KR100336258B1 - 전기 자동차의 스탠드 장치 - Google Patents

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KR100336258B1
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KR
South Korea
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motor
accelerator
vehicle
stand
battery
Prior art date
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KR1020010022669A
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English (en)
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고이케요시까즈
고자키모노루
다카기구니히코
다도코로고히치
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구사마 사부로
세이코 엡슨 가부시키가이샤
오노 마사오
가부시키 가이샤 도쿄 알 앤드 디
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Abstract

본 발명의 목적은 차량의 인력 이동시에 극저속으로 구동할 수 있으며 또 차량의 급발진을 방지하고 주행용 모터를 스탠드 구동으로 겸용하게 하여 메인 스위치에 의한 오프 조작 시에도 축전지의 충전량 부족을 통지할 수 있으며 충전 종료 시에 축전지 표면 충전상태를 해소하여 정확한 충전량을 결정하는 것으로, 그 구성의 제 1 발명은 운전자의 하차와 액셀닫힘 상태를 판별하여 주행용 모터의 동작 모드를 극저속 모드로 하고, 제 2 발명은 이에 부가하여 액셀을 개방한채 메인 스위치를 온 조작한 경우의 급발진을 방지시키며, 제 3 발명은 주행용 모터의 역회전력만을 전달하는 일방향 클러치를 통해서 스탠드 구동기에 접속하고, 제 4 발명은 용량 부족인 경우에는 메인 스위치에 의한 오프조작으로 개시동작 개시하는 타이머 수단에 의해 잔존 용량과 용량 부족 경고 수단 동작하고 오프 조작 후에도 소정시간 계속하여 경고 통지하며, 제 5 발명은 충전 종료 시에 축전지 표면 충전 상태를 해소 후에 충전 용량을 결정한다.

Description

전기 자동차의 스탠드 장치{Assist device for use in electric vehicle}
본 발명은 전기 자동차에 사용되는 보조 장치에 관한 것으로, 특히 전기 자동차의 종합적인 취급용이성의 향상을 도모한 것이다.
근년 주행용으로 전동 모터를 사용하는 전기 자동차가 내연식 엔진을 사용한 휘발유 자동차를 대체하는 차세대 차량으로서 주목되어 있고, 이 전기 자동차에 관하여 여러 가지 제안이 이루어지고 있다. 즉, 공해 없는 전기 에너지를 사용하는 전기 자동차는, 대기오염 요인의 70% 내외를 차지한다고 하는 내연식 엔진 자동차의 유해한 배기 가스나 소음 등 환경 문제를 근본적으로 해결할 수 있고, 또 석유 등 화석 연료의 자원수명을 배 이상으로 연장할 수 있다.
전기 자동차는 종래와 마찬가지로 차체에 완충 장치를 통해서 매달린 주행륜을 갖추고, 상기 주행륜은 전동 모터를 구동원으로 한 동력 전달 장치에 의해 회전구동되며, 상기 전동 모터는 전기동력 장치에서 전력이 공급된다. 즉, 상기 전기 동력장치는, 복수의 축전지를 사용한 배터리 전원부, 전력을 안정화하여 공급하는 전원 회로부, 주행용 전동모터, 상기 모터 회전을 직접 제어하는 모터 구동 회로, 상기 모터 구동 회로에 속도 지령 등을 출력하는 제어 회로로 구성되어 있다. 그리고 상기 모터에서 발생하는 모터 구동력은, 종래와 같이 동력 전달 장치를 통해서 주행륜에 전달되어 차량을 주행시키고 있다.
상기 주행용 모터에 전력을 공급하는 배터리 전원부는, 복수의 축전지를 직렬 접속해서 구성되어 소요 전압이 얻어지도록 되어 있다. 상기 축전지는 다음과 같은 특성을 가지고 있다. 즉, 축전지를 방전 사용한 시간경과에 수반하여 축전지 단자전압은 점차 저하하여 제 15 도에 나타낸 바와 같은 방전 커브를 그리고, 이 커브 앞 끝의 종단 전압에 달하면 축전지를 보호하기 위한 방전을 정지하도록 한다. 또 제 16 도에 나타내듯이 상기 방전 커브는 사용전류에 따라 다르기 때문에 사용전류가 변화하면 방전 가능 시간이 변동되는 것이 알려져 있다. 따라서 축전지 내에 잔존하는 전기 에너지양을 정확히 파악하기 위해 각종 방법을 사용한 잔존 용량계가 전기 자동차에 구비되어 있어 이 잔존 용량계로 잔존 용량을 추정하여 운전자에게 표시한다.
그리고 상기 배터리 전원부(91)의 전력은, 제 17 도에 나타내듯이 전원 회로부(92)에 의해 전압이 안정되고, 도시를 생략한 공급 전선을 통해서 탑재된 각종 기기나 잔존 용량계(93)에 공급하도록 한다. 또 상기 전원 회로부(91)에는 운전자가 조작하는 메인키 스위치(94)가 접속되어 있으며 메인키 스위치(94)에 의해 온/오프 동작하도록 구성되어 있다. 즉, 차량을 완전히 정지시키는 주차 시에는 상기 키 스위치(94)로 전원 회로 동작을 오프함으로써 잔존 용량계를 포함한 모든 탑재기기에 대한 배터리 공급동력을 차단하여 각 동작을 정지시키고 그리하여 메인 키스위치에서 이탈 시켜 소지함으로써 차량도난을 방지한다.
또한 상기 전원 회로에 의해 안정된 전력은 모터 구동 회로를 통해서 모터에 공급된다. 그리고 모터 구동 회로의 초퍼 제어에 의해 모터 공급 전압을 증감시켜 모터 회전속도의 제어를 행한다. 이 전압을 증감할 초퍼 제어의 듀티비는 제어 회로에서 지령하고, 제어 회로는 액셀 그립에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서 운전자의 액셀 개방 정도 설정에 따라 제어 회로가 듀티비를 설정하고 이 듀티비로 모터 구동 회로가 모터에 공급하는 실효전압을 증감시켜 액셀 개방 정도에 대응한 모터 회전수가 얻어지도록 되어 있다.
이와 같은 전동차량에 있어서는 일반적인 휘발유 자동차에 특유한 아이들링(idling) 상태가 존재하지 않음으로써 차량이 발진가능 상태임의 인식이 곤란하기 때문에 운전자가 운전자세가 되어 있지 않음에도 불구하고 조심성이 없이 액셀을 개방하여 차량을 급발진시키는 위험성이 있다. 그래서 시트하부에 설치한 하차판별센서로 운전자의 착좌상태를 검출함으로써 차량이 발진 가능하더라도 착좌하지 않는 경우에는 부저 등 경고음이 발생하는 것(예컨대 특개평 1994 년 - 115469 호)이나 착좌하지 않는 경우에는 액셀조작에 관계없이 모터 동작을 정지하는 것이 알려져 있다.
또한 상기 전동 2륜차의 후륜 부근에는, 스탠드 세트 시에 적어도 2 점이 접지하는 스탠드가 설치되어 있어 주차할 경우에는 스탠드를 접지 위치에 세트해서 전륜과 스탠드의 3 점 접지로 차체를 안정시켜 고정 유지함으로써 2륜차를 주차하는 것이 알려져 있다.
또 소모된 축전지를 충전할 경우는 단자 전압보다 높은 충전전압을 축전지에 공급하여 충전하는 것이 일반적이다. 예컨대 12v 를 출력하는 축전지의 경우에는 약 15v 의 전압을 가하여 충전하고 있다. 그리고 이와 같이 충전 완료 시에는 축전지를 무부하 상태로 하여 이 개로 단자 전압을 측정하면 충전량으로 단자 전압이 리니어(linear)로 변화한다고 하는 성질을 사용하여 축전지 내의 충전량을 정확히 파악하도록 하고 있다.
그러나 축전지의 충전 완료시에는 충전 전압이 단자 전압보다 높다는 사실과 이 시점에서는 축전지내부가 전기 화학적으로 불균일하기 때문에, 단자전압이 일시적으로 상승해 버리고(이하 표면 충전 상태라 함), 이 단자 전압 측정에 의해 정확한 충전량을 파악하지 못한다고 하는 불편이 있었다. 예컨대 12v 출력의 축전지의 경우에는 약 15v 의 충전 전압으로 충전하므로 충전 종료 직후에는 실재 충전량에 관계없이 15v 근방의 개로 단자 전압이 되고 있다. 이를 위해 축전지 충전이 만충전 되기 이전에 중단하더라도 측정하는 단자 전압이 높기 때문에 만충전이 됐다고 오인하는 우려가 있다. 또 이러한 고전압을 나타낸 표면 충전상태는 어느 정도의 시간경과로 인해 해소되며 그 충전량에 따른 단자 전압의 평형 상태로 안정되는 것이 알려져 있다.
그래서 충전직후 충전량을 측정하는 방법으로서, 축전지의 충방전 특성으로부터 충전 완료 후의 시간 경과와 축전지 개로 전압과의 관계를 나타낸 회귀식을 구하며, 이 회귀식에 의해 충분한 시간이 경과하여 평형상태에 도달한 개로 전압을 추정하고 이 추정치로 충전 량을 결정하는 방법이 알려져 있다(예컨대 특개평 4 년-363679호).
그러나 스쿠터등 전동 2륜차는 종래의 내연식 엔진 스쿠터와 비교하여 차종의 대중량화로 인해 2륜차로서의 간편성이 없어지는 좋지 못함이 있었다. 즉, 다수의 축전지를 탑재하고 있는 등으로 전동 2륜차는 비교적 대중량이고 그 결과 인력에 의한 취급이 비교적 곤란하다.
그리하여 통상 2륜차를 정차위치에서 차고 등 주차 위치로 이동할 경우 또는 반대로 주차위치에서 발진 위치로 이동시킬 경우에는 운전자가 하차하여 걸어가면서 2륜차를 밀고 이동시키고 있다. 그러나 전동 2륜차는, 이러한 인력이동에 요하는 인력이 많으며 비평탄지나 비탈길에서의 이동시에는 인력 이동의 곤란성이 증대한다. 또한 주행용 모터를 사용하여 인력 이동을 보조할 수도 있지만 이 때에 액셀조작을 잘못하면 2륜차가 급발진하기 때문에 극히 위험하며 안전성 면에서 주행용 모터를 보조로 사용하는 것은 바람직하지 못한 것이었다.
또한 상술한 경고음으로 운전자에게 알리는 종래의 것에 의하면 주위 상황에 따라서는 운전자가 경고를 깨닫지 못하는 우려가 있었다. 또 이 경우에 모터 동작을 정지시키면 주행용 모터를 전혀 인력이동의 보조로 사용할 수 없기 때문에 바람직하지 못한 것이었다.
또 이와 같이 차체 중량이 증가하고 있으므로 주차 시에 인력에 의한 스탠드길이 조작이 곤란하다는 불편함이 있었다. 그래서 종래에 있어서 제 18 도에 나타내듯이 주행용 모터(101) 및 동력 전달 장치(102)와는 별도로 스탠드(103)를 직립 동작시키는 전용모터(104)와 기어 박스(105)를 갖춘 스탠드 장치 (106)를 설치하고, 전용 모터(104)의 구동력으로 스탠드(103)를 직립동작 시키는 것이 알려져 있다. 그러나 상기 전용 모터식 스탠드 장치(106)에 의하면 전용 스탠드 직립용 모터(104)가 필요하므로 구조적으로 복잡하게 되어 더욱 중량이 증가해 버린다는 좋지 못함이 있었다.
또한 메인 키 스위치로 각종 탑재기기에 전력을 공급하는 전원 회로를 온/오프하고 있으므로 주차 후에 메인 스위치를 오프하면 잔존 용량계 동작도 정지하게 된다. 따라서 메인 스위치를 오프하면 축전지 용량이 부족하여 충전이 필요한 경우도 이 용량 부족을 운전자가 확인 못하고 축전지 충전을 잊어버린다는 좋지 못함이 있었다.
또 충전 완료 시에 축전지 충전량을 단자 전압으로 상술한 회귀식을 사용하여 결정하는 방법에 의하면, 탑재되는 각 축전지마다 용량이나 성능 열화 등으로 충방전 특성이 다르기 때문에 미리 실험 등을 해서 이들 특성 데이타를 취득해 두어야 하며 이에 따라서 시간이 걸린다고 하는 불편이 있었다.
그래서 상기 문제점에 비추어 본 발명은 차량을 인력 이동시킬 경우에는 주행용 모터를 극저속 모드로 작동하여, 필요한 인력을 경감시킴과 동시에 운전자가운전 자세가 되어 있지 않음에도 불구하고 조심성이 없이 액셀을 개방시켜 차량을 급발진시키는 위험성을 배제한 전동차량용 구동 장치를 제공하며, 또 주행용 모터를 사용하여 스탠드를 접지 동작시킴으로써 스탠드 전용 모터를 불필요하게 하여 경량화한 전동차량 구동 장치를 제공하고, 또한 모든 탑재기기 동작을 오프하는 메인 스위치에 의한 오프 조작 시에도 축전지의 충전량 부족을 확실히 알릴 수 있는 축전지의 잔존 용량 부족 경고장치를 제공하며, 충전 종료 시에 축전지의 표면 충전상태를 해소하여 정확한 충전량을 결정하는 배터리 충전량 측정 장치를 제공함으로써 전기 자동차의 종합적인 취급 용이성을 개선하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같이 구성되어 있는 것이다.
본 발명의 제 1 발명은, 축전지의 전력으로 구동되는 주행용 모터와, 상기 모터를 액셀 개방 정도에 따라 회전 제어하는 모터 구동 회로를 구비한 전기 자동차의 파워 어시스트 장치에 있어서, 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 하차판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과, 상기 하차판별 센서의 하차 검출 신호와 액셀 닫힘 상태 신호에 기초하여 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태인 경우에 극저속 모드로 이행하는 극저속 모드 판정 수단과, 상기 극저속 모터에 의해 주행용 모터 회전수를 통상의 1/n 배가하는 속도 제한 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 파워 어시스트 장치이다.
본 발명의 제 2 발명은, 축전지의 전력으로 구동되는 주행용 모터와, 상기 모터를 액셀 개방 정도에 따라 회전 제어하는 모터 구동 회로를 구비한 전기 자동차의 파워 어시스트 장치에 있어서, 액셀이 개방상태에서 메인 키 스위치가 온 된 경우에, 상기 액셀이 닫혀지기까지 모터 구동을 제지시키는 급발진 방지 수단과, 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 하차 판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과, 상기 하차 판별 센서의 하차 검출 신호와 액셀 닫힘 상태 신호에 기초해서 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태인 경우에 극저속 모드로 이행하는 극저속 모드판정 수단과, 상기 극저속 모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상의 1/n 배가하는 속도 제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 파워 어시스트 장치이다.
본 발명의 제 3 발명은, 축전지로부터의 전력에 의해 구동되는 주행용 전동 모터와, 상기 전동 모터의 모터 동력을 주행륜에 전달하는 동력전달 장치와, 차체를 고정 지지하기 위해 접지 수납되는 스탠드를 구비한 전기 자동차의 스탠드 장치에 있어서, 상기 주행용 전동 모터의 회전 동작 및 회전 정지를 지령하는 제어 회로와, 상기 동력전달장치에 일체적으로 설치된 기어박스와, 상기 기어박스에 수납되며, 상기 주행용 전동 모터의 역회전 시에만 구동력을 전달하는 일방향 클러치와, 상기 일방향 클러치에 연계하는 기어치차열와, 상기 기어치차열의 최종 기어치차열에 고정된 스탠드의 기축과, 상기 스탠드가 기립위치에 도달된 것을 검출하는 검출수단을 구비하며, 상기 제어회로로부터 상기 주행용 전동 모터를 역회전시키는 지령이 출력되면, 주행용 전동 모터가 역회전하고, 이 역회전 동작이 상기 일방향 클러치를 통해 상기 기어치차열에 전달되어 스탠드를 기립동작시키고, 또한 스탠드가 기립위치에 도달하면 상기 검출수단에 의해 검출되어 상기 제어회로에 의해 주행용 전동 모터의 역회전 동작이 정지되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 스탠드 장치이다.
본 발명의 제 4 발명은, 축전지와, 상기 축전지로부터의 전력을 탑재기기에 공급하는 전원 회로와, 상기 전원 회로를 온 오프 동작시키는 메인 키 스위치와, 상기 축전지의 잔존 용량을 계측하여 그 축전지가 용량 부족인 경우에는 경고 신호를 보낼 잔존 용량계와, 용량 부족을 경고하는 경고 수단을 구비한 전기 자동차의 축전지 용량부족 경고 장치에 있어서, 상기 키 스위치에 의한 오프 조작에 의해 미리 정해진 기간 계시(計時)를 개시함과 동시에 동작 신호를 출력하는 타이머 수단과 상기 동작 신호에 의해 적어도 잔존 용량계 및 경고 수단에 대한 전원 회로의 정지 동작을 억제하는 억제수단을 설치하고, 용량이 부족한 경우에는 상기 스위치에 의한 정지조작후의 소정 시간이 경고동작과 용량 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 축전지 용량 부족 경고장치이다.
본 발명의 제 5 발명은, 충전 종료 시에 계측한 축전지 단자 전압에 의해 축전지의 충전량을 결정하는 전기 자동차의 축전지 충전량 측정 장치에 있어서, 소정시간 간격을 설치하여 단자 전압을 측정하고 상기 측정 전압의 변동으로부터 표면 충전 상태인지의 여부를 판정하는 판정 수단과, 표면 충전 상태의 경우에 축전지를 경부하로 방전시키는 표면 충전 해소 수단과, 표면 충전 상태가 해소된 경우에 단자 전압으로부터 충전량을 결정하는 충전량 결정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 축전지 충전량 측정 장치이다.
[작용]
따라서 본원 제 1 발명의 전기 자동차 파워 어시스트 장치에 의하면, 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 하차 판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과, 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태의 경우에 극저속 모드로 이행하는 극저속 모드 판정 수단과, 상기극저속모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상의 액셀 조작량에 비해 1/n 배가시킨 극저속으로 제한하는 속도 제한 수단을 설치함으로써 주차 또는 발진 시에 차량을 인력으로 이동시킬 경우에는 주행용 모터의 동작 모드가 통상에 비해 1/n 배가한 극저속 모드가 된다.
또한, 본원 제 2 발명의 전기 자동차 파워 어시스트 장치에 의하면, 액셀이 개방 상태에서 메인 키 스위치가 온으로 될 때에 그 액셀이 닫혀지기까지 모터 구동을 제지시키는 급발진 방지수단과, 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 하차판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과, 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태의 경우에 극저속 모드를 개시하는 극저속 모드 판정 수단과, 상기 극저속 모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상의 액셀 조작량에 비해 1/n 배가시킨 극저속으로 제한하는 속도 제한 수단을 설치함으로써 조심성이 없이 액셀을 개방한 채 메인 스위치를 온으로 한 경우에도 이 액셀을 닫기까지 모터 동작을 제지하여 차량을 정지시킬 수 있음과 동시에 운전자가 하차하여 인력으로 이동시에는 자동적으로 주행용 모터의 동작 모드가 극저속 모드가 된다.
또한, 본원 제 3 발명의 전기 자동차 스탠드 장치에 의하면, 메인 스탠드 기단이 고정되어 있는 회전축을, 모터 순방향 회전을 역전시키고 역방향 회전을 전달하는 일방향 클러치와 기어차열을 통해서 주행용 모터 출력축에 접속함으로써, 이 주행용 모터의 역회전력을 메인 스탠드의 기립동력으로 사용할 수 있다.
또한, 본원 제 4 발명의 전기 자동차의 축전지 용량 부족 경고 장치에 의하면, 메인 스위치에 의한 전기 자동차의 정지 조작에 따라 계시를 개시하는 타이머 수단과, 상기 계시 기간 중에는 적어도 잔존 용량계 및 경고장치 정지 동작을 억제하는 억제 수단을 설치함으로써 잔존 용량계가 계측한 축전지 용량이 부족한 경우에는 정지 조작 후 소정 기간 중에 잔존 용량계 및 경고 장치 동작을 계속할 수 있음과 동시에 경고 장치로 축전지 용량부족을 경고할 수 있다.
또한, 본원 제 5 발명의 축전지 충전량 측정 장치에 의하면 충전 종료 시부터 어느 기간동안에 본래의 단자 전압과 다른 전압을 나타내는 표면 충전을 소정 간격을 설치하여 단자 전압을 측정하고, 상기 측정치의 변화로 판별하여 축전지를 경부하 방전함으로써 해소처리하며, 상기 판별/해소 처리를 표면 충전이 해소되어 안정한 측정 전압이 얻어지기까지 반복하므로 축전지 표면 충전 상태를 단시간으로 그리고 확실히 해소할 수 있다. 그리하여 표면 충전이 해소된 측정 전압에 의해 정확한 충전량을 결정할 수 있다.
제 1 도는 본 발명의 전기 자동차의 일 실시예인 전동 이륜차에 관한 것으로, 개략적인 전체 구성을 나타낸 측면도.
제 2 도는 제 1 도의 II-II 선 부분을 절취한 단면도.
제 3 도는 본 제 1 발명의 전기 자동차 파워 어시스트 장치에 관한 실시예를 나타낸 회로도.
제 4 도는 본 제 2 발명의 전기 자동차 파워 어시스트 장치에 관한 일 실시예를 나타내고, 본 장치의 제어 프로그램을 나타낸 흐름도.
제 5 도는 본 실시예의 동작을 설명하는 그래프.
제 6 도는 제 2 발명의 전기 자동차 스탠드 장치의 일 실시예를 나타낸 개략 사시도.
제 7 도는 본 실시예의 전기 자동차 스탠드 장치의 평면도.
제 8 도는 본 실시예의 전기 자동차 스탠드 장치의 측면도.
제 9 도는 본 실시예의 전기 자동차 스탠드 장치의 전면도.
제 10 도는 제 3 발명의 전기 자동차 축전지 용량 부족 경고 장치에 관한 것으로, 제 1 실시예의 전체 회로도.
제 11 도는 본 실시예의 타이머 회로 동작을 나타낸 타임 차트.
제 12 도는 제 3 발명의 전기 자동차 축전지 용량 부족 경고 장치에 관한 것으로, 제 2 실시예의 전체 회로도.
제 13 도는 제 4 발명의 전기 자동차 축전지 충전량 측정 장치의 일실시예를 나타내며, 본 장치의 제어 프로그램을 나타낸 흐름도.
제 14 도는 본 실시예의 축전지 측정 장치를 사용하는 방전 회로도.
제 15 도는 일반적인 축전지 정전류시의 방전 특성을 나타낸 그래프.
제 16 도는 배터리 방전 전류치와 방전 가능 용량과의 관계를 나타낸 그래프.
제 17 도는 종래의 배터리 전원부와 전원 회로를 나타낸 개략 블록도.
제 18 도는 종래의 전기 자동차 스탠드 장치를 나타낸 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 전동 2륜차 2 : 차체
2a : 착좌 시트 3 : 메인 프레임
4 : 전류 5 : 후륜
5a : 후륜축 6 : 핸들
6a : 액셀 그립 7 : 주행용 전동 모터
7a : 주행용 모터의 출력축 8 : 표시 패널
9 : 표시 장치 10 : 메인 키스위치
11 : 전기 동력 장치 12 : 동력 전달 장치
14 : 배터리 전원부 14a : 축전지
15 : 잔존 용량계 16 : 전원 회로
17 : 제어 회로 18 : 충전기
19 : 모터 구동 회로 20 : 무단계 변속 장치
21 : 파워 어시스트 회로 22 : 가변 저항기
23 : 액셀 개방 정도 판정용 비교기
24 : 액셀 블록 25 : 시트 센서 블록
26 : 플립 플롭 27, 66 : 포토 릴레이 스위치
28 : 저항기 29 : 시트 센서
30 : 포토 릴레이 스위치용 저항기
32 : 모터 회로 제어용 비교기 33 : 삼각파 발생 회로
41 : 스탠드 장치 42 : 기어 박스
43 : 일방향 클러치 44 : 기어 차열
45 : 메인 스탠드
45a : 메인 스탠드 기축 45b : 메인 스탠드 지지 다리
45c : 메인 스탠드 접지판 51 : 제 1 기어차
52 : 제 2 기어차 53 : 제 3 기어차
53a : 제 3 기어차축 55 : 수납 스프링
57 : 리미트 스위치 62 : 공급 전선
63 : 타이머 회로 64 : 부저 회로
65, 67 : 앤드 논리 회로 68 : 인버터
71 : 방전 회로 72 : 스위칭 소자
73 : 고저항기
SW1, SW2, SW3 : 메인키 연동 스위치(메인 SW)의 접점단자
(실시예)
이하, 본 발명을 제 1 도 내지 제 12 도에 나타낸 각 실시예에 의해 설명한다. 각 실시예의 전기 자동차는 제 1 도 및 제 2 도에 나타내듯이 전기 자동차의 일종인 전동 2륜차를 도시한 것이다. 이하, 본 명세서에서는 전동 2륜차(스쿠터를 포함함)를 예를 들어 설명한다. 또 여기에 설명하는 전동 2륜차의 기본적인 구성은 후술하는 각 실시예에서 동일한 것이 사용된다.
상기 전동 2륜차(1)는 종래의 내연식 연진 구동에 의한 2륜차와 마찬가지로 차체(2) 전후에 차체 메인 프레임(3)에 매달린 차륜(4, 5)을 갖추고, 차체(2)의 거의 중앙에 운전자가 앉을 시트(2a)가 설치되어 있다. 또 상기 전륜(4)은 핸들(6)로 조향되며, 후륜(5)은 엔진이 아니고 주행용 전동 모터(7)로 회전 구동된다. 또한 핸들(6) 중앙부에 설치한 표시 패널(8)에는 주행속도나 배터리 잔존 용량등을 표시하는 표시 장치(9)나 탑재 기기를 조작할 각종 스위치가 설치되며, 표시 패널(8)아래쪽 차체(2)에는 모든 탑재기기를 온 오프하는 메인 키 스위치(10)가 설치되어 있다.
즉, 상기 메인 프레임(3)에는 주행용 전력을 공급할 전기 동력장치(11)와 상기 전기 동력 장치(11)에서 공급하는 전기 에너지를 주행용 전동 모터(7)에 의해 기계 운동으로 변환하여 후륜(5)에 전달하는 동력 전달 장치(12)가 탑재되어 있다. 그리고 도시를 생략한 것이지만 기본적으로는 핸들(6)에 설치한 액셀 그립(6a), 브레이크 레버, 브레이크 기구 및 서스펜션 등은 종래의 2륜차와 같은 것이 사용되고 있다. 또 상기 액셀, 그립(6a), 브레이크 레버, 메인 키 스위치(10) 등 각종 조작 스위치는 전기 동력 장치(11)에 전기적으로 접속되어 있다.
상기 전기동력장치(11)는 차체(2)의 메인 프레임(3)의 거의 중앙 저위치에 탑재된 배터리 전원부(14), 차체 내 각 곳에 배치한 잔존용량계(15), 전원 회로(16), 제어 회로(17), 배터리 전원부(14)의 측방에 배치한 충전기(18)와 모터 구동 회로(19), 탑재기기에 설치한 각종 센서로 구성되어 있다.
상기 배터리 전원부(14)는 브라켓트(brackets)를 통해서 프레임에 고정된 4개의 축전지(14a)로 구성되고, 상기 축전지(14a)는 대(大)전력의 전달 로스(loss)를 방지하는 대구경 케이블을 사용하여 직렬로 접속되어 있으며 소정 전압을 얻을 수 있게 되어있다. 그리고 상기 배터리 전원부(14)의 전력은 전원 회로(16)에 의해 안정되어 각종 탑재기기에 공급된다.
또한 모터 구동 회로(19)는 대전력용 스위칭 소자인 대형 MOS-FET 회로를 주로 구성하고, 이 FET 회로의 스위칭 동작에 의한 초퍼제어를 행하여 주행용 모터(7)에 공급하는 실효 전압을 증감시킴으로써 모터 회전수를 제어한다. 또 상기 스위칭 제어는 액셀 개방 정도에 따른 제어 회로(17)의 속도 지령에 의해 행해진다.
상기 제어 회로(17)는, 액셀 그립(Sa)이나 탑재기기에 배치한 센서로부터 신호가 입력되고, 모터 구동 회로(19)나 표시 패널(8)의 표시 장치(9)에 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터로 구성되어 있다. 상기 마이크로 컴퓨터(31)는, 각 입력 신호를 디지탈 변환하는 A/D 변환기, I/O 포트, CPU 메모리 등을 갖추고, 액셀 그립(6a) 조작에 의한 액셀 개방 정도나 각종 센서의 검출 신호에 의해 메모리에 격납한 프로그램에 준하여 처리하며, 모터 구동 회로(9)에 듀티 설정 신호등 적절한 동작 지령을 출력하도록 되어 있다.
또한 상기 동력 전달 장치(12)는 주행용 모터(7), 무단계 변속장치(20)로 구성되며, 상기 주행용 모터(7)가 발생하는 회전 동력을 무단계 변속 장치(20)에 의해 적절한 토크로 변환하여 후륜(5)에 전달한다.
따라서 운전자가 메인 키스위치(10)를 온 조작하면 전원 회로(16)가 작동하고배터리 전원부(14)에서 각 탑재기기에 전력을 공급하여 발진 가능하게 된다. 다음에 운전자 액셀그립(6a)을 조작하면 이에 응하여 제어 회로(17)가 모터 구동 회로(19)에 적절한 속도 지령을 출력한다. 상기 속도 지령에 의해 모터 구동 회로 (19)가 주행용 모터(7)에 공급하는 구동 전력을 증감하여 주행용 모터(7)의 회전 속도를 조정한다. 그리하여 발생된 모터 구동력을 적절한 토크로 변환하여 후륜(5)에 전달하고 전동 2륜차(1)가 운전자의 요망하는 속도로 전진한다.
이하에, 본 제 1 발명의 전기 자동차의 파워 어시스트 장치를 제3도에 나타낸 실시예에 기초하여 설명한다. 본 실시예의 전기 자동차의 파워 어시스트 장치는 운전자의 하차 상태와 운전자에 의한 액셀의 닫힘 상태를 판별하여 주행용 모터 구동을 극저속으로 제어하는 극저속 모드를 개시함으로써 차량을 인력으로 이동시에 통상과 같은 감각의 액셀 조작으로 주행용 모터의 저속동작에 의한 안전한 파워 어시스트를 얻을 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 실시예의 전기 자동차 파워 어시스트 장치는, 제 3 도에 나타낸 바와 같은 파워 어시스트 회로(21)로 구성되고 상기 파워 어시스트 회로(21)는 액셀 그립(6a)의 조작으로 변화하는 가변저항기(22)의 저항치에 따라 액셀 개방 정도에 대응한 속도 지령 전압치를 비교기(32)에서 펄스파로 변환하고, 도시를 생략한 모터 구동 회로(19)에 출력하는 액셀 블록(24)과, 상기 지령 전압으로 액셀 개방정도의 닫힘 상태를 판별하는 비교기(23)와 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 시트센서 블록(25)과, 액셀 개방 정도가 닫힘 상태에서 열림 상태로 이행하는 시점에서의 시트센서 블록(25)의 판별 신호를 읽어들이는 플립플롭(26)과, 상기플립플롭(26)으로 구동하는 포토릴레이 스위치(27)로 구성되어 있다. 또 액셀이 닫힘 상태에서 열림 상태로 이행하는 시점에서 운전자가 시트(2a)에 앉아있지 않은 경우에는 상기 플립플롭 (26)이 상기 포토릴레이 스위치(27)을 닫는 동작을 시키고, 액셀 블록(24)내부에 설치한 저항기(28)가 단락 동작시키도록 한다. 따라서 속도 지령전압은 통상의 1/n 배가되며 최고속도가 제한된 극저속 모드로 주행용 모터(7)가 구동된다.
상기 시트센서 블록(25)의 하차 판별 센서인 시트 센서 (29)는 착좌시트(2a)부근에 배치 설치되고, 압력 스위치 또는 압력 센서가 사용된다. 그래서 시트 센서(29)에 가해지는 압력이 경감된 경우 즉, 운전자가 시트(2a)에서 떨어진 경우에 하이 상태의 센서 신호를 출력하도록 설정되어 있다. 또 상기 시트 센서 (29)의 출력 단자는 플립플롭(26)의 데이타 입력 단자(이하 D 단자라 함)에 접속된다.
그리고 본 실시예에서는 운전자의 하차를 감지하는 하차 판별 센서로서 시트(2a)에 설치한 압력 스위치 또는 압력 센서를 사용한 시트 센서(29)로 했지만 이에 한정하지 않고 차체 중량의 변화를 감지하여 운전자의 하차를 감지해도 된다. 즉, 서스펜션 등 매달기 장치의 부하 변동을 검출하는 센서 등을 사용하거나 이들을 조합해도 된다.
상기 액셀 블록(24)은 액셀 그립(6a)의 조작에 연동해서 저항치를 변화시키는 가변 저항기(22)를 가지고 있고, 상기 가변 저항기(22)는 액셀 개방 정도가 증가함에 따라 저항치를 감소시키는 저항기를 가지고 있으며, 액셀 개방 정도가 증가함에 따라 속도 전압치가 증가한다. 또 상기 가변 저항기(22)는 액셀이 닫혀지면속도 전압치가 0 을 밑돌 부하압이 되도록 설정되어 있다. 따라서 액셀 개방 정도에 따라 증가하는 전압치를 가지는 속도 신호가 출력되고, 상기 속도 전압 신호는 후단 모터 회전 제어용 비교기(32)와 액셀 닫힘상태를 판별하는 비교기(23)에 입력된다.
즉, 상기 액셀 블록(24)의 속도 지령 전압은 모터 제어용 비교기(32)의 플러스 단자에 입력되며, 상기 비교기(32)의 마이너스 단자에는 삼각파 발생 회로(33)로부터 소정 주기를 가진 삼각파가 입력된다. 또 상기 비교기(32)의 출력 단자는 도시를 생략한 모터 구동 회로(19)에 접속하고, 상기 비교기(32)에서 출력하는 펄스파에 의해 모터 구동 회로(19)가 주행용 모터(7)의 회전 속도를 제어한다. 따라서 액셀 개방 정도에 따라 증감하는 전압 치로 펄스파의 시비율(時比率)이 변화하며, 이 시비율에 따라 주행용 모터 회전속도가 제어되고 운전자의 액셀 조작에 따른 차량 주행 속도가 얻어지도록 되어 있다.
또한 상기 액셀 블록(24)의 출력선에는 액셀의 닫힘 상태를 판별할 비교기(23)의 플러스 단자가 접속되고, 상기 비교기(23)의 마이너스 단자는 OV 에 접속되어 있다. 따라서 액셀이 닫혀지고 가변 저항기(22)의 출력 전압이 부전압인 경우에는 액셀 개방 정도가 닫힘 상태라고 판별하여 비교기(23)의 출력 단자에서 로우(low) 상태의 신호가 출력한다. 또 비교기(23)의 출력 단자는 플립플롭(26)의 클록 입력단자(이하 CK 단자라 함)에 접속되고, 이 비교기(23)의 액셀 개방 정도를 판별한 신호가 입력된다.
또한 상기 플립플롭(26)의 출력 단자(이하 Q 단자라 함)에는 포토릴레이 스위치(27)가 저항기(30)를 통해서 접속되어, 포토릴레이 스위치(27)가 플립플롭(26)의 Q 단자 신호가 하이(high) 상태 시에 스위치(27)가 닫혀지도록 설정되어 있다. 또 상기 포토릴레이 스위치(27)의 스위치 단자는 가변 저항기(22)의 앞단에 배치 설치한 저항기(28)에 병렬 접속된다. 따라서 포토릴레이 스위치(27)의 닫힘 동작으로 저항기(28)가 단락되고, 액셀 볼록 (24)이 출력하는 속도 지령 전압은 통상에 비교하여 1/n 배가된다. 이에 따라 주행용 모터(27)의 회전속도가 제약되어 최종적인 차량속도가 보행 속도정도로 제한된다.
따라서 상기 플립플롭(26)의 D 단자가 상기 시트센서 블록 (25)의 출력단자에 접속됨과 동시에 CK 단자가 상기 액셀 블록(24)의 출력 단자에 비교기(23)를 통해서 접속하므로 운전자가 액셀을 개방하여 비교기(23)의 출력 신호가 로우 상태에서 하이 상태로 이행한 시점에 있어서, 운전자가 좌석에 앉지 않고 시트센서 블록(25)이 하이 상태 신호를 출력할 경우에는 상기 플립플롭(26)의 Q 단자에 접속된 포토릴레이 스위치(27)가 닫힘 동작하여 저항기(28)가 단락 동작된다.
다음에 이와 같은 전기 자동차 파워 어시스트 장치의 동작을 설명한다.
개방 정도를 닫힘 상태로 하여 차량에서 운전자가 하차하고, 다음에 정차 위치에서 주차 위치에 차량을 인력으로 이동시킬 경우에는 먼저 운전자가 하차한 사실을 시트 센서 블록(25)의 시트 센서(290가 감지하여 플립플롭(26)의 D 단자에 하이 상태의 신호를 출력한다. 그리고 운전자가 액셀 그립(6a)을 조작하여 액셀을 개방 상태로 하면 비교기(23)의 출력이 로우 상태에서 하이 상태로 변화함으로써 플립플롭(26)의 CK 단자에 펄스가 입력된다. 이와 동시에 플립플롭(26)이 시트 센서 블록 (25)의 하이 상태 신호를 읽어들이기 때문에 Q 출력 단자에서 하이 상태 신호를 출력시킨다. 따라서 이 하이 상태 신호에 의해 포토 릴레이 스위치(27)가 닫힘 동작하여 극저속 모드로 이행된다. 즉, 상기 포토릴레이 스위치(27)에 의해 저항기(28)가 단락되어 액셀 블록(24)에서 출력하는 속도 지령 전압이 1/n 배가 되어 차량 속도가 보행속도에 준한 소정치로 제한된다.
그리하여 이와 같이 극저속 모드가 개시되면 정차 위치에서 주차 위치 등으로 차량을 인력으로 이동시킬 때에는 통상과 마찬가지로 액셀 조작함으로써 주행용 모터(7)에서 파워 어시스트를 얻을 수 있다. 또 액셀 개방 정도를 변경함으로써 차량 속도를 변경할 수 있지만 보행속도 정도의 속도 상한선을 설치하였으므로 아무리 액셀을 조작하여도 차량이 급발진하는 일이 없다.
또한 파워 어시스트로 차량을 정차 위치에서 발진 위치로 이동한 경우에는 상기 발진 위치에서 운전자가 시트(2a)에 착석함으로써 극저속 모드가 해제된다. 즉, 시트 센서 블록(25)에서 플립플롭(26)의 D 단자에 로우 상태 신호가 출력된다. 그리고 운전자가 액셀 그립(6a)를 조작하여 액셀을 개방 상태로 하면 비교기(23)의 출력이 로우 상태에서 하이 상태로 변화함으로써 플립 플롭(26)의 CK 단자에 펄스가 입력된다. 이와 동시에 플립플롭 (26)이 시트 센서 블록(25)의 로우 상태 신호를 읽어들이기 때문에 Q 출력 단자에서 로우 상태 신호를 출력시킨다. 따라서 포토 릴레이 스위치(27)가 개방 동작하여 저항기(28)의 단락 상태가 해제되고, 통상의 주행 모드로 이행하여 차량 주행을 개시한다.
또 극저속 모드 시에 주행용 모터를 역회전 구동시키는 방향 전환 스위치를설치함으로써 차량을 극저속으로 후퇴 이동할 수 있게 구성해도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 전기 자동차 파워 어시스트 장치에 의하면, 운전자가 차량에서 하차한 사실을 감지하는 하차 판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도판별 수단과, 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태의 경우에, 극저속 모드를 개시하는 극저속 모드판별 수단과, 상기 극저속 모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상의 액셀 조작량에 비해 1/n 배가시킨 극저속으로 제한하는 속도 제한 수단을 설치함으로써 주차 또는 발진 시에 차량을 인력으로 이동시킬 경우에 자동적으로 주행용 모터 동작이 극저속 모드가 되므로 하차한 운전자가 필요에 따라 액셀 조작을 행하고, 인력 이동의 보조로서 주행용 모터를 파워 어시스트에 사용할 수 있다. 즉, 통상과 같은 액셀 조작으로서 차량이 극저속으로 주행할 수 있게 되고, 차량을 인력으로 이동시킬 경우의 취급성이 향상됨과 동시에 최고속도를 보행정도 속도로 제한하므로 액셀 조작 실수로 인해 차량이 급발진하는 일이 없어져서 안정성을 확보할 수 있다.
또 상기 극저속 모드로 주행용 모터의 동작 모드가 이행되면, 액셀 조작에 따른 차량 속도가 통상에 비해 1/n 배가한 속도가 됨으로써 통상과 같은 액셀 조작량을 행하여도 1/n 배가로 저하한 속도가 얻어지므로 통상 감각의 액셀 조작을 할 수 있으며 주행용 모터를 사용한 파워 어시스트 조작이 용이해진다.
또한 본원 제 2 발명의 전기자동차 파워 어시스트 장치를 제 4 도에 나타낸 실시예에 의해 설명한다.
본 실시예의 전기 자동차 파워 어시스트 장치는 상술한 제 1 발명의 파워 어시스트 장치의 효과에 더하여 운전자의 하차 /승차 상태에 관계없이 부주의로 액셀이 개방된 상태로 메인 스위치가 온 된 경우에 이 액셀이 한번 닫힘 상태가 되기까지 모터 구동을 제지함으로써 부주의로 차량이 급발진 하는 것을 방지한 것이다.
즉, 본 실시예의 파워 어시스트 장치는, 시트 힌지부에 설치한 접점식 스위치를 사용한 하차 판별 센서인 시트 센서와, 상기 시트 센서가 접속된 제어 회로와, 상기 제어 회로에 격납된 제어 프로그램으로 구성되어 있다.
그리고 하차 판별 센서로서 시트 센서를 사용했는데 이에 한정하지 않고 운전자의 존재를 직접 감지하는 적외선 센서나 초음파 센서 등을 사용해도 된다.
또 센서가 차량 정지 시에만 동작하도록 하거나 미리 정해진 시간 예컨대 3 초간 앉아 있지 않는 경우에만 검출 신호를 출력하도록 하여 오 검출이 방지된다. 즉, 나쁜 길을 주행하여 차체가 급격히 상하로 요동하여 운전자가 시트에서 떨어진 경우에 운전자가 하차했다고 오판하는 것을 방지할 수 있다.
다음에 상기 파워 어시스트 장치의 제어 프로그램을 제 4 도에 나타낸 흐름도에 의해 설명한다. 상기 흐름도에서 동작 프로그램은 메인 SW 를 온으로 한 경우에 준비가 되어 있지 않는 액셀 개방 정도 설정에 의한 차량의 급발진을 방지하는 순서 블록 (단계 S1∼S4)과, 이에 후속하는 액셀이 정상으로 개방되기까지 대기하는 순서 블록(단계 S5∼S6)과, 액셀이 개방된 경우에 시트센서의 운전자 착석 상태에 의해 모터의 동작 모드를 결정하는 순서(단계 S8)로 구성되어 있다.
즉, 메인 스위치가 온 되면 파워 어시스트 장치의 동작이 개시되어 처리가 단계 S1 로 진행하고 상기 단계 S1 에서 액셀 개방 전도 α 가 읽어들어진다. 다음에 처리가 단계 S2 로 진행하며 이 단계 S2 에서 액셀 개방 정도 α 가 0 인지의 여부가 판정되고 0 이 아닌 경우에는 단계 S3, S4 로 진행하며 0 의 경우에는 단계 5 에 진행된다.
상기 단계 S3 에서는 다시 액셀 개방 정도 α 를 읽어 들이고, 다음 단계 S4 로 진행된다. 그리하여 상기 단계 S4 에서는 액셀 개방 정도 α 가 0 인가가 판정되며, 0 이 아닌 경우에는 다시 단계 S3 로 처리가 이행하고, 0 인 경우에는 단계 S5 로 진행한다. 즉, 일단 액셀이 닫혀지어 액셀 개방 정도 α 가 0 가 되지 않는 한 상기 단계 S3, S4 의 처리가 반복된다. 따라서 메인 스위치를 온 한 때에 미리 액셀이 개방되어 있을 경우에는 이 액셀을 닫기까지 제어처리가, 상기 단계 S3, S4 의 루프(loop)를 계속하여 부주의 한 액셀 설정 조작으로 인한 차량의 급발진을 방지할 수 있다. 즉, 후술하는 듀티비를 설정하는 단계 S9 또는 단계 S12 까지 처리가 진행되지 않으므로 주행용 모터가 동작하지 않아 차량이 정지상태가 된다.
또 단계 S5 에서는 액셀 개방 정도 α 를 재차 읽어들이고 다음 단계 6 에서는 액셀 개방 정도 α 가 0 보다 큰 것인가가 판정된다. 그리고 액셀 개방 정도가 0 인 경우에는 단계 S5 로 진행하며 액셀 개방 정도 α 가 0 보다 큰 경우에는 단계 S7 로 진행한다. 따라서 액셀이 닫혀있는 경우에는 이 액셀을 개방하기까지 제어처리가 상기 단계 S5, S6 의 루프를 계속 돌고 차량 주행을 대기하도록 설치되어 있다.
다음 단계 S7 에서는 시트센서의 검출 신호를 읽어들이고 단계 S8 에서 상기 검출 신호에 의해 운전자가 시트에 앉아 있는지가 판정된다. 즉, 검출 신호로 앉아 있다고 판정한 경우에는 단계 S9∼S11 로 처리가 진행되며 이들 단계 S9∼S11 에 의해 통상 주행 모드의 모터 제어가 행해진다. 한편 앉아 있지 않다고 판정한 경우에는 단계 S12∼S14 로 처리가 진행되고 상기 단계 S12∼S14 로 극저속 모드의 모터 제어가 행해진다.
즉, 운전자가 앉아 있는 경우는 단계 S9 로 진행하여 처리되며 상기 단계 S9 에서는 액셀 개방 정도 α 와 같은 듀티비 D 가 설정된다. 따라서 운전자의 액셀 조작에 따라 듀티비 D 가 설정되어 차량 주행속도가 가변된다. 그리하여 단계 10 에서 액셀 개방 정도 α 를 읽어들이고 다음 단계 11 에서는 액셀 개방 정도 α 가 0 과 동등한가를 판정한다. 그리하여 액셀 개방 정도 α 가 0 이 아닌 경우에는 단계 S9 로 진행하며 0 의 경우는 단계 S5 로 진행한다. 따라서 액셀 개방 정도 α 가 0 이 되기까지 상기 단계 S9∼S11 의 처리가 반복되고 통상 주행 모드에 의한 모터 동작의 제어를 계속한다. 또 액셀 개방 정도 α 가 0 이 된 경우 즉, 액셀이 한번 닫혀진 경우에는 재차 단계 S5 에서부터 일련의 처리를 개시한다.
또한 운전자가 앉아있지 않는 경우에는 단계 S12 로 진행하여 처리하며 상기 단계 S12 에서 액셀 개방 정도 α 에 따른 듀티비가 0.4 배가되어 설정된다. 따라서 제 5 도에 나타낸 바와 같이 각 액셀 개방 정도 α 에 따라 설정하는 듀티비가 동일 도면 중에 실선으로 표시한 통상 주행 모드에 비해 2 점 쇄선으로 표시한 극저속 모드와 같이 40% 가 된다. 즉, 통상 액셀 조작량에 대해 40% 로 저하한 듀티비가 설정되며 이에 따른 차량 주행속도가 얻어진다. 따라서 파워 어시스트 시에는 통상 주행 모드로 저속을 내려고 미묘한 액셀 조작을 하는 일이 불필요해지며통상 감각의 액셀 조작을 할 수 있으므로 파워 어시스트 조작이 용이하게 된다.
그리하여 단계 13 에서 액셀 개방 정도 α 를 읽어들이고 다음 단계 14 에서는 액셀 개방 정도 α 가 0 과 동등한지를 판정한다. 그리고 액셀 개방 정도 α 가 0 이 아닌 경우는 단계 S12 로 진행하고 0 의 경우에는 단계 S5 로 진행한다. 따라서 액셀 개방 정도 α 가 0 이 되기까지 상기 단계 S12∼S14 의 처리를 반복하며 극저속 모드에 의한 모터 동작의 제어를 계속 한다. 또 상기 단계 S9∼S11 과 마찬가지로 액셀 개방 정도 α 가 0 이 되는 경우 즉, 액셀이 닫혀진 경우에는 단계 S5 에서 일련의 처리가 행해진다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 파워 어시스트 장치에 의하면 액셀이 개방된 메인 스위치의 온(on)시에 상기 액셀이 닫혀지기까지 모터 구동을 제지시키는 급진 방지 수단과, 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 시트 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태의 경우에 극저속 모드로 이행하는 극저속 모드 판정 수단과 상기 극저속 모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상 액셀 조작량에 비해 1/n 배가시킨 극저속으로 제한하는 속도 제한 수단을 설치함으로써 부주의하게 액셀을 개방한 메인 SW 를 온으로 한 경우에도 상기 액셀을 닫기까지 모터 동작을 제지하여 차량을 정지할 수 있으므로 불의의 급발진이 방지됨과 동시에 인력으로 이동시에는 주행용 모터를 사용하여 파워어시스트를 얻을 수 있다.
또 상기 극저속 모드로 주행용 모터의 동작 모드가 이행하면 액셀 조작에 따른 차량 속도가 통상에 비해 예컨대 40%로 저하한 속도가 됨으로써 통상과 같은 액셀 조작량을 행하더라도 40% 속도가 얻어지므로 통상 감각의 액셀 조작을 할수 있으며 주행용 모터를 사용하여 용이한 파워 어시스트 조작을 할 수 있다.
다음에 본원 제 3 발명의 전기 자동차 스탠드 장치를 제 6 도 내지 제 9 도에 나타낸 실시예에 의해 설명한다.본 실시예의 전기 자동차 스탠드 장치는 메인 스탠드 기단이 고정되어 있는 기축(45a)를, 기어차열(44)와 일방향 클러치(43)을 통해서 주행용 모터 출력축에 접속하며 상기 주행용 모터의 역회전력을 메인 스탠드를 기립시키는 동력으로 사용함으로써 전용 모터를 필요하지 않게 한 것이다.
즉, 제 6 도 ∼ 제 9 도에 나타내듯이 상기 실시예의 전기 자동차 스탠드 장치(41)는 주행용 모터(7)와 무단계 변속 장치 (20)를 갖춘 동력 전달 장치(12)에 일체로 설치된 기어 박스 (42)와 상기 기어 박스(42)에 수납된 일방향 클러치(43)와, 기어 차열(44)과, 상기 기어차열(44)의 최종 기어 치차축에 기축(基軸)이 고정된 메인 스탠드(45)로 구성되어 있다.
상기 무단계 변속 장치(CVT 유닛 ; 20)는 주행용 모터(7)의 출력축(7a)위에 설치한 원동 풀리차(driving pulley)(47)와, 후륜축(5a)에 고정한 종동 풀리차(48)와, 이들에 걸쳐진 V 벨트로 구성되어 있다. 그리고 상기 원동 풀리차(47)의 회전반경을 연속적으로 변경함으로써 변속비를 무단계로 변경하여 주행용 모터(7)에서 발생하는 모터 회전력을 적절한 토크로 변환하여 후륜(5)에 전달할 수 있게 되어 있다.
상기 스탠드 장치(41)의 일방향 클러치(43)는 주행용 모터(47)의 출력축(7a)과 동축상에 설치되고, 상기 일방향 클러치(43)에는 기어차열(44)의 입력차인 제 1기어차(51)가 고정되어 있다. 또 주행용 모터(7)가 순방향(제 8 도 중에 실선화살표로 표시), 즉, 차량을 전진시키는 방향으로 회전하는 경우에는 상기 일방향 클러치(43)는 역전하여 기어차열(44)에 구동력을 전달하지 않는다. 한편 주행용 모터(7)가 역방향(제8도 중에 화살표로 표시함) 즉, 차량을 후진시키는 방향으로 회전할 경우에는 일방향 클러치(43)가 모터 구동축(7a)에 동행 회전하여 기어차열(44)에 구동력을 전달함과 동시에 원동 풀리차(47)와 모터 구동축(7a) 과의 접속을 해제하며 후륜(5)에 역회전 동력이 전달되지 않는다.
또한 상기 기어차열(44)은 일반향 클러치(43)에 고정한 제 1 기어차(51)와, 상기 제 1 기어차(51)에 이맞물림하는 제 2 기어차(52), 상기 제 2 기어차(52)에 이맞물림하는 제 3 기어차 (53)로 구성하며, 각각 소정의 감속비가 설정되어 있다. 또 상기 제 3 기어차축(53a)에는 메인 스탠드(45)의 기축(45a)이 고정되어 있다.
상기 스탠드(45)는 제 3 기어차축(53a)에 고정한 기축(45a)과, 상기 기축(45a)에 기단이 고정되어 앞 끝이 서로 떨어진 八자 모양으로 넓어진 2 개의 지지다리(45b)와, 상기 지지다리의 앞 끝에 각각 설치한 접지판(45c)으로 구성되며, 대구경에 강도가 충분한 소재를 사용하여 형성되고, 충분히 차종을 지탱할 수 있게 설치되어 있다.
또 상기 스탠드(45)에는 축소 설치한 수납 스프링(55)이 설치되어 있다. 상기 수납 스프링(55)은 한끝이 스탠드 지지다리 (45b)의 중간에 접속되며, 다른 끝은 기어박스(42)쪽에 접속되어 있다. 따라서 상기 수납 스프링(55)으로 항상 스탠드(45)가 수납 방향으로 힘이 더해지고, 주행용 모터(7)로 기립용 회전 동력이 전달되지 않은 경우에는 수납 위치에 복귀하도록 설치되어 있다.
또한 상기 표시 패널(8)에는 스탠드 기립용 기동 스위치가 설치되어 제어 회로에 접속되어 있고, 상기 기동 스위치를 온 조작하면 제어 회로에서 주행용 모터를 역회전시키는 지령이 출력되어 스탠드(45)의 기립동작을 개시하도록 설치되어 있다.
또한 다시, 스탠드(45)의 기립 위치에는 리미트 스위치(57)가 설치되어 있으며 마찬가지로 제어 회로에 접속되어 있다. 따라서 상기 리미트 스위치(57)에 의해 스탠드(45)가 기립 위치에 도달한 것을 검출하여 제어 회로에 의해 주행용 모터(7)의 역회전 동작을 정지하여 스탠드(45)를 로크(lock)한다.
다음에 이와 같은 전기 자동차 스탠드 장치(51)의 동작을 설명한다. 스탠드 기동 스위치를 온 조작하면 제어 회로에 의해 주행용 모터가 역회전하고, 일방향 클러치(43)에 의해 원동 풀리차(47)로의 동력의 전달을 차단함과 동시에 상기 모터(7)의 역회전력은 기어차열(44)의 제 1 기어차(51)에 입력되어 전달된다. 그리하여 기어차열(44)의 최종차인 제 3 기어(53)가 소정의 감속 속도로 회전 구동하고, 상기 제 3 기어 차축(53a)에 기축(45a)이 고정된 스탠드(45)가 기립 방향으로 회전한다. 마지막으로 제 8 도 중 가상선으로 표시된 스탠드(45)가 기립 위치에 도달하면 상기 스탠드(45)에 의해 리미트 스위치(57)가 온 동작되고, 제어 회로에 의해 주행용 모터(7)의 역회전 동작이 정지된다. 그래서 스탠드(45)가 로크되며 상기 스탠드(45)로 차체(2)가 안정 유지되어 2륜차가 스탠드에 걸쳐 놓여진다.
그리하여 이와 같이 스탠드(45)를 기립시켜 스탠드 걸쳐놓기 한 후에 전동 2륜차를 발진 시는 경우는 2륜차를 약간 전진시키면 수납 스프링(55)의 수납 탄력성으로 스탠드(45)가 수납 위치로 복귀하여 격납되며 전동 2륜차를 발진시킬 수 있다.
또한 본 실시예에 있어서는 회전축에 고정한 스탠드를 회전시켜 세우고 눕히는 회전직립식 스탠드를 사용했지만 이에 한정하지 않고 래크(rack)와 피니언(pinion), 웜 기어(worm gear) 등을 사용한 회전/왕복 변환 기구를 사용해서 스탠드가 상하 방향으로 동작하는 승강식 스탠드를 구성할 수도 있다. 그리고 직립식 스탠드는 그 동작에 따라 약간 차량을 전진 또는 후퇴시킨 경우에 레일 램프 등이 장해물에 맞붙어 이것들을 손상할 우려가 있는데 비해 상하 이동식 스탠드는 그 장소에서 스탠드로 차체를 고정할 수 있으며 레일 램프 등의 손상을 방지할 수 있다. 스탠드 형상을 플레이트 형상으로 하여 언더가드를 겸용시킬 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 전기 자동차 스탠드 장치에 의하면 메인 스탠드 기단이 고정되어 있는 회전축을 모터 순방향의 회전을 유전시키고, 역방향 회전을 전달하는 일방향 클러치와 기어 차열을 사이에 두어 주행용 모터 출력축에 접속함으로써 이 주행용 모터의 역회전력을 메인 스탠드의 기립 동력으로 사용할 수 있으므로 전용 모터를 필요로 하지 않는 간소한 구조로 되어 경제성을 향상시킴과 동시에 차량의 경량화를 도모할 수 있다.
또한 본원 제 4 발명의 전기 자동차의 축전지 용량 부족 경고 장치를 제 10 도 및 제 11 도에 나타낸 제 1 실시예에 의해 설명한다. 제 4 발명의 제 1 실시예의 경고 장치는, 잔존 용량 계가 계측한 축전지용량이 부족한 경우에는 메인 SW (메인 키 스위치)에 의한 정지 조작 후에도 잔존 용량계 및 경고 장치 동작을 계속할 수 있게 하고, 축전지 용량 부족을 경고하여 충전함을 잊는 것을 방지할 수 있게 한 것이다.
즉, 제 10 도에 나타내듯이 상기 경고 장치는 복수 축전지 (14a)로 구성한 배터리 전원부(14)의 방전 단자에 접속한 전원 회로(16)와, 상기 전원 회로(16)를 온/오프 동작시킴과 동시에 이 동작에 연동하는 3 개의 접점 단자 SW1, SW2, SW3 을 갖춘 메인 키 연동 스위치(이하 메인 SW 라 함)와, 상기 전원 회로(16)의 공급전선(62)이 접속된 잔존 용량계(15)와, 상기 공급전선(62)에 직접 및 메인 SW 의 접점 단자 SW2 를 통해서 접속한 타이머 회로(63)와, 메인 SW 의 접점 단자 SW3 을 통해서 접속한 부저회로(64)와, 잔존 용량계(15)와 타이머 회로(63)의 출력단자가 접속된 앤드 논리 회로(65)와, 상기 앤드 논리 회로 (65)의 출력 단자가 접속되며 전원 회로(16)를 온/오프 동작시키는 포토 릴레이 스위치(66)로 구성되어 있다. 상기 메인 SW10 은 제 1 도에 나타내듯이 표시 패널(8)의 아래쪽에 배치되고 운전자에 의한 메인 SW10 의 온 조작으로 전원 회로(16)가 작동하며 배터리 전원부(14)에서 각종 기기에 전력이 공급되어 전동 2륜차(1)가 주행 동작을 개시할 수 있게 되어 있다.
다시 제 10 도에 나타내듯이 상기 전원 회로(16)는, 공급 전선(62)에 의해 각종 탑재기기에 전기적 접속하고, 상기 전원 회로(16)에서 공급전선(62)을 통해서 각 탑재기기에 전력을 공급함으로써 상기 기기의 동작을 개시한다.
즉, 상기 전원 회로(16)의 공급전선(62)은 잔존 용량계(15)에 접속되어 있고, 상기 전원 회로(16)의 온/오프에 따라 잔존 용량계(15)로 온/오프한다. 상기 잔존 용량계(15)는 일반적인 단자 전압을 계측하는 등 축전지 잔존 용량을 측정하는 것으로, 표시 패널(8)의 표시 장치(9)에 계측한 용량을 표시하도록 되어 있다. 또 본 실시예의 잔존 용량계(15)는 축전지(14a)의 잔존 용량이 충전을 필요로 하는 정도로 저하한 경우는 출력 단자에서 하이 상태 신호를 출력하도록 설정되어 있다. 축전지 용량이 어느 정도 감소한 경우를 용량 부족인가의 값을 임의 설정해도 되며, 이 경우에는 각종 상황에 따라 축전지를 효율적으로 사용 할 수 있다.
또한 이와 같이 용량 부족의 경우에 하이 신호를 출력하는 본 실시예의 잔존 용량계(15) 대신에 종래 사용되어온 잔존 용량계를 사용할 수도 있다. 즉, 상기 통상 잔존용량계가 출력 하는 용량 표시용 신호선으로 용량 부족을 나타내는 신호치를 추출하여 본 실시예의 회로에 입력해도 된다. 예컨대 상기 신호선에 비교기나 인버터로 구성한 비교 반전 회로를 병렬 접속함으로써 용량 부족을 표시하는 로우 전압 신호를 반전시킨 하이 신호로 추출하고 경고 신호를 생성할 수 있다.
또 상기 전원 회로(16)에서 잔존 용량계(15)에 대한 공급전선(62)에는 메인 SW 의 접점 단자 SW3 을 통해서 부저 회로(64)가 접속된다. 또한 상기 공급전선(62)에 직접 및 메인 SW 의 접점 단자 SW2 를 통해서 타이머 회로(63)가 접속된다.
상기 타이머 회로(63)는 출력 단자가 앤드 논리 회로(65)의 입력단자에 접속된다. 또 상기 타이머 회로(63)는 제 11 도(a)에 나타내듯이 입력 단자에 접속된 공급전선(62)의 전력 공급 온 동작에 의해 하이 상태 신호의 출력을 개시하도록 설정되어 있다. 또 상기 타이머 회로(63)는 공급전선(62)이 오프 동작하면 상기 오프 동작 시점에서 미리 정해진 기간동안 하이 상태 신호 출력을 유지하며 기간이 경과하면 하이 신호 출력을 정지하도록 설정되어 있다.
이것은 제 11 도(b)에 나타낸 공급전선(62)의 오프 동작시점으로부터 설정된 기간동안, 하이 신호를 출력하도록 하면 오프 동작으로부터 하이 신호 출력 동작까지 조금이라도 지연이 있으면 본 실시예의 경고 장치 동작에 지장을 가져오는데 비해, 제 11 도(a)에 나타내듯이 확실히 하이 상태 신호를 앤드 논리 회로(65)에 입력하고 본 경고 장치의 안정된 동작을 확보하도록 하고 있기 때문이다. 또 63a 는 타이머 회로(63)에 입력하는 전압을 안정화하는 풀 다운 저항이다.
상기 앤드 논리 회로(65)는 잔존 용량계(15)와, 타이머 회로(63)의 출력 신호선이 입력단자에 접속하는 한편 출력 단자가 입력 전류 설정용 저항(66a)을 통해서 포토 릴레이 스위치 (66)에 접속된다. 상기 포토 릴레이 스위치(66)는 상기 메인 SW 의 접점 단자 SW1 과 마찬가지로 전원 회로(16)를 온/오프 시키는 동작선에 병렬 접속된다.
상기 공급전선(62)상에 배치 설치한 메인 SW 의 접점 단자 SW2, SW3 은 접점 단자 SW1 의 개폐 조작에 따라 각각의 개폐 상태가 연동하여 변화하도록 되어 있고, 접점 단자 SW1 이 닫힘 상태인 경우에는 접점 단자 SW2 가 닫힘 상태, 접점 단자 SW3이 열림 상태가 되는 한편, 접점 단자 SW1 이 열림 상태인 경우에는 접점 단자 SW2 가 열림 상태, 접점 단자 SW3 이 닫힘 상태가 된다.
다음에 본 실시예의 경고 장치동작을 설명한다.
제 10 도에 운전자가 메인 SW 를 온 조작하면 상기 접점 단자 SW1 및 SW2 가 열림 상태, SW3 이 닫힘 상태가 된다. 그리하여 타이머 회로(63)에서 하이 상태 신호가 출력된다.
다음에 전동 2륜차(1)가 주행하여 축전지가 소모하고 상기 축전지(14a)의 잔존 용량이 충전을 필요로 하는 용량까지 저하하면 잔존 용량계(15)에서 용량 부족을 경고하는 하이 신호가 출력된다. 그러면 상기 타이머 회로(63)의 하이 신호와 잔존 용량계(15)의 용량 부족을 표시하는 하이 신호가 앤드 논리 회로 (65)에 입력하므로 상기 앤드 논리 회로(65)에서 하이 신호가 출력되어 포토릴레이 스위치(66)가 온 동작된다.
또한 전동 2륜차(1)가 주행을 끝내고, 운전자가 메인 SW 를 오프조작하면 상기 접점 단자 SW1 및 접점 단자 SW2 가 열림 상태가 되며 접점 단자 SW3 이 닫힘 상태가 된다. 또 상기 접점 단자 SW2 의 열림 상태에 따라 타이머 회로(63)가 타이머 동작하고 타이머 회로(63)의 하이 신호가 미리 설정한 소정 시간 유지되어 계속 출력하며, 이 소정 시간이 경과되면 하이 신호 출력이 정지된다. 따라서 타이머 회로(63)에 미리 설정된 소정 시간은 상기 포토 릴레이 스위치(66)의 온 동작이 유지됨으로써 전원 회로(16)의 작동이 유지되어 이 전원 회로(16)에 접속한 기기에 전력을 공급할 수 있다.
이와 동시에 접점 단자(3)가 닫힘 상태가 되어 있으므로 부저회로(64)가 동작하여 경고 부저음을 발한다. 또 상기 경우에는 잔존 용량계(15)도 동작을 계속하므로 운전자가 어느 정도의 축전지용량이 남아있는가를 확인할 수 있으며 필요한충전 시간 등도 파악할 수 있다.
이와 같이 부저 회로(64)에 의해 경고 부저음이 발음되어 타이머 회로(63)에 의한 소정 시간이 경과한 후에는 이 발음 및 잔존 용량 표시가 정지된다. 즉, 소정시간 경과 후에는 타이머 회로(63)의 하이 신호 출력이 정지되기 때문에 앤드 논리 회로 (65)의 신호가 로우로 되고, 포토 릴레이 스위치(66)에 의한 전원 회로(16)의 동작이 정지하며, 상기 전원 회로(16)의 급전이 정지되므로 잔존 용량계(15) 및 부저회로(64)의 동작이 정지된다.
또 축전지 용량이 충분한 경우에는 잔존 용량계(15)에서 용량부족을 표시하는 하이 신호가 출력하지 않으므로 경고 부저음이 나지 않는다. 즉, 축전지 용량이 충분한 경우에는 잔존 용량계(15) 에서 로우 신호가 출력하며, 타이머 회로(63)의 출력 신호에도 불구하고 앤드 논리 회로(65)의 출력이 로우 상태를 유지하고, 접속된 포토 릴레이 스위치(66)는 오프가 된다. 따라서 운전자가 메인 SW 를 오프 조작하여 정지 위치로 하면 포토 릴레이 스위치(66)가 오프상태인 채로 SW1 이 열림 상태가 되므로 전원 회로(16)가 오프가 되어 잔존 용량계(15), 부저 회로(64)의 작동도 정지된다.
또한 본 실시예에서는 운전자에 경고하는 수단으로 부저 음을 발생시키는 부저 회로를 사용했지만 이에 한정하지 않고 경고 메시지를 내는 발성 회로를 사용할 수도 있다. 이 경우에는 상기 메시지로 명확히 축전지 용량 부족을 지적하고, 이 부족을 해소하는 충전을 지시하여 재촉하게 할 수도 있다. 또 이와 같이 부저 회로를 추가하여 사용하지 않고, 종래의 표시 패널을 사용한 잔존 용량 표시 회로를변경할 수도 있다. 이 경우에는 표시 패널의 표시를 점멸시키기도 하고 표시색을 변경하기도 하여 이들을 조합함으로써 경고 표시하게 된다.
또 축전지 잔존 용량을 검출 대상으로 한 경고장치에 적용했지만 이에 한정하지 않고 기기과열, 과전압, 전압저하 등을 측정 대상으로 한 보조 장치에 적용할 수도 있다. 즉, 이들 검출 대상에 의해 기기의 이상을 감지하는 보호 장치에 의한 경고를 확실히 통지하여 안정성이 향상될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 경고 장치에 의하면 메인 스위치에 의한 전기 자동차의 정지 조작에 따라 계시를 개시하는 타이머 수단과 이 계시 기간 중에는 적어도 잔존 용량계 및 경고 장치의 제지동작을 억제하는 억제 수단을 설치함으로써 잔존용량계가 계측한 축전지 용량이 부족한 경우는 정지 조작 후 소정기간 중에 잔존용량계 및 경고장치 동작이 계속됨과 동시에 경고 장치에 의해 용량 부족을 경고할 수 있으므로 축전지의 충전을 잊어버리는 것을 방지할 수 있으며 전기자동차가 충전 부족 때문에 주행이 불가능하게 되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또 용량 부족의 정도를 잔존 용량계로 확인할 수 있으므로 필요한 충전시간을 정확히 파악할 수 있으며 취급성이 향상될 수 있다.
다음에 본원 제 4 발명의 경고 장치의 제 2 실시예를 제 12 도에 설명한다.
제 4 발명 제 2 실시예의 경고 장치는 제 12 도에 나타내듯이 상술한 제 1 실시예와 기본적인 구성이 동일한 것으로 메인 SW 의 접점 단자(3)가 불필요하며 부저회로(64)와 관련된 구성을 변경한 것이다. 즉, 본 실시예의 부저 회로(64)는 상기 부저 회로 (64)의 전단에 부저 회로(64)를 온/오프 동작시키는 앤드 논리 회로(67)를 설치한 구성으로 하고, 상기 앤드 논리 회로(67)의 양입력 단자는 각각 메인 SW 의 접점 단자 SW2 의 동작선과 앤드 논리 회로(65)의 출력선에 접속한다.
즉, 상기 앤드 논리 회로(67)의 한쪽 입력 단자는 메인 SW 의 접점 단자 SW2 와 타이머(63)의 중간선상에 접속된다. 또 상기 입력 단자에 대한 접속선상에는 신호를 반전시키는 인버터(68)가 배치 설치되어 있으며, 이 접속선 신호가 로우 상태 신호가 된 경우에 반전한 하이 상태 신호를 앤드 논리 회로(67)에 입력하도록 한다. 또 상기 앤드 논리 회로(67)의 다른 한쪽 입력 단자는 앤드 논리 회로(65)와 저항기(66a)의 중간선상에 접속하며 앤드 논리 회로(65)의 출력 신호가 입력되도록 하고 있다. 그리고 상기 앤드 논리 회로(67)의 출력 단자에는 부저 회로(64)가 접속되고, 이 앤드 논리 회로(67)의 하이 출력 신호에 따라 발음 동작을 개시하도록 이루어져 있다.
다음에 본 실시예의 경고 장치의 동작을 설명한다. 제 12 도에서 운전자가 메인 SW 를 온 조작하면 상기 접점 단자 SW1 및 SW2 가 닫힘 상태가 된다. 그리하여 타이머 회로(63)에서 하이 신호가 출력한다.
다음에 전동 2륜차(1)가 주행하는 등으로 해서, 축전지를 방전 소모하고 상기 축전지 잔존 용량이 충전이 필요한 용량까지 내려가면 잔존 용량계(15)에서 용량 부족을 경고하는 하이 상태의 신호가 출력된다. 그러면 상기 타이머 회로(63)에서 하이 신호와 잔존 용량계(15)의 용량 부족을 표시하는 하이 신호가 앤드 논리 회로(65)에 의해 입력하므로 상기 앤드 논리 회로(65)에서 하이 신호가 출력되어 포토 릴레이 스위치(66)가 온 동작된다.
그리고 전동 2륜차(1)를 정지하고 메인 SW 를 오프 조작하여 정지 위치로 하면 상기 접점 단자 SW1 및 접점 단자 SW2 가 개방 상태가 된다. 이 접점단자 SW2 의 개방 상태에 따라 로우 신호가 타이머 회로(63)에 입력되며, 이 로우 신호의 입력 시점에서 미리 설정한 소정시간 동안, 타이머 회로(63)의 하이 신호 출력이 유지되고, 이 소정 시간이 경과하면 하이 출력이 정지된다.
따라서 타이머 회로(63)에 미리 설정한 소정시간은 상기 포토 릴레이 스위치(66)에 의해 전원 회로(16)의 작동이 유지되어 접속한 기기에 전력을 공급할 수 있다.
이와 동시에 타이머 회로(63)에 입력하는 로우 신호가 인버터(68)에 의해 반전되어 하이 신호가 되고 앤드 논리 회로(67)에 입력한다. 그리하여 상기 하이 신호와 앤드 논리 회로(65)의 하이 신호에 의해 앤드 논리 회로(67)의 앤드 조건이 성립되어 후단 부저 회로(64)에 동작 신호가 입력되고 부저 회로(64)가 동작을 개시하여 경고 부저음을 낸다. 또 이 경우에는 잔존 용량계(15)도 계속 동작하므로 운전자가 어느 정도의 축전지 용량이 남아 있는지를 확인할 수 있으며 필요한 충전시간 등도 파악할 수 있다.
이와 같이 부저 회로(64)에 의해 경고 부저소리가 나오고 타이머 회로(63)에 의한 소정시간이 경과한 후에는 이 발음 및 잔존 용량 표시가 정지된다. 즉, 소정 시간 경과 후에는 타이머 회로(63)의 하이 신호 출력이 정지되므로 앤드 논리 회로(65)의 신호가 로우 상태가 되며 포토 릴레이 스위치(66)에 의한 전원 회로 (16)의 동작이 정지하고 상기 전원(16)으로부터의 전력 공급이 정지되므로 잔존 용량계(15) 및 부저 회로(64)의 동작이 정지한다.
또 축전지 용량이 충분한 경우에는 잔존 용량계(15)에서 용량 부족을 표시하는 하이 신호가 출력되지 않으므로 경고 부저 소리가 나오지 않는다. 즉, 축전지 용량이 충분한 경우에는 잔존 용량계(15)에서 로우 신호가 출력되므로 타이머 회로(63)의 출력 신호에 관계없이 앤드 논리 회로(65)의 출력은 로우 상태를 유지하며 접속된 포토릴레이 스위치(66)가 오프가 된다. 따라서 운전자가 메인 SW 를 오프 조작하여 정지 위치로 하면 포토 릴레이 스위치 (66)가 오프인 채로 SW1 가 열림 상태가 되어 전원 회로(16)의 동작이 정지하고, 잔존 용량계(15) 및 부저 회로(64)의 동작도 정지된다.
이상 설명한 바와 같이 제 4 발명 제 2 실시예의 의하면 상기 제 1 실시예와 같은 효과가 있을 뿐만 아니라 메인 스위치를 사용하는 기계식 스위치의 접점수를 감소할 수 있으므로 이에 기인하는 고장이 감소되고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다음에 본원 제 5 발명의 전기 자동차의 축전지 충전량 측정장치를 제 13 도 및 제 14 도에 나타낸 실시예에 의해 설명한다.
본 실시예의 측정 장치는 충전 종료 시부터 어느 기간 동안에 통상 단자전압과 다른 전압을 표시하는 표면 충전을 해소 처리하고 축전지의 정확한 충전량을 측정할 수 있게 한 것이다.
즉, 통상 단자 전압보다 높은 충전 전압으로 축전지를 충전하며 충전 종료 시에서 소정 간격으로 단자 전압을 측정하고 측정치에 변화가 있을 경우에는 표면 충전 상태라고 판정하여 표면 충전을 해소하는 경부하 방전을 행하며 이 순서를 표면 충전이 해소된 안정한 측정 전압이 얻어지기까지 반복하고 해소 후에 측정 전압에 의해 충전량을 결정하도록 한 것이다.
상기 충전량 측정 장치는 종래의 복수 축전지로 구성한 배터리 전원부와, 상기 배터리 전원부의 개로 전압으로부터 용량을 결정하는 잔존 용량계와, 상기 잔존 용량계에 접속한 제어 회로에 제 14 도에 나타낸 방전 회로(71)와, 상기 방전 회로(71)의 동작과 잔존 용량계를 제어하는 충전량 측정 프로그램을 추가해서 구성된다. 즉, 상기 프로그램에 의해 잔존 용량계를 사용하여 축전지의 표면 충전 상태인가가 판정 처리되며 그리고 방전 회로(71)를 사용하여 표면 충전상태를 해소처리하고 최종적으로 잔존 용량계를 사용하여 축전지의 충전용량이 결정된다.
다음에 상기 충전량 측정 장치의 동작 프로그램을 제 13 도에 나타내는 흐름도에 의해 설명한다. 상기 흐름도에서 충전량의 측정순서는 축전지가 표면 충전 상태인가를 판정하는 순서 블록(단계 S1∼S4)과, 이에 후속하는 블록으로서 축전지가 표면 충전의 경우에 경하부하 방전에 의해 표면 충전을 해소 처리하는 순서 블록(단계 S5∼S7)과, 표면 충전이 해소된 경우에 이 안정한 단자 전압에 의해 최종적으로 충전량을 결정하는 순서(단계 S8)로 구성된다.
먼저 단계 S1 에서 축전지를 무부하 개로 상태로 하여 단자전압을 측정하며, 이 측정치 E1 이 제어 회로에 갖추어진 메모리 등 기억 수단에 기억되어 유지된다. 다음에 단계 S2 에서 예정된 경과시간 Δt1 이 카운트되어 상기 소정 시간 Δt1 이 경과한 후에는 단계 S3 에 처리를 이행한다. 그리하여 단계 S3 에서는 단계 S1 과 마찬가지로 축전지를 무부하 상태로 하여 단자 전압을 측정하며 상기 측정치 E2 가기억 수단에 기억 유지된다.
다음 단계 S4 에서는 상기 측정치 E1, E2 를 비교함으로써 축전지가 표면 충전 상태인가가 판정된다. 즉, 측정치 E1 으로 측정치 E2 가 감해지며 이 차가 측정 오차 등을 고려한 ΔE 와 대소 판별한다. 그리하여 차가 ΔE 보다 큰 경우에는 즉, 소정시간 Δt1 경과 후에도 단자전압이 소정 감소율보다도 크게 변화한 경우에는 단자 전압이 평형 상태에 달하지 않는 표면 충전상태라고 판정한다. 한편 차가 작은 경우 즉, 소정시간 Δt1 경과 후에도 단자전압이 거의 무변화인 경우에는 단자 전압이 평형 상태에 달하여 표면 충전 상태가 해소되었다고 판정한다.
이와 같이 단계 S4 에서 표면 충전상태라고 판정한 경우는 표면 충전을 해소 처리하는 순서 블록(단계 S5∼S7)을 거쳐 다시 단계 S1 에서 일련의 처리를 개시하고 축전지 표면 충전상태가 해소되기까지 이것들의 순서(S1∼S7)의 사이클이 반복된다. 한편 표면 충전상태가 해소된 경우에는 단계 S8 로 진행하여 처리하며 축전지 충전량을 결정한다.
상기 표면 충전을 해소하는 순서 블록은 일정시간 축전지를 경부하에 의해 방전함으로써 축전지 단자 근방의 부하를 제거하여 표면 충전상태를 해소한다.
상기 방전 처리는 제 14 도에 나타낸 방전 회로(71)를 사용하여 실시한다. 상기 방전 회로(71)는 복수 축전지(14a)로 구성한 배터리 전원부(14)의 출력단자간에 직렬 접속한 반도체를 사용한 스위칭 소자(72)와, 예정된 고저항치를 가진 저항기(73)로 구성하고 상기 스위칭 소자의 단속동작으로 예정 시간 Δt2 의 기간동안, 저항기(73)에 방전 전류를 흐르게 할 수 있도록 한다.
즉, 단계 S5 에서 스위칭 소자(72)가 온 되며 배터리 전원부(14)가 무부하 방전, 고저항기(73)가 흐르는 미소 전류 I 로 방전을 개시하고 다음에 단계(S6)에서 예정된 경과시간 Δt2가 카운트되며, 상기 소정 시간 Δt2 의 경과 후에는 단계 S7 에서 스위칭 소자(72)가 오프하여 축전지(14a)의 방전을 정지시킨다.
그리고 다시 단계(S1)에서 일련의 처리를 개시하고, 표면 충전의 판정 및 표면 충전을 해소하는 사이클(S1∼S7)이 표면 충전을 해소하기까지 계속된다.
상술한 표면 충전 판정, 처리 사이클에 의해 표면 충전을 해소한 경우에는 단계(S8)에서 최종적으로 축전지 충전량을 결정한다. 즉, 측정된 개로 전압치 E2 가 축전지의 안정한 평형 상태에 도달했다고 간주하여 상기 측정치 E2 에서 축전지 충전량이 잔존 용량계로 결정된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 축전지 충전량 측정 장치에 의하면 충전 종료 시에서 어느 기간동안에 통상 단자 전압과 다른 전압을 표시하는 표면 충전을 소정 간격으로 단자 전압을 측정하며, 양측정치의 변화에 의해 판별하여, 축전지를 경부하 방전함에 따라 해소 처리하고 상기 판별/해소 처리를, 표면 충전을 해소하여 안정된 측정 전압이 얻어지기까지 반복하며, 이 안정 전압에 의해 충전량을 결정하고 있으므로 표면 충전을 단시간 그리고 확실하게 해소할 수 있음과 동시에 축전지 충전량을 정확히 파악 할 수 있다.
또한 축전지의 표면 충전 상태를 해소하고 나서 단자 전압을 측정하고 이 전압에 의해 충전량을 결정하기 때문에 미리 축전지의 특성을 파악한 추정 회귀식이 불필요해지며 또 표면 충전이 발생하는 모든 축전지에 적용할 수 있고, 용이한 측정이 가능하게 됨과 동시에 적용 범위를 확대할 수 있다. 즉, 사용 조건이나 환경에 따라 축전지 특성이 변화하더라도 표면 충전을 해소 하고 나서 충전량을 측정하므로 정확하게 충전량을 파악할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본원 제 1 발명의 전기자동차 파워어시스트 장치에 의하면 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 하차 판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과, 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태인 경우에 극저속 모드로 이행하는 극저속 모드 판정수단과, 상기 극저속 모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상 액셀 조작량에 비해 1/n 배가시킨 극저속으로 제한하는 속도 제한 수단을 설치함으로써 주차 또는 발차 시에 차량을 인력 이동시킬 경우에는 자동적으로 주행용 모터 동작이 극저속 모드가 되므로 하차한 운전자가 필요에 따른 액셀 조작을 행하고 인력 이동의 보조로서 주행용 모터를 파워 어시스트에 사용할 수 있다. 즉, 통상과 같은 액셀 조작으로 극저속으로 차량을 주행할 수 있게 되고, 차량을 인력으로 이동시킬 때의 취급성이 향상됨과 동시에 최고 속도를 보행속도 정도로 제한하고 있기 때문에 액셀 조작 미스로 인해 차량이 급발진하는 일이 없게 되어 안정성을 확보할 수 있다.
또한 상기 극저속 모드에 주행용 모터의 동작 모드가 이행하면 액셀 조작에 따른 차량속도가 통상에 비해 1/n 배가한 속도가 됨으로써 통상과 같은 액셀 조작량을 하더라도 1/n 배가로 저하한 속도가 얻어지므로 통상 감각의 액셀 조작을 할수 있으며 파워 어시스트 조작이 용이해진다.
본원 제 2 발명의 전기 자동차 파워 어시스트 장치에 의하면 액셀이 개방된 메인 스위치 온 시에 이 액셀이 닫혀지기까지 모터 구동을 제지시키는 급발진 방지 수단과, 운전자가 차량에서 하차한 것을 감지하는 하차 판별 센서와, 액셀 개방 정도의 닫힘 상태를 판별하는 액셀 개방 정도 판별 수단과, 운전자가 하차함과 동시에 액셀 개방 정도가 닫힘 상태인 경우에 극저속 모드로 이행하는 극저속 모드 판정 수단과, 상기 극저속 모드에 의해 주행용 모터 회전수를 통상 액셀 조작량에 비해 1/n 배가시킨 극저속으로 제한하는 속도 제한 수단을 설치함으로써 부주의하게 액셀을 개방한 채 메인 SW 를 온 한 경우에도 이 액셀을 닫기까지 모터 동작을 제지하여 차량을 정지할 수 있으므로 불의의 급발진이 방지됨과 동시에 인력으로 이동시에는 극저속 모드의 주행용 모터를 사용하여 파워 어시스트를 얻을 수 있다.
또 본원 제 3 발명의 전기 자동차 스탠드 장치에 의하면 메인 스탠드 기판이 고정되어 있는 회전축을 모터 순방향 회전을 유전시키고, 역방향 회전을 전달하는 일방향 클러치와 기어 차열을 사이에 두어 주행용 모터의 출력축에 접속함으로써 상기 주행용 모터의 역회전력을 메인 스탠드의 기립동력으로서 사용할 수 있으므로 스탠드 장치가 전용 모터를 불필요로 하는 간소한 구조로 되어 경제성이 향상됨과 동시에 차량의 경량화를 도모할 수 있다.
또한 본원 제 4 발명의 전기 자동차의 축전지용량 부족 경고장치에 의하면 메인 스위치에 의한 전자 자동차 정지 조작에 따라서 계시를 개시하는 타이머 수단과, 이 계시 기간 중에는 적어도 잔존 용량계 및 경고 장치 정지 동작을 억제하는억제 수단을 설치함으로써, 잔존 용량계가 계측한 축전지 용량이 부족한 경우에는 정지 조작 후 소정기간 중에 잔존 용량계 및 경고 장치 동작을 계속할 수 있도록 함과 동시에 경고 장치에 의해 용량 부족을 경고할 수 있으므로 축전지를 충전함을 잊는 것을 방지할 수 있으며 전기 자동차가 충전 부족 때문에 주행불능으로 빠지는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또 용량 부족의 정도를 잔존 용량계로 확인할 수 있으므로 필요한 충전시간을 정확히 파악할 수 있으며 취급성이 향상되는 것이다.
또한 본원 제 5 발명의 축전지 충전량 측정 장치에 의하면 충전 종료 시에서 어느 기간동안에 통상 단자 전압과 다른 전압을 표시하는 표면 충전을 소정 간격으로 단자 전압을 측정하며 양 측정치의 변화에 의해 판별하여 축전지를 경부하 방전함으로써 해소 처리하고 상기 판별/해소 처리를 표면 충전을 해소하여 안정된 측정 전압이 얻어지기까지 반복하며 이 안정 전압에 의해 충전량을 결정하므로 표면 충전을 단시간 그리고 확실하게 해소 할 수 있음과 동시에 축전지 충전량을 정확히 파악할 수 있다.
또 축전지의 표면 충전 상태를 해소하고 나서 단자 전압을 측정하고 상기 전압에 의해 충전량을 결정하기 때문에 미리 축전지 특성을 파악한 측정 회귀식이 불필요해지며 용이한 측정이 가능하게 됨과 동시에 표면 충전이 발생하는 모든 축전지에 적용할 수 있고 적용 범위를 확대할 수 있다. 즉, 사용 조건이나 환경에 따라 축전지 특성이 변화하는 경우에 있어서도 표면 충전을 확실히 해소하고나서 충전량을 측정하기 때문에 정확한 충전량을 파악할 수 있다.
이와 같이 본원 발명에 관한 전기 자동차 보조 장치에 의하면 차량을 인력으로 이동시킬 경우에는 주행용 모터를 극저속 모드로 작동할 수 있으며 필요한 인력을 경감시킨 전동차량용 구동 장치가 얻어진다. 또 액셀이 개방된 상태인 채로 메인 스위치를 온한 경우에 급발진을 방지함과 동시에 인력으로 이동시에 주행용 모터를 극저속 모드로 작동할 수 있는 전동 차량용 구동 장치를 얻을 수 있다. 또 주행용 모터를 사용하여 스탠드를 접지동작 시킴으로써 스탠드 전용 모터를 필요하지 않아 경량화한 전동차량용 구동 장치가 얻어진다. 또한 모든 탑재 기기의 동작을 오프하는 메인 스위치에 의한 오프 조작 시에도 축전지의 충전량 부족을 확실히 통지할 수 있는 축전지 잔존용량 부족 경고 장치를 얻을 수 있다. 또 충전 종료 시에 축전지의 표면 충전 상태를 해소하여 정확한 충전량을 결정하는 배터리 충전 측정 장치가 얻어진다. 이상과 같이 본원 발명은 전기 자동차의 종합적인 취급용이성을 개선할 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 축전지로부터의 전력에 의해 구동되는 주행용 전동 모터(7)와, 상기 전동 모터의 모터 동력을 주행륜에 전달하는 동력전달 장치와, 차체를 고정 지지하기 위해 접지·수납되는 스탠드(45)를 구비한 전기 자동차의 스탠드 장치에 있어서,
    상기 주행용 전동 모터(7)의 회전 동작 및 회전 정지를 지령하는 제어 회로와,
    상기 동력전달장치에 일체적으로 설치된 기어박스(42)와,
    상기 기어박스(42)에 수납되며, 상기 주행용 전동 모터(7)의 역회전 시에만 구동력을 전달하는 일방향 클러치(43)와,
    상기 일방향 클러치(43)에 연계하는 기어치차열(44)와,
    상기 기어치차열(44)의 최종 기어치차열(53a)에 고정된 스탠드(45)의 기축(45a)과,
    상기 스탠드(45)가 기립위치에 도달된 것을 검출하는 검출수단을 구비하며,
    상기 제어회로로부터 상기 주행용 전동 모터(7)를 역회전시키는 지령이 출력되면, 주행용 전동 모터(7)가 역회전하고, 이 역회전 동작이 상기 일방향 클러치(43)를 통해 상기 기어치차열(44)에 전달되어 스탠드(45)를 기립동작시키고, 또한 스탠드(45)가 기립위치에 도달하면, 상기 검출수단에 의해 검출되어, 상기 제어회로에 의해 주행용 전동 모터(7)의 역회전 동작이 정지되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 스탠드 장치.
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