(57)【要約】【課題】モータ駆動車両において、スイッチのオンオフ時にスイッチに与えられる電気的衝撃を低減することを目的とする。【解決手段】電池１０の正極端子には電池スイッチ１２の一端が接続される。電池スイッチ１２の他端はパワーコントロールユニット２２の正極入力端子２２−１に接続される。負極入力端子２２−２には、本接続スイッチ１８の一端が接続され、本接続スイッチ１８の他端は電池１０の負極端子に接続される。電池１０の負極端子には抵抗器１４の一端が接続され、抵抗器１４の他端には抵抗スイッチ１６の一端が接続される。そして、抵抗スイッチ１６の他端は、負極入力端子２２−２に接続される。抵抗器１４および抵抗スイッチ１６の接続点と、電池スイッチ１２および正極入力端子２２−１を接続する導線との間にはキャパシタ２０が接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、
前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、
前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、
前記電池と前記車両駆動部との間に前記電池スイッチとは別に接続され、前記抵抗器に直列接続された抵抗スイッチと、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチによる直列接続部分に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、
を備える車両用電源装置であって、
前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタを備え、    前記抵抗器および前記抵抗スイッチは、
前記抵抗器が前記電池側に接続され、前記抵抗スイッチが前記車両駆動部側に接続されるよう、前記電池と前記車両駆動部との間に接続され、
前記キャパシタは、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電源装置であって、
オフのときに前記キャパシタの一端および他端の少なくともいずれかを前記車両用電源装置から切り離すキャパシタスイッチを備え、
前記キャパシタスイッチがオンのときに前記キャパシタは、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項３】
車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、
前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、
前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、
前記電池と前記車両駆動部との間に前記電池スイッチとは別に接続され、前記抵抗器に直列接続された抵抗スイッチと、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチによる直列接続部分に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、
を備える車両用電源装置であって、
前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタと、
オフのときに前記キャパシタの一端および他端の少なくともいずれかを前記車両用電源装置から切り離すキャパシタスイッチと、
を備え、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチは、
前記抵抗器が前記車両駆動部側に接続され、前記抵抗スイッチが前記電池側に接続されるよう、前記電池と前記車両駆動部との間に接続され、
前記キャパシタスイッチがオンのときに前記キャパシタは、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項４】
車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、
前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、
前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、
前記電池と前記車両駆動部との間に前記電池スイッチとは別に接続され、前記抵抗器に直列接続された抵抗スイッチと、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチによる直列接続部分に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、
を備える車両用電源装置であって、
前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタを備え、
前記キャパシタは、
前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続され、
前記車両用電源装置は、
オンのときに前記キャパシタの他端と前記車両駆動部との間を接続し、オフのときに前記キャパシタの他端と前記車両駆動部との間を切断する車両駆動部断続スイッチを備えることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項５】
車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、
前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、
前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、
前記抵抗器に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、
を備える車両用電源装置であって、
前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタと、
オフのときに前記キャパシタの一端および他端の少なくともいずれかを前記車両用電源装置から切り離すキャパシタスイッチと、
を備え、
前記キャパシタスイッチがオンのときに前記キャパシタは、
前記車両駆動部に接続される側の前記抵抗器の端子に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタを充電し、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと前記本接続スイッチとをオンにし前記電池から前記車両駆動部に電力が供給されているときに、前記抵抗スイッチをオフに維持しつつ前記電池スイッチをオンからオフにすることで、前記電池から前記車両駆動部に供給される電力を遮断することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとがオフであるときに、前記本接続スイッチをオフからオンにした後に、前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項９】
請求項２または請求項３に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとをオンにし前記電池から前記車両駆動部に電力が供給されているときに、前記抵抗スイッチをオフに維持しつつ前記電池スイッチをオンからオフにすることで、前記電池から前記車両駆動部に供給される電力を遮断することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記キャパシタスイッチをオフからオンにし、前記抵抗スイッチをオフにすることで、前記キャパシタを充電し、その後、前記キャパシタスイッチをオフにすることで前記キャパシタの充電状態を維持することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記本接続スイッチおよび前記キャパシタスイッチをオフからオンにした後に、前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給し、前記本接続スイッチをオフからオンにした以後に前記キャパシタスイッチをオフからオンにし、前記抵抗スイッチをオフにすることで、前記キャパシタを充電することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１３】
請求項３に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記キャパシタスイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１４】
請求項４に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタを充電し、その後、前記抵抗スイッチをオフからオンにすると共に前記本接続スイッチをオンからオフにし、その後、前記車両駆動部断続スイッチをオフからオンにし、その後、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１５】
請求項４に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと前記本接続スイッチと前記車両駆動部断続スイッチとをオンにし前記電池から前記車両駆動部に電力が供給されているときに、前記抵抗スイッチをオフに維持しつつ前記電池スイッチをオンからオフにすることで、前記電池から前記車両駆動部に供給される電力を遮断することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１６】
請求項４に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとがオフであるときに、前記車両駆動部断続スイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１７】
請求項５に記載の車両用電源装置であって、
前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記キャパシタスイッチをオフからオンにし、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタを充電し、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給し、
前記車両が停止しているときは、前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとをオフにしてキャパシタの充電状態を維持することを特徴とする車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両駆動部に電力を供給する車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータによって駆動される電気自動車、ハイブリッド自動車等が広く用いられている。このようなモータ駆動車両は、モータに電力を供給するための電池、電池が出力する電力を調整し、調整した電力をモータに供給するパワーコントロールユニットを備える。電池とパワーコントロールユニットとの間にはスイッチが接続される。電池電力をモータに供給するときは、スイッチをオンにする。そして、モータに供給する電池電力を遮断するときは、スイッチをオフにする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８７１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータが停止している状態において電池からモータへの電力供給を開始する場合、モータに誘導起電力が発生していないため電力負荷が大きい。そのため、スイッチがオンになったときにはスイッチに急激に電流が流れる。また、モータが車両を駆動しているときには、電池からモータには車両を駆動するのに必要な大電力が供給される。そのため、走行中にスイッチをオフとしたときには、スイッチ接触点間に大きな誘導起電力が発生する。オンオフ時にスイッチに生じるこのような現象は、スパーク発生の原因となり、スイッチの寿命を短くする恐れがある。
【０００５】
本発明は、このような課題に対してなされたものである。すなわち、モータ駆動車両において、スイッチのオンオフ時にスイッチに与えられる電気的衝撃を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、前記電池と前記車両駆動部との間に前記電池スイッチとは別に接続され、前記抵抗器に直列接続された抵抗スイッチと、前記抵抗器および前記抵抗スイッチによる直列接続部分に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、を備える車両用電源装置であって、前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタを備え、前記抵抗器および前記抵抗スイッチは、前記抵抗器が前記電池側に接続され、前記抵抗スイッチが前記車両駆動部側に接続されるよう、前記電池と前記車両駆動部との間に接続され、前記キャパシタは、前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、オフのときに前記キャパシタの一端および他端の少なくともいずれかを前記車両用電源装置から切り離すキャパシタスイッチを備え、前記キャパシタスイッチがオンのときに前記キャパシタは、前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることが好適である。
【０００８】
また、本発明は、車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、前記電池と前記車両駆動部との間に前記電池スイッチとは別に接続され、前記抵抗器に直列接続された抵抗スイッチと、前記抵抗器および前記抵抗スイッチによる直列接続部分に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、を備える車両用電源装置であって、前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタと、オフのときに前記キャパシタの一端および他端の少なくともいずれかを前記車両用電源装置から切り離すキャパシタスイッチと、を備え、前記抵抗器および前記抵抗スイッチは、前記抵抗器が前記車両駆動部側に接続され、前記抵抗スイッチが前記電池側に接続されるよう、前記電池と前記車両駆動部との間に接続され、前記キャパシタスイッチがオンのときに前記キャパシタは、前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、前記電池と前記車両駆動部との間に前記電池スイッチとは別に接続され、前記抵抗器に直列接続された抵抗スイッチと、前記抵抗器および前記抵抗スイッチによる直列接続部分に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、を備える車両用電源装置であって、前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタを備え、前記キャパシタは、前記抵抗器および前記抵抗スイッチの接続点に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続され、前記車両用電源装置は、オンのときに前記キャパシタの他端と前記車両駆動部との間を接続し、オフのときに前記キャパシタの他端と前記車両駆動部との間を切断する車両駆動部断続スイッチを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、車両を駆動する車両駆動部に電力を供給する電池と、前記電池から流出する電流を断続する電池スイッチと、前記電池と前記車両駆動部との間に接続される抵抗器と、前記抵抗器に並列接続される本接続パスをオンのときに形成し、当該本接続パスをオフのときに切断する本接続スイッチと、を備える車両用電源装置であって、前記電池によって充電され、充電電力を前記車両駆動部に供給するキャパシタと、オフのときに前記キャパシタの一端および他端の少なくともいずれかを前記車両用電源装置から切り離すキャパシタスイッチと、を備え、前記キャパシタスイッチがオンのときに前記キャパシタは、前記車両駆動部に接続される側の前記抵抗器の端子に一端が接続され、前記抵抗器または前記本接続パスが形成する電池電流経路と対をなす、前記電池と前記車両駆動部との間の電池電流経路に他端が接続されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタを充電し、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給することが好適である。
【００１２】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと前記本接続スイッチとをオンにし前記電池から前記車両駆動部に電力が供給されているときに、前記抵抗スイッチをオフに維持しつつ前記電池スイッチをオンからオフにすることで、前記電池から前記車両駆動部に供給される電力を遮断することが好適である。
【００１３】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチとがオフであるときに、前記本接続スイッチをオフからオンにした後に、前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することが好適である。
【００１４】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとをオンにし前記電池から前記車両駆動部に電力が供給されているときに、前記抵抗スイッチをオフに維持しつつ前記電池スイッチをオンからオフにすることで、前記電池から前記車両駆動部に供給される電力を遮断することが好適である。
【００１５】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記キャパシタスイッチをオフからオンにし、前記抵抗スイッチをオフにすることで、前記キャパシタを充電し、その後、前記キャパシタスイッチをオフにすることで前記キャパシタの充電状態を維持することが好適である。
【００１６】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記本接続スイッチおよび前記キャパシタスイッチをオフからオンにした後に、前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することが好適である。
【００１７】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給し、前記本接続スイッチをオフからオンにした以後に前記キャパシタスイッチをオフからオンにし、前記抵抗スイッチをオフにすることで、前記キャパシタを充電することが好適である。
【００１８】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記キャパシタスイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することが好適である。
【００１９】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタを充電し、その後、前記抵抗スイッチをオフからオンにすると共に前記本接続スイッチをオンからオフにし、その後、前記車両駆動部断続スイッチをオフからオンにし、その後、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給することが好適である。
【００２０】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと前記本接続スイッチと前記車両駆動部断続スイッチとをオンにし前記電池から前記車両駆動部に電力が供給されているときに、前記抵抗スイッチをオフに維持しつつ前記電池スイッチをオンからオフにすることで、前記電池から前記車両駆動部に供給される電力を遮断することが好適である。
【００２１】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記抵抗スイッチと、前記本接続スイッチと、前記車両駆動部断続スイッチとがオフであるときに、前記車両駆動部断続スイッチをオフからオンにした後に、前記本接続スイッチおよび前記抵抗スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタの充電電力を前記車両駆動部に供給することが好適である。
【００２２】
また、本発明に係る車両用電源装置においては、前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとを制御するスイッチ制御部を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとがオフであるときに、前記電池スイッチおよび前記キャパシタスイッチをオフからオンにし、前記本接続スイッチをオフからオンにすることで、前記キャパシタを充電し、前記電池から前記車両駆動部に電力を供給し、前記車両が停止しているときは、前記電池スイッチと、前記本接続スイッチと、前記キャパシタスイッチとをオフにしてキャパシタの充電状態を維持することが好適である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、モータ駆動車両において、スイッチのオンオフ時にスイッチに与えられる電気的衝撃を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
１．第１の実施形態
図１に本発明の第１の実施形態に係る車両駆動システム１００の構成を示す。車両駆動システム１００は、モータ２４によって車両を駆動する。モータ２４を駆動するための電力は電池１０またはキャパシタ２０から供給される。モータ２４に供給される電力は、パワーコントロールユニット２２によって調整される。
【００２５】
車両駆動システム１００は、電池１０またはキャパシタ２０からモータ２４への電力供給状態を切り換えるための電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８を備える。これらのスイッチは、スイッチ制御部２６によって制御される。
【００２６】
電池１０の正極端子には電池スイッチ１２の一端が接続される。電池スイッチ１２の他端はパワーコントロールユニット２２の正極入力端子２２−１に接続される。パワーコントロールユニット２２の負極入力端子２２−２には、本接続スイッチ１８の一端が接続され、本接続スイッチ１８の他端は電池１０の負極端子に接続される。また、電池１０の負極端子には抵抗器１４の一端が接続され、抵抗器１４の他端には抵抗スイッチ１６の一端が接続される。そして、抵抗スイッチ１６の他端は、パワーコントロールユニット２２の負極入力端子２２−２に接続される。抵抗器１４および抵抗スイッチ１６の接続点と、電池スイッチ１２および正極入力端子２２−１を接続する導線との間にはキャパシタ２０が接続される。ここでは、電池スイッチ１２を電池１０の正極端子側に接続しているが負極端子側に接続してもよい。
【００２７】
操作部２８は、運転者の操作に基づいてパワーコントロールユニット２２およびスイッチ制御部２６を制御する。パワーコントロールユニット２２は、操作部２８による制御に従い、正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間の印加電圧、および正極入力端子２２−１から流入し負極入力端子２２−２から流出する電流に基づいて供給される電力を調整し、モータ２４に出力する。スイッチ制御部２６は、操作部２８による制御に従い、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８を制御する。
【００２８】
キャパシタ２０は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８の切り換えに応じて、電池１０によって充電され、または、充電電力をパワーコントロールユニット２２に供給する。
【００２９】
（１）走行開始時の制御
電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８がオフの状態で車両が停止している状態において、車両の走行を開始する制御について説明する。操作部２８において走行開始の操作が行われると、操作部２８からは操作に応じた制御信号がスイッチ制御部２６に出力される。これによって、スイッチ制御部２６は、（ｉ）電池スイッチ１２をオンにし、（ｉｉ）抵抗スイッチ１６をオンにする。その後、スイッチ制御部２６は、（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオンにする。ここで、（ｉ）および（ｉｉ）の制御はいずれを先に行ってもよい。
【００３０】
本接続スイッチ１８をオフに維持した状態で、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６をオンにすることで、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、パワーコントロールユニット２２、抵抗スイッチ１６、および抵抗器１４を流れて電池１０の負極端子に流入するコントロールユニット電流が流れる。さらに、電池１０から流出し、電池スイッチ１２、キャパシタ２０および抵抗器１４を流れて電池１０の負極端子に流入する充電電流が流れる。
【００３１】
このとき、コントロールユニット電流および充電電流の各ループには、抵抗器１４が含まれるため、これらの電流の大きさは抵抗器１４によって制限される。これによって、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６をオンにしたときに、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６でスパークが生じることを防ぐことができる。さらに、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００３２】
また、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６をオンにした後、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６をオン状態に維持しつつ、本接続スイッチ１８をオンにすることで、正極入力端子２２−１および負極入力端子２２−２には直接電池１０の出力電圧が印加される。そして、キャパシタ２０には直接電池１０が接続され、キャパシタ２０は端子間電圧が電池１０の出力電圧となるまで充電される。これによって、抵抗器１４を介さずに電池１０からパワーコントロールユニット２２に電力を供給し、キャパシタ２０を直接電池１０に接続した状態とすることができる。
【００３３】
（２）キャパシタ充電電力による走行
車両を走行させるために十分な大きさの静電容量を有するキャパシタ２０を用いた場合、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。このとき、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２をオフにし、キャパシタ２０に充電されている電荷によってモータ２４を駆動する。
【００３４】
操作部２８において走行開始の操作が行われると、操作部２８からは操作に応じた制御信号がスイッチ制御部２６に出力される。これによって、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８がオンである状態から、（ｉ）抵抗スイッチ１６をオフ、（ｉｉ）電池スイッチ１２をオフ、（ｉｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行う。
【００３５】
スイッチ制御部２６は、走行開始時の制御によって、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８をオンにした後に、抵抗スイッチ１６をオフにする。その後、スイッチ制御部２６は電池スイッチ１２をオフにする。電池スイッチ１２がオフになることで電池１０からコントロールユニットに流れる電流が遮断されると、パワーコントロールユニット２２の正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間には誘導起電力が発生する。このとき、本接続スイッチ１８はオンとなっているため、抵抗器１４およびキャパシタ２０は、正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間に直列に接続される。これによって、正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間に発生した誘導起電力に基づく電流は、本接続スイッチ１８、抵抗器１４、およびキャパシタ２０に流れる。すなわち、抵抗器１４およびキャパシタ２０は、電池スイッチ１２に対するスナバ回路として作用し、電池スイッチ１２がオフになるときにおけるスパークの発生を防ぐことができる。
【００３６】
抵抗スイッチ１６をオフにし電池スイッチ１２をオフにすると共に、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【００３７】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は、直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【００３８】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００３９】
（３）走行前にキャパシタ２０に充電された電荷による走行
上記では、電池１０の電力によって車両が走行し、電池１０によってキャパシタ２０が充電された後にキャパシタ充電電力によって車両を走行させる制御について説明した。このような制御の他、走行を開始する前に電池１０によってキャパシタ２０を充電し、その充電電力のみによって車両の走行を開始する制御を行うことができる。操作部２８において走行開始の操作が行われると、操作部２８からは操作に応じた制御信号がスイッチ制御部２６に出力される。これによって、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８がオフである状態から、（ｉ）電池スイッチ１２をオン、（ｉｉ）電池スイッチ１２をオフ、（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオン（ｉｖ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行う。
【００４０】
最初に、スイッチ制御部２６は電池スイッチ１２をオンにする。これによって、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、キャパシタ２０、および抵抗器１４を流れて電池１０の負極端子に流入する充電電流が流れ、キャパシタ２０が充電される。充電電流のループには抵抗器１４が含まれるため、電池スイッチ１２にスパークが発生することを防ぐことができる。また、キャパシタ２０に過大な充電電流が流れることを防ぐことができる。
【００４１】
キャパシタ２０の充電電圧が所定値となった後、スイッチ制御部２６は、抵抗スイッチ１６をオフに維持しつつ電池スイッチ１２をオフにし、本接続スイッチ１８をオンにする。
【００４２】
これによって、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【００４３】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は、直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【００４４】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００４５】
（４）前回の走行時にキャパシタ２０に充電された電荷による走行
車両を停止するための操作が操作部２８において行われると、操作部２８からは操作に応じた制御信号がスイッチ制御部２６に出力される。スイッチ制御部２６は、制御信号に従い、電池スイッチ１２および本接続スイッチ１８をオフにし、抵抗スイッチ１６をオンにする制御を行う。これによって、キャパシタ２０に充電された電荷は、パワーコントロールユニット２２に含まれる損失回路、モータ２４に含まれる抵抗成分等に放電されキャパシタ２０の端子間電圧が低下する。キャパシタ２０の放電が終了した後、スイッチ制御部２６は抵抗スイッチ１６をオフにする。
【００４６】
このような制御によれば、車両が停止した後、キャパシタ２０に充電されている電荷が放電される。そのため、点検時または修理時における残留電荷による二次的故障を回避することができる。また、衝突事故時の救助作業を円滑に行うことができる。
【００４７】
しかし、一時的に車両を停止させる場合には、キャパシタ２０に充電されている電荷を次回の車両の走行に用いることが電気エネルギーの無駄を回避するという観点から好ましい。そこで、車両を一時的に停止するための操作が操作部２８において行われ、操作に応じた制御信号が操作部２８からスイッチ制御部２６に出力されると、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、本接続スイッチ１８、および抵抗スイッチ１６をオフにする。これによって、キャパシタ２０は電荷の充電状態を維持する。
【００４８】
次に、このようにしてキャパシタ２０に充電されている電荷によって車両の走行を開始する制御について説明する。スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８がオフである状態から、（ｉ）本接続スイッチ１８をオン（ｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行う。
【００４９】
本接続スイッチ１８をオンにすることによって、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【００５０】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は、直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【００５１】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６および本接続スイッチ１８にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００５２】
（５）フェールセーフ機能
スイッチ制御部２６は、車両の衝突、車両の故障等を検出する手段を備える。そして、車両の衝突等を検出したときに、電池スイッチ１２を強制的にオフにするフェールセーフ制御を実行する。フェールセーフ制御において、電池スイッチ１２でスパークが発生することを防ぐため、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８を総てオンにし、電池電力による走行を開始した後、抵抗スイッチ１６のみをオフにしておくことが好ましい。
【００５３】
フェールセーフ制御によって電池スイッチ１２がオフになると、電池１０からコントロールユニットに流れる電流が遮断される。これによって、パワーコントロールユニット２２の正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間には誘導起電力が発生する。このとき、本接続スイッチ１８はオンとなっているため、本接続スイッチ１８、抵抗器１４、およびキャパシタ２０は、正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間に直列に接続される。これによって、正極入力端子２２−１と負極入力端子２２−２との間に発生した誘導起電力に基づく電流が、本接続スイッチ１８、抵抗器１４、およびキャパシタ２０に流れる。すなわち、抵抗器１４およびキャパシタ２０は、電池スイッチ１２に対するスナバ回路として作用し、電池スイッチ１２がオフになるときにおけるスパークの発生を防ぐことができる。また、キャパシタ２０に充電されていた電荷を、パワーコントロールユニット２２に含まれる損失回路、モータ２４等に含まれる抵抗成分、抵抗器１４等に放電させることができる。
【００５４】
２．第１の実施形態の応用例
図２に第１の実施形態を応用した車両駆動システム１０２の構成を示す。図１に示される車両駆動システム１００の構成部と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。車両駆動システム１０２は、電池スイッチ１２および正極入力端子２２−１を接続する導線とキャパシタ２０との間に、キャパシタスイッチ３０を挿入した点が車両駆動システム１００と異なる。キャパシタスイッチ３０は、抵抗器１４および抵抗スイッチ１６の接続点とキャパシタ２０との間に設けてもよい。キャパシタスイッチ３０は、スイッチ制御部２６によって制御される。スイッチ制御部２６は、操作部２８の制御に従って、キャパシタスイッチ３０を制御する。キャパシタスイッチ３０をオンに維持すれば、車両駆動システム１００に対する制御と同一の制御を行うことができる。
【００５５】
車両駆動システム１０２では、キャパシタスイッチ３０をオフにすることでキャパシタ２０に充電された電荷の放電を回避することができる。これによって、車両を走行させる前にキャパシタ２０の充電のみを先に行い、キャパシタ２０に電荷が充電された状態で車両を待機させ、車両の走行開始時における電池電流を低減することができる。
【００５６】
キャパシタ２０の充電のみを行う場合、スイッチ制御部２６は、抵抗スイッチ１６および本接続スイッチ１８をオフに維持しつつ、電池スイッチ１２およびキャパシタスイッチ３０をオンにする。これによって、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、キャパシタスイッチ３０、キャパシタ２０、および抵抗器１４を流れて電池１０の負極端子に流入する充電電流が流れ、キャパシタ２０が充電される。キャパシタ２０の充電電圧が所定値となったときには、キャパシタスイッチ３０をオフにする。充電電流のループには抵抗器１４が含まれるため、電池スイッチ１２およびキャパシタスイッチ３０にスパークが発生することを防ぐことができる。また、キャパシタ２０に過大な充電電流が流れることを回避することができる。走行開始時には、電池スイッチ１２およびキャパシタスイッチ３０を最初にオンにし、車両駆動システム１００と同様の制御を行えばよい。
【００５７】
３．第１の実施形態の変形例
図３に第１の実施形態の変形例に係る車両駆動システム１０４の構成を示す。車両駆動システム１０４は、車両駆動システム１０２の抵抗スイッチ１６の部分を短絡したものに相当する。図２の車両駆動システム１０２の構成部と同一の構成部については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
電池スイッチ１２、本接続スイッチ１８、およびキャパシタスイッチ３０がオフの状態で車両が停止している状態において、車両の走行を開始する制御について説明する。この場合、スイッチ制御部２６は、（ｉ）電池スイッチ１２をオン、（ｉｉ）キャパシタスイッチ３０をオン、（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオン、の順でスイッチ制御を行う。ここで、（ｉ）および（ｉｉ）の制御はいずれを先に行ってもよい。
【００５９】
本接続スイッチ１８をオフに維持した状態で、電池スイッチ１２をオンにすることで、電池スイッチ１２にスパークが発生することを防ぐことができる点については、車両駆動システム１００および１０２と同様である。また、本接続スイッチ１８をオフに維持した状態で、電池スイッチ１２およびキャパシタスイッチ３０をオンにすることで、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、キャパシタスイッチ３０、および抵抗器１４を流れて電池１０の負極端子に流入する充電電流が流れ、キャパシタ２０が充電される。
【００６０】
充電電流のループには抵抗器１４が含まれるため、充電電流の大きさは抵抗器１４によって制限される。これによって、電池スイッチ１２およびキャパシタスイッチ３０をオンにしたときにスパークが発生することを防ぐことができる。さらに、キャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００６１】
車両駆動システム１０４は、車両駆動システム１０２と同様、キャパシタスイッチ３０をオフにすることでキャパシタ２０に充電された電荷の放電を回避することができる。したがって、車両の停止時にキャパシタスイッチ３０をオフにし、キャパシタ２０に電荷が充電された状態で車両を待機させることができる。これによって、車両の走行開始時における電池電流を低減することができる。
【００６２】
４．第２の実施形態
図４に本発明の第２の実施形態に係る車両駆動システム１０６の構成を示す。車両駆動システム１００〜１０４の構成部と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。車両駆動システム１０６は、車両駆動システム１０２における抵抗器１４および抵抗スイッチ１６の接続位置を入れ換えたものに相当する。
【００６３】
抵抗スイッチ１６の一端は電池１０の負極端子に接続される。抵抗スイッチ１６の他端は抵抗器１４の一端に接続される。抵抗器１４の他端は負極入力端子２２−２に接続される。抵抗器１４および抵抗スイッチ１６の接続点にはキャパシタ２０の一端が接続される。キャパシタ２０の他端にはキャパシタスイッチ３０の一端が接続され、キャパシタスイッチ３０の他端は、電池スイッチ１２および正極入力端子２２−１を接続する導線に接続される。なお、キャパシタスイッチ３０は、抵抗器１４および抵抗スイッチ１６の接続点とキャパシタ２０との間に設けてもよい。
【００６４】
（１）走行開始時の制御
電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、およびキャパシタスイッチ３０がオフの状態で車両が停止している状態において、車両の走行を開始する制御について説明する。操作部２８において走行開始の操作が行われると、操作部２８は操作に応じた制御信号をスイッチ制御部２６に出力する。これによって、スイッチ制御部２６は、（ｉ）電池スイッチ１２をオン、（ｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオン、（ｉｖ）抵抗スイッチ１６をオフ、（ｖ）キャパシタスイッチ３０をオン、（ｖｉ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行う。ここで、（ｉ）および（ｉｉ）の制御はいずれを先に行ってもよい。
【００６５】
本接続スイッチ１８をオフに維持した状態で、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６をオンにすることで、電池スイッチ１２および抵抗スイッチ１６にスパークが発生することを防ぐことができる点については、車両駆動システム１００と同様である。本実施形態では、本接続スイッチ１８をオンにした後、抵抗スイッチ１６をオフにし、キャパシタスイッチ３０をオンにする。これによって、パワーコントロールユニット２２への電力供給が開始された後に、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、キャパシタスイッチ３０、抵抗器１４、および本接続スイッチ１８を流れて電池１０の負極端子に流入する充電電流が流れ、キャパシタ２０が充電される。
【００６６】
充電電流のループには抵抗器１４が含まれるため、充電電流の大きさは抵抗器１４によって制限される。これによって、キャパシタスイッチ３０をオンにしたときにスパークが発生することを防ぐことができる。さらに、キャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００６７】
また、キャパシタスイッチ３０をオンにした後に抵抗スイッチ１６をオンにすることによって、キャパシタ２０には直接電池１０が接続され、キャパシタ２０は端子間電圧が電池１０の出力電圧となるまで充電される。
【００６８】
なお、（ｉ）電池スイッチ１２をオン、（ｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオン、（ｉｖ）抵抗スイッチ１６をオフ、（ｖ）キャパシタスイッチ３０をオン（ｖｉ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行い、車両の走行を開始する制御は、先に説明した車両駆動システム１０２に対しても行うことができる。
【００６９】
（２）キャパシタ充電電力による走行
車両を走行させるために十分な大きさの静電容量を有するキャパシタ２０を用いた場合、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。このとき、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２をオフにし、キャパシタ２０に充電されている電荷によってモータ２４を駆動する。
【００７０】
操作部２８において走行開始の操作が行われると、操作部２８は操作に応じた制御信号をスイッチ制御部２６に出力する。これによって、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、およびキャパシタスイッチ３０がオンである状態から、（ｉ）抵抗スイッチ１６をオフ、（ｉｉ）電池スイッチ１２をオフ、（ｉｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行う。
【００７１】
この順序でスイッチを制御することにより、抵抗器１４およびキャパシタ２０を電池スイッチ１２に対するスナバ回路として作用させることができ、電池スイッチ１２をオフにするときにおけるスパークの発生を防ぐことができる。
【００７２】
電池電力による走行を開始した後に、抵抗スイッチ１６をオフにし電池スイッチ１２をオフにすると共に、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【００７３】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は、直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【００７４】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００７５】
（３）前回の走行時にキャパシタ２０に充電された電荷による走行
車両を停止するための操作が操作部２８において行われると、操作部２８は操作に応じた制御信号をスイッチ制御部２６に出力する。スイッチ制御部２６は、制御信号に従い、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８をオフにし、キャパシタスイッチ３０をオンにする。これによって、キャパシタ２０に充電された電荷は、パワーコントロールユニット２２に含まれる損失回路、モータ２４に含まれる抵抗成分等に放電されキャパシタ２０の端子間電圧が低下する。キャパシタ２０の放電が終了した後、スイッチ制御部２６はキャパシタスイッチ３０をオフにする。
【００７６】
このような制御によれば、車両が停止した後、キャパシタ２０に充電されている電荷が放電される。そのため、点検時または修理時における残留電荷による二次的故障を回避することができる。また、衝突事故時の救助作業を円滑に行うことができる。
【００７７】
しかし、一時的に車両を停止させる場合には、キャパシタ２０に充電されている電荷を次回の車両の走行に用いることが電気エネルギーの無駄を回避するという観点から好ましい。 そこで、車両を一時的に停止するための操作が操作部２８において行われ、操作に応じた制御信号が操作部２８からスイッチ制御部２６に出力されると、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、およびキャパシタスイッチ３０をオフにする。これによって、キャパシタ２０は電荷の充電状態を維持する。
【００７８】
次に、このようにしてキャパシタ２０に充電されている電荷によって車両の走行を開始する制御について説明する。スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、およびキャパシタスイッチ３０がオフである状態から、（ｉ）キャパシタスイッチ３０をオン（ｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオン、の順でスイッチ制御を行う。ここで、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の制御はいずれを先に行ってもよい。
【００７９】
キャパシタスイッチ３０をオンにすることによって、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【００８０】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６および本接続スイッチ１８をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は、直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【００８１】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６および本接続スイッチ１８にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００８２】
（４）フェールセーフ機能
スイッチ制御部２６は、車両の衝突、車両の故障等を検出する手段を備える。そして、車両の衝突等を検出したときに、電池スイッチ１２を強制的にオフにするフェールセーフ制御を実行する。フェールセーフ制御において、電池スイッチ１２でスパークが発生することを防ぐため、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、およびキャパシタスイッチ３０を総てオンにし、電池電力による走行を開始した後、抵抗スイッチ１６のみをオフにしておくことが好ましい。これによって、電池スイッチ１２でのスパーク発生を防ぐ原理は、車両駆動システム１００の場合と同様である。
【００８３】
５．第３の実施形態
図５に第３の実施形態に係る車両駆動システム１０８の構成を示す。車両駆動システム１００〜１０６と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。車両駆動システム１０８は、車両駆動システム１００において、電池スイッチ１２およびキャパシタ２０と正極入力端子２２−１とを接続する導線に車両駆動部断続スイッチ３２を設けたものに相当する。車両駆動部断続スイッチ３２は、スイッチ制御部２６によって制御される。スイッチ制御部２６は、操作部２８の制御に従って、車両駆動部断続スイッチ３２を制御する。
【００８４】
（１）走行開始時の制御
電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、および車両駆動部断続スイッチ３２がオフの状態で車両が停止している状態において、車両の走行を開始する制御について説明する。車両駆動システム１０８は、パワーコントロールユニット２２に電力を供給する前にキャパシタ２０を充電する。操作部２８において走行開始の操作が行われると、操作部２８は操作に応じた制御信号をスイッチ制御部２６に出力する。これによって、スイッチ制御部２６は、（ｉ）電池スイッチ１２をオン、（ｉｉ）本接続スイッチ１８をオン、（ｉｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、（ｉｖ）本接続スイッチ１８をオフ、（ｖ）車両駆動部断続スイッチ３２をオン（ｖｉ）本接続スイッチ１８をオン、の順でスイッチ制御を行う。ここで、（ｉ）および（ｉｉ）の制御はいずれを先に行ってもよい。
【００８５】
電池スイッチ１２および本接続スイッチ１８がオンになることにより、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、キャパシタ２０、抵抗器１４、および本接続スイッチ１８を流れて電池１０の負極端子に流入する充電電流が流れ、キャパシタ２０が充電される。
【００８６】
充電電流のループには抵抗器１４が含まれるため、充電電流の大きさは抵抗器１４によって制限される。これによって、電池スイッチ１２および本接続スイッチ１８をオンにしたときにスパークが発生することを防ぐことができる。さらに、キャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００８７】
また、電池スイッチ１２および本接続スイッチ１８をオンにした後に、抵抗スイッチ１６をオンにすることによって、キャパシタ２０には直接電池１０が接続され、キャパシタ２０は端子間電圧が電池１０の出力電圧となるまで充電される。
【００８８】
抵抗スイッチ１６をオンにし本接続スイッチ１８をオフにした後、車両駆動部断続スイッチ３２をオンにすることで、電池１０の正極端子から流出し、電池スイッチ１２、車両駆動部断続スイッチ３２、パワーコントロールユニット２２、抵抗器１４、および抵抗スイッチ１６を流れて電池１０の負極端子に流入するコントロールユニット電流が流れる。
【００８９】
コントロールユニット電流のループには抵抗器１４が含まれる。そのため、コントロールユニット電流の大きさは抵抗器１４によって制限される。これによって、車両駆動部断続スイッチ３２をオンにしたときにスパークが発生することを防ぐことができる。さらに、パワーコントロールユニット２２に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００９０】
なお、（ｉｖ）本接続スイッチ１８をオフにした後、（ｖ）車両駆動部断続スイッチ３２をオンにする前に、電池スイッチ１２をオフにする制御を追加して行うことで、キャパシタ２０の充電電力のみによって車両の走行を開始することができる。
【００９１】
最後に、車両駆動部断続スイッチ３２をオンにした後に、抵抗スイッチ１６をオンに維持しつつ本接続スイッチ１８をオンとすることで、正極入力端子２２−１および負極入力端子２２−２には直接電池１０の出力電圧が印加される。これによって、キャパシタ２０に直接電池１０を接続し、さらに、抵抗器１４を介さずに電池１０からパワーコントロールユニット２２に電力を供給することができる。
【００９２】
（２）キャパシタ充電電力による走行
車両を走行させるために十分な大きさの静電容量を有するキャパシタ２０を用いた場合、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。このとき、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２をオフにし、キャパシタ２０に充電されている電荷によってモータ２４を駆動する。
【００９３】
スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、および車両駆動部断続スイッチ３２がオンである状態から、（ｉ）抵抗スイッチ１６をオフ、（ｉｉ）電池スイッチ１２をオフ、（ｉｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、の順でスイッチ制御を行う。
【００９４】
この順序でスイッチを制御することにより、抵抗器１４およびキャパシタ２０を電池スイッチ１２に対するスナバ回路として作用させることができ、電池スイッチ１２でのスパークの発生を防ぐことができる。
【００９５】
電池電力による走行を開始した後に、抵抗スイッチ１６をオフにし電池スイッチ１２をオフにすると共に、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【００９６】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【００９７】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００９８】
（３）前回の走行時にキャパシタ２０に充電された電荷による走行
車両を停止するための操作が操作部２８において行われると、操作部２８は操作に応じた制御信号をスイッチ制御部２６に出力する。スイッチ制御部２６は、制御信号に従い、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、および本接続スイッチ１８をオフにし、車両駆動部断続スイッチ３２をオンにする。これによって、キャパシタ２０に充電された電荷は、パワーコントロールユニット２２に含まれる損失回路、モータ２４に含まれる抵抗成分等に放電されキャパシタ２０の端子間電圧が低下する。キャパシタ２０の放電が終了した後、スイッチ制御部２６は車両駆動部断続スイッチ３２をオフにする。このような制御によれば、車両が停止した後、キャパシタ２０に充電されている電荷が放電される。そのため、点検時または修理時における残留電荷による二次的故障を回避することができる。また、衝突事故時の救助作業を円滑に行うことができる。
【００９９】
しかし、一時的に車両を停止させる場合には、キャパシタ２０に充電されている電荷を次回の車両の走行に用いることが電気エネルギーの無駄を回避するという観点から好ましい。 そこで、車両を一時的に停止するための操作が操作部２８において行われ、操作に応じた制御信号が操作部２８からスイッチ制御部２６に出力されると、スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、および車両駆動部断続スイッチ３２をオフにする。これによって、キャパシタ２０は電荷の充電状態を維持する。
【０１００】
次に、このようにしてキャパシタ２０に充電されている電荷によって車両の走行を開始する制御について説明する。スイッチ制御部２６は、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、および車両駆動部スイッチがオフである状態から、（ｉ）車両駆動部断続スイッチ３２をオン、（ｉｉ）抵抗スイッチ１６をオン、（ｉｉｉ）本接続スイッチ１８をオン、の順でスイッチ制御を行う。ここで、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の制御はいずれを先に行ってもよい。
【０１０１】
車両駆動部断続スイッチ３２をオンにすることによって、キャパシタ２０に充電されていた電荷は、抵抗器１４を介在させてパワーコントロールユニット２２に放電される。これによって、キャパシタ充電電力によって車両を走行させることができる。
【０１０２】
スイッチ制御部２６は、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給を開始した後、抵抗スイッチ１６および本接続スイッチ１８をオンにする。これによって、キャパシタ２０の両端は、直接パワーコントロールユニット２２に接続され、抵抗器１４で電力が消費されることなく充電電力がパワーコントロールユニット２２に供給される。
【０１０３】
このような制御によれば、キャパシタ２０からパワーコントロールユニット２２への抵抗器１４を介した電力供給が行われた後に、抵抗器１４を介さない電力供給が行われる。これによって、抵抗スイッチ１６および本接続スイッチ１８にスパークが発生することを防ぐことができる。また、パワーコントロールユニット２２およびキャパシタ２０に過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【０１０４】
（４）フェールセーフ機能
スイッチ制御部２６は、車両の衝突、車両の故障等を検出する手段を備える。そして、車両の衝突等を検出したときに、電池スイッチ１２を強制的にオフにするフェールセーフ制御を実行する。フェールセーフ制御において、電池スイッチ１２でスパークが発生することを防ぐため、電池スイッチ１２、抵抗スイッチ１６、本接続スイッチ１８、および車両駆動部断続スイッチ３２を総てオンにし、電池電力による走行を開始した後、抵抗スイッチ１６のみをオフにしておくことが好ましい。これによって、電池スイッチ１２でのスパーク発生を防ぐ原理は、車両駆動システム１００の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施形態に係る車両駆動システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の応用例に係る車両駆動システムの構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の変形例に係る車両駆動システムの構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る車両駆動システムの構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態に係る車両駆動システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  電池、１２  電池スイッチ、１４  抵抗器、１６  抵抗スイッチ、１８  本接続スイッチ、２０  キャパシタ、２２  パワーコントロールユニット、２２−１  正極入力端子、２２−２  負極入力端子、２４  モータ、２６  スイッチ制御部、２８  操作部、３０  キャパシタスイッチ、３２  車両駆動部断続スイッチ、１００，１０２，１０４，１０６，１０８  車両駆動システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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