JPH0731008A - 電気自動車の電力供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車が如何なる状態にて走行しても最終的
には必ずバッテリのフル充電により定まる目標総走行距
離の走行を可能にする。 【構成】 走行上必須の第一の電装設備Ｅ１及び走行上
必須ではない第二の電装設備Ｅ２を有する電気自動車の
電力供給制御装置。電力残量検出装置Ｍ１によりバッテ
リＢの電力残量を検出し、走行距離検出装置Ｍ２により
バッテリがフル充電された時点よりの実総走行距離を検
出し、残存走行距離演算装置Ｍ３により残存走行距離
（＝目標総走行距離−実総走行距離）を演算する。そし
て消費電力推定装置Ｍ４により残存走行距離走行する間
に走行用モータＤＭ、第一及び第二の電装設備により消
費される電力を推定し、推定消費電力が電力残量よりも
高いときには電力供給禁止装置Ｍ５により第二の電装設
備への電力供給を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行用モータ及び種々
の電装設備を有する電気自動車に係り、更に詳細には電
気自動車の電力供給制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車の一つとして、例えば特開昭
６４−１２８０２号公報に記載されている如く、電源バ
ッテリと、バッテリより電力が供給される走行用モータ
と、バッテリの電力残量が所定の許容値に低下したこと
を検出する電力残量低下検出手段と、自動車の行先を指
定する行先指定手段とを有し、電力残量低下検出手段よ
りの信号に基づき自動車の行先を行先指定手段により指
示された行先へ変更するよう構成された電気自動車が従
来より知られている。

【０００３】かかる電気自動車によれば、バッテリの電
力残量が所定の許容値に低下するとそのことが電力残量
低下検出手段により検出され、自動車の行先が行先指定
手段により指示された行先へ変更されるので、バッテリ
の電力消耗により自動車が走行途中に於て走行不能にな
ることを確実に防止することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の電気自動車に於ては、バッテリの電力残量が所定の許
容値に低下すると、自動車の行先が自動車の乗員の意志
に拘らず行先指定手段により指示された行先へ変更され
てしまうので、乗員が行きたい目的地へ到達することが
できない事態が生じるという問題がある。

【０００５】本発明は、上述の如き従来の電気自動車に
於ける叙上の如き問題に鑑み、自動車が如何なる状態に
て走行しても最終的には必ずバッテリのフル充電により
定まる目標総走行距離の走行が可能であり、これにより
乗員が目標総走行距離と実総走行距離との差、即ち残存
走行距離より行きたい目的地へ到達し得るか否かを正確
に判定することができるよう改良された電気自動車を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図１に示されている如く、走行用モータＤ
Ｍと、走行上必須の第一の電装設備Ｅ１と、走行上必須
ではない第二の電装設備Ｅ２と、これらに電力を供給す
る電源バッテリＢとを有する電気自動車の電力供給制御
装置にして、前記バッテリの電力残量を検出する電力残
量検出手段Ｍ１と、前記バッテリがフル充電された時点
よりの実総走行距離を検出する走行距離検出手段Ｍ２
と、前記バッテリのフル充電により定まる目標総走行距
離より前記実総走行距離を減算することにより残存走行
距離を演算する残存走行距離演算手段Ｍ３と、前記電気
自動車が前記残存走行距離走行する間に前記走行用モー
タ、前記第一及び第二の電装設備により消費される電力
を推定する消費電力推定手段Ｍ４と、推定される消費電
力が前記電力残量よりも高いときには前記バッテリより
前記第二の電装設備への電力の供給を禁止する電力供給
禁止手段Ｍ５とを有することを特徴とする電気自動車の
電力供給制御装置によって達成される。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、電力残量検出手段Ｍ
１によりバッテリの電力残量が検出され、走行距離検出
手段Ｍ２によりバッテリがフル充電された時点よりの実
総走行距離が検出され、残存走行距離演算手段Ｍ３によ
ってバッテリのフル充電により定まる目標総走行距離よ
り実総走行距離が減算されることにより残存走行距離が
演算される。そして消費電力推定手段Ｍ４により電気自
動車が残存走行距離走行する間に走行用モータ、第一及
び第二の電装設備により消費される電力が推定され、推
定される消費電力が電力残量よりも高いときには電力供
給禁止手段Ｍ５によってバッテリより第二の電装設備へ
の電力の供給が禁止される。

【０００８】従って推定される消費電力が電力残量以下
であるときには第二の電装設備への電力の供給が許容さ
れることにより第二の電装設備は使用可能な状態に維持
されるが、推定される消費電力が電力残量よりも高いと
きには第二の電装設備への電力の供給が禁止されること
によりこれらの設備により電力が消費されることが阻止
され、これにより最終的な実総走行距離が少なくとも目
標総走行距離になることが確保される。

【０００９】

【課題を解決するための手段の補足説明】本発明に於け
る「走行上必須の第一の電装設備」とは、例えばクラク
ション、ブレーキランプ、方向指示器、ヘッドライト、
車幅灯、ワイパーの如く昼夜及び天候を問わず電気自動
車が安全に走行するために必要な電装設備を意味し、ま
た「走行上必須ではない第二の電装設備」とは、カーオ
ーディオ、カーエアコン、カーテレビの如く快適な走行
に必要であるが作動させなくても電気自動車の走行は可
能である快適走行用の電装設備や、電動式パワーステア
リング装置、パワーウインド、パワーシートの如く運転
者や乗員の負担を軽減するために必要であるが人力によ
っても駆動し得る代替可能な電装設備を意味する。

【００１０】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１１】図２は電動式パワーステアリング装置を備
えた電気自動車に適用された本発明による電力供給制御
装置の一つの実施例を示す概略構成図、図３は図２に示
された走行用電子制御装置を示すブロック線図である。

【００１２】図２に於て、１０は走行用モータ（ＤＭ）
を示しており、モータ１０は差動装置１２及び左右のア
クスル１４、１６を介して図２には示されていない左右
の駆動輪を回転駆動するようになっている。モータ１０
は電源バッテリ１８より走行用電子制御装置２０の駆動
回路２２を経て供給される駆動電流によって回転駆動さ
れるようになっており、駆動電流は図２には示されてい
ないアクセルペダルの踏込み量を検出する踏込み量検出
センサ２４よりの信号に基き電子制御装置２０のマイク
ロコンピュータ２６によりアクセルペダルの踏込み量に
応じて制御されるようになっている。

【００１３】図示の実施例の電気自動車は電動式パワー
ステアリング装置２８を有し、パワーステアリング装置
は補助操舵用モータ（ＰＭ）３０を有している。モータ
３０はバッテリ１８より補助操舵用電子制御装置３２の
駆動回路３４を経て供給される駆動電流によって回転駆
動されるようになっており、駆動電流は電子制御装置３
２のマイクロコンピュータ３６により少なくともトルク
センサ３８により検出される操舵トルクに応じて制御さ
れるようになっている。モータ３０の回転は電磁クラッ
チ４０を経て図には示されていない操舵装置へ伝達さ
れ、これにより補助操舵が行われるようになっている。
電磁クラッチ４０は制御装置３２よりの制御信号により
係合及び解放の切換えが行われ、これによりパワーステ
アリング装置２８は必要に応じ電磁クラッチの解放によ
りマニュアルステアリング装置に切換えられるようにな
っている。

【００１４】また図示の実施例に於ては、走行上必須の
電装設備として上述の走行用モータ１０に加えて、クラ
クション４２、ヘッドライト、ブレーキランプ、車幅
灯、方向指示器等の照明装置４４及びワイパー４６が設
けられており、これらの電装設備にはバッテリ１８より
図には示されていない対応するスイッチを経てそれらを
作動させるための電力が乗員によるスイッチの操作に応
じて供給されるようになっている。

【００１５】更に図示の実施例に於ては、走行上必須で
はない電装設備として上述のパワーステアリング装置２
８に加えて、カーエアコン４８、カーオーディオ５０、
パワーウインド５２が設けられており、これらの電装設
備にはバッテリ１８よりそれぞれノーマルクローズ型の
リレー５４、５６、５８及び図には示されていない対応
するスイッチを経てそれらを作動させるための電力がス
イッチの操作に応じて供給されるようになっている。尚
ウインドガラスはパワーウインド５２によらず手動によ
っても開閉し得るようになっている。

【００１６】図３に詳細に示されている如く、走行用電
子制御装置２０のマイクロコンピュータ２６は中央処理
ユニット（ＣＰＵ）７０と、リードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）７２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４
と、入力ポート装置７６と、出力ポート装置７８とを有
し、これらは双方向性のコモンバス８０により互いに接
続されている。

【００１７】入力ポート装置７６には踏込み量検出セン
サ２４により検出されたアクセルペダルの踏込み量を示
す信号、車速センサ８２により検出された車速Ｖを示す
信号、電力残量検出装置８４により検出されたバッテリ
１８の電力残量ＷＨを示す信号、及び走行距離検出装置
８６により検出された自動車の実総走行距離Ｌr （バッ
テリがフル充電された時点よりの実総走行距離）を示す
信号が入力されるようになっている。入力ポート装置７
６はそれに入力された信号を適宜に処理し、ＲＯＭ７２
に記憶されている制御プログラムに基くＣＰＵ７０の指
示に従い、ＣＰＵ及びＲＡＭ７４へ処理された信号を出
力するようになっている。

【００１８】ＲＯＭ７２は図には示されていない走行制
御プログラム、図４に示された電力供給制御プログラム
及び図５に示されたグラフに対応するマップを記憶して
いる。ＣＰＵ７０は図４に示された制御プログラム等に
基き種々の演算及び信号の処理を行うようになってい
る。出力ポート装置７８はＣＰＵ７０の指示に従いアク
セルペダルの踏込み量に応じて走行用モータ１０へ駆動
電流を出力し、必要に応じてリレー５４、５６、５８へ
それらを開閉する制御信号を出力し、また補助操舵用モ
ータ３０への駆動電流の供給を停止すると共に電磁クラ
ッチ４０を解放する指令信号を補助操舵用電子制御装置
３２へ出力し、更にバッテリ１８の電力残量が低下した
ときにはそのことを示す警報ランプ８８へ指令信号を出
力しこれを点灯するようになっている。

【００１９】尚補助操舵用電子制御装置３２のマイクロ
コンピュータ３６も上述の走行用電子制御装置２０のマ
イクロコンピュータ２６と同様に構成されているが、補
助操舵用電子制御装置の構造及び作動自体は本発明の要
旨をなすものではなく、また当技術分野に於てよく知ら
れているので、これらについての詳細な説明を省略す
る。

【００２０】次に図４に示されたフローチャートを参照
して図示の実施例に於ける電力供給制御について説明す
る。尚電子制御装置２０による電力供給制御ルーチンは
図には示されていないイグニッションスイッチが閉成さ
れることにより開始され、所定時間毎の割込みにより実
行される。

【００２１】まず最初のステップ１０に於ては車速セン
サ８２により検出された車速Ｖを示す信号、電力残量検
出装置８４により検出されたバッテリ１８の電力残量Ｗ
Ｈを示す信号、及び走行距離検出装置８６により検出さ
れた自動車の実総走行距離Ｌr を示す信号の読込みが行
われ、ステップ２０に於てはバッテリのフル充電により
定まる目標総走行距離Ｌo （ＲＯＭ７２に記憶されてい
る）より実総走行距離Ｌr を減算することにより残存走
行距離Ｌが演算される。

【００２２】ステップ３０に於ては残存走行距離Ｌ及び
車速Ｖに基き残存走行時間ｔが下記の数１に従って演算
され、ステップ４０に於ては車速Ｖに基き図５に示され
たグラフに対応するマップより後述の数２〜数５の演算
に供される係数Ｋo が演算される。

【数１】ｔ＝Ｌ／Ｖ

【００２３】ステップ５０に於ては下記の数２に従って
自動車が残存走行時間ｔ走行する間に走行用モータ１
０、クラクション４２、照明装置４４、ワイパー４６、
電動式パワーステアリング装置２８の補助操舵用モータ
３０、カーエアコン４８、カーオーディオ５０、パワー
ウインド５２により消費される電力ＷＨo が演算される
と共に、電力残量検出装置８４により検出された電力残
量ＷＨと推定消費電力ＷＨo との差が正であるか否かの
判別が行われる。ＷＨ−ＷＨo ＞０ではない旨の判別が
行われたときにはステップ６０に於てリレー５８へ制御
信号が出力されることによりパワーウインド５２への電
力の供給が禁止されると共に警報ランプ８８が作動され
ることによりパワーウインドを使用することができない
旨の警報が発せられ、ＷＨ−ＷＨo ＞０である旨の判別
が行われたときにはステップ７０に於てパワーウインド
５２、カーオーディオ５０、カーエアコン４８、補助操
舵用モータ３０への電力の供給が禁止されている場合は
その禁止が解除されると共に警報ランプ８８の作動が停
止される。

【数２】 ＷＨo ＝（Ｋo ・Ｗo ＋Ｋ1 ・Ｗ1 ＋Ｋ2 ・Ｗ2 ＋Ｋ3 ・Ｗ3 ＋Ｋ4 ・Ｗ4 ＋Ｋ5 ・Ｗ5 ＋Ｋ6 ・Ｗ6 ＋Ｋ7 ・Ｗ7 ＋Ｋ8 ・Ｗ8 ）ｔ

【００２４】尚数２に於て、Ｗo 〜Ｗ8 はそれぞれ走行
用モータ１０、クラクション４２、照明装置４４、ワイ
パー４６、補助操舵用モータ３０、カーエアコン４８、
カーオーディオ５０、パワーウインド５２により単位時
間当りに消費される電力であり、係数Ｋ1 〜Ｋ8 はそれ
ぞれクラクション４２等についての走行中の使用頻度に
対応する係数（正の定数）である。これらは後述の数３
〜数５に於ても同様である。

【００２５】ステップ８０に於ては下記の数３に従って
自動車が残存走行時間ｔ走行する間にパワーウインド５
２以外の走行用モータ１０等の電装設備により消費され
る電力ＷＨ1 が演算されると共に、電力残量検出装置８
４により検出された電力残量ＷＨと推定消費電力ＷＨ1
との差が正であるか否かの判別が行われる。ＷＨ−ＷＨ
1 ＞０ではない旨の判別が行われたときにはステップ９
０に於てリレー５６へ制御信号が出力されることにより
カーオーディオ５０への電力の供給が禁止されると共に
警報ランプ８８が作動されることによりカーオーディオ
を使用することができない旨の警報が発せられ、ＷＨ−
ＷＨ1 ＞０である旨の判別が行われたときにはステップ
１００に於てカーオーディオ５０、カーエアコン４８、
補助操舵用モータ３０への電力の供給が禁止されている
場合はその禁止が解除されると共に警報ランプ８８の作
動が停止される。

【数３】 ＷＨ1 ＝（Ｋo ・Ｗo ＋Ｋ1 ・Ｗ1 ＋Ｋ2 ・Ｗ2 ＋Ｋ3 ・Ｗ3 ＋Ｋ4 ・Ｗ4 ＋Ｋ5 ・Ｗ5 ＋Ｋ6 ・Ｗ6 ＋Ｋ7 ・Ｗ7 ）ｔ

【００２６】ステップ１１０に於ては下記の数４に従っ
て自動車が残存走行時間ｔ走行する間にパワーウインド
５２及びカーオーディオ５０以外の走行用モータ１０等
の電装設備により消費される電力ＷＨ2 が演算されると
共に、電力残量検出装置８４により検出された電力残量
ＷＨと推定消費電力ＷＨ2 との差が正であるか否かの判
別が行われる。ＷＨ−ＷＨ2 ＞０ではない旨の判別が行
われたときにはステップ１２０に於てリレー５４へ制御
信号が出力されることによりカーエアコン４８への電力
の供給が禁止されると共に警報ランプ８８が作動される
ことによりカーエアコンを使用することができない旨の
警報が発せられ、ＷＨ−ＷＨ2 ＞０である旨の判別が行
われたときにはステップ１３０に於てカーエアコン４８
若しくは補助操舵用モータ３０への電力の供給が禁止さ
れている場合はその禁止が解除されると共に警報ランプ
８８の作動が停止される。

【数４】 ＷＨ2 ＝（Ｋo ・Ｗo ＋Ｋ1 ・Ｗ1 ＋Ｋ2 ・Ｗ2 ＋Ｋ3 ・Ｗ3 ＋Ｋ4 ・Ｗ4 ＋Ｋ5 ・Ｗ5 ＋Ｋ6 ・Ｗ6 ）ｔ

【００２７】ステップ１４０に於ては下記の数５に従っ
て自動車が残存走行時間ｔ走行する間にパワーウインド
５２、カーオーディオ５０及びカーエアコン４８以外の
走行用モータ１０等の電装設備により消費される電力Ｗ
Ｈ3 が演算されると共に、電力残量検出装置８４により
検出された電力残量ＷＨと推定消費電力ＷＨ3 との差が
正であるか否かの判別が行われる。ＷＨ−ＷＨ3 ＞０で
はない旨の判別が行われたときにはステップ１５０に於
て補助操舵用電子制御装置３２のマイクロコンピュータ
３６へ制御信号が出力されることにより補助操舵用モー
タ３０への電力の供給が禁止され且電磁クラッチ４０が
解放されることによってパワーステアリング装置がマニ
ュアルステアリング装置に切換えられると共に、警報ラ
ンプ８８が作動されることによりパワーステアリング装
置を使用することができない旨の警報が発せられ、ＷＨ
−ＷＨ3 ＞０である旨の判別が行われたときにはステッ
プ１６０に於て補助操舵用モータ３０への電力の供給が
禁止されている場合はその禁止が解除され且電磁クラッ
チ４０が係合されることによってパワーステアリング装
置が作動可能な状態に切換えられると共に警報ランプ８
８の作動が停止される。

【数５】 ＷＨ3 ＝（Ｋo ・Ｗo ＋Ｋ1 ・Ｗ1 ＋Ｋ2 ・Ｗ2 ＋Ｋ3 ・Ｗ3 ＋Ｋ4 ・Ｗ4 ＋Ｋ5 ・Ｗ5 ）ｔ

【００２８】かくして図示の実施例によれば、電力残量
ＷＨが推定消費電力ＷＨo よりも大きいときには、ステ
ップ５０に於てイエスの判別が行われることによりステ
ップ７０に於てパワーウインド５２等の第二の電装設備
が使用可能な状態に維持されるので、運転者や乗員は余
分な負担を強いられることなく快適な走行をすることが
できる。

【００２９】これに対し電力残量ＷＨが推定消費電力以
下になると、ステップ５０、８０、１１０、又は１４０
に於てノーの判別が行われることにより、それぞれ対応
するステップ６０、９０、１２０、又は１５０に於て対
応する第二の電装設備への電力の供給が禁止され、これ
らによる電力の消費が確実に阻止されるので、最終的な
実総走行距離Ｌr は少なくとも目標総走行距離Ｌo にな
り、これにより最終的には必ず目標総走行距離の走行を
達成することができる。

【００３０】また図示の実施例によれば、パワーウイン
ド５２等の第二の電装設備には走行上の影響度の低い順
に電力の供給禁止の優先順位が与えられており、各第二
の電装設備は優先順位に従って順次段階的に電力の供給
が禁止されるので、電力残量ＷＨが推定消費電力以下に
なると全ての第二の電装設備に対する電力の供給が禁止
される場合に比して、バッテリの電力残量が少くなった
段階に於ける運転者や乗員の負担を軽減し快適な走行に
対する影響を低減することができる。

【００３１】更に図示の実施例によれば、何れかの第二
の電装設備に対する電力の供給が禁止されている場合に
於ても、ステップ５０、８０、１１０又は１４０に於て
自動車の走行状態により実際の消費電力量が少く電力残
量ＷＨが推定消費電力よりも大きい旨の判別が行われる
と、ステップ７０、１００、１３０、又は１６０に於て
対応する第二の電装設備への電力供給禁止が解除されそ
れらの第二の電装設備が使用可能な状態に切換えられる
ので、一旦第二の電装設備に対する電力の供給が禁止さ
れると電力供給禁止が解除されない場合に比して運転者
や乗員の負担を軽減し走行時の快適性を向上させること
ができる。

【００３２】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３３】例えば上述の実施例に於ては第二の電装設
備として特定の電装設備の例が示されているが、第二の
電装設備は電気自動車に応じて任意の電装設備の組合せ
であってよく、また第二の電装設備に対する電力の供給
禁止の優先順位も上述の順位に限定されるものではな
く、必要に応じ任意に設定されてよいものである。

【００３４】また上述の実施例に於ては残存走行距離は
表示されないようになっているが、運転者が目標総走行
距離より実総走行距離を減算することなく残存走行距離
を用意に且確実に認識し得るよう、例えばステップ２０
に於て演算された残存走行距離が車室内に設けられた表
示手段に表示されるよう構成されてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、推定される消費電力が電力残量以下である
ときには第二の電装設備への電力の供給が許容されるこ
とによりこれらの使用が可能な状態が継続されるが、推
定される消費電力が電力残量よりも高いときには第二の
電装設備への電力の供給が禁止されることによりこれら
の設備により電力が消費されることが阻止され、これに
より最終的な実総走行距離が少なくともバッテリのフル
充電により定まる目標総走行距離になることが確保され
るので、自動車が如何なる状態にて走行しても最終的に
は必ず目標総走行距離の走行を達成することができ、乗
員は残存走行距離より行きたい目的地へ到達し得るか否
かを正確に判定することができ、またバッテリの充電の
要否を正確に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気自動車の電力供給制御装置の
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。

【図２】電動式パワーステアリング装置を備えた電気自
動車に適用された本発明による電力供給制御装置の一つ
の実施例を示す概略構成図である。

【図３】図２に示された走行用電子制御装置を示すブロ
ック線図である。

【図４】図２及び図３に示された走行用電子制御装置に
より達成される電力供給制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図５】車速センサにより検出される車速Ｖと係数Ｋo
との間の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…走行用モータ １８…電源バッテリ ２０…走行用電子制御装置 ２８…電動式パワーステアリング装置 ３０…補助操舵用モータ ３２…補助操舵用電子制御装置 ４８…カーエアコン ５０…カーオーディオ ５２…パワーウインド ８２…車速センサ ８４…電力残量検出装置 ８６…走行距離検出装置 ８８…警報ランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行用モータと、走行上必須の第一の電装
   設備と、走行上必須ではない第二の電装設備と、これら
   に電力を供給する電源バッテリとを有する電気自動車の
   電力供給制御装置にして、前記バッテリの電力残量を検
   出する電力残量検出手段と、前記バッテリがフル充電さ
   れた時点よりの実総走行距離を検出する走行距離検出手
   段と、前記バッテリのフル充電により定まる目標総走行
   距離より前記実総走行距離を減算することにより残存走
   行距離を演算する残存走行距離演算手段と、前記電気自
   動車が前記残存走行距離走行する間に前記走行用モー
   タ、前記第一及び第二の電装設備により消費される電力
   を推定する消費電力推定手段と、推定される消費電力が
   前記電力残量よりも高いときには前記バッテリより前記
   第二の電装設備への電力の供給を禁止する電力供給禁止
   手段とを有することを特徴とする電気自動車の電力供給
   制御装置。