WO1997010967A1 - Mecanisme de securite pour un vehicule electrique - Google Patents

Description

明糸田 « 電気自動車の安全機構 技術分野

本願発明は、 電気自動車に用いられる安全機構、 と り わけ電気 自動車の走行用モータ及び搭載された制御回路群に電力を供給す る電源装置の安全機構に関する もので、 電源装置それ自体の安全 機構、 電源装置からの電力供給に係る走行禁止装置や回生ブ レー キ装置等の制御装置の安全機構、 比較的重量のある電源装置を搭 載するこ とから生じるいく つかの不都合を解決するための安全機 構、 すなわち例えば二輪車のスタ ン ド操作が容易なメイ ンスタ ン ド装置の安全機構、 パネ下重量を軽減できる後輪駆動機構の安全 機構、 回路から発生する熱を有効に使用できバッテ リ 交換等の操 作が安全且つ容易に行える安全機構に関する。 背景技術

(背景技術の概要）

近時、 ガソ リ ン自動車等の内燃式エンジン車両に代替する次世 代車両と して、 走行用電動モータを用いる電気自動車が注目 され ている。 ク リ ーンな電気エネルギーを用いる電気自動車は、 大気 汚染の要因の 7 0 %内外を占める とレ、う 内燃式エンジン自動車の 有害な排気ガスや騒音等の環境問題を根本的に解決でき、 また、 石油等の化石燃料の資源寿命を倍以上に延ばすこ とができる とい われている。

電気自動車は、 従来のガソ リ ン自動車と同様に、 緩衝装置を介 して車体に懸架された走行輪を備えて、 電動モータを駆動源と し た動力伝達装置によ り回転駆動され、 そ して、 電動モータは、 電 源装置から電力が供給されている。 このよ う に、 電気自動車は、 比較的重量のあるバッテ リ を搭載 している点で従来の自動車と大き く 相違しており 、 バッテ リ の存 在によ り新たな問題点が生じている。

すなわち、 電動モータに電力を供給する前記電源装置は、 複数 のバッテ リ を用いてバッテ リ 電源部を構成し、 このバッテ リ 電源 部の出力を安定化して供給する安定回路、 走行用の電動モータ、 モータ回転を直接制御するモータ駆動回路、 モータ駆動回路に速 度指令或いは トルク指令等を出力する制御回路から構成されてい る。 そ して、 モータから生じるモータ駆動力は、 従来のよ う に動 力伝達装置を介して走行輪に伝達される。

電気自動車は、 上述したよ う に、 複数のバッテ リ によ り モータ 駆動力を得ており 、 そ して、 低性能なバッテ リ の性能が支配的に なるため、 予定した走行距離が得られずに、 例えば交差点で信号 待ちしている と きに再走行できなく なる等、 予期しない停止がな されて極めて危険である。 従って、 各バッテ リ の放電使用を均一 化し、 電源装置の効率的な使用を促進 して走行可能距離を増加す るこ とが、 電気自動車の安全機構と して要請される。

他方、 走行可能距離を増加する観点からは、 バッテ リ の容量を 可及的に大き く するこ とが有益である。 と ころが、 電気自動車、 と り わけ電動二輪車のよ う に小型で電源装置が運転者に近接した 箇所に設置される場合は、 電源装置からの人への導通遮断が、 電 気自動車の安全機構と して要請される。

また、 電源装置の各バッテ リ は、 充電コー ドを介して外部電源 から充電する。 充電途中で電気自動車が動いた り 、 充電が終わつ ても充電コー ドが未収納の状態で電気自動車が動く と極めて危険 である。 電源装置への充電の必要上、 充電コー ドの周囲の構造が、 電気自動車の安全機構と して要請される。

電源装置は、 前述したよ う に比較的重量があ り 、 従って、 走行 の際にブレーキが掛かったと きに、 電気自動車の走行の安定性を 保つこ とが要請される。 また、 前述したよ う に、 走行可能距離を 増加する こ とが要請されるので、 ブレーキ時に発生する回生電力 を電源装置に供給するこ とが有益である。 このよ う に、 電源装置 を用いるがゆえに、 回生ブレーキ装置の設置と走行安定性の調和 を図るこ とが、 電気自動車の安全機構と して要請される。

更に、 電源装置の重量は、 と り わけ電動二輪車の場合に、 重量 バラ ンスの観点から、 無視できない。 電動二輪車は一般にメ イ ン スタ ン ドを備えているので、 ス タ ン ド使用時の安定性を図る こ と 及び、 電動二輪車の走行時、 車輪のパネ下重量を軽く して安定性 を図るこ とが、 電気自動車の安全機構と して要請される。

更に、 電源装置の駆動回路と充電装置は、 前述したよ う に、 充 放電がなされ、 従って発熱するのでレイアウ ト上、 他の装置との 配置関係が考慮され、 また、 交換その他でバッテ リ の着脱が容易 且つ安全であるこ とが、 電気自動車の安全機構と して要請される ₍ 以下、 上述したこ とを詳述する。

(背景技術の詳細）

走行用モータに電力を供給する電源装置のバッテ リ電源部は、 通常は複数のバッテ リ を直列接続した組電池 （カ ップル ドバッテ リ） が用いられており 、 走行モータ用に所定電圧が得られるよ う に設けられている。

尚、 走行用モータに電力を供給する電源装置において、 「バッ テ リ 電源部」 とは、 その電源を構成するバッテ リ の総体を意味す る。 後述する 「補助電池」 は、 これらバッテ リ 電源部の電圧低下 を補充するバッテ リ である。 また、 「組電池」 とは、 バッテ リ 電 源部が複数のバッテ リ を組み合わせて接続して構成されているの で、 この接続状態に着目 して、 複数の組み合わせに係るバッテ リ を意味する。

このバッテ リ電源部を構成するバッテ リ は、 以下のよ う な特性 を持っている。 すなわち、 バッテ リ を放電使用する時間経過に 伴って、 バッテ リ の端子電圧は、 漸次低下し、 図 2 8 に示すよ う な放電カーブを描く。 そ して、 このカーブ先端の放電終止電圧に 達する以前に、 バッテ リ の放電を停止 して、 バッテ リ を保護する よ う にしている。 また、 図 2 9 に示すよ う に、 これらの放電力一 ブ特性は、 使用電流によ り異なり 、 使用電流が変化する と、 放電 可能時間が変動する こ とが知られている。 従って、 バッテ リ 内に 残存する電気的なエネルギー量を正確に把握するためは、 各種の 方法を用いた残存容量計が必要と される。

この方法と しては、 バッテ リ電源部の端子電圧の降下率から判 別する方法、 放電電流を積算して判別する方法、 端子電圧と電流 から内部抵抗を算定し、 この内部抵抗の増加或いは増加率から推 定する方法等が知られている。 このよ う な残存容量計を電気自動 車に搭載して、 バッテ リ電源部の残存容量を推定し、 走行可能距 離等をパネル等に表示して電気自動車の運転者に知らせている : このバッテ リ電源部からの電力は、 安定回路によ り電圧を安定 ィ匕し、 図示を省略した給電ライ ンを介 して、 モータ等の搭載され た各種機器に供給される。 また、 この給電される電圧は、 基本的 にはモータ用に供給されるので、 比較的高電圧に設定されている 車両に搭載されたへッ ドライ トゃ聱告ホーン、 制御回路等の作動 に必要な 1 2 V又は 2 4 Vは、 この高電圧を D C / D C コ ンパ一 タによ り 変換して得られている。

また、 この主電力は、 モータ駆動回路を介してモータに供給さ れ、 モータ駆動回路のチヨ ッパ制御によ り 、 モータへの実効電圧 を増減して、 走行用モータの出力制御が行われる。 この電圧を増 減するチヨ ツバ制御のデューティ比は制御回路から指令され、 こ の制御回路はアクセルに電気的に接続されている。 従って、 運転 者のアクセル開度設定に応じて制御回路がデューティ比を設定し、 このデューティ比に基づいてモータ駆動回路がモータに供給する 実効電圧を增减させる こ とによ り 、 アクセル開度に応じたモータ の出力動作が行われて、 所望の車両走行速度が得られるよ う に構 成されている。

と ころが、 前記従来の電源装置によれば、 バッテ リ 電源部を構 成する各バッテ リ の放電特性は、 それぞれが個体差、 劣化、 温度 環境等によ り異なるものであり 、 従って放電使用する こ とによつ て、 個々のバッテ リ 間において残存容量の不均一が生じる。 また , 他と比べて容量の少なく なったバッテ リ の電圧降下率が大き く な るので、 残存容量の不均一が生じる傾向は増大する こ とが知られ ている。 そ して、 この不均一性に起因 して、 放電終了時に各バッ テ リ は不均一な残存容量となるので、 この状態から満充電した状 態でも、 個々のバッテ リ は残存容量が不均一となって しまい、 結 局この不均一な傾向は解消されないこ とになる。

—方、 前述したよ う に、 残存容量計を電気自動車に搭載して、 バッテ リ 電源部の残存容量を推定し、 走行可能距離等をパネル等 に表示して電気自動車の運転者に知らせているが、 この残存容量 は、 複数あるバッテ リ の中で容量が最も少ないバッテ リ が基準と される ものであり 、 従って、 これらのバッテ リ の中の容量が最も 少ないバッテ リ によって、 バッテ リ 電源部全体と しての出力が制 約される という不都合が生じていた。 この結果、 本来のバッテ リ 電源部と して、 各バッテ リ を トータルした電力エネルギー全部を 使用する こ とができずに、 走行距離等の増大が図れない傾向に あった。 また、 この不均一性によ り 、 充放電の負担が片寄った バッテ リ に掛る こ と とな り 、 その結果、 繰返し充放電回数等も低 下するので、 バッテ リ と しての性能が低下して しま う こ とになる - また、 バッテ リ 電源部が出力する電圧の減少に伴ってモータ出 力が減少するので、 車両の走行性能が低下 して しま う。 従って、 バッテ リ の出力を最大限に発揮できないこ とになる。 また、 バッ テ リ電源部の残存容量を測定する精度が低く 、 例えば、 バッテ リ 電源部の容量が残り僅かになったと表示された場合には、 本当の 走行可能距離を正確に把握できないおそれがあった。 また更に、 搭載されたバッテ リ 電源部が放電消耗した場合には、 バッテ リ電 源部を交換又は充電できる所まで、 別の車両等によ り 車両自体を 懸引する必要があ り 、 煩わしい回収作業等が必要となる不都合が あった。

更に、 電源部の状態チェ ックや、 バッテ リ の交換等の作業は、 この電源部の電圧が高ければ高いほど、 危険が伴う不具合があつ た。 すなわち、 例えば、 現状の電動スク一タにおけるバッテ リ電 源部は、 複数のバッテ リ を直列接続した組電池が用いられていて この出力電圧は 4 8 Vの直流電圧が得られるよ う になつている,:， これは、 交流電圧の 1 0 O V位に相当 しており 、 注意を要する も のである。

そこで、 前記の諸点に鑑み、 本願発明は、 （ 1 ) バッテ リ電源 部を構成する各バッテ リ の使用状態を把握し、 余裕のあるバッテ リ から他の回路に電力を並列的に供給する こ と によ り 、 また、 ( 2 ) バッテ リ 電源部の出力電圧の低下時には、 補助電池を直列 接続して追加補充するこ とによ り 、 更に、 （ 3 ) 人体に無害な電 圧に設定して接続されたブロ ック化バッテ リ を、 カバーに設けた 導通導体によ り接続する こ とによ り 、 各種の安全性能を向上させ た電気自動車の安全機構を提供するこ と を目的 （ 1 〜 3 ) と して いる。

前述したよ う に、 走行用モータに電力を供給するバッテ リ は、 複数のバッテ リ を直列接続した組電池を用いて、 走行モータ用の 所定電圧を得ている。

そ して、 バッテ リ の充電は、 と り わけ電動二輪車に見られるよ う に、 家庭用の電源に、 車両に備えられた充電コー ドを接続して 行う。 すなわち、 車体には所定長さの充電コー ドが収納されてい て、 充電する場合には、 充電コー ドを引き出 して家庭用電源に接 続し、 充電完了後には、 再び、 充電コー ドを車体内に収納してい る。

充電中は、 車両の走行が禁止されるよ う に、 走行禁止装置が搭 載されている。 この走行禁止装置は、 図 3 0 に示すよ う に、 バッ テ リ 1 3からモータ駆動回路 1 8 を介してモータ 7 へと接続され た給電ライ ンに、 充電器 1 7 を並列接続し、 この充電器 1 7 の接 続箇所よ りモータ側に、 リ レースィ ッチ 6 3 を設ける と と もに、 この リ レースイ ッチ 6 3 を充電器 1 7 に接続して構成されている < 充電器 1 7 は、 家庭用電圧をバッテ リ 充電用電圧に変換してバッ テ リ 1 3 を充電する もので、 所定長さに引き出せる充電コー ド 6 1 が接続され、 この充電コー ド 6 1 の先端には、 家庭用電源のコ ンセン トに差込み接続するプラグ 6 2が設けられている。

前記リ レースィ ッチ 6 3 は、 駆動電流が供給される と、 接続が 解除される リ レースィ ッチが用いられている。 従って、 充電中に は、 充電器 1 7から、 充電電流がバッテ リ 1 3 に供給される と と もに、 駆動電流が リ レースィ ッチ 6 3 に供給されるので、 リ レー スィ ッチ 6 3が遮断動作して、 少なく と もバッテ リ 1 3から走行 用モータ 7 への給電ライ ンを遮断するよ う になっている。

尚、 2 4 は、 給電ライ ンに並列接続された D C D C コンパ一 タであ り 、 この D C D C コ ンバータ 2 4 によって、 ノく ッテ リ電 圧を各種回路用電圧に変換して、 供給している。 すなわち、 D C ノ D C コンバータ 2 4 は、 図示したモータ制御回路 2 5 にも所定 の電圧で電流を供給している。 また、 このモータ制御回路 2 5 は、 アクセル信号等が入力された走行制御回路 （図示を省略） に接続 され、 この走行制御回路からの走行指令信号に基づいて、 モータ 駆動回路 1 8 に走行 回生モー ドのモータ制御信号を出力 してい る。

従って、 充電器 1 7 に接続された充電コー ド 6 1 を、 家庭用電 源に接続した充電中には、 充電器 1 7 から充電動作信号が出力 さ れ、 この動作信号によ り 、 給電ライ ン上に設け られた リ レース イ ッチ 6 3がオフ動作し、 ノく ッテ リ 1 3からモータ駆動回路 1 8 やモータ制御回路 2 5 を含めた各種回路に駆動電流が供給されず メイ ンスィ ツチ 9 をオン動作させても、 充電中は車両の走行が禁 止される こ とになる。 尚、 9 a は、 メイ ンスィ ッチ 9 に連動 して モータ制御回路 2 5 をオン オフ動作させるキ一スィ ッチである また、 このよ う な充電コー ド 6 1 は、 図 3 1 に示すよ う に、 略 円筒状に形成されたコー ドケース 7 1 にコ ンパク トに収納される, また、 こ の コー ドケース 7 1 には、 引き出された充電コー ド 6 1 を自動的に収納する収納機構と、 コー ドを引き出 した状態に保持 するロ ック機構が備えられている。

すなわち、 図 3 2及び図 3 3 に示すよ う に、 コー ドケース 7 1 は、 ケース本体 7 2 とカバーケース 7 3 とによ り構成され、 これ らのケース内に、 充電コー ド 6 1 を卷回して収納する コ一 ドリ 一 ル 7 4 を収納している。 尚、 7 2 a は中心軸、 7 2 b は開口部、 7 2 c は掛止溝部である。

前記充電コー ド 6 1 は、 2芯を有する所定長さのコー ドが用い られ、 基端は、 コー ドリ ール側に固定され、 先端には、 家庭用電 源のコ ンセ ン ト に差し込み接続する所定形状のプラグ 6 2が設け られている。 また、 この充電コー ド 6 1 の基端には、 導通素材を 用いて、 ケース方向に突出された回転接触片 6 1 a が設けられて いる。 そ して、 この回転接触片 6 l a に対応して、 カバーケース 7 3 には、 導通素材を用いて、 異なる径の リ ング状に形成された 2 つの固定接触部 7 3 a が設けられてレ、る。 尚、 7 3 b はケース 外部に突出する接続端子で、 固定接触部 7 3 a に接続されている 前記収納機構は、 コイルパネ 7 5 を用いて、 充電コー ド 6 1 が 引き出された場合は、 コー ドリ ール 7 4 を復帰方向に回転付勢し て、 コー ドを自動的に収納するよ う に している。 すなわち、 この コイ ルパネ 7 5 は、 弾性変形可能な素材が用いられた板パネを、 間隙を持たせた螺旋状に して形成され、 内周側の一端が、 ケース 側に固定される と と もに、 外周側の一端が、 コー ドリ ール側に固 定されている。 従って、 充電時等に、 充電コー ド 6 1 をコー ド ケース 7 1 から引き出す場合には、 充電コー ド 6 1 を卷回させた コー ドリ ール 7 4がー方向に回転し、 コイルパネ 7 5が弾性変形 しながら巻かれるため、 このコイルバネ 7 5 にはコ一 ドリ ール 7 4 を、 収納方向に回転付勢するエネルギーが蓄えられる。

また、 充電コー ド 6 1 を引き出 した状態に保持する ロ ッ ク機構 は、 ケース本体 7 2 に、 中心から斜め外方に向けて形成された掛 止溝部 7 2 c と、 この掛止溝部 7 2 c に対応して、 コー ドリ ^"ル 7 4 に設けられたつめ部 （図示を省略） とから構成されている。 引き出 した充電コー ド 6 1 を、 比較的にゆっ く り と戻すと、 この ケース本体 7 2 の掛止溝部 7 2 c にコ一 ドリ ール 7 4 のつめ部が 引っ掛かるので、 充電コー ド 6 1 は、 引き出されたままロ ック さ れる。 そして、 このよ う な状態の充電コー ド 6 1 を、 一旦、 更に 引き出 して、 ケース本体 7 2 の掛止溝部 7 2 c と、 コー ドリ ール 7 4のつめ部の係合を解除し、 次に、 充電コー ド 6 1 を手放して、 急激に戻すと 、 コイ ルパネ 7 5 によ り 自動的に卷戻され、 充電 コー ド 6 1 がコー ドケース 7 1 内に収納される。

前記従来の走行禁止装置によれば、 家庭用電源からバッテ リ に 充電電流が流れている充電中には、 車両の走行を禁止する こ とが できるが、 充電コー ド自体の収納状況を判別していないので、 充 電コー ドを収納しないまま走行するおそれがあ り 、 十分な安全性 を確保できない不都合があった。

例えば、 家庭用電源が停電した り 、 充電コー ドに物理的な断線 が生じた場合には、 充電コー ドが接続されているのにも拘らず、 外部からの供給電流がカ ッ ト されるので、 充電器がオフ となって リ レースィ ッチが接続動作して しまい、 走行可能になって しま う _c また、 充電終了後に、 充電コー ドを収納し忘れた場合にも、 同様 に車両は走行可能になって しま う。 ^ _Q と ころで、 このよ う な電気自動車においては、 通常の車両と同 様な機械式ブレーキに加えて、 回生ブレーキが用いられている。 回生ブレーキとは、 走行用モータを一時的に発電機と して用いて 車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して吸収する もの である。 すなわち、 車両の減速時に削減すべき運動エネルギーを 走行用モータを発電する こ とによ り電気エネルギーに変換し、 更 に、 この電気エネルギーを利用 してバ ッテ リ を充電 し、 ェネル ギ一を回収するよ う に している。 また、 このよ う に回生充電する 場合は、 走行用モータから得られる発電電圧は、 例えば、 1 . 8 ボル ト位の比較的低電圧なので、 回生時には、 モータ駆動回路を 昇圧回路と して動作させた り 、 専用の昇圧回路に切換え接続して 少なく と もその時点におけるバッテ リ端子電圧よ り も、 高電圧に 昇圧して、 ノく ッテ リ に充電している。

そ して、 このよ う なモータ駆動回路の回生モー ド動作への移行 は、 制御回路からの指令によ り行われている と と もに、 この制御 回路は、 アクセルに接続されている。 すなわち、 運転者がァクセ ル開度を減少させる と、 走行ス ピー ドも徐々に減少するが、 さ ら にアクセル開度が零になる と、 モータ制御が回生モー ドとな り 、 モータによる回生制動が行われるよ う になされている。

前記従来の回生ブ レーキ装置は、 電動二輪車や三輪車の場合、 安全性、 フィー リ ング感等の要因から、 従来のガソ リ ン駆動車の エンジンブレーキと同程度の固定的な制動力に設定されている。 すなわち、 常に回生制動力が一定に設定されており 、 従って、 機 械式ブレーキを増大した場合には、 この増大した機械式ブレーキ に対して、 回生ブレーキによるブレーキ比率が小さ く なる不都合 力 あった。

また、 同様の理由から、 回生電流が一定に限定されているので、 バッテ リ に十分な充電が可能な場合にも、 十分な回生充電が行わ れにく く な り 、 車両の走行距離等を延伸できない不都合が生じて いた。

更に、 前輪のみのブレーキ操作を行った場合には、 前後方向の ブレーキバラ ンスが損なわれるので、 十分な走行安全性が確保で きない不具合が生じていた。 例えば、 不慣れな運転者が、 前輪の みブレーキ操作 した場合は、 前輪のみがブレーキロ ッ ク してス リ ップするので、 転倒するおそれがある。

そこで、 本願発明は、 （ 4 ) 充電コー ドを収納したこ と を確実 に検出 し、 （ 5 ) スタ ン ドが畳まれている場合にのみ走行可能と する走行禁止装置を提案し、 また、 （ 6 ) ブレーキ操作時に、 回 生ブレーキの動作を制御する こ とによ り 、 ブレーキ性能や回生性 能を向上させた回生ブレーキを提案して、 各種制御性能を向上さ せた電気自動車を提供する こ と を目的 （ 4 〜 6 ) と している。

一般に、 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を 備えた電気自動車、 と り わけ電動二輪車は、 従来のオー トバイや スク一タ と同様に、 車体に緩衝装置を介して懸架された走行輪を 備え、 この走行輪は、 モータを駆動源と した動力伝達装置によ り 回転駆動され、 また、 モータはバッテ リ を備えた電気動力装置か ら電力が供給されている。 そ して、 モータから生じるモータ駆動 力は、 従来のよ う に変速装置を介して走行輪に伝達され、 車両を 走行させている。

動力伝達装置は、 モータ と、 このモータ出力を適切な回転 卜ル クに減速して後輪に伝達する変速装置とから構成され、 モータは モータ ケースに収納される と と もに、 同様に変速装置はカバ一 ケースに収納され、 このカバーケースは、 モータケースに固定さ れている。 また、 動力伝達装置は、 モータケース或いはカバ一 ケース の車体に対 して前側に設けられたブラケ ッ ト を、 車体フ レームに設けたブラケッ トに、 ピボッ ト軸を介して装着され、 こ のピボッ ト軸を中心に揺動可能に設けられている。 そ して、 動力 伝達装置の後輪側を、 緩衝シリ ンダを介して車体フ レームに接続 してレ、る。

また、 この電気動力装置は、 車体の中央に固定搭載されたバッ テ リ 電源部、 このバッテ リ 電源部の両側に個別配置されたモータ 駆動回路及び充電器、 車体後部に搭載された電源回路、 並びに制 御回路から構成されている。 そ して、 バッテ リ 電源部からの放電 電流は、 電源回路によ り安定化され、 モータ駆動回路を介してァ クセル操作に応じた電力に調節されて、 走行用モータに供給され る。 このモータ駆動回路の通電制御は、 アクセルに電気的に接続 された制御回路からの指令に基づいて行われている。

このバッテ リ 電源部は、 複数のバッテ リ を直列接続して構成さ れ、 所定の放電電圧が得られるよ う に している。 また、 これらの バッテ リ が放電消耗した場合には、 充電器を用いて、 外部電源か ら充電するよ う に している。 更に、 これらのモータ駆動回路又は 充電器の作動時に伴う発熱は、 バッテ リ電源部に伝達され、 バッ テ リ電源部のバッテ リ を適切に加温し、 バッテ リ を化学的に活性 ィ匕させ、 十分な充放電性能を発揮させるよ う に している。

また、 電源回路によ り安定された電力は、 モータ駆動回路を介 してモータ に供給されている。 そ して、 このモータ駆動回路の チヨ ツバ制御等を用いた通電制御によ り 、 モータ供給電圧を増減 して、 モータ回転速度の制御が行われている。 この通電制御の指 令信号は制御回路から出力 され、 こ の制御回路はア ク セル . グ リ ップに電気的に接続されている。 従って、 運転者のアクセル操 作に応じて制御回路が適切なモータ出力指令値を設定して出力 し、 この指令信号に基づいてモータ駆動回路がモータに供給する実効 電圧を増減させ、 アクセル開度に応じたモータ出力を得るよ う に している。

更に、 このよ うな電動二輪車の後輪付近には、 セ ッ ト時には少 なく と も 2点が接地する メ イ ンスタ ン ドが設けられている。 駐車 する場合は、 このスタ ン ドを接地位置に起立セ ッ ト して、 前輪と 丄 3 スタ ン ドの 3点接地によ り 車体を安定させて保持し、 二輪車を駐 車している。

このよ う な電動二輪車においては、 二輪車と しての簡便性が、 従来の内燃式スクータ と比較して、 車重の大重量化によ り損なわ れている不都合があった。 すなわち、 多数のバッテ リ を搭載して いる こ とに起因 して、 電動二輪車は比較的に大重量であり 、 人力 による取扱いが困難となっている。 このバッテ リ が車体重量に対 して占める割合は、 4 0 %近く とレヽぅ 大きなものである。 例えば 一般的なガソ リ ン式スク一タの車体全体の重量が 6 O K g に対し て、 電動スクータは 1 1 7 K g であ り 、 この内の 4 6 K g がノく ッ テ リ 関連の重さである。

従って、 このよ う に車体重量が増加しているので、 駐車のため に行う 、 人力によるス タ ン ド操作が困難である という不都合が生 じていた。 そこで、 専用のス タ ン ド起立及び収納操作を させる モータ機構や油圧機構を搭載し、 人力負荷を低減させたスタ ン ド 装置が提案されている。 しかし、 このよ う なスタン ド装置は、 構 造的に複雑となるので、 コス トア ップに繋がるこ とや、 この装置 自体によ り 、 更に重量が増加して しまい、 走行性能を低下させて しま う と いう不都合があった。

そこで、 本願発明は、 （ 7 ) スタ ン ド操作の人力負荷を低減さ せるス タ ン ド機構を備えた電気自動車の安全機構を得る こ と を目 的 （ 7 ) と している。

と ころで、 上述したスクータ等の電動二輪車においては、 モー タに加わる振動負荷が大きいので、 モータに十分な剛性強度が必 要と され、 軽量化やコス ト ダウンを図れない不都合があった。 す なわち、 モータを始めとする駆動機構は、 モータケースに設けた ブラケッ トを介して車体に取付けられ、 このブラケッ トのピボッ ト軸を揺動中心に して緩衝動作させているので、 モータは揺動す る支点の下側に配置される こ と にな り 、 いわゆるばね下重量が大 き く なつて緩衝装置に加わる負荷が大き く なる と と もに走行性が 劣り 、 モータ 自体が緩衝動作時の振動を受けやすく なつている： 更に、 フォーク ピボッ ト とモータが車輪前後の軸間距離に加え られるので、 ホイールベースが不必要に長く なつて しまい、 車体 の大きさや旋回半径が増大して取扱いが不便になる という不都合 がある。

本願発明は、 （ 8 ) 緩衝動作時のモータの振動を低減させる と と もに、 走行性を向上させる こ とができ、 ホイールベースを短く する こ との可能な電気自動車の安全機構を得るこ と を目的 （ 8 ) と してレヽる。

また、 従来の電動二輪車は、 バッテ リ 電源部のバッテ リ が、 車 体中央部に収納されており 、 更に、 その両サイ ドに車体フ レーム があるので、 バッテ リ 交換や点検等のメ ンテナンス時には、 上方 向から しかバッテ リ を取外すこ とができず、 バッテ リ 交換時に作 業が煩わしいという不都合があった。

また更に、 バッテ リ 電源部の両側に、 個別にモータ駆動回路及 び充電器を配置しているので、 これらの機器の発熱を用いて、 均 等にバッテ リ 電源部のバッテ リ を加温するこ とができないという 不都合が生じていた。 すなわち、 片側からの加温とな り 、 従って、 不均一の加温のため効率的な駆動回路及び充電器の放熱利用を行 えなかった。

本願発明は、 （ 9 ) バッテ リ 交換が容易に行う こ とができ、 効 率的な駆動回路及び充電器の放熱利用を行う こ との可能な電気自 動車の安全機構を得る こ と を目的 （ 9 ) と している ,:， 発明の開示

本願第 1 請求項に記載した発明は、 走行用モータ と、 このモー タを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

複数のバッテ リ を接続して、 所定のモータ用電圧を出力する組 電池と、

前記 「組電池を構成する個々のバッテ リ 」 に対応して設けられ 又は 「組電池を構成する個別化された各複数のバッテ リ 」 に対応 して設けられたスィ ッチであって、 当該 「組電池を構成する個々 のバッテ リ 」 又は 「組電池を構成する個別化された各複数のバッ テ リ 」 を、 選択的に制御回路群に並列接続する選択スィ ッチと、 前記 「組電池を構成する個々のバッテ リ 」 が保有する電気エネ ルギ一状態又は 「組電池を構成する個別化された各複数のバ ッテ リ J が保有する電気エネルギー状態、 を判別する判別手段と、 前記電気工ネルギ一状態に基づいて、 最大エネルギーを有する 前記 「組電池を構成する個々のバッテ リ 」 又は 「組電池を構成す る個別化された各複数のバッテ リ 」 を選択し、 且つこれに基づい て前記選択スィ ツチの接続動作を行う制御手段と、

を備えた構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 2請求項に記載した発明は、 前記請求項 1 記載の発明に おいて、 前記判別手段が、 各バッテ リ の出力端子電圧又は残存容 量から前記電気エネルギー状態を判別する構成の電気自動車の安 全機構である。

本願第 3請求項に記載した発明は、 前記請求項 1 記載の発明に おいて、 前記判別手段の判別処理又は前記制御手段の選択及び接 続処理が、 所定時間ごとに行われる構成の電気自動車の安全機構 でめる。

本願第 4請求項に記載した発明は、 走行用モータ と、 このモー タを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

前記モータに対し給電ライ ンを介して電力を供給するバッテ リ 電源部と、

前記バッテ リ 電源部の出力電圧の低下を検出する電圧検出手段 と、

前記給電ライ ンに接続及び解除可能な接続手段を介 して直列接 続され、 バッテ リ 電源部の電圧低下を補充する補助電池と、

前記電圧検出手段からの電圧低下信号に基づき、 バッテ リ 電源 部の電圧低下時に、 前記接続手段に接続信号を出力する制御手段 と、

を備えた構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 5請求項に記載した発明は、 走行用モータ と、 このモー タを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

前記モータに対し給電ライ ンを介して電力を供給するバッテ リ 電源部と、

前記給電ライ ンに接続及び解除可能な接続手段を介して直列接 続され、 バッテ リ 電源部の電圧低下を補充する補助電池と、 を備えた構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 6請求項に記載した発明は、 前記請求項 4又は 5記載の 発明において、 バッテ リ電源部及び補助電池には、 専用の残存容 量計が設けられている構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 7請求項に記載した発明は、 走行用モータ と、 このモー タを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

電源を構成する複数のバッテ リ を収容するケース本体と、 この ケース本体を覆う ケースカバーとでケースを構成し、 更に、 前記 ケースカバーは、 前記バッテ リ の各々 を相互に、 も しく は、 予め 接続されたバッテ リ群と他のバッテ リ群と を相互に、 又は、 バッ テ リ の何れかと予め接続されたバッテ リ群と を相互に、 接続する 導通用導体が設けられている構成の電気自動車の安全機構である ' 本願第 8請求項に記載した発明は、 走行用モータ と、 このモ一 タを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、 前記電気自動車に、 外部電源に充電コー ドを接続してバッテ リ に充電する充電器を備え、

前記充電コー ドは、 ケース内に回転可能に設け られたコー ド リ 一ルに卷回されて収納され、

更に、 前記充電コ一 ドの出 し入れによ り オンオフするスィ ツチ を設け、

前記充電コ一 ドの引き出 しに伴う前記スィ ツチのオフ動作によ り 、 電気的にモータの駆動を停止させる構成の電気自動車の安全 機構である。

本願第 9請求項に記載した発明は、 前記請求項 8記載の発明に おいて、 前記スィ ッチを、 ノ ッテ リ からモータへの給電ライ ンに 挿入した構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 1 0請求項に記載した発明は、 前記請求項 8記載の発明 において、 前記スィ ッチを、 モータの制御回路に挿入した構成の 電気自動車の安全機構である。

本願第 1 1 請求項に記載した発明は、 前記請求項 8記載の発明 において、 前記非走行状態において動作するアラーム表示等の知 覚手段を備えた構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 1 2請求項に記載した発明は、 走行用モータ と 、 こ の モータを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

車両の減速時に、 前記モータを一時的に発電機と して用いて、 車両の走行運動エネルギーを電気エネルギーに変換して減速する 回生ブレーキ装置を備え、

前記回生ブレーキ装置は、 車両の減速度を検出する減速度検出 手段と、 ブレーキ作動信号によ り 起動され、 前記検出された車両 減速度に基づき、 最適な回生制動力量を設定するモータ制御回路 と、 を備えた構成の電気 §動車の安全機構である。

本願第 1 3 請求項に記載した発明は、 走行用モータ と 、 こ の モータを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、 車両の減速時に、 前記モータを一時的に発電機と して用いて、 車両の走行運動エネルギーを電気エネルギーに変換して減速する 回生ブレーキ装置を備え、

前記回生ブレーキ装置は、 ア クセルのオン ' オフを検出するァ クセル検出手段と 、 前後のブレーキの作動状態を検出するブレー キ状態検出手段と 、 前記アクセル検出手段からのオフ信号によ り 起動され、 前記ブレーキ状態検出手段によ り検出された前後のブ レーキ配分に基づき、 最適な回生制動力量を設定するモータ制御 回路と、 を備えた構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 1 4請求項に記載した発明は、 前記請求項 1 3記載の発 明において、 前記ブレーキ状態検出手段は、 各ブレーキワイヤー の張力を検出するセンサ、 ブレーキレバ一の反力を検出するセン サ、 ブレーキレバーの回転支軸に設けられた圧電センサ、 前後の サスペンショ ンのス ト ローク を検出するセンサのいずれかである 構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 1 5 請求項に記載した発明は、 走行用モータ と 、 こ の モータを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

車体に回動可能に設けられたメイ ンスタ ン ドと、 バッテ リ を収 納するバッテ リ ケース と を備え、

前記メイ ンス タ ン ドの起立時に前記バッテ リ ケースが車体に対 し位置変更可能に設けられている構成の電気自動車の安全機構で ある。

本願第 1 6請求項に記載した発明は、 前記請求項 1 5記載の発 明において、 前記バ ッテ リ ケースは、 リ ンク を介して前記メ イ ン スタ ン ドに接続される構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 1 7請求項に記載した発明は、 走行用モータ と 、 こ の モータを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

車体に回動可能に設けられたメ イ ンス タ ン ドと 、 前記メ イ ンス タ ン ドょ り も前側の車体に回動可能に設けられた支持アームと、 ノ ッテ リ を収納するノく ッテ リ ケース と を備え、

前記メ イ ンスタ ン ドと前記支持アームは、 これらの回動支点か ら離れた箇所にそれぞれ枢支部を有する と と もに、 前記バッテ リ ケースは、 前記枢支部に軸着される取付け部を有し、

前記メ イ ンス タ ン ドの起立時に前記バ ッテ リ ケースが車体に対 し位置変更可能に設けられている構成の電気自動車の安全機構で ある。

本願第 1 8請求項に記載した発明は、 前記請求項 1 7記載の発 明において、 前記メイ ンスタ ン ド及び前記支持アームの前記枢支 部は、 それぞれの回動支点の上部に設けられており 、 前記メイ ン ス タ ン ドの起立時に前記バッテ リ ケースの重心が車体に対し前後 方向に移動する構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 1 9請求項に記載 した発明は、 走行用モータ と 、 こ の モータを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

後輪駆動機構のピボッ ト軸を車体のメ イ ンフ レームに取付ける と と もに、 前記ピボッ ト軸を、 前記モータのモータ軸と略同軸上 に配置した構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 2 0請求項に記載した発明は、 前記請求項 1 9記載の発 明において、 前記モータのモータ軸で前記ピボッ ト軸を兼用 した 構成の電気自動車の安全機構である。

本願第 2 1 請求項に記載した発明は、 走行用モータ と 、 こ の モータを駆動させる電源装置を備えた電気自動車において、

車体の中央に少なく と も充電器とイ ンバ一タを配置し、 更に前 記充電器とイ ンバ一タの両側にバッテ リ を配置した構成の電気自 動車の安全機構である。 図面の簡単な説明

【図 1 】

本願発明の電気自動車の一例である電動二輪車を示 し、 概略の 全体構成を示す側面図である。

【図 2 】

本願発明の電気自動車の一具体例である電動二輪車に係り 、 図 1 中の b — b矢視断面図でめ 。

【図 3 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係り 、 全体の概略構成を示 す回路プロ ック図である

【図 4 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係り 、 データ収集装置を示 す回路ブロ ック図である

【図 5 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係り 、 バッテ リ電源部の放 電使用中のある時点における、 バッテ リ電源部を構成する各バッ テ リ の使用状態を示すグラフである。

【図 6 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係り 、 全体の概略構成を示 す回路プロ ック図である

【図 7 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係 り 、 バッテ リ 電源部の放 電出力動作を説明するグラフである。

【図 8 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係り 、 全体構成を示す概略 縦断面図である。

【図 9 】

本願発明の電気自動車の安全機構に係り 、 バッテ リ 電源部の点 検又は交換作業時等によ り 、 カバ一を外した状態を示す概略縦断 面図である。

【図 1 0 】

本願発明の電気自動車の走行禁止装置に係 り 、 全体の概略構成 を示す回路プロ ック図である。

【図 1 1 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 充電コー ドを収納するコー ド ケースの概略を示す斜視図である。

【図 1 2】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 コー ドケースの分解図である 【図 1 3 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 充電コー ドを収納した状態を 示すコー ドケースの縦断面図である。

【図 1 4 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 充電コー ドの引き出 し途中の 状態を示すコー ドケースの縦断面図である。

【図 1 5 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 充電コー ドが完全に引き出さ れた状態を示すコー ドケースの縦断面図である。

【図 1 6 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 全体の概略構成を示す回路ブ 口 ック図である。

【図 1 7 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 全体の概略構成を示す回路ブ ロ ック図である。

【図 1 8 】

本願発明の走行禁止装置に係り 、 主要部を示す概略斜視図であ

Ό o

【図 1 9 】

本願発明の回生ブレーキ装置に係る回路プロ ック図である,: 【図 2 0 】

本願発明の回生ブレーキ装置に係る回路ブロ ック図である

【図 2 1 】 本願発明に係る電動二輪車を示す側面図である。

【図 2 2 】

本願発明に係る電動二輪車を示す側面図である。

【図 2 3 】

本願発明に係るバッテ リ及びス タ ン ドを示す斜視図である。

【図 2 4】

本願発明に係る電動二輪車を示す側面図である。

【図 2 5 】

本願発明に係る電動二輪車を示す側面図である。

【図 2 6 】

本願発明に係る電動二輪車を示す側面図である。

【図 2 7 】

本願発明に係る電動二輪車を示し、 図 2 6 の 1 _ 1 断面図であ o

【図 2 8】

一般的なバッテ リ の定電流時の放電特性を示すグラフである。

【図 2 9 】

バッテ リ の放電電流値と放電可能容量との関係を示すグラフで ある。

【図 3 0 】

従来例の電気自動車の走行禁止装置に係り 、 全体の概略構成を 示す回路ブロ ック図である。

【図 3 1 】

従来の充電コ 一 ドを収納する コー ドケース の概略を示す斜視図 である。

【図 3 2 】

従来のコ ー ドケースの分解図である。

【図 3 3】

従来のコ 一 ドケースの縦断面図である。 ム

発明を実施するための最良の形態

以下に、 本願発明の実施の形態を、 図 1 ないし図 9 に示す各具 体例に基づいて説明する。 各具体例においては、 図 1 及び図 2 に 示すよ う に、 電気自動車の一種である電動二輪車 （ス ク一タを含 む） を例に採って説明する。 また、 こ こに説明する電動二輪車の 基本的な構成は、 後述する各図例において、 同一のものが用いら れている。

この電動二輪車 1 は、 従来の内燃式エンジン駆動による二輪車 と同様に、 車体 2 の前後に、 車体メ イ ンフ レーム 3 に懸架された 車輪 4 ， 5 を備え、 車体 2 の略中央に、 運転者が着座するシ一 卜 2 a が設けられている。 また、 前輪 4 はハン ドル 6 によって操舵 され、 後輪 5 は、 エ ンジンではなく 、 走行用の電動モータ 7 に よって回転駆動される。 更に、 ハン ドル 6 の中央部に設けられた 表示パネル 8 には、 走行速度ゃバッテ リ残存容量等を表示する表 示計器や、 搭載機器を操作する各種スィ ッチが設けられ、 表示パ ネル 8 の下方の車体 2 には、 全搭載機器をオンオフする メ イ ン キースィ ツチ 9が設けられている。

前記メ イ ンフ レーム 3 には、 走行用の電力をモータに供給する と と もに、 電気エネルギーを走行用の電動モータ 7 にて機械運動 に変換する電気動力装置 1 0 と、 このモータ出力を適切な トルク 変換して、 効率的に後輪 5 に伝達する動力伝達装置 1 1 とが、 搭 載されている ,:. 尚、 図示を省略したものもあるが、 基本的には、 ノヽン ドノレ 6 に設け られたアクセル ' ダ リ ッ プ 6 a 、 ブレーキ レ バ一 6 b、 そ して、 ブ レーキ機構、 サスペンシ ョ ン等は、 従来の 二輪車と同 じものが用いられている。 また、 これらのアクセル ' グリ ップ 6 a 、 ブレーキ レバー 6 b 、 メ イ ンキ一スィ ッチ 9等の 各種操作スィ ッチは、 電気動力装置 1 0 に電気的に接続されてい 前記電気動力装置 1 0 は、 車体 2 のメ イ ンフ レーム 3 の略中央 低位置に搭載された電源装置 1 2 、 車体 2 の後方に搭載された残 存容量計 1 4 、 安定回路 1 5 、 制御回路 1 6 、 及び、 各搭載機器 に設けられた各種センサとから構成され、 これらの装置及び回路 群の連係動作によって、 走行用モータ 7 に駆動電力の供給が行わ れている。 また、 電源装置 1 2 の両側方には、 充電器 1 7 とモー タ駆動回路 1 8 が配置されている。 更に、 この充電器 1 7及び モータ駆動回路 1 8直下の車体 2側には、 大型の放熱板 1 7 a が 設けられており 、 この放熱板 1 7 a によ り 、 各回路 1 7 , 1 8が 動作する際に生じる発熱量を大気中に放出して、 十分な放熱処理 を行えるよ う に してレ、る。

前記電源装置 1 2 は、 フ レーム 3 に固定されたバ ッテ リ 電源部 1 3 を備えて構成されている。 このバッテ リ 電源部 1 3 は、 複数 のノく ッテ リ 1 3 a， 1 3 b , 1 3 c , 1 3 d …を電力の伝達ロ ス を防ぐケーブルを用いて直列に接続されており 、 モータ用の 4 8 Vのよ う に所定の出力電圧が得られるよ う にしている。 そ して、 この電源装置 1 2からの電力は、 安定回路 1 6 によ り安定され、 各種搭載機器に供給される。

また、 モータ駆動用のモータ駆動回路 1 8 は、 主と して、 高速 スイ ッチング素子である M O S — F E T回路によ り構成されてい る。 そ して、 この F E T回路のスイ ッチング動作によるチヨ ツバ 制御によ り 、 走行用モータ 7 に供給される実効電圧を増減させて、 モータ出力を制御している。 また、 前記スイ ッチング制御は、 ァ クセル開度等に応じた制御回路 1 6 からの制御指令に基づいて、 行われてレ、る。

前記制御回路 1 6 は、 アクセル ' グリ ップ 6 a や搭載機器に配 置されたセンサからの信号が入力され、 モータ駆動回路 1 8や表 示パネル 8 に指令及び動作状態信号を出力するマイ ク 口 コ ン ピュータから構成されている.:. 前記マイ ク ロ コ ンピュータは、 各 入力信号をデジタル変換する A Z D変換器、 I Z Oポー ト 、 C P U、 メ モ リ 等を備え、 アクセル ' グリ ップ 6 a 操作によるァクセ ル開度や各種センサからの検出信号に基づき、 メモ リ に格納され たプロ グラムに準じて処理し、 モータ駆動回路 1 8 に、 デューテ ィ設定信号等の適切な動作指令を出力するよ う に設けられている , 更に、 前記動力伝達装置 1 1 は、 変速装置 1 9 を備えて構成さ れ、 前記走行用モータ 7 の出力を、 変速装置 1 9 によ り適切な ト ルク に変換して、 効率的に後輪 5 に伝達している。

従って、 運転者がメイ ンキースィ ッチ 9 をオン操作する と、 電 気動力装置 1 0が作動状態とな り 、 電源装置 1 2から各搭載機器 に電力が供給され、 電動二輪車 1 が発進可能となる。 次に、 運転 者がアクセル · ダリ ップ 6 a を操作する と、 これに応じて制御回 路 1 6がモータ駆動回路 1 8 に適切な制御指令を出力する。 この 制御指令に基づき、 モータ駆動回路 1 8が、 走行用モータ 7 に供 給される駆動電力を増減して、 走行用モータ 7 の出力を調整する _c そ して、 このモータ出力を動力伝達装置の変速装置 1 9 によ り 、 適切な トルクに変換して後輪 5 に伝達し、 電動二輪車 1 が運転者 の所望する速度で前進走行する。

以下に、 本願発明に係る電気自動車の安全機構の詳細を図示の 具体例に基づいて説明する。 尚、 本願発明の説明の便宜上、 各図 面には、 公知技術に適用 した本願発明を発明ごとに記載している ,:, 本例の安全機構は、 図 3 ないし図 5 に示すよ う に、 複数のバッ テ リ を接続した組電池によ り構成されたバッテ リ 電源部において、 放電使用中のある時点における、 個々のバッテ リ 又は個別化され た各複数のバッテ リ に残る電気的なエネルギー量を判別し、 残量 の大きなバッテ リ を別回路の電力供給用に用いる こ とによ り 、 各 バッテ リ の放電使用を均一化し、 バッテ リ 電源部全体と して効率 的に使用する こ とができ るよ う にしたものである。

すなわち、 本例の安全機構を備えた電源装置 2 1 は、 図 3 に示 すよ う な回路によ り構成され、 複数のバッテ リ 1 3 a , 1 3 b， 1 3 c ， 1 3 dが、 直列に接続されて構成されたバッテ リ 電源部 1 3 と 、 これらのバッテ リ 1 3 a 〜 l 3 d相互の接続ライ ンに並 列接続され、 所定時間ごとに、 各バ ッテ リ 1 3 a 〜 1 3 d の端子 電圧の中から最大容量を判別するデータ収集装置 2 3 と、 この最 大容量に基づいて選択したバッテ リ 1 3 a 〜 l 3 d を制御用安定 回路 2 4 に並列的に接続する、 同様に並列接続された ト ラ ンジス タ ' スイ ッチング素子を用いた選択スィ ッチ群 2 5 a 〜 2 5 h と この選択スィ ツチ群 2 5 a 〜 2 5 h を接続制御するスィ ツチ駆動 回路 2 6 とから構成されている。

また、 このデータ収集装置 2 3 は、 図 4 に示すよ う に、 入力さ れた各バッテ リ 1 3 a 〜 l 3 d の端子電圧を順次、 選択的に切換 えて出力するアナロ グ · マルチプレクサ 2 7 と、 この選択した端 子電圧をデジタル信号に変換する A Z D変換器 2 8 と、 この端子 電圧に応じたデジタル信号に基づき、 内蔵プロ グラムに準じて処 理判定して、 所定の制御指令をスィ ッチ駆動回路 2 6 に出力する マイ ク ロ · コンピュータ 2 9 とから構成されている。

前記アナロ グ ' マルチプレクサ 2 7 は、 複数の入力端子が、 各 バッテ リ 1 3 a 〜 l 3 dの出力端子に並列接続され、 単一の出力 端子が、 後段の A Z D変換器 2 8 に接続され、 各バッテ リ 1 3 a 〜 1 3 dから入力された出力電圧を、 択一的に切換えて出力でき るよ う に している。 すなわち、 このマルチプレクサ 2 7 は、 切換 え動作制御用の信号線がマイ ク ロ · コ ンピュータ 2 9 に接続され、 このマイ ク ロ · コ ンピュータ 2 9が内蔵プロ グラムに準じて出力 する切換え信号に基づき、 各バッテ リ 1 3 a 〜 l 3 d の端子電圧 を時間的に順次、 択一的に切換えて、 後段の A / D変換器 2 8 に 出力する。

また、 この A Z D変換器 2 8 は、 入力された端子電圧をその高 低に応じた値を持つデジタル信号に変換して、 後段のマイ ク ロ · コンピュータ 2 9 に出力 している。

更に、 このマイ ク ロ · コンピュータ 2 9 は、 各バッテ リ 1 3 a 〜 1 3 dのデジタル化された端子電圧値をメモ リ に格納して、 内 蔵プロ グラムに準じて処理し、 各バッテ リ 1 3 a 〜 l 3 d に残存 する電気的なエネルギー量を推定し、 これらの残量を比較照合し て、 最大の残存容量を持つバッテ リ をバッテ リ 1 3 a 〜 l 3 dの 中から判断する。 そ して、 このマイ ク ロ ' コンピュータ 2 9 は、 この最大容量のバッテ リ （バッテ リ 1 3 a 〜 l 3 d のいずれ力 ） を制御用安定回路 2 4 に並列的に接続するために、 スィ ッチ駆動 回路 2 6 に所定の動作指令を出力する。 すなわち、 このスィ ッチ 駆動回路 2 6 によ り 、 このバッテ リ 1 3 a 〜 1 3 d の う ちの最大 容量のバッテ リ の両端と、 制御用安定回路 2 4 との間に位置する 選択スィ ツチ 2 5 a 〜 2 5 hが接続動作し、 選択されたバッテ リ が制御用安定回路 2 4 に並列的に接続されて、 制御回路 1 6 等に 電流を供給する。

尚、 この処理で、 複数のバッテ リ の容量が同一とみなされた場 合には、 適宜、 選択するよ う に設定されている。

また、 マイ ク ロ · コ ンピュータに用いられている各バッテ リ の 残存容量を推定するプロ グラムは、 一般的な残存容量計の各種方 法の中から適宜選択して用いる こ とができる。 すなわち、 端子電 圧の降下率から判別する方法や、 端子電圧と電流と を掛合わせた 消費電力を積算追跡して判別する方法、 端子電圧と電流から内部 抵抗を算定し、 この内部抵抗の増加率から推定する方法等のいず れから選択した り 、 またこれらを組合せて使用 して もよい。

負荷開放時の端子電圧が残存容量に応じて変化する こ と を利用 した開路電圧検出方式を用いる場合は、 負荷が開放される機会に 各バッテ リ の電圧を検出し、 その う ちの最も電圧の高いバッテ リ を選択する よ う にする。

また、 長時間に 1つて放電が持続される場合は、 積算方式或い は内部抵抗検出方式が有利である。 図示を省略したが、 これらの 場合も、 バッテ リ からの出力電流を検出する電流センサを用いて ( 1 ) バッテ リ の電流と各バッテ リ の端子電圧とから、 各バ ッテ リ よ り 出力される電力を積算した積算電力値、 或いは （ 2 ) 内部 抵抗値から、 各バッテ リ の残存容量を計算し、 最も残存容量の多 ぃバッテ リ を選択する ものである。

更に、 個々のバッテ リ の残存容量を合計した容量値と、 バッテ リ電源部の電圧出力から推定した残存容量値と を、 比較照合して バッテ リ電源部の残存容量値の推定精度を向上させるよ う に して もよレ、。

次に、 このよ う な電気自動車の電源装置 2 1 の動作を説明する _; 図 5に示すよ う に、 放電使用中のある時点において、 各バ ッテ リ 1 3 a 〜 l 3 dが出力する端子電圧、 各残存容量にバラツキが 生じた場合には、 データ収集装置 2 3 によ り 、 最も残存容量が大 きなバッテ リ 、 例えば、 バッテ リ 1 3 c が選択される。

次に、 図 3 において、 この選択されたバ ッテ リ 1 3 c のプラ ス · マイナス側両端に位置する選択スィ ツチ 2 5 d及び 2 5 g が オン動作して、 このバ ッテ リ 1 3 c が制御用安定回路 2 4 に並列 接続され、 このバッテ リ 1 3 c カゝら 1 2 Vの電力が制御回路 1 6 等に直接供給される。 そ して、 この状態は、 バッテ リ の容量が他 のバッテ リ の容量よ り も大きい場合に継続され、 小さ く なつた場 合は、 他のバッテ リ に切換わる。 従って、 残存容量の大きなバッ テ リ を制御回路用の電源に併用 し、 所定時間ごとに、 各バッテ リ の容量チヱ ッ ク を実行して、 併用するバッテ リ を切換えているの で、 各バ ッテ リ の残存容量が不均一 と なる こ と を回避でき 、 各 バッテ リ の均一的な放電使用が可能となる。

尚、 このよ う な各バッテ リ の容量チェ ッ クを行う時間間隔は、 任意に設定してよ く 、 バッテ リ の制御用バッテ リ への併用切換え が頻繁に生起しないよ う に、 例えば、 5分間隔のよ う に、 比較的 長く するこ と もでき る。 また、 チェ ック間隔を短く する一方で切 換え動作間隔を長く するよ う に してもよ く 、 適宜、 組合せる こ と もできる。 更に、 図示の例では個々のバッテ リ の残存容量状況を 判別して行ったが、 個々のバッテ リ のほかに、 ある程度一ま と ま り した一群のバッテ リ 、 すなわち個別化された各複数のバッテ リ を基準に して、 その残存容量状況を判別して行う よ う に してもよ レヽ

また、 負荷開放時の端子電圧を検出する場合は、 モータ、 補機

(へ ッ ドライ ト 、 タ ーンラ ンプ、 ホーン、 エアー コ ンディ シ ョ ナー、 ラジオ等） 負荷が開放されている と きに容量チェ ッ ク を行 うが、 例えばアクセル信号と補機スィ ッチと を連係させて、 いず れも O F Fのたびに各バッテ リ の端子電圧を検出 した り 、 当該電 気自動車が停止する ごとに検出及び切換え動作を行う と よい。

積算方式或いは内部抵抗方式の場合は、 例えば電流或いは電力 積算の間隔が、 0 . 5秒のと きには各複数のバッテ リ の選択を 1 周期 0 . 5秒と して行い、 接続処理は適当な時間間隔で行えばよ い。

以上説明 したよ う に、 本例の電気自動車の安全機構によれば、 「組電池を構成する個々のバ ッテ リ 」 又は 「組電池を構成する個 別化された各複数のバッテ リ 」 の残存容量状況を判別 し、 容量の 大きなものを別回路の電力供給用に用いる よ う に したので、 各 バッテ リ の残存容量のバラツキを減少して平均的に使用する こ と ができ、 バッテ リ 電源部全体と して、 各バッテ リ を ト一タル した 電力エネルギーを効率的に使用する こ とができる。 すなわち、 特 定のバ ッテ リ のみが、 過放電されるこ と を防止し、 一回の充電当 たり の利用可能な容量が増大できる。 また、 各バッテ リ の放電状 態を均一化できるので、 充電終了時には、 均等な充電状態にする こ とができる。 更に、 特定のバッテ リ に片寄った充放電的な負担 を防止できるので、 バッテ リ と しての繰返し充放電回数を増加す るこ とができる。 これらの結果、 電源装置と しての安全性能を向 上できるので、 電気自動車と しての走行可能距離の増大を図る 二 とができ、 総合的な安全性能を向上する こ とができ る。

尚、 本例においては、 電気自動車に用いたものを説明 したが、 これに限られず、 可搬性のあるポータブル機器や電動玩具等のよ う に、 バッテ リ 電源部と して組電池を用いる電気機器に広く 適用 するこ とができる。

次に、 本願発明の他の実施の形態を、 図 6及び図 7 に示す具体 例に基づいて説明する。

本例の安全機構は、 バッテ リ 電源部の出力電圧状況を判別し、 所定の電圧値以下に低下した場合には、 別途に設けた補助電池を このバッテ リ 電源部の給電ライ ンに、 直列接続する こ とによ り 、 バッテ リ 電源部の出力電圧状況を通常電圧に復帰させ、 バッテ リ 全体と して効率的に使用するこ とができるよ う に したものである すなわち、 本例の電源装置 1 3 1 は、 図 6 に示すよ う に、 バッ テ リ 電源部 1 3 からモータ駆動回路 1 8 を介 してモータ 7 に接続 された給電ライ ン 1 3 2 に、 補助電池 1 3 3 を直列接続する電圧 補充回路を追加して構成されている。 この電源装置 1 3 1 は、 複 数のバッテ リ カゝら構成されたバッテ リ 電源部 1 3 と、 このバッテ リ電源部 1 3 の給電ライ ン 1 3 2 に、 スィ ッチ回路 1 3 4 を介し て接続され、 この給電ライ ン 1 3 2 に直列接続される補助電池 1 3 3 と、 このスィ ッチ回路 1 3 4 よ り モータ側の給電ライ ン 1 3 2 に並列接続され、 バッテ リ電源部 1 3 の出力電圧が所定値以下 の場合に、 スィ ッチ回路 1 3 4 に接続動作させる指令を出力する 電圧計 1 3 5 と カゝら構成される。 また、 この電圧計 1 3 5 よ り モータ 7側の給電ライ ン 1 3 2 には、 バッテ リ 電源部 1 3及び補 助電池 1 3 3からの電流供給を遮断する入力切換えスィ ツチ 1 3 6 と、 外部電源に接続される外部接続プラグ 1 3 7 とが配設され ている。 更に、 バッテ リ 電源部 1 3及び補助電池 1 3 3 には、 そ れぞれ専用の残存容量計 1 4， 1 3 8 が設けられている。

前記補助電池 1 3 3 は、 少なく と もバッテ リ 電源部 1 3 と同 じ 充電特性を持ち、 容量的には、 バッテ リ 電源部 1 3 よ り も小さい ものが用いられている。 また、 補助電池 1 3 3 の出力電圧は、 特 に、 使用時におけるバ ッテ リ 電源部 1 3 の電圧降下分を補う電圧 値を持つものに限られず、 これよ り低いものを、 昇圧回路を介し て接続するよ う に構成してもよい。

前記電圧計 1 3 5 は、 給電ライ ン 1 3 2 に並列接続され、 この 給電ライ ン 1 3 2 に通電されるバッテ リ 電源部 1 3からの出力電 圧が、 所定の電圧値に低下したと きに、 スィ ッチ回路 1 3 4 に接 続信号を出力するよ う に設定されている。

前記スィ ッチ回路 1 3 4は、 ト ラ ンジスタ · スィ ッチ素子が用 いられ、 この素子を接続動作させる入力端子は、 電圧計 1 3 5 の 出力端子に接続されている。 また、 スィ ッチ回路 1 3 4 の初期状 態においては、 バッテ リ電源部 1 3からモータ駆動回路 1 8 に給 電ライ ン 1 3 2 を介して通電供給し、 この給電ライ ン 1 3 2 に補 助電池 1 3 3 を未接続状態に しておく。 そ して、 電圧計 1 3 5か らの接続信号に基づき、 この補助電池 1 3 3 を、 給電ライ ン 1 3 2に直列に接続動作するよ う に設けられている。

従って、 車両走行等に起因 してバッテ リ 電源部 1 3 の電圧出力 が、 所定値に低下 した場合は、 これを電圧計 1 3 5が検出 し、 ス イ ッチ回路 1 3 4 に接続信号を出力する。 次いで、 このスィ ッチ 回路 1 3 4 の接続動作によ り 、 バッテ リ 電源部 1 3からの給電ラ イ ン 1 3 2 に、 補助電池 1 3 3が直列に接続され、 この補助電池 1 3 3の電圧によ りバッテ リ 電源部 1 3からの出力電圧の低下が 補われる。

と ころで、 バッテ リ 電源部 1 3 の放電特性は、 通常、 図 7 中に 実線によ り示される放電カーブを描く が、 本例のよ う に構成した 場合は、 このバッテ リ 電源部 1 3 の出力電圧が所定の電圧値以下 になったと きには、 この補助電池 1 3 3 をバッテ リ 電源部 1 3 に 直列接続し追加補助して、 全体の放電特性が破線によ り示される 放電カーブとなるので、 バッテ リ 電源部と しての出力を維持でき る と と もに、 バッテ リ 全体を効率的に使用する こ とができ る。

尚、 補助電池 1 3 3の出力を可変に して、 バッテ リ 電源部 1 3 の放電末期の電圧低下を補い、 常に電源装置と しての出力電圧を 一定にするよ う にしてもよい。 すなわち、 例えば、 給電ライ ン 1 3 2 と補助電池 1 3 3 との間に、 補助電池 1 3 3用の昇圧回路を 設け、 この昇圧回路をバッテ リ電源部 1 3 の電圧に応じて、 制御 する よ う に構成する こ と もできる。

また、 各バッテ リ 電源部 1 3及び補助電池 1 3 3 に設けられた 専用の残存容量計は、 表示スケールが、 それぞれの、 容量に応じ て設定されている。 すなわち、 バッテ リ電源部 1 3 は、 比較的に 大容量なので、 残存容量計の精度はある程度以上は望めないこ と が知られている。 他方、 このバッテ リ電源部 1 3 に比べる と、 補 助電池 1 3 3 の容量は小さ く て、 当該補助電池 1 3 3 の絶対的な 残存容量を厳密に規定できるので、 この補助電池 1 3 3 における 非常に細かいスケールサイズの残存容量を、 高精度に把握する こ とができる。 従って、 ノく ッテ リ 電源部 1 3 と補助電池 1 3 3 の容 量が、 例えば、 1 ： 1 0の場合は、 各残存容量計のスケールは、 1 ： 1 1 0 に設定されている。 このよ う に して、 補助電池 1 3 3 を含んだバッテ リ 全体と して、 最終的に残っている残存容量を、 細かなスケールで推定する こ とができ るので、 全体の残存容量の 推定精度を向上させる こ とができる。

更に、 給電ライ ン 1 3 2上に入力切換えスィ ッチ 1 3 6 と、 外 部接続プラグ 1 3 7 とが配設されているので、 バッテ リ 電源部 1 3及び補助電池 1 3 3 を消耗した り 、 何らかの理由によ りバッテ リ を放電使用できなく なった場合にも、 容易に対処できる。 すな わち、 入力切換えスィ ッチ 1 3 6 のオフ操作によ り 、 バッテ リ 電 源部 1 3及び補助電池 1 3 3からの給電ライ ン 1 3 2 を電気的に 遮断し、 次に、 外部接続プラグ 1 3 7 を、 このプラ グ 1 3 7 に対 応した接続端子が設けられた外部電源に接続する こ と によ り 、 充 電可能な場所まで自走させるこ とが可能となる。 また、 この外部 電源は、 予備的に搭載されているバッテ リ でも、 他の車両に通常 に搭載されているバッテ リ でもよ く 、 後者の場合には、 両車両を 伴走して移動させるこ とができる。

また、 前述した構成、 すなわち、 バッテ リ電源部 1 3 の電圧出 力が所定値に低下した場合に電圧計 1 3 5が検出し、 スィ ッチ回 路 1 3 4 に接続信号を出力 し、 これによ りバッテ リ 電源部 1 3か らの給電ライ ン 1 3 2 に補助電池 1 3 3が接続される構成のほか に、 電圧計を用いずに、 よ り簡易に構成する こ と もできる。 この 場合は、 バッテ リ 電源部 1 3 の電圧出力を、 例えば、 表示パネル 8上のバッテ リ残存容量値で把握して、 手動によ り 回路スィ ッチ 1 3 4 を操作し、 補助電池 1 3 3 を給電ライ ン 1 3 2 に直列接続 する。 このよ う に構成する こ とによ り 、 前例同様、 補助電池 1 3 3 の電圧によ り バッテ リ電源部 1 3 からの出力電圧の低下が補わ れる こ とになり 、 また、 前記の電圧計 1 3 5 を用いる場合よ り も 事前に任意に補助電池に切換えるこ とができ、 その結果、 バッテ リ電源部のパワーが急激に低下する以前に切換える こ とができる ので、 全体と してのバッテ リ のパワーの温存を図るこ とができる 尚、 手動によ る切換え方式の場合は、 究極的には、 補助電池を バッテ リ 電源部と同様の容量を有する ものと して、 これらを並列 に設置する よ う に して もよい:

以上説明 したよ う に、 本例の安全機構によれば、 補助電池を直 列接続し、 或いは、 並列に配置して切換える こ とによ り 、 バッテ リ電源部の電圧出力の低下を減少させ、 バッテ リ電源部の放電末 期の電圧低下を補って出力を一定にする こ とができ、 バッテ リ 全 体と して効率的な使用が可能になる と と もに、 電源部と しての出 力を一定にできるので、 車両走行性能及び安全性能の向上を図る こ とができる

また、 補助電池の使用時には、 バ ッテ リ 電源部よ り も容量が小 さ く 表示スケールが小さ く 設定された補助電池の残存容量計から 最終的に残っている残存容量を推定するこ とができ、 これによ り 残存容量の推定精度が向上して、 運転者は残り の走行可能距離等 を正確に把握するこ とができる。

更に、 バッテ リ電源部ノ補助電池を消耗した場合には、 切換え スィ ッチによ り給電ライ ンの接続をカ ッ トする と と もに、 外部接 続プラグで外部電源に接続する こ とによ り 、 自力走行が可能とな る。 例えば、 この外部電源と して、 バッテ リ 容量が十分な同種の 車両を用いれば、 伴走が容易に行える。 また、 予め車両の外部に 用意しておいた予備のバッテ リ 等を、 この外部接続プラ グを介し て接続する こ と もでき る等、 柔軟な対処が可能となる。

また更に、 低温環境の発進時に、 低温によ り バッテ リ電源部の 放電出力性能が低下した場合にも、 本願発明の安全機構によれば. この電圧低下を補充するこ とができ、 車両の走行性能を維持する こ とができ る。 すなわち、 低温時の車両発進後に各種機器の動作 熱によ りバッテ リ 電源部が加温されて通常の出力状態に復帰する までの、 出力電圧低下を防止する こ とができ る。

尚、 停電時に、 ある装置に確実に一定電圧を供給する停電補償 装置にも、 この安全機構の電源装置を用いる こ とができ る。

更に、 本願発明の他の実施の形態を、 図 8及び図 9 に示す具体 例に基づいて説明する。

本例の安全機構は、 バッテ リ 電源部と しての組電池を、 人体に 無害な程度の電圧に接続されたバッテ リ にブロ ック化し、 これら のバ ッテ リ を、 導通導体を設けたカバー装着によってケーブルレ スに接続するこ とによ り 、 感電を確実に防止 して、 十分な安全性 を確保できるよ う に したものである。 すなわち、 本例の電源装置 1 4 1 は、 図 8及び図 9 に示すよ う に、 予め人体に無害な程度の電圧、 例えば、 2 4 Vのよ う な直流 電圧となる よ う に、 複数のバソテ リ を接続して構成されたブロ ッ クイ匕ノく ッテ リ 1 3 A〜 1 3 C と、 これらのブロ ックィヒバッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cを、 所定状態に固定収納する搭載ケース 1 4 2 と、 このブロ ック化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cの各端子位置に応じて設 けられた導通導体 1 4 3 を備えたケースカバ一 1 4 4 とから構成 されている。 そ して、 搭載ケース 1 4 2 にブロ ック化ノく ッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cを収納し、 ケースカバー 1 4 4 をセ ッ 卜する こ とに よって、 導通導体 1 4 3 を介してブロ ック化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cが互いに直列に接続されてバッテ リ 電源部 1 3 を構成する と と もに、 このバッテ リ電源部 1 3 の端子が、 車両本体側のモータ 駆動回路 1 8 を介して走行用モータ 7 に接続される。

このブロ ッ ク化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cは、 予め人体に悪影響 が無い程度の電圧となるよ う に、 ケ一ブル 1 4 5 によ り接続され た一組のバッテ リ 1 3 a ， 1 3 b …によ り構成されている。

前記搭載ケース 1 4 2 は、 上方に開口 を有し、 内部スペース形 状が、 搭載する複数のバッテ リ 1 3 a 〜 l 3 f の形状に応じて、 直方体形状に形成され、 バッテ リ 1 3 a 〜 1 3 f を所定位置に収 納して固定でき るよ う にしている。

また、 このカバ一 1 4 4 は、 少なく と も、 搭載ケース 1 4 2の 上方開口を閉塞する面積を有する平板状に形成され、 電気的な絶 緣材料を用いて形成されている。 このカバー 1 4 4のブロ ッ ク化 ノ ッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cに面した下面には、 ケース 1 4 2 に収納 された状態のブロ ック化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 C及びモータ駆動 回路 1 8 の各接続端子に対応した導通導体 1 4 3が設けられてい る。 この導通導体 1 4 3 は、 素材と して銅を用い、 板厚が大きな 長板状に形成され、 通電時の電力ロスを減少できる よ う に してい る。 従って、 カバ一 1 4 4 の装着時には、 ケース 1 4 2 に収納搭 載されるブロ ックィ匕ノく ッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cを、 互いにケーブル レスに所定に接続する一方、 カバー 1 4 4 の取外し時には、 互い の接続が解除される。

従って、 このよ う に構成したこ とによ り 、 ケース 1 4 2内にブ ロ ック化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cを収納し、 最後にカバ一 1 4 4 を装着固定する と、 導通導体 1 4 3 を介して、 ブロ ック化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 C同士が直列に接続されてバッテ リ電源部 1 3 に なる と同時に、 このバッテ リ 電源部 1 3 の両端が、 モータ駆動回 路 1 8 に接続された端子に接続されるので、 このバッテ リ 電源部 1 3 から、 例えば 7 2 Vのよ う な比較的に高い電圧を、 モータ駆 動回路 1 8 を介してモータ 7 に供給する こ とができる。

また、 図 9に示すよ う に、 個々のバッテ リ の状態チェ ックや交 换等の作業時に、 カバー 1 4 4 を取り外したと きにはこれらのブ ロ ッ ク化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 C同士の接続が解除され、 そ して . 単体のブロ ック化バッテ リ 1 3 A〜 1 3 Cの電圧は、 予め人体に 悪影響が無い程度の電圧に設定されているので、 確実な感電防止 を図る こ とができ る。

以上説明 したよ う に、 本例の安全機構によれば、 複数のバッテ リ を接続したブロ ック化バッテ リ を、 カバ一に設けた導通導体に よ り接続しているので、 バッテ リ の状態チェ ックや交換等の作業 時の感電防止を確実に図る こ とができる。 また、 消耗したバッテ リ 電源部を交換する場合には、 カバ一の取り 外しのみで済み、 個々のブロ ック化バッテ リ の積下ろ しに伴う接続ケーブルの取付 けノ取外し等が不要とな り 、 交換作業が容易化される。

尚、 上述した各具体例は、 互いに排除しあ う ものではなく 、 適 宜任意に組合せて単一の電気自動車に適用する こ とができる もの であり 、 これによ り安全機構と しての性能を高めて、 電気自動車 の総合性能を向上させる こ とができ る ものである。

次に、 本願発明の他の実施の形態を、 図 1 0ない し図 2 0 に示 ^ ? す各具体例に基づいて説明する。

電気自動車は、 前述したよ う に、 バッテ リ 電源部からの電源供 給によ りモータを駆動して走行し、 バ ッテ リ の残存容量が少なく なる と、 充電器を用いて、 外部電源から充電する。 バッテ リ に充 電する場合は、 図 1 0 に示すよ う に、 メイ ンキ一スィ ッチ 9 をォ フに し、 充電器 1 7 に付属 している充電コー ド 1 2 1 のプラグ 1 2 2 を、 コ ンセン ト に差し込む。 する と、 充電器 1 7 で所定の直 流充電電圧に変換された電力が、 バッテ リ 1 3 に供給される。

本願発明に係る電気自動車の走行禁止装置は、 充電コ一 ドを卷 回させてケース内に収納するコー ドリ ールを、 螺旋溝状の軸に軸 支し、 そのコー ド展開及び収納による回転に伴い、 コ一 ドリ ール が軸方向に往復移動するよ う に設ける と と もに、 この リ ールの初 期位置からの移動に伴い、 オフ動作する接点スィ ッチを設け、 こ の接点スィ ツチを電気的にバッテリ からモータへの給電ライ ン上 の充電経路よ り モータ側に直列接続して構成されている。 従って、 充電コー ド引き出し時には、 このコー ドの引き出 しに伴い、 リ ー ルが回転し、 初期位置から移動して、 接点スィ ッチがオフ される ので、 バ ッテ リ からの給電ライ ンが遮断され、 バ ッテ リ からモー タを含めた各種回路に駆動電流が供給されなく な り 、 車両の走行 が禁止される。 他方、 コー ド収納完了時には、 このコー ドの収納 に伴い、 リ ールが逆回転し、 初期位置に復帰移動 して、 接点ス イ ッチがオンされるので、 バッテ リ からの給電ライ ンが接続され、 バッテ リ からモータを含めた各種回路に駆動電流が供給され、 車 両の走行が可能となる。

すなわち、 図 1 0 に示すよ う に、 第 1 具体例に係る走行禁止装 置 1 2 0 は、 バッテ リ 1 3から各種回路及びモータ 7 に電力供給 した り充電コ一 ド 1 2 1 を介して外部電源に接続される充電器 1 7からバッテ リ 1 3 に充電電流が流れる電力系に、 充電コー ド 1 2 1 の引き出 し Ζ収納状態に連動 した接点スィ ッチ 1 2 3 を追加 して構成されている。 この電力系の回路は、 主と して、 バッテ リ

1 3からモータ駆動回路 1 8 を介してモータ 7へと接続された給 電ライ ンに、 家庭用又は商用電源等の外部電源をバッテ リ 1 3充 電用電圧に変換する充電器 1 7 と、 この充電器 1 7の接続箇所よ り モータ側に直列接続されたメ イ ンスィ ッチ 9 とが接続されて構 成されている。 そ して、 走行禁止装置 1 2 0は、 このよ う な電力 系の給電ライ ンの充電器 1 7の接続箇所と 、 メ イ ンスィ ッチ 9の 接続箇所の間に、 接点スィ ッチ 1 2 3を直列に接続して構成され ている。

また、 この接点スィ ッチ 1 2 3は、 後述するよ う に、 充電コ一 ド 1 2 1 を卷回して収納するコー ドケース 3 1 に配設され、 充電 コー ド 1 2 1 力 Sコー ドケース 3 1 力 ら引 き出される と 、 接点ス イ ッチ 1 2 3がオフ されるよ う に形成されている。

従って、 充電コー ド 1 2 1 の引き出 しに伴い、 接点スィ ッチ 1 2 3がオフされる と、 この後段に接続されているモータ駆動回路 1 8等を含めた各種回路には、 バッテ リ 1 3から駆動電流が供給 されず、 この状態下においては、 メ イ ンスィ ッチ 9をオン動作さ せても、 電動二輪車 1 は走行を禁止される こ とになる。

尚、 1 2 4は、 給電ライ ンに並列接続された D Cノ D C コ ン バ―タであ り 、 この D CZD Cコ ンノくータ 1 2 4によって、 バ ッ テ リ 電圧を各種回路用電圧に変換して供給している。 すなわち、 この D CZD Cコ ンバータ 1 2 4は、 モータ制御回路 1 2 5に接 続され、 モータ用のバッテ リ 電力をモータ制御回路用の電圧に変 換して供給している。 また、 このモータ制御回路 1 2 5は、 ァ ク セル信号等が入力された走行制御回路 （図示を省略） に接続され この走行制御回路からの走行指令信号に基づいて、 モータ駆動回 路に走行 回生モー ドのモータ制御信号を出力 している。

すなわち、 図 1 1 ないし図 1 3に示すよ う に、 接点スィ ッチ 1 2 3が配設されているコ 一 ドケース 3 1 は、 ケー ス本体 3 2 と 力 バ一ケース 3 3 と によ り構成され、 このコー ドケース 3 1 内に、 充電コー ド 1 2 1 を卷回 したコ一 ドリ ール 3 4 を回転可能に軸支 して収納している。 また、 引き出された充電コー ド 1 2 1 を、 自 動的にコー ド リ ール 3 4 に卷回 して収納する収納機構と 、 充電 コー ド 1 2 1 を引き出 した状態に保持する口 ック機構が備えられ ている。

ケース本体 3 2の中心には、 所定径の中心軸 3 2 a がー体に形 成され、 この中心軸 3 2 a に、 略円板状に形成されたコー ドリ ー ノレ 3 4が、 回転可能に軸支されている。 また、 このケース本体 3 2 は、 円板状に形成され、 その外周に側壁を有する と と もに、 こ の側壁には、 充電コー ド 1 2 1 を通過させる開口部 3 2 b が設け られている。 更に、 このコ一 ドリ ール 3 4 には、 充電コー ド 1 2 1 が卷回され、 充電コー ド 1 2 1 をコー ドケース 3 1 内に、 コ ン パク トに収納できるよ う に設けられている。

すなわち、 この充電コー ド 1 2 1 は、 2芯を有する所定長さの コー ドが用いられ、 基端は、 コー ドリ ール 3 4側に固定され、 先 端には、 家庭用電源のコンセン トに差し込み接続する所定形状の プラグ 1 2 2が設けられている。 また、 この充電コー ド 1 2 1 の 基端には、 導通素材を用いて形成され、 カバ一ケース 3 3方向に 突出された回転接触片 1 2 1 a ， 1 2 1 a が設けられる と と もに . カバーケース 3 3 の内面には、 これらの回転接触片 1 2 1 a ， 1 2 1 a に対応して、 導通素材を用いて異なる径の リ ング状に形成 された 2つの固定接触部 3 3 a ， 3 3 a が設けられている。 そ し て、 各充電コー ド 1 2 1 の回転接触片 1 2 1 a は、 対応 した力 バ一ケース側の固定接触部 3 3 a に、 コ一 ドリ ール 3 4 の回転状 態に拘らず、 摺動接触するよ う に設けられている。 また、 それぞ れの固定接触部 3 3 a ， 3 3 a は、 カバーケース 3 3外部に突出 する接続端子 3 3 b ， 3 3 b (図 1 1 参照） に接続され、 各端子 3 3 b ， 3 3 b は、 充電器 1 7 に接続される。 従って、 充電コー ド 1 2 1 は、 その収納又は引き出 し状態に拘らず、 常に、 コー ド ケース 3 1 の外部接続端子 3 3 b , 3 3 b に電気的に導通するよ う に設けられてレヽる。

また、 充電コー ド 1 2 1 を自動的に収納する収納機構は、 コィ ルバネ 3 5 を用いて、 充電コー ド 1 2 1 が引き出された場合には コー ドリ ール 3 4 を復帰方向に回転付勢するよ う に している。 こ のコイルパネ 3 5 は、 弾性変形可能な素材が用られた板パネを、 間隙を持たせた螺旋状にして形成され、 内周側の一端が、 ケース 本体 3 2側に固定される と と もに、 外周側の一端が、 コー ドリ ー ル 3 4側に固定されている。 従って、 充電時等に、 充電コー ド 1 2 1 をコー ドケース 3 1 から引き出 した場合には、 充電コー ド 1 2 1 を卷回させたコー ドリール 3 4がー方向に回転し、 コイルバ ネ 3 5が弾性変形しながら卷かれるため、 このコイルパネ 3 5 に は、 コー ドリ ール 3 4 を収納方向に回転付勢するエネルギーが蓄 えられる。 そ して、 充電コー ド 1 2 1 を必要量引出すと、 コイル ノく ネ 3 5 によ り 、 この充電コ ー ド 1 2 1 力 S コ ー ド リ ール 3 4 に卷 戻される。

更に、 充電コー ド 1 2 1 を引き出 した状態に保持するロ ック機 構は、 ケース本体 3 2 に、 中心から斜め外方に向けて形成された 掛止溝部 3 2 c と、 この掛止溝部 3 2 c に対応して、 コ 一 ド リ 一 ノレ 3 4に設けられたつめ部 （図示を省略） とから構成されているく このコー ドリ ール 3 4 のつめ部は、 略長板状に形成され、 基端が 掛止溝部 3 2 c に対して外周側に軸支され、 径方向に揺動可能に 設けられる と と もに、 先端が内方向に向く よ う に、 パネ等によ り 所定に付勢されている。 従って、 引き出 した充電コー ド 1 2 1 を . 比較的にゆつ く り と戻すと、 このケース本体 3 2 の掛止溝部 3 2 c に、 コー ドリ ール 3 4のつめが引っ掛かるので、 充電コー ド 1 2 1 は、 引き出されたままロ ック される。 そ して、 このよ う な状 態の充電コー ド 1 2 1 を、 一旦、 更に引き出して、 ケース本体 3 2の掛止溝部 3 2 c と、 コ一 ドリ ール 3 4のつめ部の係合を解除 し、 次に、 充電コー ド 1 2 1 を手放して、 急激に戻すと、 コイル パネ 3 5 によ り 自動的に卷戻され、 充電コー ド 1 2 1 が所定に ケース内に収納される。 すなわち、 この卷戻し中には、 遠心力に よって、 つめ部の先端が、 外方向に開く ので、 掛止溝部 3 2 c に つめが係合するこ とがない。

そ して、 コー ドが所定に収納された場合に、 接続状態となる接 点スィ ッチ 1 2 3 を構成する機構は、 充電コー ド 1 2 1 を引き出 す 収納するコー ドリ ール 3 4 の回転動作によ り 、 コー ドリ ール 3 4 を軸方向に移動可能に設ける と と もに、 この動作に連係して 接離する接点スィ ツチ 1 2 3 を設けて構成されている。

すなわち、 このケース本体 3 2 の中心に設けられた中心軸 3 2 a の外周には、 右回り に雄ねじ溝が形成されている。 また、 この コ一 ドリ ール 3 4 の中心軸孔 3 4 a には、 ケース本体 3 2 の中心 軸 3 2 a に対応して、 同様な右回 り に雌ねじ溝が形成されている 従って、 充電コー ド 1 2 1 を引き出すと 、 この充電コー ド 1 2 1 を卷回 しているコ一 ドリ ール 3 4が、 順方向に回転し、 初期位置 から移動するよ う に形成されている。 また、 引き出した状態から 充電コー ド 1 2 1 を収納する場合は、 コー ドリール 3 4が逆方向 に回転し、 コー ドリ ール 3 4に充電コー ド 1 2 1 が卷回されて収 納され、 この逆回転によ り 、 コー ドリ ール 3 4 は、 初期位置に復 帰するよ う になってレ、る。

そ して、 接点スィ ッチ 1 2 3 は、 カバ一ケース 3 3側に設けら れた固定接点部 3 7 と、 コー ドリ ール 3 4側に設けられた可動接 点部 3 8 とから構成され、 充電コー ド 1 2 1 が収納されて、 コー ドリ ール 3 4が初期位置状態にもたら された場合には、 固定接点 部 3 7 に可動接点部 3 8が接触し、 接点スィ ツチ 1 2 3が接続状 態となる。 他方、 コー ドが引き出された場合には、 コ一 ドリ ール 3 4が初期位置状態から離れ、 これに伴い、 固定接点部 3 7から 可動接点部 3 8が離れ、 接点スィ ッチ 1 2 3 が非接続状態となる よ う に設けられている。

前記固定接点部 3 7 は、 導通素材を用いて、 異なる径の リ ング 状に形成された 2つの固定接点部 3 7 ， 3 7 によ り構成され、 互 いに径方向に所定間隔を設けて離されている。 また、 それぞれの 固定接点部 3 7 ， 3 7 は、 カバ一ケース 3 3外部に突出 した接続 端子 3 7 a ， 3 7 a に接続され、 これらの端子 3 7 a ， 3 7 a は 上述した給電ライ ンに直列接続されている。

また、 可動接点部 3 8 は、 同様に導通素材を用いて平板状に形 成され、 前記固定接点部 3 7 ， 3 7 に対応した径方向の距離に、 コ 一 ドリ ール 3 4 の周上に等間隔に設けられた 3つの接点部で構 成され、 コー ドリ ール 3 4が初期位置の場合には、 リ ング状の固 定接点部 3 7 , 3 7 に、 確実に接触する よ う に形成されている。

従って、 固定接点部 3 7 に、 可動接点部 3 8が接触する と、 す なわち、 充電コー ド 1 2 1 がコー ドケース 3 1 に収納される と、 接点スィ ッ チ 1 2 3 が導通状態と なる。 そ こ で、 メ イ ンキ一ス イ ッチ 9 をオンにする と 、 給電ライ ンが接続状態とな り 、 ノく ッテ リ 1 3からモータ 回路群に駆動電流が供給され、 車両が走行可 能となる。

次に、 このよ う な電気自動車の走行禁止装置 1 2 0の動作を説 明する。

図 1 3 に示すよ う に、 充電コー ド 1 2 1 がコー ドケース 3 1 内 に収納された初期状態から、 図 1 4 に示すよ う に、 充電コー ド 1 2 1 を少 しでも引き出 した り 、 図 1 5 に示すよ う に、 充電コー ド 1 2 1 が完全に引き出すと、 この充電コー ド 1 2 1 の引き出 しに 伴い、 コー ドリ ール 3 4が回転し初期位置から移動して、 接点ス イ ッチ 1 2 3がオフ される。 従って、 たとえメ イ ンキースィ ッチ 9 をオンに して も、 この接点スィ ッチ 1 2 3 のオフ動作によって、 ノく ッテ リ 1 3 からの給電ライ ンが遮断され、 ノく ッテ リ 1 3 を、 モータ 7 を含めた各種回路に駆動電流が供給できず、 車両の走行 が禁止される。

他方、 充電コー ド 1 2 1 を所定に収納して、 図 1 3 に示すよ う な初期状態に復帰する と、 このコー ド収納に伴い、 コ一 ドリ ール 3 4が逆回転し、 初期位置に復帰移動して、 接点スィ ッチ 1 2 3 がオンされる。 従って、 メイ ンキースィ ッチ 9 をオンにする と、 ノ ッテ リ 1 3からの給電ライ ンが接続され、 バ ッテ リ 1 3 をモ一 タ 7 を含めた各種回路に駆動電流が供給され、 車両が走行可能と なる。

尚、 このよ う に充電コー ドが所定に収納されていない場合には 未収納状態を示す信号を得るこ とができるので、 この信号を用い て、 表示パネルに警告表示等を行って、 運転者に注意を喚起し、 よ り安全性を高めるよ う に してもよい。

また、 充電コー ドの引き出しと、 車両が停止している こ と を判 別して、 この場合にのみ、 走行を禁止させる、 つま り 車両の発進 を防止させるよ う な回路に構成しても良い。 この場合には、 車両 の走行中に、 何等かの理由で、 充電コー ドが収納位置から外れた 場合にも、 車両が走行不能となるこ と を防止する こ とができる

更に、 本例においては、 充電コー ドを卷回させたコ一 ド リ ール 自体の軸方向の移動によ り 、 接点スィ ッチをオン オフにスイ ツ チ動作させているが、 これとは逆に、 コー ドリ ールの軸方向位置 を固定し、 軸の方を移動可能に構成し、 この軸の移動に対応して , 動作する接点スィ ツチを設けてもよい。

以上説明 したよ う に、 本例の電気自動車の走行禁止装置によれ ば、 充電コー ドを卷回させてケース内に収納するコー ドリ ールを、 螺旋溝状の軸に軸支し、 そのコー ドの引き出 し及び収納による回 転に伴い、 軸方向に往復移動する よ う に設ける と と もに、 こ の リ ールの初期位置からの移動に伴い、 オフ動作する接点スィ ッチ 1 2 3 を設け、 この接点スィ ツチを電気的にバッテ リ からモータ への給電ライン上の充電経路よ り モータ側に直列接続して構成す る こ とによ り 、 充電中か否かに拘らず、 充電コー ドをケース内に 収納しないと、 車両が走行可能にならないので、 十分な安全性を 確実に確保する こ とができる。 すなわち、 走行禁止状態は外部電 源からの電力供給状態に依存していないので、 外部電源が停電し た り 、 充電コー ドが断線しても、 走行を確実に禁止する こ とがで さる。

また、 本例においては、 充電コー ドに関して電気自動車に用い たものを説明 したが、 これに限られず、 充電可能なバッテ リ を用 い、 充電コー ドを引き出したまま動作させるのに適しない、 或い は望ま しく ない電気機器一般に広く適用するこ とができる もので のる。

次に、 本願発明の電気自動車の走行禁止装置を、 図 1 6 に示す 具体例に基づいて説明する。

本例の電気自動車の走行禁止装置は、 上述した接点スィ ッチが, その断面積形状の制約によ り 比較的弱電流に しか用いる こ とがで きない場合に対応したものである。 すなわち、 この接点スィ ッチ の代わり に、 モータや各種回路等の駆動用電流を用いるこ とがで きる リ レースィ ッチを、 給電ライ ン上の同一箇所に設ける と と も に、 このリ レースィ ッチを、 同様な接点スィ ッチによ り断続操作 するよ う に して構成されている。 伹し、 この第 2具体例の場合、 充電コー ドが収納されている と きに接点スィ ッチがオフ、 充電 コー ドが未収納のと きに接点スィ ッチがオン、 となるよ う に設け られている。 従って、 充電コー ドを収納 した場合には、 この リ レースイ ッチが接続動作する こ とによ り 、 通常の各種動作が可能 になるが、 この接続動作に動作電流が不要な リ レースィ ツチを用 いる こ とによ り 、 通常の走行可能な状態下には、 供給ライ ン接続 動作用にバッテ リ 電流を消費しないよ う に している。

図 1 6 において、 本例の走行禁止装置 1 2 0 は、 バッテ リ 1 3 からモータ駆動回路 1 8を介してモータ 7へと接続された給電ラ イ ンに、 並列接続された家庭用電圧をバッテ リ 充電用電圧に変換 する充電器 1 7 と、 この充電器 1 7の接続箇所よ り モータ 7側に 並列接続された D C/D Cコ ンバータ 4 1 と、 この D C/D Cコ ンバータ 4 1 力 ら給電接続される と と もに、 該 D C Z D Cコ ン バータ 4 1 の接続箇所よ りモータ 7側に直列接続された リ レース イ ッチ 4 2 と、 この リ レ一スィ ッチ 4 2 と D CZD Cコンバータ 4 1 との接続ライ ン上に配設された、 上述したコー ドケース 3 1 の接点スィ ツチ 1 2 3 とから構成されている。

この リ レースィ ッチ 4 2は、 スィ ッチ駆動用の電流が供給され ない場合には、 接続動作し、 駆動電流が供給された場合には、 接 続が解除されライ ンを遮断動作する リ レ一スィ ッチ 4 2が用いら れている。

従って、 充電コー ド 1 2 1 の引き出しに伴い、 コー ドケース 3 1 の接点スィ ッチ 1 2 3がオンされる と、 リ レースィ ッチ 4 2に 駆動電流が供給されるので、 給電ライ ン上に設けられた リ レース イ ッチ 4 2が遮断動作し、 この状態下においては、 メイ ンスイ ツ チ 9をオン動作させても、 バッテ リ 1 3からモータ 7、 及びモ一 タ駆動回路 1 8やモータ制御回路 1 2 5を含めた各種回路に駆動 電流が供給されこ とがなく なり 、 電動二輪車 1 は走行が禁止され るこ とになる。

以上説明 したよ う に、 本例の走行禁止装置によれば、 接点ス イ ッチの代わり に、 モータや各種回路等の駆動用電流を用いる こ とができる リ レ一スィ ッチを、 前記第 1 具体例の接点スィ ッチを 設けた給電ライ ン上の同一箇所に設ける と と もに、 このリ レース イ ッチを、 同様な接点スィ ッチによ り断続操作するよ う に構成し たこ とによ り 、 接点スィ ッチの小型簡素化が図れ、 しかも、 よ り 強電力の電力供給系にも対応する こ とができる。

また、 この リ レースィ ッチを、 その接続動作に動作電流が不要 なものを用いるこ とによ り 、 通常の走行可能な状態下には、 供給 ライ ン接続動作用にバッテ リ 電流を消費せずにすむので、 バ ッテ リ の使用効率を向上するこ とができる。

次に、 本願発明の電気自動車の走行禁止装置を、 図 1 7 に示す 第 3具体例に基づいて説明する。

本例の電気自動車の走行禁止装置は、 モータ給電ライ ンを直接 的に遮断するのではなく 、 回路機能的にモータの動作を禁止する もの、 つま りモータ給電を制御する制御回路からのモータ出力指 令を抑制するこ とによ り 、 又は、 モータ駆動回路の動作を停止す るこ とによ り 、 モータの動作を禁止するものである。

図 1 7 に示すよ う に、 本例の走行禁止装置 1 2 0 は、 前記接点 スィ ッチ 1 2 3 のオフ に よ り 、 例えば電圧チ ヨ ツ バのデュー ティー比が 0 %になるよ う に、 モータ制御回路 1 2 5がモータ駆 動回路 1 8 を制御し、 モータの回転を禁止するものである。

従って、 充電コー ド 1 2 1 の引き出しに伴い、 接点スィ ッチ 1 2 3がオフされる と、 この後段に接続されているモータ駆動回路 1 8 を制御してモータの回転を禁止するものであり 、 この状態下 においては、 メイ ンスィ ッチ 9 をオン動作させても、 電動二輪車 1 は走行が禁止される こ とになる。

更に、 本願発明の電気自動車の走行禁止装置を図 1 8 に示す具 体例に基づいて説明する。 尚、 本例の電気自動車の走行禁止装置 において、 その全体の回路構成は、 前記具体例と同様に構成され ているので、 回路構成の説明を省略するこ と にする。

図 1 8 において、 この走行禁止装置は、 充電コー ド 1 2 1 が収 納されている場合には、 充電コー ド 1 2 1 の先端に設けられたァ ラグ 1 2 2が、 コー ドケース 3 1 に対して、 常に所定位置を占め るこ と を利用 したものである。

すなわち、 コー ドケース 3 1 の開口部 3 2 b の近傍には、 コ一 ド収納状態のプラグ 1 2 2 に対応して、 プッ シュ式のスィ ッチ 4 6 が設けられている。 このスィ ッチ 4 6 は、 ケース外部に突出す るよ う に付勢されたスィ ッチ操作子 4 6 a と、 ケース内部に収納 された接点端子 （図示を省略） とから構成されている。 また、 こ のスィ ッチは、 スィ ッチ操作子 4 6 a が突出 している場合には、 オン状態となって、 ライ ンを接続する一方、 スィ ッチ操作子 4 6 a がケース方向に押された場合には、 オフ状態とな り 、 ライ ン接 続を解除してライ ンを遮断するよ う に設けられている。

従って、 充電コー ド 1 2 1 をコー ドケース 3 1 から引き出すと スィ ツチ 4 6 のスィ ツチ操作子 4 6 a がケース外方に突出 して、 スィ ッチ 4 6 がオン接続状態とな り 、 この D C Z D C コ ンバータ から リ レースィ ッチに駆動電流が供給される。 この結果、 この リ レースイ ッチが遮断動作して、 給電ライ ンの接続を遮断するので 充電中か否に拘らず、 充電コー ド 1 2 1 が引き出されている場合 には、 車両の走行を確実に防止するこ とができる。

他方、 充電コー ド 1 2 1 を収納する と、 充電コー ド 1 2 1 先端 に設けられているプラグ 1 2 2によ り 、 スィ ツチ操作子 4 6 a が 押圧され、 スィ ッチ 4 6がオフ状態となるので、 リ レースィ ッチ に駆動電流が供給されなく なり 、 リ レースィ ツチが遮断動作を解 除して、 給電ライ ンが接続され、 車両が走行可能となる。

尚、 ケースの開口部の近傍に、 非接触式のホール素子等を用い た近接センサを設け、 このセンサによ り 、 プラグがケースの開口 部付近に到達したこ と を、 充電コー ド 1 2 1 の収納状態を判別す るよ う に しても良い。 この場合には、 非接触式センサを用いてい るので、 スィ ッチ式を用いた場合の接触不良等に基づく 故障や動 作不良を回避するこ とができる と と もに、 耐久性を向上するこ と ができる。

以上説明 したよ う に、 本例の走行禁止装置によれば、 前記具体 例と同様な効果を奏するのみならず、 簡素なプッシュ式スィ ッチ をケース開口部の近傍に設ければよいので、 コス ト ダウンや信頼 性の向上を図る こ とができ る。

尚、 本例の非走行状態において、 走行禁止信号によ り動作する アラーム表示等の知覚手段を備える と、 当該状態が容易に判別で きる こ とになる。

次に、 本願発明に係る電気自動車の回生ブレーキ装置を図 1 9 に示す具体例に基づいて説明する。

本例の電気自動車の回生ブレーキ装置は、 機械的なブレーキに よる車両の減速度を検出 し、 この減速度に対して、 最適な回生制 動力を得るよ う にブレーキ動作する走行用モータを制御したもの である。 また、 本例の回生ブレーキ装置においては、 走行速度を 常時計測し、 この速度変化を演算して車両の减速度を決定してい

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すなわち、 図 1 9 に示すよ う に、 本例の回生ブレーキ装置は、 走行輪 （前輪 4又は後輪 5 ) を車体に対して回転可能に軸支する 車軸の回転速度を検出するエンコーダ 5 2 と、 この検出 した回転 速度の変化から、 運転者がブレーキ操作したと きの車両減速度を 演算する演算部 5 3 と、 この演算部 5 3 によ り演算された減速度 に基づき、 モータ 7 による回生ブレーキモ一 ドの動作指令をモ一 タ駆動回路 1 8 に出力するモータ制御回路 1 2 5 とから構成され ている。

前記エンコーダ 5 2は、 一般的な非接触式の回転速度センサが 用いられている。 非接触式の回転速度センサと して、 例えば、 図 示を省略したフォ トイ ンタラプタ方式の回転速度センサが用いら れる。 これは、 車軸に固定され、 放射状に所定の間隔でス リ ッ ト が設けられた検出円板と、 この円板の両側に、 円板に対しては非 接触に、 間隔を設けて対向配置された発光ダイオー ドとフォ ト ト ランジスタ とから構成され、 これらの両者間を通過する円板のス リ ッ トに応じてパルス状の信号が出力されるよ う にしている。 す なわち、 車軸の回転に同行回転する検出円板のス リ ッ トを通過し て、 発光ダイオー ドからの発光が、 フォ ト ト ラ ンジス タに到達す る と、 フォ ト ト ランジスタから検出信号が出力される。 従って、 車輪の回転に伴って回転する検出円板のス リ ッ 卜が、 ダイォー ド 及び ト ラ ンジス タ間を通過する と検出信号が出力され、 このェン コーダ 5 2 の後段に接続されている演算部 5 3に、 この車輪の回 転速度を表わすパルス状波形信号が入力される。

前記演算部 5 3は、 主に一般的な論理回路素子等を用いて構成 された回路を備え、 エンコーダ 5 2から入力された車輪の回転速 度を表わすパルス信号を、 回路的に演算処理して、 車両の減速度 が得られるよ う に している。 従って、 ブレーキ操作時には、 この 演算部 5 3 によ り 、 リ アルタイ ムで車両の减速度を演算し、 この 演算した減速度を、 後段に接続されているモータ制御回路 1 2 5 に出力するよ う に設けられている。

前記モータ制御回路 1 2 5は、 演算部 5 3 と同様に、 主に一般 的な論理回路素子等を用いて構成された回路を備え、 予め用意さ れた内部処理によ り 、 外部から入力された信号を処理して、 モ一 タ駆動回路 1 8 に動作信号を出力するよ う に している。 すなわち、 このモータ制御回路 1 2 5 は、 通常走行時には、 制御回路からの モータ出力指令信号が入力される一方、 ブレーキ動作時には、 ブ レーキ作動信号と、 車両減速度が入力される。

そ して、 通常の車両走行時には、 運転者のアクセル操作に応じ て、 制御回路から出力されるモータ出力指令に基づき、 モータ駆 動回路 1 8 に駆動信号を出力している。 他方、 回生ブレーキ動作 時には、 モータ駆動回路 1 8 に、 内部処理によ り設定された所定 の回生動作指令信号を出力するよ う に している。

すなわち、 モータ制御回路 1 2 5 の回生動作モー ドは、 ブ レー キ動作信号によ り 起動され、 この回生動作モー ド時の回生制動量 は、 演算した減速度に基づき、 最適な値に設定している。 この回 生制動量は、 前輪に設けられた機械式のブレーキ力と、 後輪に設 けられた回生ブレーキ力との比率が最適となるよ う に、 設定され ている。

尚、 一般の車両においては、 制動力の動作効率は、 その車両の 重心による影響が支配的なこ とが知られている。 つま り 、 二輪車 の場合は、 前輪及ぴ後輪に掛かる車体荷重によ り 、 ブレーキ効率 が変化するが、 各輪のブレーキが分担する制動力の割合は、 理想 的には前輪及び後輪で 7 ： 3 に設定するのが望ま しいと言われて いる。 しかし、 例えば、 電動スクーターの場合、 構造重量の大き な割合を占めるバッテ リ が、 車体中央付近に しか搭載できないの で、 車体前後方向の重心バラ ンスを良好に確保する こ とが困難で ある。

そこで、 本例においては、 このブレーキ動作時に、 実際の車両 重心を加味しながら、 全体のブレーキバラ ンスが、 理想的な 7 ： 3 になるよ う に、 コン ト ロールしてレ、る。 すなわち、 従来におい て回生制動力はほぼ一定値であったのに対して、 本例では、 減速 度に応じて増減される と と もに、 常に、 理想的な 7 ： 3 のブレー キバランスを維持するよ う にしている。 従って、 車両の絶対的な ブレーキ力、 前輪と後輪を合計した制動力という よ り も、 総合的 なバラ ンスを含めた、 回生制動力値が設定される こ とになる。 こ の結果、 よ り簡単に、 車両と しての最適な総合制動力を、 確保す るこ とができる。

そ して、 ブレーキ動作時には、 このよ う に設定された回生制動 力値が、 モータ駆動回路 1 8 に出力されている。

このモータ駆動回路 1 8 は、 上述したよ う に、 主に M O S — F E T回路によ り構成され、 モータ制御回路 1 2 5からの指令に基 づいて、 回路の動作が制御されている。 すなわち、 この M O S — F E T素子の高速スイ ッチング動作によ り 、 通常走行時には、 走 行用モータ 7 に供給するバッテ リ 電力を通電制御して、 モータ出 力を制御している。 他方、 回生ブレーキ動作時には、 走行用モータ 7 をバッテ リ 1 3 に接続する と と もに、 設定された回生制動力に基づき、 発電機 と して動作中の走行用モータ 7が発生する電力を制御して、 回生 制動力を増減している。 また、 回生モー ド時に、 走行用モータか ら生成される比較的低電圧な発電電圧を、 モータ駆動回路 1 8 を 用いて、 少なく と もその時点におけるバッテ リ放電電圧よ り も、 高電圧に昇圧して、 バッテ リ に充電している。 例えば、 実際に 1 8ボル ト位の発電電圧が得られる とする と、 この発生電力を 4 8 V位に昇圧して、 バッテ リ 充電を行っている。

次に、 このよ う に構成されている回生ブレーキ装置の動作を説 明する。

車両の走行中に、 運転者が機械式ブレーキを操作する と、 この 機械式ブレーキによる速度変化をエンコーダ 5 2によ り検出し、 検出した速度変化から演算部 5 3 による演算によ り 車両の减速度 が決定される。

次いで、 モータ制御回路 1 2 5 にブレーキ作動信号が入力され， この信号に基づき、 回生ブレーキモー ドが開始される。 すなわち、 算定された減速度に応じて、 回生ブレーキ量が適切に設定され、 モータ駆動回路 1 8 に出力 され、 モータ駆動回路 1 8 によ り 、 モータによる回生制動力が調整される。

また、 この場合に運転者が、 ブレーキ力が不足している と判断 して、 よ り ブレーキ操作量を増大させる と、 この操作に応じて減 速度が増大 し、 再び、 この減速度に応 じて、 可能な限り 回生ブ レーキ量が増加する。 従って、 緊急時には、 十分なブレーキ力を 確実に確保する こ とができる。

更に、 ブレーキ動作中に、 何らかの理由で機械式ブレーキが不 調または故障した場合にも、 回生ブレーキ量を増大するよ う に制 御 して、 安全性を高める よ う に制御 して も よい。 すなわち、 ブ レーキ操作量が変化しないにも拘らず、 減速度が急激に減少した 場合には、 回生ブレーキ量を増大させて、 以前の減速度になるよ う に制御するこ と もできる。

尚、 発電生成した回生電力が、 バッテ リ に充電可能な電力量を 越えた場合には、 こ の余剰となった回生電力を他の回路手段や モータ駆動回路 1 8 によ り 、 消費する よ う に構成して、 常に、 バッテ リ の充電可能容量に拘り なく 、 最適な回生ブレーキ力が得 られるよ う にしてもよレ、。

また、 車両が旋回している と き等のよ う に、 車体が側方に傾斜 している場合や、 下り坂等のよ う に車体が前方に傾斜している場 合に、 これらの状態を検出する傾斜センサ等を設け、 これらの傾 斜角度を演算するデータに追加して、 それぞれに応じた最適な回 生ブレーキ量を再設定するよ う に してもよい。 これらの場合に、 前輪のみブレーキ操作したと きにも、 後輪の回生ブレーキ量を增 大させる こ とができるので、 前輪のロ ックによる車両の転倒を防 止でき、 減速時の車体安定性を向上させて、 十分な安全性を確保 する こ とができる。

更に、 ブレーキ操作量が同一で減速度が変化しない場合には、 機械式ブレーキの制動力を軽減させて、 回生ブレーキの制動力を 増加させて、 回生ブレーキの動作機会を増大させてもよい。

更にまた、 ブレーキの操作時点での、 車両の走行速度に応じて、 回生ブレーキ力を可変に制御して、 機械式ブレーキと回生ブレー キとのブレーキ配分を最適に設定するよ う に構成してもよい。 す なわち、 原理的に回生ブレーキは、 車両が高速時には、 利きやす いが、 低速時には、 利きにく いので、 ブレーキ時点での車両速度 域に応じた、 回生制動力を設定してもよい。

以上説明 したよ う に、 本例の回生ブレーキ装置によれば、 ブ レーキ制動時には、 機械式ブレーキを単独に操作した場合にも、 回生ブレーキが自動的に動作するので、 全体と してのブレーキ操 作に必要な運転者の操作力が軽減される。 また、 このよ う に機械式ブレーキを常に回生ブレーキが補助す るこ とになるので、 機械式ブレーキの負担が軽減され、 下り 坂等 において連続的なブ レーキ動作が行われる場合にも、 機械式ブ レーキが異常加熱し、 ブレーキと して作動不能となる危険性を防 止するこ とができ、 安全性やブレーキ装置と しての信頼性を向上 するこ とができる。

更に、 前輪のみブレーキ操作した場合にも、 この前輪ブレーキ による減速度を検出 して、 後輪の回生ブレーキが作動するので、 前後輪によるブレーキ配分を最適化する こ とでき、 車両と しての 最適な総合制動力を確保するこ とが可能となる。 例えば、 不慣れ な運転者が、 前輪のみブレーキ操作しても、 これに連動して後輪 もブレーキ動作するので、 熟練した運転者と同様な安全なブレー キ操作が行われ、 また、 この後輪による回生ブレーキ量は、 前輪 ブレーキとバラ ンスさせた最適な値に設定されるので、 安定して 減速させる こ とができ、 減速時の走行安定性を十分に確保する こ とができる。

また更に、 回生制動量がブレーキ状況に応じて増大されるので、 回生ブレーキによるバッテ リ充電量が増大するこ とになり 、 車両 の走行可能距離を延伸する こ とが可能となる。

更に、 本願発明に係る電気自動車の回生ブレーキ装置を図 2 0 に示す具体例に基づいて説明する。

本例の電気自動車の回生ブレーキ装置は、 前記第 2 B発明の第 1 具体例と同様に、 機械的なブレーキによる車両の減速度を検出 し、 この減速度に対して、 最適な回生制動力を得るよ う したもの である。 また、 前記第 1 具体例とは異なり 、 車両の減速度を、 計 測した速度変化から演算によ り決定するのではなく 、 加速度セン サから直接的に得るよ う に したものである。

すなわち、 図 2 0 に示すよ う に、 本例の回生ブレーキ装置は、 車体の適宜箇所に配設され車两の速度を検出する加速度センサ 5 6 と、 この検出した車両の減速度信号を増幅する増幅器 5 7 と、 この増幅器 5 7 によ り増幅された減速度に基づき、 モータによる 回生ブレーキモー ドの動作指令をモータ駆動回路 1 8 に出力する モータ制御回路 1 2 5 とから構成されている。

前記加速度センサ 5 6 は、 一般的な少なく と も 1 方向の加減速 度を検出できる加速度センサが用いられ、 車体の適宜箇所に、 そ の検出方向を車両の前後方向に向けて、 配設されている。 従って この加速度センサ 5 6 によ り 、 ブレーキ動作時等には、 車両の前 後方向の加減速度を検出し、 後段に接続されている増幅器 5 7 に 検出した减速度を出力するよ う に している。

この増幅器 5 7 は、 一般的なアンプ機能を有する素子回路によ り構成され、 减速度信号を所定値に増幅し、 後段に接続されてい るモータ制御回路 1 2 5 に、 増幅した減速度を出力するよ う にし ている。

尚、 加速度センサ自体に増幅機能が備えられている場合には、 増幅器を省略する こ とができ、 よ り 回路構成を簡素化するこ と も できる。

このよ う に構成された回生ブレーキ装置は、 前記第 1 具体例と 同様に、 機械式ブレーキによる減速度に応 じて、 最適な回生ブ レーキが設定される。

以上説明 したよ う に、 本例の回生ブレーキ装置によれば、 前記 具体例と同様な効果を奏するのみならず、 加速度センサを用いて ブレーキ時の車両減速度を直接的に決定しているので、 よ り 一層 の検出精度の向上が図れ、 最適な回生ブレーキ制御によ り 、 総合 的なブレーキ性能を向上する こ とができる。

また、 前記具体例と異なり 、 回路的に簡素なものとなるので、 コス トダウンや信頼性を向上する こ とができる。

更に、 本願発明に係る電気自動車の回生ブレーキ装置の他の具 体例を説明する。 本例の電気自動車の回生ブレーキ装置は、 車両の減速時に、 前 記モータを一時的に発電機と して用いて、 車両の走行運動エネル ギ一を電気エネルギーに変換して減速する回生ブレーキ装置を備 える ものであって、 前記回生ブレーキ装置は、 アクセルのオン ' オフを検出するアクセル検出手段と 、 前後のブ レーキの作動状態 を検出するブレーキ状態検出手段と、 前記アクセル検出手段から のオフ信号によ り起動され、 前記ブレーキ状態検出手段によ り検 出された前後のブレーキ配分に基づき、 最適な回生制動力量を設 定するモータ制御回路と、 を備えたものである。

前記ブレーキ状態検出手段は、 各ブ レーキワイヤーの張力を検 出するセンサ、 ブ レーキレバーの反力を検出するセンサ、 ブ レー キ レバーの回転支軸に設け られた圧電センサ、 前後のサスペン ショ ンのス ト ローク を検出するセンサのいずれかが用いられる。

この例の場合も、 アクセルオフ時にブレーキ状態を検出して、 最適な回生制動力量が設定されるので、 よ り 一層の検出精度の向 上が図られて、 最適な回生ブレーキ制御によ り 、 総合的なブ レー キ性能を向上する こ とができ る。

尚、 上述した各本願発明の具体例は、 互いに排除しあ う もので はなく 、 任意に組合せて単一の電気自動車に適用する こ とができ 電気自動車の総合性能を向上させる こ とができる ものである。

次に、 本願発明の他の実施の形態を、 図 2 1 ないし図 2 3 に示 す具体例に基づいて説明する。 本例において、 電気自動車たる電 動二輪車はス ク一タを例に採って説明する。

図において、 モータ 7 、 無段階変速装置 1 1 8 、 動力伝達装置 1 1 9及び後輪 5 は、 緩衝スプリ ング 2 1 0 を介して車体 2 のメ ィ ンフ レーム 3 に取付けられている。

2 1 1 は、 車体 2 に回動可能に設けられたメ イ ンス タ ン ドで、 このメ イ ンス タ ン ド 2 1 1 は、 図 2 1 及び図 2 3 において、 く の 字状を呈している メ イ ンス タ ン ド 2 1 1 の略中央部に、 車体 2 に回動可能に取付けられる回動支点 2 1 2 を設けており 、 この回 動支点 2 1 2の上部のアーム 2 1 3 の先端に枢支部 2 1 4が形成 され、 また、 回動支点 2 1 2の下部のアーム 2 1 5 の下端はスタ ン ド接地部 2 1 6 を構成している。

前記メイ ンスタン ド 2 1 1 よ り も前側の車体 2 には、 支持ァー ム 2 1 7が回動可能に設けられている。 この支持アーム 2 1 7 は 本例では下端に、 車体 2 に回動可能に取付けられる回動支点 2 1 8 を設けており 、 この回動支点 2 1 8 の上部のアーム先端には枢 支部 2 1 9が形成されている。

2 2 1 は、 ノ ッテ リ 2 2 0 を収納するノく ッテ リ ケースで、 この ノく ッテ リ ケース 2 2 1 は、 前記各枢支部 2 1 4 ， 2 1 9 に軸着さ れる取付け部 2 2 2 ， 2 2 3 を有してレヽる。 図中、 Gは、 ノ ッテ リ 2 2 0 を収納したと きのバッテ リ ケース 2 2 1 の重心を示 して いる。

上述のよ う に構成される本例では、 ノく ッテ リ ケース 2 2 1 は、 回動可能に設けられているメイ ンス タ ン ド 2 1 1 及び支持アーム 2 1 7 の先端 （上端） に回動可能に設けられているので、 メイ ン スタン ド 2 1 1 の起立時に当該バッテ リ ケース 2 2 1 は車体 2 に 対し位置変更可能に設けられる。 このよ う に、 メ イ ンス タ ン ド 2 1 1 及び支持アーム 2 1 7 の各枢支部 2 1 4 ， 2 1 9が、 それぞ れの回動支点 2 1 2 , 2 1 8 の上部に設けられているので、 メイ ンスタ ン ド 2 1 1 の起立時には、 図 2 2 に示すよ う に、 メイ ンス タン ド 2 1 1 及び支持アーム 2 1 7 の回動に伴い前記両方の枢支 部 2 1 4 , 2 1 9 は前記回動支点 2 1 2 ， 2 1 8 を中心に円弧状 軌跡を迪つて斜下方向に移動する。 他方、 メ イ ンスタ ン ド 2 1 1 の起立に伴い、 メイ ンスタ ン ド側の回動支点 2 1 2 はメイ ンスタ ン ド接地部 2 1 6 を中心に円弧状軌跡を迪つて斜上方向に移動す る。 従って、 バッテ リ ケース 2 2 1 の重心 Gは、 車体 2 に対し前 後方向に移動する こ と となる。 本例のス タ ン ド機構を備えた電動二輪車によれば、 従来のよ う にメイ ンスタン ドの起立に伴いバッテ リ ケースが車体と と もに上 方向に移動する ものではないので、 メイ ンスタ ン ドの起立にバ ッ テ リ重量がかかって重たく なる事態を回避でき、 その分だけス タ ン ド操作の人力負荷を低減させる こ とができて、 メ イ ンスタ ン ド の起立が容易化される。

次に、 本願発明の他の実施の形態を、 図 2 4及び図 2 5 に示す 具体例に基づいて説明する。

車体 2 に回動可能に設けられたメイ ンスタン ド 2 1 1 は、 前例 同様、 く の字状を呈している。 メ イ ンスタ ン ド 2 1 1 の上部に、 車体 2 に回動可能に取付けられる回動支点 2 1 2 を設けており 、 この回動支点 2 1 2 の上部のアーム 2 1 3 の先端に枢支部 2 1 4 が形成され、 また、 回動支点 2 1 2の下部のアーム 2 1 5の下端 はスタ ン ド接地部 2 1 6 を構成している。

前記メ イ ンスタ ン ド 2 1 1 よ り も前側の車体 2 には、 前例同様 の支持アーム 2 1 7が回動可能に設けられている。 この支持ァ一 ム 2 1 7 は、 本例では下端に、 車体 2に回動可能に取付けられる 回動支点 2 1 8 を設けており 、 この回動支点 2 1 8の上部のァ一 ム先端には枢支部 2 1 9が形成されている。

バッテ リ 2 2 0 を収納するノく ッテ リ ケース 2 2 1 は、 その後部 の枢支部 2 1 4力 Sリ ンク 2 2 6 の一端に枢支されている。 また、 リ ンク 2 2 6 の他端は、 メ イ ンスタ ン ド 2 1 1 の上部の枢支部 2 1 4に枢支されてレ、る。

上述のよ う に構成される本例では、 ノく ッテ リ ケース 2 2 1 は、 メ イ ンス タ ン ド 2 1 1 に連係する リ ンク 2 2 6及び支持アーム 2 1 7 の先端 （上端） に回動可能に設けられているので、 メイ ンス タ ン ド 2 1 1 の起立時に当該バッテ リ ケース 2 2 1 は車体 2 に対 し位置変更可能に設けられる。 すなわち、 バッテ リ ケース ² 2 1 力 メイ ンスタ ン ド 2 1 1 に連係する リ ンク 2 2 6及び支持ァ一 ム 2 1 7 の先端 （上端） に回動可能に設けられているので、 メイ ンス タ ン ド 2 1 1 の起立時には、 図 2 5 に示すよ う に、 メイ ンス タ ン ド 2 1 1 、 リ ンク 2 2 6及び支持アーム 2 1 7 の回動に伴い 支持アーム 2 1 7 は前記回動支点 2 1 8 を中心に円弧状軌跡を 迪つて斜下方向に移動し、 リ ンク 2 2 6 もメ イ ンスタ ン ド 2 1 1 の起立に伴い、 その一端 （バ ッテ リ ケース 2 2 1 と枢着する端 部） は下方に移動する。 従って、 バッテ リ ケース 2 2 1 の重心 G は、 車体 2 に対し前後方向に移動するこ と となる。

本例のスタ ン ド機構を備えた電動二輪車によれば、 従来のよ う にメイ ンスタ ン ドの起立に伴いバッテ リ ケースが車体と と もに上 方向に移動する ものではないので、 メ イ ンス タ ン ドの起立にバッ テ リ 重量がかかって重たく なる事態を回避でき、 その分だけス タ ン ド操作の人力負荷を低減させるこ とができて、 メイ ンスタ ン ド の起立が容易化される。

図 2 6 は、 本願発明の他の具体例を示す図で、 前例同様、 モー タ 7からの駆動力は、 無段階変速装置 1 1 8 によ り適切な トルク に変換され、 動力伝達装置 1 1 9にて伝達されて後輪 5が回転し , そ して、 前記モータ 7 、 無段階変速装置 1 1 8 、 動力伝達装置 1 1 9及び後輪 5 は、 緩衝スプリ ング 2 1 0 を介して車体 2 のメイ ンフ レーム 3 に取付けられている。

前例の図 2 1 及び図 2 2 に示される後輪駆動機構のピボッ ト軸 2 3 1 は、 無段階変速装置 1 1 8 の支承部 1 1 8 a の部位に設け られており 、 このピボッ ト軸 2 3 1 を支点と して、 モータ 7 を始 めとする無段階変速装置 1 1 8 、 動力伝達装置 1 1 9及び後輪 5 が揺動する よ う に設けられている。 と ころが、 本例の場合は、 図 2 6 に示すよ う に、 後輪駆動機構のピボッ ト軸 2 3 1 を車体 2 の メイ ンフ レーム 3 に取付ける と と もに、 モータ 7 のモータ軸で前 記ピボ ッ ト軸 2 3 1 を兼用 し、 又は、 モータ軸と略同軸上に ピ ボッ トを形成する ものである。 従って、 モータ 7 のモータ軸をピボッ ト軸 2 3 1 と してメ イ ン フ レーム 3 に取付けるので、 モータ 7 がバネ上にマウン 卜 される こ とにな り 、 走行時の路面凹凸による振動が直接モータに伝達さ れる こ とが減少され、 モータ動作の信頼性が向上する。 更に、 ホ ィールベースを短縮する こ とが可能となるため、 設計上の自 由度 が向上する と と もに、 旋回半径も小さ く なるため、 小回りがきき 車庫入れ等の操作及び取扱い性が向上する利点を有する こ とにな る。 また、 ホイールベースを短縮しない場合はバッテ リ搭載量を 增すこ とが可能となる。

更に、 図 2 7 において、 車体 2 の中央には、 充電器 2 2 4 とィ ンバータを具備したモータ駆動回路 2 2 5 を配置し、 この充電器 2 2 4 とモータ駆動回路 2 2 5 の両側にバッテ リ 2 2 0， 2 2 0 を配置している。

このよ う に、 充電器 2 2 4 とモータ駆動回路 2 2 5 を車体 2 の 中央に配置し、 これらの両側にバッテ リ 2 2 0 ， 2 2 0 を搭載し ているので、 これらの充電器 2 2 4 とモータ駆動回路 2 2 5 の一 方が作動して発熱した場合には、 この発熱が必ず全部のバッテ リ 2 2 0 に均等に伝わって効率的な放熱利用が行える。 従って、 個々のバッテ リ の温ま り方が均等になるので、 バッテ リ 全体と し ての放電性能を均一化でき、 バッテ リ装置と しての充放電性能の 向上を図る こ とができる。 また、 バッテ リ は両側に配置されるの で、 バッテ リ 交換時に横から外すこ とができて、 作業性が向上す る。 産業上の利用可能性

本願発明は、 電動二輪車を始めと して、 三輪、 四輪等の電気自 動車一般に適用する こ とができるものである。

Claims

請求の範囲

1 . 走行用モータ と 、 このモータを駆動させる電源装置を備え た電気自動車において、

複数のバッテ リ を接続して、 所定のモータ用電圧を出力する組 電池と、

前記 「組電池を構成する個々のバッテ リ 」 に対応して設けられ 又は 「組電池を構成する個別化された各複数のバッテ リ 」 に対応 して設けられたスィ ッチであって、 当該 「組電池を構成する個々 のバッテ リ 」 又は 「組電池を構成する個別化された各複数のバッ テ リ 」 を、 選択的に制御回路群に並列接続する選択スィ ッチと、 前記 「組電池を構成する個々のバッテ リ 」 が保有する電気エネ ルギー状態又は 「組電池を構成する個別化された各複数のバッテ リ J が保有する電気エネルギー状態、 を判別する判別手段と、 前記電気エネルギー状態に基づいて、 最大エネルギーを有する 前記 「組電池を構成する個々のバッテ リ 」 又は 「組電池を構成す る個別化された各複数のバッテ リ 」 を選択し、 且つこれに基づい て前記選択スィ ツチの接続動作を行う制御手段と、

を備えたこ とを特徴とする電気自動車の安全機構。

2 . 前記判別手段が、 各バッテ リ の出力端子電圧又は残存容量 から前記電気エネルギー状態を判別する こ とを特徴とする前記請 求項 1 記載の電気自動車の安全機構。

3 . 前記判別手段の判別処理又は前記制御手段の選択及び接続 処理が、 所定時間ごとに行われる こ とを特徴とする前記請求項 1 記載の電気自動車の安全機構。

4 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備え た電気自動車において、

前記モータに対し給電ライ ンを介して電力を供給するバッテ リ 電源部と、

前記バッテ リ電源部の出力電圧の低下を検出する電圧検出手段 と、

前記給電ライ ンに接続及び解除可能な接続手段を介して直列接 続され、 バッテ リ 電源部の電圧低下を補充する補助電池と、

前記電圧検出手段からの電圧低下信号に基づき、 バッテ リ 電源 部の電圧低下時に、 前記接続手段に接続信号を出力する制御手段 と、

を備えたこ と を特徴とする電気自動車の安全機構。

5 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備え た電気自動車において、

前記モータに対し給電ライ ンを介して電力を供給するバッテ リ 電源部と、

前記給電ライ ンに接続及び解除可能な接続手段を介して直列接 続され、 バッテ リ電源部の電圧低下を補充する補助電池と、 を備えたこ と を特徴とする電気自動車の安全機構。

6 . バッテ リ電源部及び補助電池には、 専用の残存容量計が設 けられている こ と を特徴とする前記請求項 4又は 5記載の電気自 動車の安全機構。

7 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備え た電気自動車において、

電源を構成する複数のバ ッテ リ を収容するケース本体と、 この ケース本体を覆う ケースカバ一とでケースを構成し、 更に、 前記 ケースカバーは、 前記バッテ リ の各々 を相互に、 も し く は、 予め 接続されたバッテ リ群と他のバッテ リ群と を相互に、 又は、 ノく ッ テ リ の何れかと予め接続されたバッテ リ群と を相互に、 接続する 導通用導体が設けられている こ と を特徴とする電気自動車の安全 構。

8 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備え た電気自動車において、

前記電気自動車に、 外部電源に充電コ一 ドを接続してバッテ リ に充電する充電器を備え、

前記充電コー ドは、 ケース内に回転可能に設け られたコー ド リ ールに卷回されて収納され、

更に、 前記充電コー ドの出し入れによ り オンオフするスィ ッチ を設け、

前記充電コー ドの引き出 しに伴う前記スィ ツチのオフ動作によ り 、 電気的にモータの駆動を停止させる こ と を特徴とする電気自 動車の安全機構。

9 . 前記スィ ッチを、 バッテ リ からモータへの給電ライ ンに挿 入したこ と を特徴とする請求項 8記載の電気自動車の安全機構 _c 1 0 . 前記スィ ッチを、 モータの制御回路に挿入したこ と を特 徴とする請求項 8記載の電気自動車の安全機構。

1 1 . 前記非走行状態において動作するアラーム表示等の知覚 手段を備えたこ と を特徴とする請求項 8記載の電気自動車の安全

1¾ ¾ o

1 2 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備 えた電気自動車において、

車両の減速時に、 前記モータを一時的に発電機と して用いて、 車両の走行運動エネルギーを電気エネルギーに変換して減速する 回生ブレーキ装置を備え、

前記回生ブレーキ装置は、 車両の減速度を検出する減速度検出 手段と、 ブレーキ作動信号によ り 起動され、 前記検出された車両 減速度に基づき、 最適な回生制動力量を設定するモータ制御回路 と、 を備えたこ と を特徴とする電気自動車の安全機構。

1 3 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備 えた電気自動車において、

車両の減速時に、 前記モータを一時的に発電機と して用いて、 車両の走行運動エネルギーを電気エネルギーに変換して減速する 回生ブレーキ装置を備え、

前記回生ブレーキ装置は、 アクセルのオン ' オフを検出するァ クセル検出手段と、 前後のブレーキの作動状態を検出するブ レー キ状態検出手段と、 前記アクセル検出手段からのオフ信号によ り 起動され、 前記ブレーキ状態検出手段によ り検出された前後のブ レーキ配分に基づき、 最適な回生制動力量を設定するモータ制御 回路と、 を備えたこ と を特徴とする電気自動車の安全機構。

1 4 . 前記ブレーキ状態検出手段は、 各ブレーキワイヤーの張 力を検出するセンサ、 ブレーキ レバーの反力を検出するセンサ、 ブレーキ レバーの回転支軸に設けられた圧電センサ、 前後のサス ペンショ ンのス ト ローク を検出するセンサのいずれかである こ と を特徴とする請求項 1 3記載の電気自動車の安全機構。

1 5 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備 えた電気自動車において、

車体に回動可能に設けられたメ イ ンス タ ン ドと 、 バッテ リ を収 納するバッテ リ ケース と を備え、

前記メイ ンス タ ン ドの起立時に前記バッテ リ ケースが車体に対 し位置変更可能に設けられている こ と を特徴とする電気自動車の 安全機構。

1 6 . 前記バッテ リ ケースは、 リ ンクを介して前記メ イ ンス タ ン ドに接続されるこ と を特徴とする請求項 1 5記載の電気自動車 の安全機構。

1 7 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備 えた電気自動車において、

車体に回動可能に設けられたメ イ ンス タ ン ドと 、 前記メイ ンス タン ドよ り も前側の車体に回動可能に設けられた支持アームと、 バッテ リ を収納するバッテ リ ケース と を備え、

前記メイ ンスタ ン ドと前記支持アームは、 これらの回動支点か ら離れた箇所にそれぞれ枢支部を有する と と もに、 前記バッテ リ ケースは、 前記枢支部に軸着される取付け部を有し、

前記メ イ ンス タ ン ドの起立時に前記バッテ リ ケースが車体に対 し位置変更可能に設けられている こ と を特徴とする電気自動車の 安全機構。

1 8 . 前記メ イ ンスタ ン ド及び前記支持アームの前記枢支部は、 それぞれの回動支点の上部に設けられており 、 前記メ イ ンス タ ン ドの起立時に前記バッテ リ ケースの重心が車体に対し前後方向に 移動する こ とを特徴とする前記請求項 1 7記載の電気自動車の安 全機構。 b o

1 9 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備 えた電気自動車において、

後輪駆動機構のピボッ ト軸を車体のメ イ ンフ レームに取付ける と と もに、 前記ピボッ ト軸を、 前記モータのモータ軸と略同軸上 に配置したこ と を特徴とする電気自動車の安全機構。

2 0 . 前記モータのモータ軸で前記ピボッ ト軸を兼用 したこ と を特徴とする前記請求項 1 9記載の電気自動車の安全機構。

2 1 . 走行用モータ と、 このモータを駆動させる電源装置を備 えた電気自動車において、

車体の中央に少なく と も充電器とイ ンバータを配置し、 更に前 記充電器とイ ンバ一タの両側にバッテ リ を配置したこ と を特徴と する電気自動車の安全機構。