること
   を特徴とする車両のバッテリ負荷タイミング制御装置。