電動車両の定速走行制御装置

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【発明の名称】	電動車両の定速走行制御装置
【発明者】	【氏名】松山公久
【要約】	【課題】電動車両において、簡単な操作で定速走行を可能とし、また、スロットルを全開にしても、一定の設定速度以上にはならないように出力を制御できる電動車両の定速走行制御装置を提供する。【解決手段】車両駆動用のモータと、該モータの出力を制御する車両コントローラと、バッテリとを備えた電動車両において、車速検出手段、モータ回転数検出手段、モータ電流検出手段、バッテリ電圧検出手段、バッテリ電流検出手段および速度設定手段を備え、速度の設定を行うことにより、車速とモータ回転数を基にモータ電流や回生ブレーキを制御して定速走行を行う。

【特許請求の範囲】
【請求項１】車両駆動用のモータと、該モータの出力を制御する車両コントローラと、バッテリとを備えた電動車両において、車速検出手段、モータ回転数検出手段、モータ電流検出手段および速度設定手段を備え、速度の設定を行うことにより、車速とモータ回転数を基にモータ電流を制御して定速走行を行うことを特徴とする電動車両の定速走行制御装置。
【請求項２】バッテリ電圧検出手段およびバッテリ電流検出手段を備え、前記速度設定手段により、最高速度を設定し、車速とモータ回転数を基にモータ電流および回生ブレーキの制御を行って最高速度以下で走行することを特徴とする請求項１に記載の電動車両の定速走行制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両の定速走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動車両においては、一般に運転者がスロットルを操作し、スロットル開度に比例した電流をモータに通電して該モータを駆動することにより、運転者の意思に応じた速度で走行する。したがって、車両の速度調整は、スピードメータの表示に基づいて運転者がスロットル操作することにより行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一定の速度で走行したい場合、運転者は常にスピードメータを見ながら速度に注意しつつスロットルを操作する必要があり、運転操作に注意力を要し負担がかかって疲労する。また、スロットルを一定にしても、走行道路の地形等の状態により速度が変化する。例えば、下り坂等においては、スロットルを一定にしても、速度は徐々に速くなる。
【０００４】本発明は上記従来技術を考慮したものであって、電動車両において、簡単な操作で定速走行を可能とし、また、スロットルを全開にしても、一定の設定速度以上にはならないように出力を制御できる電動車両の定速走行制御装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明では、車両駆動用のモータと、該モータの出力を制御する車両コントローラと、バッテリとを備えた電動車両において、車速検出手段、モータ回転数検出手段、モータ電流検出手段および速度設定手段を備え、速度の設定を行うことにより、車速とモータ回転数を基にモータ電流を制御して定速走行を行うことを特徴とする電動車両の定速走行制御装置を提供する。
【０００６】この構成によれば、速度の設定を行うだけで簡単な操作により、車両コントローラが自動的に車速とモータ回転数の検出データに基づいてモータ電流を制御して定速走行する。
【０００７】好ましい構成例では、バッテリ電圧検出手段およびバッテリ電流検出手段を備え、前記速度設定手段により、最高速度を設定し、車速とモータ回転数を基にモータ電流および回生ブレーキの制御を行って最高速度以下で走行することを特徴としている。
【０００８】この構成によれば、例えば長い下り坂等において、最高速度を設定することにより、車両コントローラが車速とモータ回転数の検出データに基づいてモータ電流制御および回生電流の制御による回生ブレーキ制御を行って、速度の出し過ぎを防止する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明が適用される小型電動スクータの外観図である。
【００１０】電動スクータ１は、車体を構成するメインフレーム２を備え、その前部にヘッドパイプ３を挿通してフロントフォーク４が備わり、このフロントフォーク４に前輪５が装着される。車体中央部のメインフレーム２から後方に向けてスイングアーム６がスイングピボット７を介して揺動可能に取付けられる。スイングアーム６は、後輪８の車軸１３に装着したホイールモータユニット９と一体的に結合され駆動ユニット１２を構成する。このホイールモータユニット９内に車両駆動用の動力源となるホイールモータ（不図示）や変速装置（不図示）等が組込まれている。ホイールモータユニット９は、サスペンションピボット１０を介してショックアブソーバ１１の下端部に連結される。ショックアブソーバ１１の上端部は、車体後端のメインフレーム２に取付けられる。これにより、ホイールモータを組込んだ後輪（駆動輪）８がメインフレーム２に対し揺動可能に支持される。
【００１１】フロントフォーク４を介して前輪５を操舵するハンドル１４のグリップ根元部分に変速操作スイッチ１５が備わる。この変速操作スイッチ１５は、手動変速および手動変速のいずれか一方を選択する変速切換スイッチ２８（図２）と、手動変速が選択された場合に高速段側にシフトさせるシフトアップスイッチ２９（図２）と、低速段側にシフトさせるシフトダウンスイッチ３０（図２）とにより構成される。
【００１２】前輪５の車軸部分に車速センサ１６が装着される。車体中央部のシート１９の下側にバッテリ１７が収納される。車体後部のシート１９の下側にモータや変速機を制御するプログラムを備えた制御回路等からなる車両コントローラ１８が備わる。
【００１３】図２は、本発明に係る電動車両の構成図である。前輪５の車軸に車速センサ１６が設けられ、スピードメータ２０に車速が表示されるとともに、車速信号が車両コントローラ１８に入力される。車両コントローラ１８にはさらに、モータ２１をオンオフするメインスイッチ２２、フラッシャやホーン等の各種スイッチ類２３、スロットル２４およびトルクセンサ２５が接続される。スイッチ類２３には、ブレーキが操作されたときにオンとなるブレーキスイッチおよび定速走行制御の場合の一定速度を設定するための車速設定スイッチ等も含まれる。モータ２１は、後輪８のハブ内に装着されたホイールインモータである。モータ２１には出力制御を行うインバータ回路等からなるパワーモジュール２６が接続される。パワーモジュール２６は、車両コントローラ１８内に組込まれてもよい。
【００１４】モータ２１の電流信号は、パワーモジュール２６を介して車両コントローラ１８に入力される。モータ２１は変速機２７を介して車両を駆動する。変速機２７は車両コントローラ１８により自動シフト制御あるいは変速操作スイッチ１５（図１参照）により手動制御される。変速操作スイッチ１５は、変速切換えスイッチ２８、シフトアップスイッチ２９およびシフトダウンスイッチ３０により構成される。モータ２１にはエンコーダ３１が備わり、磁極位置信号が車両コントローラ１８に送られ、モータの回転数が検出される。また、モータ温度検出信号が車両コントローラ１８に入力される。
【００１５】車両にはバッテリ３２が備わり、バッテリ管理コントローラ３３を介してメインスイッチ２２のオン信号により放電してモータ２１を駆動する。バッテリ３２は車載または外部の充電器３４により充電可能である。バッテリ３２には冷却ファン３５が備わり、車両コントローラ１８によりオンオフ制御される。
【００１６】図３は、本発明の実施形態に係る定速走行制御のフローチャートである。この定速走行制御は例えば車両コントローラ内に組込まれたプログラムによって行われる。
【００１７】ステップＳ１：定速走行をするかどうかを判別する。例えば定速走行設定スイッチ等のオンオフを判別する。
ステップＳ２：速度設定のフラグを判別し運転者による定速走行の意思を確認する。フラグは例えば運転者により具体的な設定速度の数値が入力されたことによりセットされる。
【００１８】ステップＳ３：ブレーキスイッチのオンオフを判別する。ブレーキスイッチは例えばブレーキペダルやブレーキレバーに装着され、ブレーキ操作が行われると自動的にオンになる。
ステップＳ４：ブレーキスイッチがオンの場合、速度設定フラグをクリアして定速走行制御を中止し、通常の走行制御を行う。
【００１９】ステップＳ５：スロットルセンサによりスロットル開度を検出する。
ステップＳ６：スロットル開度の検出データに基づいて、運転者の意思に応じた出力が得られるモータへの通電電流の指令値を算出する。
ステップＳ７：電流指令値に基づいてモータを駆動する。ステップＳ５～Ｓ７は定速走行制御を行わない通常の走行制御である。
【００２０】ステップＳ８：車速センサにより検出された車速を前記ステップＳ２の設定速度と比較する。この設定速度を目標値として以下のステップＳ９～Ｓ１２で定速走行制御を行う。
【００２１】ステップＳ９：ステップＳ８で車速が設定値より小さい場合、電流指令値を例えばある一定の単位量だけ加算することにより大きくする。
ステップＳ１０：ステップＳ９で加算された電流指令値をモータに通電してモータを駆動する。これによりモータ回転数を上げて設定値より小さい車速を設定値に近づける。
【００２２】ステップＳ１１：ステップＳ８で車速が設定値以上の場合、電流指令値を例えばある一定の単位量だけ減算することにより小さくする。
ステップＳ１２：ステップＳ１１で減算された電流指令値をモータに通電してモータを駆動する。これにより、モータ回転数を下げて設定値より大きい車速を設定値に近づける。
【００２３】本発明では、最高速度を設定してその設定速度以下で走行するように制御することもできる。例えば長い下り坂走行において、最高速度を設定して上記図１のフローチャートと同様に走行制御する。この場合、モータから発生する回生電流を検出して速度に応じてこれをバッテリ側に戻すことにより回生ブレーキを作用させ、速度上昇を抑えることができる。このような回生ブレーキ制御は、車両コントローラ内の制御プログラムにより、車速とモータ回転数データおよび回生電流データを基に、バッテリ電圧およびバッテリ電流の検出データ等によりバッテリに戻す回生電流量を算出して自動制御できる。
【００２４】また、最高速度を設定することにより、スロットルを全開で走行しても設定速度以上にならずに走行でき、速度の出し過ぎを防止できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、速度の設定を行うだけで簡単な操作により、車両コントローラが自動的に車速とモータ回転数の検出データに基づいてモータ電流を制御して一定の速度で走行するため、運転者に負担がかからず楽な運転ができる。

【出願人】	【識別番号】００００１００７６【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社
【出願日】	平成１３年６月４日（２００１．６．４）
【代理人】	【識別番号】１００１００２８４【弁理士】【氏名又は名称】荒井潤
【公開番号】	特開２００２－３６９３１７（Ｐ２００２－３６９３１７Ａ）
【公開日】	平成１４年１２月２０日（２００２．１２．２０）
【出願番号】	特願２００１－１６７５４９（Ｐ２００１－１６７５４９）