JP2001177905A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents
電気自動車の制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の重量の増加を抑え、インバータ回路の
過熱を防ぐことができる電気自動車の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 車両が急勾配の坂道に到達し、ストール
状態に陥った場合、制御ユニット３０は、同一のＩＧＢ
Ｔ素子へ通電されている時間をカウントする。次いで、
制御ユニット３０は、カウント数が、ＩＧＢＴ４０が発
熱するまでの時間に応じたカウンタ値に達すると、モー
タ５０へ供給するモータ駆動電流を低減させる制御信号
を、ＩＰＭ２０へ出力する。そして、回転センサ６０
は、モータ駆動電流の低下に伴い、モータ５０が駆動力
が低下し、回転が逆転する回転位置を検出する。この検
出結果に基づき、制御ユニット３０は、ＩＧＢＴ４０の
通電相を順次切り替え、通電相が規定の通電相と一致し
た場合、モータ５０へ供給するモータ駆動電流を増加さ
せる。
過熱を防ぐことができる電気自動車の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 車両が急勾配の坂道に到達し、ストール
状態に陥った場合、制御ユニット３０は、同一のＩＧＢ
Ｔ素子へ通電されている時間をカウントする。次いで、
制御ユニット３０は、カウント数が、ＩＧＢＴ４０が発
熱するまでの時間に応じたカウンタ値に達すると、モー
タ５０へ供給するモータ駆動電流を低減させる制御信号
を、ＩＰＭ２０へ出力する。そして、回転センサ６０
は、モータ駆動電流の低下に伴い、モータ５０が駆動力
が低下し、回転が逆転する回転位置を検出する。この検
出結果に基づき、制御ユニット３０は、ＩＧＢＴ４０の
通電相を順次切り替え、通電相が規定の通電相と一致し
た場合、モータ５０へ供給するモータ駆動電流を増加さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
または、電気駆動車両に搭載される電気自動車の制御装
置に関するものである。
または、電気駆動車両に搭載される電気自動車の制御装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】モータの出力によって走行する電気自動
車の制御装置は，運転手が操作するアクセルの操作量に
応じて、モータを回転させるモータ駆動電流を制御して
いた。すなわち、アクセルの操作量に基づいて，モータ
駆動電流を出力するインバータの制御を行う指令電流
（制御信号）をインバータへ出力し，これにより車両を
走行させていた。
車の制御装置は，運転手が操作するアクセルの操作量に
応じて、モータを回転させるモータ駆動電流を制御して
いた。すなわち、アクセルの操作量に基づいて，モータ
駆動電流を出力するインバータの制御を行う指令電流
（制御信号）をインバータへ出力し，これにより車両を
走行させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常の走行中（モータ
が回転している、すなわち車両が走行している）場合
は、制御装置から出力される指令電流をうけて、インバ
ータ回路内の電力素子の通電相が順次入れ替わる。しか
し、登坂時において、モータの最大トルクと登坂トルク
がつりあった場合（ストール状態）、モータの回転が停
止する。これにより、特定の電力素子に連続して通電さ
れるため，該電力素子の温度が異常上昇する。従って，
従来では、連続して通電されても焼損（破損、破壊）し
ないように大容量の電力素子を搭載したり、電力素子を
冷却する冷却装置の能力を大きくしていた。このため，
装置が大型化してしまい、重量が増加し、さらに、コス
ト増加を招いていた。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたもので、その目的は、車両の重量の増加を抑
え、インバータ回路の過熱を防ぐことができる電気自動
車の制御装置を提供することにある。
が回転している、すなわち車両が走行している）場合
は、制御装置から出力される指令電流をうけて、インバ
ータ回路内の電力素子の通電相が順次入れ替わる。しか
し、登坂時において、モータの最大トルクと登坂トルク
がつりあった場合（ストール状態）、モータの回転が停
止する。これにより、特定の電力素子に連続して通電さ
れるため，該電力素子の温度が異常上昇する。従って，
従来では、連続して通電されても焼損（破損、破壊）し
ないように大容量の電力素子を搭載したり、電力素子を
冷却する冷却装置の能力を大きくしていた。このため，
装置が大型化してしまい、重量が増加し、さらに、コス
ト増加を招いていた。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたもので、その目的は、車両の重量の増加を抑
え、インバータ回路の過熱を防ぐことができる電気自動
車の制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、インバータ
回路（例えば、実施の形態におけるＩＧＢＴ４０）から
供給される電力（例えば、実施の形態におけるモータ駆
動電流）によって駆動する電動機（例えば、実施の形態
におけるモータ５０）を有し、該電動機の出力によって
走行する車両において、前記インバータ回路の電力素子
（例えば、実施例における）の温度が所定の温度を超え
た場合に、前記電力素子へ供給する電力を低減する電力
低減手段（例えば、実施の形態における制御ユニット３
０）と、前記電力低減手段が前記電力素子へ供給する電
力を低減した後、前記電動機が受ける負荷（例えば、実
施の形態における車両の自重）によって逆転する回転位
置を検出する回転検出回路（例えば、実施の形態におけ
る回転センサ６０）と、前記回転検出回路の検出結果に
応じて前記インバータ回路の通電されている電力素子を
他の電力素子に切り替えて通電する切り替え手段（例え
ば、実施の形態における制御ユニット３０）と、前記切
り替え手段が切り替えた後に、前記電力素子へ供給する
電力を増加もしくは供給開始する電力増加手段（例え
ば、実施の形態における制御ユニット３０）とを有する
ことを特徴とする。
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、インバータ
回路（例えば、実施の形態におけるＩＧＢＴ４０）から
供給される電力（例えば、実施の形態におけるモータ駆
動電流）によって駆動する電動機（例えば、実施の形態
におけるモータ５０）を有し、該電動機の出力によって
走行する車両において、前記インバータ回路の電力素子
（例えば、実施例における）の温度が所定の温度を超え
た場合に、前記電力素子へ供給する電力を低減する電力
低減手段（例えば、実施の形態における制御ユニット３
０）と、前記電力低減手段が前記電力素子へ供給する電
力を低減した後、前記電動機が受ける負荷（例えば、実
施の形態における車両の自重）によって逆転する回転位
置を検出する回転検出回路（例えば、実施の形態におけ
る回転センサ６０）と、前記回転検出回路の検出結果に
応じて前記インバータ回路の通電されている電力素子を
他の電力素子に切り替えて通電する切り替え手段（例え
ば、実施の形態における制御ユニット３０）と、前記切
り替え手段が切り替えた後に、前記電力素子へ供給する
電力を増加もしくは供給開始する電力増加手段（例え
ば、実施の形態における制御ユニット３０）とを有する
ことを特徴とする。
【０００５】上記構成によれば、車両が急な勾配の坂道
を走行し、電動機にかかる負荷と電動機の出力が略同一
となり、車両が走行できなくなり、電動機の回転が停止
した状態において、インバータ回路の電力素子の温度が
所定の温度を超えた場合に、電動機へ供給する電力を低
減もしくは停止する。そして、電動機の出力が低下する
ことによって、車両は後方に移動する。この車両の移動
に応じて電動機の逆転する回転位置を検出し、この検出
結果に応じてインバータ回路に通電されている電力素子
を他の電力素子に切り替えて通電する。そして、切り替
え手段が切り替えた後に、電動機へ供給する電力を増加
もしくは供給し、電動機の駆動力を維持することによっ
て車両を坂道の停止位置に保持させる。これにより、イ
ンバータ回路の同一の負荷端子へ通電されることによっ
て発生する熱を抑えることができる。
を走行し、電動機にかかる負荷と電動機の出力が略同一
となり、車両が走行できなくなり、電動機の回転が停止
した状態において、インバータ回路の電力素子の温度が
所定の温度を超えた場合に、電動機へ供給する電力を低
減もしくは停止する。そして、電動機の出力が低下する
ことによって、車両は後方に移動する。この車両の移動
に応じて電動機の逆転する回転位置を検出し、この検出
結果に応じてインバータ回路に通電されている電力素子
を他の電力素子に切り替えて通電する。そして、切り替
え手段が切り替えた後に、電動機へ供給する電力を増加
もしくは供給し、電動機の駆動力を維持することによっ
て車両を坂道の停止位置に保持させる。これにより、イ
ンバータ回路の同一の負荷端子へ通電されることによっ
て発生する熱を抑えることができる。
【０００６】請求項２記載の発明は，請求項１記載の電
気自動車の制御装置において、前記電力低減手段が、前
記電力素子の温度を検出する温度センサ（例えば、実施
例における温度センサ２２）の検出結果が、所定の温度
を超えた場合または、前記インバータ回路の同一の電力
素子へ通電されている時間が所定時間（例えば、実施例
における制御ユニット３０のカウント値）に達した場合
のいずれかによって、前記電力素子へ供給する電力を低
減することを特徴とする。
気自動車の制御装置において、前記電力低減手段が、前
記電力素子の温度を検出する温度センサ（例えば、実施
例における温度センサ２２）の検出結果が、所定の温度
を超えた場合または、前記インバータ回路の同一の電力
素子へ通電されている時間が所定時間（例えば、実施例
における制御ユニット３０のカウント値）に達した場合
のいずれかによって、前記電力素子へ供給する電力を低
減することを特徴とする。
【０００７】上記構成によれば、温度センサの検出結果
または、同一の通電相へ連続して通電される時間に基づ
き、電力素子の発熱を推定するようにしたので、電力素
子が熱を発生する量に応じた制御を行うことができ、電
力素子の加熱を防ぐことができる。
または、同一の通電相へ連続して通電される時間に基づ
き、電力素子の発熱を推定するようにしたので、電力素
子が熱を発生する量に応じた制御を行うことができ、電
力素子の加熱を防ぐことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。図1は、この発明の第一
の実施形態による電気自動車の制御装置の構成を示す概
略ブロック図である。この図において、５は、アクセル
ペダルの操作量を検出し、検出結果を常に制御ユニット
３０へ出力するアクセルセンサである。１０は、バッテ
リ等で構成され、モータ５０を駆動させるための電源を
供給する電源ユニットである。
実施の形態について説明する。図1は、この発明の第一
の実施形態による電気自動車の制御装置の構成を示す概
略ブロック図である。この図において、５は、アクセル
ペダルの操作量を検出し、検出結果を常に制御ユニット
３０へ出力するアクセルセンサである。１０は、バッテ
リ等で構成され、モータ５０を駆動させるための電源を
供給する電源ユニットである。
【０００９】ＩＰＭ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｐｏｗ
ｅｒ ｍｏｄｕｌｅ）２０は、ゲート信号制御手段２１
と、ＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐ
ｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４０により構成さ
れ、制御ユニット３０から出力される制御信号に基づ
き、ＩＧＢＴ４０の制御を行う。ゲート信号制御手段２
１は、制御ユニット３０からＩＰＭ２０へ出力される制
御信号に基づき、ＩＧＢＴ４０の各ゲート端子へゲート
信号を出力する。
ｅｒ ｍｏｄｕｌｅ）２０は、ゲート信号制御手段２１
と、ＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐ
ｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４０により構成さ
れ、制御ユニット３０から出力される制御信号に基づ
き、ＩＧＢＴ４０の制御を行う。ゲート信号制御手段２
１は、制御ユニット３０からＩＰＭ２０へ出力される制
御信号に基づき、ＩＧＢＴ４０の各ゲート端子へゲート
信号を出力する。
【００１０】制御ユニット３０は、アクセルセンサ５か
ら出力される検出結果に基づき、電源ユニット１０から
モータ５０へ供給するモータ駆動電流を決定する。ま
た、制御ユニット３０は、後述する回転センサ６０から
出力される検出結果に基づき，ＩＧＢＴ４０の負荷端子
へ通電する通電相の切り替えを行う制御信号をＩＰＭ２
０へ出力する。
ら出力される検出結果に基づき、電源ユニット１０から
モータ５０へ供給するモータ駆動電流を決定する。ま
た、制御ユニット３０は、後述する回転センサ６０から
出力される検出結果に基づき，ＩＧＢＴ４０の負荷端子
へ通電する通電相の切り替えを行う制御信号をＩＰＭ２
０へ出力する。
【００１１】さらに、制御ユニット３０は、同一の通電
相において、ゲート端子へゲート信号が供給されている
時間をカウントする。そして、電流検出回路７０から出
力される電流値に応じた、ＩＧＢＴ４０が発熱するまで
の時間に対応するカウント数を、カウント値として予め
記憶してあり、カウント数がこのカウント値に達した場
合に、発熱を抑える制御を行う（詳細は後述する）。モ
ータ５０は、ＩＰＭ２０内のＩＧＢＴ４０から出力され
る供給されるモータ駆動電流によって回転する。このモ
ータ５０は、例えば、誘導電動機が用いられる。
相において、ゲート端子へゲート信号が供給されている
時間をカウントする。そして、電流検出回路７０から出
力される電流値に応じた、ＩＧＢＴ４０が発熱するまで
の時間に対応するカウント数を、カウント値として予め
記憶してあり、カウント数がこのカウント値に達した場
合に、発熱を抑える制御を行う（詳細は後述する）。モ
ータ５０は、ＩＰＭ２０内のＩＧＢＴ４０から出力され
る供給されるモータ駆動電流によって回転する。このモ
ータ５０は、例えば、誘導電動機が用いられる。
【００１２】次に、図２及び図３を用いて、ＩＧＢＴ４
０からモータ５０へ供給されるモータ駆動電流について
説明する。図２は、図１におけるＩＧＢＴ４０とモータ
５０の接続状態を説明するための概略構成図、図３は、
ＩＧＢＴ４０からモータ５０へ供給されるモータ駆動電
流の状態を表わす波形図である。まず、図２において、
ＩＧＢＴ４０は、６つのＩＧＢＴ素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、
Ｙ、Ｚとダイオードによって構成される。
０からモータ５０へ供給されるモータ駆動電流について
説明する。図２は、図１におけるＩＧＢＴ４０とモータ
５０の接続状態を説明するための概略構成図、図３は、
ＩＧＢＴ４０からモータ５０へ供給されるモータ駆動電
流の状態を表わす波形図である。まず、図２において、
ＩＧＢＴ４０は、６つのＩＧＢＴ素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、
Ｙ、Ｚとダイオードによって構成される。
【００１３】各ＩＧＢＴ素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの
ゲート端子は、それぞれ、ゲート信号制御手段２１の出
力端子へ接続され、ゲート信号が入力される。そして、
各ＩＧＢＴ素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは、入力される
ゲート信号に基づき、通電状態となり、ＵとＸ、Ｖと
Ｙ、ＷとＺをそれぞれ１組として、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の
平衡三相交流であるモータ駆動電流をモータ５０へ供給
する。この場合における波形図を図３に示す。この図に
おいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相は、それぞれ１２０度の位相
差である。
ゲート端子は、それぞれ、ゲート信号制御手段２１の出
力端子へ接続され、ゲート信号が入力される。そして、
各ＩＧＢＴ素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは、入力される
ゲート信号に基づき、通電状態となり、ＵとＸ、Ｖと
Ｙ、ＷとＺをそれぞれ１組として、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の
平衡三相交流であるモータ駆動電流をモータ５０へ供給
する。この場合における波形図を図３に示す。この図に
おいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相は、それぞれ１２０度の位相
差である。
【００１４】次に、図１において、６０は、モータ５０
の回転位置と回転状態を検出し、検出結果を制御ユニッ
ト３０へ出力する回転センサである。７０は、ＩＧＢＴ
４０からモータ５０へ供給されるモータ駆動電流を検出
し、検出した電流値を制御ユニット３０へ出力する電流
検出回路である。
の回転位置と回転状態を検出し、検出結果を制御ユニッ
ト３０へ出力する回転センサである。７０は、ＩＧＢＴ
４０からモータ５０へ供給されるモータ駆動電流を検出
し、検出した電流値を制御ユニット３０へ出力する電流
検出回路である。
【００１５】上記の構成による電気自動車の制御装置の
動作について、図４のフローチャートを用いて説明す
る。まず、車両の運転が開始され、運転者によってアク
セルが踏み込まれると、アクセルセンサ５は、アクセル
の操作量を検出し（ステップＳ１），検出結果を制御ユ
ニット３０へ出力する。制御ユニット３０は、アクセル
センサ５の検出結果を読み込み，この検出結果に応じて
モータ５０へ供給する供給電力を決定する（ステップＳ
２）。そして，制御ユニット３０は、決定した供給電力
に応じた制御信号をＩＰＭ２０へ出力する（ステップＳ
３）。ＩＰＭ２０は、制御ユニット３０からの制御信号
に基づき、ゲート信号制御手段２１を介し、ＩＧＢＴ４
０にゲート信号を出力する。
動作について、図４のフローチャートを用いて説明す
る。まず、車両の運転が開始され、運転者によってアク
セルが踏み込まれると、アクセルセンサ５は、アクセル
の操作量を検出し（ステップＳ１），検出結果を制御ユ
ニット３０へ出力する。制御ユニット３０は、アクセル
センサ５の検出結果を読み込み，この検出結果に応じて
モータ５０へ供給する供給電力を決定する（ステップＳ
２）。そして，制御ユニット３０は、決定した供給電力
に応じた制御信号をＩＰＭ２０へ出力する（ステップＳ
３）。ＩＰＭ２０は、制御ユニット３０からの制御信号
に基づき、ゲート信号制御手段２１を介し、ＩＧＢＴ４
０にゲート信号を出力する。
【００１６】ＩＧＢＴ４０は、ゲート信号が入力される
と、このゲート信号に応じたＩＧＢＴ素子が通電状態と
なり、モータ５０へモータ駆動電流を供給する。モータ
５０は、供給されたモータ駆動電流に応じて、正転す
る。このとき、電流検出回路７０は、ＩＧＢＴ４０から
モータ５０へ供給されるモータ駆動電流を検出し、制御
ユニット３０へ出力する。通常の走行時において、制御
ユニット３０は、上述の動作を繰り返し、制御信号によ
ってＩＧＢＴ４０の通電相を順次切り替えて、車両を走
行させる。
と、このゲート信号に応じたＩＧＢＴ素子が通電状態と
なり、モータ５０へモータ駆動電流を供給する。モータ
５０は、供給されたモータ駆動電流に応じて、正転す
る。このとき、電流検出回路７０は、ＩＧＢＴ４０から
モータ５０へ供給されるモータ駆動電流を検出し、制御
ユニット３０へ出力する。通常の走行時において、制御
ユニット３０は、上述の動作を繰り返し、制御信号によ
ってＩＧＢＴ４０の通電相を順次切り替えて、車両を走
行させる。
【００１７】次に、車両が急勾配の坂道に到達し、所定
のモータ駆動電流を流しているにもかかわらず、モータ
５０が回転しない状態（ストール状態）に陥ったとする
と、モータ５０の回転が停止する。このとき、回転セン
サ６０は、モータ５０の回転状態である「停止」を検出
し、検出結果を制御ユニット３０へ出力する。制御ユニ
ット３０は、「停止」である検出結果が入力され、ストー
ル状態であることを検知し(ステップＳ４−ＹＥＳ）、
通電時間のカウントを開始する。そして、モータ５０が
停止したまま、電流検出回路７０から出力される検出結
果に応じたカウント値に達したとすると、制御ユニット
３０は、現在の通電相において、モータ駆動電流を低減
させる制御信号をＩＰＭ２０へ出力する(ステップＳ
６）。
のモータ駆動電流を流しているにもかかわらず、モータ
５０が回転しない状態（ストール状態）に陥ったとする
と、モータ５０の回転が停止する。このとき、回転セン
サ６０は、モータ５０の回転状態である「停止」を検出
し、検出結果を制御ユニット３０へ出力する。制御ユニ
ット３０は、「停止」である検出結果が入力され、ストー
ル状態であることを検知し(ステップＳ４−ＹＥＳ）、
通電時間のカウントを開始する。そして、モータ５０が
停止したまま、電流検出回路７０から出力される検出結
果に応じたカウント値に達したとすると、制御ユニット
３０は、現在の通電相において、モータ駆動電流を低減
させる制御信号をＩＰＭ２０へ出力する(ステップＳ
６）。
【００１８】次に、ＩＰＭ２０は、制御ユニット３０か
ら出力された制御信号に基づき、モータ駆動電流を低下
させるゲート信号を、ゲート信号制御手段２１からＩＧ
ＢＴ４０へ出力する。ＩＧＢＴ素子４０は、このゲート
信号に応じて、モータ５０へ出力するモータ駆動電流を
低減する。これにより、モータ５０の駆動力が低下す
る。モータ５０の駆動力が低下すると、車両は、自重に
よって、坂道を後ろへ移動するが、実質的には、その位
置に保持（停止）される（詳細は段落
ら出力された制御信号に基づき、モータ駆動電流を低下
させるゲート信号を、ゲート信号制御手段２１からＩＧ
ＢＴ４０へ出力する。ＩＧＢＴ素子４０は、このゲート
信号に応じて、モータ５０へ出力するモータ駆動電流を
低減する。これにより、モータ５０の駆動力が低下す
る。モータ５０の駆動力が低下すると、車両は、自重に
よって、坂道を後ろへ移動するが、実質的には、その位
置に保持（停止）される（詳細は段落
【００２６】を参照）。この微少な移動によって車輪
は、前進していた方向に対し逆方向へ回転し、これによ
り、車輪に連結されたモータ５０も逆転する。
は、前進していた方向に対し逆方向へ回転し、これによ
り、車輪に連結されたモータ５０も逆転する。
【００１９】次に、制御ユニット３０は、ストール制御
が継続しているので、ステップＳ４がＮＯとなり、ステ
ップＳ５へ移行する。そして、ステップＳ５において、
制御ユニット３０は、ＩＰＭ２０へモータ駆動電流を低
下させる指示を実行しているのでＹＥＳであり、ステッ
プＳ７へ移行する。そして、制御ユニット３０は、モー
タ５０が１相分逆回転したことによって規定の通電相に
なったか否かを検出する(ステップＳ７)。検出結果が規
定の通電相になっていない場合(ステップＳ７−ＮＯ)、
制御ユニット３０は、規定の通電相になるまで上記動作
を繰り返す。
が継続しているので、ステップＳ４がＮＯとなり、ステ
ップＳ５へ移行する。そして、ステップＳ５において、
制御ユニット３０は、ＩＰＭ２０へモータ駆動電流を低
下させる指示を実行しているのでＹＥＳであり、ステッ
プＳ７へ移行する。そして、制御ユニット３０は、モー
タ５０が１相分逆回転したことによって規定の通電相に
なったか否かを検出する(ステップＳ７)。検出結果が規
定の通電相になっていない場合(ステップＳ７−ＮＯ)、
制御ユニット３０は、規定の通電相になるまで上記動作
を繰り返す。
【００２０】一方、規定の通電相になった場合、制御ユ
ニット３０は、この規定の通電相において、モータ駆動
電流を増加させる制御信号をＩＰＭ２０へ出力する(ス
テップＳ８）。ＩＰＭ２０は、制御ユニット３０から出
力された制御信号に基づき、モータ駆動電流を上昇させ
るゲート信号をＩＧＢＴ４０へ出力する。ＩＧＢＴ４０
は、このゲート信号に基づき、モータ駆動電流を上昇さ
せてモータ５０へ供給する。
ニット３０は、この規定の通電相において、モータ駆動
電流を増加させる制御信号をＩＰＭ２０へ出力する(ス
テップＳ８）。ＩＰＭ２０は、制御ユニット３０から出
力された制御信号に基づき、モータ駆動電流を上昇させ
るゲート信号をＩＧＢＴ４０へ出力する。ＩＧＢＴ４０
は、このゲート信号に基づき、モータ駆動電流を上昇さ
せてモータ５０へ供給する。
【００２１】モータ５０は、上昇したモータ駆動電流が
入力されると、駆動力が増加する。そして、上述したス
トール時における制御が繰り返されることによって、車
両が、ストール状態に陥った場所に保持（停止）され
る。
入力されると、駆動力が増加する。そして、上述したス
トール時における制御が繰り返されることによって、車
両が、ストール状態に陥った場所に保持（停止）され
る。
【００２２】次に、上述したストール状態における装置
の動作について、図５のタイムチャートを用いて説明す
る。この図において、Ｓ及びＮで示した領域は、モータ
５０の永久磁石のＳ極、Ｎ極を表す。Ｕ＋、Ｖ−、…Ｗ
−は、モータ駆動電流のベクトルの向きである。そし
て、×印は、図面の手前側から奥側へ向かうモータ駆動
電流の向きであり、◎印は、図面の奥側から手前側へ向
かう電流の向きである。制御ユニット３０は、制御信号
によってＩＧＢＴ４０へ供給する通電相を順次切り替
え、モータ５０を回転させる。例えば、図６（カ）にお
いて、車両がストール状態に陥った場合、このときの通
電相におけるモータ駆動電流を低減させる制御を行う。
そして、モータ駆動の低減によってモータ５０が逆回転
し、規定の通電相になった場合（サ）、制御ユニット３
０は、このときの通電相においてモータ駆動電流を増加
させる制御を行う。
の動作について、図５のタイムチャートを用いて説明す
る。この図において、Ｓ及びＮで示した領域は、モータ
５０の永久磁石のＳ極、Ｎ極を表す。Ｕ＋、Ｖ−、…Ｗ
−は、モータ駆動電流のベクトルの向きである。そし
て、×印は、図面の手前側から奥側へ向かうモータ駆動
電流の向きであり、◎印は、図面の奥側から手前側へ向
かう電流の向きである。制御ユニット３０は、制御信号
によってＩＧＢＴ４０へ供給する通電相を順次切り替
え、モータ５０を回転させる。例えば、図６（カ）にお
いて、車両がストール状態に陥った場合、このときの通
電相におけるモータ駆動電流を低減させる制御を行う。
そして、モータ駆動の低減によってモータ５０が逆回転
し、規定の通電相になった場合（サ）、制御ユニット３
０は、このときの通電相においてモータ駆動電流を増加
させる制御を行う。
【００２３】次に、図６を用いて第二の実施例について
説明する。図６は、この発明の第二の実施形態による電
気自動車の制御装置の構成を示す概略ブロック図であ
る。この図において、図１の各部に対応する部分に同一
の符号を付け、その説明を省略する。温度センサ２２
は、他のＩＧＢＴ素子に隣接し、発生した熱が集中しや
すいＩＧＢＴ素子ＶまたはＩＧＢＴ素子Ｙ近傍に設置さ
れる。そして、ＩＧＢＴ素子ＶまたはＩＧＢＴ素子Ｙの
温度を検出し、検出結果を制御ユニット３１へ出力す
る。
説明する。図６は、この発明の第二の実施形態による電
気自動車の制御装置の構成を示す概略ブロック図であ
る。この図において、図１の各部に対応する部分に同一
の符号を付け、その説明を省略する。温度センサ２２
は、他のＩＧＢＴ素子に隣接し、発生した熱が集中しや
すいＩＧＢＴ素子ＶまたはＩＧＢＴ素子Ｙ近傍に設置さ
れる。そして、ＩＧＢＴ素子ＶまたはＩＧＢＴ素子Ｙの
温度を検出し、検出結果を制御ユニット３１へ出力す
る。
【００２４】制御ユニット３１は、温度センサ２２が設
置された場所に基づき、ＩＧＢＴ素子ＶまたはＩＧＢＴ
素子Ｙを含む通電相を、規定の通電相として設定する。
これにより、発生した熱によって、最も温度が上昇する
ＩＧＢＴ素子の温度を検出でき、この検出結果に基づい
て、上述した発熱を抑える制御を行うことができる。従
って、より確実にＩＧＢＴ４０の過熱を防ぐことができ
る。その他は、制御ユニット３０と同様の制御が行なわ
れる。
置された場所に基づき、ＩＧＢＴ素子ＶまたはＩＧＢＴ
素子Ｙを含む通電相を、規定の通電相として設定する。
これにより、発生した熱によって、最も温度が上昇する
ＩＧＢＴ素子の温度を検出でき、この検出結果に基づい
て、上述した発熱を抑える制御を行うことができる。従
って、より確実にＩＧＢＴ４０の過熱を防ぐことができ
る。その他は、制御ユニット３０と同様の制御が行なわ
れる。
【００２５】なお、温度センサ２２を複数設け、この温
度センサ２２のいずれかが発熱を検出した場合に、上述
した発熱を抑える制御を行ってもよい。
度センサ２２のいずれかが発熱を検出した場合に、上述
した発熱を抑える制御を行ってもよい。
【００２６】以上説明した実施例では、ＩＧＢＴ４０
は、ＩＧＢＴ素子が６つのものについて説明したが、６
つ以外の組み合わせでもよい。また、モータが逆転した
場合、車両が後方へ移動することになるが、減速比（こ
こでは、「モータ５０の回転数／車輪の回転数」とする）
が大きいため、車両が実際に後方へ移動する量は非常に
小さく、運転者にとって、車両が後方へ移動しているこ
とが感じられない程度である。すなわち、実質的にその
場所で保持（停止）していることと等しい。また、ステ
ップＳ８において、規定の通電相に対し、減少された値
から通電電流を増加するようにしたが、規定の通電相に
なったことを検知した時点で、ただちに所定の電流値の
通電を行うようにしてもよい。
は、ＩＧＢＴ素子が６つのものについて説明したが、６
つ以外の組み合わせでもよい。また、モータが逆転した
場合、車両が後方へ移動することになるが、減速比（こ
こでは、「モータ５０の回転数／車輪の回転数」とする）
が大きいため、車両が実際に後方へ移動する量は非常に
小さく、運転者にとって、車両が後方へ移動しているこ
とが感じられない程度である。すなわち、実質的にその
場所で保持（停止）していることと等しい。また、ステ
ップＳ８において、規定の通電相に対し、減少された値
から通電電流を増加するようにしたが、規定の通電相に
なったことを検知した時点で、ただちに所定の電流値の
通電を行うようにしてもよい。
【００２７】なお、電気自動車としては、ハイブリッド
車両（エンジン付き）でも、特定の運転状態では、エン
ジンを停止して、モータだけで走行する（電気自動車と
してしようする）ものにも、上述した電気自動車の制御
装置を適用することが可能である。
車両（エンジン付き）でも、特定の運転状態では、エン
ジンを停止して、モータだけで走行する（電気自動車と
してしようする）ものにも、上述した電気自動車の制御
装置を適用することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】さらに、本発明によれば、車両が急な勾
配の坂道を走行し、電動機にかかる負荷と電動機の出力
が略同一となり、車両が走行できなくなり、電動機の回
転が停止した状態において、インバータ回路の電力素子
の温度が所定の温度を超えた場合に、電動機へ供給する
電力を低減もしくは停止する。そして、電動機の出力が
低下することによって、車両は後方に移動する。この車
両の移動に応じて電動機の逆転する回転位置を検出し、
この検出結果に応じてインバータ回路に通電されている
電力素子を他の電力素子に切り替えて通電し、電動機の
駆動力を維持することによって車両を坂道の停止位置に
保持させる。そして、切り替え手段が切り替えた後の電
力素子が、発熱していない電力素子である場合に、電動
機へ供給する電力を増加もしくは供給するようにしたの
で、インバータ回路を構成する素子を過熱から保護する
ことができ、これにより、インバータ回路を構成する素
子（例えば、ＩＧＢＴ等）の耐電流容量等における規格
が小さい素子を利用することが可能になり、これによ
り、コストダウンを図ることができる効果が得られる。
さらに、本発明によれば、インバータ回路を小型化でき
るので、車両の搭載性が向上する効果が得られる。さら
に、本発明によれば、インバータ回路を小型化すること
によって、車両の軽量化を図ることができるので、燃費
の向上を図ることが可能である。
配の坂道を走行し、電動機にかかる負荷と電動機の出力
が略同一となり、車両が走行できなくなり、電動機の回
転が停止した状態において、インバータ回路の電力素子
の温度が所定の温度を超えた場合に、電動機へ供給する
電力を低減もしくは停止する。そして、電動機の出力が
低下することによって、車両は後方に移動する。この車
両の移動に応じて電動機の逆転する回転位置を検出し、
この検出結果に応じてインバータ回路に通電されている
電力素子を他の電力素子に切り替えて通電し、電動機の
駆動力を維持することによって車両を坂道の停止位置に
保持させる。そして、切り替え手段が切り替えた後の電
力素子が、発熱していない電力素子である場合に、電動
機へ供給する電力を増加もしくは供給するようにしたの
で、インバータ回路を構成する素子を過熱から保護する
ことができ、これにより、インバータ回路を構成する素
子（例えば、ＩＧＢＴ等）の耐電流容量等における規格
が小さい素子を利用することが可能になり、これによ
り、コストダウンを図ることができる効果が得られる。
さらに、本発明によれば、インバータ回路を小型化でき
るので、車両の搭載性が向上する効果が得られる。さら
に、本発明によれば、インバータ回路を小型化すること
によって、車両の軽量化を図ることができるので、燃費
の向上を図ることが可能である。
【００２９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明にさらに、温度センサまたは同一の電力素子に
通電される時間に基づき、通電相を切り替えるようにし
たので、電力素子が熱を発生する量に応じた制御を行う
ことができるので、より確実にインバータ回路の過熱を
防ぐことができる。
載の発明にさらに、温度センサまたは同一の電力素子に
通電される時間に基づき、通電相を切り替えるようにし
たので、電力素子が熱を発生する量に応じた制御を行う
ことができるので、より確実にインバータ回路の過熱を
防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第一の実施形態による電気自動車
の制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
の制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】 図１におけるＩＧＢＴ４０とモータ５０の接
続状態を説明するための概略構成図である。
続状態を説明するための概略構成図である。
【図３】 ＩＧＢＴ４０からモータ５０へ供給されるモ
ータ駆動電流の状態を表わす波形図である。
ータ駆動電流の状態を表わす波形図である。
【図４】 図１の構成における装置の動作を説明するた
めのフローチャートである。
めのフローチャートである。
【図５】 図１の構成における装置の動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
めのタイミングチャートである。
【図６】 この発明の第二の実施形態による電気自動車
の制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
の制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
５ アクセルセンサ １０ 電源ユニット ２０ ＩＰＭ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｐｏｗｅｒ
ｍｏｄｕｌｅ） ２１ ゲート信号制御手段 ２２ 温度センサ ３０、３１ 制御ユニット ４０ ＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉ
ｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ） Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ ＩＧＢＴ素子 ５０ モータ ６０ 回転センサ ７０ 電流検出回路
ｍｏｄｕｌｅ） ２１ ゲート信号制御手段 ２２ 温度センサ ３０、３１ 制御ユニット ４０ ＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉ
ｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ） Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ ＩＧＢＴ素子 ５０ モータ ６０ 回転センサ ７０ 電流検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷹觜 弘明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 斉藤 祐司 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 近藤 一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 木村 顕一郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H115 PG04 PI13 PU08 PV09 PV23 QE04 QN09 QN12 SJ12 TO05 TO12 TO21 TR01 TU12 TZ09
Claims (2)
- 【請求項１】 インバータ回路から供給される電力によ
って駆動する電動機を有し、該電動機の出力によって走
行する車両において、 前記インバータ回路の電力素子の温度が所定の温度を超
えた場合に、前記電力素子へ供給する電力を低減する電
力低減手段と、 前記電力低減手段が前記電力素子へ供給する電力を低減
した後、前記電動機が受ける負荷によって逆転する回転
位置を検出する回転検出回路と、 前記回転検出回路の検出結果に応じて前記インバータ回
路の通電されている電力素子を他の電力素子に切り替え
て通電する切り替え手段と、 前記切り替え手段が切り替えた後に、前記電力素子へ供
給する電力を増加もしくは供給開始する電力増加手段
と、 を有することを特徴とする電気自動車の制御装置。 - 【請求項２】 前記電力低減手段は、 前記電力素子の温度を検出する温度センサの検出結果
が、所定の温度を超えた場合または、 前記インバータ回路の同一の電力素子へ通電されている
時間が所定時間に達した場合のいずれかによって、前記
電力素子へ供給する電力を低減することを特徴とする請
求項１記載の電気自動車の制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35241099A JP2001177905A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 電気自動車の制御装置 |
| US09/733,050 US6469462B2 (en) | 1999-12-10 | 2000-12-11 | Control apparatus for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35241099A JP2001177905A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 電気自動車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001177905A true JP2001177905A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18423892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35241099A Pending JP2001177905A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 電気自動車の制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6469462B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001177905A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008131714A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置、車両の制御方法、その制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP2013172626A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両駆動力制御装置 |
| US9463800B2 (en) | 2014-09-22 | 2016-10-11 | Hyundai Motor Company | Control method for motor-driven vehicle and control system thereof |
| JP2016197969A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 日産自動車株式会社 | モータ駆動装置とモータ駆動方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US6829556B2 (en) * | 2003-02-13 | 2004-12-07 | General Electric Company | Method and system for detecting incipient failures in a traction system |
| CN1712922B (zh) * | 2004-06-22 | 2010-11-24 | 通用电气公司 | 用于检测在牵引系统中的早期故障的方法和系统 |
| US7332881B2 (en) | 2004-10-28 | 2008-02-19 | Textron Inc. | AC drive system for electrically operated vehicle |
| JP4894312B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2012-03-14 | パナソニック株式会社 | インバータ装置 |
| US7543665B2 (en) * | 2006-03-31 | 2009-06-09 | Caterpillar Inc. | Power system |
| DE102007014346A1 (de) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Gerät mit elektromotorischem Antrieb und Verfahren zu seinem Betrieb |
| GB0713239D0 (en) * | 2007-07-07 | 2007-08-15 | Trw Ltd | Electriv motor control |
| US7926889B2 (en) | 2007-10-29 | 2011-04-19 | Textron Innovations Inc. | Hill hold for an electric vehicle |
| US8556011B2 (en) * | 2007-11-01 | 2013-10-15 | GM Global Technology Operations LLC | Prediction strategy for thermal management and protection of power electronic hardware |
| WO2012144047A1 (ja) * | 2011-04-21 | 2012-10-26 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| US8862302B1 (en) | 2013-06-04 | 2014-10-14 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle and method for controlling an electric machine |
| US20150175010A1 (en) * | 2013-07-23 | 2015-06-25 | Atieva, Inc. | All-wheel drive electric vehicle motor torque safety monitor |
| US10447195B2 (en) | 2013-07-23 | 2019-10-15 | Atieva, Inc. | Electric vehicle motor torque safety monitor |
| KR101946502B1 (ko) * | 2014-03-17 | 2019-02-11 | 엘에스산전 주식회사 | 전기 자동차의 구동 모터 과열 방지 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3379107B2 (ja) * | 1991-12-10 | 2003-02-17 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 電動モータ式車両駆動装置 |
| JP2884942B2 (ja) * | 1992-09-17 | 1999-04-19 | 株式会社日立製作所 | 電気車制御装置 |
| JP3489285B2 (ja) | 1995-08-15 | 2004-01-19 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 電動車両用モータ制御装置 |
| US6137247A (en) * | 1997-12-08 | 2000-10-24 | Denso Corporation | Electric power generation control for vehicles using a plurality of control signals |
| JP3351330B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2002-11-25 | 松下電器産業株式会社 | 空調用インバータシステム |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35241099A patent/JP2001177905A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-11 US US09/733,050 patent/US6469462B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013172626A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両駆動力制御装置 |
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| JP2016197969A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 日産自動車株式会社 | モータ駆動装置とモータ駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6469462B2 (en) | 2002-10-22 |
| US20010015631A1 (en) | 2001-08-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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