KR20040033250A - 전동차량 - Google Patents

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KR20040033250A
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야기히로아키
사사키코우시
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

복수의 컨트롤러간의 기동관계를 전동차량의 구성에 따라서 설정한다.
모터(28)와, 모터(28)를 제어하는 VTC 마이크로컴퓨터(50)와, 충전가능하며, 모터(28)에 전력을 공급하는 배터리(14a)와, 배터리(14a)에 접속되어 있고, 배터리(14a)에 대한 충전 및 배터리(14a)로부터의 방전을 각각 관리하는 BMC 마이크로컴퓨터(35)와, VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)간의 통신용의 제1통신경로(L1)를 구비하고, VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)는 자마이크로컴퓨터의 기동에 따라서 제1통신경로(L1)를 통하여 다른 마이크로컴퓨터를 기동시키는 상호기동수단을 각각 구비하고 있다.

Description

전동차량{ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은, 배터리를 전원으로 하는 모터에 의해 차륜을 구동하는 전동차량에 관한 것이다.
최근, 지구환경 문제나 교통환경 문제를 배경으로 하여, 배터리를 전원으로 하는 모터에 의해 차륜을 구동하는 전동이륜차 등의 전동차량에 대한 관심이 높아지고 있다.
전동차량은, 배터리를 동력원으로 하고 있기 때문에, 그 배터리 사용 등에 기초한 방전에 의해 배터리 용량(전기용량)이 저하한다.
그래서, 배터리에 대하여 충전기를 접속하고, 이 충전기로부터 배터리에 대하여 충전을 행함으로써 배터리 용량을 보충하고 있다.
이 때문에, 전동차량에서는 배터리의 충방전 상태를 관리하는 것이 중요하다. 그래서, 전동차량에 있어서는, 모터제어용의 컨트롤러에 더해서, 상기 배터리의 충방전 상태를 관리하기 위한 배터리 관리용 컨트롤러(배터리매니지먼트 컨트롤러;BMC)를 개별로 설치하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).
[특허문헌 1]
일본 특허공개 평11-89011호 공보
[특허문헌 2]
일본 특허공개 평11-266510호 공보
상술한 바와 같이, 전동차량에 있어서는 모터 제어용의 컨트롤러 및 배터리관리용의 컨트롤러를 포함하는 복수의 컨트롤러가 탑재되어 있다.
이 점, 상술한 특허문헌 1 및 2에 있어서는, 복수의 컨트롤러간의 예를 들면 기동관계에 대해서는 명확히는 설정되어 있지 않고, 전동차량의 구성에 따른 설정이 요구되고 있었다.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 모터 제어용의 컨트롤러 및 배터리 관리용 컨트롤러 등의 복수의 컨트롤러가 탑재된 전동차량에 있어서, 그 복수의 컨트롤러간의 기동관계를 전동차량의 구성에 따라서 설정할 수 있는 전동차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 액셜갭형 회전전기기계가 탑재된 장치의 일례인 전동이륜차의 측면도,
도 2는 도 1에 나타내는 전동이륜차의 전기적인 시스템 구성도,
도 3은 도 2에 있어서는 도시를 생략한 VTC 마이크로컴퓨터, BMC 마이크로컴퓨터 및 미터 마이크로컴퓨터 사이의 상호기동에 관한 회로구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 실시형태의 전동이륜차가 천이가능한 상태를 나타내는 상태천이도,
도 5는 충전기 접속상태의 제어상태를 설명하기 위한 도면,
도 6의 (a)부분은, 릴레이를 탑재한 경우의 모터에 대한 통전차단처리를 설명하기 위한 도면이고, (b)부분은, 릴레이 미탑재시의 모터에 대한 통전차단처리를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 실시형태의 전동이륜차의 시동대기상태에 있어서의 푸싱동작을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 실시형태에 있어서의 스로틀부의 전위차계 고착검출처리를 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
14 : 배터리박스 14a : 배터리
20 : 리어암 20a : 후단부
28 : 전동모터 29 : VTC
35 : BMC 마이크로컴퓨터 38 : 미터 마이크로컴퓨터
40 : 충전기 42 : 충전기 마이크로컴퓨터
46 : 완전폐쇄 스위치 48 : 전위차계
49 : 스로틀부 50 : VTC 마이크로컴퓨터
53 : 게이트 드라이브 54 : 파워모듈
60 : 잔량표시 LED 65 : 보조기계 절단스위치
69a : VTC전원 69b : VTC전원 제어회로
70 : VTC통신 송신회로 71 : VTC통신 수신회로
74a : BMC전원 74b : BMC전원 제어회로
75 : BMC통신 송신회로 75a : 송신 트랜지스터
76 : BMC통신 수신회로 76a : 수신 트랜지스터
77a : 미터전원 77b : 미터전원 제어회로
78 : 미터통신 송신회로 78a : 송신 트랜지스터
79 : 미터통신 수신회로 79a : 수신 트랜지스터
L1 : 제1통신경로 L2 : 제2통신경로
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1의 형태에 따르면, 모터와, 상기 모터를 제어하는 제1컨트롤러와, 충전가능하며, 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 상기 배터리에 접속되어 있고, 상기 배터리에 대한 충전 및 상기 배터리로부터의 방전을 각각 관리하는 제2컨트롤러와, 상기 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러간의 통신용 제1통신경로를 구비하고, 상기 제1 및 제2컨트롤러는, 자기(own)컨트롤러의 기동에 따라서 상기 제1통신경로를 통하여 다른 컨트롤러를 기동시키는 상호기동수단을 각각 구비하고 있다.
또, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2의 형태에 의하면, 모터와, 상기 모터를 제어하는 제1컨트롤러와, 충전가능하며, 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 상기 배터리에 접속되어 있고, 상기 배터리에 대한 충전 및 상기 배터리로부터의 방전을 각각 관리하는 제2컨트롤러와, 상기 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러간의 통신용 제1통신경로를 구비하고, 상기 제1컨트롤러는 자기컨트롤러 기동 및 정지용의 제1전원과 그 전원을 ON 및 OFF 제어하는 제1전원제어회로를 각각 가지며, 상기 제1통신경로는, 상기 제2컨트롤러와 상기 제1전원제어회로를 접속하는 제1경로를 갖고, 상기 제2컨트롤러는 상기 제1컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에서 상기 배터리에 대하여 충전이 개시되었을 때에, 상기 제1경로를 통하여 상기 제1전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제1컨트롤러는 송신된 기동신호에 따른 상기 제1전원제어회로에 의한 상기 제1전원의 ON제어에 의해 기동하도록 되어 있다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 배터리 및 제2컨트롤러에 전기적으로 접촉이간 가능하고, 상기 배터리 및 제2컨트롤러에 대하여 전기적으로 접속된 상태에 있어서 상기 배터리를 충전하는 충전기를 갖고, 상기 충전기는, 상기 충전기의 충전시에 있어서의 출력전류 및/또는 출력전압을 제어하는 제3컨트롤러를 구비하고 있고, 상기 제2컨트롤러 및 제3컨트롤러 사이의 통신용의 제2통신경로를 구비하고, 상기 제2컨트롤러는, 자기컨트롤러 기동 및 정지용의 제2전원과 상기 제2전원을 ON 및 OFF제어하는 제2전원제어회로를 각각 갖고, 상기 제2통신경로는, 상기 제3컨트롤러와 상기 제2전원제어회로를 접속하는 제2경로를 갖고, 상기 제3컨트롤러는, 상기 제2컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에서 상기 충전기가 상기 배터리에 전기적으로 접속되었을 때에, 상기 제2경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 ON제어에 의해 기동한다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 제3컨트롤러는, 상기 제1 및 제2컨트롤러가 기동시에 상기 충전기가 상기 배터리로부터 전기적으로 분리되었을 때에, 상기 제2경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 정지신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 정지신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 OFF제어에 의해 기동정지하고, 상기 제1전원제어회로는, 상기 제2컨트롤러의 기동정지 및/또는 상기 제2컨트롤러로부터 송신된 기동정지신호에 따라서, 상기 제1전원을 OFF제어하며, 상기 제1컨트롤러는, 상기 제1전원의 OFF제어에 의해 기동정지하도록 되어 있다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 배터리의 충전상태를 표시하는 표시기와, 상기 표시기의 표시형태를 제어하는 제4컨트롤러와, 상기 제1컨트롤러 및 제4컨트롤러간의 통신용의 제3통신경로를 구비하고, 상기 제4컨트롤러는, 자기컨트롤러 기동 및 정지용의 제3전원과 상기 제3전원을 ON 및 OFF제어하는 제3전원제어회로를 각각 갖고, 상기 제3통신경로는, 상기 제1컨트롤러와 상기 제3전원제어회로를 접속하는 제3경로를 가지며, 상기 제1컨트롤러는, 상기 제4컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에 있어서의 자기컨트롤러의 기동에 따라서, 상기 제3경로를 통해서 상기 제3전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제4컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제3전원제어회로에 의한 상기 제3전원의 ON제어에 의해 기동하게 되어 있다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 제1통신경로는, 상기 제1컨트롤러와 상기 제2전원제어회로를 접속하는 제4경로를 갖고, 상기 제1컨트롤러는, 상기 제2컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에 있어서의 자기컨트롤러의 기동에 따라서, 상기 제4경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 ON제어에 의해 기동하게 되어 있다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 제1경로는, 상기 차량 및 상기 배터리에 관한 정보를 나타내는 신호가 상기 기동신호와 함께 통신되는 공용경로이다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 제1컨트롤러에 접속된 ON 및 OFF 조작가능한 메인스위치를 구비하고, 상기 제1컨트롤러는, 상기 메인스위치의 ON조작에 따라서 기동하고, 상기 메인스위치의 OFF조작에 따라서 동작정지하게 되어 있다.
본 발명의 제2의 형태에 있어서, 상기 제1컨트롤러에 접속된 ON 및 OFF조작가능한 메인스위치를 구비하고, 상기 제1컨트롤러는, 상기 메인스위치의 ON조작에 따라서 기동하고, 기동한 제1컨트롤러는, 상기 제4경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 ON제어에 의해 기동하게 되어 있고, 상기 제1컨트롤러는, 상기 메인스위치 ON상태에 있어서 상기 충전기가 상기 배터리에 전기적으로 접속되었을 때에, 자기컨트롤러의 동작모드를 충전모드로 이행시켜, 상기 충전기가 상기 배터리로부터 전기적으로 분리되었을 때에 동작정지하게 되어 있다.
본 발명에 따른 전동차량으로서, 특히 전동이륜차의 실시형태에 대해서, 첨부도면을 참조해서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 전동이륜차(1)의 측면도이며, 또한, 도2는, 전동이륜차(1)의 전기적인 시스템 구성도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 전동이륜차(1)는 그 차체 전방 상부에 헤드파이프(2)를 구비하고, 이 헤드파이프 내에는, 차체 방향변경용의 도시하지 않은 스티어링축이 회동가능하게 삽입통과되어 있다. 이 스티어링축의 상단에는 핸들(3a)이 고정된 핸들지지부(3)가 부착되어 있고, 이 핸들(3a)의 양단에는 그립(4)이 부착되어 있다. 또한, 도시하지 않은 우측(도 1의 안쪽)의 그립(G)은 회동가능한 스로틀 그립을 구성하고 있다.
그리고, 헤드파이프(2)의 하단에서 아래쪽을 향해서, 좌우 한쌍의 프론트포크(5)가 부착되어 있다. 프론트포크(5) 각각의 하단에는, 전륜(6)이 앞차축(7)을 통해서 부착되어 있고, 전륜(6)은 프론트포크(5)에 의해 완충되게 걸쳐놓여진 상태로 앞차축(7)에 의해 회전가능하게 축지지되어 있다.
핸들지지부(3)의 핸들(3a)의 전방에는, 후술하는 배터리의 충전상태, 전동이륜차(1)의 주행상태, 주행모드 등을 표시하기 위한 예를 들면 액정의 표시부, 경고음(전자부저 등)의 경고음출력부 및 수치, 문자정보 등의 정보입력용의 복수의 스위치(예를 들면, 3개의 스위치)를 포함하는 입력부 등이 일체화된 미터(8a)를 포함하는 표시조작부(총칭해서 미터라고 기재하는 일도 있다)(8)가 배치되고, 핸들지지부(3)에 있어서의 미터(8a)의 아래쪽으로는, 보조기계(등화기류, 경고기류, 그 조작용의 스위치 등을 포함한다)(H)인 헤드램프(9)가 고정되어 있고, 그 헤드램프(9)의 양측방에는, 보조기계(H)인 플래셔램프(10)(도 1에는 한쪽만 도시)가 각각 설치되어 있다.
헤드파이프(2)로부터 측면에서 보아 대략 L자형을 이루는 좌우 한쌍의 차체프레임(11)이 차체 후방을 향해서 연장되어 있다. 이 차체프레임(11)은, 둥근파이프형상이며, 헤드파이프(2)로부터 차체 후방을 향해서 비스듬히 아래쪽으로 연장된 후, 후방을 향해서 수평하게 연장되어 측면에서 보아 대략 L자형을 이루고 있다.
이 한쌍의 차체프레임(11)의 후방측 끝부에는, 그 후방측 끝부로부터 후방을 향해서 비스듬하게 위쪽으로 좌우 한쌍의 시트레일(12)이 연장되어 있고, 이 시트레일(12)의 후방측 끝부(12a)는, 시트(13)의 형상을 따라 후방측으로 굴곡되어 있다.
그리고, 이 좌우 한쌍의 시트레일(12)의 사이에는, 배터리박스(14)가 착탈 가능하게 설치되고 있고(빼낸 상태를 도 1에 있어서 2점쇄선으로 나타낸다), 이 배터리박스(14)에는, 충전가능한 복수의 배터리(2차전지; 예를 들면, 리튬이온전지)(14a)가 수납되어 있다.
좌우 한쌍의 시트레일(12)의 굴곡부분 근방에는, 역 U자형을 이루는 시트스테이(15)가 차체 전방을 향해서 비스듬하게 위쪽으로 경사져서 용착되어 있고, 이 시트스테이(15)와 좌우의 시트레일(12)로 둘러싸이는 부분에 상기 시트(13)가 개폐가능, 즉 시트(15)의 전단부가 상하로 회동가능하게 배치되어 있다.
시트레일(12)의 후단부에는 리어펜더(16)가 부착되어 있고, 이 리어펜더(16)의 후면에는, 보조기계(H)인 테일램프(17)가 부착되어 있다. 또한, 테일램프(17)의 좌우에는, 보조기계(H)인 플래시램프(도 1에 있어서는 한쪽만 도시)(18)가 부착되어 있다.
한편, 좌우 한쌍의 차체프레임(11)의 시트(13) 아래쪽의 수평부에는, 리어암 브래킷(19)(도 1에는 한쪽만 도시)이 각각 용착되어 있고, 좌우 한쌍의 리어암 브래킷(19)에는 리어암(20)의 전단이 피봇축(21)을 통하여 요동가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 리어암(20)의 후단부(20a)에는 구동륜인 후륜(22)이 회전가능하게 축지지되어 있고, 이 리어암(20) 및 후륜(22)은 리어쿠션(23)에 의해 완충되게 걸쳐놓여져 있다.
좌우 한쌍의 차체프레임(11)의 수평부 후방측에는, 사이드스탠드(25)가 축(26)을 통하여 회동가능하게 좌측의 리어암(20)에 지지되어 있고, 사이드스탠드(25)는 리턴스프링(27)에 의해 폐쇄측으로 가압되어 있다.
그리고, 리어암(20)의 후단부(20a) 내에는, 후륜(22)에 연결되고, 그 후륜(22)을 회전구동시키기 위한 액셜갭형 전동모터(28)(이하, 간단히 전동모터(28)라고 약기하는 일도 있다)와, 이 전동모터(28)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 전동모터(28)를 구동제어하기 위한 차량컨트롤러(이하, VTC라고도 함)(29)가 각각 부착되어 있다.
또, 배터리박스(14) 내에는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 배터리(14a)에 접속되어 있고, 이 배터리(14a)에 대한 충전 및 배터리(14a)로부터의 방전을 각각 관리하기 위한 배터리매니지먼트 컨트롤러인 BMC 마이크로컴퓨터(35)가 설치되어 있다.
또, 표시조작부(8)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 미터(8a)에 있어서의 표시부의 표시상태 및 보조기계(H)의 구동제어 등을 행하기 위한 미터 마이크로컴퓨터(38)를 포함하는 미터 컨트롤러(39)를 구비하고 있다.
한편, 배터리박스(14) 내의 BMC 마이크로컴퓨터(35)에는, 충전삽입구(IS)를 통해서 배터리(14a) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 전기적으로 접속된 커넥터에 충전기(40)의 커넥터가 착탈(전기적으로 마이크로컴퓨터(3)와 접촉이간)할 수 있게 되어 있고, 충전기(40)는 배터리(14a) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 대하여 전기적으로 접속된 상태(충전기(40)의 커넥터가 BMC의 마이크로컴퓨터(35)에 접속된 커넥터에 장착된 상태)에 있어서, BMC 마이크로컴퓨터(35)의 제어에 근거해서 배터리(14a)를 충전가능하게 되어 있다.
그리고, 충전기(40)에는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 충전기(40)(그 충전부)에 의한 충전시에 있어서의 출력전류 및/또는 출력전압을 제어하는 충전기 컨트롤러(이하, 충전기 마이크로컴퓨터라고 기재한다)(42)가 탑재되어 있다.
또한, 미터(8a)의 근방에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 드라이버의 조작에 의해 VTC(29)를 ON/OFF조작하기 위한 메인스위치(44)가 설치되어 있다.
한편, 스로틀 그립(G)은, 그 축심둘레를 회동가능하게 되어 있고, 이 스로틀 그립(G) 내부에는, 스로틀 그립(G)을 완전폐쇄 위치까지 회동시켰을 때에 스위치 ON해서 완전폐쇄 신호를 VTC(29)에 송신하기 위한 완전폐쇄 스위치(46)가 설치되어 있다. 또한, 스로틀 그립(G)에 와이어로 접속되어 있고, 이 스로틀 그립(G)의 회동에 따라서 회동조작량을 검출하고, 스로틀 전위값으로서 VTC(29)에 송신하기 위한 전위차계(48)가 설치되어 있다. 한편, 완전폐쇄 스위치(46) 및 전위차계(48)에 의해 스로틀부(49)를 구성한다.
VTC(29)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 마이크로컴퓨터(이하, VTC 마이크로컴퓨터라 한다)(50)를 구비하고 있다.
이 VTC 마이크로컴퓨터(50)는, 유선 및/또는 무선의 2계통(송수신용)의 제1통신경로(L1)를 통해서 BMC 마이크로컴퓨터(35)와 통신가능하게 되어 있고, 또한 VTC 마이크로컴퓨터(50)는 유선 및/또는 무선의 2계통의 제2통신경로(L2)를 통해서 미터 마이크로컴퓨터(38)와 통신가능하게 되어 있다.
즉, 본 실시형태에 있어서는, BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38)는, VTC(VTC 마이크로컴퓨터)(50)를 사이에 두고 제1통신경로(L1) 및 제2통신경로(L2)에 의해 시리즈로 접속되어 있다.
제1통신경로(L1)는, BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 VTC 마이크로컴퓨터(50) 사이의 차량제어나 배터리 상태 등의 정보를 나타내는 신호가 통신(송수신)되는 경로이며, 제2통신경로(L2)는, VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 미터 마이크로컴퓨터(38) 사이의 차량제어나 배터리 상태 등의 정보를 나타내는 신호가 통신(송수신)되는 경로이다.
또한, VTC(29)는, VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되어 있고, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작상태를 감시하기 위한 상호감시회로(51)를 구비하고 있다. VTC 마이크로컴퓨터(50)는, 이 상호감시회로(51)의 동작상태를 감시하는 기능을 갖고 있다.
또한, VTC(29)는, 메인스위치(44)의 스위칭신호, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 제어신호 및 상호감시회로(51)로부터의 감시신호에 기초해서 논리신호를 출력하는논리출력부(53)을 구비하고 있다.
그리고, VTC(29)는 모터(28)에 대하여 3상전류를 공급해서 모터(28)를 회전시키기 위한 인버터를 포함하는 파워모듈(54)과, 이 파워모듈(54)의 인버터에 대한 구동용의 게이트 신호를 제어하고, 파워모듈(54)을 통해서 모터(28)의 회전수를 제어하기 위한 게이트 드라이브(55)를 구비하고 있다.
게이트 드라이브(55)는 논리출력부(53)에 접속되어 있고, 이 논리출력부(53)의 논리출력이 하이레벨일 때에 동작하고, 로우레벨(하이레벨>로우레벨)일 때에 동작을 정지하게 되어 있다.
또, CT는, 파워모듈(54)로부터의 3상전류 출력을 검출해서 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 피드백하는 전류센서이며, 파워모듈(54) 내에는 그 파워모듈(54) 내의 파워부 온도를 검출하기 위한 온도센서(T1)가 설치되어 있다.
한편, 모터(28)에는, 그 모터(28)의 회전수를 검출하기 위한 인코더(ENC)(56)가 설치되어 있고, 이 인코더(56)의 회전수 출력은 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 피드백되어 있다.
그리고, 배터리박스(14)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 일면에 부착되어 있고, BMC 마이크로컴퓨터(35)로부터의 구동신호에 따라서 배터리(14a)의 잔량을 표시하기 위한 미터인 잔량표시 LED(60)와, 배터리박스(14) 장착시의 충전기(40)에 접속되어, BMC 마이크로컴퓨터(35)로부터의 제어신호에 따라서 충전기(40)로부터의 충전의 ON/OFF를 제어하기 위한 충전스위치(61)와, 배터리(14a)에 접속되고 또한 배터리박스(14)의 장착시의 충전기(40)에 접속된 센서(62)를 구비하고 있다. 이 센서(62)는 충전기(40)로부터 배터리(14a)에 대하여 공급(출력)되는 충전전류 및 배터리(14a)로부터 방전(차량주행시의 방전 및 자연의 자기방전을 포함한다)되는 방전전류를 검출하도록 되어 있고, 이 검출된 충방전 전류값은, BMC 마이크로컴퓨터(35)에 송신되도록 되어 있다.
또, 배터리(14a)의 각 전지(단셀)의 전압 및 총전압은, 각각 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 송신되게 되어 있고, 또한, 배터리(14a) 내의 온도는 서미스터를 통하여 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 송신되게 되어 있다.
한편, 미터 컨트롤러(36)는 VTC(29)에 제2통신경로(L2)를 통해서 접속되고, 또한 보조기계(H)에 보조기계 급전라인을 통해서 접속된 보조기계 절단스위치(65)를 구비하고 있으며, 이 보조기계 절단스위치(65)는 보조기계(H)에 대한 급전을 ON/OFF제어 가능하게 되어 있다.
또한, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 BMC 마이크로컴퓨터(35)를 개재하지 않고 배터리(14a)에 접속되어 있고, 배터리(14a)의 전압을 검출할 수 있게 되어 있다.
도 3은, 도 2에 있어서는 도시를 생략한, VTC 마이크로컴퓨터(50), BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38) 사이의 상호기동에 관한 회로구성을 나타내는 도면이다.
즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, VTC(29)는 VTC전원회로(69), VTC통신 송신회로(70) 및 VTC통신 수신회로(71)를 각각 구비하고 있고, 이 VTC통신 송신회로(70), VTC통신 수신회로(71) 및 통신경로(L1)를 통해서 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속되어 있다. 또한, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 VTC통신 송신회로(72) 및 VTC통신 수신회로(73)를 구비하고 있고, 이 VTC통신 송신회로(72), VTC통신 수신회로(73) 및 통신경로(L2)를 통해서 미터 마이크로컴퓨터(38)에 접속되어 있다.
VTC전원회로(69)는, VTC(29)(VTC 마이크로컴퓨터(50))를 동작시키기 위한 전력공급용의 VTC전원(69a)과, 이 VTC전원(69a)을 ON 및 OFF제어하기 위한 VTC전원 제어회로(69b)를 구비하고 있고, VTC전원 제어회로(69b)는 VTC전원 트랜지스터(Tr)를 갖고 있다. 이 VTC전원 Tr의 콜렉터단자는 VTC전원(69a)에 접속되어 있고, 베이스단자는 제1통신경로(L1)의 한쪽 계통(L1a)에 접속되어 있다.
VTC통신 송신회로(70)는, 송신 트랜지스터(Tr)(70a)를 구비하고 있고, 이 송신Tr(70a)의 베이스단자가 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되어 있고, 콜렉터단자는 제1통신경로(L1)의 다른쪽 계통(L1b)에 접속되어 있다.
또, VTC통신 수신회로(71)는 수신 트랜지스터(Tr)(71a)를 구비하고 있고, 이 수신Tr(71a)의 콜렉터단자가 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되어 있다. 또한, 수신Tr(71a)의 베이스단자는, 제1통신경로(L1a) 및 VTC전원 Tr의 베이스단자를 접속하는 라인에 접속되어 있다.
VTC통신 송신회로(72)는 송신 트랜지스터(Tr)(72a)를 구비하고 있고, 이 송신Tr(72a)의 베이스단자가 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되고, 콜렉터단자가 제2통신경로(L2)의 한쪽 계통(L2a)에 접속되어 있다. 또한, VTC통신 수신회로(73)는 수신 트랜지스터(Tr)(73a)를 구비하고 있고, 이 수신Tr(73a)의 콜렉터단자가 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되어 있다. 또한, 수신Tr(73a)의 베이스단자는 제2통신경로(L2)의 다른쪽 계통(L2b)에 접속되어 있다.
배터리박스(14)는, BMC전원회로(74), BMC통신 송신회로(75) 및 BMC통신 수신회로(76)를 구비하고 있고, 이 BMC통신 송신회로(75), BMC통신 수신회로(76) 및 통신경로(L1)를 통해서 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되어 있다.
BMC전원회로(74)는, BMC 마이크로컴퓨터(35)를 동작시키기 위한 전력공급용의 BMC전원(74a)과, 이 BMC전원(74a)을 ON 및 OFF제어하기 위한 BMC전원 제어회로(74b)를 구비하고 있고, BMC전원 제어회로(74b)는 BMC전원 트랜지스터(Tr)를 갖고 있다. 이 BMC전원 Tr의 콜렉터단자는 BMC전원(74a)에 접속되어 있고, 베이스단자는 제1통신경로(L1b)에 접속되어 있다.
BMC통신 송신회로(75)는, 송신 트랜지스터(Tr)(75a)를 구비하고 있고, 이 송신Tr(75a)의 베이스단자가 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속되어 있고, 콜렉터단자는 제1통신경로(L1a)에 접속되어 있다.
또한, BMC통신 수신회로(76)는 수신 트랜지스터(Tr)(76a)를 구비하고 있고, 이 수신Tr(76a)의 콜렉터단자가 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속되어 있다. 또한, 수신Tr(76a)의 베이스단자는 제1통신경로(L1b)에 접속되어 있다.
표시조작부(8)는, 미터전원회로(77), 미터통신 송신회로(78) 및 미터통신 수신회로(79)를 구비하고 있고, 이 미터통신 송신회로(78), 미터통신 수신회로(79) 및 제2통신경로(L2a)를 통해서 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 접속되어 있다.
미터전원회로(77)는 미터 마이크로컴퓨터(38)를 동작시키기 위한 전력공급용의 미터전원(77a)과, 이 미터전원(77a)을 ON 및 OFF제어하기 위한 미터전원 제어회로(77b)를 구비하고 있고, 미터전원 제어회로(77b)는 미터전원 트랜지스터(Tr)를갖고 있다. 이 미터전원 Tr의 콜렉터단자는 미터전원(77a)에 접속되어 있고, 베이스단자는 제2통신경로(L2a)에 접속되어 있다.
미터통신 송신회로(78)는 송신 트랜지스터(Tr)(78a)를 구비하고 있고, 이 송신Tr(78a)의 베이스단자가 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속되어 있으며, 콜렉터단자는 제2통신경로(L2b)에 접속되어 있다.
또한, 미터통신 수신회로(79)는 수신 트랜지스터(Tr)(79a)를 구비하고 있고, 이 수신Tr(79a)의 콜렉터단자가 미터 마이크로컴퓨터(38)에 접속되어 있다. 또한, 수신Tr(79a)의 베이스단자는 제2통신경로(L2a)에 접속되어 있다.
그리고, 배터리(14a)는, 배터리박스(14) 내의 BMC전원 트랜지스터(Tr)의 이미터단자, VTC(29) 내의 VTC전원 Tr의 이미터단자 및 표시조작부(8)의 미터전원 Tr의 이미터단자에 각각 접속되어 있다.
한편, 제1통신경로(L1b) 및 BMC전원 Tr의 베이스단자를 접속하는 라인의 도중의 소정점에는, 트랜지스터(Tr)(88)의 콜렉터단자 및 트랜지스터(Tr)(89)의 콜렉터단자가 각각 접속되어 있고, Tr(88)의 베이스단자에 대하여 충전기(40)로부터 기동신호가 송신되도록 되어 있다. 또, Tr(89)의 베이스단자는 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속되어 있고, BMC 마이크로컴퓨터(35)로부터의 자기기동신호를 Tr(89)를 통해서 BMC전원 트랜지스터(Tr)의 베이스단자에 송신가능하게 되어 있다.
또, 트랜지스터(Tr)(V1)는 그 콜렉터단자가 VTC전원 Tr의 베이스단자에 접속되어, 베이스단자에 메인스위치(44)로부터의 ON/OFF신호가 입력되도록 되어 있고,상기 ON/OFF신호에 따라서 VTC전원 트랜지스터(Tr)를 기동/정지 가능하게 되어 있다. 또한, 도 3 중, 트랜지스터(Tr)(M1)는 그 베이스단자가 미터 마이크로컴퓨터(38)에 접속되고, 콜렉터단자가 미터전원 Tr의 베이스단자에 접속되어 있고, 미터 마이크로컴퓨터(38)로부터의 자기기동신호를 미터전원 트랜지스터(Tr)의 베이스단자에 공급 가능하게 되어 있다.
다음에, 도 3을 사용해서 본 실시형태의 전동이륜차(1)에 있어서의 VTC 마이크로컴퓨터(50), BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38) 사이의 상호기동/동작정지에 대해서 설명한다.
(1)충전기(40)의 배터리(14a)에 대한 충전개시시의 상호기동/충전종료시의 동작정지
현재, 충전기(40)의 커넥터가 충전삽입구(IS)를 통해서 배터리(14a)측의 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속된 커넥터에 삽입되어서 충전기(40)가 배터리(14a) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)와 전기적으로 접속되면, 충전기(40)로부터 배터리(14a)에 대하여 충전이 개시된다.
이 때, 충전기(40)의 충전기 마이크로컴퓨터(42)는 기동신호를 배터리박스(14) 내의 트랜지스터(88)의 게이트단자에 송신한다. 그 결과, 트랜지스터(88)가 ON이 되고, 이 트랜지스터(88)의 ON에 의해 BMC전원 Tr가 ON으로 된다. 이 결과, 배터리(14a)의 전압신호가 BMC전원 Tr의 이미터단자를 통해서 BMC전원(74a)에 공급되어, BMC전원(74a)에 의해 BMC 마이크로컴퓨터(35)가 기동된다.
기동한 BMC 마이크로컴퓨터(35)는 도면 중 파선(B1)으로 나타내어지는 바와 같이, BMC통신 송신회로(75)의 송신 트랜지스터(75a)를 ON으로 하고, 이 송신 트랜지스터(75a)의 ON에 의해 VTC전원 Tr의 게이트단자에 신호가 송신되어서 VTC전원 Tr가 ON이 되고, 이 결과, 배터리(14a)의 전압신호가 VTC전원 Tr의 이미터단자를 통하여 VTC전원(69a)에 공급되어, VTC전원(69a)에 의해 VTC 마이크로컴퓨터(50)가 기동된다.
기동한 VTC 마이크로컴퓨터(50)는 도면 중 파선(B2)으로 나타내어지는 바와 같이, VTC통신 송신회로(72)의 송신 트랜지스터(72a)를 ON으로 하고, 이 송신 트랜지스터(72a)의 ON에 의해 미터전원 Tr가 ON으로 되며, 그 결과, 배터리(14a)의 전압신호가 미터전원 Tr의 이미터단자를 통해서 미터전원(77a)에 공급되어, 미터전원(77a)에 의해 미터 마이크로컴퓨터(38)가 기동된다.
즉, 본 구성에 따르면, 충전기(40)의 배터리(14a)에 대한 충전개시에 따라서 BMC 마이크로컴퓨터(35), VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 미터 마이크로컴퓨터(38)를 각각 자동적이고 또한 순차적으로 기동시킬 수 있다.
한편, 예를 들면 배터리(14a)에 대한 충전기(40)로부터의 충전이 종료하여, 충전기(40)의 커넥터가 충전삽입구(IS)를 통해서 BMC 마이크로컴퓨터(35)측의 커넥터로부터 뽑아졌을 경우(충전기(40)가 배터리(14a) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)와 전기적으로 분리되었을 경우), 도면 중 파선(B1)으로 나타내어지는 바와 같이, BMC통신 송신회로(75)의 송신 트랜지스터(75a)가 OFF(BMC 마이크로컴퓨터(35)로부터의 기동정지신호(단신호)) 혹은 BMC 마이크로컴퓨터(35)로부터의 VTC전원 Tr의 게이트단자에 대한 신호가 없어진다. 이 결과, VTC전원 Tr가 OFF로 되고, 배터리(14a)의 전압신호의 VTC전원(69a)에 대한 공급이 차단되어서 VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작이 정지한다.
VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작정지에 의해, VTC통신 송신회로(72)의 송신 트랜지스터(72a)가 OFF로 되고, 미터전원 Tr가 OFF로 된다. 이 결과, 배터리(14a)의 전압신호의 미터전원(77a)에 대한 공급이 차단되어 미터 마이크로컴퓨터(38)의 동작이 정지한다.
한편, BMC 마이크로컴퓨터(35)는 트랜지스터(89)를 OFF로 해서 BMC전원 Tr를 OFF로 하고, 자기의 전원인 BMC전원(74a)을 OFF로 해서 그 동작을 정지한다.
이와 같이, 본 구성에 따르면, 충전기(40)의 배터리(14a)에 대한 충전종료(충전기(40)의 배터리(14a)에 대한 전기적 분리)에 따라서, VTC 마이크로컴퓨터(50), 미터 마이크로컴퓨터(38) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)의 동작을 각각 자동적으로 정지(전동이륜차(1)의 시스템 정지(shut down))시킬 수 있다.
(2)메인스위치(44) ON시의 상호기동/OFF시의 동작정지
다음에, 드라이버가 메인스위치(44)를 ON으로 하면, 그 ON신호는 트랜지스터(Tr)(V1)에 송신되어 트랜지스터(V1)가 ON으로 된다.
이 트랜지스터(V1)의 ON에 의해 VTC전원 Tr가 ON으로 되고, 이 결과, 배터리(14a)의 전압신호가 VTC전원 Tr를 통해서 VTC전원(86)에 공급되고, VTC전원(86)에 의해 VTC 마이크로컴퓨터(50)가 기동된다.
기동한 VTC 마이크로컴퓨터(50)는 도면 중 파선(B3)으로 나타내어지는 바와같이, VTC통신 송신회로(70)에 있어서의 송신 트랜지스터(70a)를 ON으로 하고, BMC통신 수신회로(76)의 트랜지스터(76a)가 ON으로 된다. 이 결과, BMC전원 Tr로부터 다이오드(D)를 통해서 트랜지스터(76a)에 전류가 흘러, BMC전원 Tr가 ON이 된다. 이 결과, 배터리(14a)의 전압신호가 BMC전원 Tr를 통해서 BMC전원(74a)에 공급되어, BMC전원(74a)에 의해 BMC 마이크로컴퓨터(35)가 기동된다.
또한, 미터 마이크로컴퓨터(38)의 기동에 대해서는, 파선(B2)으로 나타낸 경로와 같다.
즉, 본 구성에 따르면, 메인스위치(44)의 ON에 의해 먼저 VTC 마이크로컴퓨터(50)를 기동시키고, 이어서, 이 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 의해, BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38)를 각각 기동시킬 수 있다.
이 메인스위치 ON상태에 있어서, 충전기(40)의 커넥터가 충전삽입구(IS)를 통해서 배터리(14a)측의 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 접속된 커넥터에 삽입되어서 충전기(40)가 배터리(14a) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)와 전기적으로 접속되면, 충전기(40)로부터 배터리(14a)에 대하여 충전이 개시되어, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 후술하는 충전모드로 이행한다.
이 충전모드 상태에 있어서, 충전기(40)의 커넥터가 충전삽입구(IS)를 통해서 BMC 마이크로컴퓨터(35)측의 커넥터로부터 뽑아졌을 경우(충전기(40)가 배터리(14a) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35)와 전기적으로 분리되었을 경우), BMC 마이크로컴퓨터(35)는 상술한 바와 같이, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작을 정지시키고, 그 VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작정지에 의해 미터 마이크로컴퓨터(38)의 동작이 정지하고, BMC 마이크로컴퓨터(50)도 자기의 동작을 정지한다. 이 결과, 전동이륜차(1)의 시스템 전체의 동작이 정지(shut down)한다.
한편, 드라이버가 메인스위치(44)를 OFF로 하면, 그 OFF신호는 트랜지스터(V1)에 송신되어, 트랜지스터(V1)가 OFF로 된다.
이 결과, VTC전원 Tr가 OFF로 되고, 배터리(14a)의 전압신호인 VTC전원(69a)에 대한 공급이 차단되어, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작이 정지한다.
VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작정지에 의해, 송신 트랜지스터(70a) 및 BMC통신 수신회로(76)의 트랜지스터(76a)가 각각 OFF로 되고, 이 결과, BMC전원 Tr가 OFF로 되어, 배터리(14a)의 전압신호인 BMC전원(74a)에 대한 공급이 차단되어 BMC 마이크로컴퓨터(35)의 동작이 정지한다.
마찬가지로, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 동작정지에 의해, VTC통신 송신회로(72)의 송신 트랜지스터(72a)가 OFF로 되고, 미터전원 Tr가 OFF로 된다. 이 결과, 배터리(14a)의 전압신호의 미터전원(77a)에 대한 공급이 차단되어 미터 마이크로컴퓨터(38)의 동작이 정지한다.
이와 같이, 본 구성에 따르면, 드라이버의 메인스위치(44)의 OFF조작에 따라서, VTC 마이크로컴퓨터(50), BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38)의 동작을 각각 자동적으로 정지(전동이륜차(1)의 시스템 정지(shut down))시킬 수 있다.
이상 서술한 바와 같이, 본 구성에 따르면, VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 BMC마이크로컴퓨터(35) 사이, 및 VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 미터 마이크로컴퓨터(38)사이 각각을 통신가능하게 접속(유선/무선)하는 제1통신경로(L1) 및 제2통신경로(L2)를 갖고 있기 때문에, 예를 들면 충전기(40)의 접속이나 메인스위치(44)의 ON조작에 따라서 BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 VTC 마이크로컴퓨터(50) 중의 한쪽이 기동했을 경우, 그 기동한 마이크로컴퓨터는, 자(own)마이크로컴퓨터의 기동에 따라서 제1통신경로(L1)를 통하여 다른쪽의 마이크로컴퓨터를 상호기동시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 충전기(40)의 분리나 메인스위치(44)의 OFF조작에 따라서 BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 VTC 마이크로컴퓨터(50) 중 한쪽이 동작정지했을 경우, 그 동작정지한 마이크로컴퓨터에 의해 제1통신경로(L1)를 통해서 다른쪽의 마이크로컴퓨터의 동작을 정지시킬 수 있다.
그리고, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 기동/동작정지에 따라서 제2통신경로(L2)를 통해서 미터 마이크로컴퓨터(38)를 기동/동작정지시킬 수 있다.
즉, 예를 들면, VTC 마이크로컴퓨터(50)가 다른 마이크로컴퓨터(BMC 마이크로컴퓨터(35), 미터 마이크로컴퓨터(38))를 각각 기동시키는 구성에서는, 기동시키고 싶은 여러 가지 경우(예를 들면, 충전기(40)의 접속, 메인스위치(44)의 ON조작 등)에 있어서, 그 기동용의 트리거신호를 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 집중해서 송신할 필요가 발생한다.
이 때문에, 전동이륜차(1)와 같이, 복수의 마이크로컴퓨터(VTC 마이크로컴퓨터(50), BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38))나 센서류가 각각 이간해서 배치되어 있는 구성에서는, VTC 마이크로컴퓨터(50)에 대하여 이간한 위치로부터 그 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 대하여 배선을 행하지 않으면 안되어, 배선이복잡화될 우려가 있다.
그러나, 본 구성에 따르면, BMC 마이크로컴퓨터(35) 및 미터 마이크로컴퓨터(38)는, VTC 마이크로컴퓨터(50)를 사이에 두고 제1통신경로(L1) 및 제2통신경로(L2)에 의해 시리즈로 접속되어 있기 때문에, 제1통신경로(L1)를 통해서 VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35) 사이에서 상호기동/동작정지할 수 있고, 또한 VTC 마이크로컴퓨터(50)의 기동/동작정지에 따라서 미터 마이크로컴퓨터(38)를 기동/동작정지시킬 수 있기 때문에, 간단한 구성으로 전동이륜차(1)의 시스템을 기동/동작정지시킬 수 있다.
또, 본 구성에 따르면, VTC 마이크로컴퓨터(50), BMC 마이크로컴퓨터(35), 미터 마이크로컴퓨터(38)와는 독립된 전원제어회로인 VTC전원 제어회로(69b), BMC전원 제어회로(74b), 미터전원 제어회로(77b)를 구비하고 있기 때문에, 각 마이크로컴퓨터(50, 35, 38)를 대기상태로 해 둘 필요가 없어진다. 이 결과, 전력소비를 억제할 수 있고, 또한, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 구성에 따르면, VTC 마이크로컴퓨터(50) 및 BMC 마이크로컴퓨터(35) 사이의 제1통신경로(L1)를, 상호기동/정지용의 신호와 차량제어 및 배터리의 상태에 관한 정보를 나타내는 신호를 함께 통신할 수 있는 공용 경로로서 구성하였기 때문에, 상호기동용의 신호통신용 경로를, 차량제어 및 배터리의 상태에 관한 정보를 나타내는 신호통신용 경로와는 별개로 설치할 경우와 비교하여, 시스템 구성을 간단화 할 수 있다.
또한, 본 구성에 따르면, 메인스위치(44)의 조작에 의한 기동/동작정지 및충전개시/종료에 따른 기동/동작정지를, 각각 간단한 구성으로 실현할 수 있다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 충전기(40)에 의한 배터리(14a) 충전시의 보조기계 제어에 대하여 설명한다.
도 4는, 본 실시형태의 전동이륜차(1)(그 VTC(29), BMC 마이크로컴퓨터(35), 미터 마이크로컴퓨터(38) 및 충전기 마이크로컴퓨터(42)(충전시)로 구성된 시스템)가 천이가능한 상태를 나타내는 상태천이도이다.
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이륜차(1)의 주행정지시{메인스위치(44)가 OFF, 혹은 자동OFF(메인스위치(44)가 ON("1")이어도 스로틀 그립(G)의 스로틀 개도가 완전폐쇄위치에서 소정시간 경과했을 때에 자동적으로 시스템 다운된 상태} S1(정지모드 S1)에 있어서(도 5에 나타내는 C1), 메인스위치(44)가 ON("1")되었을 때, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 BMC 마이크로컴퓨터(35)를 통해서 충전기(40)가 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 전기적으로 접속되어 있는지 아닌지를 판단한다.
이 판단의 결과, 접속되어 있지 않을 경우, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 도 4에 나타내는 시동대기상태(S2)로 천이하고, 보조기계 절단스위치(65)에 보조기계 급전 ON신호를 송신해서 보조기계(H)에 대한 급전을 개시한다(도 5에 있어서의 Ｃ2).
한편, 충전기(40)가 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 전기적으로 접속되어 있는지 아닌지의 판단의 결과, 접속상태일 경우에는, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 메인스위치(44)가 ON인 경우라도, 보조기계 절단스위치(65)에 보조기계 급전 OFF신호를 송신해서 보조기계(H)에 대한 급전을 정지하고, 충전기(40)로부터의 배터리(14a)에대한 충전을 최우선시킨다(도 4에 있어서의 상태(충전모드) S3, 도 5에 있어서의 C3).
또, 메인스위치(44)가 OFF("0")인 경우에 있어서, BMC 마이크로컴퓨터(35)로부터, 그 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 대한 충전기(40) 접속정보가 송신되어 왔을 때에는, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 도 4에 있어서의 상태 S3의 상태를 유지하고, 충전기(40)로부터의 배터리(14a)에 대한 충전만을 허가한다(도 5에 있어서의 C4).
즉, 본 구성에 따르면, 충전기(40)에 의한 배터리(14a)의 충전중에 있어서는, 배터리(14a)의 잔용량(방전)에 영향이 있는 보조기계(H)에의 통전을 차단하여, 배터리(14a)의 사용(방전)을 최대한 억제할 수 있다.
따라서, BMC 마이크로컴퓨터(35)에 의해 배터리(14a)의 정확한 용량 컨트롤을 행할 수 있고, 배터리(14a)에 대하여 정확하게 충전을 행하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 전동이륜차(1)의 긴급상태에 있어서의 이륜차(1) 전체의 대처방법에 대해서 설명한다.
(1)시스템측의 대처방법(토크제어)
현재, 예를 들면 전동이륜차(1)가 시동대기상태(시동대기모드)(S2)일 때에(나중에 설명하는 주행가능상태, 도난방지상태에 대해서도 동일), 시스템의 일부가 이상을 검출한 경우(예를 들면, 파워모듈(54)의 이상온도를 온도센서(T1)를 통해서 VTC 마이크로컴퓨터(50)가 검출했을 경우나, 배터리(14a)의 이상온도를 서미스터를 통해서 BMC 마이크로컴퓨터(35)가 검출했을 경우), 전동이륜차(1)(시스템) 전체는도 4에 나타내는 이상상태(S4)로 천이한다.
이 때, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 스로틀부(49)로부터 송신되고 있는 현재의 스로틀 개도에 기초하여 게이트 드라이브(55) 및 파워모듈(54)을 통해서 모터(28)에 대한 토크를 맥동시킨다(간헐적인 토크변동).
이 결과, 전동이륜차(1)를 운전하고 있는 드라이버는, 자동차의 맥동 주행상태에 의해, 이륜차(1)의 시스템 내에 어떠한 이상이 생긴 것을 즉석에서, 또한 주위에 영향을 주지 않고 인식할 수 있다.
(2)드라이버의 조작에 기초한 대처방법
전동이륜차(1)를 운전하고 있는 드라이버가 어떠한 긴급상태에 있어서 자동차를 긴급정지시키고 싶다고 생각했다고 하자.
이 때, 본 실시형태의 구성에 있어서, 예를 들면 릴레이(101)를 탑재하고 있는 경우에는, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 드라이버의 킬스위치(100)의 ON조작에 따라서 릴레이(101)가 동작하고, VTC 마이크로컴퓨터(50)에 의해 킬스위치(100)의 ON이 검출되어, VTC 마이크로컴퓨터(50)에 의해 게이트 드라이브(55) 및 파워모듈(54)로부터의 모터(28)에의 통전을 차단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 릴레이(101)를 탑재하지 않아도, 모터(28)에의 통전을 차단하는 것이 가능하다.
즉, 본 실시형태의 구성에 있어서, 모터스탑스위치(102)를 탑재하고 있을 경우에는, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 드라이버의 모터스탑스위치(102)의 ON조작에 따라서, 그 조작신호(정확하게는 반전신호인 OFF신호 "0")가 직접 게이트드라이브(55)의 각 트랜지스터의 게이트에 송신된다.
이 결과, 게이트 드라이브(55) 및 파워모듈(54)로부터의 모터(28)에의 통전을 차단할 수 있다.
본 구성에 따르면, 고가인 릴레이를 사용하지 않고 드라이버 조작에 의한 이륜차(1)의 긴급정지동작을 행할 수 있어, 이륜차(1) 전체의 가격을 저감시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태의 구성에 있어서는, 메인스위치(44)의 시스템 ON/OFF신호를 논리출력부(53)를 통해서 직접 게이트 드라이브(55)에 송신하는 것이 가능하다. 이 때문에, 메인스위치(44)를 ON으로 해서, 그 반전출력("0")을 논리출력부(53)에 송신하는 것에 의해, 논리출력부(53)로부터 게이트 드라이브(55)의 각 트랜지스터의 게이트에 송신되는 신호를 "0"으로 제어하여, 게이트 드라이브(55) 및 파워모듈(54)로부터의 모터(28)에의 통전을 차단하는 것도 가능하다. 이 경우, 모터스탑스위치(102)는 반드시 사용할 필요는 없다.
다음에, 본 실시형태의 전동이륜차(1)의 시동대기상태(S2)에 있어서의 푸싱동작에 대하여 설명한다.
도 4에 나타내는 상태천이도에 있어서, 이륜차(1)가 시동대기상태(S2)에 있을 경우, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 도 7에 있어서의 블록(시동대기상태 검출부)(110)으로 나타내어지는 기능으로서 시동대기상태(S2)를 검출하고, 그 시동대기상태에 있어서는, 도 7에 있어서의 블록(속도제어 앰프)(111)으로 나타내어지는 동작으로서, 피드백 제어계의 전달함수(Kp+Ki/s)에 있어서의 계수 Kp=1, Ki=0로해서, 스로틀부(46)로부터의 스로틀 입력을, 그대로 차량전류속도 지령값 Imfb로 한다. 이 결과, 스로틀 완전개방으로 대략 보행속도와 동등한 속도로 되는 속도제어계를 구축할 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 전동이륜차(1)에 있어서의 통신기기 접속동작에 관한 교체판정처리에 대해서 설명한다.
VTC 마이크로컴퓨터(50)는 전동이륜차(1)의 시스템에 이상이 생겼을 경우, 그 이상시의 이륜차(1)의 각 데이터를 VTC 마이크로컴퓨터(50) 내의 메모리에 기억함과 아울러, 필요에 따라서 미터(8)를 통해서 표시하고 있다.
이 때, VTC 마이크로컴퓨터(50)와 다른 마이크로컴퓨터(예를 들면, 미터 마이크로컴퓨터(38)) 사이의 통신경로(L2)에 대하여 커플러 등으로, 미터 마이크로컴퓨터(38)의 프로토콜과 다른 프로토콜을 갖는 통신기기를 접속하여, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 메모리에 기억된 이상상태를 나타내는 데이터를 통신기기에 송신할 수 있다.
이 때, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 그 교체판정을 프로토콜로 행하고 있다. 즉, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 미터 마이크로컴퓨터(38)에 미터의 프로토콜의 신호를 송신해서 미터 마이크로컴퓨터(38)로부터의 회신을 기다리고, 회신이 도착하지 않을 경우에는, 통신기기의 프로토콜을 갖는 신호를 송신해서 통신기기로부터의 회신을 기다린다.
상기 프로토콜 판정처리를 반복함으로써, VTC 마이크로컴퓨터(50)에 대하여 미터 마이크로컴퓨터(38)가 접속되어 있는지, 통신기기가 접속되어 있는지를 간단하게 판정할 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 전동이륜차(1)가 시동대기상태(S2)로부터 주행가능상태(S5)로 천이할 때의 처리에 대해서 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 전동이륜차(1)의 VTC 마이크로컴퓨터(50)는 시동대기상태(S2)에 있어서, 메인스위치(44)가 ON해도 금방 주행가능상태로는 천이하지 않고, 다음의 어떠한 액션(예를 들면, 미터(8) 부분의 복수의 스위치 중 어느 하나를 조작했을 경우)에 주행가능상태(S5)가 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 스로틀부(49)를 전위차계(48) 및 완전폐쇄 스위치(46)의 2중계로 구성하고 있기 때문에, 시동대기상태(S2)로부터 드라이버가 1회 스로틀을 완전폐쇄위치로 돌려서 완전폐쇄 스위치(46)를 ON으로 하고, 전위차계(48)로부터 송신된 전위값이 완전폐쇄범위 내인 경우에 한해서, 주행가능상태(S5)로의 천이를 허가하는 것도 가능하고, 보다 확실한 주행이 가능하게 된다.
특히, 본 실시형태에서는, 스로틀부(49)를 전위차계(48) 및 완전폐쇄 스위치(46)의 2중계로 구성하고 있기 때문에, 완전폐쇄 스위치(46)가 ON/OFF했을 때에, 도 8에 나타낸 바와 같이, 전위차계(48)의 전위값이 이상검출 한계값을 초과했을 경우에, 전위차계(48)의 이상(예를 들면 동결 등에 의한 고착)을 검출할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, VTC 마이크로컴퓨터(50)가 이상상태를 검출했을 때에(상태천이 S4), 미터 마이크로컴퓨터(38)를 통해서 미터(8)에 그 이상상태를 표시할 수 있다. 또한 본 실시형태에서는, 충전상태(상태천이 S3)에 있어서, 그 충전상태의 배터리 용량을 미터 마이크로컴퓨터(38)를 통해서 미터(8)에 표시하고, 또한, 배터리박스(14)의 잔량표시 LED(60)에도 표시할 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 전동이륜차(1)에 있어서의 도난방지기능에 대해서 설명한다.
예를 들면, 차량주행시의 정지상태에 있어서, 드라이버는 미터(표시조작부)(8)의 입력부에 있어서의 복수의 스위치를 통해서 암증번호를 입력한다. 입력된 암증번호는, 미터 마이크로컴퓨터(38)를 통해서 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 송신되어, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 메모리에 저장된다.
이와 같이 암증번호가 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 설정·저장되면, 전동이륜차(1)(VTC 마이크로컴퓨터(50))의 상태는 도난방지상태(S6)로 이행하고, 입력부에 있어서의 복수의 스위치를 통해서 암증번호가 입력되어, VTC 마이크로컴퓨터(50)가 입력된 암증번호와 메모리에 저장된 암증번호가 일치한다고 판단해서(도난방지해제) 시동대기상태(S2)로 천이하지 않는 한, 예를 들면 시동대기상태(S2)로부터 상술한 주행가능상태(S5)로 천이하기 위한 조작이 드라이버에 의해 행하여졌을 경우라도, 주행가능상태(S5)로는 천이하지 않는다.
이 결과, 소유자 이외의 암증번호를 모르는 제3자가 전동이륜차(1)에 승차하는 것을 방지할 수 있다.
또, 만일 미터(8)를 교체하였다고 하여도, 암증번호가 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 저장되어 있기 때문에, 암증번호를 클리어하는 것이 불가능한 시스템을 실현할 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 전동이륜차(1)에 있어서의 BMC 고장시의 주행기능에 대해서 설명한다.
본 실시형태에 있어서는, 배터리(14a)의 방전가능 한계에 대해서는 BMC 마이크로컴퓨터(35)에 의해 검출되어 있다.
즉, BMC 마이크로컴퓨터(35)는, 설정된 배터리전압 하한값과 배터리전압의 비교를 행하고, 하한값보다 배터리 전압값의 쪽이 낮을 경우에는 방전종료라고 판단하고 있다.
이 때, 본 실시형태에 따르면, 또한 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 의해 배터리 전압값을 검출하고 있기 때문에, BMC 마이크로컴퓨터(35)가 고장났을 경우에는 VTC 마이크로컴퓨터(50)에 의해 설정된 배터리전압 하한값과 배터리전압의 비교를 행하여, 방전종료를 판단할 수 있다.
이와 같이, BMC 마이크로컴퓨터(35)가 고장났을 경우라도, VTC 마이크로컴퓨터(50)의 배터리전압 검출기능을 사용하여 배터리를 파손하지 않고 방전종료를 판정할 수 있고, 그 방전종료까지는 차량을 주행시킬 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 전동이륜차(1)에 있어서의 아이들 경고음과 브레이크에 의한 경고음 오프에 관한 처리에 대하여 설명한다.
VTC 마이크로컴퓨터(50)는, 차량이 시동조작대기상태(S2)로부터 주행가능상태(S5)로 이행했을 경우, 엔진 아이들음이 나지 않는다.
그 현상을 회피하기 위해서, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 주행가능상태(S5)이며, 또한 차량이 정지하고 있고, 또한 스로틀부(49)의 스로틀이 완전폐쇄의 경우에있어서, 자동적으로 아이들 경고음을 표시조작부(8) 등을 통해서 발한다.
이 아이들 경고음은, 드라이버가 브레이크를 잡음으로써 오프할 수 있어, 스스로 의도하지 않고 경고음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 표시조작부(8)에 의해, 윙커의 점멸을 전자부저로 실현하는 것도 가능하다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 전동이륜차(1)의 용량학습에 관한 기능에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 전동이륜차(1)의 BMC 마이크로컴퓨터(35)는, 통상은 슬리핑상태(저소비전력상태)이며, 소정 간격마다 VTC 마이크로컴퓨터(50) 등에 의해 구동되어, 방전량(사용시의 방전량, 자기방전량) 등을 적산하고, 용량학습값으로서 감시하고 있다.
그러나, BMC 마이크로컴퓨터(35)와 VTC 마이크로컴퓨터(50) 사이의 통신경로(L1)에 이상이 생겼을 경우에는, VTC 마이크로컴퓨터(50)는 BMC 마이크로컴퓨터(35)를 기동하는 것이 어렵다.
이 경우, BMC 마이크로컴퓨터(35)는 통전전류가 있는 것을 검출해서 자동적으로 기동하거나, 또는 일정 간격마다 기동함으로써, 통상으로는 검출불가능한 방전전류를 검출적산하여, 적산오차를 가능한 한 작게 할 수 있다.
또한, BMC 마이크로컴퓨터(35)는, 상기 통신경로의 불량의 경우에는 용량학습을 금지하여, 학습값에 오차가 들어가는 것을 방지할 수 있다.
이 때, 용량학습 금지는, 정상충전 종료시까지 기억, 계속되어, 정상충전 종료에서 용량학습을 재개해서 금지를 해제하고, 용량학습을 행할 수 있다.
또, 상술한 실시형태에 있어서는, 전동이륜차에 탑재했을 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 다른 전동차량이라도 좋다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러의 상호기동수단에 의해, 자기컨트롤러의 기동에 따라서 그 컨트롤러간의 통신용의 제1통신경로를 통해서 다른 컨트롤러를 기동/동작정지시킬 수 있기 때문에, 간단한 구성으로 전동차량의 시스템을 기동/동작정지시킬 수 있다.
또, 본 구성에 의하면, 제1컨트롤러, 제2컨트롤러 및 제4컨트롤러는 독립된 제1전원제어회로, 제2전원제어회로 및 제3전원제어회로를 구비하고 있기 때문에, 각 컨트롤러를 대기상태로 하여 둘 필요가 없어진다. 이 결과, 전력소비를 억제할 수 있고, 또 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 구성에 의하면, 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러간의 제1통신경로를, 한쪽의 컨트롤러로부터 다른쪽의 컨트롤러로의 기동신호와 차량 및 배터리에 관한 정보를 나타내는 신호를 함께 통신할 수 있는 공용경로로서 구성하였기 때문에, 시스템 구성을 간단화 할 수 있다.
또한, 본 구성에 의하면, 메인스위치의 조작에 의한 기동/동작정지 및 충전개시/종료에 따른 기동/동작정지를, 각각 간단한 구성으로 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 모터;
    상기 모터를 제어하는 제1컨트롤러;
    충전가능하며, 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 배터리에 접속되어 있고, 상기 배터리에 대한 충전 및 상기 배터리로부터의 방전을 각각 관리하는 제2컨트롤러; 및
    상기 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러간의 통신용 제1통신경로를 구비하고,
    상기 제1 및 제2컨트롤러는, 자기컨트롤러의 기동에 따라서 상기 제1통신경로를 통하여 다른 컨트롤러를 기동시키는 상호기동수단을 각각 구비한 것을 특징으로 하는 전동차량.
  2. 모터;
    상기 모터를 제어하는 제1컨트롤러;
    충전가능하며, 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 배터리에 접속되어 있고, 상기 배터리에 대한 충전 및 상기 배터리로부터의 방전을 각각 관리하는 제2컨트롤러; 및
    상기 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러간의 통신용 제1통신경로를 구비하고,
    상기 제1컨트롤러는 자기컨트롤러 동작용의 제1전원과 상기 전원을 ON 및 OFF 제어하는 제1전원제어회로를 각각 가지며,
    상기 제1통신경로는, 상기 제2컨트롤러와 상기 제1전원제어회로를 접속하는 제1경로를 갖고,
    상기 제2컨트롤러는, 상기 제1컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에서 상기 배터리에 대하여 충전이 개시되었을 때에, 상기 제1경로를 통하여 상기 제1전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제1컨트롤러는 송신된 기동신호에 따른 상기 제1전원제어회로에 의한 상기 제1전원의 ON제어에 의해 기동하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배터리 및 제2컨트롤러에 전기적으로 접촉이간 가능하고, 상기 배터리 및 제2컨트롤러에 대하여 전기적으로 접속된 상태에 있어서 상기 배터리를 충전하는 충전기를 가지며, 상기 충전기는, 상기 충전기의 충전시에 있어서의 출력전류 및/또는 출력전압을 제어하는 제3컨트롤러를 구비하고 있고,
    상기 제2컨트롤러 및 제3컨트롤러 사이의 통신용의 제2통신경로를 구비하고,
    상기 제2컨트롤러는, 자기컨트롤러 동작용의 제2전원과 상기 제2전원을 ON 및 OFF제어하는 제2전원제어회로를 각각 가지며,
    상기 제2통신경로는, 상기 제3컨트롤러롤러와 상기 제2전원제어회로를 접속하는 제2경로를 갖고,
    상기 제3컨트롤러는, 상기 제2컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에서 상기 충전기가 상기 배터리에 전기적으로 접속되었을 때에, 상기 제2경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 기동신호에따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 ON제어에 의해 기동하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제3컨트롤러는, 상기 제1 및 제2컨트롤러가 기동시에 상기 충전기가 상기 배터리로부터 전기적으로 분리되었을 때에, 상기 제2경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 정지신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 정지신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 OFF제어에 의해 기동정지하며,
    상기 제1전원제어회로는, 상기 제2컨트롤러의 기동정지 및/또는 상기 제2컨트롤러로부터 송신된 기동정지신호에 따라서 상기 제1전원을 OFF제어하고, 상기 제1컨트롤러는, 상기 제1전원의 OFF제어에 의해 기동정지하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 배터리의 충전상태를 표시하는 표시기;
    상기 표시기의 표시형태를 제어하는 제4컨트롤러; 및
    상기 제1컨트롤러 및 제4컨트롤러간의 통신용의 제3통신경로를 구비하고,
    상기 제4컨트롤러는, 자기컨트롤러 동작용의 제3전원과 상기 제3전원을 ON 및 OFF제어하는 제3전원제어회로를 각각 갖고,
    상기 제3통신경로는, 상기 제1컨트롤러와 상기 제3전원제어회로를 접속하는 제3경로를 가지며,
    상기 제1컨트롤러는, 상기 제4컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에 있어서의 자기컨트롤러의 기동에 따라서, 상기 제3경로를 통해서 상기 제3전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제4컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제3전원제어회로에 의한 상기 제3전원의 ON제어에 의해 기동하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1통신경로는, 상기 제1컨트롤러와 상기 제2전원제어회로를 접속하는 제4경로를 갖고,
    상기 제1컨트롤러는, 상기 제2컨트롤러가 기동하고 있지 않은 상태에 있어서의 자기컨트롤러의 기동에 따라서, 상기 제4경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 ON제어에 의해 기동하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1경로는, 상기 차량 및 상기 배터리에 관한 정보를 표시하는 신호가 상기 기동신호와 함께 통신되는 공용경로인 것을 특징으로 하는 전동차량.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1컨트롤러에 접속된 ON 및 OFF 조작가능한 메인스위치를 구비하고,
    상기 제1컨트롤러는, 상기 메인스위치의 ON조작에 따라서 기동하고, 상기 메인스위치의 OFF조작에 따라서 동작정지하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1컨트롤러에 접속된 ON 및 OFF조작가능한 메인스위치를 구비하고,
    상기 제1컨트롤러는, 상기 메인스위치의 ON조작에 따라서 기동하고, 기동한 제1컨트롤러는, 상기 제4경로를 통해서 상기 제2전원제어회로에 기동신호를 송신하고, 상기 제2컨트롤러는, 송신된 기동신호에 따른 상기 제2전원제어회로에 의한 상기 제2전원의 ON제어에 의해 기동하게 되어 있고,
    상기 제1컨트롤러는, 상기 메인스위치 ON상태에 있어서 상기 충전기가 상기 배터리에 전기적으로 접속되었을 때에, 자기컨트롤러의 동작모드를 충전모드로 이행시키고, 상기 충전기가 상기 배터리로부터 전기적으로 분리되었을 때에 동작정지하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
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