JP2015030436A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用の動力源である電動モータを備える電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including an electric motor that is a power source for traveling.
従来から農作業、工事作業等を行う作業者が荷台付車両に作業機器を搭載して、荷台付車両で作業現場まで移動する場合がある。作業機器として、例えばシャベル、草刈り取り機、農薬噴霧機、投光機がある。従来から荷台付車両として、エンジンが走行用動力源である車両が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an operator who performs farming work, construction work, or the like loads a working device on a vehicle with a loading platform and moves to the work site with the vehicle with a loading platform. Examples of the work equipment include a shovel, a mower, a pesticide sprayer, and a projector. Conventionally, a vehicle having an engine as a driving power source has been used as a vehicle with a loading platform.
一方、荒地等の走破性を高くするために、車両に前輪及び後輪のすべてを駆動可能とする四輪駆動機能を持たせる場合もある。 On the other hand, there is a case where the vehicle is provided with a four-wheel drive function capable of driving all of the front wheels and the rear wheels in order to increase the traveling performance of wasteland and the like.
特許文献1には、エンジンにより油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出される作動油により車輪駆動用の油圧モータを駆動する車両が記載されている。油圧モータのモータ軸の動力は、減速ギヤ機構により減速される。減速ギヤ機構は、モータ軸と同軸上にモータ軸に対し相対回転不能に配置された入力軸と、入力軸に対し相対回転不能な偏心部材と、偏心部材に相対回転自在に外側に嵌合された外歯部材と、外歯部材の周囲に外歯部材の外径よりも大きな内径を有し、外歯部材に噛合する回転不能な内歯部材と、出力部材とを含む。入力軸及び偏心部材は基準軸周りに回転し、偏心部材は、基準軸から偏心した回転中心回りに回転する。出力部材は、外歯部材の基準軸周りの回転成分によって回転する。
特許文献2には、車輪駆動用のエンジン、双方向クラッチを用いた差動装置とを備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能に走行する車両が記載されている。 Patent Document 2 describes a vehicle that includes a wheel driving engine and a differential using a bidirectional clutch, and travels in a switchable manner between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state.
エンジンを動力源として走行する荷台付車両では、騒音の理由から夜間、早朝等に住宅地付近を走行することが難しいので、駐車場から作業現場までの走行時間及び走行経路等の走行状況が制限されるという問題がある。このため、電動モータを動力源として走行する電動車両とすることが考えられる。一方、電動モータに電力を供給するための蓄電部に接続されるコネクタが車両の外側に設けられる場合、コネクタへの異物及び雨水の侵入を防止するためにコネクタに専用の別部材として蓋を設ける必要があり、コスト上昇の要因となる。また、コネクタに外部のケーブルを接続された状態で運転者が誤って車両を発進させるという問題を有効に回避できる構造の実現が望まれる。 Vehicles with a loading platform that travels using an engine as a power source are difficult to travel in the vicinity of residential areas at night, early morning, etc. due to noise reasons, so travel conditions such as travel time and travel route from the parking lot to the work site are limited. There is a problem of being. For this reason, it is conceivable to use an electric vehicle that travels using an electric motor as a power source. On the other hand, when a connector connected to the power storage unit for supplying electric power to the electric motor is provided outside the vehicle, a cover is provided as a separate member dedicated to the connector to prevent foreign matter and rainwater from entering the connector. It is necessary and causes an increase in cost. Also, it is desired to realize a structure that can effectively avoid the problem that the driver erroneously starts the vehicle with an external cable connected to the connector.
また、コネクタに外部電源を接続して蓄電部への充電を行うことと、コネクタに外部の電気機器を接続して蓄電部から電気機器へ給電することとの切替を容易に行える構造の実現も望まれる。上記では荷台付車両を電動車両とする場合を説明したが、荷台のない電動車両でも同様の不都合が生じるので、その不都合を解消することが望まれる。 In addition, it is possible to easily switch between connecting an external power supply to the connector to charge the power storage unit and connecting an external electrical device to the connector to supply power from the power storage unit to the electrical device. desired. Although the case where the vehicle with a loading platform is an electric vehicle has been described above, the same disadvantage occurs even in an electric vehicle without a loading platform, and it is desired to eliminate the disadvantage.
本発明の目的は、上記の蓄電部に接続されるコネクタについての問題のうち、少なくともいずれか1つを解決できる電動車両を提供することである。 The objective of this invention is providing the electric vehicle which can solve at least any one among the problems regarding the connector connected to said electrical storage part.
本発明の第1の電動車両は、車体の前側に支持された左右前車輪及び車体の後側に支持された左右後車輪と、前記左右前車輪及び前記左右後車輪の少なくとも1つを駆動する走行用の動力源である電動モータと、前記電動モータに電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部に充放電器を介して接続されるコネクタと、座部に着座可能な略水平状態から着座不可能な傾倒状態へ切替可能な運転席と、を備え、前記コネクタに接続された外部電源から前記蓄電部への充電、または前記コネクタに接続された外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電を行う電動車両であって、前記コネクタは、前記運転席の下側に前記運転席により覆われて配置され、前記運転席を前記傾倒状態とした場合に、前記外部電源または前記外部電気機器に接続された別のコネクタと接続可能に露出されることを特徴とする。 The first electric vehicle of the present invention drives at least one of the left and right front wheels supported on the front side of the vehicle body, the left and right rear wheels supported on the rear side of the vehicle body, the left and right front wheels and the left and right rear wheels. An electric motor that is a power source for traveling, a power storage unit that supplies power to the electric motor, a connector that is connected to the power storage unit via a charger / discharger, and a seat that is seated from a substantially horizontal state that can be seated on the seat unit A driver's seat that can be switched to an impossible tilting state, charging the power storage unit from an external power source connected to the connector, or feeding power from the power storage unit to an external electrical device connected to the connector The electric vehicle is configured to be connected to the external power source or the external electrical device when the connector is disposed below the driver's seat and covered with the driver's seat and the driver's seat is in the tilted state. Another Characterized in that it is connectable to expose the connector.
また、本発明の第2の電動車両は、車体の前側に支持された左右前車輪及び車体の後側に支持された左右後車輪と、前記左右前車輪及び前記左右後車輪の少なくとも1つを駆動する走行用の動力源である電動モータと、前記電動モータに電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部に充放電器を介して接続されるコネクタと、を備え、前記コネクタに接続された外部電源から前記蓄電部への充電、または前記コネクタに接続された外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電を行う電動車両であって、充放電切替指示部の操作に応じて、前記コネクタに接続された前記外部電源から前記蓄電部への充電許可と、前記コネクタに接続された前記外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電許可とを切り替えるように前記充放電器を制御する制御装置を備えることを特徴とする。 The second electric vehicle of the present invention includes at least one of left and right front wheels supported on the front side of the vehicle body, left and right rear wheels supported on the rear side of the vehicle body, the left and right front wheels, and the left and right rear wheels. An electric motor that is a driving power source for driving; an electric storage unit that supplies electric power to the electric motor; and a connector that is connected to the electric storage unit via a charger / discharger, and is connected to the connector An electric vehicle that charges the power storage unit from an external power source or supplies power from the power storage unit to an external electrical device connected to the connector, and is connected to the connector according to an operation of a charge / discharge switching instruction unit A controller that controls the charger / discharger to switch between charging permission from the external power source to the power storage unit and permission to supply power from the power storage unit to the external electrical device connected to the connector. Characterized in that it obtain.
本発明の電動車両によれば、蓄電部に接続されたコネクタについての問題の少なくともいずれか1つを解決できる。例えば第1の電動車両によれば、専用の別部材として蓋を設けることなく、コネクタへの異物及び雨水の侵入を防止でき、かつ、コネクタに外部のケーブルを接続された状態で運転者が誤って車両を発進させる問題を有効に回避できる。また、第2の電動車両によれば、コネクタに外部電源を接続して蓄電部への充電を行うことと、コネクタに外部の電気機器を接続して蓄電部から電気機器へ給電することとの切替を容易に行える。 According to the electric vehicle of the present invention, at least one of the problems related to the connector connected to the power storage unit can be solved. For example, according to the first electric vehicle, it is possible to prevent foreign matter and rainwater from entering the connector without providing a lid as a dedicated separate member, and the driver may mistakenly connect the external cable to the connector. This effectively avoids the problem of starting the vehicle. In addition, according to the second electric vehicle, an external power source is connected to the connector to charge the power storage unit, and an external electrical device is connected to the connector to supply power from the power storage unit to the electrical device. Easy switching.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。以下では、電動車両の座席として運転席のみが設けられる場合を説明するが、運転席以外の座席が設けられてもよい。また、以下では電動車両として荷台付電動車両を説明するが、荷台がない車両としてもよい。以下ではすべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Below, although the case where only a driver's seat is provided as a seat of an electric vehicle is explained, seats other than a driver's seat may be provided. Moreover, although an electric vehicle with a loading platform will be described below as an electric vehicle, a vehicle without a loading platform may be used. In the following description, similar elements are denoted by the same reference numerals in all drawings.
図1から図5は、本発明の実施形態に係る電動車両である荷台付電動車両10を示している。図1は、荷台付電動車両10の側面図である。図2Aは、コネクタに外部電気機器のケーブルに設けられたプラグを接続する状態の1例を示す図であり、図2Bは、図2Aの座席周辺部を拡大して示す図である。図3は、図1のA−A断面図である。なお、以下では、荷台付電動車両10は、単に車両10という。
1 to 5 show an
図1に示すように、車両10は、多目的車両(utility vehicle)と呼ばれるもので、車体24の左右前側に支持された左右前車輪16,20と、車体24の左右後側に支持された左右後車輪18,22と、車体24の前後方向中間部に設けられた運転席26と、運転席26の後側に設けられた荷台28と、走行用の動力源である第1電動モータ12及び第2電動モータ14と、バッテリ30と、コネクタ166と、動力伝達構造32とを含む。車両10は、左右前車輪16,20及び左右後車輪18,22のすべてを駆動可能とする四輪駆動機能を有する。
As shown in FIG. 1, the
車体24は、上側に運転席26及び荷台28が設けられ、左右前車輪16,20と左右後車輪18,22とを支持する下部構造34と、下部構造34の上部に一体に設けられた上部構造36とを含む。下部構造34において、運転席26の前側には旋回指示具であるステアリング操作子38と、アクセルペダル40及び図示しないブレーキペダルとが支持される。ステアリング操作子38は、円形または非円形のステアリングハンドルである。ステアリング操作子はバー状に形成されてもよい。後述するキースイッチ158(図5)はこの操作子38の近辺に設置される。
The
図2A、図2Bに示すように、運転席26は、オペレータである運転者が座部41に着座可能な略水平状態と、着座不可能な傾倒状態との間で切替可能に車体24に支持され、運転席26は略水平状態から傾倒状態に切り替え可能である。図2A、図2Bでは、運転席26の座部41の前側部分が車体24の前後方向中間部に設けられた台座部45の上部に、左右方向に向いた軸を中心として揺動変位を可能に支持されている。「(座部の)略水平状態」とは、座部41の上面及び下面の一方または両方が水平である場合に限定されるものではなく、座部41が運転者の着座を可能とするように車体24に固定された状態を含む。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the driver's
図1に戻って、荷台28は、運転席26の後側に設けられ、上端が開口して作業機器等の搭載物180を挿入して搭載可能な上下方向の挿入孔42を含む。図1は、荷台28に搭載物180が搭載された状態を示している。荷台28の後側に図示しない開閉扉を設けて、開閉扉を開いた状態で搭載物180を荷台28から積み下ろし可能に構成してもよい。好ましくは、開閉扉の下端は挿入孔42の下端と上下方向について略同じか、または挿入孔42の下端よりも低くする。例えば、図2Aに示すように、荷台28の後端に開閉扉43を設けて、開閉扉43を解放した状態で後端に開口部47が形成されるようにしてもよい。この場合、開閉扉43の下端部は、荷台28の後端部の左右両端部で左右方向に向いた軸を中心として揺動可能に支持され、開閉扉43の上端を後方下側に下げるように揺動させ開口部47を解放した状態で、開閉扉43が地面に傾斜して掛け渡されるようにしてもよい。この状態で、開閉扉43上で搭載物の車輪を走行させながら、地面に引っ張り下ろすことが可能となる。この状態で開閉扉43は、「歩み板」と呼ばれる。開閉扉として、開口部47を塞ぐ2枚の開閉扉を用いて、それぞれの開閉扉が車両の幅方向外端部で揺動可能に支持されるようにしてもよい。
Returning to FIG. 1, the
図3に示すように、下部構造34は、本体部44と、本体部44の前側で、本体部44の左右両側の外側面の間の幅よりも小さい左右両側の外側面の間の幅を有し、断面形状が枠形である前側支持部46とを含む。前側支持部46の幅方向外側には、上アームと下アームとを含む懸架装置48を介して左右前車輪16,20が、前側支持部46に対する上下変位を可能に支持されている。左右前車輪16,20は、左右の前車軸50、51に結合固定され、前車軸50、51を支持する車軸支持部52の間にはロッド54が連結されている。
As shown in FIG. 3, the
前車軸50、51には、後述する前側動力伝達機構56,58によって第1電動モータ12及び第2電動モータ14の動力が伝達される。第1電動モータ12のケースが固定された左前側ギヤケース60と、第2電動モータ14のケースが固定された右前側ギヤケース62とは、前側支持部46の幅方向内側面に図示しないボルト等の結合手段により固定される。
The powers of the first
電動モータ12,14は、例えば3相の同期モータまたは誘導モータである。電動モータ12,14のそれぞれの駆動は、後述する制御装置であるECU152(図5)により、互いに独立して制御される。また、電動モータ12,14は電磁ブレーキ182,184(図5)を含み、後述するパーキングスイッチ186(図5)のオンまたはオフによって電磁ブレーキ182,184がON/OFFされるようにECU152により制御される。図5では、電動モータ12,14と電磁ブレーキ182,184とが別に設けられるように示されているが、電磁ブレーキ182,184は、電動モータ12,14の一部として組み付けられている。電磁ブレーキは電動モータ12,14とは別部品としてもよい。
The
本体部44の後側において、幅方向外側には、後述の歯車減速機構64を含む左右の後側ギヤケース68がボルト等の結合手段により固定されている。左右後車輪18,22は、左右の後側ギヤケース68に回転可能に支持されている。
On the rear side of the
図1に戻って、上部構造36は、運転席26及び荷台28の上側を覆うように設けられた屋根72と、運転席26の前側に屋根72と一体に設けられた窓ガラス74とを有する。窓ガラス74は透明樹脂材であってもよい。車両10に屋根を設けずに、ステアリング操作子38よりも前側に車体24に一体に、風防のみが設けられてもよい。上部構造36において、運転席26の左右両側には、運転者の昇降を可能とする開口部76が設けられる。上部構造36において、左右の開口部76を塞ぐように、左右両側のドア及び左右窓ガラスを含む両側構造が設けられてもよい。
Returning to FIG. 1, the
図3のように車両10を上側から下側に見た場合に、荷台28は左右後車輪18,22の間に配置され、バッテリ30は、前後方向において荷台28とは異なる位置である前側に配置される。
When the
図1に示すように、バッテリ30は、運転席26の下側に配置される。バッテリ30は、後述のように電動モータ12,14のそれぞれに電力を供給する蓄電部である。バッテリ30は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム電池等を用いることができる。蓄電部としてバッテリ以外にキャパシタを用いることもできる。バッテリ30は、左右に分かれて配置され互いに電気的に直列または並列に接続されている。なお、バッテリ30は左右に2つに分かれて配置されたものではなく、単一の一体構造を用いてもよい。
As shown in FIG. 1, the
コネクタ166は、バッテリ30に後述の充放電器164(図5)を介して接続される。コネクタ166には、外部交流電源168(図5)に接続されたケーブルに設けられたプラグと、外部電気機器である電動作業機172(図2)に接続されたケーブルC2に設けられたプラグG2とを選択的に接続可能とする。なお、図2では、電動作業機として、農薬または水等の液体を噴霧するための噴霧器を示している。噴霧器は、電動モータでポンプを駆動させて、タンクから液体を吸引してホース77の先端部に設けられた噴霧口から液体を噴霧する。
The
また、コネクタ166は、運転席26の座部41を略水平状態としたときに、運転席26の下側に、その座部41により覆われるよう配置される。コネクタ166は、運転席26を傾倒状態とした場合に、電動作業機172または外部交流電源168に接続された別のコネクタであるプラグG2(または図5に示すG1)と接続可能に露出される。この運転席26を略水平状態から傾倒状態にすることは、図示しないシートロック機構を、前記キースイッチ158において使用されるキーを使って解除することで得られる。これにより第三者による不正な給電行為を阻止することができる。
Further, the
次に図3等を用いて、動力伝達構造32を説明する。動力伝達構造32は、第1電動モータ12の動力を左前車輪16と左後車輪18とに伝達する左側動力伝達部78と、第2電動モータ14の動力を右前車輪20と右後車輪22とに伝達する右側動力伝達部80とを含む。
Next, the
左側動力伝達部78は、左前側ギヤケース60に収容支持された左前側歯車機構82と、左出力軸84と、左前車軸50と、左後側動力伝達機構86とを含む。
The left
図4Aは、図3のB部拡大図である。図4Aに示すように、第1電動モータ12は、車両10の左右方向である幅方向に沿って配置されるモータ軸88を有し、荷台28よりも前側に配置される。左前側歯車機構82は、モータ軸88に同軸上に固定された小歯車90と、大歯車92とを有する複数の歯車90,92,94を含み、入力側から出力側へ2段階に減速させるように一部で噛合される減速歯車機構である。左前側歯車機構82は、1段階または3段階以上に減速される構成としてもよい。第1電動モータ12の動力は、左前側歯車機構82により減速されて大歯車92が同軸上に固定された左出力軸84に伝達される。
4A is an enlarged view of a portion B in FIG. As shown in FIG. 4A, the first
左前車軸50は、左前車輪16に固定され、左出力軸84に図示しない等速ジョイントまたはユニバーサルジョイントを介して連結され、左前車輪16が車体24に対し上下に変位した場合でも、左出力軸84の動力が左前車軸50に伝達されるように構成される。左前側動力伝達機構56は、左前側歯車機構82と、左出力軸84と、左前車軸50とを含んで構成される。左前側動力伝達機構56は、第1電動モータ12の動力を左前車軸50に伝達する。
The left
左後側動力伝達機構86は、第1電動モータ12のモータ軸88に同軸上に固定された第1プーリ96と、車体24に回転可能に支持された第1軸98に固定された内側プーリ100及び外側プーリ102と、図4Bに示す第2プーリ104と、複数のベルト106,108と、歯車減速機構64と、左後車軸110とを含む。内側プーリ100は、第1軸98の幅方向中央側(図4Aの右側)に固定される。外側プーリ102は、第1軸98の幅方向外側(図4Aの左側)に固定される。
The left rear
図4Bは、図3のC部拡大図である。図4Bに示すように、第2プーリ104は、後側ギヤケース68に収容支持された第2軸112に固定される。歯車減速機構64は、第2軸112に同軸上に固定された前歯車である小歯車114、小歯車114に噛合する大歯車116、大歯車116に同軸上に固定された第2小歯車118、及び、第2小歯車118に噛合された後歯車である第2大歯車120を有し、入力側から出力側へ2段階で減速する。歯車減速機構は、1段階または3段階以上で減速する構成としてもよい。左後車軸110は、第2大歯車120に同軸上に固定される。
4B is an enlarged view of a portion C in FIG. As shown in FIG. 4B, the
第2小歯車118は、第2大歯車120の回転中心軸O1よりも前側で下側に配置された回転中心軸O2を有し、小歯車114は、第2小歯車118の回転中心軸O2よりもさらに前側で下側に配置された回転中心軸O3を有する。
The second
第1軸98は、バッテリ30の前側において車体24に幅方向に沿って回転可能に支持される。後側ギヤケース68の最も車両10の幅方向中央側の一方端P1は、荷台28の最も左右方向外側に位置する左側面S1と幅方向において略同位置、またはこれよりも幅方向外側に位置する。
The
複数のベルト106,108は、歯付ベルトであり、第1プーリ96と内側プーリ100との間、外側プーリ102と第2プーリ104との間にそれぞれ掛け渡される。歯車減速機構64は、入力側の回転を減速して左後車軸110に伝達するので、左後側動力伝達機構86は、第1電動モータ12の動力を左後車軸110に伝達可能である。
The plurality of
外側プーリ102と第2プーリ104との間に掛け渡される第1動力伝達要素であるベルト108は、左右方向において、荷台28の左側面S1と左後車輪18の最も幅方向中央側に位置する「最内端P2」との間に設けられる。
The
右側動力伝達部80は、右前側ギヤケース62に収容支持された右前側歯車機構124と、右出力軸126と、右前車軸51と、右後側動力伝達機構128とを含む。
The right
左前側ギヤケース60と右前側ギヤケース62とは、前側支持部46の前後方向において同じ位置に固定されるが、第2電動モータ14は、幅方向に沿って配置されるモータ軸89を有し、第1電動モータ12及び第2電動モータのモータ軸88,89は、前後方向に互いに平行に離れて配置される。図示の例ではモータ軸89は、モータ軸88の前側に配置される。
The left
右側動力伝達部80の構成要素において、その他の構成は、左側動力伝達部78の構成要素と左右方向についての関係が逆になるだけで同様である。右前車軸51は、右前車輪20に固定され、かつ、右出力軸126に図示しない等速ジョイントまたはユニバーサルジョイントを介して連結され、右前車輪20が車体24に対し上下に変位した場合でも、右出力軸126の動力が右前車軸51に伝達されるように構成される。右前側動力伝達機構58は、右前側歯車機構124と、右出力軸126と、右前車軸51とを含んで構成される。右前側動力伝達機構58は、第2電動モータ14の動力を右前車軸51に伝達する。
The other components of the right
右後側動力伝達機構128は、第2電動モータ14の動力を右後車輪22に固定された右後車軸130に伝達する。右後側動力伝達機構128は、第2電動モータ14のモータ軸89に同軸上に固定された第1プーリ96と、車体24に回転可能に支持された第1軸98に固定された内側プーリ100及び外側プーリ102と、第2プーリ104と、複数のベルト106a、108と、歯車減速機構64と、右後車軸130とを含む。右後車軸130は、右の歯車減速機構64を構成する第2大歯車120に同軸上に固定される。
The right rear side
右の第1軸98は、車体24に、バッテリ30の前側において左の第1軸98と同軸上に回転可能に支持される。なお、左右の第1軸98は前後方向において互いに異なる位置に配置されてもよい。
The right
複数のベルト106a、108は、右の第1プーリ96と内側プーリ100との間、右の外側プーリ102と第2プーリ104との間にそれぞれ掛け渡されている。右の歯車減速機構64は、入力側の回転を減速して右後車軸130に伝達するので、右後側動力伝達機構128は、第2電動モータ14の動力を右後車軸130に伝達可能である。
The plurality of
右の外側プーリ102と第2プーリ104との間に掛け渡される第2動力伝達要素であるベルト108は、左右方向において、荷台28の右側面S2と右後車輪22の最も幅方向中央側に位置する「最内端P3」との間に設けられる。
The
なお、複数のベルト及びプーリの代わりに、チェーン及びチェーンを駆動するスプロケットを用いることもできる。 Note that a chain and a sprocket for driving the chain may be used instead of the plurality of belts and pulleys.
次に、図5を用いて、第1電動モータ12及び第2電動モータ14の駆動を制御する制御システム150を説明する。制御システム150は、電動モータ12,14のそれぞれにインバータ154,156及びリレーR1,R2を介して接続されたバッテリ30と、制御装置であるECU152と、メインスイッチであるキースイッチ158と、角度センサ160及びペダルセンサ162と、パーキングスイッチ186とを含む。制御システム150は、車両10に搭載される。
Next, a
インバータ154,156は複数のスイッチング素子を有し、スイッチング動作によって直流電力を交流電力に変換する。角度センサ160は、ステアリング操作子38の直線走行に対応する中立状態からの回転角を検出する。ペダルセンサ162は、アクセルペダル40の操作位置を検出する。角度センサ160及びペダルセンサ162の検出信号はECU152に送信される。パーキングスイッチ186は、運転席26の周辺部に設けられた図示しない駐車指示部であるパーキングレバーの操作状態を検出する。パーキングレバーは上下方向の揺動変位を可能に車体に支持される。パーキングレバーが上側に操作された場合にパーキングスイッチ186はオンされて、オンを表す信号がECU152に送信される。パーキングレバーが下側に操作された場合にパーキングスイッチ186はオフされる。ECU152はパーキングスイッチ186がオンされた場合に電磁ブレーキ182,184をオンして電動モータ12,14のモータ軸88,89を制動する。一方、パーキングスイッチ186がオフされた場合に、ECU152は電磁ブレーキ182,184をオフして制動を解除する。駐車指示部は、足踏みでオンオフ操作を切り替え可能なパーキングペダルとしてもよい。
キースイッチ158は、キーを入れた状態でオンオフ操作可能なキー操作部がユーザによってオン操作またはオフ操作されたことをそれぞれ取得可能である。キースイッチ158は、バッテリ30とECU152との間に接続され、オン操作されることでバッテリ30からECU152への電力供給を可能とし、かつ、リレーR1,R2のオンによってバッテリ30からインバータ154,156への電力供給を可能とする。一方、キースイッチ158はオフ操作されることでリレーR1,R2をオフしてバッテリ30からインバータ154,156への電力供給を遮断する。ブレーキペダルセンサ188は、図示しないブレーキペダルの押踏み状態をセンシングし、踏んだ状態(制動時)のみ運転者のキースイッチ158のオン操作が可能となるようにキースイッチ158が構成される。前記踏んだ状態のみ運転者のキースイッチ158のオン操作が有効になり、リレーR1,R2のオンが許可されるようにECU152により制御されてもよい。
The
ECU152は、CPU、メモリを有するマイクロコンピュータを含む。ECU152は、リレーR1,R2の開閉動作を制御する。ECU152は角度センサ160及びペダルセンサ162の検出信号を受け取って、検出ペダル位置に応じた目標車速と、検出角度に応じた第1電動モータ12及び第2電動モータ14の間の目標回転速度差とを算出する。ECU152は目標車速と目標回転速度差とに基づいて、第1電動モータ12及び第2電動モータ14それぞれの目標回転速度を算出する。ECU152は、目標回転速度に基づいて、電動モータ12,14のそれぞれに対応するインバータ154,156のスイッチングを制御することで、電動モータ12,14のそれぞれを対応する目標回転速度で互いに独立して駆動する。これによって、電動モータ12,14が同一回転速度で駆動された場合には車両10が直進走行し、回転速度差が発生した場合にはその差に応じた方向に車両10が旋回する。
The
ECU152は、検出角度に応じた第1電動モータ12及び第2電動モータ14の目標回転速度差を算出する代わりに、検出角度に応じた第1電動モータ12及び第2電動モータ14の目標回転速度の比を算出し、目標車速と目標回転速度比とに基づいて、第1電動モータ12及び第2電動モータ14それぞれの目標回転速度を算出してもよい。本明細書において、電動モータ12,14の「回転速度」は、電動モータ12,14の単位時間(例えば1分)当たりの回転数の意味も含む。
The
充放電器164は、AC/DCコンバータと充放電切替回路とを含み、バッテリ30とコネクタ166との間に接続される。充放電器164は、ECU152により制御されて、外部交流電源168に接続されたケーブルC1に設けられた電源プラグG1がコネクタ166に接続された状態で、充放電切替指示部である充放電切替スイッチ170の操作部187(図2B)がオンされた場合に、外部交流電源168からの交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をバッテリ30に充電する。
The charger /
充放電切替スイッチ170は、図2Bに示すように、運転席26の略水平状態で座部41の下側にコネクタ166とともに座部41により覆われて配置されるように、コネクタ166の近傍に設けられた操作部187を有する。操作部187は、オンとオフとの間で切り替え可能に構成される。外部交流電源168として、運転者の自宅等の建物設備に設けられた電力取り出し部に接続された系統電源を用いてもよい。
As shown in FIG. 2B, the charging / discharging
一方、コネクタ166には、電動作業機172に接続されたケーブルC2に設けられた機器プラグG2も接続可能である。ECU152は、充放電切替スイッチ170の操作に応じて、コネクタ166に接続された外部交流電源168からバッテリ30への充電許可と、コネクタ166に接続された電動作業機172に対するバッテリ30からの給電許可とを切り替えるように充放電器164を制御する。
On the other hand, a device plug G2 provided on a cable C2 connected to the electric working
具体的には、充放電器164は、上記のように外部交流電源168からの交流電力を直流電力に変換するだけでなく、ECU152により制御され、コネクタ166に機器プラグG2が接続された状態で、充放電切替スイッチ170がオフされた場合に、バッテリ30からの直流電力を交流電力に変換して、電動作業機172に交流電力を出力する機能を有する。これによって電動作業機172が給電されて駆動される。電動作業機172として、例えば荷台28に搭載可能なものを用いることができる。例えば、電動作業機172として、図2では噴霧器を示しているが、作業者が手で持って操作する草刈り取り機、または周囲を照射するための投光機としてもよい。充放電切替スイッチ170のオフで外部交流電源168からバッテリ30への充電を可能とし、充放電切替スイッチ170のオンでバッテリ30から電動作業機172への電力出力を可能としてもよい。
Specifically, the charger /
図2Bにおいて、台座部45の上面で操作部187の周辺部には「ON」、「OFF」の表示がされているが、ON、OFFの表示の代わりに、外部交流電源168からバッテリ30への充電を表す「充電」と、バッテリ30から外部電気機器への給電を表す「給電」との表示がされてもよい。充放電切替スイッチ170は、車両10の運転席26の前側において、ユーザに操作可能に設けられてもよい。
In FIG. 2B, “ON” and “OFF” are displayed on the upper surface of the
図2A、図2Bでは、運転席26の略水平状態で座部41の下側において、2つのバッテリ30の上側に2つのコネクタ166が設けられる場合を示している。この場合、2つのバッテリ30は、2つのインバータ156のそれぞれに対してリレーを介して並列接続されてもよい。この場合、2つのバッテリ30のそれぞれに別の充放電器164が接続される。2つのコネクタ166は、直列接続された2つのバッテリ30に並列接続されてもよい。コネクタは、運転席26の座部41の下側に1つのみが設けられてもよく、3つ以上が設けられてもよい。
2A and 2B show a case where two
充電認識部174は、コネクタ166に電源プラグG1が接続されている場合、またはその接続状態で外部交流電源168からバッテリ30に充電されている場合にそれを検知して、充電接続状態であることを表す信号をECU152に送信する。ECU152は充電接続信号を受け取った場合に、図示しないLED等の点灯部または液晶表示部等の表示部でユーザに充電接続状態を通知するように制御する。更に、前記液晶表示部等の表示部に、バッテリ残量計190で検出されたバッテリ残量を表す信号を、CAN通信線192を介して送信し、ECU152は表示部にバッテリ残量を表示させる。また、バッテリ残量の表示の代わりに、またはその表示とともに、ECU152は、車両が走行可能な残りの走行可能距離を表示部に表示させてもよい。走行可能距離は、ECU152でバッテリ残量から算出される。バッテリ残量計190は、バッテリ30の入出力電流を検出する電流センサ、及びバッテリ電圧を検出する電圧センサの一方または両方により構成してもよい。
When the power plug G1 is connected to the
上記の車両10によれば、エンジンを動力源として走行する荷台付車両の場合と異なり、走行時の静粛性を高くでき、走行時間及び走行経路等の走行状況の制限を小さくできる。
According to the
また、コネクタ166は、運転席26の下側に運転席により覆われて配置され、運転席26を傾倒状態とした場合に、コネクタ166は、外部交流電源168または電動作業機172に接続された別のコネクタである電源プラグG1(またはG2)と接続可能に露出される。このため、専用の別部材としてコネクタ166を覆う蓋を設けることなく、コネクタ166への異物及び雨水の侵入を防止できる。また、コネクタ166に外部のケーブルC1(またはC2)を接続された状態で運転者が誤って車両10を発進させる問題を有効に回避できる。例えばコネクタ166にケーブルC2が接続されている場合、図2A、図2Bのように運転席26が傾倒状態となっており、ユーザは運転不能な状態であることを容易に判断できるので、車両10がケーブルC2の接続状態で誤って発進することはない。
Further, the
また、外部電気機器は電動作業機172に限定するものではなく、テレビ、ラジオ、電気コンロ等の電気機器であってもよい。
Further, the external electric device is not limited to the electric working
また、ECU152は、充放電切替スイッチ170の操作に応じて、コネクタ166に接続された外部交流電源168からバッテリ30への充電許可と、コネクタ166に接続された電動作業機172に対するバッテリ30からの給電許可とを切り替えるように充放電器164を制御する。このため、コネクタ166に外部交流電源168を接続してバッテリ30への充電を行うことと、コネクタ166に外部の電気機器を接続してバッテリ30から電気機器へ給電することとの切替を容易に行える。
Further, the
なお、本発明を適用する車両は、図3、図4A、図4Bの構造を有するものに限定せず種々の構造を有する車両に本発明は適用可能である。例えば、図6は、本発明の実施形態の別例の車両10を示している図3に対応する図である。
The vehicle to which the present invention is applied is not limited to the vehicle having the structures of FIGS. 3, 4A, and 4B, and the present invention can be applied to vehicles having various structures. For example, FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3 showing a
車両10は、車両10の幅方向中央に前後方向に沿って配置された動力伝達軸200と、電動モータ15とを含み、電動モータ15により動力伝達軸200を駆動する。電動モータ15の動力は低速段と高速段とを切り替え可能な歯車変速機構232を介して動力伝達軸200に伝達される。動力伝達軸200の動力は、前差動機構202と後差動機構204とに出力される。
The
前差動機構202は、動力伝達軸200の動力が入力され、左右前車輪16,18が固定される左前車軸50及び右前車軸51に作動的に連結される左右前出力軸206,208に動力を出力する。後差動機構204は、動力伝達軸200の動力が入力され、左右後車輪18,22が固定される左後車軸222及び右後車軸224に作動的に連結される左右後出力軸214,216に動力を出力する。この場合、左右の車軸支持部52に、複数のロッドの連結構造であるロッド連結部材55が連結される。ロッド連結部材55の中間部には図示しないラックが設けられる。ラックには図示しないステアリングシャフトの下端部に設けられたピニオンギヤが係合する。ステアリング操作子38(図1)がいずれかの方向に操作されることに伴ってステアリングシャフトが回転し、ロッド連結部材55の押し引きにより左右前車輪16,20が所望方向に操舵される。なお、図6ではロッド連結部材55を簡略化して示している。
The front
また、図6では、後差動機構204に接続された左右後出力軸214,216の動力が歯車減速機構64を介して左右後車軸222,224に伝達される。このような構成では、制御装置であるECU152(図5参照)は、ペダルセンサ162の検出ペダル位置から目標車速または目標トルクを算出し、算出された目標車速に基づく目標回転速度または目標トルクで電動モータ15を駆動するように、電動モータ15とバッテリとの間に接続されたインバータを制御する。
In FIG. 6, the power of the left and right
また、本発明を適用する車両は四輪駆動車両に限定せず、二輪駆動車両としてもよい。例えば、左右の後車輪18,22の内側に電動モータ及び減速機構を含む出力発生ユニットの少なくとも一部が配置されるように、車体の左右両側に出力発生ユニットが固定される構成としてもよい。また、左右前車輪16,20及び左右後車輪18,22のそれぞれを互いに別の電動モータで独立して駆動されるようにしてもよい。
The vehicle to which the present invention is applied is not limited to a four-wheel drive vehicle, and may be a two-wheel drive vehicle. For example, the output generation units may be fixed to the left and right sides of the vehicle body so that at least a part of the output generation unit including the electric motor and the speed reduction mechanism is disposed inside the left and right
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form. Of course.
10 荷台付電動車両、12 第1電動モータ、14 第2電動モータ、15 電動モータ、16 左前車輪、18 左後車輪、20 右前車輪、22 右後車輪、24 車体、26 運転席、28 荷台、30 バッテリ、32 動力伝達構造、34 下部構造、36 上部構造、38 ステアリング操作子、40 アクセルペダル、41 座部、42 挿入孔、43 開閉扉、44 本体部、45 台座部、46 前側支持部、47 開口部、48 懸架装置、50 左前車軸、51 右前車軸、52 車軸支持部、54 ロッド、55 ロッド連結部材、56 左前側動力伝達機構、58 右前側動力伝達機構、60 左前側ギヤケース、62 右前側ギヤケース、64 歯車減速機構、68 後側ギヤケース、72 屋根、74 窓ガラス、76 開口部、78 左側動力伝達部、80 右側動力伝達部、82 左前側歯車機構、84 左出力軸、86 左後側動力伝達機構、88,89 モータ軸、90 小歯車、92 大歯車、94 歯車、96 第1プーリ、98 第1軸、100 内側プーリ、102 外側プーリ、104 第2プーリ、106,106a,108,108a ベルト、110 左後車軸、112 第2軸、114 小歯車、116 大歯車、118 第2小歯車、120 第2大歯車、124 右前側歯車機構、126 右出力軸、128 右後側動力伝達機構、130 右後車軸、150 制御システム、152 ECU、154,156 インバータ、158 キースイッチ、160 角度センサ、162 ペダルセンサ、164 充放電器、166 コネクタ、168 外部交流電源、170 充放電切替スイッチ、172 電動作業機、174 充電認識部、180 搭載物、182,184 電磁ブレーキ、186 パーキングスイッチ、187 操作部、188 ブレーキペダルセンサ、190 バッテリ残量計、192 CAN通信線、200 動力伝達軸、202 前差動機構、204 後差動機構、206 左前出力軸、208 右前出力軸、214 左後出力軸、216 右後出力軸、222 左後車軸、224 右後車軸、232 歯車変速機構。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric vehicle with a loading platform, 12 1st electric motor, 14 2nd electric motor, 15 Electric motor, 16 Left front wheel, 18 Left rear wheel, 20 Right front wheel, 22 Right rear wheel, 24 Car body, 26 Driver's seat, 28 Loading platform, 30 Battery, 32 Power transmission structure, 34 Lower structure, 36 Upper structure, 38 Steering operator, 40 Accelerator pedal, 41 Seat part, 42 Insertion hole, 43 Opening / closing door, 44 Body part, 45 Base part, 46 Front support part, 47 Opening portion, 48 Suspension device, 50 Left front axle, 51 Right front axle, 52 Axle support portion, 54 Rod, 55 Rod connecting member, 56 Left front power transmission mechanism, 58 Right front power transmission mechanism, 60 Left front gear case, 62 Right front Side gear case, 64 gear reduction mechanism, 68 rear gear case, 72 roof, 74 window glass, 76 opening, 78 left power transmission , 80 Right power transmission unit, 82 Left front gear mechanism, 84 Left output shaft, 86 Left rear power transmission mechanism, 88, 89 Motor shaft, 90 small gear, 92 large gear, 94 gear, 96 1st pulley, 98 First shaft, 100 Inner pulley, 102 Outer pulley, 104 Second pulley, 106, 106a, 108, 108a Belt, 110 Left rear axle, 112 Second shaft, 114 Small gear, 116 Large gear, 118 Second small gear, 120 Second large gear, 124 Right front gear mechanism, 126 Right output shaft, 128 Right rear power transmission mechanism, 130 Right rear axle, 150 Control system, 152 ECU, 154, 156 Inverter, 158 Key switch, 160 Angle sensor, 162 pedal sensor, 164 charger / discharger, 166 connector, 168 external AC power supply, 170 charge / discharge switching Switch, 172 Electric working machine, 174 Charge recognition unit, 180 Mounted object, 182, 184 Electromagnetic brake, 186 Parking switch, 187 Operation unit, 188 Brake pedal sensor, 190 Battery fuel gauge, 192 CAN communication line, 200 Power transmission shaft 202 Front differential mechanism, 204 Rear differential mechanism, 206 Left front output shaft, 208 Right front output shaft, 214 Left rear output shaft, 216 Right rear output shaft, 222 Left rear axle, 224 Right rear axle, 232 Gear transmission mechanism
Claims (4)
前記左右前車輪及び前記左右後車輪の少なくとも1つを駆動する走行用の動力源である電動モータと、
前記電動モータに電力を供給する蓄電部と、
前記蓄電部に充放電器を介して接続されるコネクタと、
座部に着座可能な略水平状態から着座不可能な傾倒状態へ切替可能な運転席と、を備え、
前記コネクタに接続された外部電源から前記蓄電部への充電、または前記コネクタに接続された外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電を行う電動車両であって、
前記コネクタは、前記運転席の下側に前記運転席により覆われて配置され、前記運転席を前記傾倒状態とした場合に、前記外部電源または前記外部電気機器に接続された別のコネクタと接続可能に露出されることを特徴とする電動車両。 Left and right front wheels supported on the front side of the vehicle body and left and right rear wheels supported on the rear side of the vehicle body;
An electric motor that is a driving power source for driving at least one of the left and right front wheels and the left and right rear wheels;
A power storage unit for supplying power to the electric motor;
A connector connected to the power storage unit via a charger / discharger;
A driver seat that can be switched from a substantially horizontal state that can be seated on the seat portion to a tilted state that cannot be seated,
An electric vehicle that performs charging to the power storage unit from an external power source connected to the connector, or power feeding from the power storage unit to an external electrical device connected to the connector,
The connector is disposed under the driver seat so as to be covered by the driver seat, and is connected to the external power source or another connector connected to the external electric device when the driver seat is in the tilted state. An electric vehicle characterized by being exposed.
充放電切替指示部の操作に応じて、前記コネクタに接続された前記外部電源から前記蓄電部への充電許可と、前記コネクタに接続された前記外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電許可とを切り替えるように前記充放電器を制御する制御装置を備えることを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 1,
In response to an operation of a charge / discharge switching instruction unit, permission to charge the power storage unit from the external power source connected to the connector, and permission to supply power from the power storage unit to the external electrical device connected to the connector. An electric vehicle comprising a control device for controlling the charger / discharger so as to be switched.
前記左右前車輪及び前記左右後車輪の少なくとも1つを駆動する走行用の動力源である電動モータと、
前記電動モータに電力を供給する蓄電部と、
前記蓄電部に充放電器を介して接続されるコネクタと、を備え、
前記コネクタに接続された外部電源から前記蓄電部への充電、または前記コネクタに接続された外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電を行う電動車両であって、
充放電切替指示部の操作に応じて、前記コネクタに接続された前記外部電源から前記蓄電部への充電許可と、前記コネクタに接続された前記外部電気機器に対する前記蓄電部からの給電許可とを切り替えるように前記充放電器を制御する制御装置を備えることを特徴とする電動車両。 Left and right front wheels supported on the front side of the vehicle body and left and right rear wheels supported on the rear side of the vehicle body;
An electric motor that is a driving power source for driving at least one of the left and right front wheels and the left and right rear wheels;
A power storage unit for supplying power to the electric motor;
A connector connected to the power storage unit via a charger / discharger,
An electric vehicle that performs charging to the power storage unit from an external power source connected to the connector, or power feeding from the power storage unit to an external electrical device connected to the connector,
In response to an operation of a charge / discharge switching instruction unit, permission to charge the power storage unit from the external power source connected to the connector and permission to supply power from the power storage unit to the external electrical device connected to the connector An electric vehicle comprising a control device for controlling the charger / discharger so as to be switched.
前記充放電切替指示部の操作部は、コネクタの近傍に備えられることを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 3, wherein the operation unit of the charge / discharge switching instruction unit is provided in the vicinity of the connector.
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