JP3160308B2 - 電動式車両の制御装置 - Google Patents
電動式車両の制御装置Info
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- 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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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
する電動式車両の制御装置に係り、特に、走行中にモー
タ駆動を制御する電気系の一部が正常に動作しなくなっ
た場合でも、良好な操作性が得られる電動式車両の制御
装置に関するものである。
制御する電気系の主要部のブロック図である。
は駆動コイルU、V、Wが巻回され、ステータ37の中
心部には、ロータ51およびマグネットロータ48が回
転自在に支持されている。マグネットロータ48の周囲
には、ロータ51の回転位置を非接触で検出するための
位置センサUH、VH、WHが配置され、各位置センサ
で検出された位置検出信号はコントローラ10に入力さ
れる。
ドとを組み合わせてなるスイッチング部90aおよびプ
リドライバ部90bによって構成され、各駆動コイル
U、V、WへのバッテリBAからの給電、あるいは各駆
動コイルからバッテリBAへの充電を制御する。
検出し、該温度に応答した温度信号Tmをコントローラ
10に出力する。スロットルセンサ22はスロットル開
度を検出し、該開度に応答した開度信号Thをコントロ
ーラ10に出力する。
0は、前記位置センサからの位置検出信号に基づいてロ
ータ位置を判定する。図7は、各位置センサによる検出
結果とロータ位置との関係を示した図であり、例えば、
センサUHがN極を検出し、センサVH、WHがS極を
検出すると、ロータ位置は“#1”であると判定され
る。
hに基づいて、現在の走行状態がモータによる駆動状態
であるか制動状態であるかを判定する。
ロータ位置に基づいてスイッチング部90aの各トラン
ジスタへの出力信号をコントロールする。また、開度信
号Thに応じて、モータMへ供給するモータ駆動信号の
デューティ比(以下、駆動デューティ比と表現する)を
制御する。この結果、スロットル開度に応じた電力がバ
ッテリBAから給電されてモータMが回転し、バッテリ
による走行が可能になる。
われる。図9は電気的制動時の制御パターンを示したタ
イミングチャートであり、モータMへの電力供給が遮断
されると、各コイルには、同図(a) に示したような3相
交流電圧が発生する。
VTr1、WTr1に対しては、これらをオフ状態とするた
めの信号が出力され、トランジスタUTr2、VTr2、W
Tr2に対しては、同図(b) に示したように、これらを同
時かつ周期的にオン/オフさせるパルス信号が出力され
る。
WTr2がオン状態のときに各コイルに生じた起電力は、
各コイル、トランジスタ、およびダイオードで熱として
消費されるので制動がかかる。
態とすると、各コイルに流れていた誘導電流はそのまま
流れ続けようとするため、コイルの両端子間には高電圧
が発生する。この電圧がバッテリ電圧よりも高いと、バ
ッテリBAに誘導電流が充電される。
Tr2、WTr2がオン状態の時に各トランジスタや各ダイ
オードで消費されるエネルギに比例するので、制動力は
前記パルス信号のデューティ比(以下、制動デューティ
比と表現する)に比例する。したがって、大きな制動力
を必要とする場合には制動デューティ比を大きく(パル
ス幅を長く)し、小さな制動力を必要とする場合には、
同図(c) に示したように制動デューティ比を小さく(パ
ルス幅を短く)するような制御が行われる。
は、位置センサが正常に機能せずに各位置センサの位置
検出信号が全て一致してしまい、モータMへの電力供給
が制御できなくなったり、スロットルセンサが正常に機
能しなくなって所望の走行ができなくなったり、あるい
はモータの温度が高くなったときには、他の電気系各部
への影響を防ぐために、ドライバ90のトランジスタを
全てオフ状態として、モータMへの電力供給を遮断する
制御装置が付加されている。
うに、一部が正常に機能しなくなった時にドライバ90
のトランジスタを全てオフ状態とすると、車両の駆動輪
に回生制動力がかからなくなってしまうので、下り坂を
走行中の場合には、制動を主にブレーキで行わなければ
ならなくなり、良好な減速フィーリングが得られないと
いう不都合があった。
オフ状態とすると、スロットル操作による走行制御がで
きなくなってしまうので、その後の対処がしづらくなっ
てしまうという不都合があった。
点を解決して、モータ駆動を制御する電気系の一部が正
常に機能しなくなった場合においても良好な走行操作が
可能な電動式車両の制御装置を提供することにある。
ために、本発明では、車速をコントロールする操作に応
じた電圧を給電されたモータにより走行する電動式車両
の制御装置において、電気系が正常に機能しているか否
かを監視する監視手段と、前記監視手段によって電気系
の一部が正常に機能していないことが検出された時点か
ら、前記車速をコントロールする操作に応じた電圧を徐
々に減じて出力する補正手段とを具備し、その一部の電
気系が正常に機能していないことが検出された時から、
前記補正手段の出力をモータに給電するようにした。
機能しなくなり、これが監視手段で検出されると、モー
タには、車速をコントロールする操作に応じた電圧を、
その一部の電気系が正常に機能しなくなった時から徐々
に減じた電圧が給電されるので、その後も操作性を極端
に損なうことなくモータへの給電が減ぜられ、操作性が
極端に損なわれることがない。
図6に関して説明したコントローラ10に相当する部分
の機能を示している。
位置センサからの位置検出信号に基づいてロータの回転
位置(ステージ)を判定し、ロータ位置をドライバ出力
手段5に出力する。また、各位置センサの位置検出信号
が全て一致していた場合には、監視手段2に一致判定信
号を出力する。
れたり、スロットル開度に応じた開度信号Thが基準範
囲を外れていたり、モータ温度に応じた温度信号Tm が
上限値を越えていたり、あるいはバッテリ電圧VBAが下
限値を下回っていた場合に、ドライバ出力手段5に監視
信号を出力する。また、入力された開度信号Thを駆動
デューティ比決定手段3および制動デューティ比決定手
段4に出力する。
である。同図において、スロットルグリップ41には、
その回転角度に応答して抵抗値の可変するポテンショメ
ータ43が付加されており、ポテンショメータ43の出
力電圧が開度信号Thとしてドライバ出力手段5に入力
される。スロットルグリップ41の回転角度はストッパ
42a、42bによって規定され、その出力電圧は、例
えば0.5〜4.5Vを示すように設定されている。し
たがって、この範囲を外れる電圧がドライバ出力手段5
で検出されれば、スロットルセンサが正常に機能してい
ないと判断される。
段3および制動デューティ比決定手段4は、それぞれ図
10、図11に示したように開度信号Thに基づいて駆
動デューティ比を決定する。
駆動デューティ比、制動デューティ比、および監視信号
に基づいて、ドライバ90の各トランジスタをオン/オ
フ制御する。
な構成を示したブロック図であり、図3は、その動作を
説明するためのフローチャートである。
制動デューティ比、および監視信号が駆動/制動/監視
判定手段5bに入力され、ステップS11では、監視信
号に基づいて、モータ駆動を制御する電気系が正常に機
能しているか否かが判定される。
S12において、駆動デューティ比がゼロであるか否か
が判定される。駆動デューティ比がゼロでなければ、ス
テップS13においてその駆動デューティ比が出力デュ
ーティ比としてパルス発生手段5cに登録され、パルス
発生手段5cから各ANDゲート5dへは、このデュー
ティ比を有するパルス信号が出力される。ステップS1
6では、駆動状態であることを示す状態判定信号がオン
/オフ判定手段5aに出力される。
ティ比がゼロであると判定されると、ステップS14で
は、前記制動デューティ比が出力デューティ比としてパ
ルス発生手段5cに出力され、パルス発生手段5cから
各ANDゲート5dへは、このデューティ比を有するパ
ルス信号が出力される。
が正常に機能していない判定されると、ステップS15
において、予め登録されている予定値が出力デューティ
比としてパルス発生手段5cに出力され、パルス発生手
段5cから各ANDゲート5dへは、このデューティ比
を有するパルス信号が出力される。ステップS17で
は、制動状態であることを示す状態判定信号がオン/オ
フ判定手段5aに出力されるステップS18では、オン
/オフ判定手段5aが前記状態判定信号およびロータ位
置を取り込み、ステップS19では、状態判定信号が制
動状態を示す信号であるか否かが判定される。
ステップS21において駆動信号U+,V+,W+,が“L”
レベル、駆動信号U-,V-,W-,が“H”レベルとされ
る。この結果、ドライバ90ではトランジスタUTr2,
VTr2、WTr2のみがオン状態となって電気的制動がか
かる。
ことを示す信号であれば、ステップS20では、前記図
8に関して説明した駆動信号が出力される。
前記各デューティーで各トランジスタをオン/オフ制御
するパルス信号が出力されるようになる。
よれば、モータ駆動を制御する電気系が正常に機能して
いないと回生制動あるいは発電制動といった電気的制動
がかかるので、下り坂を走行中に電気系の一部が正常に
機能しなくなっても良好な減速フィーリングが得られ
る。
動を制御する電気系の一部が正常に機能していないこと
が検出されると直ちに制動がかかるが、例えばモータ温
度の上昇やバッテリ電圧の低下といったように、正常に
機能している他の電気系に直ちには影響がおよばないよ
うな状況では、直ちに制動をかけるよりも暫くの間は走
行可能状態とする方が好ましいような場合もある。
機能していないことが検出された後も暫くの間は走行可
能状態とする実施例について説明する。
の図であり、同図(a) はスロットル開度に応じて出力さ
れる開度信号Th、同図(b) は、開度信号Thに乗算さ
れる補正係数、同図(c) は補正係数を乗算した後の出力
を示している。
機能していないことが検出されると、100%から徐々
に減少する補正係数kを開度信号Thに乗算し、補正後
の信号に基づいてモータへの給電を制御するようにして
いる。
常に機能していないことが検出された後はモータへの給
電が徐々に減ぜられるものの、スロットル操作に応答し
た制御も可能になるので、その後も極端に操作性が損な
われることはない。したがって、電気系の一部が正常に
機能しなくなった後もスロットル操作により車両を適宜
の場所へ移動させることなどが可能になる。
第1実施例を適用して電気的制動をかけるようにすれ
ば、下り坂を走行中に電気系の一部が正常に機能しなく
なったような場合であっても良好な減速が可能になる。
によれば、モータ駆動を制御する電気系が正常に機能し
なくなると、徐々に減少する補正係数を開度信号に乗算
し、補正後の信号に基づいてモータへの給電を制御する
ようにしたので、電気系が正常に機能しなくなっても操
作性が極端に損なわれることがなく、それ以後の処置を
余裕を持って行うことができるようになる。
ある。
ーチャートである。
る。
ある。
を示した図である。
た図である。
チャートである。
した図である。
した図である。
ティ比決定手段、4…制動デューティ比決定手段、5…
ドライバ出力手段
Claims (5)
- 【請求項1】 車速をコントロールする操作に応じた電
圧をバッテリから給電されたモータで走行する電動式車
両の制御装置において、 電気系が正常に機能しているか否かを監視する監視手段
と、 前記監視手段によって電気系の一部が正常に機能してい
ないことが検出された時点から、前記車速をコントロー
ルする操作に応じた電圧を徐々に減じて出力する補正手
段とを具備し、 電気系が正常に機能していないことが検出された時か
ら、前記補正手段の出力をモータに給電することを特徴
とする電動式車両の制御装置。 - 【請求項2】 モータに電気的制動を加える電気制動手
段をさらに具備し、 前記補正後の電圧が零になると、
電気制動手段を作動させることを特徴とする請求項1記
載の電動式車両の制御装置。 - 【請求項3】 車速をコントロールする操作に応じた電
圧をバッテリから給電されたモータで走行する電動式車
両の制御装置において、 少なくとも一部の電気系が正常に機能していないため
に、正常に機能している他の電気系に直ちに影響をおよ
ぼす第1の状態を検出する第1の監視手段と、 少なくとも一部の電気系が正常に機能していないが、正
常に機能している他の電気系に直ちには影響をおよぼさ
ない第2の状態を検出する第2の監視手段と、 モータに電気的制動を加える電気制動手段と、 前記第2の監視手段によって第2の状態が検出された時
点から、前記車速をコントロールする操作に応じた電圧
を徐々に減じて出力する補正手段とを具備し、 前記第1の監視手段によって第1の状態が検出されると
電気制動手段を作動させ、第2の監視手段によって第2
の状態が検出されると前記補正後の電圧をモータに給電
することを特徴とする電動式車両の制御装置。 - 【請求項4】 前記補正後の電圧が零になると、前記電
気制動手段を作動させることを特徴とする請求項3記載
の電動式車両の制御装置。 - 【請求項5】 前記電気的制動は、発電制動および回生
制動の少なくとも一方であることを特徴とする請求項2
ないし請求項4のいずれかに記載の電動式車両の制御装
置。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10509891A JP3160308B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 電動式車両の制御装置 |
DE69229961T DE69229961T2 (de) | 1991-04-09 | 1992-04-07 | Bremsregelsystem für ein elektrisches Fahrzeug |
DE69221760T DE69221760T2 (de) | 1991-04-09 | 1992-04-07 | Bremregelsystem für ein elektrisches Fahrzeug |
DE69228567T DE69228567T2 (de) | 1991-04-09 | 1992-04-07 | Bremsregelsystem für ein elektrisches Fahrzeug |
EP95104980A EP0663313B1 (en) | 1991-04-09 | 1992-04-07 | A braking control system for an electric vehicle |
EP92105981A EP0508367B1 (en) | 1991-04-09 | 1992-04-07 | A braking control system for an electric vehicle |
EP95104972A EP0663312B1 (en) | 1991-04-09 | 1992-04-07 | A braking control system for an electric vehicle |
US07/866,339 US5384522A (en) | 1991-04-09 | 1992-04-09 | Braking control system for an electric vehicle |
US08/592,601 US5644202A (en) | 1991-04-09 | 1996-01-26 | Braking control system for an electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10509891A JP3160308B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 電動式車両の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04312301A JPH04312301A (ja) | 1992-11-04 |
JP3160308B2 true JP3160308B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=14398426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10509891A Expired - Lifetime JP3160308B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-11 | 電動式車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3160308B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP10509891A patent/JP3160308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04312301A (ja) | 1992-11-04 |
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