KR0123213B1 - 전기자동차의 제어장치 - Google Patents

전기자동차의 제어장치

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KR0123213B1
KR0123213B1 KR1019930023950A KR930023950A KR0123213B1 KR 0123213 B1 KR0123213 B1 KR 0123213B1 KR 1019930023950 A KR1019930023950 A KR 1019930023950A KR 930023950 A KR930023950 A KR 930023950A KR 0123213 B1 KR0123213 B1 KR 0123213B1
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고이치 스기오카
히로유키 신무라
마사오 오가와
사토시 혼다
요시히로 나카자와
다카아키 후지이
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혼다기켄고교 가부시키가이샤
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Abstract

본원은 모터사이클과 같은 큰 이동을 하는 차량의 작동을 소정상태로 효율적으로 제한할 수 있는 전기자동차의 제어장치이다. 운전자의 착석과 가속기 밞음정도 검출수단(3)이 최소치와 동일한 가속기 밞음정도를 검출하였음을 착석검출수단(2)이 확인하면, 모터구동허가수단(41)은 모터구동허가명령(41a)을 발한다. 또한 소정치를 초과하는 시간동안 비착석 상태가 계속되면, 모터정지판단수단(42)은 모터(6)를 정지하는 명령(42a)을 발한다. 모터구동허가명령(41a)과 모터정지명령(42a)에 의거 전원제어수단(43)은 모터(6)로의 급전을 제어한다.

Description

전기자동차의 제어장치
제1도는 청구범위 제1, 2 및 4항에 따른 전기자동차의 제어장치의 구성을 도시하는 블럭도.
제2도는 청구범위 제3항 및 제4항에 따른 전기자동차의 제어장치의 구성을 도시한 블럭도.
제3도는 청구범위 제5항 및 제6항에 따른 전기자동차의 제어장치의 구성을 도시한 블럭도.
제4도는 본 발명의 제어장치가 장치된 모터사이클의 전체 측면도.
제5도는 제4도의 A-A선에서 본 전력유닛의 단면도.
제6도는 모터의 제어시스템의 구성을 도시하는 블럭도.
제7도는 제6도에 도시한 제어유닛을 구성하는 기능블럭의 구성을 도시하는 도면.
제8도는 청구범위 제1, 2 및 4항에 따른 전기자동차의 제어장치의 동작을 설명하는 흐름도.
제9도는 청구범위 제1항 및 제3항에 따른 전기자동차의 제어장치의 동작을 설명하는 흐름도.
제10도는 청구범위 제5항에 따른 전기자동차의 제어장치의 동작을 나타내는 흐름도.
제11도는 마이크로컴퓨터를 포함하는 구성의 제어유닛이 장치된 전기모터사이클 V의 다른 실시예의 전체 측면도.
제12도는 제11도에 도시한 시트 후방부의 확대도.
제13도는 화살표(13)로 지시된 제12도에 도시한 시트 후방부의 단면도.
제14도는 제13도에 도시의 시트 후방부를 해체하여 도시한 사시도.
제15도는 시트잠금 작동의 전반부 작용과 착석스위치 SW를 설명하기 위해 사용된 설명도.
제16도는 시트잠금 작동의 후반부 작용과 착석스위치 SW를 설명하기 위해 사용된 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 21, 31 : 전기자동차의 제어장치 2, SW : 착석검출수단(착석스위치)
3 : 가속기 밞음정도 검출수단 4, 50, 80, 90 : 제어유닛
5 : 모터구동회로 9 : 운전계속입력수단(운전계속스위치)
22 : 승차검출수단 41, 51, 90A : 모터구동허가판수단
41a, 51a, 90a : 모터구동허가명령 42, 52, 90c : 모터정지판단수단
42a, 52a, 90c : 모터급전정지명령 43, 53, 90B : 급전제어수단
44, 90D : 모터운전계속수단 60, 90E : 절전수단
70 : 경보수단 77 : 전자식 혼
90F : 경보판단수단 99 : 알람발생수단
본 발명은 전기자동차의 제어장치에 관한 것이다.
가속기가 조작되어 전원스위치가 온상태로 됨에 따라 순간적으로 대전류가 흘러 특히 코일상에 쉽게 열적 영향이 미친다. 이러한 열적영향을 제거하기 위해 메인릴레이(main relay)를 오프함으로써 모터에 공급된 전류를 차단하는 것과 같이 자동차엔진의 발진에 따른 전기자동차의 작동을 제어하는 장치에 관한 기술이 제안되어 있다.
그러나, 종래의 전기자동차의 작동을 제어하는 장치들에 관한 기술들이 반드시 모터사이클과 같은 차량을 위해 고안된 것은 아니다. 이러한 작동제어장치들은 모든 사용방법에 대응될 수 없는 문제점을 가진다.
모터사이클의 경우, 예를 들어 가속기는 또한 운전자가 착석하지 않았을지라도 해제될 수 있다. 이 경우, 모터사이클의 작동을 제어하는 것이 바람직하다. 종래의 전기자동차에 대해서 , 예를 들면 운전자의 주위를 운전에 환기시키기 위해 전원온 확인음과 알람음(경보음)등이 발생된다. 이러한 종류의 음을 발생하기 위해 종래의 전기자동차는 압전혼(piezoelectric horn)과 같은 전용의 전기음향변환기가 설치된다. 내장형의 자기 단속메카니즘(embedded self-intermittent mechanism)으로 온, 오프되는 직류전압이 클랙슨으로 작용하는 전자기혼(electromagentic horn)에 직접적으로 인가되어 그에 의해 상기 전자기혼이 구동되므로 이 클랙슨등의 전자기혼은 너무 큰 음이 발생하고 고유진동주파수와 상이한 주파수를 가진 음을 발생할 수 없기 때문에 압전혼이 사용된다. 따라서, 불가피하게 두 종류의 전기음향변환기가 필요하다. 그럼에도 불구하고 가능한한 공통 단일 변환기를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1목적은 운전자가 정확히 착석했을때만 모터가 구동되도록 전기모터사이클을 포함하는 전기 자동차의 작동을 제한하는 제어장치를 제공함으로써 상기 문제점들을 해결하는 것이다.
본 발명의 제2목적은 운전자가 운전자 좌석에 착석하지 않았을때 작동을 제한하는 제어장치를 가진 전기자동차를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3목적은 필요하다면 본 발명의 제2목적과 같이 제공된 제어장치에 의해 부과된 전기자동차의 모터작동상의 제한을 제거하는 제어장치를 가진 전기자동차를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4목적은 절전목적으로 모터작동상의 제한이 제거된 후 전원스위치가 온됨을 나타내는 제어장치를 가진 전기자동차를 제공하는 것이다.
본 발명의 제5목적은 공통단일 전기음향변환기가 다목적 가청유닛으로 공유되는 제어장치를 가진 전기자동차를 제공하는 것이다.
문제들을 해결하기 위해 본 발명은 청구범위 제1항에 따른 전기자동차의 제어장치를 제공하는데, 상기 제어장치는 운전자가 운전석에 착석했음을 검출하는 착석검출수단과, 가속기의 밞음정도를 검출하는 가속기 밞음정도 검출수단과, 상기 착석검출수단이 운전자가 운전석에 착석하였음을 나타내는 검출출력을 발생하고 상기 가속기 밟음정도 검출수단이 가속기 밞음정도(개도)가 소정치이거나 그 이하를 나타내는 검출출력을 발생하는 경우 모터운전허가명령을 발하는 모터구동허가판단수단과, 상기 모터운전허가명령에 의해 요구된 바와 같이 모터로의 급전을 가능케하는 전원제어수단을 포함한다.
청구범위 제2항에 따른 전기자동차의 제어장치에는 운전자가 미리 설정된 착석불가상태 시간을 초과하는 시간동안 착석하지 않음을 나타내는 검출출력을 착석검출수단이 발생할때 모터로의 급전을 차단하기 위해 모터정지판단수단이 설치된다.
청구범위 제3항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 상기 전기자동차에 승차했음을 검출하는 승차검출수단과 착석검출수단이 장치되며 상기 운전자가 착석하지 않았음을 나타내는 검출출력을 상기 착석검출수단이 발생할때와 운전자가 상기 전기자동차에 승차하지 않았음을 나타내는 검출출력을 상기 승차검출수단이 발생할때 모터로의 급전을 차단하기 위해 모터정지판단수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제4항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전연속입력수단에 의한 운전연속요구에 따라 모터로의 급전이 계속되도록 하는 운전계속수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제5항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 미리 설정된 착석불가상태 시간을 초과하는 시간동안 착석하고 있지 않음을 나타내는 검출출력을 착석검출수단이 발생하고 상기 착석검출수단에 의해서 발생된 상기 검출출력 또는 상기 가속기 밞음정도 검출수단에 의해서 발생된 검출출력이 전원차단상태로 변화할때 경보수단이 알람음을 발생하도록 상기 제어장치를 제외한 다른 장치들로의 급전을 차단하는 절전수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제6항에 따른 전기자동차의 제어장치는 전원스위치가 온임을 나타내는 알람음과 확인음을 발생하는 소정주파수의 펄스 전류로 구동되는 직류전원동작형 전자식 혼을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제1항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 착석하였을때만 그리고 가속기 밟음정도가 최소 소정치와 같거나 그 이하일 때만 모터로의 급전을 가능케 한다. 따라서 운전자는 비착석 상태에서의 발진이 제한된다.
청구범위 제2항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 소정치 보다 긴 시간동안 착석하지 않았을때 모터로의 전력공급을 차단하기 때문에, 가속기가 작동되었을지라도 전기자동차는 발진하지 않는다. 즉, 운전자가 전원스위치를 끄는 것을 잊고 주차된 전기자동차는 가속기가 작동되었을지라도 발진하지 않는다.
또한, 제어장치는 계속해서 운전자의 착석상태를 감시한다. 따라서 전기자동차 주행중 운전자가 잠시 좌석을 이탈하였을지라도 모터를 정지함이 없이 전기자동차의 소정주행상태를 유지할 수 있다.
청구범위 제3항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자의 발이 전기자동차의 바닥에 놓여지는지를 감시하고 운전자의 발이 바닥에 놓여져 있지 않고 운전자가 착석하고 있지 않았을때 모터를 정지하므로써 승차상태를 검출하는 승차검출수단을 구비한다. 따라서 운전자가 모터사이클의 좌석을 이탈하였을때 모터작동이 즉시 제한된다.
제어장치는 전기자동차에서 하차한 운전자를 정확히 판단하는 것이 가능하도록 운전자의 발에 의거한 승차검출수단을 포함한다. 따라서 운전자가 전기자동차에서 하차하여 떠난 후, 가속기가 작동되었을지라도 발진하지 않는다.
청구범위 제4항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 하차한후에도 모터로의 전력공급이 계속되는 운전계속수단을 구비한다. 이처럼 운전자는 걸어가면서 전기모터사이클을 앞으로 밀고 갈 수 있다.
청구범위 제5항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 앞서 설정된 비착석상태 시간을 초과하는 시간동안 착석하고 있지 않음을 나타내는 검출출력을 착석검출수단이 발생할 때 상기 제어장치를 제외한 다른 장치들로의 전력공급을 차단하는 절전수단을 구비하고 있다. 따라서 소모전력량이 감소될 수 있다.
또한 이러한 절전상태에서 운전자가 착석하거나 가속기가 작동되었을때 알람음이 발생된다. 이런식으로 운전자는 전원스위치가 온되었고 전기자동차는 즉시 주행대기상태에 있음이 상기된다.
청구범위 제6항에 따른 전기자동차의 제어장치의 구조는 전원스위치가 온되었음을 나타내는 알람음과 확인음을 발생하는 소정주파수의 펄스전류로 구동되는 직류전원동작형 전자식 혼을 포함한다.
이후, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
청구범위 제1, 2 및 4항에 따른 전기자동차의 제어장치의 구조가 제1도에 도시된다.
도면부호(1)는 착석검출수단(2), 가속기 밟음정도 검출수단(3), 제어유닛(4), 모터구동회로(5), 모터(6), 배터리(7), 전원스위치(8), 운전계속수단을 구성하는 운전계속스위치(9) 및 정전압회로(10)를 포함하는 전기 자동차의 제어장치이다.
전원스위치(8)가 온일때 배터리(7)의 전원전압이 정전압회로(10)로 공급되어 정전압화된 전원 VCC이 제어유닛(4)에 공급된다.
운전자가 착석임을 확인하기 위해 사용된 착석검출수단(2)은 운전자가 착석하였는지 여부를 나타내도록 개폐되는 스위치를 사용한다.
시트에 가해진 중량을 검출하기 위해 압력센서가 운전자 시트에 설치된다. 이런식으로 센서는 운전자의 착석여부를 검출하는데 사용된다.
가속기의 밟음정도량을 측정키위해 가속기 밟음정도 검출수단(3)이 이용된다. 가속기의 작동은 가변저항기(3b)의 슬라이드가능 단자와 연동된다. 가속기의 밞음정도량을 나타내는 전압신호(3a)는 슬라이드가능 단자에 나타난다. 도면에 도시된 바와 같이 저항(3c)은 가속기 밟음정도 검출수단(3)과 정전압화된 전원 VCC 사이에 설치되며 저항(3d)은 가속기 밟음정도 검출수단(3)과 접지간 설치된다. 저항(3c 및 3d)은 제각기 최대 밟음정도 및 최소 밟음정도에 대응하는 값으로 설정된다.
위치검출센서 또는 회전각도검출기는 또한 가속기의 밟음정도량을 나타내는 전기적 신호를 출력하는 한 가속기 밟음정도 검출수단(3)으로 이용된다.
제어유닛(4)은 모터구동허가수단(41), 모터정지판단수단(42), 급전제어수단(43) 및 운전계속수단(44)을 더 포함한다. 착석검출수단(2)에 의해 출력된 검출신호(2a)와 가속기 밟음정도 검출수단(3)에 의해 출력을 검출신호(3a)에 의거 모터구동허가수단(41)은 모터구동의 허가여부에 대한 판단을 한다. 착석검출신호(2a)가 착석을 나타내고 검출신호(3a)가 가속기의 밟음정도량이 미리 설정된 소정값의 최소값과 같거나 작은지를 나타낼때 모터구동허가명령(41a)을 발한다.
운전자가 착석하고 있어도 운전자는 몸을 움직일 수 있으므로, 착석신호는 착석상태와 비착석상태를 교대로 나타낼 수 있다.
이 문제를 해결하기 위해 착석상태가 미리 설정된 소정시간을 지나서 유지될때만, 유효한 것으로 간주되도록 착석검출수단이 설계된다.
모터정지수단(42)은 착석검출신호(2a)를 감시하며, 모터정지판단수단(42)은 공급된 착석신호(2a)가 적어도 비착석상태 시간동안 비착석상태를 계속해서 나타낼때 모터(6)로의 급전을 차단하는 명령(42a)을 발하도록 설계된다.
급전제어수단(43)은 플립플롭회로(43a), 스위치회로(43c), 전원온 초기화회로(43d) 및 논리합회로(43f)를 더 포함한다. 플립플롭(43a)은 모터구동허가신호(41a)와 논리합회로(43f)에 의한 신호출력에 의해 제각기 세트 및 리세트된다. 급전정지명령(42a)은 논리곱회로(44a)에 공급되며, 논리곱회로의 출력은 논리합회로(43f)의 한 입력에 공급된다. 스위치회로(43c)는 플립플롭회로(43a)에 의해 출력된 신호(43b)의 상태에 따라, 즉 플립플롭회로(43a)가 세트 또는 리세트됨에 따라 모터구동회로(5)로의 전력공급을 접속, 또는 비접속하는 릴레이로 작용한다. 논리합회로(43f)는 그의 다른 입력에 전원온 초기화회로(43d)에 의해 출력된 초기화신호(43e)를 수신한다. 전술한 바와 같이, 논리합회로(43f)에 의해 출력된 신호는 플립플롭회로(43a)를 리세트하므로써 모터구동회로(5)로의 전력공급이 차단된다. 이런식으로 전원온 초기화회로(43d)는 제어유닛(4)으로의 전원이 투입될때 초기상태를 설정한다.
운전계속수단(44)은 논리곱회로(44a)와 플업저항(44b)을 포함한다. 운전계속스위치(9)를 작동함으로써 출력된 운전계속 요청신호(9a)가 액티브상태 있는 한 모터정지판단수단(42)에 의해서 발해진 모터급전정지명령(42a)을 급전제어수단(43)에 공급하지 않게 하기 위해 논리곱회로(44a)가 사용된다.
모터구동회로(5)는 전력역변환기(52)와 인버터제어회로(51)를 포함한다. 전력역변환기(52)는 브릿지접속을 형성하는 복수의 전력반도체장치들을 더 포함한다. 인버터제어회로(51)는 전력역변기(51)에서 사용된 전력반도체장치의 온/오프타이밍을 제어하기 위해 사용된다. 모터구동회로(5)의 기능은 보다 큰 토크(torque)를 출력하기 위해 가속기 밟음정도 검출신호(3a)의 증가에 따라 모터(6)에 공급된 전력을 올리고, 또 다른 한편으로 보다 작은 토크를 출력하기 위해 가속기를 밟음정도 검출신호(3a)의 감소에 따라 모터(6)에 공급된 전력을 줄이는 것이다.
모터구동회로(5)는 최소가속기 밟음정도를 나타내는 가속기 밟음정도 검출신호(3a)로 전력이 공급되지 않도록 설계된다.
모터(6)의 출력축과 전기모터의 구동축간 자동원심 클러치(automatic centrifugal clutch)와 같은 클러치 메카니즘으로 전기자동차가 장치되는 경우, 자동원심 클러치를 맞물림 상태로 하지 않는 회전속도에서 최소 가속기 밟음정도를 나타내는 가속기 밟음정도 검출신호(3a)에 대해서도 모터구동회로(5)는 모터(6)를 구동하도록 설계될 수 있다.
다음에 청구범위 제1, 2 및 4항에 따른 전기자동차용 제어장치의 동작을 설명한다.
전원스위치(8)가 온될때 전원 VCC는 제어유닛(4)에 공급된다. 초기화회로(43d)에 의해서 출력된 초기화신호(43e)는 논리곱회로(43f)를 통해 플립플롭회로(43a)의 리세트 입력핀 R에 공급됨으로써 플립플롭회로(43a)는 리세트된다. 이에 따라 플립플롭회로(43a)의 출력핀 Q에 나타내는 출력신호(43b)가 로우레벨 L로 떨어져 스위치회로(43c)는 오프상태가 된다. 이 상태에서 초기화가 발생한다.
운전자가 착석하여 가속기 밟음정도를 최소치에 놓았을때, 모터구동허가수단(41)은 플립플롭회로(43a)를 세트하기 위한 모터구동허가명령(41a)을 발한다. 그에 따라 출력핀 Q에서 출력신호(43b)는 하이레벨로 올려져 스위치회로(43)가 온된다.
따라서 가속기 밟음정도 검출수단(3)에서 수신된 가속기 밟음정도 검출신호(3a)에 따라서 전력공급을 제어하는 모터구동회로에 전력이 공급된다. 이 상태에서 전기모터(6)는 회전대기상태에 있게 된다.
운전자가 소정치 이상 시간동안 착석하지 않으면, 모터정지판단수단(42)은 모터(6)로 공급된 전력을 차단하도록 명령(42a)을 발한다. 모터급전정지명령(42a)은 논리곱회로(44a)와 논리합회로(43f)를 거쳐 플립플롭회로(43a)의 리세트입력핀 R에 공급된다. 이에 따라 스위치회로(43c)는 오프되며 모터(6)로의 전력공급이 차단케된다.
운전계속스위치(9)가 온되었을때 논리곱회로(44a)의 한 입력은 로우레벨 L로 떨어지며 그에 따라 모터급전정지명령(42a)이 플립플롭회로(44a)의 리세트핀 R에 전달되지 않는다. 따라서 모터(6)는 가속기 밟음정도 검출수단(3)에 의해서 출력된 가속기 밟음정도 검출신호(3a)에 따라서 구동된다.
전술한 바와 같이, 상기 제어장치 구조에 포함된 가속기 밟음정도 검출수단(3)과 착석검출수단(2)은 운전자가 착석하여 가속기를 최소밟음정도 위치에 놓지않는 한 전기자동차를 발진하지 않는다. 이런식으로 전기자동차는 운전자 비착석 상태에서 발진하는 것이 방지된다.
또한, 운전자가 소정치 이상 시간동안 착석하지 않는 경우, 모터(6)로의 전력공급이 차단된다. 이 상태에서 전기자동차는 가속기가 작동될지라도 발진할 수 없다. 그러나 운전계속스위치(9)를 온함으로써 모터(6)의 구동을 계속할 수 있다.
청구범위 제3 및 제4항에 따른 전기자동차용 제어장치의 구조를 도시하는 블럭도를 제2도에 도시한다.
제2도에 도시한 전기자동차용 제어장치(21)는 제1도에 도시한 제어장치와는 다른데 제2도에 도시한 제어장치가 승차검출수단을 구비하고 있다는 점에서 다르다.
승차검출수단(22)은 운전자가 그의 발을 전기자동차의 바닥에 놓았을때 작동되는 플로어스위치(floor switch)등에 의해서 구성된다.
또한 운전자의 발이 승차검출수단(22)으로 사용되는 위치에 압력센서가 설치된다. 이 센서는 운전자가 전기자동차에 승차했는지 여부를 나타내는 압력검출신호를 발생한다.
통상 두개의 플로어스위치 또는 이와 등가의 장치가 좌, 우발에 대해 각각 사용된다. 플로어스위치에 의해서 출력된 신호들은 논리합회로에 공급되어 운전자의 승차여부를 나타내는 검출신호(22a)를 출력한다.
모터정지판단수단(42)은 통상 승차검출수단(22)에 의해서 출력된 검출신호(22a)와 착석검출수단(2)에 의해서 출력된 검출신호(2a)를 포함한다. 검출신호(22a)가 전기자동차에 운전자가 승차하지 않은 것을 나타내고 검출신호(2a)가 운전자의 착석하지 않은 것을 나타낼때 논리곱회로는 통상 하이레벨 H로 모터급전정지명령(42a)을 출력한다.
검출신호(22a)가 운전자의 착석을 나타내고, 검출신호(2a)가 운전자의 착석을 나타내며, 가속기 밟음정도 검출신호(3a)가 최소 가속기 밟음정도 또는 소정치 이하의 가속기 밟음정도를 나타낼때 모터구동허가수단(51)은 모터구동허가명령(51a)을 출력한다.
모터구동허가수단(51)에 의해서 행해진 판단은 또한 승차검출수단(22)에 의해서 출력된 검출신호(22a)에 의거한다. 따라서, 플로어스위치가 작동되지 않아 모터(6)는 스타트되지 않는다.
급전제어수단(53)은 인버터제어회로(51)의 입력에 접속된다. 플립플롭회로(43a)에 의해서 출력된 신호(43b)가 로우 L이면, 스위치회로(43g)는 개방되어 가속기 밟음정도 검출신호(3a)가 인버터제어회로(51)에 공급되지 않는다. 이 상태에서 최소가속기 밟음정도의 전압 또는 보다 낮은 전압에 대응하는 전압의 인버터제어회로(51)에 인가되어 모터구동회로(5)의 작동이 정지된다.
운전계속스위치(9)가 작동됨에 따라 운전계속수단(44)은 모터급전정지명령(42a)이 로우레벨 L로 설정되게 논리합회로(44a)를 작동시킨다. 또한 논리합회로(44a)의 상태는 모터정지판단수단(42)에 공급된 적어도 한 입력신호가 운전자의 착석 및/또는 승차를 나타낼때 생기는 결과이다.
이상의 구성을 가짐에 따라 청구범위 제3항 및 제4항에 따른 전기자동차의 제어장치(21)는 전기자동차에서 운전자의 하차를 확실히 검출함으로써 모터(6)의 구동을 정지한다. 따라서 전기자동차는 가속기 밟음정도를 고려치않고 비작동 상태에 놓여진다.
청구범위 제5항 및 제6항에 따른 전기자동차용 제어장치의 구성을 도시한 블럭도가 제3도에 도시된다. 제3도는 전기자동차용 제어장치(31)의 제어유닛(80)만을 도시한다. 제어장치(31)의 나머지 부분은 제1도 또는 제2도에 동일하여 제3도에 도시하지 않았다. 제3도에 도시한 바와 같이 제어유닛(80)은 절전수단(60)과 경보수단(70)을 포함한다.
절전수단(60)은 절전타이머회로(61)와 절전스위치회로(62)를 포함한다.
착석검출수단(2)에 의해서 출력된 검출신호(2a)가 운전자가 착석하고 있지 않음을 나타내는 동안 미리 정해진 허용시간이 경과하면, 절전타이머회로(61)는 하이레벨(H)의 타임아웃신호(61a)를 출력한다. 일단 타임아웃신호(61a)가 하이레벨(H)로 설정되면, 착석검출수단(2)에 의해서 출력된 검출신호(2a)가 운전자가 착석하고 있음을 나타낼지라도 즉시 로우레벨 L로 복구되지 않는다. 통상 100밀리초 정도의 시간이 경과할때까지 타임아웃신호(61a)는 로우레벨 L로 복구되지 않는데 이것은 검출신호(2a)에 의해서 검출된 바와 같이 운전자의 착석이 착석검출수단(2)에 의해서 출력되기 때문이다.
절전스위치회로(62)는 타임아웃신호(61a)의 상태에 따라 전기자동차의 다른 장치로의 전력을 공급하거나 차단할 수 있는 릴레이를 포함한다.
상기 구성에 의해 운전자가 전원스위치(8)를 온상태로 전기자동차를 하차한 이래 절전타이머회로(61)가 트립(trip)하에, 소정시간이 경과됨으로써 타임아웃신호(61a)는 활성화된다. 따라서 절전회로(62)는 차단상태로 들어가게되어 절전상태에서 다른 장치로의 전력공급이 차단된다.
절전타이머회로(61)의 감시시간이 모터정지판단수단(42)의 길이와 동일하다면 절전스위치(62)는 또한 모터정지판단수단(42)을 이용함으로써 작동될 수 있다. 이 경우 절전타이머회로(61)가 생략가능하다.
또한, 제1도에 도시한 스위치회로(43c)를 거쳐 모터구동회로(5)와 다른 장치들에 전력이 공급되는 구성의 경우 절전스위치 회로(62)가 또한 필요치않다.
경보수단(70)은 레벨변화검출회로(71), 전압변화검출회로(72), 논리합회로(73), 안정화회로(74), 클럭발생회로(75), 구동회로(76), 전자식 혼(77) 및 구동회로(76)에 병렬설치된 혼스위치(78)를 포함한다. 레벨변화검출회로(71)는 착석검출신호(2a)의 레벨변화를 검출하여 펄스신호(71a)를 발생하도록 사용된다. 전압변화검출회로(72)는 가속기 밟음정도 검출신호(3a)의 전압변화를 검출하여 펄스신호(72a)를 발생하도록 사용된다. 논리합회로(73)는 펄스신호(71a 및 72a)와 초기화회로(43d)에 의해서 출력된 초기화신호(43e)를 수신한다. 논리합회로(73)는 신호(73a)를 클럭발생회로(75)에 공급되는 수십 내지 수백밀리초의 폭을 가진 펄스(74a)를 발생하는 안정화회로(74)로 출력한다. 펄스(74a)가 클럭발생회로(75)에 공급되는 동안, 소정주파수의 클럭발생회로에 의해 클럭신호(75a)가 출력된다.
레벨변화검출수단(71)과 전압변화검출수단(72)은 타임아웃신호(61a)가 공급될 때만 레벨과 전압의 변화를 검출한다. 즉, 타임아웃신호(61a)가 레벨변화검출수단(71)과 전압변화검출수단(72)에 공급되는 동안만 펼스신호(71a,72a)가 발생된다.
구동회로(76)는 NPN 트랜지스터(76a)를 사용한 일종의 스위칭회로이다. 76b는 베이스저항, 76c는 베이스와 에미터 사이의 저항이다.
콜렉터저항(76d)은 전류를 제한하여 전자식 혼(77)에 의해서 발생된 음의 볼륨을 조정하는 역할을 하는 저항이다. 필요하다면 전류제한저항(76d)은 생략가능하다.
상기 구성을 가짐에 따라, 가속기가 작동되거나 운전자가 절전상태에서 착석하였을때 알람음을 발생하도록 경보수단(70)의 전자식 혼(77)이 구동된다.
또한, 전원스위치(8)가 온되었을때 작동확인음이 초기화신호(43e)에 의해서 발생된다.
절전상태에서, 전기자동차의 LED의 표시기는 전원스위치(8)가 오프상태에 있는 것과 같이 오프된다. 그러나 가속기가 작동되었을때 운전자의 주의를 환기시키기 위해 알람음이 발생된다.
또한, 운전자가 착석하였을때 전기자동차는 발진대기 상태로 자동적으로 전환된다. 이때 또한 운전자의 주의를 환기시키기 위해 알람음이 발생된다.
또한 알람음과 작동확인음은 클랙슨으로 사용되는 전자식 혼(77)에 의해서 발생된다. 따라서, 전압혼등을 별개로 설치할 필요는 없다.
제1도 내지 제3도에 도시한 실시예에서, 상기 랜덤 논리회로를 이용하여 제어유닛(4,50)이 구성된다. 그러나, 제어연산을 행하는 마이크로프로그램을 실행하는 마이크로컴퓨터에 의해서 제어유닛(4,50)이 또한 구성될 수 있다.
마이크로컴퓨터를 이용하는 제어유닛이 장치된 전기모터사이클의 전체 측면도가 제4도에 도시된다. 제4도에 도시한 바와 같이, 차체의 프레임 F는 스틸파이프로 만들으진 전면 프레임 F1, 중간프레임 F2 및 후면 프레임 F3을 포함한다. 외측은 합성수지로 만들어진 보디(body)로 덮혀져 있다. 보디 B는 랙실(leg seal) B1, 스텝플로어 B2, 후면커버 B3 및 언더커버 B4를 포함한다. 헤드파이프(101)는 정면프레임 F1에 설치된다. 운전방향핸들(102)은 헤드파이프(101)의 상단에 고착되며 프론트포크(front fork)(104)는 하단에 고착된다. 프론트포크(104)는 프론트쿠션(103)을 거쳐 전륜 Wf를 구동한다.
중앙프레임 F2에는 피벗(105)이 고착되어 있다. 전력유닛 P가 자유자재로 상하 이동가능하게 스윙타입의 전력유닛 P의 전단이 피벗(105)에 의해서 지지된다. 전력유닛 P는 또한 후륜 Wr의 후방포크로 기능한다. 후륜 Wr이 전력유닛 P의 후단에 부착됨으로써 캔틸레버배열(cantilever arrangement)이 구성된다.
중앙프레임 F2상에 설치된 스탠드(107)는 도면에 도시한 수납위치에서 전력유닛 P의 전면 하부를 덮는다. 스탠드(7)는 후술하는 구동모터를 수용하여 수용된 구동모터의 보호부재의 기능을 한다. 전력유닛 P에는 콘테이너(109)가 놓여진다. 콘테이너는 전기모터사이클에 대해서 시트가 자유자재로 상하 이동가능하도록 전기모터사이클에 지지된 시트(108)를 움직여 개폐된다.
전기자동차를 구동하는 전원으로 사용되는 배터리(7)를 수용하기 위해 배터리박스(110)가 중앙프레임 F2상에 설치된다. 헤드파이프(101)의 전면에 모터(6)구동을 제어하는 제어기(111)와 배터리(7)를 전기적으로 충전하는 충전기가 제공된다.
제5도는 제4도에 도시한 전력유닛 P를 선 A-A에서 본 단면을 도시한 도면이다.
도면에 도시한 바와 같이, 전력유닛 P는 피벗(105)이 우에서 좌로 통과하는 전동케이스를 가지고 있다. 전면의 모터(6)와 후면의 감속기어(114)는 벨트형 무단 변속기 P(belt-type non-stage transmission)(115)를 통해 서로 접속된다.
모터(6)는 일체로 형성되는 전동케이스(113) 전면에 고착된 모터하우징(116)에 수용된다. 모터하우징(116)의 우측면상의 개구는 볼트(117)로 고정된 커버(118)로 덮혀진다. 커버(118)위에 설치된 볼베어링(120)과 모터하우징(116)의 우측단부 벽(116a)에 설치된 볼베어링(121)에 의해 모터(6)의 회전축(119)이 지지된다.
커버(118)에서 돌출하는 회전축(119)의 우측단부에 냉각팬(122)이 설치된다. 냉각팬은 그 둘레상에 공기 유입구(123a)를 가진 팬커버(123)에 의해서 덮혀진다. 냉각팬(122)에 의해 공기유입구(123a)를 통해 들어오는 공기는 커버(118)를 통해 모터하우징(116)의 내부로 흐른다. 모터(6)를 냉각한 후 공기는 벽(116a)의 통과구멍(116a)을 통해 전동케이스(113)로 공급된다.
또다른 공기가 전동케이스(113)의 내부를 통해 후방부 쪽으로 흘러서, 이에 따라 벨트형 무단변속기(115)가 냉각된다. 최종적으로 공기는 전동케이스(113)의 후방에 형성된 공기출구(113a)를 통해 외부로 배출된다. 모터하우징(116)의 벽(116a)을 관통하며 전동케이스(113)의 내부로 연장하는 회전축(119)의 좌측단부는 바로 벨트형 무단변속기(115)의 입력축으로 사용된다.
모터(6)는 직류무브러시 모터이다. 모터(6)는 회전자(133), 고정자(137), 회전자위치센서(140) 및 회전속도 센서(190)를 포함한다. 회전자(133)는 회전축(199)에 고정된 철심둘레에 부착된 영구자석(132)을 더 포함한다. 고정자(137)는 Y접속을 형성하는 코일(136u,136v,136w)을 더 포함한다. 코일(136u,136v,136w)은 볼트(134)로 모터하우징(116) 내부에 고착된 철심(135) 외부에 감겨진다. 회전자 위치센서(140)는 또한 회전축(119)상에 고착된 자석(138)의 둘레에 대면하는 위치에 설치된 홀소자(hall device)를 포함한다. 회전속도센서(190)는 모터(6)의 회전속도를 측정키위해 사용된다.
벨트형 무단변속기(115)는 구동풀리(161)와 종동풀리(163)를 포함한다. 구동풀리(161)는 모터하우징(116)에 전동케이스(113)의 내부로 돌출하는 회전축(119)에 부착된다. 종동풀리(163)는 전동케이스(113)의 후방부에 지지된 감속기어 입력축(162)에 부착된다. 루프벨트(164)는 구동풀리(161)와 종동풀리(163) 둘레에 감겨진다.
구동풀리(161)는 또한 회전축(119)에 고정된 고정축 풀리 1/2보디(161a)와 회전축(119)에 고정된 이동가능축 풀리 1/2보디(161b)를 포함한다. 이동가능축 풀리 1/2보디(161b)는 회전축(119)의 축방향으로 슬라이드 이동가능하다. 원심웨이트(166)가 축방향으로 이동이 자유롭게 되는 회전축(119)에 고착된 이동가능축 풀리 1/2보디(161b)와 램프판(165) 사이에 원심웨이트(166)가 설치된다.
한편, 종동풀리(163)는 또한 고정축 풀리 1/2보디(163a)와 이동가능축 풀리 1/2보디(163b)를 포함한다. 고정축 풀리 1/2보디(163a)는 니들베어링(167)을 통해 감속기어 입력축(162)에 부착되는 칼라(collar; 168)에 고착되어 칼라는 감속기어 입력축(162) 둘레에 회전이 자유롭게 된다. 종동풀리(163)에 전달된 구동력은 자동원심클러치(169)를 통해 감속기어 입력축(162)에 전달된다.
벨트형 무단변속기(115)와 자동원심클러치(169)를 수용하는 전동케이스(113) 측면은 용이하게 설치, 제거 가능한 측면커버(113b)로 덮혀진다. 통상 주행상태로 사용하기 위해, 자동원심클러치(169)는 제1클러치(169a)와 제2클러치(169b)를 포함한다. 제1클러치(169a)는 모터(6)의 회전을 후륜 Wr에 전달하기 위해, 즉 종동풀리(163)의 회전을 감속기어 입력축(162)에 전달하는데 사용된다. 제2클러치(169b)는 엔진브레이크의 효과를 얻어 후륜 Wr의 회전을 모터(6)에 전달하기 위해, 즉 감속기어 입력축(162)의 회전을 종동풀리(163)에 전달하기 위해 사용된다.
감속기어 입력축(162)은 전동케이스(113)에 부착된 볼베어링(170)과 감속기어커버(171)에 부착된 볼베어링(172)에 의해서 지지된다. 후륜 Wr의 차축(175)과 감속기어축(162) 사이에는 중간축(176)이 설치된다. 감속기어 입력축(162)과 같이, 차축(175)이 전동케이스(113)와 감속기어커버(171)상에 고착된 한쌍의 볼베어링(173,174)에 의해서 지지된다. 이런식으로 감속기어축(162)의 입력기어(177)의 회전이 중간축(176)의 두 중간기어(178,179)를 통해 차축(175)의 출력기어(180)에 전달된다.
제1도 내지 제3도에서 언급한 착석수단(2)의 구성, 차체프레임에 착석수단의 설치 구성 및 그의 기계적 작동은 제11도와 이어지는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
모터(6)의 제어시스템의 구성을 도시하는 블럭도가 제6도에 도시된다. 도면에 도시된 바와 같이 제어유닛(90)은 CPU(중앙처리장치)(91), 프로그램기억용 ROM 유닛(92), 워크에어리어를 포함하는 RAM 유닛(93), A/D 변환기, 입력인터페이스(I/F) 회로(95) 및 출력인터페이스(I/F) 회로(96)를 포함한다.
회전자 위치센서(140)로 출력된 신호(140a), 회전속도센서(190)에 의해 출력된 신호(190a) 및 가속기 밟음정도 검출수단(3)에 의해 출력된 검출신호(3a)는 A/D 변환기(94)로 변환되어 CPU(91)에 공급된다.
착석검출수단(2)에 의해서 출력된 검출신호(2a), 승차검출수단(22)에 의해서 출력된 검출신호(22a) 및 운전계속입력수단(운전계속스위치)(9)으로 제공된 운전계속요구신호(9a)는 입력인터페이스회로(95)를 통해 CPU(91)에 공급된다.
제7도는 제어유닛(90)을 구성하는 기능블럭의 구성을 도시하는 블럭도이다. 도면에 도시한 바와 같이 제어유닛(90)은 모터구동허가수단(90A), 급전제어수단(90B), 모터정지판단수단(90C), 운전계속수단(90D), 절전수단(90E), 경보판단수단(90F)을 포함한다.
착석검출수단(2)이 운전자의 착석을 나타내도록 검출신호(2a)를 액티브상태로 하고 가속기 밟음정도가 최소값과 같거나 소정치 이하임을 나타내도록 가속기 밟음정도 검출수단이 검출신호(3a)를 액티브상태로 하면, 모터구동허가수단(90A)은 모터구동허가명령(90a)을 발한다.
모터구동허가명령(90a)이 액티브되면, 급전제어수단(90B)은 회전자 위치센서(140)에 의해서 출력된 검출 신호(140a)와 가속기 밟음정도 검출수단(3)에 의해서 출력된 가속기 밟음정도에 대응하는 회전속도로 모터(6)를 회전하기 위해 회전속도센서(190)로 출력된 검출신호(190a)에 의해 제6도에 도시한 전력역변환기(52)로 사용된 FET(52a 내지 52f)로 도전명령 W-, W+, U-, U+, V- 및 V+를 발한다.
모터(6)로의 전력공급 중지명령(90)이 모터정지판단수단(90c)에서 수신될 때 급전제어수단(90B)은 모터(6)의 회전을 정지하기 위해 도전명령 W-, W+, U-, U+, V- 및 V+의 출력을 중지한다. 이하 명령(90c)을 모터급전정지명령이라 한다.
급전제어수단(90B)은 운전계속요구(90d)가 수신될 때 도전명령 W-, W+, U-, U+, V- 및 V+가 출력되도록 설계된다.
급전제어수단(90B)에서 출력된 모터구동상태출력(90b)이 모터회전상태를 나타내도록 액티브됨에 따라 운전자가 미리 설정된 비착석상태시간 보다 긴 시간동안 착석하고 있지 않음을 나타내는 검출신호(2a)를 착석검출수단이 출력할 때 모터정지판단수단(90C)은 모터급전정지명령(90c)을 발한다.
모터정지판단수단(90C)은 또한 착석검출수단에 의해서 출력된 검출신호(2a)가 운전자가 착석하고 있지 않음을 나타내고, 승차검출수단(22)에 의해서 출력된 검출신호(22a)가 운전자가 전기자동차에 승차하고 있지 않음을 표시할 때 모터급전정지명령(90c)을 발한다.
앞서 기술한 바와 같이 승차검출수단(22)은 운전자의 발이 전기자동차의 플로워위에 있는지 여부를 검출하기 위해 사용된다.
급전제어수단(90B)에 의해서 출력된 모터구동상태(90b)가 모터(6)의 회전상태를 나타내기 위해 액티브됨에 따라 통상 운전계속스위치로 구현된 운전계속입력수단(9)이 운전계속요구를 나타내는 신호를 출력할 때 운전계속수단(90D)은 운전계속명령(90d)을 발한다.
급전제어수단(90B)은 운전계속명령(90d)에 따라 모터(6)의 회전을 제어하도록 설계된다. 운전계속명령(90d)은 급전제어수단(90B) 대신에 모터장치판단수단(90C)에 공급될 수 있다. 이 구성에서 모터정지판단수단(90C)은 운전계속명령(90d)이 액티브되는 한 판단동작을 유보한다.
모터(6)가 회전상태 또는 정지상태인지와 무관하게 운전계속명령(90d)이 운전계속 입력수단(9)에 의해 주어진 운전계속요구에 따라 발해지도록 운전계속수단(90D)이 설계될 수 있다.
절전수단(90E)은 착석검출수단(2)에 의해서 출력된 검출신호(2a)를 감시한다. 운전자가 소정치 보다 긴 시간동안 착석하고 있지 않으면, 절전명령(90e)이 발해진다.
절전명령(90e)에 의해 제6도에 도시한 절전스위치회로(62)는 오프상태로 놓여져 제어장치 이외의 모든 장치들로의 급전이 차단된다.
절전명령(90e)이 발해짐에 따라, 착석검출수단(2)에 의해서 출력된 검출신호(2a)가 변화하고 가속기 밟음정도 검출수단(3)에 의해서 출력된 검출신호(3a) 또한 변화하면 경보판단수단(90F)은 알람신호(90f)를 액티브한다. 통상 알람신호(90f)는 제6도에 도시한 알람음발생수단(99)에 사용된 전자식 혼을 활성화하므로써 가청음이 발생된다.
청구범위 제1, 2 및 4항에 따른 전기자동차의 제어장치의 동작을 나타내는 흐름도를 제8도에 도시한다.
도면에 도시한 바와 같이, 흐름도는 전원스위치가 온되면 CPU(91)가 우선 모터(6)를 정지상태로 놓기위해 모터구동허가 플랙을 리세트하는 스텝 S1으로 시작한다. 흐름은 모터(6)가 회전상태인지 정지상태인지를 판정하는 다음 스텝 S2으로 진행한다. 모터(6)가 스텝 S2에서 정지상태에 있으면, 흐름은 착석검출신호(2a)가 조사되는 스텝 S3으로 진행한다. 검출신호(2a)가 운전자가 착석하고 있음을 나타내는 스텝 S3에서 발견되면, 흐름은 비착석 타이머가 리세트되는 스텝 S4으로 진행한다. 운전자가 착석하고 있지 않는 동안 비착석 타이머가 시간을 측정하는데 사용된다. 다음 단계 S5에서, 가속기 밟음정도가 측정된다. 가속기 밟음정도가 스텝 S5에서 최소치와 같거나 소정치 이하이면, 흐름은 모터구동허가 플랙이 세트되는 스텝 S6으로 진행한다.
흐름은 또한 모터구동허가 플랙이 조사되는 스텝 S7으로 진행한다. 모터구동허가 플랙이 스텝 S7에서 세트되면, 전력이 회전모터(6)에 공급된다. 모터구동허가 플랙이 스텝 S7에서 리세트되면, 모터(6)로의 급전이 정지된다.
운전자가 스텝 S3에서 착석하고 있지 않으면, 흐름은 비착석 타이머가 리세트되는 스텝 S8으로 진행한다. 다음 스텝 S9에서, 모터구동허가 플랙은 리세트된다.
운전자가 스텝 S3에서 착석하고 있고 가속기 밟음정도가 스텝 S5에서 소정치 이상이면, 흐름은 또한 모터구동허가 플랙이 리세트되는 스텝 S9으로 진행하며 이에 따라 모터(6)는 구동되지 않게 된다.
전술한 바와 같이, 모터구동허가 플랙은 스텝 S6에서 세트된다. 이 경우, 모터(6)는 회전을 시작하여 회전 상태로 들어가게 된다. 이때 흐름은 스텝 S7을 통해 스텝 S2로 복귀한다. 모터(6)가 스텝 S2에서 회전중이면, 스텝 S10과 연속스텝들의 처리가 실행된다.
스텝 S10에서, 모터(6)가 회전하는 첫번째 스텝에 따라 제어장치는 운전자의 착석여부를 판단한다. 운전자가 착석하고 있지 않으면, 흐름은 비착석 타이머가 체크되는 스텝 S11으로 진행한다. 비착석 타이머가 이미 스텝 S11에서 동작중이면, 흐름은 스텝 S13으로 진행한다. 그외에 스텝 S13으로 가기전 비착석 타이머가 스텝 S12에서 스타트된다.
스텝 S13에서 운전자가 착석하고 있지 않는 동안의 시간이 미리 결정된 비착석상태 시간과 비교된다. 전자가 후자보다 크다면 운전계속입력이 운전계속 입력수단(운전계속스위치)(9)에서 수신되는지를 판단하는 스텝 S14으로 진행한다. 운전계속 입력이 없거나 운전계속스위치(9)를 스텝 S14에서 찾을 수 없으면, 흐름은 모터구동허가 플랙이 리세트되는 스텝 S15으로 진행한다. 모터구동허가 플랙이 리세트됨에 따라 모터(6)로의 급전은 다음 스텝 S7에서 종료된다.
스텝 S10에서 운전자가 착석하고 있으면, 흐름은 비착석 타이머가 스타트되는 스텝 S16으로 진행한다. 다음 스텝 S17에서 모터구동허가 플랙이 세트된다. 모터구동허가 플랙이 세트됨에 따라, 모터(6)로의 급전은 다음 스텝 S7으로 진행된다. 또한, 운전자가 부재중인 시간이 미리 설정된 비착석 상태시간 보다 짧으면 흐름은 모터구동허가 플랙을 설정하는 스텝 S17으로 진행한다. 모터구동허가 플랙이 세트됨에 따라 모터(6)로의 급전은 전술한 바와 같이 다음 스텝 S7에서 진행된다.
운전계속 입력이 있거나 운전계속스위치(9)가 스텝 S14에서 온상태이면, 흐름은 또한 모터구동허가 플랙이 세트되는 스텝 S17으로 진행한다. 모터구동허가 플랙이 세트됨에 따라 모터(6)로의 급전은 다음 스텝 S7에서 진행된다.
상기 구성을 가짐에 따라, 운전자가 착석하고 있고, 가속기 밟음정도가 소정치 이하이면 모터(6)가 스타트된다. 모터(6)가 회전하면서 운전자의 시트가 감시된다. 운전자가 소정치 보다 긴 시간동안 부재중이면, 모터(6)로의 급전은 정지된다. 그러나 모터(6)의 회전은 운전계속 요구에 따라 계속된다.
청구범위 제1항 및 제2항에 따른 전기자동차의 제어장치의 동작을 나타내는 흐름도가 제9도에 도시된다.
제8도에 도시된 것과 동일한 스텝번호는 동일 과정임을 나타내기 위해 제9도에서도 사용된다. 제8도에 도시한 흐름도와 상이한 차이들만 설명한다.
도면에 도시한 바와 같이, 모터(6) 시동시 상태를 체크하기 위한 과정이 스텝 S3 및 S5에서 실행된다. 흐름이 스텝 S6으로 진행하면, 모터구동허가 플랙이 세트된다. 일단 모터(6)가 회전상태에 들어가면, 스텝 S10에서 제어장치는 운전자의 착석 여부를 판단한다. 스텝 S10에서 운전자가 착석하고 있지 않으면, 통상 플로어스위치등에 의하여 구현되는 승차검출수단(22)에 의해 출력된 검출신호(22a)를 조사함으로써 운전자가 전기자동차에 승차하였는지를 판단하는 스텝 S20으로 흐름을 진행한다.
스텝 S20에서 운전자가 전기자동차에 승차하고 있지 않다면, 운전계속 요구가 있는지 여부를 판단하는 스텝 S14으로 흐름이 진행한다. 스텝 S14에서 운전계속 요구가 없으면, 모터구동허가 플랙이 리세트되는 스텝 S15으로 흐름이 진행한다. 모터구동허가 플랙이 리세트됨에 따라 모터(6)로의 급전은 다음 스텝 S7에서 정지된다.
청구범위 제3항에 따른 전기자동차의 제어장치를 가짐에 따라 모터(6)는 전술한 바와 같이 운전자가 착석도하지 않고 승차도하지 않았을 때 즉시 정지될 수 있다.
청구범위 제5항에 따른 전기자동차의 제어장치의 동작을 나타내는 흐름도가 제10도에 도시된다.
도면에 도시한 바와 같이 제어장치(91)에 채용된 CPU(90)는 모터(6)를 정지상태로 하는 스텝 S31에서 모터구동허가 플랙을 리세트한다음 절전신호(90e)를 비액티브상태로 함으로써, 전원스위치가 온되자마자 스텝 S32에 지시기 램프와 같은 다른 시스템으로의 급전이 가능케된다.
모터(6)가 회전중이거나 정지상태인지를 판단하는 다음 스텝 S33으로 흐름이 진행한다. 스텝 S33에서 모터(6)가 정지상태에 있으면, 착석검출신호(2a)를 조사하는 스텝 S34으로 흐름이 진행한다. 스텝 S34에서 운전자가 착석하고 있으면 절전타이머가 리세트되는 스텝 S35으로 흐름이 진행한다. 다음 스텝 S36에서 다른 시스템으로의 급전이 허용된다. 이때 가속기 밟음정도를 조사하는 스텝 S37으로 흐름이 진행한다. 스텝 S37에서 가속기 밟음정도가 최소치이거나 소정치 이하이면, 모터구동허가 플랙이 세트되는 스텝 S38으로 흐름이 진행한다. 스텝 S37에서 가속기가 이미 해제되어 있다면 모터구동허가 플랙이 리세트되는 스텝 S39으로 흐름이 진행한다.
양자의 경우에 있어서, 모터구동허가 플랙이 조사되는 스텝 S40으로 흐름이 진행한다. 모터구동허가 플랙이 세트되면 모터가 회전하도록 전력이 모터(6)로 공급된다. 모터구동허가 플랙이 리세트되면, 모터(6)로의 급전은 차단된다.
스텝 S34에서 운전자가 착석하고 있지 않으면, 절전타이머가 이미 카운트하고 있는지를 판단하는 스텝 S41으로 흐름이 진행한다. 스텝 S41에서 절전타이머가 카운트하고 있지 않으면, 스텝 S43으로 가기전 스텝 S42으로 흐름이 진행한다. 스텝 S42에서 절전타이머가 스타트된다. 스텝 S41에서 절전타이머가 카운트중이면, 미리 설정된 값보다 긴시간 동안 운전자가 계속해서 착석하고 있는지 여부를 판단하는 스텝 S43으로 흐름이 진행한다. 스텝 S43에서 비착석 상태의 시간이 소정치 보다 짧은 길이이면, 소정시간에 도달할 때까지 다른 시스템으로의 급전이 허용되는 스텝 S44으로 흐름이 진행한다. 다음 스텝 S45에서, 모터구동허가 플랙이 리세트된다. 운전자의 비착석상태에서 모터(6)의 구동이 정지된다.
스텝 S43에서 운전자가 소정치 보다 긴 시간동안 계속해서 착석하고 있지 않으면, 절전명령(90e)이 발해지는 스텝 S46으로 흐름이 진행하여 램프 및 지시기와 같은 다른 시스템으로의 급전이 차단케된다. 다음 스텝 S47에서, 모터구동허가 플랙이 리세트된다.
다음 스텝 S48에서, 착석검출신호(2a)와 가속기 밟음정도 검출신호가 변화하는지 여부를 체크하기 위해 알람처리가 실행된다. 스텝 S48에서 변화가 검출되면, 제6도에 도시된 알람신호(90f)가 액티브되며 이에 따라 알람음발생수단(99)이 알람음을 발생한다.
스텝 S43에서 모터가 회전중이면, 절전타이머가 리세트되는 스텝 S49으로 흐름이 진행한다. 다음 스텝 S50에서 다름 시스템으로의 급전이 가능케되며, 다음 스텝 S51에서 모터구동허가 플랙이 세트된다. 따라서 모터(6)의 회전과 다른 시스템으로의 급전이 계속된다.
상기 구성에 있어서, 이처럼 절전명령(90e)이 발해져 전원스위치가 온되는 소정치 보다 긴 시간동안 계속해서 운전자가 전기자동차에 승차하고 있지 않을 때에는 다른 시스템으로의 급전이 차단되는 절전상태에 놓여지게 된다. 또한, 운전자가 착석하여 있거나 가속기가 이러한 절전상태로 작동될 때 전원스위차가 온되는 것에 운전자의 주의를 신속히 환기시키도록 알람음이 발생된다.
제11도는 마이크로컴퓨터를 구비하는 구성을 가진 제어유닛이 장치된 모터사이클의 또다른 실시예의 전체측면도이다.
도면에 도시한 바와 같이 모터사이클 V의 차체프레임 F의 구성은 서로 연결된 전방프레임 F1, 중앙프레임 F2 및 후방프레임 F3을 포함한다. 프론트포크(104)를 통해 전륜 Wf 방향을 구동하는 운전방향핸들(102)을 지지하는 헤드파이프(101)에 프론트포크(104)가 부착된다. 중앙프레임 F2의 저면부에 배터리박스(110)가 설치된다. 배터리박스(110)는 좌측에 3개의 배터리를 우측에도 3개의 배터리를 수용하기 위해 사용된다.
구동모터(6)를 내장하고 있는 전력유닛 P의 전단은 전력유닛 P가 상하로 자유로이 이동할 수 있도록 피벗축(105)에 부착된다. 피벗축(105)은 후방프레임 F3에 걸려진 한쌍의 설치파이프(201L,201R) 사이에 설치된다. 전력유닛 P의 후단은 후륜 Wr을 지지한다.
107은 스탠드이다. 도면에 도시하지 않은 사이드스탠드 스위치가 스탠드(107)에 근접하여 설치되어 있다. 사이드스탠드 스위치는 스탠드(107)의 수용상태를 감시하는데 사용된다.
대형콘테이너(109)가 시트(108) 아래에 설치된다. 전기충전기(112), 주행제어유닛(111) 및 도면에 도시하지 않은 배터리 냉각팬이 대형콘테이너(109)의 저면부에 설치된다. 전기충전기(112)의 후방에는 DC-DC변환기(202)가 부착된다. 운전자의 착석을 확인하기 위해 시트(108) 아래에 착석검출수단(2)이 설치된다.
배터리박스(110)상에는 퓨즈박스(203)가 놓여져 있다.
204에는 퓨즈박스(203)의 퓨즈를 교체할때 개방되는 폐쇄커버이다. 주행제어유닛(111), 전기충전기(112), DC-DC변환기(202), 퓨즈박스(203), 배터리 및 다른 구성요소간 전기적 접속이 프레임 F를 따라 차체에 부착된 와이어어셈블리(205)로 구현된다.
헤드파이프(101)의 외벽과 중앙프레임 F2의 전방 외벽은 전방커버어셈블리(206)에 의해 덮혀진다. 배터리의 상부는 스텝플로어로 사용된다. 배터리박스(110)의 외벽은 배터리커버어셈블리(207)에 의해 덮혀진다. 차체의 후방부는 후방커버어셈블리(208)에 의해 덮혀진다. 시트(108) 및 번호판설치유닛(209)은 후방커버어셈블리(208)의 상부 및 후방부에 부착된다.
211은 배터리 고정밴드이다. 212는 중앙프레임 F2를 통해 냉각공기를 배터리(7)에 공급하기 위한 배터리 냉각팬이다. 213은 후방팬더이다.
시트(108)의 후방부와 후방프레임 F3 사이에 게이트형 브래킷(gate-shaped bracket)(215)이 설치된다. 후방캐리어(216)의 전단은 볼트로 게이트형 브래킷(215)에 고착된다. 착석검출수단(2)은 게이트형 브래킷(215)의 전방부에 설치된다. 게이트형 브래킷(215)의 후방부에서 전기충전코드(217)가 촘촘히 설치된다.
다음에 이 부분에 대한 설명을 확대 도면을 참조하여 설명한다.
제12도는 제11도에 도시한 시트(108)의 후방부의 확대된 도면이다. 대형콘테이너(109)의 상부 개구를 덮는 시트(108) 저면의 후방부에 벤트 바 즉 밴드파이프(221)가 부착된다. 척석검출수단(2)으로 작용하는 착석스위치 SW는 밴트바(221)의 하부에 부착된다. 착석스위치 SW는 스위치등을 설치하기 위해 플레이트(222)를 통해 볼트에 의해 게이크형 브래킷(215)에 고착된다. 이후 플레이트(222)는 스위치설치판으로 언급된다.
스위치설치판(222)은 나중에 상세히 설명한다.
도면에 도시한 도면부호(218)와 (219)는 제11도에 도시한 전기충전코드(217)의 제거커버 및 누름커버이다. 전기충전코드(217)는 시트(108)를 개방함으로써 잡아당길 수 있어 제거커버(218)를 개방하기전 누름커버(219)가 개방된다. 도면부호(220)는 전기충전코드(217)의 단부플러그를 수용하는 플러그 수용부이다.
도면부호 (233)는 키이실린더(key cylinder)이다. 224는 키이실린더(223)에 연결된 레버이다. 키이실린더(223)가 회전되면, 레버(224)가 올려져 시트(108)는 개방되게 된다. 상세한 동작은 다음과 같다.
제13도는 화살표(13)로 표시한 제12도에 도시된 시트(108)의 후방부분의 단면이다. 제14도는 제13도의 해체된 부분의 사시도이다.
제14도에 도시한 바와 같이 밴트바(221)를 안내하는 안내홈(225)이 스위치설치판(222)의 상부에 만들어진다. 스위치설치판(222)의 하부는 좌측 및 우측에서 원호홀(circular-arc hole)(226,227)를 가진 재료로 만들어진다.
착석스위치 SW는 볼트(228) 및 너트(229)에 의해 소형 브래킷(231)에 조여진다. 소형 브래킷(231)의 좌, 우단부(231a,231b)는 스위치설치판(222)의 전면에 접합된다. 이런식으로, 착석스위치 SW가 스위치설치판(222)의 중앙 하부에 부착된다.
제1진동판(232)이 진동가능토록 리벳(233)을 사용하여 스위치설치판(222)위에 설치된다. 제1진동판(232)은 착석스위치 SW, 시트(108)를 잠그기 위해 벤트바(221)에 맞물린 시트잠금홈(232b), 암유닛(232c) 및 스프링 패그유닛(232d)과 접촉하는 스위치 접촉유닛(232a)들로 장치된다.
또한, 제2진동판(234)과 진동레버(235)가 진동가능하도록 리벳을 사용하여 스위치설치판(22)에 설치된다. 제2진동판(234)은 시트잠금캠(234a) 및 스프링 페그유닛(peg unit; 234b)으로 장치된다. 진동레버(234)는 벤트부분(235a)을 가지며, 앞서 언급한 레버(224)로 연장된다. 편의를 위해 제2진동판(234)과 진동레버(235)가 분리형 실재물로서 제14도에 도시된다. 그러나, 실제로 이들은 단일체를 형성하도록 서로 접합된다.
제1진동판(232)의 스프링 페그유닛(232d)과 진동판(234)의 스프링 페그유닛(234d) 사이에는 스프링(237)이 설치된다. 스프링 페그유닛(232d,234b)은 제각기 원호홀(226,227)을 통과한다.
제13도는 어셈블리 형태를 도시한다. 그러나, 상기 어셈블리 순서는 변경가능하다.
제15도(b) 및 (a)는 시트잠금동작의 제1반 영향과 착석스위치 SW를 설명하는 설명도이다. 제16도(b)와 시트잠금동작의 제2반 영향과 착석스위치 SW를 설명하는 설명도이다.
제15도(a)는 개방된 시트가 착석된 위치로 복원된 결과를 보여준다. 벤트바(221)가 상상선에 놓여지면, 스프링(237)의 끌어당기는 힘에 의해 제1진동판(232)은 반시계 방향으로 회전하게 된다. 그러나, 제1요동판(232)의 회전은 원호홈(226)의 한 단부를 때리는 스프링 페그유닛(232d)에 의해 정지된다.
또한, 스프링의 끌어당기는 힘에 의해 제2진동판(234)과 진동레버(235)는 시계방향으로 회전하게 된다. 다음 설명에서 제2진동판(234)과 진동레버(235)는 간단히 제2진동판(234)이라 한다. 그러나, 제2진동판(234)의 회전은 원호홈(227)의 한 단부를 때리는 스프링 페그유닛(234b)에 의해 정지된다.
화살표(1)로 나타낸 바와 같이, 벤트바(221)는 안내홈(225)에 의해 이끌려진 경로를 따라 시트와 함께 낮추어진다. 벤트바(221)에 의해 눌려져 제1진동판(232)은 시계방향으로 회전된다.
제15도(b)는 회전중 착석스위치 SW를 때리는 제1진동판(232)의 스위치 접촉유닛(232a)을 도시하며 동시에 제2진동판(234)의 시트잠금캠(234a)을 누르기 시작하는 제1진동판(232)의 암유닛(232c)을 도시한다. 제2진동판(234)은 반시계 방향으로 회전한다.
제16도(a)는 벤트바(221)가 더 낮아지는 상태를 도시하는데, 이 상태에서 제1진동판(232)은 시계방향으로 회전하게 된다. 이 상태에서 착석스위치 SW는 시트 하방으로 가해진 운전자의 중량을 검출한다.
이때, 제1진동판(232)은 시계방향으로 회전된다. 그러나, 제1진동판(232)의 회전은 원호홈(226)의 한 단부를 때리는 스프링 페그유닛(232d)에 의해 정지된다.
다음은 대형콘테이너(109)에서 헬맷과 같은 물품을 놓거나 꺼낸 결과를 설명한다.
전술한 바와 같이, 정상 주차된 상태가 제16도(b)에 도시된다. 제12도에 도시한 키이 실린더(223)가 정상 주차상태에서 레버(224)를 올리기 위해 키를 사용하여 회전될 때, 제16도(b)에 도시한 진동레버(235)는 화살표(2)로 나타낸 바와 같이 반시계 방향으로 회전되며 벤트부분(235a)은 화살표(3)로 도시한 반시계 방향으로 제2진동판(234)을 회전한다.
다음, 제2진동판(234)의 시트잠금캠(234a)은 제1진동판(232)의 암유닛(232c) 위의 위치에서 암유닛(232c) 아래 위치로 이동된다. 이 위치에서 지금까지 제1진동판(232) 위에서 작용하는 시트잠금캠(234a)의 잠금영향은 배제되며, 제1진동판(232)은 스프링(237)의 끌어당기는 힘에 의해서 반시계 방향의 큰 각도로 회전된다. 이 상태가 제15도(a)에 도시한 것과 동일한 상태이다. 벤트바(221)가 또한 제1진동판(232)의 시트 잠금홈(232b)에서 릴리즈될 때 시트를 개방하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 이 실시예는 척석스위치 SW, 제1 및 제2진동판(232,234), 스위치설치판(222)에 부착된 단일 보디로 조립된 진동레버(235) 및 스프링(237)을 구비한다. 시트를 개폐하고 운전자의 착석을 확인하는 동작은 제11도에 도시한 메카니즘으로 구성요소의 합체된 어셈블리를 이용하여 성취될 수 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 메카니즘은 구성요소들이 시트(118)의 후방부와 게이트형 브래킷(215) 사이의 매우 좁은 스페이스에서 콤팩트 어셈블리로 수용될 수 있다는데 그 특징이 있다.
청구범위 제1항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 착석하고 가속기 밟음정도가 최소치이거나 그 이하이면 모터로의 급전이 가능케된다. 따라서, 운전자의 비착석 상태 또는 가속기가 밟혀져 있을 때는 엔진은 스타트되지 않는다.
청구범위 제2항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 소정치 보다 긴 시간동안 착석하고 있지 않을때 모터로의 급전을 차단하며 가속기가 작동될지라도 전기자동차는 스타트되지 않는다. 즉, 운전자가 전원스위치를 오프하는 것을 잊어버린 주차된 전기자동차는 가속기가 작동될지라도 스타트되지 않는다.
또한, 제어장치는 계속해서 이따금 운전자의 시트상태를 감시한다. 따라서, 전기자동차의 소정 주행상태는 전기자동차 주행중 운전자가 일시 좌석을 이탈할지라도 모터를 정지하는 일 없이 유지될 수 있다.
청구범위 제3항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자의 발이 전기자동차의 플로어 위에 놓이는지 여부를 감시하여 승차상태를 검출하는 승차검출수단을 장치하고 있어, 운전자의 발이 전기자동차의 플로어 위에 놓여지지 않고 운전자가 착석하지 않았을때 모터는 정지하게 된다. 따라서, 모터 작동은 예를 들어 운전자가 전기모터사이클의 시트를 이탈하였을 때 즉각 정지된다.
제어장치는 착석검출수단에 의해서만 완전히 확인될 수 없는 전기자동차에서의 운전자의 하차를 정확히 판단하는 운전자의 발을 기준으로한 승차검출수단을 포함한다. 따라서, 운전자가 전기자동차에서 하차하여 떠난 후, 가속기가 작동될지라도 엔진은 스타트하지 않는다.
청구범위 제4항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 전기자동차에서 하차한 후에도 계속해서 운전을 가능케하는 운전계속수단을 장치하고 있다.
청구범위 제5항에 따른 전기자동차의 제어장치는 운전자가 미리 설정된 비착석 상태시간을 초과하는 시간동안 착석하고 있지 않음을 나타내는 검출신호를 착석검출수단이 발생할 때 상기 제어장치를 제외한 다른 장치로의 급전을 차단하는 절전수단을 장치하고 있다. 따라서 소비전력이 감소된다.
또한, 절전상태에서 운전자가 착석하거나 가속기가 작동되면 알람음이 발생된다. 이렇게 운전자는 전원스위치가 온되어 전기자동차가 즉시 주행대기 상태로 됨을 알수 있다.
청구범위 제6항에 따른 전기자동차의 제어장치의 구성은 전원스위치가 온됨을 나타내는 알람음과 확인음을 발생하는 소정주파수의 전류펄스에 의해 구동되는 직류전원 동작형 전자식 혼을 포함하고 있다.

Claims (7)

  1. 운전자의 시트(108)에의 착석을 확인하는 착석검출수단(2)과, 상기 착석검출수단(2)이 운전자의 착석을 나타내는 검출출력을 발생하는 경우 모터구동허가명령을 발하는 모터구동허가판단수단(41,51,90A)과, 상기 모터구동허가명령에 요구에 따라 모터(6)로의 급전을 허가하는 급전제어수단(43,53,90B)을 구비하는 전기자동차의 제어장치에 있어서, 가속기 밟음정도를 검출하는 가속기 밟음정도 검출수단(3)을 추가로 구비하며, 상기 모터구동허가판단수단(41,51,90A)은 상기 가속기 밟음정도 검출수단(3)이 가속기 밟음정도가 최소치이거나 그 이하인 것을 나타내는 검출출력을 발생하는데 상기 검출출력이 운전자가 착석한 것을 나타내는 것으로 발생되는 경우 모터구동허가명령을 발하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 착석검출수단이 미리 설정된 비착석상태 허용시간을 초과하는 시간동안 운전자의 비착석을 나타내는 검출출력을 발생할 때 상기 모터에 공급되는 전력을 차단하는 명령을 발하는 모터정지판단수단을 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전지자동차의 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기자동차에 운전자가 승차하고 있음을 확인하는 승차검출수단과 상기 착석검출수단이 상기 운전자의 비착석을 나타내는 검출출력을 발생하고 상기 승차검출수단이 상기 전기자동차에 운전자가 승차하고 있지 않음을 나타내는 검출출력을 발생할 때 상기 모터로의 급전을 차단하는 모터정지판단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 운전계속입력수단이 운전계속요구에 따라 상기 모터로의 계속적 급전을 허가하는 운전계속수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 착석검출수단이 미리 설정된 비착석상태 허용시간을 초과하는 시간동안 운전자가 착석하고 있지 않음을 나타내는 검출출력을 발생하고 상기 착석검출수단으로 발생된 상기 검출출력 및/또는 상기 가속기 밟음정도 검출수단으로 발생된 상기 검출출력이 절전상태에서 변화할 때 경보수단이 알람음을 발생하는 경우 상기 제어장치를 제외한 다른 장치로의 급전을 차단하는 절전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 소정주파수의 펄스전류에 의해 구동되며 알람음과 급전스위치가 온임을 나타내는 확인음을 발생하는 직류전원 동작형 전자식 혼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어장치.
  7. 제1항에 있어서, 운전자의 착석을 확인하는 상기 착석검출수단은 시트에 설치된 시트잠금연결유닛(221)과 상기 시트잠금연결유닛(221)에 연결되어 시트를 닫는 상태로 유지하는 시트잠금부재(232,224,237)를 구비하며, 상기 시트잠금부재(232,224,237)는 운전자의 비착석시 시트를 닫는 방향으로 변위가능하게 구성됨, 상기 시트잠금부재(232,224,237)의 변위는 운전자 착석시 상기 시트잠금연결유닛(221)을 통해 검출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어장치.
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