(57)【要約】【課題】イグニションキーオフ状態で駐車した場合であっても、車両が横転する虞を低減する電気バスの横転防止装置を提供すること。【解決手段】電気バス１の横転防止装置は、車体の車高を調整する車高調整部４０と、車高調整手段４０を制御するＥＶ−ＥＣＵ１５と、イグニションスイッチ１６がオフ状態で駐車する場合、車体の車幅方向の傾斜が所定傾斜角度以上か否かを検知する傾斜検知部２０と、傾斜検知部２０により車体の傾斜が所定傾斜角度以上であると検知された場合、ＥＶ−ＥＣＵ１５を起動するＥＶ−ＥＣＵ起動部３０と、を含み、ＥＶ−ＥＣＵ１５は、ＥＶ−ＥＣＵ起動部３０により起動された後、車高調整部４０を制御し、車体の車高を調整する。【選択図】図１
2018020660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気バスの車体の車高を調整する車高調整手段と、
前記車高調整手段を制御する制御部と、
前記電気バスがイグニションキーオフ状態で駐車する場合、前記車体の車幅方向の傾斜が所定傾斜角度以上か否かを検知する傾斜検知手段と、
前記傾斜検知手段により前記車体の車幅方向の傾斜が前記所定傾斜角度以上であると検知された場合、前記制御部を起動する制御部起動手段と、を含み、
前記制御部は、前記制御部起動手段により起動された後、前記車高調整手段を制御し、前記車体の車高を調整することを特徴とする、電気バスの横転防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気バスの横転防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題等を考慮して、モータのみで走行可能な電気自動車や、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド電気自動車等の電動車両の開発が進んでいる。このような電動車両のうち、モータのみで走行する電気バスは、走行距離を延ばすためには、大型で大容量のバッテリを搭載する必要が生じる。
【０００３】
ところで、バスの車体は、バリアフリーの観点から低床化が要求されるほか、ある程度の座席数を確保することが求められる。このようなことから、電気バスは、空調機や上記大容量のバッテリ等の様々な機器を搭載するスペースが制限されるため、それらの機器を車体の天井部に配置しなければならない場合がある。この場合には電気バスは、重心の位置が高くなってしまい、例えば走行中に急にハンドルを切ると車両が横転するリスクが高まることになる。
【０００４】
バスの横転を防止するための従来技術として、例えば特許文献１には、車両が横転しそうな条件において車高を調整する横転防止装置が開示されている。特許文献１に記載された従来技術は、より詳しくは、車体を懸架する複数のエアサスペンションにそれぞれ設けたストロークセンサと、車両の旋回方向を検知する加速度センサとにより、旋回走行時に車両が横転するような条件を検出している。そして、当該従来技術は、横転の虞がある場合には、エアサスペンションの空気量を減じて車両の重心を低くし、旋回時の車両の横転を未然に防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３２８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような電気バスは、イグニションキーをオフにして車両を駐車した場合、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）が停止するため、エアサスペンションを含む全ての制御が停止することになる。そのため、電気バスは、駐車中においては車高を調整することができず、例えば車幅方向に傾斜している道路に駐車した場合には、車両が横転する虞が生じる。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、イグニションキーオフ状態で駐車した場合であっても、車両が横転する虞を低減する電気バスの横転防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明に係る電気バスの横転防止装置は、電気バスの車体の車高を調整する車高調整手段と、前記車高調整手段を制御する制御部と、前記電気バスがイグニションキーオフ状態で駐車する場合、前記車体の車幅方向の傾斜が所定傾斜角度以上か否かを検知する傾斜検知手段と、前記傾斜検知手段により前記車体の車幅方向の傾斜が前記所定傾斜角度以上であると検知された場合、前記制御部を起動する制御部起動手段と、を含み、前記制御部は、前記制御部起動手段により起動された後、前記車高調整手段を制御し、前記車体の車高を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、イグニションキーオフ状態で駐車した場合であっても、車両が横転する虞を低減する電気バスの横転防止装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る横転防止装置を備える電気バスのシステム構成図である。
【図２】傾斜検知部の一実施形態に係る構成図である。
【図３】イグニションキーオフ状態における電気バスの制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る横転防止装置を備える電気バス１のシステム構成図である。
【００１３】
図１に示す電気バス１は、走行駆動源としてのモータ２を備える電気自動車である。モータ２は、例えば永久磁石同期電動機のように発電機としても作動可能な電動機である。モータ２の出力軸はプロペラシャフト３を介して差動装置４が連結され、差動装置４には駆動軸５を介して左右の駆動輪６が連結されている。
【００１４】
モータ２にはインバータ１０及びジャンクションボックス１１を介して高電圧バッテリ１２が接続されている。高電圧バッテリ１２に蓄えられた直流電力はインバータ１０により交流電力に変換されてモータ２に供給され、モータ２が発生させた駆動力は駆動輪６に伝達されて電気バス１を走行させる。また、例えば電気バス１の減速時や降坂路での走行時（回生走行時）には、駆動輪６側からの逆駆動によりモータ２が発電機として作動する（回生運転）。モータ２に発生した負側の駆動力は制動力として駆動輪６側に伝達されると共に、モータ２が発電した交流電力がインバータ１０で直流電力に変換されて、ジャンクションボックス１１を介して高電圧バッテリ１２に充電される。
【００１５】
ジャンクションボックス１１は、車両に搭載された高電圧機器と接続されている。当該ジャンクションボックス１１の内部には、電路の断接を行う各種コンタクタ（電磁接触器）が設けられており、当該コンタクタの断接を行うことで、各種電気機器への電力の供給及び遮断を制御可能である。
【００１６】
高電圧バッテリ１２は、例えばリチウムイオンバッテリであり、駆動源であるモータ２に高電圧を出力可能なバッテリである。尚、図１においては高電圧バッテリ１２を単体のブロックとして示しているが、実際には複数のセルを直列又は並列に接続して構成されている。
【００１７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、ジャンクションボックス１１を介して低電圧バッテリ１４に供給される電力の降圧を行う電圧変換器である。
【００１８】
低電圧バッテリ１４は、例えば鉛バッテリであり、蓄えられる電力は高電圧バッテリ１２よりも低電圧である。そして、低電圧バッテリ１４は、例えばＥＶ−ＥＣＵ１５、ジャンクションボックス１１の内部のコンタクタ等の制御電源、及び電装品１７への電力供給に用いられる。
【００１９】
ＥＶ−ＥＣＵ（制御部）１５は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備え、電気バス１の全体を統合制御する。
【００２０】
イグニションスイッチ１６は、ＥＶ−ＥＣＵ１５のオンとオフとを切り替えるために電気バス１のドライバーが操作するスイッチである。ＥＶ−ＥＣＵ１５は、イグニションスイッチ１６がオフからオンに切り替えられることにより、低電圧バッテリ１４から電力が供給されて起動する。また、ＥＶ−ＥＣＵ１５は、イグニションスイッチ１６がオンからオフに切り替えられることにより、動作が停止する。
【００２１】
電装品１７は、例えばオーディオ機器、照明、水ポンプ、ラジエタ電動クーリングファン、バキュームポンプ等であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が起動していない場合は低電圧バッテリ１４から、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が起動している場合はＤＣ−ＤＣコンバータ１３から供給される電力により動作する。
【００２２】
傾斜検知部（傾斜検知手段）２０は、詳細を後述するように、ＥＶ−ＥＣＵ１５がオフの状態であっても、未検知状態（オン）から検知状態（オフ）の切り替わりに対しては、当該傾斜検知部２０が物理的機構を採用した構成であることから電力を消費することなく電気バス１の車体の車幅方向の傾斜を検知可能なセンサである。そして、傾斜検知部２０は、水平面が電気バス１の車体の水平面と平行になるように、電気バス１の車体に固定されている。つまり、傾斜検知部２０は、電気バス１が傾斜した場合には、電気バス１と同じ傾斜角だけ傾斜することになる。
【００２３】
ＥＣＵ起動部（制御部起動手段）３０は、電気バス１の駐車中に傾斜検知部２０が水平方向を基準とした車幅方向の傾斜を検知した場合に、ＥＶ−ＥＣＵ１５を起動する。より具体的には、ＥＶ−ＥＣＵ起動部３０は、例えば、傾斜検知部２０の状態に応じて切り替わる反転スイッチ（図示せず）を備える。そして、当該反転スイッチは、傾斜検知部２０が備える後述のコンタクトスイッチ２４（図１では図示を省略）がオン状態である間は、オフ状態である。また当該反転スイッチは、コンタクトスイッチ２４がオンからオフに切り替わるときに、オン状態に切り替わり上記のようにＥＶ−ＥＣＵ１５をオンにする。
【００２４】
ここで、ＥＶ−ＥＣＵ１５を起動する為には、メイン電源（図示せず）かＥＣＵのウェイクアップ・スリープの管理を行うネットワークマネジメント機能によるウェイクアップ・スリープ信号を通じて行う。ＥＶ−ＥＣＵ起動部３０がＥＶ−ＥＣＵ１５に対しメイン電源の信号（１２Ｖ）を有線により送信してもよい。また、ＥＶ−ＥＣＵ起動部３０およびＥＶ−ＥＣＵ１５がネットワークマネジメント機能を備えている場合、ＣＡＮ通信経由でＥＶ−ＥＣＵ起動部３０がＥＶ−ＥＣＵ１５に対しウェイクアップ信号を送信することでＥＶ−ＥＣＵ１５を起動させてもよい。
【００２５】
また、低電圧１２Ｖの鉛バッテリからなる低電圧バッテリ１４のバッテリ上がりを防止するため、ＥＶ−ＥＣＵ１５を起動させた後、高電圧バッテリ１２とＤＣ−ＤＣコンバータ１３を起動させ、車高調整部４０への電源供給や、低電圧バッテリ１４の充電を行ってもよい。
【００２６】
車高調整部（車高調整手段）４０は、エアコンプレッサ等を備え、ＥＶ−ＥＣＵ１５による制御に基づいてエアサスペンション４１の空気量を調整することで電気バス１の車体の車高を制御する。ここで、車高調整部（車高調整手段）４０は低電圧（１２Ｖ）駆動の仕様である場合を記載したが、例えば、車高調整のレスポンス速度を上げるために高電力が必要な場合、車高調整部（車高調整手段）４０を高電圧駆動としてもよい。
【００２７】
エアサスペンション４１は、各駆動輪６の周辺に設置される懸架装置であり、電気バス１の車高を上昇させる場合には、車高調整部４０から圧縮空気が供給され、電気バス１の車高を下降させる場合には、圧縮空気が開放される。尚、複数のエアサスペンション４１は、車高調整部４０によりそれぞれ独立して制御される。
【００２８】
次に、傾斜検知部２０の構成及び動作について詳細に説明する。図２は、傾斜検知部２０の一実施形態に係る構成図である。より詳しくは、図２（a）は、水平状態における傾斜検知部２０を示し、図２（ｂ）は、所定角度以上に傾斜した場合における傾斜検知部２０を示す。
【００２９】
傾斜検知部２０は、センサ筐体２１、磁石２２、金属球２３、コンタクトスイッチ２４、軸心２５、プレート２６、及びレール２７を備える。
【００３０】
センサ筐体２１は、内部に逆円錐状の空間が形成され、その空間の内壁としての傾斜面２１ａを有し、傾斜面２１ａの最下部に磁石２２が固定されている。また、金属球２３は、センサ筐体２１の傾斜面２１ａ上を転動可能に載置され、車体が水平状態でありセンサ筐体２１が水平状態であるときには、重力により傾斜面２１ａの最下部に位置すると共に、磁石２２の磁力により変位が規制される。
【００３１】
コンタクトスイッチ２４は、センサ筐体２１の傾斜面２１ａの最上部における対向した２箇所に設けられるスイッチである。また、レール２７は、コンタクトスイッチ２４が配置された２箇所を結ぶように設けられている。ここで、２枚のプレート２６は、それぞれ一端側が軸心２５に回転可能に接続されている。また、軸心２５は、レール２７により磁石２２側への変位が規制されている。つまり、２枚のプレート２６と軸心２５とにより、磁石２２と反対側に向けて凸となる屈曲のみが許容されたヒンジが構成される。そして、２枚のプレート２６は、それぞれ他端側の両側面がレール２７に沿って変位可能になるようにレール２７に接続されている。２枚のプレート２６が変位した場合、軸心２５は、センサ筐体２１とは反対方向にレール２７から離れる。
【００３２】
傾斜検知部２０は、水平状態である場合には、図２（a）に示すように、軸心２５及び２枚のプレート２６が同一平面上に並び、それぞれの他端側がコンタクトスイッチ２４に接触した状態となる。
【００３３】
これに対し、傾斜検知部２０が所定傾斜角度以上に傾斜した場合には、図２（ｂ）に示すように、金属球２３は、磁石２２の磁力に抗して磁石２２から離間し、センサ筐体２１の傾斜面２１ａを転動してプレート２６を押し上げる。このとき、軸心２５及び２枚のプレート２６のそれぞれの一端側は、センサ筐体２１とは反対方向にレール２７から離れることになる。それによって２枚のプレート２６のそれぞれの他端側は、コンタクトスイッチ２４から乖離する。尚、傾斜検知部２０が所定傾斜角度未満に傾斜した場合には、金属球２３は、磁石２２の磁力により変位が規制され、傾斜面２１ａを転動することはないため、２枚のプレート２６とコンタクトスイッチ２４との接触は維持される。
【００３４】
このようにコンタクトスイッチ２４は、傾斜検知部２０が所定傾斜角度以上に傾斜した場合には、オンからオフに切り替えることになる。ここで、所定傾斜角度は、電気バス１の車体の傾斜をどこまで許容するかに基づいて事前に設定される。ただし、傾斜検知部２０は、センサ筐体２１の内部の傾斜面２１ａを可変に形成してもよく、その場合には搭載される車両や荷物の積載状態に基づいて当該所定傾斜角度を変更してもよい。
【００３５】
続いて、駐車中における電気バス１の動作について説明する。図３は、イグニションキーオフ状態における電気バス１の制御を示すフローチャートである。
【００３６】
電気バス１は、駐車時においてドライバーがイグニションスイッチ１６をオンからオフに切り替えることにより、図３のフローチャートに沿った制御を開始する。
【００３７】
ＥＶ−ＥＣＵ１５は、イグニションスイッチ１６がオフになることにより、動作を停止する（ステップＳ１）。これに伴い、高電圧バッテリ１２及び低電圧バッテリ１４は、電気バス１が備えるその他の電気機器への電力供給を停止する。それにより、ＥＶ−ＥＣＵ１５が統合制御する電気バス１の全体が動作を停止する。
【００３８】
ただし、傾斜検知部２０は、上記のように物理的機構を採用した構成であるため電力を消費せず、イグニションスイッチ１６がオフの状態においても電気バス１の傾斜を検知することができる。そして、傾斜検知部２０は、車幅方向に対する傾斜が所定傾斜角以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３９】
また、傾斜検知部２０は、車幅方向に対する傾斜が所定傾斜角以上であるか否かを、電気バス１の駐車中において継続的に監視する（ステップＳ２でＮｏ）。
【００４０】
ＥＶ−ＥＣＵ起動部３０は、車体の傾斜が所定傾斜角以上であると傾斜検知部２０が判定した場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ＥＶ−ＥＣＵ１５を起動させる（ステップＳ３）。
【００４１】
ＥＶ−ＥＣＵ１５は、ＥＶ−ＥＣＵ起動部３０の制御により、イグニションスイッチ１６がオフの状態においても動作を再開し、少なくとも車高調整部４０を制御する（ステップＳ４）。
【００４２】
車高調整部４０は、ＥＶ−ＥＣＵ１５の制御に基づいて、複数のエアサスペンション４１の圧縮空気を個別に制御することにより車両の傾斜を緩和し、車両が横転しないように車幅方向のバランスを制御する。ここで、ＥＶ−ＥＣＵ１５は、電気バス１がジャイロセンサ等の傾斜センサを別途搭載している場合には、その傾斜角情報に基づいてエアサスペンション４１を適宜制御してもよい。また、ＥＶ−ＥＣＵ１５は、傾斜センサ等を別途備えなくとも、例えば車体の車高を下降させるだけで横転を防止できるのであれば、複数のエアサスペンション４１の圧縮空気を均等に開放してもよい。
【００４３】
また、ここでは車高調整部４０をＥＶ−ＥＣＵ１５で制御したが、その制御ＥＣＵは特に限定されず、イグニションオンの通常時に車高調整部４０を制御するために使用されるＥＣＵを起動して制御してもよい。
【００４４】
以上のことから、本実施形態に係る電気バス１の横転防止装置は、イグニションスイッチ１６がオフの状態においても、電気バス１が車幅方向に所定傾斜角度以上に傾斜した場合に、傾斜検知部２０及びＥＶ−ＥＣＵ起動部３０によりＥＶ−ＥＣＵ１５を起動することができる。そして、ＥＶ−ＥＣＵ１５が起動することにより、電気バス１は、走行時と同様に横転防止制御が可能になる。これにより本発明に係る電気バス１の横転防止装置は、イグニションキーオフ状態で駐車した場合であっても、車両が横転する虞を低減することができる。
【００４５】
以上で本発明に係る電気バス１の横転防止装置の実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば上記の実施形態では、エアサスペンション４１に対する制御により、電気バス１の傾斜を抑制する例を説明したが、ジャイロ効果を利用した従来の姿勢制御技術等をさらに適用してもよい。また、上記の実施形態では、電気バス１の駐車中における車両の傾斜を検出するセンサとして傾斜検知部２０を例示したが、例えば圧電スイッチを採用することにより、同じく電力を消費することなく車両の傾斜を検出してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  電気バス
２  モータ
３  プロペラシャフト
４  差動装置
５  駆動軸
６  駆動輪
１０  インバータ
１１  ジャンクションボックス
１２  高電圧バッテリ
１３  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１４  低電圧バッテリ
１５  ＥＶ−ＥＣＵ
１６  イグニションスイッチ
１７  電装品
２０  傾斜検知部
２１  センサ筐体
２２  磁石
２３  金属球
２４  コンタクトスイッチ
２５  軸心
２６  プレート
２７  レール
３０  ＥＶ−ＥＣＵ起動部
４０  車高調整部
４１  エアサスペンション
【図１】
2018020660.tif 000003
【図２】
2018020660.tif 000004
【図３】
2018020660.tif 000005