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JP3163622B2 - 電気自動車 - Google Patents

電気自動車

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JP3163622B2
JP3163622B2 JP17621890A JP17621890A JP3163622B2 JP 3163622 B2 JP3163622 B2 JP 3163622B2 JP 17621890 A JP17621890 A JP 17621890A JP 17621890 A JP17621890 A JP 17621890A JP 3163622 B2 JP3163622 B2 JP 3163622B2
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vehicle
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battery
electric
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の目的】
【０００２】
【産業上の利用分野】
この発明は、電動モータで駆動される電気自動車に関
する。
【０００３】
【従来の技術】
従来の電気自動車としては、例えば特開昭55−157901
号公報に記載されたようなものがある。これは、電動モ
ータの駆動源としてバッテリの他に発電気を車載したも
ので、発電気によりバッテリを充電させバッテリからの
電気供給により、電動モータを駆動し車両を走行させる
よう構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電気自動車にあって
は、加速時や登坂時のように電動モータの電気負荷が高
い場合に、例えばエアコン，ヒータあるいはデフロスタ
等の補機類の電気負荷が大きいと、加速や登坂力が不十
分になるという問題があった。
【０００５】 これに対し、例えば加速時にエアコンのエアコンプレ
ッサを電磁クラッチによって遮断するように構成したも
のはある。しかし、この場合にはエアコンプレッサが急
に切られることによって電気負荷量が不連続に変化する
ため、加速が不連続になり、滑らかな加速感が得られな
いという問題があった。
【０００６】 そこで、この発明は、加速時や登坂時において補機類
の負荷量を徐々に減少させると共に、電動モータへの供
給電気量を大きく確保することにより、加速性能や登坂
性能をより向上させることができる電気自動車の提供を
目的とする。
【０００７】
【発明の構成】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、第１図のよう
に、車両を駆動する電動モータ１及び車載された補機類
3,5,7と、前記電動モータ１及び補機類3,5,7に電気を供
給する２次電池９と、この２次電池９を充電するために
発電する発電手段CL1と、車両の運転状況を検出する手
段CL3とを備え、検出した前記運転状況が低負荷状況で
あるときは、前記２次電池９からの電力のみによって前
記電動モータ１及び車載された補機類3,5,7を駆動し、
前記運転状況が高負荷状況であって、前記２次電池９が
充電されていない場合には前記発電手段CL1の発電量を
上昇させ、前記運転状況が高負荷状況であって、前記２
次電池９が充電されている場合には前記発電手段CL1か
ら２次電池９への充電を抑制すると共に、該抑制した電
力を電動モータ１へ供給し、更に、前記高負荷状況にお
いては、前記発電手段CL1から電動モータ１へ直接電気
を供給すると共に、補機類3,5,7への供給電気を徐々に
減じて、該減じた補機類3,5,7への供給電気を電動モー
タ１へ供給する制御手段CL2とを備えてなる構成とし
た。
【０００９】
【作用】
上記構成によれば、運転状況検出手段CL3によって検
出される過負荷運転状況により、発電手段CL1から２次
電池９へ直接電気が供給される。補機類3,5,7へ供給さ
れる電気量は徐々に減じられる。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】 第２図はこの発明の一実施例に係るブロック図を示す
ものである。
【００１２】 この実施例の電気自動車は、該電気自動車を走行駆動
するための電動モータ１と、補機類としてのエアコン3,
デフロスタ5,ランプ７等を備え、これら電動モータ１と
補機類3,5,7の電源である２次電池（バッテリ）9,11
と、発電手段CL1としての発電機13,太陽電池15,回生制
動17等が車載されている。
【００１３】 電動モータ１およびエアコン３はそれぞれコントロー
ラ19,21を介して充放電コントローラ23に接続されてい
る。前記充放電コントローラ23にバッテリ9,発電機13,
太陽電池15および回生制動17が接続されている。さらに
前記充放電コントローラ23にはバッテリ11がD/Dコンバ
ータ25を介して接続されている。前記バッテリ11にはデ
フロスタ5,ランプ７がそれぞれコントローラ27,29を介
して接続されている。
【００１４】 前記バッテリ９からは例えばD.C100Vの出力電圧を取
出しており、電動モータ１とエアコン３を駆動する。一
方、バッテリ11からは、例えばD.C12Vの出力電圧を取出
しており、デフロスタ５とランプ７を駆動する。このバ
ッテリ11の電圧はD/Dコンバータ25により100Vから12Vに
減圧されている。
【００１５】 前記充放電コントローラ23および各コントローラ19,2
1,27,29,31はそれぞれ制御手段CL2としての中央制御装
置33の出力側ポートに接続されている。そして、前記充
放電コントローラ23は、発電機13,太陽電池14,回生制動
17による発電量A,バッテリ９の充放電量Ｂおよび電動モ
ータ1,エアコン3,デフロスタ5,ランプ７の電気負荷量Ｃ
を前記中央制御装置33の出力信号に対応して制御する。
【００１６】 前記コントローラ19,21,27,29はそれぞれ電動モータ
1,エアコン3,デフロスタ５およびランプ７の電気負荷を
中央制御装置33の出力信号に対応して制御し、コントロ
ーラ31は発電機13の作動を制御し、中央制御装置33の入
力側ポートには車速センサ35と、アクセル開度センサ37
とが接続されている。前記車速センサ35は例えばスピー
ドメータからの信号を取込むことによって車速を検出す
る。また、アクセル開度センサ37は例えばアクセルペタ
ルの回転角検出信号を取込むことによりアクセル開度を
検出する。これら車速センサ35およびアクセル開度セン
サ37はこの実施例において車両の運転状況を検出する運
転状況検出手段CL3を構成する。つぎに、上記一実施例
の作用を第３図のフローチャートに基づいて説明する。
【００１７】 車両が走行状態において、まず、ステップS1でアクセ
ス開度センサ37の検出信号により急加速又は急登坂状態
か否かが判別される。この判別は電動モータ１の負荷が
高負荷状態であるか否かを制御するもので、例えばアク
セル開度が一定以上の場合に急加速又は急登坂状態であ
ると判断する。
【００１８】 ここで、急加速又は急登坂状態でないと判断された場
合は通常の平地走行等であるからアクセル開度センサ37
からの信号に基づいてバッテリ９から電動モータ１へ供
給する電気量を制御する。そして、バッテリ９の蓄電量
が予め定められた設定値より小さくなるとコントローラ
31の出力信号によって発電機13を作動させて発電を開始
しバッテリ９へ充電する。
【００１９】 ステップS1で空加速又は急登坂状態であると判断され
た場合には電動モータ１が高負荷状態であるためステッ
プS2で発電機13が作動しているか否かが判別される。発
電機13が作動している場合はステップS3でバッテリー９
へ充電中か否かが判別される。バッテリ９へ充電中の場
合には、電動モータ１への供給電流を増やすために該バ
ッテリ９への充電電流を徐々に減少させ、これを電動モ
ータ１への供給に徐々に切り換える（ステップS4）。ま
た、ステップS2において、発電機13が作動されていない
場合にはステップS5へ移行し、発電機13を作動させて発
電を開始する。ステップS6では発電機13の発電量が最大
値であるか否かが判別される。発電量が最大値であると
判断されたときはフラグ１を立てて（ステップS7）、ス
テップS9へ移行する。また、発電量が最大値でないと判
断されたときには、ステップS8で発電量を増加させ、ス
テップS9へ移行する。
【００２０】 つぎに、ステップS9では、エアコン３を作動中か否か
が判別される。エアコン３を作動中の場合にはで電動モ
ータ１への供給電流を増やすために該エアコン３への供
給電流を徐々に減少させ、これを電動モータ１への供給
に徐々に切り換える（ステップS10）。エアコン３を作
動していない場合はフラグ２を立てて（ステップS1
1）、ステップS12へ移行する。ステップS12ではデフロ
スタ５を作動中か否かが判別される。デフロスタ５を作
動中の場合には、電動モータ１への供給電流を増やすた
めに該デフロスタ５への供給電流を徐々に減少させ、こ
れを電動モータ１への供給に徐々に切り換える（ステッ
プS13）。デフロスタ５を作動していない場合はフラグ
３を立てて（ステップS14）、ステップS15へ移行する。
ステップS15ではフラグ1,2,3が全て立っているか否かが
判別される。フラグ1,2,3が全て立つている場合は、エ
アコン３やデフロスタ５等の補機類は停止されており、
バッテリ９への充電もなされていないため、発電機13の
最大発電量の電流が電動モータ１へ供給され、該電動モ
ータ１が最大パワーを出力している状態であるから、ス
テップS16へ移行して急加速又は急登坂状態であるか否
かが判別される。ここで、急加速又は急登坂状態のとき
には、そのままの状態を保持し（ステップS17）、急加
速又は急登坂状態でなくなると通常走行時の制御がなさ
れる。また、ステップS15でフラグ1,2,3の全べてが立っ
ていない場合は、ステップS1へ戻りフローを繰返す。
【００２１】 このように、急加速時又は急登坂時のように電動モー
タ１の負荷量が大きいときには、エアコン３やデフロス
タ５等の補機類の負荷量を徐々に減少させると共に、バ
ッテリ９への充電電流を徐々に電動モータ１へ切り換
え、さらに、発電機13の発電電流を電動モータ１へ供給
して電動モータ１への供給電流を徐々に増加させること
により、該電動モータ１の供給電気量が最大限に確保さ
れる。
【００２２】 従って、車両の走行状況に応じて発電量と負荷量とを
略連続的に制御することができ、加速性能や登坂性能を
より向上することができる。
【００２３】 第４図はこの発明の他の実施例に係るフローチャート
を一部省略して示したものである。
【００２４】 この実施例は、急加速又は急登坂状態の度合、すなわ
ち、電動モータ負荷量の大きさに応じて発電機の発電量
の増加速度と、エアコン等の補機類への供給電流の減少
速度とを変化させるようにしたものである。
【００２５】 この実施例では、電動モータの負荷量が大きいときは
マイクロコンピュータの演算１サイクル当り３△ｉの発
電電流を増加させる。これは電動モータの負荷量が中程
度の時の増加速度△i/サイクルの３倍の速度にしたもの
である。一方、電動モータ負荷量が大きいときのバッテ
リ充電電流の減少速度およびエアコンの負荷電流の減少
速度は３△i/サイクルとし、電動モータ負荷量が中程度
の時の減少速度△i/サイクルの３倍の速度にしている。
【００２６】 すなわち、まず、ステップS21で電動モータ１の負荷
量が大きいか否かが判別される。負荷量が所定値より大
きいと判断されたときはステップS22へ移行し、発電機1
3が作動しているか否かが判別される。発電機13が作動
している場合は、ステップS23でバッテリ９へ充電中か
否かが判別されれる。バッテリ９へ充電中の場合には、
電動モータ１への供給電流を増やすために該バッテリ９
への充電電流を３△i/サイクルで徐々に減少させ、これ
を電動モータ１への供給に徐々に切換える（ステップS2
4）。また、ステップS22で発電機13が作動してしない場
合にはステップS25へ移行し、発電機13を作動させて発
電を開始する。ステップS26では発電機13の発電量が最
大値であるか否かが判別される。発電量が最大値である
と判断されたときはフラグ１を立てて（ステップS2
7）、ステップS29へ移行する。また、発電量が最大値で
ないと判断されたときはステップS28で発電量を３△i/
サイクルで徐々に増加させステップS29へ移行する。つ
ぎに、ステップS29では、エアコン３を作動中か否かが
判別される。エアコン３を作動中の場合には電動モータ
１への供給電流を増やすために該エアコン３への供給電
流を３△i/サイクルで徐々に減少させ、これを電動モー
タ１への供給に徐々に切換える（ステップS30）、エア
コン３を作動していない場合はフラグ２を立てて（ステ
ップS31）図示を省略した次のステップへ移行する。
【００２７】 また、ステップS21において電動モータ１の負荷量が
所定値より大きくないと判断されたときにはステップS2
へ移行し、電動モータ１の負荷量が中程度か否かが判別
される。負荷量が中程度であると判断されたときはステ
ップS33へ移行し、発電機13が作動しているか否かが判
別される。発電機13が作動している場合は、ステップS3
4でバッテリ９へ充電中か否かが判別される。バッテリ
９へ充電中の場合には、電動モータ１への供給電流を増
やすために該バッテリ９への供給電量を△i/サイクルで
徐々に減少させ、これを電動モータ１への供給に徐々に
切換える（ステップS35）。また、ステップS32で発電機
13が作動していないときにはステップS36へ移行し発電
機を作動させて発電を開始する。ステップS37では発電
機13の発電量が最大値であるか否かが判別される。発電
量が最大値であると判断されたときはフラグ１を立てて
（ステップS38）、ステップS40へ移行する。また、発電
量が最大値でないと判断されたときにはステップS37で
発電量を△i/サイクルで徐々に増加させステップS40へ
移行する。
【００２８】 つぎに、ステップS40では、エアコン３を作動中か否
かが判別される。エアコン３を作動中の場合には電動モ
ータ１への供給電流を増やすため該エアコン３への供給
電流を△i/サイクルで徐々に減少させ、これを電動モー
タ１への供給に徐々に切換える（ステップS41）。エア
コン３を作動していない場合はフラグ２を立てて（ステ
ップS42）、図示を省略した次のステップＳへ移行す
る。
【００２９】 ステップS31およびS42では、デフロスタ５への供給電
流を前記エアコン３の場合と同様の減少速度で減少さ
せ、これを電動モータ１への供給に切換えて電動モータ
への供給電流を増加させるようにする。
【００３０】 また、ステップS32で電動モータ１の負荷量が中程度
でない場合は、負荷量が小さい通常の走行状態であるか
ら前述の実施例と同様に通常走行の制御がなされる。
【００３１】 従って、この実施例によれば、より迅速に加速性能お
よび登坂性能を向上することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、この発明の構成によ
れば、運転状況が高負荷時と、低負荷時とで、電動モー
タへの電力供給方法を切り替える事で、運転状況が低負
荷時においても、効率良く電力を消費する事ができる。 また、運転状況が高負荷時において、２次電池が充電
されていない場合は、発電手段の発電量を上昇させる事
で、２次電池の電力を使いすぎる事による、いわゆる
「バッテリ上がり」を防止し、前記２次電池が充電され
ている場合には、発電手段から２次電池への充電を抑制
して、該抑制した電気を電動モータへ供給することで、
電動モータへの電気を増大して、電動モータを十分に駆
動させる事ができる。 さらに、補機類への供給電気を徐々に減じて、減じた
電気を電動モータに供給することで、電動モータに供給
される電力が徐々に増大し、加速が不連続になることを
防止した上で、電動モータを十分に駆動する事ができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の構成図、第２図はこの発明の一実施
例に係るブロック図、第３図は第２図のブロック図に基
づくフローチャート、第４図はこの発明の他の実施例に
係るフローチャートである。 １……電動モータ、3,5,7……補機類 ９……バッテリ（２次電池） CL1……発電手段 CL2……制御手段 CL3……運転状況検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折口 正人 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−198802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−245201（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/00 - 11/18 B60L 1/00 H02J 7/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両を駆動する電動モータ及び車載された
    補機類と、 前記電動モータ及び補機類に電気を供給する２次電池
    と、 この２次電池を充電するために発電する発電手段と、 車両の運転状況を検出する手段とを備え、 検出した前記運転状況が低負荷状況であるときは、前記
    ２次電池からの電力のみによって前記電動モータ及び車
    載された補機類を駆動し、 前記運転状況が高負荷状況であって、前記２次電池が充
    電されていない場合には前記発電手段の発電量を上昇さ
    せ、 前記運転状況が高負荷状況であって、前記２次電池が充
    電されている場合には前記発電手段から２次電池への充
    電を抑制すると共に、該抑制した電力を電動モータへ供
    給し、 更に、前記高負荷状況においては、前記発電手段から電
    動モータへ直接電気を供給すると共に、補機類への供給
    電気を徐々に減じて、該減じた補機類への供給電気を電
    動モータへ供給する制御手段とを備えてなる電気自動
    車。
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