JP3195879B2 - 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 - Google Patents
電気車の制御装置及び電気車の制御方法Info
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- 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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- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行用のエネルギーを
蓄電池から得るようにした電気車の制御装置と制御方法
に係り、特に、電気自動車に好適な制御装置と制御方法
に関する。
蓄電池から得るようにした電気車の制御装置と制御方法
に係り、特に、電気自動車に好適な制御装置と制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】蓄電池(二次電池)を用いた電気自動車な
どの車両では、走行中に蓄電池が放電してしまうと、走
行不能になってしまう虞れがある。そこで、従来から、
蓄電池の残留電力量を監視し、或る程度まで放電が進ん
だら使用電力を抑え、自動車がなるべく走行不能になら
ないようにしており、このため、例えば、特開平４−１
８３２０６号公報では、電気自動車を駆動する電動機と
して、本来の駆動用の電動機とは別に小容量の電動機を
設けておき、蓄電池が放電しで電圧が低下したときに
は、駆動用の電動機を、本来の電動機から小容量の電動
機に切り換えて走行を継続させるようにした技術につい
て、提案している。
どの車両では、走行中に蓄電池が放電してしまうと、走
行不能になってしまう虞れがある。そこで、従来から、
蓄電池の残留電力量を監視し、或る程度まで放電が進ん
だら使用電力を抑え、自動車がなるべく走行不能になら
ないようにしており、このため、例えば、特開平４−１
８３２０６号公報では、電気自動車を駆動する電動機と
して、本来の駆動用の電動機とは別に小容量の電動機を
設けておき、蓄電池が放電しで電圧が低下したときに
は、駆動用の電動機を、本来の電動機から小容量の電動
機に切り換えて走行を継続させるようにした技術につい
て、提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、車両
重量の増加や構成の複雑化、蓄電池の過放電による悪影
響、運転フィーリングの変化などについて配慮がされて
いるとはいえず、以下の点で問題があった。
重量の増加や構成の複雑化、蓄電池の過放電による悪影
響、運転フィーリングの変化などについて配慮がされて
いるとはいえず、以下の点で問題があった。
【０００４】まず、従来技術では、もともと大容量の蓄
電池を搭載する必要がある電気車において、さらに電動
機を余分に搭載しているので、車体の軽量化を可能な限
り図り、これにより、限られた蓄電池の容量を有効に利
用し、一充電走行距離をいかにして延長させるかが命題
である電気自動車本来の目的に反してしまう。
電池を搭載する必要がある電気車において、さらに電動
機を余分に搭載しているので、車体の軽量化を可能な限
り図り、これにより、限られた蓄電池の容量を有効に利
用し、一充電走行距離をいかにして延長させるかが命題
である電気自動車本来の目的に反してしまう。
【０００５】次に、このような車両では安全性の確保の
ため、一般公道走行中などで、或る程度蓄電池が放電し
ていたときでも、踏切脱出など、極く短時間ではある
が、或る程度の大きなトルクが確保できるようにする必
要があるが、従来技術では、このようなときには、トル
クの小さい電動機に駆動系が切り替わってしまうので、
対応が取れず、安全性の確保が困難であった。
ため、一般公道走行中などで、或る程度蓄電池が放電し
ていたときでも、踏切脱出など、極く短時間ではある
が、或る程度の大きなトルクが確保できるようにする必
要があるが、従来技術では、このようなときには、トル
クの小さい電動機に駆動系が切り替わってしまうので、
対応が取れず、安全性の確保が困難であった。
【０００６】また、従来技術では、駆動用の電動機の切
り替えに伴って体感的なトルクの変動を伴うので、運転
者に違和感を与えてしまう虞れがある上、電動機が切り
替わった後は走行性能がステップ状に低下してしまうの
で、運転フィーリングが悪化してしまう。
り替えに伴って体感的なトルクの変動を伴うので、運転
者に違和感を与えてしまう虞れがある上、電動機が切り
替わった後は走行性能がステップ状に低下してしまうの
で、運転フィーリングが悪化してしまう。
【０００７】更に、従来技術では、蓄電池電圧がある程
度以下に低下すると、電力を制御する電力変換手段が所
望の出力を出せなくなる虞れがあり、且つ、小容量の電
動機で走行を継続させた場合には蓄電池が過放電にな
り、蓄電池の性能を損ない、寿命を縮めでしまう虞れも
生じてしまう。
度以下に低下すると、電力を制御する電力変換手段が所
望の出力を出せなくなる虞れがあり、且つ、小容量の電
動機で走行を継続させた場合には蓄電池が過放電にな
り、蓄電池の性能を損ない、寿命を縮めでしまう虞れも
生じてしまう。
【０００８】本発明の目的は、蓄電池の電力残量が低下
したとき、運転者に違和感を与えることなく消費電力の
制限が得られ、短時間トルクの確保と一時充電走行可能
距離の充分な確保が図れ、さらには、蓄電池の過放電が
未然に防止することもできるようにした電気車の制御装
置と制御方法を提供することにある。
したとき、運転者に違和感を与えることなく消費電力の
制限が得られ、短時間トルクの確保と一時充電走行可能
距離の充分な確保が図れ、さらには、蓄電池の過放電が
未然に防止することもできるようにした電気車の制御装
置と制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】まず、第１の本発明によ
れば、上記目的は、蓄電池の端子電圧を監視し、この端
子電圧が予め設定してある第１の判定電圧を下回ってい
るか否かを判定する電圧判定手段と、電圧判定手段によ
る判定結果が肯定になった時点から経過時間の計測を開
始し、この経過時間が予め設定してある第１の判定時間
を越えているか否かを判定する時間判定手段と、時間判
定手段による判定結果が肯定になったことを条件とし、
この時点から所定の割合で、所定の下限値にまで指令値
が低下してゆく制限トルク指令を作成する演算手段とを
設け、アクセル操作入力手段で作成されたトルク指令
と、前記制限トルク指令の内のトルク値の低い方の指令
により前記車両駆動用電動機のトルクが制御されるよう
にして達成される。
れば、上記目的は、蓄電池の端子電圧を監視し、この端
子電圧が予め設定してある第１の判定電圧を下回ってい
るか否かを判定する電圧判定手段と、電圧判定手段によ
る判定結果が肯定になった時点から経過時間の計測を開
始し、この経過時間が予め設定してある第１の判定時間
を越えているか否かを判定する時間判定手段と、時間判
定手段による判定結果が肯定になったことを条件とし、
この時点から所定の割合で、所定の下限値にまで指令値
が低下してゆく制限トルク指令を作成する演算手段とを
設け、アクセル操作入力手段で作成されたトルク指令
と、前記制限トルク指令の内のトルク値の低い方の指令
により前記車両駆動用電動機のトルクが制御されるよう
にして達成される。
【００１０】次に、第２の本発明によれば、上記目的
は、第１の発明において、さらに、制限トルク指令が作
成された後、前記蓄電池の端子電圧が予め設定してある
第２の判定電圧を下回ってから予め設定してある第２の
判定時間が経過したとき、前記車両駆動用電動機に電力
を供給している電力変換手段の動作を停止させるように
して達成される。
は、第１の発明において、さらに、制限トルク指令が作
成された後、前記蓄電池の端子電圧が予め設定してある
第２の判定電圧を下回ってから予め設定してある第２の
判定時間が経過したとき、前記車両駆動用電動機に電力
を供給している電力変換手段の動作を停止させるように
して達成される。
【００１１】さらに、第３の本発明によれば、上記目的
は、第１の発明において、制限トルク指令は、アクセル
操作入力手段の操作量がゼロになったとき、取り消され
るようにして達成される。
は、第１の発明において、制限トルク指令は、アクセル
操作入力手段の操作量がゼロになったとき、取り消され
るようにして達成される。
【００１２】
【作用】電圧検出手段により検出された蓄電池電圧は、
或る任意の規定電圧である第１の判定電圧と比較判定さ
れ、蓄電池電圧が、この判定電圧より下回っている場合
には、その状態にあるときの継続時間を計測し、これ
が、或る任意の規定時間である第１の判定時間継続した
場合には、蓄電池の充電残量が少なくなってきたものと
判断し、電動機トルクを、或る割合で順次低下してゆく
制限トルク指令にもとづいて制限する。
或る任意の規定電圧である第１の判定電圧と比較判定さ
れ、蓄電池電圧が、この判定電圧より下回っている場合
には、その状態にあるときの継続時間を計測し、これ
が、或る任意の規定時間である第１の判定時間継続した
場合には、蓄電池の充電残量が少なくなってきたものと
判断し、電動機トルクを、或る割合で順次低下してゆく
制限トルク指令にもとづいて制限する。
【００１３】この結果、電動機のトルクは低下し、蓄電
池への要求電力が低下するため、蓄電池電圧は急激に低
下することなく、走行を継続する事が出来る。
池への要求電力が低下するため、蓄電池電圧は急激に低
下することなく、走行を継続する事が出来る。
【００１４】さらに蓄電池の放電が進むと、電動機のト
ルクを低下させて走行を継続させたとしても、蓄電池が
過放電になるので、これを防ぐため、蓄電池電圧を、さ
らに第２の判定電圧と比較し、電動機トルク制限状態に
おいて、蓄電池電圧がこの第２の判定電圧を下回る状況
が、第２の判定時間以上継続したら、電動機に電力を供
給している電力変換手段を停止させるので、蓄電池の過
放電を防止することができる。
ルクを低下させて走行を継続させたとしても、蓄電池が
過放電になるので、これを防ぐため、蓄電池電圧を、さ
らに第２の判定電圧と比較し、電動機トルク制限状態に
おいて、蓄電池電圧がこの第２の判定電圧を下回る状況
が、第２の判定時間以上継続したら、電動機に電力を供
給している電力変換手段を停止させるので、蓄電池の過
放電を防止することができる。
【００１５】また、蓄電池の電圧が制限値付近で、電動
機トルク制限状態となっているときに、何らかの走行条
件の変化により加速又は増速が必要となった場合には、
アクセル装置を一旦戻すことにより電動機トルクの制限
が解除される。従って、再度アクセルを踏み込むと、や
はり蓄電池電圧は低下するが、その状態が検出されるま
でに所定の時間があるので、この時間内は加速に必要な
電動機トルクが発生できるので、必要に応じて加速走
行、高負荷走行を行うことができる。
機トルク制限状態となっているときに、何らかの走行条
件の変化により加速又は増速が必要となった場合には、
アクセル装置を一旦戻すことにより電動機トルクの制限
が解除される。従って、再度アクセルを踏み込むと、や
はり蓄電池電圧は低下するが、その状態が検出されるま
でに所定の時間があるので、この時間内は加速に必要な
電動機トルクが発生できるので、必要に応じて加速走
行、高負荷走行を行うことができる。
【００１６】そして、前記所定の時間が経過後は、先に
述べたごとく電動機トルクの制限動作をおこない、蓄電
池の電圧低下を抑制する。
述べたごとく電動機トルクの制限動作をおこない、蓄電
池の電圧低下を抑制する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明による電気車の制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。図１は、イン
バータからなる電力変換手段を用い、これにより、車両
駆動用の誘導電動機を制御するようにした電気自動車に
本発明を適用した場合の一実施例である。
て、図示の実施例により詳細に説明する。図１は、イン
バータからなる電力変換手段を用い、これにより、車両
駆動用の誘導電動機を制御するようにした電気自動車に
本発明を適用した場合の一実施例である。
【００１８】図１において、１６は主電池で、自動車に
要求される性能などに応じて所定の定格容量を持った蓄
電池(二次電池)が用いられ、その端子は電力変換手段１
１の入力に接続されている。電力変換手段１１は、主電
池１６から入力した直流の電力を、誘導電動機からなる
車両駆動用の電動機(モータ)１４の駆動に必要な３相交
流の電力に変換するためのもので、インバータを構成し
ている電力半導体素子１３を備えており、さらに主電池
１６の端子電圧を検出して、制御手段４に電圧検出信号
２０として伝達するための電圧検出回路１２が内蔵され
ている。
要求される性能などに応じて所定の定格容量を持った蓄
電池(二次電池)が用いられ、その端子は電力変換手段１
１の入力に接続されている。電力変換手段１１は、主電
池１６から入力した直流の電力を、誘導電動機からなる
車両駆動用の電動機(モータ)１４の駆動に必要な３相交
流の電力に変換するためのもので、インバータを構成し
ている電力半導体素子１３を備えており、さらに主電池
１６の端子電圧を検出して、制御手段４に電圧検出信号
２０として伝達するための電圧検出回路１２が内蔵され
ている。
【００１９】制御手段４は、マイクロコンピュータ５、
速度検出回路１０、駆動信号発生回路６、ゲートブロッ
ク回路７、インターフェース回路８、それに電源回路９
が内蔵されている。電動機１４には速度検出用のエンコ
ーダ１５が設けてあり、速度検出回路１０は、このエン
コーダ１５の信号を入力し、速度検出信号２４としてマ
イクロコンピュータ５に伝達する働きをする。駆動信号
発生回路６は、インターフェース回路８からの信号と、
速度検出回路１０から入力される速度検出信号２４に基
づいて、マイクロコンピュータ５で演算された駆動指令
値２２をもとにして、電力変換手段１１内の電力半導体
素子１３を駆動するのに必要な駆動信号２３を発生する
働きをする。
速度検出回路１０、駆動信号発生回路６、ゲートブロッ
ク回路７、インターフェース回路８、それに電源回路９
が内蔵されている。電動機１４には速度検出用のエンコ
ーダ１５が設けてあり、速度検出回路１０は、このエン
コーダ１５の信号を入力し、速度検出信号２４としてマ
イクロコンピュータ５に伝達する働きをする。駆動信号
発生回路６は、インターフェース回路８からの信号と、
速度検出回路１０から入力される速度検出信号２４に基
づいて、マイクロコンピュータ５で演算された駆動指令
値２２をもとにして、電力変換手段１１内の電力半導体
素子１３を駆動するのに必要な駆動信号２３を発生する
働きをする。
【００２０】ゲートブロック回路７は、マイクロコンピ
ュータ５から出力されるゲートブロック信号１９により
制御され、駆動信号２３を電力変換手段１１に伝達可能
な状態にしたり、遮断したりする働きをするもので、ゲ
ートブロック信号１９がハイレベルのとき信号を伝達
し、ローレベルになったら信号を遮断するようになって
いる。
ュータ５から出力されるゲートブロック信号１９により
制御され、駆動信号２３を電力変換手段１１に伝達可能
な状態にしたり、遮断したりする働きをするもので、ゲ
ートブロック信号１９がハイレベルのとき信号を伝達
し、ローレベルになったら信号を遮断するようになって
いる。
【００２１】インターフェース回路８は、アクセル装置
(アクセル操作入力手段)１、ドライブレンジスイッチ
２、ブレーキスイッチ３などの外部信号の入力処理を行
い、マイクロコンピュータ５に伝達する働きを行う。ア
クセル装置１は、自動車に通常用いられている、足踏み
ペダル型のアクセルペダルを備えたもので、その踏み込
み量に応じてアクセル開度信号を発生すると共に、その
ペダルが復帰位置に戻されているときには、アクセルオ
フ信号４９を発生する働きをする。ドライブレンジスイ
ッチ２は、前進と後進の選択に際して操作され、電動機
１４の回転方向を決めるのに必要な切換信号を制御手段
４に入力する働きをし、ブレーキスイッチ３は、ブレー
キペダルが踏まれたとき、電動機１４による制動トルク
を発生させるのに必要な信号を制御手段４に入力する働
きをする。
(アクセル操作入力手段)１、ドライブレンジスイッチ
２、ブレーキスイッチ３などの外部信号の入力処理を行
い、マイクロコンピュータ５に伝達する働きを行う。ア
クセル装置１は、自動車に通常用いられている、足踏み
ペダル型のアクセルペダルを備えたもので、その踏み込
み量に応じてアクセル開度信号を発生すると共に、その
ペダルが復帰位置に戻されているときには、アクセルオ
フ信号４９を発生する働きをする。ドライブレンジスイ
ッチ２は、前進と後進の選択に際して操作され、電動機
１４の回転方向を決めるのに必要な切換信号を制御手段
４に入力する働きをし、ブレーキスイッチ３は、ブレー
キペダルが踏まれたとき、電動機１４による制動トルク
を発生させるのに必要な信号を制御手段４に入力する働
きをする。
【００２２】電源回路９は、主電池１６とは別に設れら
れている補助電池１８から供給される直流電力をもと
に、制御手段４を動作させるのに必要な所定の電圧の電
源を作る働きをする。補助電池１８はバックアップ用
で、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を介して、主電池１６に
より充電されるようになっている。
れている補助電池１８から供給される直流電力をもと
に、制御手段４を動作させるのに必要な所定の電圧の電
源を作る働きをする。補助電池１８はバックアップ用
で、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７を介して、主電池１６に
より充電されるようになっている。
【００２３】次に、マイクロコンピュータ５を中心とし
た制御手段４による制御動作について、図２の制御ブロ
ック図により説明する。まず、アクセル装置１からのア
クセル開度信号はトルク関数発生ブロック２５に入力さ
れるが、このブロック２５には、同時にモータ速度検出
値２６も入力され、ここで、これら２種のデータに基づ
いて、電動機１４が発生すべき駆動トルクを表わすトル
ク指令値２７が演算される。そして、この演算されたト
ルク指令値２７が制限処理ブロック２８に入力され、こ
こで、別途説明する制限処理を受け、必要に応じてトル
クが制限されるようにされる。
た制御手段４による制御動作について、図２の制御ブロ
ック図により説明する。まず、アクセル装置１からのア
クセル開度信号はトルク関数発生ブロック２５に入力さ
れるが、このブロック２５には、同時にモータ速度検出
値２６も入力され、ここで、これら２種のデータに基づ
いて、電動機１４が発生すべき駆動トルクを表わすトル
ク指令値２７が演算される。そして、この演算されたト
ルク指令値２７が制限処理ブロック２８に入力され、こ
こで、別途説明する制限処理を受け、必要に応じてトル
クが制限されるようにされる。
【００２４】制限処理ブロック２８で、必要な制限処理
を受けたトルク指令値２７’は、次いで速度制御ブロッ
ク２９と励磁電流関数発生ブロック３３に入力される
が、このとき、速度制御ブロック２９にはモータ速度検
出値２６も一緒に入力される。
を受けたトルク指令値２７’は、次いで速度制御ブロッ
ク２９と励磁電流関数発生ブロック３３に入力される
が、このとき、速度制御ブロック２９にはモータ速度検
出値２６も一緒に入力される。
【００２５】まず、速度制御ブロック２９では、モータ
速度帰還制御が行なわれる。このため、入力されたトル
ク指令値２７’は、速度帰還制御が可能なように、トル
ク指令から速度指令へと次元が変換される。そして、こ
の速度指令とモータ速度の突き合わせにより速度制御を
行なうのである。
速度帰還制御が行なわれる。このため、入力されたトル
ク指令値２７’は、速度帰還制御が可能なように、トル
ク指令から速度指令へと次元が変換される。そして、こ
の速度指令とモータ速度の突き合わせにより速度制御を
行なうのである。
【００２６】速度制御ブロック２９で演算され、出力さ
れた速度偏差値３０は、トルク電流算出ブロック３１に
入力され、ここからベクトル制御のためのトルク電流指
令３２が出力される。
れた速度偏差値３０は、トルク電流算出ブロック３１に
入力され、ここからベクトル制御のためのトルク電流指
令３２が出力される。
【００２７】一方、励磁電流関数発生ブロック３３で
は、に入力されトルク指令値２７’に相当する磁束電流
指令３４が演算され、出力される。そして、この磁束電
流指令３４は、磁束制御演算ブロック３５に入力され、
ここで磁束応答制御を行い、励磁電流指令３６が出力さ
れ、これがベクトル演算ブロック５３に入力される。
は、に入力されトルク指令値２７’に相当する磁束電流
指令３４が演算され、出力される。そして、この磁束電
流指令３４は、磁束制御演算ブロック３５に入力され、
ここで磁束応答制御を行い、励磁電流指令３６が出力さ
れ、これがベクトル演算ブロック５３に入力される。
【００２８】また、これら演算されたトルク電流指令３
２と励磁電流指令３６は、モータ速度検出値２６と共に
すべり演算ブロック３７にも入力され、ここで、すべり
周波数指令値５２が演算され、これがベクトル演算ブロ
ック５３に入力される。
２と励磁電流指令３６は、モータ速度検出値２６と共に
すべり演算ブロック３７にも入力され、ここで、すべり
周波数指令値５２が演算され、これがベクトル演算ブロ
ック５３に入力される。
【００２９】そこで、ベクトル演算ブロック５３では、
これらのトルク電流指令３２、励磁電流指令３６、それ
にすべり周波数指令値５２を基にして、電力変換手段１
１の制御に必要な信号を発生する。
これらのトルク電流指令３２、励磁電流指令３６、それ
にすべり周波数指令値５２を基にして、電力変換手段１
１の制御に必要な信号を発生する。
【００３０】ここで、先に述べたモータ速度検出値２６
は、モータ速度信号(モータエンコーダパルス)３９に基
づいて、モータ速度演算ブロック３８で演算され出力さ
れる。なお、この外部から入力されるモータ速度信号３
９は、図１の信号２４のことである。次に、電圧検出処
理ブロック４１からは電圧検出値４２が出力されるが、
これは、外部から入力される電圧検出信号(電圧信号)４
０に基づいて、この電圧検出処理ブロック４１により電
圧検出処理が行われた結果として出力される。なお、こ
の電圧検出信号４０は、図１の信号２４のことである。
は、モータ速度信号(モータエンコーダパルス)３９に基
づいて、モータ速度演算ブロック３８で演算され出力さ
れる。なお、この外部から入力されるモータ速度信号３
９は、図１の信号２４のことである。次に、電圧検出処
理ブロック４１からは電圧検出値４２が出力されるが、
これは、外部から入力される電圧検出信号(電圧信号)４
０に基づいて、この電圧検出処理ブロック４１により電
圧検出処理が行われた結果として出力される。なお、こ
の電圧検出信号４０は、図１の信号２４のことである。
【００３１】こうして検出された電圧検出値４２は電圧
比較器４３に入力され、ここで、予め設定してある所定
の電圧の閾値(第１の判定電圧)と比較される。そして、
電圧検出値４２よりも閾値の方が高い場合には、それぞ
れ第１制限判定フラグ４４と第２制限判定フラグ４５が
出力される。
比較器４３に入力され、ここで、予め設定してある所定
の電圧の閾値(第１の判定電圧)と比較される。そして、
電圧検出値４２よりも閾値の方が高い場合には、それぞ
れ第１制限判定フラグ４４と第２制限判定フラグ４５が
出力される。
【００３２】そして、まず、第１検出判定フラグ４４は
第１タイマ処理ブロック４７に入力される。この第１タ
イマ処理(検出タイマ１)ブロック４７では、伝達された
第１制限判定フラグ４４の信号より、第１制限判定フラ
グがハイレベルであった場合は、そのハイレベルが保た
れている間、その時間をカウントし、このカウント時間
が、同じく予め設定してある所定時間(第１の判定時間)
以上になったとき、トルク制限指令４６を発生し、それ
を制限処理ブロック２８に伝達する。
第１タイマ処理ブロック４７に入力される。この第１タ
イマ処理(検出タイマ１)ブロック４７では、伝達された
第１制限判定フラグ４４の信号より、第１制限判定フラ
グがハイレベルであった場合は、そのハイレベルが保た
れている間、その時間をカウントし、このカウント時間
が、同じく予め設定してある所定時間(第１の判定時間)
以上になったとき、トルク制限指令４６を発生し、それ
を制限処理ブロック２８に伝達する。
【００３３】そこで、この制限処理ブロック２８では、
伝達されたトルク制限指令４６とトルク指令値２７を比
較し、小さい方を動作のための指令値として採用し、こ
れをトルク指令値２７’として出力する。
伝達されたトルク制限指令４６とトルク指令値２７を比
較し、小さい方を動作のための指令値として採用し、こ
れをトルク指令値２７’として出力する。
【００３４】次に、第２タイマ処理(検出タイマ２)ブロ
ック４８では、入力された第２制限判定フラグ４５の信
号より、第２制限判定フラグがハイレベルであった場合
は、同じく、そのハイレベルが保たれている間、その時
間をカウントする。そして、このカウント時間が、同じ
く、予め設定してある所定時間(第２の判定時間)以上に
なったとき、ゲートブロック信号１９を発生し、これを
図１に示したゲートブロック回路７に供給して、電力変
換手段１１の制御を中断させる働きをする。
ック４８では、入力された第２制限判定フラグ４５の信
号より、第２制限判定フラグがハイレベルであった場合
は、同じく、そのハイレベルが保たれている間、その時
間をカウントする。そして、このカウント時間が、同じ
く、予め設定してある所定時間(第２の判定時間)以上に
なったとき、ゲートブロック信号１９を発生し、これを
図１に示したゲートブロック回路７に供給して、電力変
換手段１１の制御を中断させる働きをする。
【００３５】また、このとき、ソフト的にも、ベクトル
演算ブロック５３から出力されている駆動指令値２２が
外部に出力されることがないようにするため、ゲートブ
ロック処理ブロック５４にゲートブロック信号１９を供
給し、これにより指令値伝達の遮断を行なうのである。
演算ブロック５３から出力されている駆動指令値２２が
外部に出力されることがないようにするため、ゲートブ
ロック処理ブロック５４にゲートブロック信号１９を供
給し、これにより指令値伝達の遮断を行なうのである。
【００３６】次に、この図２における、電圧比較処理ブ
ロック４３から第１タイマ処理４７に至り、トルク制限
指令４６を発生するまでの処理について、図３のフロー
チャートにより説明する。まず最初、(1)の処理では、
電圧検出信号４０より電圧検出を行い、その検出値を変
数ＶＢにセットする。次に、処理(2)で、アクセルリセ
ットフラグをチェックする。そして、ここで、アクセル
リセットフラグがアクセルオフ相当、例えばローレベル
であった場合には、まず(3)の処理に進み、第１制限判
定フラグをリセットし、続いて(4)の処理に進み、トル
ク制限指令を最大値にセットする。次に時間を検出する
タイマカウンタ１をクリアし、処理を終了するのであ
る。
ロック４３から第１タイマ処理４７に至り、トルク制限
指令４６を発生するまでの処理について、図３のフロー
チャートにより説明する。まず最初、(1)の処理では、
電圧検出信号４０より電圧検出を行い、その検出値を変
数ＶＢにセットする。次に、処理(2)で、アクセルリセ
ットフラグをチェックする。そして、ここで、アクセル
リセットフラグがアクセルオフ相当、例えばローレベル
であった場合には、まず(3)の処理に進み、第１制限判
定フラグをリセットし、続いて(4)の処理に進み、トル
ク制限指令を最大値にセットする。次に時間を検出する
タイマカウンタ１をクリアし、処理を終了するのであ
る。
【００３７】一方、(2)の判定処理において、アクセル
が踏まれている状態、例えばアクセルフラグがハイレベ
ル相当であったときには、処理(6)に進み、第１制限フ
ラグをチェックする。この(6)の判定処理で、第１制限
フラグがセットされていた場合とは、既に制限動作に入
っている状態を表わす。
が踏まれている状態、例えばアクセルフラグがハイレベ
ル相当であったときには、処理(6)に進み、第１制限フ
ラグをチェックする。この(6)の判定処理で、第１制限
フラグがセットされていた場合とは、既に制限動作に入
っている状態を表わす。
【００３８】しかして、第１制限フラグがクリアされて
いた場合には、(7)の処理に進み、ここで、予め検出さ
れている電圧検出値ＶBを第１の判定電圧Ｖ1と比較す
る。そして、電圧検出値ＶBが第１の判定電圧Ｖ1よりも
大きかったときには、アクセルが踏まれている状態でも
主電池１６の端子電圧は、まだ、それ程は低下していな
いと判断できるので、このときは(3)の処理に戻り、制
限動作を解除する。しかして、電圧検出値ＶBが、第１
の判定電圧Ｖ1より小さかったときには、アクセルが踏
み込まれているとき、主電池１６の端子電圧が低下して
いることになるので、今度は、その低下している時間を
検出するため、(8)の処理に進み、ここでタイマカウン
タ１に１を加算する。そして、次に、処理(9)で、この
タイマカウンタ１の値を調べ、その値がＣ1以上であっ
たときには、既に端子電圧が低下している時間が第１の
判定時間ｔ1以上経過していることになるので、(10)の
処理により第１制限フラグをセットし、処理(11)に進ん
で制限動作モードに移行するのである。
いた場合には、(7)の処理に進み、ここで、予め検出さ
れている電圧検出値ＶBを第１の判定電圧Ｖ1と比較す
る。そして、電圧検出値ＶBが第１の判定電圧Ｖ1よりも
大きかったときには、アクセルが踏まれている状態でも
主電池１６の端子電圧は、まだ、それ程は低下していな
いと判断できるので、このときは(3)の処理に戻り、制
限動作を解除する。しかして、電圧検出値ＶBが、第１
の判定電圧Ｖ1より小さかったときには、アクセルが踏
み込まれているとき、主電池１６の端子電圧が低下して
いることになるので、今度は、その低下している時間を
検出するため、(8)の処理に進み、ここでタイマカウン
タ１に１を加算する。そして、次に、処理(9)で、この
タイマカウンタ１の値を調べ、その値がＣ1以上であっ
たときには、既に端子電圧が低下している時間が第１の
判定時間ｔ1以上経過していることになるので、(10)の
処理により第１制限フラグをセットし、処理(11)に進ん
で制限動作モードに移行するのである。
【００３９】一方、(9)の処理において、タイマカウン
タ１の値がＣ1より小さいと判定されたときには、端子
電圧が低下している時間が、まだ判定時間ｔ1以上経過
していないことを表わしているので、今度は第１制限フ
ラグの操作はせず、処理(11)へ進み、ここで、トルク制
限を行うためのトルク制限指令の演算を行う。
タ１の値がＣ1より小さいと判定されたときには、端子
電圧が低下している時間が、まだ判定時間ｔ1以上経過
していないことを表わしているので、今度は第１制限フ
ラグの操作はせず、処理(11)へ進み、ここで、トルク制
限を行うためのトルク制限指令の演算を行う。
【００４０】次に、処理(12)では、演算されたトルク制
限指令が下限値ｘ1より小さいか否かの下限値判定を行
い、下限値ｘ1よりトルク制限指令が下回る場合には、
(13)の処理により下限値の制限を行い、必要以上にトル
ク制限指令値が低下しないようにするのである。
限指令が下限値ｘ1より小さいか否かの下限値判定を行
い、下限値ｘ1よりトルク制限指令が下回る場合には、
(13)の処理により下限値の制限を行い、必要以上にトル
ク制限指令値が低下しないようにするのである。
【００４１】この処理(11)でのトルク制限指令の演算
は、単純に最大のトルク制限指令から数値１を減算する
ようにしても良く、或いは所定のパターンを用意してお
き、このパターンに沿ってトルク制限指令を減算してい
っても良い。また、トルク制限指令の下限値ｘ1として
は、単一の設定データとしても良いし、あるいは過去の
制限動作の回数に応じて制限値を低下させて制限動作の
効果が強くなるようにしても良い。
は、単純に最大のトルク制限指令から数値１を減算する
ようにしても良く、或いは所定のパターンを用意してお
き、このパターンに沿ってトルク制限指令を減算してい
っても良い。また、トルク制限指令の下限値ｘ1として
は、単一の設定データとしても良いし、あるいは過去の
制限動作の回数に応じて制限値を低下させて制限動作の
効果が強くなるようにしても良い。
【００４２】次に、この図３による制限処理の流れを、
図４のタイムチャートにより説明する。いま、時刻Ｔ0
で、(a)に示すようにアクセルが踏み込まれたとする
と、これに追従して、(d)に示すようにトルク指令が発
生する。そして、アクセル開度が１００％となると、ト
ルク指令も１００％となる。
図４のタイムチャートにより説明する。いま、時刻Ｔ0
で、(a)に示すようにアクセルが踏み込まれたとする
と、これに追従して、(d)に示すようにトルク指令が発
生する。そして、アクセル開度が１００％となると、ト
ルク指令も１００％となる。
【００４３】このとき、主電池１６がかなり放電してい
た場合には、(b)に示すように、電圧検出値ＶBが低下し
てゆき、やがて時刻Ｔ1で、第１の判定電圧値Ｖ1以下に
なる。ここで、図４の(c)は、主電池１６の電流ＩBを表
わしている。
た場合には、(b)に示すように、電圧検出値ＶBが低下し
てゆき、やがて時刻Ｔ1で、第１の判定電圧値Ｖ1以下に
なる。ここで、図４の(c)は、主電池１６の電流ＩBを表
わしている。
【００４４】こうして時刻Ｔ1で、電圧検出処理ＶBが、
第１の判定電圧Ｖ1よりも低下すると、この時点からタ
イマカウンタ１によるカウントが開始する。しかして、
この間も、(d)から明らかなように、トルクは１００％
発生しているままとなる。
第１の判定電圧Ｖ1よりも低下すると、この時点からタ
イマカウンタ１によるカウントが開始する。しかして、
この間も、(d)から明らかなように、トルクは１００％
発生しているままとなる。
【００４５】そして、その後、時刻Ｔ2でタイマカウン
タ１によるカウント値がＣ1になり、電圧が低下してい
る時間が、第１の判定時間ｔ1を越えた場合には、アク
セル開度に応じたトルクを発生させたままでは、短時間
で主電池１６が過放電になってしまうと判断し、この時
点Ｔ2で、(e)に示すように第１制限フラグをセットし、
これにより、(f)に示すように、制限トルク指令の減算
を開始させる。
タ１によるカウント値がＣ1になり、電圧が低下してい
る時間が、第１の判定時間ｔ1を越えた場合には、アク
セル開度に応じたトルクを発生させたままでは、短時間
で主電池１６が過放電になってしまうと判断し、この時
点Ｔ2で、(e)に示すように第１制限フラグをセットし、
これにより、(f)に示すように、制限トルク指令の減算
を開始させる。
【００４６】そこで、この時刻Ｔ2以降、制限トルク指
令は、この(f)から明らかなように、滑らかに減少状態
に移行し、所定の割合で減少して行くようになる。
令は、この(f)から明らかなように、滑らかに減少状態
に移行し、所定の割合で減少して行くようになる。
【００４７】そして、最終的に電動機の制御に使用され
るトルク指令は、アクセル開度により与えられているト
ルク指令と、制限処理による演算により与えられている
制限トルク指令のいずれか小さいほうが選択され、それ
により決定されるので、この結果、トルク指令は、(d)
に示すように、アクセル開度による指令値よりも小さい
値にされてしまう。そして、この制限トルク指令は、
(f)に示すように、ある程度の時間が経過した時点Ｔ
3で、最小値(min値)に一定にされるので、トルク指令
も、図示のように、一定になる。
るトルク指令は、アクセル開度により与えられているト
ルク指令と、制限処理による演算により与えられている
制限トルク指令のいずれか小さいほうが選択され、それ
により決定されるので、この結果、トルク指令は、(d)
に示すように、アクセル開度による指令値よりも小さい
値にされてしまう。そして、この制限トルク指令は、
(f)に示すように、ある程度の時間が経過した時点Ｔ
3で、最小値(min値)に一定にされるので、トルク指令
も、図示のように、一定になる。
【００４８】従って、この実施例によれば、そのときの
アクセル開度とは無関係に、主電池１６の放電状態に応
じて、その放電電流ＩBが制限されるようになり、この
結果電圧は再び上昇し、主電池１６の放電が緩やかにさ
れ、且つ、このときでも、低い走行トルク状態ではある
が、とにかく走行が可能なので、電池の容量を有効に使
用して走行を行うことができ、充分に走行距離を伸ばす
ことことができる。
アクセル開度とは無関係に、主電池１６の放電状態に応
じて、その放電電流ＩBが制限されるようになり、この
結果電圧は再び上昇し、主電池１６の放電が緩やかにさ
れ、且つ、このときでも、低い走行トルク状態ではある
が、とにかく走行が可能なので、電池の容量を有効に使
用して走行を行うことができ、充分に走行距離を伸ばす
ことことができる。
【００４９】また、このとき、図４の(d)から明らかな
ように、時刻Ｔ2でのトルク指令の変化は、ステップ状
ではなく、緩やかな低下状態への移行となるので、予期
せぬ急激なトルク変動が発生することがないので、運転
フィーリングが悪化してしまう虞れがない。
ように、時刻Ｔ2でのトルク指令の変化は、ステップ状
ではなく、緩やかな低下状態への移行となるので、予期
せぬ急激なトルク変動が発生することがないので、運転
フィーリングが悪化してしまう虞れがない。
【００５０】さらに、電池の電圧が低下して判定電圧Ｖ
1を下回ってからも、ｔ1時間の間は高いトルクで走行出
来ることになり、短時間の間は、高いトルクの確保が可
能になるので、この間に踏切脱出などの緊急処置をとる
ことができ、安全性を充分に確保することができる。
1を下回ってからも、ｔ1時間の間は高いトルクで走行出
来ることになり、短時間の間は、高いトルクの確保が可
能になるので、この間に踏切脱出などの緊急処置をとる
ことができ、安全性を充分に確保することができる。
【００５１】すなわち、本発明の実施例によれば、電池
の充電残量が減少して電圧が低下しているときにアクセ
ルを踏み込んだ際、電圧の低下を検出してトルクの制限
が行なわれるようになるので、電池充電残量低下時に電
動機の出力を出そうとしてアクセルを踏み込んでも、ア
クセル開度に対するトルク指令が制限され、アクセル踏
み込み時の電池の電圧低下を抑制し、アクセルを大きく
踏み込んでも発生トルク自体は低いトルク出力状態で走
行を続けることになるので、電圧を低下させることなく
電池の容量を最大限に使用できる。
の充電残量が減少して電圧が低下しているときにアクセ
ルを踏み込んだ際、電圧の低下を検出してトルクの制限
が行なわれるようになるので、電池充電残量低下時に電
動機の出力を出そうとしてアクセルを踏み込んでも、ア
クセル開度に対するトルク指令が制限され、アクセル踏
み込み時の電池の電圧低下を抑制し、アクセルを大きく
踏み込んでも発生トルク自体は低いトルク出力状態で走
行を続けることになるので、電圧を低下させることなく
電池の容量を最大限に使用できる。
【００５２】また、複数回数わたって制限動作が繰り返
されると、当然、最初の制限動作時より複数回数制限動
作が繰り返された後の方が電池充電残量が低下している
ことになるが、この実施例では、トルク制限指令値の下
限値を過去の制限動作により下限値を変化させるように
もできるので、電池の充電残量に見合った制限動作を得
ることができる。
されると、当然、最初の制限動作時より複数回数制限動
作が繰り返された後の方が電池充電残量が低下している
ことになるが、この実施例では、トルク制限指令値の下
限値を過去の制限動作により下限値を変化させるように
もできるので、電池の充電残量に見合った制限動作を得
ることができる。
【００５３】次に、図５は、制限処理状態にあるとき、
アクセルオフによって制限処理がリセットされる動作を
示すタイムチャートである。なお、アクセルオフとは、
アクセルペダルの踏み込み操作量がほぼゼロになってい
る状態、つまりアクセルペダルが戻されている状態のこ
とである。
アクセルオフによって制限処理がリセットされる動作を
示すタイムチャートである。なお、アクセルオフとは、
アクセルペダルの踏み込み操作量がほぼゼロになってい
る状態、つまりアクセルペダルが戻されている状態のこ
とである。
【００５４】図２に戻り、上記したように、この実施例
では、アクセル装置１からアクセル開度信号が出力され
てトルク関数発生ブロック２５に入力されるようになっ
ているが、さらにこのアクセル装置１からは、アクセル
ペダルが戻されているとき、アクセルオフ信号４９が出
力されるようになっており、これがリセット判定ブロッ
ク５０に入力され、アクセルオフ信号４９が出力されい
るときには、アクセルリセットフラグ５１がセットされ
るようになっている。
では、アクセル装置１からアクセル開度信号が出力され
てトルク関数発生ブロック２５に入力されるようになっ
ているが、さらにこのアクセル装置１からは、アクセル
ペダルが戻されているとき、アクセルオフ信号４９が出
力されるようになっており、これがリセット判定ブロッ
ク５０に入力され、アクセルオフ信号４９が出力されい
るときには、アクセルリセットフラグ５１がセットされ
るようになっている。
【００５５】従って、アクセルオフになっていると、図
３の処理に入ったとき、処理(2)から(3)の処理に進むよ
うにされる。そして、上記したように、このときは、第
１制限判定フラグをリセットした後、(4)の処理で、ト
ルク制限指令が最大値にセットされるようになってお
り、この結果、図５に示すような、制限処理状態にある
とき、アクセルオフによって制限処理がリセットされる
動作が得られるのである。
３の処理に入ったとき、処理(2)から(3)の処理に進むよ
うにされる。そして、上記したように、このときは、第
１制限判定フラグをリセットした後、(4)の処理で、ト
ルク制限指令が最大値にセットされるようになってお
り、この結果、図５に示すような、制限処理状態にある
とき、アクセルオフによって制限処理がリセットされる
動作が得られるのである。
【００５６】図５において、いま、制限処理状態に入っ
た後の、つまり図４の時刻Ｔ3の後の、或る時刻Ｔ4でア
クセルオフされたとする。
た後の、つまり図４の時刻Ｔ3の後の、或る時刻Ｔ4でア
クセルオフされたとする。
【００５７】この時刻Ｔ4以前の制限処理状態では、図
５(f)から明らかなように、制限トルク指令が最小制限
値に低下しており、従って、アクセル開度が、たとえ１
００％であったとしても、(d)に示すように、トルク指
令は、制限トルク指令によって１００％以下の低いトル
ク指令になっている。
５(f)から明らかなように、制限トルク指令が最小制限
値に低下しており、従って、アクセル開度が、たとえ１
００％であったとしても、(d)に示すように、トルク指
令は、制限トルク指令によって１００％以下の低いトル
ク指令になっている。
【００５８】そして、この時刻Ｔ4でアクセルがオフに
されたとすると、上記したように、制限処理状態から解
除され、第１制限フラグはクリアされ、制限トルク指令
値は１００％に復帰する。
されたとすると、上記したように、制限処理状態から解
除され、第１制限フラグはクリアされ、制限トルク指令
値は１００％に復帰する。
【００５９】そこで、その後、例えば時刻Ｔ5で、再度
アクセルが踏み込まれたとすると、今度は、制限トルク
指令値が１００％にリセットされているので、トルク指
令は、(d)に示すように、トルク指令は、アクセル開度
に応じて任意に制御され、１００％になることもできる
ようになる。
アクセルが踏み込まれたとすると、今度は、制限トルク
指令値が１００％にリセットされているので、トルク指
令は、(d)に示すように、トルク指令は、アクセル開度
に応じて任意に制御され、１００％になることもできる
ようになる。
【００６０】なお、このとき電池の充電残量が減少して
いたとすると、(b)に示すように、電圧検出値ＶBが低下
し、やがて時刻Ｔ6で、閾値である第１の判定電圧Ｖ1以
下になったとすると、もとの制限処理に移行する。そし
て制限トルク指令を減少させることにより、電圧ＶBの
復帰が得られるようにし、動作を続行させることができ
るようにするのである。
いたとすると、(b)に示すように、電圧検出値ＶBが低下
し、やがて時刻Ｔ6で、閾値である第１の判定電圧Ｖ1以
下になったとすると、もとの制限処理に移行する。そし
て制限トルク指令を減少させることにより、電圧ＶBの
復帰が得られるようにし、動作を続行させることができ
るようにするのである。
【００６１】従って、この実施例によれば、電圧が低下
して、ひとたび制限動作に入ってしまって、アクセルを
踏み込んでもトルク指令が増大しない状態になっていた
ときでも、一旦アクセルを戻すすることにより、最低限
ｔ1の時間は最大トルクを発生させることができるよう
になり、この結果、電池充電残量が減少している状態で
も、アクセルのオン・オフを繰り返すことにより、短時
間の間はトルクを確保し、加速、増速を行うことができ
るようになる。
して、ひとたび制限動作に入ってしまって、アクセルを
踏み込んでもトルク指令が増大しない状態になっていた
ときでも、一旦アクセルを戻すすることにより、最低限
ｔ1の時間は最大トルクを発生させることができるよう
になり、この結果、電池充電残量が減少している状態で
も、アクセルのオン・オフを繰り返すことにより、短時
間の間はトルクを確保し、加速、増速を行うことができ
るようになる。
【００６２】また、この実施例によれば、制限処理によ
る制限トルク指令の減算の時間を長く設定することによ
り、運転者は急速なトルク低下を意識せずに運転でき、
違和感の無い制限動作を得ることができるから、上記し
たように、良好な運転フィーリングを保つことができ
る。
る制限トルク指令の減算の時間を長く設定することによ
り、運転者は急速なトルク低下を意識せずに運転でき、
違和感の無い制限動作を得ることができるから、上記し
たように、良好な運転フィーリングを保つことができ
る。
【００６３】ところで、本発明を適用せずに、従来のよ
うに、単に電池の電圧変化に対して直接トルク制限を行
ったとすると、 電圧が低下したのでトルクを制限 → トルクが制限され
たので電圧復帰→電圧が復帰したのでトルクを増加させ
ると再び電圧が低下 → 電圧が低下たので再びトルクを
制限 →…… という循環動作に入ってしまい、この結果、トルクの脈
動、いわゆるハンチング現象が発生してしまうが、本発
明の実施例によれば、トルクが制限されて電圧が復帰し
ても、アクセルを戻さない限りはトルクが増大しないの
で、このようなハンチング現象の発生を抑えることがで
きる。
うに、単に電池の電圧変化に対して直接トルク制限を行
ったとすると、 電圧が低下したのでトルクを制限 → トルクが制限され
たので電圧復帰→電圧が復帰したのでトルクを増加させ
ると再び電圧が低下 → 電圧が低下たので再びトルクを
制限 →…… という循環動作に入ってしまい、この結果、トルクの脈
動、いわゆるハンチング現象が発生してしまうが、本発
明の実施例によれば、トルクが制限されて電圧が復帰し
ても、アクセルを戻さない限りはトルクが増大しないの
で、このようなハンチング現象の発生を抑えることがで
きる。
【００６４】次に、図６のフローチャートにより、図２
で説明した電圧比較処理ブロック４３から第１タイマ処
理４８に至り、ゲートブロック処置１９を発生するまで
の処理の流れについて説明する。
で説明した電圧比較処理ブロック４３から第１タイマ処
理４８に至り、ゲートブロック処置１９を発生するまで
の処理の流れについて説明する。
【００６５】この図６の処理に入ると、図３の制限動作
のときと同様に、まず処理(14)で主電池１６の端子電圧
検出を行い、その検出値ＶBを変数としてセットする。
次に、処理(15)において、この変数ＶBを、予め設定し
てある所定電圧、すなわち第２の判定電圧Ｖ2と比較
し、比較した結果、この変数ＶBのほうが、判定電圧Ｖ2
よりも大きかったときには、まだ主電池１６の端子電圧
は低下していないものとし、(16)の処理に進み、ここで
第２制限判定フラグをクリアする。
のときと同様に、まず処理(14)で主電池１６の端子電圧
検出を行い、その検出値ＶBを変数としてセットする。
次に、処理(15)において、この変数ＶBを、予め設定し
てある所定電圧、すなわち第２の判定電圧Ｖ2と比較
し、比較した結果、この変数ＶBのほうが、判定電圧Ｖ2
よりも大きかったときには、まだ主電池１６の端子電圧
は低下していないものとし、(16)の処理に進み、ここで
第２制限判定フラグをクリアする。
【００６６】次いで、(17)の処理で検出時間を測定する
タイマカウンタ２をクリアし、続いて21)の処理でてゲ
ートブロック信号をハイレベルに設定し、電力変換手段
１１が動作を続行できるるようにする。
タイマカウンタ２をクリアし、続いて21)の処理でてゲ
ートブロック信号をハイレベルに設定し、電力変換手段
１１が動作を続行できるるようにする。
【００６７】しかして、処理(15)での、ＶB≦Ｖ2の判定
結果がＹ(肯定)になったときには、主電池１６の端子電
圧が低下しているものとし、このときには(18)の処理に
進んで、まずタイマカウンタ２にカウント１を加算し、
電圧低下時間の計測を行う。次に処理(19)で、このタイ
マカウンタ２のカウント値Ｃ2を調べ、それが、予め設
定してある第２の判定時間ｔ2に対応する値より大きい
場合、つまり主電池１６の端子電圧が第２の判定電圧Ｖ
2以下に低下している状態が、この第２の判定時間ｔ2以
上継続していた場合には、(20)の処理に進み、ここで電
力変換手段１１への駆動指令発生の停止と、ソフトでの
指令値発生を遮断すするため、ゲートブロック信号をロ
ーレベルにセットし、停止処理を行うのである。
結果がＹ(肯定)になったときには、主電池１６の端子電
圧が低下しているものとし、このときには(18)の処理に
進んで、まずタイマカウンタ２にカウント１を加算し、
電圧低下時間の計測を行う。次に処理(19)で、このタイ
マカウンタ２のカウント値Ｃ2を調べ、それが、予め設
定してある第２の判定時間ｔ2に対応する値より大きい
場合、つまり主電池１６の端子電圧が第２の判定電圧Ｖ
2以下に低下している状態が、この第２の判定時間ｔ2以
上継続していた場合には、(20)の処理に進み、ここで電
力変換手段１１への駆動指令発生の停止と、ソフトでの
指令値発生を遮断すするため、ゲートブロック信号をロ
ーレベルにセットし、停止処理を行うのである。
【００６８】そして、この(20)の処理に到達した場合に
は、既に走行続行は出来ない状態となっているので、こ
の(20)の処理を行ったときは、その後、無限ループ状態
にして、他の処理ができないようにインターロックをか
けるのである。
は、既に走行続行は出来ない状態となっているので、こ
の(20)の処理を行ったときは、その後、無限ループ状態
にして、他の処理ができないようにインターロックをか
けるのである。
【００６９】ここで、この実施例による停止処理は、先
に述べた制限処理動作と関連づけて実行するようにして
も良いし、或いは、それぞれ別々に判定と処理を行なう
ように構成しても良い。
に述べた制限処理動作と関連づけて実行するようにして
も良いし、或いは、それぞれ別々に判定と処理を行なう
ように構成しても良い。
【００７０】このとき、先に述べた制限処理動作におけ
る電圧低下判定のための第１の判定電圧Ｖ1と、停止処
理動作における電圧低下判定のための第２の判定電圧Ｖ
2について、Ｖ1１＜Ｖ2という関係が与えられるように
しておけば、制限動作を行った後に動作停止を行うとい
う順序で動作が行えるようになる。
る電圧低下判定のための第１の判定電圧Ｖ1と、停止処
理動作における電圧低下判定のための第２の判定電圧Ｖ
2について、Ｖ1１＜Ｖ2という関係が与えられるように
しておけば、制限動作を行った後に動作停止を行うとい
う順序で動作が行えるようになる。
【００７１】この方法によれば、制限動作によりトルク
制限を行っても、電池の充電残量の低下により、正常な
動作が維持できないほど電圧が低下した場合には、電力
変換手段の動作が停止されるので、電池が過放電されて
しまうのが防止でき、損傷などの発生を防ぐことができ
る。
制限を行っても、電池の充電残量の低下により、正常な
動作が維持できないほど電圧が低下した場合には、電力
変換手段の動作が停止されるので、電池が過放電されて
しまうのが防止でき、損傷などの発生を防ぐことができ
る。
【００７２】図７は、動作停止処理を示すタイムチャー
トで、いま、時刻Ｔ0で、(a)に示すように、アクセルが
オフから踏み込まれてオンになると、このアクセル開度
に応じて、(d)に示すように、トルク指令が発生する。
このとき、主電池１６が放電して充電残量が減少してい
た場合、つまり主電池１６の放電深度が深くなっていた
ときには、(b)に示すように、電圧検出値ＶBが低下して
ゆき、やがて閾値である第１の判定電圧Ｖ1にまで低下
すると、この時刻Ｔ1で、(k)に示すように、タイマカウ
ンタ１が、電圧低下状態に入ってからの経過時間計測の
ためのカウントアップを開始する。しかして、この間
は、まだトルク指令が制限トルク指令によっては制限さ
れておらず、従って、(d)に示すように、トルク指令は
１００％のままとなっている。
トで、いま、時刻Ｔ0で、(a)に示すように、アクセルが
オフから踏み込まれてオンになると、このアクセル開度
に応じて、(d)に示すように、トルク指令が発生する。
このとき、主電池１６が放電して充電残量が減少してい
た場合、つまり主電池１６の放電深度が深くなっていた
ときには、(b)に示すように、電圧検出値ＶBが低下して
ゆき、やがて閾値である第１の判定電圧Ｖ1にまで低下
すると、この時刻Ｔ1で、(k)に示すように、タイマカウ
ンタ１が、電圧低下状態に入ってからの経過時間計測の
ためのカウントアップを開始する。しかして、この間
は、まだトルク指令が制限トルク指令によっては制限さ
れておらず、従って、(d)に示すように、トルク指令は
１００％のままとなっている。
【００７３】ここで、主電池１６の放電深さが比較的浅
い場合には、ある程度の電圧低下で落ちつくが、放電が
深くなっている場合には、さらに電圧が低下していくこ
とになるが、このような動作状態は電池の過放電につな
がり、電池の寿命などに悪影響を及ぼす。
い場合には、ある程度の電圧低下で落ちつくが、放電が
深くなっている場合には、さらに電圧が低下していくこ
とになるが、このような動作状態は電池の過放電につな
がり、電池の寿命などに悪影響を及ぼす。
【００７４】しかして、放電が深くなっていた場合に
は、さらに電圧が低下するので、(b)に示すように、や
がて時刻Ｔ12で、別に設定されている第２の閾値である
第２の判定電圧Ｖ2以下に電圧が低下する。そうする
と、この時刻Ｔ12で、(i)に示すように、タイマカウン
タ２がカウントを開始する。
は、さらに電圧が低下するので、(b)に示すように、や
がて時刻Ｔ12で、別に設定されている第２の閾値である
第２の判定電圧Ｖ2以下に電圧が低下する。そうする
と、この時刻Ｔ12で、(i)に示すように、タイマカウン
タ２がカウントを開始する。
【００７５】一方、この間も、(k)に示すように、タイ
マカウンタ１はカウントを継続しており、この結果、時
刻Ｔ2でタイマカウンタ１のカウント値Ｃ1が、第１の判
定時間値ｔ1に達したとき、既に説明したように、制限
トルク指令を減少させ、トルク指令を低下させて電圧の
回復を図ろうとする。
マカウンタ１はカウントを継続しており、この結果、時
刻Ｔ2でタイマカウンタ１のカウント値Ｃ1が、第１の判
定時間値ｔ1に達したとき、既に説明したように、制限
トルク指令を減少させ、トルク指令を低下させて電圧の
回復を図ろうとする。
【００７６】しかしながら、放電が深くなっていて充電
残量がかなり減少していた場合は、時刻Ｔ2以降も、(b)
に示すように、電圧が復帰しない。従って、このように
トルク指令を低下させても、電圧検出値ＶBが第２の判
定電圧Ｖ2以下になったままのときには、放電がさらに
深く進み、過放電の虞れがあると判断できる。
残量がかなり減少していた場合は、時刻Ｔ2以降も、(b)
に示すように、電圧が復帰しない。従って、このように
トルク指令を低下させても、電圧検出値ＶBが第２の判
定電圧Ｖ2以下になったままのときには、放電がさらに
深く進み、過放電の虞れがあると判断できる。
【００７７】こうして、電圧検出値ＶBが第２の判定電
圧Ｖ2以下になったままの場合には、(i)に示すように、
タイマカウンタ２がひきつづき時間カウントを続行し、
やがて時刻Ｔ22で、そのカウント値が第２の判定時間ｔ
2に対応した値Ｃ2に達する。そこで、そこで、この時刻
Ｔ22で、電力変換手段１１の動作を停止させるため、
(j)に示すように、ゲートブロック信号をオフ、即ちロ
ーレベルにし、電力変換手段１１の動作を停止させるの
である。
圧Ｖ2以下になったままの場合には、(i)に示すように、
タイマカウンタ２がひきつづき時間カウントを続行し、
やがて時刻Ｔ22で、そのカウント値が第２の判定時間ｔ
2に対応した値Ｃ2に達する。そこで、そこで、この時刻
Ｔ22で、電力変換手段１１の動作を停止させるため、
(j)に示すように、ゲートブロック信号をオフ、即ちロ
ーレベルにし、電力変換手段１１の動作を停止させるの
である。
【００７８】従って、この実施例によれば、主電池１６
の放電深度がかなり深く充電残量が著しく低下してい
て、トルク指令を制限しても電圧が復帰しない状態にな
ったときには電力変換手段１１の動作が禁止され、それ
以上、主電池１６が放電されることがなくなるので、過
放電の虞れなく、電池容量の限度いっぱいまで走行距離
を伸ばすことができる。また、この結果、過放電による
電池寿命短縮の虞れも無くすことができる。
の放電深度がかなり深く充電残量が著しく低下してい
て、トルク指令を制限しても電圧が復帰しない状態にな
ったときには電力変換手段１１の動作が禁止され、それ
以上、主電池１６が放電されることがなくなるので、過
放電の虞れなく、電池容量の限度いっぱいまで走行距離
を伸ばすことができる。また、この結果、過放電による
電池寿命短縮の虞れも無くすことができる。
【００７９】
【発明の効果】本発明によれば、電気車の走行時、運転
者に違和感を与えることなく、電池の充電残量低下によ
るトルク制限を行なうことかできるので、常に良好な運
転フィーリングを保つことができる。
者に違和感を与えることなく、電池の充電残量低下によ
るトルク制限を行なうことかできるので、常に良好な運
転フィーリングを保つことができる。
【００８０】また、本発明によれば、電池充電残量が低
下してトルク制限状態になったときでも、短時間ではあ
るが、充分なトルクが確保できるので、危険回避に必要
な運転性能を確実に持たせることができ、高い安全性を
保持することができる。
下してトルク制限状態になったときでも、短時間ではあ
るが、充分なトルクが確保できるので、危険回避に必要
な運転性能を確実に持たせることができ、高い安全性を
保持することができる。
【００８１】さらに、本発明によれば、トルク制限によ
って電池の放電が抑制でき、走行可能条件を確保して走
行を続けられるので、電池容量を有効に利用できるよう
になり、この結果、一充電走行距離を充分に延長できる
と共に、電池の過放電が未然に防止されるので、電池の
耐用期間が伸び、ランニングコストを充分に抑えること
ができる。
って電池の放電が抑制でき、走行可能条件を確保して走
行を続けられるので、電池容量を有効に利用できるよう
になり、この結果、一充電走行距離を充分に延長できる
と共に、電池の過放電が未然に防止されるので、電池の
耐用期間が伸び、ランニングコストを充分に抑えること
ができる。
【図１】本発明による電気車の制御装置の一実施例を示
すブロック構成図である。
すブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例における制御ブロックを示す
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の一実施例におけるトルク制限処理動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例におけるトルク制限処理動作
を説明するためのタイムチャートである。
を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本発明の一実施例におけるトルク制限処理リセ
ット動作を説明するためのタイムチャートを示す図であ
る。
ット動作を説明するためのタイムチャートを示す図であ
る。
【図６】本発明の一実施例における停止処理動作を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例における停止処理動作を説明
するためのタイムチャートである。
するためのタイムチャートである。
１ アクセル装置 ４ 制御手段 ５ マイクロコンピュータ ６ 駆動信号発生回路 ７ ゲートブロック回路 １０ モータ速度検出回路 １１ 電力変換手段 １２ 電圧検出回路 １４ 誘導電動機(モータ) １５ エンコーダ １６ 主電池(蓄電池) １７ ＤＣ−ＤＣコンバータ １８ 補助電池 １９ ゲートブロック信号 ２０ 電圧検出信号 ２２ 駆動指令値 ２３ 駆動信号 ２４ 速度検出信号 ２７ トルク指令値 ２８ 制限処理ブロック ４０ 電圧検出信号 ４１ 電圧検出処理ブロック ４２ 電圧検出値 ４３ 電圧比較器 ４４ 第１制限判定フラグ ４５ 第２制限判定フラグ ４６ トルク制限指令 ５０ リセット判定ブロック ５１ リセットフラグ ５４ ゲートブロック処理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 三四郎 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 審査官 小川 恭司 (56)参考文献 特開 平４−207908（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130709（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−284608（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−2949（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 3/00 - 3/12 B60L 7/00 - 13/00 G01R 31/36 H01M 10/44
Claims (7)
- 【請求項１】 蓄電池を電力供給源として用い、アクセ
ル操作入力手段の操作量に応じてトルク指令を作成し、
このトルク指令に応じて車両駆動用電動機を制御する方
式の電気車の制御装置において、 前記蓄電池の端子電圧を監視し、この端子電圧が予め設
定してある第１の判定電圧を下回っているか否かを判定
する電圧判定手段と、 前記電圧判定手段による判定結果が肯定になった時点か
ら経過時間の計測を開始し、この経過時間が予め設定し
てある第１の判定時間を越えているか否かを判定する第
１の時間判定手段と、 前記第１の時間判定手段による判定結果が肯定になった
ことを条件とし、この時点から予め設定してあるパター
ンに従って、所定の下限値にまで指令値が低下してゆく
制限トルク指令を作成する演算手段と、 前記アクセル操作入力手段で作成されたトルク指令を前
記制限トルク指令と比較し、トルク値の低い方の指令を
選択する比較手段と、 前記比較手段により選択されたトルク指令に応じて前記
車両駆動用電動機のトルクを制御する制御手段とを設け
たことを特徴とする電気車の制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電気車の制御装置にお
いて、 前記蓄電池の端子電圧と、予め設定してある第２の判定
電圧を入力し、これらを比較する比較手段と、 前記蓄電池の端子電圧が予め設定してある第２の判定電
圧を下回ってから予め設定してある第２の判定時間が経
過したとき、前記車両駆動用電動機に電力を供給してい
る電力変換手段の動作を停止させる電力変換動作停止手
段とを設けたことを特徴とする電気車の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の電気車の制御装置にお
いて、前記アクセル操作入力手段の操作量がゼロになったと
き、前記制限トルク指令を取り消す手段が更に設けら れ
ていることを特徴とする電気車の制御装置。 - 【請求項４】 アクセル操作入力手段と車載蓄電池、車
両駆動用電動機、それにトルク指令に応じて前記電動機
に電力を供給する電力変換装置とを備えた電気車の制御
方法において、 前記アクセル操作入力手段の操作範囲に応じて所望のト
ルク指令を発生する段階と、 前記車載蓄電池の端子電圧を、予め設定してある第１の
判定電圧と比較する段階と、 前記車載蓄電池の端子電圧が前記第１の判定電圧より小
さくなった時点からの第１の経過時間を計測する段階
と、 前記第１の経過時間が予め設定してある第１の判定時間
を越えたことを検出する段階と、 前記第１の経過時間が前記第１の判定時間を越えた時点
から、予め設定してあるパターンに従って下限値に向か
ってトルク値が減少してゆく制限トルク指令を発生する
段階と、 前記所望のトルク指令の強さを前記制限トルク指令と比
較する段階と、 前記所望のトルク指令と前記制限トルク指令の内の小さ
い方のトルク指令値を選択する段階と、 前記小さい方のトルク指令値を前記トルク指令として、
前記電力変換装置に供給し、制御する段階とを含むこと
を特徴とする電気車の制御方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の電気車の制御方法にお
いて、 前記車載蓄電池の端子電圧を、予め設定してある第２の
判定電圧と比較する段階と、 前記車載蓄電池の端子電圧が前記第２の判定電圧よりも
低下した後、前記電力変換装置の動作を停止させる段階
とが設けられていることを特徴とする電気車の制御方
法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の電気車の制御方法にお
いて、 前記車載蓄電池の端子電圧が前記第２の判定電圧よりも
低下した後、前記電力変換装置の動作を停止させる段階
が、 前記車載蓄電池の端子電圧が前記第２の判定電圧以下に
低下している状態が、予め設定してある第２の判定時間
を越えたとき、阻止信号の発生を開始する段階と、 前記阻止信号が発生されたとき、前記電力変換装置に対
する前記トルク指令の 供給を中断させる段階とで構成さ
れていることを特徴とする電気車の制御方法。 - 【請求項７】 請求項４に記載の電気車の制御方法にお
いて、 更に、前記アクセル操作入力手段の操作量がゼロになっ
たとき、前記制限トルク指令を打ち消す段階を含むよう
に構成されていることを特徴とする電気車の制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15616294A JP3195879B2 (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 |
| US08/499,135 US5600215A (en) | 1994-07-07 | 1995-07-07 | Controller for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15616294A JP3195879B2 (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0823603A JPH0823603A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3195879B2 true JP3195879B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=15621711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15616294A Expired - Fee Related JP3195879B2 (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5600215A (ja) |
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| JPH0898305A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-04-12 | Seiko Epson Corp | 電気自動車の走行装置 |
| JP3491714B2 (ja) * | 1995-06-14 | 2004-01-26 | 本田技研工業株式会社 | 電動車の電池過放電防止装置 |
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| US6239575B1 (en) | 2000-02-11 | 2001-05-29 | Ford Motor Company | Induction motor power/torque clamping for electric vehicle performance |
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| JP4804681B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2011-11-02 | 富士重工業株式会社 | 電気自動車の制御装置 |
| JP3808367B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2006-08-09 | パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 | 二次電池の出力制御装置および方法、並びに電池パックシステム |
| US20060061922A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-23 | Cellex Power Products, Inc. | Hybrid power supply system having energy storage device protection circuit |
| JP4742969B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2011-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 電動機制御装置およびそれを備えた電動車両 |
| JP4577336B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2010-11-10 | 日産自動車株式会社 | 電動車両における電動機の制御装置 |
| KR100873738B1 (ko) * | 2008-05-27 | 2008-12-12 | (주)신성피씨 | 연약지반 보강 앵커 |
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| FR2943472A3 (fr) * | 2009-03-19 | 2010-09-24 | Renault Sas | Procede de commande d'une machine electrique comprenant un moteur electrique d'entrainement d'un vehicule automobile |
| CN101695912B (zh) * | 2009-10-26 | 2012-09-12 | 纽贝耳汽车(杭州)有限公司 | 电动汽车整车控制方法 |
| FR2953077B1 (fr) * | 2009-11-26 | 2013-07-05 | Michelin Soc Tech | Onduleur de pilotage d'un moteur electrique synchrone comportant un regulateur integre. |
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| KR101283892B1 (ko) * | 2011-12-07 | 2013-07-08 | 기아자동차주식회사 | 친환경 차량에서 ｄｃ-ｄｃ컨버터 제어장치 및 방법 |
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| JP5814156B2 (ja) | 2012-02-22 | 2015-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両およびその制御方法 |
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| TWI668139B (zh) * | 2015-06-05 | 2019-08-11 | 英屬開曼群島商睿能創意公司 | 一種車輛、一種判定一電動車輛的一特定型式的負載之方法以及一種儲存媒介 |
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| CN112895975B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-12-20 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 电池的功率切换方法、装置和车辆 |
| CN113183763B (zh) * | 2021-05-28 | 2022-01-18 | 兰州石化职业技术学院 | 一种智能网联汽车的控制装置 |
| CN115712068B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-04-28 | 江苏孜航精密五金有限公司 | 电池包耐久测试仪 |
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| JPH0823603A (ja) | 1996-01-23 |
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