WO2013098902A1 - 電動式乗り物及びその制御装置の動作方法 - Google Patents

電動式乗り物及びその制御装置の動作方法 Download PDF

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松田　義基
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川崎重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle using electric energy as a driving power source.
  • an electric vehicle using a motor driven by electric energy stored in a battery as a driving power source has been developed.
  • Such an electric vehicle is equipped with a charging connector to which an external charging connector connected to the external power source is attached and detached in order to charge a battery mounted on the vehicle with electric power from the external power source.
  • the system may become unstable due to an unexpected event such as a software bug when switching from the discharged state to the charged state.
  • an object of the present invention is to provide an electric vehicle capable of stably controlling switching between charge and discharge modes and an operation method of the control device.
  • an electric vehicle includes an electric motor that generates traveling power, a battery for supplying electric power to the electric motor, and an external charging device.
  • An external power source connection unit connected to a power source, a control device for controlling switching between a first connection state for connecting the battery to the electric motor and a second connection state for connecting the battery to the external power source connection unit;
  • a switch for opening and closing a power supply path to the control device, and when the control device switches from one connection state to the other connection state of the first connection state and the second connection state, The switch opens the power supply path and temporarily interrupts power supply to the control device.
  • the control device when switching between the discharge mode and the charge mode, the control device is reset after the power supply to the control device is temporarily interrupted, so that the power supply state of the control device is maintained. In this state, the control mode can be prevented from being switched, and the control stability can be improved.
  • the electric vehicle may include a user-operable input device for instructing the control device to switch between the first connection state and the second connection state.
  • the discharge mode or the charge mode is started from the state in which the control device is reset. Control stability can be improved.
  • the electric vehicle includes a state detection device that detects the state of the vehicle, and the control device may perform start-up processing based on detection information from the state detection device when power feeding is started. Good.
  • the connection can be switched to the connected state.
  • the input device includes a first operation position in which the first battery is in a first connection state and the switch is closed; a second operation position in which the first battery is in a second connection state and the switch is closed; A third operation position for opening the switch, and the third operation position is in the middle of an operation process of switching from one operation position to the other operation position of the first operation position and the second operation position. May be interposed.
  • the third operation position for opening the switch is provided between the first operation position and the second operation position even in the operation route of the input device operated by the user.
  • the control device can be reset physically and stably.
  • the control device may include an opening / closing control unit that controls to open the switch when switching from one connection state to the other connection state of the first connection state and the second connection state. Good.
  • the switching control unit controls to open the switch, so it is necessary to manually instruct the opening operation of the switch. Disappear.
  • the opening / closing control unit may be disposed inside or outside the control device.
  • the control device when the control device switches between the discharge mode and the charge mode, the control device controls itself to open the switch, and the volatile memory of the control device is initialized.
  • the switch can be electrically closed thereafter.
  • the control device supplies the electric power for the driving power to the electric motor and controls the operation of the electric motor; a main controller that outputs a control signal to the inverter based on an input from an accelerator sensor; The switch may be interposed in a power supply path to the main controller.
  • the main controller is reset when switching between the discharge mode and the charge mode, so that the control stability can be easily improved.
  • an operation method of an electric vehicle control device generates electric power by supplying electric power from a built-in battery to an electric motor for driving.
  • Operating control of an electric vehicle control device each having discharge control to be performed and charge control to charge power supplied from an external power source to the built-in battery, and any one of the discharge control and the charge control
  • the initialization operation of the control device is performed when shifting to the other control mode.
  • the control device since the initialization operation of the control device is performed when switching between the charging mode and the discharging mode, the control device can be reset (restarted) during the switching, and the control stability is improved. Can do.
  • the initialization operation is an operation of restarting the control device by supplying power again after cutting off the power supply to the control device. After the initialization operation is performed, the control device performs the other control. You may make it let.
  • the initialization operation since the initialization operation is performed by re-powering after the power supply to the control device is cut off, the initialization operation can be performed more reliably than the initialization by the trigger from the program.
  • the initialization operation may be automatically performed by a control device. That is, an opening / closing operation of a switch that opens and closes a power supply path to the control device may be realized by a command from the control device.
  • the initialization operation may be performed manually by the driver. That is, it may be realized by temporarily shutting off the power supply path to the control device by the operation of the driver.
  • FIG. 2 is a block diagram showing electric wiring around a battery unit as a configuration example of the electric system of the electric motorcycle in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration around a main controller in the electric motorcycle system of FIG. 1. It is a top view of the keyhole part of the cylinder lock of FIG. It is a flowchart which shows an example of operation
  • FIG. 1 is a left side view of an electric motorcycle as an example of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • an electric motorcycle is exemplified as an electric vehicle.
  • the electric vehicle is not limited to an electric motorcycle, and may be another straddle-type electric vehicle (such as an electric tricycle) or a multipurpose vehicle. It may be a vehicle other than a vehicle such as an electric four-wheeled vehicle having a living space or a small planing boat. Further, it may be a hybrid vehicle having an internal combustion engine.
  • An electric motorcycle 1 shown in FIG. 1 is supported by a front wheel 2 that is a driven wheel, a rear wheel 3 that is a driving wheel, a body frame 4 disposed between the front wheel 2 and the front wheel 3, and the body frame 4. And an electric motor 5.
  • the electric motorcycle 1 is not provided with an internal combustion engine, and is configured to rotationally drive the rear wheel 3 with traveling power generated by an electric motor 5.
  • the front wheel 2 is rotatably supported at a lower portion of a front fork 6 that extends substantially vertically while tilting at a certain caster angle.
  • a steering shaft 7 is connected to the upper part of the front fork 6, and a bar-type handle 8 is attached to the upper part of the steering shaft 7.
  • the right grip of the handle 8 is a throttle grip for the driver to adjust the traveling power generated by the electric motor 5.
  • a cylinder lock 805 is disposed in the vicinity of the handle 8.
  • the body frame 4 includes a head pipe 11, a pair of left and right and a pair of upper and lower main frames 12, a pair of left and right down frames 13, a pair of left and right pivot frames 14, a pair of left and right swing arms 15, and a seat frame 16.
  • the head pipe 11 supports the steering shaft 7 in a rotatable manner.
  • the seat frame 16 supports a seat (not shown) on which the driver and passengers can sit side by side.
  • the electric motor 5 is disposed in a region below the down frame 13 and in front of the pivot frame 14.
  • the traveling power generated by the electric motor 5 is transmitted to the rear wheel 3 via the power transmission mechanism 17.
  • the electric motor 5 is accommodated in a motor case 18.
  • the motor case 18 accommodates a transmission (not shown) constituting the power transmission mechanism 17 together with the electric motor 5 and is suspended from the down frame 13 and the pivot frame 14.
  • the electric motorcycle 1 includes an inverter case 19 and a battery case 80 in addition to the motor case 18 that houses the electric motor 5.
  • the inverter case 19 accommodates electrical components such as the inverter 20, and the battery case 80 accommodates electrical components such as the battery unit 60.
  • the inverter case 19 is disposed in a substantially inverted triangular space surrounded by the main frame 12, the pivot frame 14, and the seat frame 16, and is disposed immediately behind the lower rear end portion of the battery case 80. .
  • the battery case 80 is disposed between the pair of left and right main frames 12, above the lower ends of the pair of left and right down frames 13, and in front of the pivot frame 14.
  • the battery case 80 is provided with a charging connector 49 for charging the battery unit 60 from an external power supply 90 for charging outside the vehicle.
  • the fitting portion of the charging connector 49 may be exposed on the exterior surface of the battery case 80, or the opening portion (charging port) of the battery case 80 is disposed and the opening portion is covered with a predetermined cover. You may do it.
  • FIG. 2 is a block diagram showing electrical wiring around the battery unit 60 as a configuration example of the electrical system of the electric motorcycle 1 of FIG. In the block diagram of FIG. 2, the flow of drive power is shown.
  • the battery unit 60 is a unit that has a plurality of battery modules 61 and a battery frame 64 and functions as a single high-voltage and direct-current secondary battery.
  • Each battery module 61 includes a plurality of battery cells 62 and a rectangular parallelepiped module housing 63 that houses the plurality of battery cells 62.
  • Each battery cell 62 is a secondary battery that stores DC power, such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
  • the plurality of battery cells 62 are aligned in the module housing 63 and are electrically connected in series.
  • the plurality of battery modules 61 are connected to the battery frame 64 and are densely arranged in the battery case 80, and are electrically connected in series.
  • the battery unit 60 is electrically connected to a large number of battery cells 62 in series, and as a result, functions as a secondary battery (for example, 200 to 300 V) of high voltage current. .
  • the battery unit 60 is electrically connected to the charging connector 49 through a charging line 491 including a positive-side charging line 491p and a negative-side charging line 491n, and from the positive-side power line 31p and the negative-side power line 31n. It is electrically and mechanically connected to the inverter 20 via the high-voltage electric wire 31 formed.
  • the inverter 20 converts the high-voltage DC power sent from the battery unit 60 into three-phase AC power according to a torque command from the main controller 100, and the three-phase AC power is electrically connected via the three-phase AC wiring 32. Supply to the motor 5.
  • the electric motor 5 is driven by receiving AC power from the inverter 20 and generates traveling power corresponding to electrical characteristics such as current.
  • An inverter positive-side relay 36 is disposed on the positive-side power supply line 31p of the high-voltage electric wire 31, and a bypass wiring 33 that bypasses the positive-side power supply line 31p in parallel with the inverter positive-side relay 36 is formed. Yes. On the detour wiring 33, a current limiting resistor 34 and an inrush current preventing relay 35 are arranged in series. On the negative power supply line 31n of the high voltage electric wire 31, an inverter negative relay 37 is disposed.
  • the inverter case 19 accommodates a smoothing capacitor 38 whose electrodes are connected to the positive power line 31p and the negative power line 31n, respectively. If the main controller 100 appropriately selects the open / closed state of each relay (35 to 37) when the system of the electric motorcycle 1 is activated, an excessive inrush current flows through the inverter 20 even if no charge is accumulated in the smoothing capacitor 38. Can be prevented.
  • the relays 35 to 37 are referred to as travel relays 35 to 37.
  • An ammeter 53 is disposed on the positive power line 31p, the negative power line 31n, and / or the bypass wiring 33. Note that FIG. 2 shows a case where an ammeter 53 is disposed on the positive power supply line 31p.
  • a service plug 40 is disposed on the connection wiring 39 that connects the battery modules 61 disposed adjacent to each other.
  • the service plug 40 includes a plug 41 that switches between connection and disconnection of the connection wiring 39 and a fuse 42 that interrupts the connection wiring 39 when an overcurrent flows.
  • the maintenance contractor manually operates the plug 41 so that the connection wiring 39 is turned on and power can be supplied from the battery unit 60 to the electric motor 5, and the connection wiring 39 is cut off to transfer the electric power from the battery unit 60 to the electric motor 5. It is possible to switch between a cut-off state for cutting off the power supply.
  • the electric motorcycle 1 includes a low-voltage battery 43 that is a low-voltage direct current (for example, DC 12 V) secondary battery, in addition to the battery unit 60 serving as a power source for the electric motor 5.
  • the low voltage battery 43 is connected to a power load other than the electric motor 5 via a low voltage electric wire 44.
  • the battery controller 70 that monitors the charging state of the battery unit 60, the inverter 20, various sensors, and the overall control of the electric motorcycle 1 including the drive control of the inverter 20 are performed.
  • a main controller 100 is included as a controlling device.
  • the power load using the low voltage battery 43 as a power source includes lighting devices such as a headlight, a tail lamp, and a direction indicator, and a meter and a display device such as a speed indicator (referred to as an auxiliary device 110 in the figure).
  • a low voltage relay 101 is interposed in the low voltage electric wire 44 from the low voltage battery 43 to the main controller 100, the auxiliary device 110, and the battery controller 70.
  • the main controller 100 does not supply power to the inverter 20 from the battery unit 60 (for example, in the charging mode)
  • the main controller 100 operates the travel relays 35 to 37 so as to cut off the high-voltage electric wire 31 between the battery unit 60 and the inverter 20. be able to.
  • the traveling relays 35 to 37 can be operated so as to connect the high voltage electric wire 31 between the battery unit 60 and the inverter 20. .
  • the low voltage battery 43 is connected to the DC / DC converter 45 through a low voltage side converter wiring 46 composed of a positive side power line 46p and a negative side power line 46n.
  • the DC / DC converter 45 is connected to the positive side power line 47p and the negative side power source.
  • the high-voltage power line 31 is connected to the positive-side power line 31p and the negative-side power line 31n via the high-voltage side converter wiring 47 composed of the line 47n.
  • a DC / DC converter relay 48 is disposed on the positive-side power line 47p and the negative-side power line 47n of the high-voltage side converter wiring 47.
  • FIG. 2 shows a case where a DC / DC converter relay 48 is arranged on the high-voltage power supply line 47p.
  • the converter relay 48 is given an open / close command by the main controller 100.
  • the high voltage electric wire 31 is connected to the charging connector 49 through a charging line 491 including a positive side charging line 491p and a negative side charging line 491n.
  • a charging positive-side relay 51 is disposed on the positive-side charging line 491p, and a charging negative-side relay 52 is disposed on the charging charge line 491n.
  • the charging connector 49 is a connector that is electrically connected to an external power supply 90 that charges the battery unit 60.
  • the main controller 100 gives commands to the traveling relays 35 to 37 and the charging relays 51 to 52, thereby causing the battery unit 60 to be connected to the electric motor 5 in the discharging mode and the battery unit 60 to be in the charging mode. Switching between the second connection state connected to the charging connector 49 is controlled.
  • the electric motorcycle 5 can be driven by driving the electric motor 5 with the electric power from the battery unit 60. Furthermore, when the electric motorcycle 1 is decelerated, the electric motor 5 can also function as a generator. In this case, AC power (regenerative power) generated by the electric motor 5 is converted into DC power by the inverter 20, and this DC power Thus, the battery unit 60 can be charged.
  • the power from the external power supply 90 is supplied to the battery unit 60 via the charging line 491 and the high voltage electric wire 31, thereby the battery unit. 60 can be charged.
  • the low voltage battery 43 can be charged with electric power supplied from the external power supply 90.
  • the DC power stored in the battery unit 60 can be converted into DC power for a low-voltage battery by the DC / DC converter 45, and the low-voltage battery 43 can be charged with the DC power.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration around the main controller 100 in the system of the electric motorcycle 1.
  • the arrows in the block diagram of FIG. 3 indicate the flow of control signals.
  • the electric motorcycle 1 includes an inverter 20, a main controller 100, a main switch 102, a battery controller 70, a low-pressure relay 101 that opens and closes a power supply path to the main controller 100, and an input device.
  • Cylinder lock 805 an output device 900 such as a display unit, a monitor, and a speaker, and a state sensor 104 for detecting the state of the vehicle.
  • the state sensor 104 detects a vehicle state necessary for traveling.
  • charging connector connection determination sensor may be configured to include one or a plurality of sensors that determine the power supply.
  • the cylinder lock 805 is used as an input device that selectively switches between charging permission and traveling permission.
  • the cylinder lock 805 is used for switching the main switch 102 on and off, and also used for locking the vehicle body.
  • the cylinder lock 805 is set so that the keyhole can be moved to a plurality of predetermined positions.
  • a sensor attached to the cylinder lock 805 gives a signal indicating the position of the keyhole to the main controller 100.
  • the cylinder lock 805 can switch the keyhole position by rotating the mechanical key inserted in the keyhole.
  • the main controller 100 switches the control mode based on the key hole position signal given from the cylinder lock 805.
  • the main switch 102 switches on and off based on a key hole position signal given from the cylinder lock 805. Further, when the key hole is removed, the key hole is prevented from rotating.
  • As the keyhole position a travel position, a movement prevention position, a power supply stop position, and a charge position are set.
  • a signal indicating each position is configured to be output
  • the main controller 100 determines one of travel permission and charge permission based on the signal given from the cylinder lock 805. When the main controller 100 determines permission to travel, the charging relays 51 and 52 are cut off, the travel relays 35 to 37 are controlled, and supply of drive current to the motor 5 is started. When determining that the charging is permitted, the main controller 100 controls the traveling relays 35 to 37 to stop the supply of the drive current to the motor 5 and connects the charging relays 51 and 52 to connect from the charging connector 49. Enable charging. When the main controller 100 determines that the low voltage battery 43 is fully charged, the main controller 100 instructs the converter relay 48 to be cut off to prevent overcurrent. When the main controller 100 determines that the remaining amount of the low voltage battery 43 is less than or equal to a predetermined value, the main controller 100 connects the converter relay 48 to prevent overdischarge.
  • the main switch 102 cuts off the low-voltage relay 101 when a power supply stop signal (power supply stop position signal) is given from the cylinder lock 805.
  • the main switch 102 connects the low-voltage relay 101 when a power feed signal (position signal other than power feed stop) is given from the cylinder lock 805.
  • the operation of the main switch 102 in conjunction with the keyhole operation may be either physical or electrical.
  • the power supply path is opened and power supply to the main controller 100 is temporarily cut off.
  • the main controller 100 is reset after the power supply to the main controller 100 is temporarily interrupted. It is possible to prevent the connection state from being switched while the state is maintained, and to improve control stability.
  • connection state When the connection state is switched, the program for executing each mode is switched in addition to the connection state.
  • the program for executing each mode is switched in addition to the connection state.
  • Battery controller 70 determines whether charging is permitted or traveling is permitted in accordance with a command from main controller 100. Thereby, it is possible to perform different control between the battery control in the charge permission state and the battery control in the travel permission state. For example, only charging is performed with a relatively long time for charging permission, but regenerative charging / discharging is repeated for driving permission, so charging and discharging can be performed more efficiently by switching the battery control program. It can be performed. Since the battery controller is also reset when the mode is switched, the control stability can be improved.
  • the traveling preparation program includes an operation check, a relay operation, an instruction to the battery controller 70, and the like.
  • a travel start signal is given from the driver in the travel standby state, a torque command is calculated and applied to the inverter according to the travel program.
  • the battery controller 70 is operated according to the traveling program.
  • the main controller 100 prohibits the traveling operation, executes the charging preparation program, and enters the charging standby state when the traveling preparation program is completed. Transition.
  • the charge preparation program includes an operation check, a relay operation, an instruction to the battery controller 70, and the like.
  • the battery controller 70 is operated according to the charging program.
  • the cylinder lock 805 as an input device has a user-operable configuration for instructing the main controller 100 to switch between the first connection state and the second connection state.
  • the main switch 102 is turned on and off, and the low pressure relay 101 is opened and closed through the main switch 102 that is linked to the operation.
  • the discharge mode or the charge mode is started from the state in which the main controller 100 is reset. Control stability can be increased at low cost.
  • the output device 900 notifies the driver of the vehicle body state based on information given from the main controller 100. For example, the traveling speed and the motor speed are displayed. In addition, the running mode, gear ratio, distance, time, remaining battery level, etc. are displayed.
  • the output device 900 is realized as an instrument panel, and is disposed in front of the handlebar in the center in the vehicle width direction.
  • the cylinder lock 805 is disposed in the vicinity of the instrument panel, and is disposed in the vicinity of the handlebar here, but may be disposed in the instrument panel, for example. Since the permission state can be confirmed by confirming the key hole and the position of the mechanical key inserted into the key hole, the cylinder lock becomes one of the display units for displaying the permission state.
  • the position of the keyhole may be separately displayed on the instrument panel. For example, if the key hole is the travel position, “D” is displayed on the monitor, and if the key hole is the charge position, “CHG” is displayed on the monitor. Thus, by displaying the running / charging permission state separately from the keyhole, the driver can easily confirm the state.
  • the cylinder lock 805 as an input device will be specifically described with reference to FIG. A cylinder lock 805 as an input device is disposed in the vicinity of the handle 8 of the electric motorcycle 1.
  • FIG. 4 is a plan view of the keyhole portion of the cylinder lock 805. As shown in FIG.
  • the cylinder lock 805 has a configuration in which the driver can switch the operation position set in the key hole by rotating the mechanical key inserted in the key hole.
  • the electric motorcycle 1 also includes a movement blocking device that blocks the movement of the vehicle.
  • a movement blocking device a lock bar (not shown) for locking the handle 8 in conjunction with the operation of the cylinder lock 805 is provided inside.
  • the lock bar may lock the handle with the power of the mechanical key itself, or may lock the handle using an actuator.
  • the cylinder lock 805 allows keyhole movement at a travel position (ON in the drawing), a power supply stop position (OFF in the drawing), a movement prevention position (LOCK in the drawing), and a charging position (CHG in the drawing).
  • Four operation positions are provided.
  • the power supply stop position is interposed during the process of switching from one position to the other position among the traveling position and the charging position.
  • the driver selects four operation positions by rotating the operation keys. According to the above configuration, the power supply stop position for opening the low-pressure relay 101 is provided between the traveling position and the charging position even in the operation route of the input device operated by the driver, so the first connection state and the second connection state When switching between the two, the main controller 100 can be reset physically and stably.
  • the mechanical key is configured to be able to be inserted into and removed from the key hole at the power supply stop position, the movement prevention position, and the charging position, and the mechanical key inserted into the key hole is prevented from moving in the removal direction from the key hole at the traveling position.
  • the lock bar operates to lock the handle.
  • the mechanical key may be prevented from moving to the movement preventing position and the charging position.
  • the charging position is arranged separately from the power feeding stop position, whereby charging control is performed in the power feeding stopped state.
  • the traveling relays 35 to 37 are kept open, so that frequent relay driving is prevented.
  • the relay 101 is kept open at the power supply stop position (OFF) and the movement prevention position (LOCK)
  • frequent relay driving is prevented.
  • the travel position (ON) the power supply stop position (OFF), and the movement prevention position (LOCK)
  • the state where the charge relays 51 and 52 are opened is maintained. In this way, by configuring so that the state of each relay is continued, deterioration of the relay due to frequent switching of the relay can be suppressed.
  • the mode switching operation means is prevented from becoming large by instructing the mode switching by turning the operation element, specifically, the keyhole forming portion. Can do. By realizing the mode switching operator with the key cylinder, the production cost can be reduced as compared with the case of newly arranging the parts.
  • the mechanical key can be attached or detached from the key hole of the cylinder lock 805.
  • the lock bar operates in conjunction with the operation of the cylinder lock 805 to prevent the vehicle from moving, and the mechanical key can be attached and detached from the key hole of the cylinder lock 805.
  • the cylinder lock 805 is configured to prevent the rotation of the keyhole when the mechanical key is removed.
  • the lock bar operates in the same way as the movement prevention position to prevent the vehicle from moving, and the mechanical key can be attached and detached from the key hole of the cylinder lock 805.
  • the user can lock the handle 8 of the electric motorcycle 1 and carry the mechanical key in the charging mode, thereby preventing the vehicle from being stolen during the charging operation.
  • the circuit state at each operation position of the cylinder lock 805 will be described with reference to FIGS.
  • the travel position (ON) the relay 101 is closed through the main switch 102.
  • power is supplied from the low voltage battery 43 to the main controller 100, and the main system is activated.
  • the discharge control mode is executed, and the main controller 100 controls the battery unit 60 to the first connection state in which the electric motor 5 is connected.
  • the electric motorcycle 1 is controlled to be able to travel.
  • the electric motorcycle 1 is controlled such that the charging relays 51 and 52 are cut off and external charging is impossible.
  • the relay 101 In the power supply stop position (OFF), the relay 101 is opened through the main switch 102. Thereby, the power supply to the main controller 100 is stopped and the main system is shut down. Thereby, the electric motorcycle 1 is controlled to be in a state in which neither traveling nor charging is possible.
  • the relay 101 In the movement prevention position (LOCK), the relay 101 is opened through the main switch 102. The power supply to the main controller 100 is stopped, and the main system is shut down. As a result, the electric motorcycle 1 is controlled so that the traveling relays 35 to 37 are cut off and both traveling and charging are impossible.
  • the relay 101 is closed through the main switch 102.
  • power is supplied from the low voltage battery 43 to the main controller 100, and the main system is activated.
  • the charge control mode is executed in the main system, and the main controller 100 controls the battery unit 60 to the second connection state in which the battery unit 60 is connected to the charge connector 49.
  • the electric motorcycle 1 is controlled to be in a chargeable state. At this time, the electric motorcycle 1 is controlled so that it cannot travel.
  • the main system in the initial state, the main system is in a shutdown state. Next, it is assumed that the keyhole is turned to the ON position or the CHG position by the input of the operation key by the driver and the system power is turned on (S1). Then, the main system is activated (S2). Here, the main system determines in which operation position the operation key is located (S3). When it is determined that the keyhole is in the ON position and the operation key is in the travel position, the discharge control program is read from the memory in the main controller 100 and the process shifts to the discharge control mode.
  • an initial operation such as a self-diagnosis sequence is started and controlled to the first connection state (S5).
  • the main controller 100 electrically connects the battery unit 60 and the electric motor 5. That is, the traveling relays 35 to 37 are controlled to be closed.
  • the battery unit 60 and the charging connector are electrically disconnected. That is, the charging relays 51 to 52 are controlled to be opened.
  • the charging control program is read from the memory in the main controller 100 and the charging control mode is entered (S6).
  • the charge control mode the program stored in the memory of the main controller 100 is executed, the initialization operation is performed, and the second connection state is controlled. That is, the main controller 100 causes the battery unit 60 and the electric motor 5 to be electrically disconnected. Specifically, the traveling relays 35 to 37 are controlled to be opened.
  • the battery unit 60 and the charging connector are electrically connected. Specifically, the charging relays 51 to 52 are controlled to be closed.
  • the charging connector 49 is electrically connected to the external power supply 90 by the driver, the power from the external power supply 90 is supplied to the battery unit 60 via the charging connector 49.
  • the battery unit 60 can be charged.
  • a charging start operation it is determined whether or not a predetermined charging start operation by the user is completed. Specifically, a warning is given when it is determined that the charging start operation has failed. Preferably, an increase in the number of parts is prevented by giving a warning using an output device (headlight, turn signal, brake lamp, instrument display, horn, etc.) used for running the vehicle. Preferably, a charging error can be determined even at a position away from the vehicle body by using a display other than the instrument display.
  • an output device headlight, turn signal, brake lamp, instrument display, horn, etc.
  • Examples of charging failures include a charging connector, but when power is not supplied from the outside, a charging connector is inserted, but when the key is in the running position, the key is turned to the charging position, but the charging connector A warning is given when the driver intends to charge the battery, but has forgotten something. The warning is preferably stopped after a certain time. Furthermore, the operation error content may be displayed on a monitor so that the driver can easily eliminate the operation error. Conversely, a notification that the start of charging has been normally performed may be output.
  • the main system When the operation key is at the travel position, the main system is in the above-described discharge control mode (S5) and the relay 101 to the main controller 100 is closed. Power is supplied from the low voltage battery 43 to the main controller 100. The main system is working.
  • the main switch 102 When the operation key is operated to the power supply stop position, the main switch 102 is turned off. The relay 101 to the main controller 100 is opened. Power supply from the low voltage battery 43 to the main controller 100 is stopped. The main system is shut down.
  • the main switch 102 When the operation key is operated to the charging position, the main switch 102 is turned on. The relay 101 to the main controller 100 is closed. Power supply from the low voltage battery 43 to the main controller 100 is started. The system restarts. Thereafter, the process proceeds to the above-described charge control mode (S6).
  • the main system When the operation key is at the charging position, the main system is in the above-described discharge control mode (S6) and the relay 101 to the main controller 100 is closed. Power is supplied from the low voltage battery 43 to the main controller 100. The main system is working.
  • the main switch 102 When the operation key is operated to the power supply stop position, the main switch 102 is turned off. The relay 101 to the main controller 100 is opened. Power supply from the low voltage battery 43 to the main controller 100 is stopped. The main system is shut down.
  • the main switch 102 When the operation key is operated to the travel position, the main switch 102 is turned on. The relay 101 to the main controller 100 is closed. Power supply from the low voltage battery 43 to the main controller 100 is started. The system restarts. Thereafter, the process proceeds to the above-described discharge control mode (S5).
  • the initialization operation of the main controller 100 is performed before shifting to the other control mode.
  • the main controller 100 can be reset (restarted) during the switching of the control mode, and the control stability can be improved.
  • the main controller 100 is restarted to realize the initialization operation, and after the initialization operation is performed, the main controller 100 performs the other control.
  • the initialization operation can be performed more reliably than the software initialization on the main system.
  • the initialization operation performed by re-power supply is performed by manual operation by the driver.
  • the initialization operation is automatically performed by the main controller 100.
  • the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment of FIG.
  • the relay 101 when the main controller 100 switches from one connection state to the other connection state in the first connection state and the second connection state, the relay 101 opens and closes the power supply path to the main controller 100.
  • the control part which controls to open is provided inside. This eliminates the need to manually instruct the opening operation of the relay 101.
  • the state sensor 104 has a function of detecting, for example, the fitting and detachment of the charging connector 49, and the main controller 100 performs activation processing for one of the connection states based on detection information from the state sensor 104. Assumed to be performed.
  • the main controller 100 determines the fitting of the charging connector 49, the main controller 100 determines the transition to the second connection state, and performs the charging control after the power feeding reset. Further, when the main controller 100 determines that the charging connector 49 is detached, the main controller 100 determines the transition to the first connection state, and performs charge control after resetting the power supply.
  • the control unit is arranged inside the main controller 100, but may be arranged outside.
  • the power supply may be reset regardless of the main switch operation.
  • the power feeding resetting operation can be performed without arranging the CHG position and the ON position on both sides with respect to the OFF position.
  • the main controller 100 not only the main controller 100 but also, for example, the motor ECU and the battery ECU may be configured to stop power feeding. Thereby, the operation
  • a reset switch (corresponding to a kill switch in a gasoline vehicle) may be provided at a position that can be operated by a driver in a boarding state, for example, at a steering wheel position.
  • the operation may be recovered by operating the kill switch when the system is abnormal. The same effect can be obtained even if the driver manually performs an operation for resetting the power supply during the switching between the driving and charging modes.
  • the reset switch may invalidate the power feeding reset operation when traveling and validate the power feeding reset operation when traveling is stopped.
  • the switch for instructing driving permission can be shifted to driving permission at the driving position by being arranged at a position where the driver who has boarded the driving position can operate.
  • the switch for permitting charging is provided at a position that does not reach from the driving position, it is possible to shift to charging permission while getting off the vehicle. In this way, the switch for permitting operation and the switch for permitting charging may be separated.
  • the control unit controls to open the relay 101
  • power supply to the volatile memory inside the main controller 100 is cut off, but the power for controlling the relay 101 is the main power.
  • the electricity is stored in a capacitor in the controller 100 so as to be usable.
  • the main controller 100 switches between the discharge control mode and the charge control mode
  • the main controller 100 controls to open the relay 101 by itself, and the volatile memory of the main controller 100 is initialized.
  • the relay 101 can be electrically closed thereafter (for example, after a short time (more specifically, after 50 msec)).
  • the main controller 100 which is a control device, performs both charging control and discharging control.
  • the main controller 100 may be configured by a plurality of control devices that perform distributed control in cooperation with each other.
  • the power supply is reset even when switching from the discharge mode to the charge mode and from the charge mode to the discharge mode.
  • the reset may be performed only by switching one of the discharge mode to the charge mode and the charge mode to the discharge mode.
  • the relay 101 is configured to open manually by the driver or automatically by the control device, but is not limited thereto.
  • the switch may be configured to be mechanically biased in the direction in which it is closed and to be opened by power from the controller.
  • the control device opens the power supply path switch to the control device so that the control device itself opens, and then the power supply is cut off. It can be closed by a mechanical biasing force.
  • the main controller 100 determines that the charging start operation has been normally completed when a predetermined operation is completed by the user, and outputs a predetermined notification or display by the output device 900 according to the determination content. However, it may be determined that the charging start operation is not normally completed when a state in which some of the plurality of operations are not completed continues for a predetermined time or more. According to the said structure, although the user intends to complete charge start operation, the state which has failed charge start operation can be grasped
  • the opening operation of the switch that opens and closes the power supply path to the main controller is input by the cylinder lock as the input device.
  • the present invention is not limited to this.
  • the discharge mode and the charge mode may be switched by a switch button or a toggle switch, and the system power may be turned off inside the system.
  • the operation position of the keyhole is not limited to the configuration shown in FIG. 4, and the charging position may be set at a position different from the traveling position. Preferably, it is easy for the driver to recognize the mode switching by giving the charging permission with the same operation piece as the driving permission.
  • the LOCK position and the CHG position may be made common. Thereby, the structure can be simplified.
  • the LOCK position and the CHG position may be reversed. By placing the frequently performed position between the LOCK position and the CHG position at the end in the rotation direction, the key can be inserted and removed while rotating to the rotation stop position in the frequently performed mode, improving convenience. it can.
  • ⁇ CHG position and LOCK position may be arranged on both sides across the ON position. Since the LOCK position and the CHG position are separated from each other, the movement to the LOCK position and the movement to the CHG position can be made different so that the driver can easily recognize the movement. Similarly, a CHG position and a LOCK position may be arranged on both sides of the OFF position. It is not necessary to prevent movement at the CHG position. In this case, the vehicle body can be easily brought close to the charging area. Other key hole arrangements such as ACC (accessory power supply) and hazard lighting may be set. Further, the ACC and CHG may be shared. Thereby, a keyhole position can be reduced. Further, blocking the movement of the vehicle may be realized by means other than the handle lock, and the rotation of the wheels may be blocked.
  • the display unit displays either driving permission or charging permission by image display, but is not limited to this.
  • driving permission or charging permission is determined by movement of the mechanical key (operation piece)
  • the mechanical key itself may be used as the display unit.
  • the switching instruction may be given by an operation piece different from the cylinder lock. Even in this case, a separate operation is required to switch between running permission and charging permission. It may be realized by a seesaw type switch, a switch that moves the knob linearly, or a switch that inserts and removes the knob in the axial direction. As described above, two operation permission switches that allow charging and prohibit travel are provided as operation units that switch between travel permission and charge permission, and a travel permission switch that permits travel and prohibits charging.
  • only one changeover switch may be used.
  • the charging permission mode and the travel permission mode may be alternately switched every time the switch is operated. At this time, it is preferable that a display indicating whether one of the travel permission and the charge permission is selected is provided separately from the switch. This makes it easier for the driver to grasp the current mode.
  • the power supply reset by the relay 101 at the time of the mode switching may not be performed.
  • the power supply reset by the relay 101 at the time of mode switching is characterized, an input device in which the traveling position and the charging position are at the same operation position may be used.
  • the present invention is useful for stably controlling the switching of the charge / discharge mode of the electric vehicle.
  • Battery cell 63 ... Module housing 64 ... Battery frame 70 ... Battery controller 80 ... Battery case 90 ... External power supply 100 ... Main controller 101 ... Low voltage Relay (power supply path open / close) DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Main switch 103 ... Throttle grip 110 ... Auxiliary device 800 ... Input device 801 ... Meter panel 802 ... Speedometer 803 ... Tachometer 804 ... Mechanical key 805 ... -Cylinder lock 900 ... Output device 901 ... Indicator light 902 ... Monitor 903 ... Speaker

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Abstract

電動式乗り物１は、走行動力を発生する電動モータ５と、電動モータ５に電力を供給するためのバッテリユニット６０と、充電用の外部電源に接続される充電コネクタ４９と、バッテリユニット６０を電動モータ５に接続する第１接続状態とバッテリユニット６０を充電コネクタ４９に接続する第２接続状態との切り換えを制御するメインコントローラ１００と、低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電路を開閉するリレー１０１と、を備え、メインコントローラ１００が、第１接続状態及び第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えるときに、リレー１０１は、給電路を開いて、メインコントローラ１００への給電を一時的に遮断させる。

Description

電動式乗り物及びその制御装置の動作方法
　本発明は、電気エネルギーを走行動力源とした乗り物に関する。
　近年、環境保護等を目的として、バッテリに蓄えられた電気エネルギーで駆動されるモータを走行動力源とした電動式乗り物が開発されている。このような電動式の乗り物には、乗り物に搭載されたバッテリを外部電源からの電力で充電するために、外部電源に接続された外部充電コネクタが着脱される充電コネクタが搭載される。
　従来の電動式乗り物では、バッテリをモータに接続する放電状態とバッテリを充電コネクタに接続する充電状態との切り替えを内部のシステムにより制御する（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－１９３７１５号公報
　しかし、このような構成によれば、放電状態から充電状態に切り替える際にソフトウェアのバグ等の予期せぬ事象により、システムが不安定となるおそれがある。
　そこで、本発明は、充放電モードの切換えを安定的に制御可能な電動式乗り物及びその制御装置の動作方法を提供することを目的としている。
　前記の課題を解決するために、本発明のある形態（aspect）に係る電動式乗り物は、走行動力を発生する電動モータと、前記電動モータに電力を供給するためのバッテリと、充電用の外部電源に接続される外部電源接続部と、前記バッテリを前記電動モータに接続する第１接続状態と前記バッテリを前記外部電源接続部に接続する第２接続状態との切り換えを制御する制御装置と、前記制御装置への給電路を開閉する開閉器と、を備え、前記制御装置が、前記第１接続状態及び前記第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えるときに、前記開閉器は、前記給電路を開いて、前記制御装置への給電を一時的に遮断させる。
　前記構成によれば、放電モードと充電モードとの間の切り換えを行う際に、制御装置への給電が一旦遮断される状態を経て制御装置がリセットされるので、制御装置の給電状態が維持された状態で制御モードが切り替わることを防ぎ、制御安定性を向上させることができる。
　上記電動式乗り物が、前記第１接続状態と前記第２接続状態との間の切り換えを前記制御装置に指示するためのユーザ操作可能な入力装置を備えていてもよい。
　前記構成によれば、例えば、ユーザが入力装置で短時間に何回も切り換え操作を行うなどしても、制御装置がリセットされた状態から放電モード又は充電モードが開始されるので、簡素かつ安価に制御安定性を高めることができる。
　上記電動式乗り物が、乗り物の状態を検出する状態検出装置を備え、前記制御装置は、給電が開始されると、前記状態検出装置からの検出情報に基づいて、起動処理を行うようにしてもよい。
　前記構成によれば、揮発性メモリに記憶されていた給電開始前の検出情報が消去されて、新たに起動処理が行われるので、給電開始前の検出情報の影響を排していずれか一方の接続状態に接続切換えできる。
　前記入力装置は、前記第１バッテリを第１接続状態とし且つ前記開閉器を閉じる第１操作位置と、前記第１バッテリを第２接続状態とし且つ前記開閉器を閉じる第２操作位置と、前記開閉器を開く第３操作位置と、を有し、前記第３操作位置は、前記第１操作位置及び前記第２操作位置のうち一方の操作位置から他方の操作位置へと切り換える操作過程の途中に介在していてもよい。
　前記構成によれば、ユーザが操作する入力装置の操作ルートにおいても、開閉器を開く第３操作位置を第１操作位置及び第２操作位置の間に設けたので、放電モードと充電モードとの間を切り換えるときに、物理的にも安定して制御装置をリセットすることができる。
　前記制御装置が、前記第１接続状態及び前記第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えるときに、前記開閉器を開くように制御する開閉制御部を備えていてもよい。
　前記構成によれば、制御装置が放電モードと充電モードとの間の切り換えを行う際に、開閉制御部が開閉器を開くように制御するので、開閉器の開き動作を手動で指示する必要がなくなる。開閉制御部は、制御装置内外のいずれに配置されてもよい。
　前記開閉制御部が、前記開閉器を開くように制御した状態では、前記制御装置の内部の揮発性メモリへの給電が遮断されるとともに前記開閉器の制御のための電力は利用可能となるよう構成されていてもよい。
　前記構成によれば、制御装置が放電モードと充電モードとの間の切り換えを行う際に、制御装置が自ら開閉器を開くように制御して、制御装置の揮発性メモリが初期化された状態としながらも、その後に開閉器を電気的に閉じることが可能となる。
　前記制御装置は、前記電動モータに前記走行動力用の電力を供給するとともに前記電動モータの動作を制御するインバータと、アクセルセンサからの入力に基づいて前記インバータに制御信号を出力するメインコントローラと、を備え、前記開閉器は、前記メインコントローラへの給電路に介設されていてもよい。
　前記構成によれば、放電モードと充電モードとの間の切り換えを行う際に、メインコントローラがリセットされるので、簡単に制御安定性を向上させることができる。
　前記の課題を解決するために、本発明の他の形態（aspect）に係る電動式乗り物の制御装置の動作方法は、内蔵バッテリからの電力を走行用の電動モータに供給して走行動力を発生させる放電制御と、前記内蔵バッテリに外部電源から供給される電力を充電させる充電制御とをそれぞれ有する電動式乗り物の制御装置の動作方法であって、前記放電制御と前記充電制御とのうち、いずれか一方から他方へ制御モードを切り替える場合、他方の制御モードに移行するときに、前記制御装置の初期化動作を行う。
　前記方法によれば、充電モードと放電モードとの切換えにあたって、制御装置の初期化動作が行われるので、切替え途中で制御装置をリセット（再起動）することができ、制御安定性を向上させることができる。
　前記初期化動作は、前記制御装置への給電を遮断した後に再給電することで前記制御装置を再起動させる動作であり、前記初期化動作の実施後に、前記制御装置に前記他方の制御を行わせるようにしてもよい。
　前記方法によれば、制御装置への給電を遮断した後に、再給電によって初期化動作を行うので、プログラムからのトリガーによって初期化するよりも確実に初期化動作を行うことができる。
　前記初期化動作は、制御装置により自動で行われてもよい。すなわち制御装置への給電路を開閉する開閉器の開閉動作を、制御装置が指令することにより実現されるようにしてもよい。
　前記初期化動作は、運転者により手動で行われてもよい。すなわち運転者による操作で制御装置への給電路の一時遮断を行うことにより実現されるようにしてもよい。
　本発明によれば、充放電モードの切換えを安定的に制御可能な電動式乗り物及びその制御装置の動作方法を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る電動式乗り物として電動二輪車の左側面図の一例を示した図である。 図１の電動二輪車の電気システムの構成例としてバッテリユニット周辺の電気配線を示したブロック図である。 図１の電動二輪車のシステムにおけるメインコントローラ周辺の概略的な構成を示すブロック図である。 図１のシリンダー錠のキー穴部分の平面図である。 メインシステム起動時の制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 放電制御モードと充電制御モードとの間のモードを切り替える際の制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下ではすべての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、特に言及しない場合にはその重複する説明を省略する。
　（第１実施の形態）
　図１は本発明の実施形態に係る電動式乗り物の一例として電動二輪車の左側面図を示した図である。図１では、電動式乗り物として電動二輪車が例に挙げられているが、電動二輪車に限るものではなく、その他の鞍乗型の電動車両（電動三輪車など）であってもよいし、多目的車両などの居住空間を有する電動四輪車や、小型滑走艇のような車両以外の乗り物であってもよい。また、内燃機関を併せ持つハイブリッド型の乗り物であってもよい。
　図１に示す電動二輪車１は、従動輪である前輪２と、駆動輪である後輪３と、前輪２と前輪３との間に配設される車体フレーム４と、車体フレーム４に支持された電気モータ５と、を備えている。電動二輪車１は、内燃機関を備えておらず、電気モータ５により発生された走行動力により後輪３を回転駆動するように構成されている。
　前輪２は、あるキャスター角で傾斜しながら略上下方向に延設されたフロントフォーク６の下部において回転可能に支持されている。フロントフォーク６の上部にはステアリングシャフト７が接続され、ステアリングシャフト７の上部にはバー型のハンドル８が取り付けられている。ハンドル８の右グリップは、運転者が電気モータ５により発生される走行動力を調整するためのスロットルグリップである。ハンドル８の近傍にはシリンダー錠８０５が配置されている。
　車体フレーム４は、ヘッドパイプ１１と、左右一対且つ上下一対のメインフレーム１２と、左右一対のダウンフレーム１３と、左右一対のピボットフレーム１４と、左右一対のスイングアーム１５と、シートフレーム１６とを有している。なお、ヘッドパイプ１１は、ステアリングシャフト７を回転可能に支持している。また、シートフレーム１６は、運転者及び同乗者が前後に並んで着座可能なシート（図示せず）を支持している。
　電気モータ５は、ダウンフレーム１３の下方且つピボットフレーム１４の前方の領域に配置されている。電気モータ５により発生された走行動力は、動力伝達機構１７を介して後輪３に伝達される。電気モータ５は、モータケース１８に収容されている。モータケース１８は、動力伝達機構１７を構成する変速機（図示せず）を電気モータ５と共に収容し、ダウンフレーム１３及びピボットフレーム１４に懸架されている。
　電動二輪車１は、電気モータ５を収容するモータケース１８の他に、インバータケース１９及びバッテリケース８０を搭載している。インバータケース１９はインバータ２０をはじめとした電装品を収容しており、バッテリケース８０はバッテリユニット６０をはじめとした電装品を収容している。インバータケース１９は、メインフレーム１２とピボットフレーム１４とシートフレーム１６とにより囲まれた側面視で略逆三角形状の空間に配置され、バッテリケース８０の下後端部の直ぐ後ろに配置されている。バッテリケース８０は、左右一対のメインフレーム１２の間、左右一対のダウンフレーム１３の下端部よりも上、且つピボットフレーム１４よりも前の空間に配置されている。
　バッテリケース８０にはバッテリユニット６０を車外の充電用の外部電源９０から充電するための充電コネクタ４９が配設されている。例えば、充電コネクタ４９の嵌合部がバッテリケース８０の外装面に露出されてもよいし、バッテリケース８０の開口部（充電口）に配設されて該開口部が所定のカバーで被覆されるようにしてもよい。
　図２は、図１の電動二輪車１の電気システムの構成例としてバッテリユニット６０周辺の電気配線を示したブロック図である。図２のブロック図では、駆動電力の流れを示している。図２に示すように、バッテリユニット６０は、複数のバッテリモジュール６１と、バッテリフレーム６４とを有し、高圧且つ直流の単体の二次電池として機能するユニットである。各バッテリモジュール６１は、複数のバッテリセル６２と、複数のバッテリセル６２を収容する直方体状のモジュール筐体６３とを有する。各バッテリセル６２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの、直流電力を蓄える二次電池である。複数のバッテリセル６２は、モジュール筐体６３内で整列配置され、且つ電気的に直列に接続されている。複数のバッテリモジュール６１は、バッテリフレーム６４に繋ぎ止められた状態となってバッテリケース８０内で密集配置され、電気的には直列に接続されている。
　このようにバッテリユニット６０は、電気的に言えば、多数のバッテリセル６２が直列に接続されたものであり、その結果として高圧電流の二次電池（例えば、２００～３００Ｖ）として機能している。バッテリユニット６０は、正極側の充電線４９１ｐ及び負極側の充電線４９１ｎから成る充電線４９１を介して充電コネクタ４９に電気的に接続されるとともに、正極側電源線３１ｐ及び負極側電源線３１ｎから成る高圧電線３１を介してインバータ２０に電気的且つ機械的に接続されている。インバータ２０は、バッテリユニット６０から送られる高圧の直流電力を、メインコントローラ１００からのトルク指令などに従って三相の交流電力に変換し、その三相の交流電力を三相交流配線３２を介して電気モータ５に供給する。電気モータ５は、インバータ２０からの交流電力の給電を受けて駆動され、電流などの電気的特性に応じた走行動力を発生する。
　高圧電線３１の正極側電源線３１ｐ上には、インバータ用正極側リレー３６が配設されており、インバータ用正極側リレー３６と並列に正極側電源線３１ｐから迂回した迂回配線３３が形成されている。迂回配線３３上には、電流制限抵抗３４と突入電流防止リレー３５とが直列に配設されている。高圧電線３１の負極側電源線３１ｎ上には、インバータ用負極側リレー３７が配設されている。
　インバータケース１９は、その両電極がそれぞれ正極側電源線３１ｐと負極側電源線３１ｎとに接続された平滑コンデンサ３８を収容している。電動二輪車１のシステム起動時にメインコントローラ１００が、各リレー（３５～３７）の開閉状態を適宜選択すると、平滑コンデンサ３８に電荷が蓄積されていなくても、インバータ２０に過大な突入電流が流れることを防ぐことができる。以下ではリレー３５～３７を走行用リレー３５～３７と称する。なお、正極側電源線３１ｐ、負極側電源線３１ｎ及び／又は迂回配線３３上には、電流計５３が配設されている。なお、図２では、正極側電源線３１ｐ上に電流計５３が配設されている場合が示されている。
　隣り合って配設されるバッテリモジュール６１同士を接続する接続配線３９上には、サービスプラグ４０が配設されている。サービスプラグ４０は、接続配線３９の導通及び遮断を切り替えるプラグ４１と、過電流が流れたときに接続配線３９を遮断するヒューズ４２とを備えている。メンテナンス業者は、プラグ４１を手動動作することにより、接続配線３９が導通してバッテリユニット６０から電気モータ５に電力供給可能な状態と、接続配線３９が遮断してバッテリユニット６０から電気モータ５への電力供給を遮断する遮断状態とを切り替えることができる。
　電動二輪車１は、電気モータ５の電源となるバッテリユニット６０とは別に、低圧直流（例えば、ＤＣ１２Ｖ）の二次電池である低圧バッテリ４３を備えている。低圧バッテリ４３は、低圧電線４４を介して電気モータ５以外の電力負荷に接続されている。低圧バッテリ４３を電源とする電力負荷としては、例えば、バッテリユニット６０の充電状態を監視するバッテリコントローラ７０、インバータ２０、各種センサ、及びインバータ２０の駆動制御を含めた電動二輪車１の全体の制御を司る制御装置としてメインコントローラ１００が含まれる。その他、低圧バッテリ４３を電源とする電力負荷としては、ヘッドライト、テールランプ及び方向指示器などの灯火器や、速度表示器などの計器及び表示器（図では補器１１０とする）も含まれる。そして、低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００、補器１１０及びバッテリコントローラ７０への低圧電線４４には、低圧用リレー１０１が介設されている。メインコントローラ１００は、バッテリユニット６０からインバータ２０に給電しないときに（例えば、充電モード）、バッテリユニット６０とインバータ２０との間の高圧電線３１を遮断するように走行用リレー３５～３７を作動させることができる。また、バッテリユニット６０からインバータ２０に給電するときに（例えば、放電モード）、バッテリユニット６０とインバータ２０との間の高圧電線３１を接続するように走行用リレー３５～３７を作動させることができる。
　低圧バッテリ４３は、正極側電源線４６ｐ及び負極側電源線４６ｎから成る低圧側コンバータ配線４６を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４５に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５は正極側電源線４７ｐ及び負極側電源線４７ｎから成る高圧側コンバータ配線４７を介して高圧電線３１の正極側電源線３１ｐ及び負極側電源線３１ｎとそれぞれ接続されている。高圧側コンバータ配線４７の正極側電源線４７ｐ及び負極側電源線４７ｎ上には、ＤＣ／ＤＣコンバータ用リレー４８が配設されている。なお、図２では、高圧側電源線４７ｐ上にＤＣ／ＤＣコンバータ用リレー４８が配設されている場合が示されている。コンバータ用リレー４８はメインコントローラ１００により開閉指令が与えられる。
　高圧電線３１は、正極側充電線４９１ｐ及び負極側充電線４９１ｎから成る充電線４９１を介して充電コネクタ４９と接続されている。正極側充電線４９１ｐ上には充電用正極側リレー５１が配設され、充電用充電線４９１ｎ上には充電用負極側リレー５２が配設されている。充電コネクタ４９は、バッテリユニット６０を充電する外部電源９０と電気的に接続するコネクタである。
　メインコントローラ１００は走行用リレー３５～３７及び充電用リレー５１～５２に指令を与えることにより、放電モードとしてバッテリユニット６０を電気モータ５に接続する第１接続状態と、充電モードとしてバッテリユニット６０を充電コネクタ４９に接続する第２接続状態との切換えを制御する。
　第１接続状態において、バッテリユニット６０からの電力で電気モータ５を駆動して電動二輪車２を走行させることができる。さらに、電動二輪車１の減速時には、電気モータ５を発電機として機能させることもでき、この場合、電気モータ５により発生した交流電力（回生電力）はインバータ２０により直流電力に変換され、この直流電力によりバッテリユニット６０を充電することができる。
　第２接続状態において、充電コネクタ４９に外部電源９０が電気的に接続されると、外部電源９０からの電力が充電線４９１及び高圧電線３１を介してバッテリユニット６０に供給され、これによりバッテリユニット６０を充電することができる。また、外部電源９０から供給される電力により低圧バッテリ４３を充電することもできる。また、バッテリユニット６０に蓄えられている直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ４５により低圧バッテリ向けの直流電力に変換して、この直流電力により低圧バッテリ４３を充電することもできる。
　図３は、電動二輪車１のシステムにおけるメインコントローラ１００周辺の概略的な構成を示すブロック図である。図３のブロック図の矢印は、制御信号の流れを示している。図３に示すように、電動二輪車１は、インバータ２０と、メインコントローラ１００と、メインスイッチ１０２と、バッテリコントローラ７０と、メインコントローラ１００への給電路を開閉する低圧用リレー１０１と、入力装置としてのシリンダー錠８０５と、表示部、モニタ、及びスピーカ等の出力装置９００と、車両の状態を検出する状態センサ１０４とを主に備える。状態センサ１０４は、走行に必要な車両状態を検出する。例えば、車速センサ、モータ回転数センサ、バッテリ温度センサ、電流センサ、電圧センサ、スタンドスイッチセンサ、ギヤポジションセンサ、走行モード切換え指令センサ、アクセルセンサおよびブレーキセンサ、充電コネクタの接続判断センサ、充電コネクタからの電力供給を判断するセンサの１又は複数を含んで構成されてもよい。
　シリンダー錠８０５は、充電許可と走行許可とを選択的に切り替える入力装置として用いられる。シリンダー錠８０５は、メインスイッチ１０２のオンオフの切換えに用いられるとともに車体の施錠に用いられる。シリンダー錠８０５は、キー穴が予め定める複数の位置に移動可能に設定される。シリンダー錠８０５に付設したセンサは、キー穴の位置を示す信号をメインコントローラ１００に与える。シリンダー錠８０５は、キー穴に挿着したメカキーを回動させることにより、キー穴位置を切り替えることができる。メインコントローラ１００は、シリンダー錠８０５から与えられるキー穴位置の信号に基づいて、制御モードを切り替える。メインスイッチ１０２は、シリンダー錠８０５から与えられるキー穴位置の信号に基づいて、オンオフを切り替える。また、キー穴を抜いた状態では、キー穴の回転が阻止される。キー穴位置は、走行位置、移動阻止位置、給電停止位置、充電位置がそれぞれ設定される。それぞれの位置を示す信号が出力可能に構成される。
　メインコントローラ１００は、シリンダー錠８０５から与えられる信号に基づいて、走行許可、充電許可のいずれかを判断する。メインコントローラ１００は、走行許可を判断すると、充電用リレー５１，５２を遮断して、走行用リレー３５～３７を制御して、モータ５への駆動電流の供給を開始する。メインコントローラ１００は、充電許可を判断すると、走行用リレー３５～３７を制御して、モータ５への駆動電流の供給を停止するとともに、充電用リレー５１，５２を接続して充電コネクタ４９からの充電を可能とする。メインコントローラ１００は、その他、低圧用バッテリ４３が満充電状態であると判断すると、コンバータ用リレー４８を遮断するように指令して、過電流を防ぐ。メインコントローラ１００は、低圧用バッテリ４３の残量が所定以下であると判断すると、コンバータ用リレー４８を接続して過放電を防ぐ。
　メインスイッチ１０２は、シリンダー錠８０５から給電停止信号（給電停止位置信号）が与えられると、低圧用リレー１０１を遮断する。メインスイッチ１０２は、シリンダー錠８０５から給電信号（給電停止以外の位置信号）が与えられると、低圧用リレー１０１を接続する。ここでキー穴操作に連動したメインスイッチ１０２の動作は物理的、電気的のいずれであってもよい。
　低圧用リレー１０１は、第１接続状態及び第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えられるときに、給電路を開いて、メインコントローラ１００への給電を一時的に遮断させる。これにより、第１接続状態と第２接続状態との間の切り換えを行う際に、メインコントローラ１００への給電が一旦遮断される状態を経てメインコントローラ１００がリセットされるので、メインコントローラ１００の給電状態が維持された状態で接続状態が切り替わることを防ぎ、制御安定性を向上させることができる。
　接続状態が切り替えられる場合には、接続状態の他、それぞれのモードを実行するためのプログラムが切り替えられる。以前の制御モードでＲＡＭに記憶された情報が消去された上で、新しい制御モードに切り替えることで、以前のＲＡＭに記憶されていた情報が、新しい制御モードに悪影響を与えることを防ぐことができる。
　バッテリコントローラ７０は、メインコントローラ１００の指令に従って、充電許可か走行許可かを判定する。これにより、充電許可状態でのバッテリコントロールと、走行許可状態でのバッテリコントロールとの異なる制御を行うことができる。例えば、充電許可では比較的時間に余裕がある状態で充電のみが行われるが、走行許可では回生充電・放電が繰り返されることになるので、バッテリ制御のプログラムを切り替えることで、より効率よく充放電を行うことができる。バッテリコントローラもモード切換え時にリセットされるので、制御安定性を向上できる。
　メインコントローラ１００は、シリンダー錠８０５から走行許可信号（走行位置信号）が与えられると、外部からの充電の動作を禁止して、走行準備プログラムを実行して、走行準備プログラムが完了すると、走行待機状態に移行する。ここで走行準備プログラムとは、動作チェック、リレー動作、バッテリコントローラ７０への指示等を含む。走行待機状態で走行開始信号が運転者から与えられると走行プログラムに従って、トルク指令を演算してインバータに与える。走行プログラムに従って、バッテリコントローラ７０を動作させる。
　一方、メインコントローラ１００は、シリンダー錠８０５から充電許可信号（充電位置信号）が与えられると、走行動作を禁止して、充電準備プログラムを実行して、走行準備プログラムが完了すると、充電待機状態に移行する。ここで充電準備プログラムとは、動作チェック、リレー動作、バッテリコントローラ７０への指示等を含む。充電待機状態で充電コネクタ接続されて電力供給されると充電プログラムに従って、バッテリコントローラ７０を動作させる。
　入力装置としてのシリンダー錠８０５は第１接続状態と第２接続状態との間の切換えをメインコントローラ１００に指示するためのユーザ操作可能な構成を有する。本実施形態では運転者がシリンダー錠８０５を操作することによりメインスイッチ１０２のオンオフが切り替えられ、その操作に連動するメインスイッチ１０２を通じて低圧用リレー１０１の開閉を行う。この構成によれば、例えば、ユーザが入力装置で短時間に何回も切り換え操作を行うなどしても、メインコントローラ１００がリセットされた状態から放電モード又は充電モードが開始されるので、簡素かつ安価に制御安定性を高めることができる。
　出力装置９００は、メインコントローラ１００から与えられる情報に基づいて、車体状態を運転者が確認可能に報知する。例えば、走行速度、モータ回転数を表示する。その他、走行モード、ギヤ比、距離、時間、バッテリ残量などを表示する。出力装置９００は、計器盤として実現され、車幅方向中心のハンドルバー前方に配置される。前記シリンダー錠８０５は、計器盤の近傍に配置され、ここではハンドルバー近傍に配置されているが、例えば計器盤内に配置されてもよい。キー穴及びキー穴に挿入されたメカキーの位置を確認することで、許可状態を確認可能であるので、シリンダー錠が許可状態を表示する表示部の一つになる。また、キー穴の位置を別途計器盤に表示するようにしてもよい。例えば、キー穴は走行位置であれば、「Ｄ」をモニタ表示し、キー穴が充電位置であれば、「ＣＨＧ」をモニタ表示する。このように走行・充電許可状態を、キー穴とは別に表示することで、運転者は状態を容易に確認できる。　次に、入力装置としてのシリンダー錠８０５について図４を用いて具体的に説明する。入力装置としてのシリンダー錠８０５は電動二輪車１のハンドル８の近傍に配置される。図４は、シリンダー錠８０５のキー穴部分の平面図である。図４に示すように、シリンダー錠８０５は、キー穴に挿着したメカキーを回動させることにより、運転者がキー穴に設定される操作位置を切り替え可能な構成である。また電動二輪車１は、車両の移動を阻止する移動阻止装置を備える。ここでは移動阻止装置として、シリンダー錠８０５の動作に連動してハンドル８をロックするためのロックバー（図示せず）を内部に備えている。ロックバーはメカキー自体の動力でハンドルをロックしてもよいし、アクチュエータを用いてハンドルをロックしてもよい。
　シリンダー錠８０５は、走行位置（図中ではＯＮ）、給電停止位置（図中ではＯＦＦ）、移動阻止位置（図中ではＬＯＣＫ）、及び充電位置（図中ではＣＨＧ）のキー穴移動を許容する４つの操作位置を備える。給電停止位置は、走行位置及び充電位置のうち一方の位置から他方の位置へと切り替える過程の途中に介在している。運転者は操作キーを回動させることにより４つの操作位置を選択する。上記構成によれば、運転者が操作する入力装置の操作ルートにおいても、低圧用リレー１０１を開く給電停止位置を走行位置及び充電位置の間に設けたので、第１接続状態と第２接続状態との間を切り換えるときに、物理的にも安定してメインコントローラ１００をリセットすることができる。
　メカキーは、給電停止位置、移動阻止位置、及び充電位置で、キー穴に対する抜き差しが可能に構成され、走行位置ではキー穴に挿入されたメカキーがキー穴からの抜き方向の移動が阻止される。移動阻止位置、充電位置ではロックバーが動作して、ハンドルロックされる。またハンドルがロックされる位置までハンドルを回動しないと、メカキーが移動阻止位置、充電位置に移動しないようにしてもよい。同様に給電停止位置とは別に充電位置が配置されることで、給電停止状態で充電制御が行われる。これにより、給電停止位置・移動阻止位置で充電の可能性があるとして待機する必要がなく、待機または判断プログラムや、待機又は判断のためのセンサを不要とすることができる。また、メータ近傍であって乗車状態の運転者が視認可能な位置にキーシリンダ配置することで、走行許可・充電許可状態をモニタ表示しなくても、運転者に状態把握させることができる。運転者はモード切換えのためにキー操作が必要であるので、モード切換えを認識しやすい。
　給電停止位置（ＯＦＦ）、移動阻止位置（ＬＯＣＫ）、充電位置（ＣＨＧ）では、走行リレー３５～３７が開いた状態が維持されるので、頻繁なリレー駆動が防がれる。同様に給電停止位置（ＯＦＦ）、移動阻止位置（ＬＯＣＫ）ではリレー１０１が開いた状態が維持されるので、頻繁なリレー駆動が防がれる。同様に、走行位置（ＯＮ）、給電停止位置（ＯＦＦ）、移動阻止位置（ＬＯＣＫ）では、充電リレー５１，５２が開いた状態が維持される。このように各リレーの状態を継続するように構成することで、リレーの頻繁な切換えに起因するリレーの劣化を抑えることができる。また、ＬＯＣＫ位置、ＣＨＧ位置は、ともにハンドルロック状態が維持されるので、ＬＯＣＫ位置からＣＨＧ位置へのメカキー回動にあたってハンドル回動の手間が省かれ、ＬＯＣＫ位置でキーをさしてＣＨＧ位置へのキー回動が容易となる。また、操作子、具体的にはキー穴形成部分の回動によって、モード切換えを指示することで、３つ以上の操作位置が存在しても、モード切換え操作手段が大型化することを防ぐことができる。キーシリンダでモード切換え操作子を実現することで、新たに部品配置する場合に比べて生産コストを低減することができる。
　給電停止位置ではシリンダー錠８０５のキー穴からメカキーの着脱が可能である。移動阻止位置ではシリンダー錠８０５の動作に連動してロックバーが動作し車両の移動が阻止されるとともに、シリンダー錠８０５のキー穴からメカキーの着脱が可能である。ここではシリンダー錠８０５はメカキーを抜いた状態では、キー穴の回転が阻止されるように構成されている。
　充電位置では移動阻止位置と同様にロックバーが動作し車両の移動が阻止されるとともに、シリンダー錠８０５のキー穴からメカキーの着脱が可能である。これにより、ユーザは充電モードにおいて電動二輪車１のハンドル８をロックするとともにメカキーを所持することができるので、充電作業時における乗り物の盗難を防止することができる。
　次に、シリンダー錠８０５の各操作位置での回路状態を図３及び図４を参照して説明する。走行位置（ＯＮ）では、メインスイッチ１０２を通じてリレー１０１が閉じられる。これにより、低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が行われ、メインシステムが起動する。メインシステムにおいて放電制御モードが実行され、メインコントローラ１００はバッテリユニット６０を電気モータ５に接続する第１接続状態に制御する。これにより、電動二輪車１は走行可能な状態に制御される。このとき電動二輪車１は充電用リレー５１，５２が遮断されて外部充電不可能な状態に制御される。
　給電停止位置（ＯＦＦ）では、メインスイッチ１０２を通じてリレー１０１が開かれる。これにより、メインコントローラ１００への給電が停止され、メインシステムがシャットダウンする。これにより、電動二輪車１は走行及び充電の双方が不可能な状態に制御される。
　移動阻止位置（ＬＯＣＫ）では、メインスイッチ１０２を通じてリレー１０１が開かれた状態である。メインコントローラ１００への給電は停止され、メインシステムはシャットダウンしている。これにより、電動二輪車１は走行用リレー３５～３７が遮断し、走行及び充電の双方が不可能な状態に制御される。
　充電位置（Ｐ）では、メインスイッチ１０２を通じてリレー１０１が閉じられる。これにより、低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が行われ、メインシステムが起動する。メインシステムにおいて充電制御モードが実行され、メインコントローラ１００はバッテリユニット６０を充電コネクタ４９に接続する第２接続状態に制御する。これにより、電動二輪車１は充電可能な状態に制御される。このとき電動二輪車１は走行不可能な状態に制御される。
　このような構成により、操作キーが走行位置（ＯＮ）にあるときには走行許可するだけで充電できず、充電位置（Ｐ）にあるときには充電許可するだけで走行できない。したがって、運転者は操作キーを積極的に移動させないと走行動作と充電動作との間でモードを切り替えることができない。これによって、運転者に現在の許可モードを認識させることができる。また運転者の操作なしに充電状態から走行すること、走行状態から充電が行われることを防ぐことができる。
　次に、メインコントローラ１００によるメインシステム起動時の動作について図５のフローチャートを用いて説明する。まず、初期状態においてメインシステムはシャットダウンした状態とする。次に運転者による操作キーの入力によりキー穴がＯＮ位置又はＣＨＧ位置へ回されてシステム電源がオンしたとする（Ｓ１）。そしてメインシステムが起動する（Ｓ２）。ここでメインシステムは操作キーがどの操作位置にあるかを判断する（Ｓ３）。キー穴がＯＮ位置にあり、操作キーが走行位置にあると判断した場合は、メインコントローラ１００内のメモリから放電制御プログラムが読みだされ放電制御モードに移行する。
　放電制御モードにおいて自己診断シーケンス等の初期動作を開始するとともに第１接続状態に制御する（Ｓ５）。具体的には、メインコントローラ１００によりバッテリユニット６０と電動モータ５とを電気的に接続状態とする。すなわち走行用リレー３５～３７を閉じた状態に制御する。一方、バッテリユニット６０と充電コネクタとを電気的に非接続状態とする。すなわち充電用リレー５１～５２を開いた状態に制御する。
　一方、キー穴がＣＨＧ位置にあり操作キーが充電位置にあると判断した場合は、メインコントローラ１００内のメモリから充電制御プログラムが読みだされ充電制御モードに移行する（Ｓ６）。充電制御モードにおいてメインコントローラ１００のメモリに格納されたプログラムが実行され初期化動作が実施されるとともに第２接続状態に制御する。すなわちメインコントローラ１００によりバッテリユニット６０と電動モータ５とを電気的に非接続状態とする。具体的には走行用リレー３５～３７を開いた状態に制御する。一方、バッテリユニット６０と充電コネクタとを電気的に接続状態とする。具体的には充電用リレー５１～５２を閉じた状態に制御する。これにより、運転者により充電コネクタ４９が外部電源９０と電気的に接続されると、外部電源９０からの電力が充電コネクタ４９を介してバッテリユニット６０に供給される。バッテリユニット６０を充電することができる。
　充電制御モードではユーザによる所定の充電開始操作が完了したか否かを判定する。具体的には、充電の開始操作が失敗したことを判断すると、警告を行う。好ましくは、車両の走行に用いられる出力装置（ヘッドライト、ウインカ、ブレーキランプ、計器表示、ホーン等）を用いて警告を行うことで、部品点数の増加を防ぐ。好ましくは、計器表示以外を用いることで車体から離れた位置でも、充電ミスを判断できる。充電の失敗事例としては以下、充電コネクタが入っているが外部から電力が供給されない場合、充電コネクタが入っているが、キーが走行位置にある場合、充電位置にキーを回しているが充電コネクタが配いていない場合など、運転者が充電を意図しているが、何か操作を忘れている場合などに警告を行う。警告は一定時間経過後に停止することが好ましい。さらに操作ミス内容をモニタ表示することで、運転者が操作ミスを解消しやすくするようにしてもよい。逆に正常に充電開始が行われたことを、報知出力してもよい。
　運転者は、充電開始後は、車体から離れることが多く、操作ミスした場合には気づくことが難しく、操作ミスを気づけないと、充電失敗による時間的ロスが大きい。上記構成のように充電開始の有無を報知出力することで、充電開始時に充電ミス・正常操作のいずれかを認識することができ、充電ミスのまま運転者が車体から離れることを防ぐことができる。
　次に、放電制御モードから充電制御モードへ切り替える際のメインコントローラ１００の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。この場合の運転者のキー操作は、走行位置から給電停止位置を経由して充電位置まで切り替えることになる。
　操作キーが走行位置にある場合、メインシステムは上述の放電制御モード（Ｓ５）であり、メインコントローラ１００へのリレー１０１が閉じた状態である。低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が行われている。メインシステムが動作している。
　操作キーが給電停止位置に操作された場合、メインスイッチ１０２がオフになる。メインコントローラ１００へのリレー１０１が開いた状態となる。低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が停止される。メインシステムがシャットダウンされる。
　操作キーが充電位置に操作された場合、メインスイッチ１０２がオンになる。メインコントローラ１００へのリレー１０１が閉じた状態となる。低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が開始される。システムが再起動する。その後、上述の充電制御モードに移行する（Ｓ６）。
　次に、充電制御モードから放電制御モードへ切り替える際のメインコントローラ１００の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。この場合の運転者のキー操作は、充電位置から給電停止位置を経由して走行位置まで切り替えることになる。
　操作キーが充電位置にある場合、メインシステムは上述の放電制御モード（Ｓ６）であり、メインコントローラ１００へのリレー１０１が閉じた状態である。低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が行われている。メインシステムが動作している。
　操作キーが給電停止位置に操作された場合、メインスイッチ１０２がオフになる。メインコントローラ１００へのリレー１０１が開いた状態となる。低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が停止される。メインシステムがシャットダウンされる。
　操作キーが走行位置に操作された場合、メインスイッチ１０２がオンになる。メインコントローラ１００へのリレー１０１が閉じた状態となる。低圧バッテリ４３からメインコントローラ１００への給電が開始される。システムが再起動する。その後、上述の放電制御モードに移行する（Ｓ５）。
　このように、放電制御モードと充電制御モードとのうち、いずれか一方から他方へ制御モードを切り替える場合、他方の制御モードに移行する前に、メインコントローラ１００の初期化動作を行う。これにより、制御モードの切替え途中でメインコントローラ１００をリセット（再起動）することができ、制御安定性を向上させることができる。
　また、メインコントローラ１００への給電を遮断した後再給電することで、メインコントローラ１００を再起動させて初期化動作を実現し、初期化動作実施後に、メインコントローラ１００に他方の制御を行わせるので、メインシステム上でソフト的に初期化するよりも確実に初期化動作を行うことができる。
（第２実施の形態）
　本発明の第１実施形態では、メインコントローラ１００への給電を遮断した後に、再給電によって行われる初期化動作は、運転者による手動操作により行われる構成であった。これに対し、本発明の第２実施形態ではメインコントローラ１００により自動で上記初期化動作を行う。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　本実施形態の基本的な構成は、図３の第１実施形態の構成と同様である。図３に示すように、メインコントローラ１００が、第１接続状態及び第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えるときに、メインコントローラ１００への給電路を開閉するリレー１０１を開くように制御する制御部を内部に備えている。これにより、リレー１０１の開き動作を手動で指示する必要がなくなる。ここでは状態センサ１０４は例えば充電コネクタ４９の嵌合及び離脱を検知する機能を備えており、メインコントローラ１００は、状態センサ１０４からの検知情報に基づいていずれか一方の接続状態についての起動処理を行うものとする。具体的には、メインコントローラ１００は、充電コネクタ４９の嵌合を判断すると、第２接続状態への移行を判断して、給電リセット後に充電制御を行う。また、メインコントローラ１００は、充電コネクタ４９の離脱を判断すると、第１接続状態への移行を判断して、給電リセット後に充電制御を行う。本実施形態では制御部は、メインコントローラ１００の内部に配置されるとしたが、外部に配置されてもよい。
　その他、メインコントローラ１００が、キーシリンダに基づく走行位置と充電位置との間での切換えを判断すると、メインスイッチ動作にかかわらずに、給電リセットするようにしてもよい。この場合、ＯＦＦ位置に対してＣＨＧ位置とＯＮ位置とを両側に配置しなくても、給電リセット動作をさせることができる。走行位置と充電位置とのうち一方から他方に切換わって所定時間経過すると、リレーを用いた給電を一時停止する。このように所定時間経過を判断して給電一時停止することで、誤った操作によるリレーの頻繁な駆動を防ぐことができる。
　また、リセット動作については、メインコントローラ１００だけでなく、例えば、モータＥＣＵ、バッテリＥＣＵについても給電停止されるような構成にしてもよい。これにより、それらのＥＣＵについての動作も安定させることができる。
　また乗車状態の運転者が操作可能な位置、たとえばハンドル位置に、コントローラへの給電リセットを操作するリセットスイッチ（ガソリン車におけるキルスイッチに相当）が設けられてもよい。これによって、システム異常時にキルスイッチを操作することで、動作を回復するようにしてもよい。また運転者が手動で走行・充電モードの切替えの間に、給電リセットする操作を行っても同様の効果を得ることができる。なお、リセットスイッチは、走行時には給電リセット操作を無効とし、走行停止時における給電リセット操作を有効とするようにしてもよい。
　走行許可指示するスイッチは、運転位置に乗車した運転者が操作可能な位置に配置されることで、運転位置において走行許可へ移行することができる。また充電許可するスイッチが、運転位置からは届かない位置に設けられることで、乗物から降りた状態で充電許可へ移行することができる。このように運転許可するスイッチと、充電許可するスイッチを離反させるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、制御部が、リレー１０１を開くように制御した状態では、メインコントローラ１００の内部の揮発性メモリへの給電が遮断されるが、リレー１０１の制御のための電力はメインコントローラ１００内の蓄電器に利用可能に蓄電されている。これにより、メインコントローラ１００が放電制御モードと充電制御モードとの間の切り換えを行う際に、メインコントローラ１００が自らリレー１０１を開くように制御して、メインコントローラ１００の揮発性メモリが初期化された状態としながらも、その後に（例えば、微小時間後に（より具体的には５０ｍｓｅｃ後））、リレー１０１を電気的に閉じることが可能となる。
　また、上記実施の形態において制御装置であるメインコントローラ１００が、充電制御及び放電制御の双方を行うような構成としたが、これに限られるものではない。メインコントローラ１００は、互いに協働して分散制御する複数の制御装置により構成されてもよい。
　尚、上記実施の形態においては、放電モードから充電モードと、充電モードから放電モードのいずれかの切換えにおいても、給電リセットするような構成としたが、これに限られるものではない。放電モードから充電モード、充電モードから放電モードのいずれか一方の切換えだけ、リセットをするようにしてもよい。いずれか一方だけリセットする構成とすることで、放電時と充電時とで共通の記憶領域を併用してシステムのＲＡＭのメモリ容量を低減できる。
　上記実施の形態の形態においては、リレー１０１は運転者による手動又は制御装置による自動で開くような構成としたが、これに限られるものではない。例えば、開閉器は、それが閉じる方向に向けて機械的に付勢され、制御装置からの電力により開くよう構成されるようにしてもよい。これにより、制御装置が放電モードと充電モードとの間の切り換えを行う際に、制御装置への給電路の開閉器を制御装置自ら開くように制御した後、電力供給が断たれた開閉器は機械的な付勢力により閉じることができる。
　上記実施の形態では、メインコントローラ１００は、ユーザにより所定の操作が完了したときに充電開始操作が正常に完了したと判定し、出力装置９００により判定内容に応じて所定の報知又は表示を出力するようにしたが、複数の操作のうち一部の操作が完了していない状態が所定時間以上継続したときに充電開始操作が正常に完了していないと判定してもよい。上記構成によれば、ユーザが充電開始操作を完了したつもりであるにもかかわらず充電開始操作を失敗している状態を的確に把握して報知又は表示をすることができる。
　上記実施の形態においては入力装置としてシリンダー錠によりメインコントローラへの給電路を開閉する開閉器の開操作が入力されるようにしたが、これに限られるものではない。例えば切換えボタン、トグルスイッチにより放電モードと充電モードを切り替え、システム内部でシステム電源をオフにするような構成にしてもよい。
　キー穴の操作位置は、図４の構成に限定されるものではなく、走行位置とは異なる位置に充電位置が設定されればよい。好ましくは、走行許可と同じ操作片で充電許可を与えることで運転者にモード切換えを認識させやすくなる。
　また、ＬＯＣＫ位置とＣＨＧ位置とを共通にしてもよい。これにより、構造を簡単化することができる。ＬＯＣＫ位置とＣＨＧ位置とが逆の構成でもよい。ＬＯＣＫ位置とＣＨＧ位置とで頻繁に行う位置を、回動方向端部に配置することで、頻繁に行うモードでは回動停止位置まで回した状態でキーを抜き差しすることができ、利便性を向上できる。
　ＯＮ位置を挟んで両側にＣＨＧ位置とＬＯＣＫ位置が配置されてもよい。ＬＯＣＫ位置とＣＨＧ位置とが離れることで、ＬＯＣＫ位置への移動とＣＨＧ位置への移動との動作を異ならせることができ、運転者に認識させやすい。同様にＯＦＦ位置を挟んで両側にＣＨＧ位置とＬＯＣＫ位置とが配置されてもよい。ＣＨＧ位置で移動阻止しなくてもよい。この場合、車体を充電エリアまで容易に近づけることができる。ＡＣＣ（アクセサリ電源）、ハザード点灯など、そのほかのキー穴配置が設定されてもよい。また、上記ＡＣＣとＣＨＧとを共通化してもよい。これにより、キー穴位置を削減できる。また、車両の移動を阻止することはハンドルロック以外によって実現されてもよく、車輪の回転を阻止するようにしてもよい。
　表示部は、画像表示によって走行許可、充電許可のいずれかを表示するようにしたがこれに限定されるものではない。例えば、メカキー（操作片）の移動によって走行許可、充電許可のいずれかが判断されることから、メカキー自体を表示部としてもよい。
　また、シリンダー錠とは別の操作片によって切替え指示が与えられてもよい。この場合でも走行許可と、充電許可とを切り替える場合には、別途操作を必要とする。シーソー型のスイッチで実現してもよいし、つまみを直線移動させるスイッチでもよいし、つまみを軸線方向に抜き差しさせるスイッチでもよい。このように走行許可・充電許可を切り替える操作部として、充電許可し走行禁止する充電許可スイッチと、走行許可し充電禁止する走行許可スイッチの２つが設けられてもよい。
　また、切換えスイッチ自体は１つでもよい。１つのスイッチで実現されるばあい、スイッチを操作するたびに充電許可モードと、走行許可モードとを交互に切り替わるように実現されてもよい。このときに走行許可・充電許可のいずれかが選択されたかを示す表示が、スイッチとは別に設けられることが好ましい。これにより運転者が現在のモードを把握しやすくなる。
　尚、上記モードの切換えにあたっては、走行位置と充電位置とが異なる入力装置を特徴とする場合には、モード切換時のリレー１０１による給電リセットを行わないものとしてもよい。また、モード切換時のリレー１０１による給電リセットを特徴とする場合は、走行位置と充電位置が同じ操作位置にある入力装置を用いてもよい。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する好適な態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の趣旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　本発明は、電動式乗り物の充放電モードの切換えを安定的に制御する上で有用である。
　１・・・電動二輪車
　２・・・前輪
　３・・・後輪
　４・・・車体フレーム
　５・・・電動モータ
　６・・・フロントフォーク
　７・・・ステアリングシャフト
　８・・・ハンドル
　１１・・・ヘッドパイプ
　１２・・・メインフレーム
　１３・・・ダウンフレーム
　１４・・・ピボットフレーム
　１５・・・スイングアーム
　１６・・・シートフレーム
　１７・・・動力伝達機構
　１８・・・モータケース
　１９・・・インバータケース
　２０・・・インバータ
　４３・・・低圧バッテリ
　４４・・・低圧電線
　４５・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ
　４８・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ用リレー
　４９・・・充電コネクタ
　４９１・・・充電線
　４９２・・・通信線
　５１・・・充電用正極側リレー
　５２・・・充電用負極側リレー
　６０・・・バッテリユニット
　６１・・・バッテリモジュール
　６２・・・バッテリセル
　６３・・・モジュール筐体
　６４・・・バッテリフレーム
　７０・・・バッテリコントローラ
　８０・・・バッテリケース
　９０・・・外部電源
　１００・・・メインコントローラ
　１０１・・・低圧用リレー（給電路開閉）
　１０２・・・メインスイッチ
　１０３・・・スロットルグリップ
　１１０・・・補器
　８００・・・入力装置
　８０１・・・メータパネル
　８０２・・・速度計
　８０３・・・回転計
　８０４・・・メカキー
　８０５・・・シリンダー錠
　９００・・・出力装置
　９０１・・・表示灯
　９０２・・・モニター
　９０３・・・スピーカ

Claims (9)

  1. 　走行動力を発生する電動モータと、
    　前記電動モータに電力を供給するためのバッテリと、
    　充電用の外部電源に接続される外部電源接続部と、
    　前記バッテリを前記電動モータに接続する第１接続状態と前記バッテリを前記外部電源接続部に接続する第２接続状態との切り換えを制御する制御装置と、
    　前記制御装置への給電路を開閉する開閉器と、を備え、
    　前記制御装置が、前記第１接続状態及び前記第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えるときに、前記開閉器は、前記給電路を開いて、前記制御装置への給電を一時的に遮断させる、電動式乗り物。
  2. 　前記第１接続状態と前記第２接続状態との間の切り換えを前記制御装置に指示するためのユーザ操作可能な入力装置を備えている、請求項１に記載の電動式乗り物。
  3. 　乗り物の状態を検出する状態検出装置を備え、
    　前記制御装置は、給電開始されると、前記状態検出装置からの検出情報に基づいて、起動処理を行う、請求項１又は２に記載の電動式乗り物。
  4. 　前記入力装置は、前記バッテリを第１接続状態とし且つ前記開閉器を閉じる第１操作位置と、前記バッテリを第２接続状態とし且つ前記開閉器を閉じる第２操作位置と、前記開閉器を開く第３操作位置と、を有し、
    　前記第３操作位置は、前記第１操作位置及び前記第２操作位置のうち一方の操作位置から他方の操作位置へと切り換える操作過程の途中に介在している、請求項２に記載の電動式乗り物。
  5. 　前記制御装置が、前記第１接続状態及び前記第２接続状態のうち一方の接続状態から他方の接続状態へと切り換えるときに、前記開閉器を開くように制御する開閉制御部を備える、請求項１乃至３のいずれかに記載の電動式乗り物。
  6. 　前記開閉制御部が、前記開閉器を開くように制御した状態では、前記制御装置の内部の揮発性メモリへの給電が遮断されるとともに前記開閉器の制御のための電力は利用可能となるよう構成されている、請求項５に記載の電動式乗り物。
  7. 　前記制御装置は、前記電動モータに前記走行動力用の電力を供給するとともに前記電動モータの動作を制御するインバータと、アクセルセンサからの入力に基づいて前記インバータに制御信号を出力するメインコントローラと、を備え、
    　前記開閉器は、前記メインコントローラへの給電路に介設されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の電動式乗り物。
  8. 　内蔵バッテリからの電力を走行用の電動モータに供給して走行動力を発生させる放電制御と、前記内蔵バッテリに外部電源から供給される電力を充電させる充電制御とをそれぞれ有する電動式乗り物の制御装置の動作方法であって、
    　前記放電制御と前記充電制御とのうち、いずれか一方から他方へ制御モードを切り替える場合、他方の制御モードに移行するときに、前記制御装置の初期化動作を行う、電動式乗り物の制御装置の動作方法。
  9. 　前記初期化動作は、前記制御装置への給電を遮断した後に再給電することで前記制御装置を再起動させる動作であり、
    　前記初期化動作の実施後に、前記制御装置に前記他方の制御を行わせる、請求項８記載の電動式乗り物の制御装置の動作方法。
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