JPH02269401A - 電気自動車用モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気自動車用モータ制御装置、特にアクセル
ペダル踏込み量に応じたモータ駆動制御に関する。

［従来の技術］ 現在、自動車の駆動源としてガソリンエンジン、ディー
ゼルエンジン等の内燃機関が広く採用されている。しか
し、これら内燃機関を利用した場合には排気ガスの発生
やある程度の騒音発生は避けることはできない。

一方、バッテリからの電力によって電動機を駆動する電
気自動車は本質的に排気ガス発生源がなく、低騒音であ
るという特徴を持っている。そして、バッテリ性能の向
上により、走行継続距離、重量、コスト等の問題が改善
されつつあり、電気自動車の実用化が期待されている。

また、このような電気自動車の電動機としては、交流誘
導電動機が好適であり、バッテリからの直流電力をイン
バータにより交流電力に変換するとともに、このインバ
ータを所定のプログラム制御することにより高速応答性
と高電力効率を実現している。

従来の電気自動車において、その速度制御はアクセルペ
ダルの踏込み量に応じてモータへの電流供給量を制御す
ることによって行われている。しかし、このような速度
制御においては、例えばアクセルペダルとブレーキペダ
ルを同時に踏込んだ場合、モータに電流が流通されてい
る状態で、モータの回転が強制的に停止されることとな
るため、モータに過大電流が流れ、メインヒユーズが切
断されたり、モータのコイルが焼損したりするおそれが
あった。

そこで、このような問題を解決するため、特開昭５７−
３１３０１号公報においては、ブレーキペダルが踏込ま
れたときに、これを検出してモータへの通電を遮断する
ことが示されている。

この方法によれば、アクセルペダルとブレーキペダルが
同時に踏込まれた場合にはモータへの電流供給が断たれ
、上述のような問題点が解消される。

また、この方法によれば、仮にアクセルペダルが戻り不
良となった場合においても、ブレーキペダルを踏込めば
、モータへの電流供給は中止される。従って、このよう
な場合においても電気自動車を停止することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この従来技術においては、ブレーキペダルを離
した時に、アクセルペダルが踏み込まれた状態にあれば
、そのアクセルペダルの踏込み量に応じてモータに電流
が流れ、モータが回転駆動されることとなる。

従って、アクセルペダルに戻り不良が発生した場合には
、運転者がモータを停止させるために、キースイッチを
切るなどの作業を行わなければならなかった。

［関連技術］ このように、従来の技術においては、アクセルペダルが
何らかの原因によって戻り不良となった場合には十分な
対処が行えなかった。

そ；で、本出願人は、特願昭６２−３０８４４５号にお
いて、これら問題点を解決する技術について提案した。

すなわち、この提案の方法によれば、ブレーキが踏込ま
た時にアクセルペダルが踏み込まれた状態にあった場合
、このときのアクセルペダル踏込み量をアクセル全開状
態（アクセルペダルが踏み込まれておらず、モータの出
力トルクをＯとすべき状態）とみなしてモータへの電流
供給を停止すると共に、このときのアクセルペダル踏込
み量をアクセルオフセット値として記憶しておく。

そして、その後のアクセルペダルの操作に対しては、ア
クセルオフセット値を現実のアクセルペダル踏込み量か
ら減算して、モータを駆動する。

このため、ブレーキペダルが離された場合において、記
憶されたアクセルペダル踏込み全以上にアクセルが踏込
まれたときにのみモータに電流を供給することができる
。

従って、この提案の方法によれば、アクセルペダルに戻
り不良が生じたとしても、−旦ブレーキペダルが踏込ま
れた場合には、このときのアクセルペダル踏込み量をア
クセル全開時のアクセルオフセット値として記憶するた
め、以後の運転において、運転者はアクセルペダルを踏
んでいないのに、モータが駆動されるという事態が発生
することを防止できる。

なお、実開昭６０−１０１８３７号公報には、電気自動
車についての技術ではないが、モータ駆動制御における
ＡＤコンバータに存在するオフセット値を出力値がＯと
なるべき時の実際の出力値によって補正することについ
て記載がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、先に提案の制御によれば、アクセルペダ
ルの戻り不良における弊害を解消することができる。し
かし、この先に提案の方式においては、ブレーキペダル
踏込み時にアクセルが踏込まれていれば、そのときのア
クセルペダル踏込み量のアクセル全閉状態とみなしてし
まう。そこで、アクセルが戻り不良でなく、正常状態で
あった場合、例えばアクセル操作時に誤ってブレーキペ
ダルを踏んでしまった場合等においても、そのときのア
クセルペダル踏込み量をアクセル全開状態とみなしてし
まう。

従って、実際にはアクセルペダルが正常であっても、以
後の操作において、アクセルペダルの踏込み量がアクセ
ルオフセット値に至るまではモータへ駆動電流が流れな
いこととなる。

このような状態が発生すると、アクセルペダルをアクセ
ルオフセット値に対応する位置までアクセルペダルを踏
み込まないと、モータへは電流が供給されず、モータは
トルクを出力しない。このため、アクセルに対するモー
タ駆動が通常の場合と全く異なることとなり、運転者は
その運転操作において、非常に戸惑うこととなる。

二の発明は上述のような問題点を解決することを課題と
してなされたものであり、アクセルペダルが正常であれ
ば、そのアクセルペダルの本来の踏込み量に応じたモー
タ駆動制御を行える電気自動車用モータ制御装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明は、アクセルペダ
ル踏込み量を検出するアクセルセンサと、ブレーキが踏
み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチと、
アクセルペダル踏込み量に応じてモータを制御するモー
タ制御部と、を含み、上記モータ制御部は、ブレーキ踏
み込まれている時のアクセルペダル踏込み量をアクセル
オフセット値として記憶するアクセルオフセット値記憶
手段と、アクセルペダル踏込み量からアクセルオフセッ
ト値を減算し、この減算結果に応じてモータを制御する
モータ制御修正手段と、アクセルペダル踏込み量が上記
アクセルオフセット値より小さい時にアクセルオフセッ
ト値をその時のアクセルペダル踏込み量に入れ替えるア
クセルセンサ・ット値変更手段と、を有し、アクセルペ
ダル踏込み量に応じたモータ駆動を行うことを特徴とす
る。

［作用］ 本発明に係る電気自動車用モータ制御装置は上述のよう
な構成を有しており、ブレーキが踏込まれているときの
アクセルペダル踏込み量をアクセルオフセット値として
記憶し、アクセルペダル踏込み量からアクセルオフセッ
ト値を減算して、この減算変化に応じてモータを駆動制
御するが、アクセルペダル踏込み量が上述のアクセルオ
フセット値より小さくなった場合において、そのときの
小さなアクセルペダル踏込み量の値にアクセルオフセッ
ト値を入れ替える。

従って、アクセル操作時において、誤ってブレーキペダ
ルを踏込んでしまったような場合においても、そのとき
のアクセルペダル踏込み量が一旦はアクセルオフセット
値として記憶されるが、その後のアクセルペダルの踏込
み解除によって、アクセルペダル踏込み量がＯとなり、
異常なアクセルオフセット値を解消することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面に基づいて説明
する。

第１図はこの発明に係る電気自動車用モータ制御装置を
適用した電気自動車の駆動部の構成を示すブロック図で
ある。

図において、モータ１０は電気自動車に搭載され、電気
自動車を駆動するものであり、通常の場合三相誘導モー
タが採用されている。また、バッテリ１２はこの誘導モ
ータ１０へ電力を供給するためのエネルギー源であり、
通常は充電可能な蓄電池（例えば亜鉛／臭素電池）が採
用されている。

そして、バッテリ１２からの直流電力は、電力変換器１
４によって所定の交流電力に変換され、誘導モータ１０
に供給される。そして、通常の場合電力変換器１４にお
ける電流供給をＰＷＭ　（パルス幅変調）制御するので
、誘導モータ１０における回転数を所定のものとでき、
電気自動車の走行速度制御を達成することができる。

なお、この電力変換器１４はアクセルペダル踏込み量に
応じたトルク指令に対応し、誘導モータ１０への供給電
流をベクトル制御している。

そして、この実施例においては、電力変換器１４へのト
ルク指令値Ｔｒはモータ制御部２０から供給される。こ
のモータ制御部２０はアクセルスイッチ信号Ａｓ、アク
セル開度信号Ｖａ、ブレーキスイッチ信号Ｂｓの３つの
信号を受は入れ、これに応じてトルク指令Ｔｒを出力す
る。

アクセルスイッチ信号Ａｓとアクセル開度信号Ｖａは、
共にアクセル踏込み量に応じた信号であり、アクセルペ
ダル３０の動きに応じて出力される。アクセルスイッチ
信号Ａｓはアクセルペダル３０が戻された場合にＬｏレ
ベル「０」となり、アクセルペダル３０が踏込まれてい
るときにＨｉレベル「１」となる信号である。

すなわち、アクセルスイッチ３２はアクセルペダルが踏
込まれていないときに先端部３２ｇがアクセルペダル３
０によって押し上げられ、電源Ｅからの電流供給ライン
を切断し、アクセルスイッチ信号ＡｓはＬＯレベルとな
る。また、アクセルペダル３０が踏込まれている場合に
はバネ３２ｂの付勢力によって先端部３２ａが押し下げ
られ、電流供給ラインが接続される。すると、電源Ｅか
らの電流は抵抗Ｒを介しアースＡと流れ、アクセルスイ
ッチ信号ＡｓはＨｉレベルとなる。

次に、アクセルペダルにはこの動きに応じた信号を出力
するアクセルセンサ３４が設けられている。すなわち、
アクセルペダルの動きに応じて抵抗値が変化するポテン
ショメータ３４ａによって、アクセルペダルの動きに応
じて電圧の変化するアクセル開度信号Ｖａが得られる。

この例においては、ポテンショメータ３４ａは一端が電
源Ｅ（１２ｖ）、他端がアースＡに接続されているため
、１２ＶからＯＶの間で連続的に変化するアクセル開度
信号Ｖａが得られる。

一方、ブレーキペダル４０の全く踏み込まれていない時
（ブレーキ全閉時）における位置に対応してブレーキス
イッチ４２が設けられている。このブレーキスイッチ４
２は、上述のアクセルスイッチ３２とほぼ同様の構成を
有している。すなわち、先端部４２ａはブレーキ全閉時
の位置においてブレーキペダル４０によって押し上げら
れ、他の場合にはバネ４２ｂによって押し下げられてい
る。そして、ブレーキ全閉時以外の時に電源Ｅはストッ
プランプ４４を介しアースＡに接続される。

従って、ブレーキペダル４０が踏込まれている場合には
ストップランプ４４が点灯し、ブレーキスイッチ信号Ｂ
ｓがＨｉレベル「１」となる。また、ブレーキペダルが
踏込まれていない場合には、ブレーキスイッチ４２にお
いて電源Ｅとの導通が断たれ、ストップランプ４４が消
灯すると共に、ブレーキスイッチ信号ＢｓはＬｏレベル
「０」となる。

なお、通常走行時におけるアクセル開度信号Ｖａとトル
ク指令値Ｔｒは第２図に示すように直線関係を有してお
り、モータ制御部２ｏはアクセル開度信号Ｖａに応じた
比例したトルク司令値Ｔ「を電力変換器１４に供給する
。

次に、この発明に係る電気自動車用モータ制御装置の動
作について第３図のフローチャートに基づいて説明する
。

ステップ１００ この制御がスタートした場合には、まず最初に初期設定
としてアクセルオフセット値Ｖｏｆ’を０にリセットし
ておく。

ステップ１０１ そして、次にアクセルペダル３０が踏み込まれているか
否か（アクセル全閉か否か）を判断する。

この判断は、アクセルスイッチ信号が「１」が否かによ
って行われる。すなわち、アクセルスイッチ信号Ａｓが
「１」であれば、アクセルが踏込まれており、カ行であ
ることがわかる。そこで、このアクセルスイッチ信号Ａ
ｓが１であり、アクセルペダル３０が踏込まれている場
合には次にステップ１０２に移る。

ステップ１０２ ここではアクセルペダル３０が踏込まれている状態にお
いて、ブレーキペダル４０が踏込まれているか否かを判
断する。この判断はブレーキスイッチ信号Ｂｓが「１」
か否かによって行われる。

そして、アクセルペダル３０が踏込まれており（Ａｓ−
１）、その状態でブレーキペダル４０が踏込まれている
（Ｂｓ−１）場合にはアクセルペダル３０の操作異常と
判定する。すなわち、アクセルペダル３０は電気自動車
を加速するための手段であり、ブレーキペダル４ｏは制
動しようとする手段である。従って、通常の操作時にお
いてアクセルペダル３０とブレーキペダル４ｏの両方が
踏込まれる場合はない。そこで、アクセルペダル３０と
ブレーキペダル４０の両方が踏込まれた場合には、アク
セルペダル３０の戻り不良と判断し、ここでオフセット
値の設定を行う。

ステップ１０３ まず、その状態におけるアクセルペダル踏込み量に対応
するアクセル開度信号Ｖａを読み込む。

ステップ１０４ このようにアクセルペダル３０とブレーキペダル４０が
両方とも踏込まれている状態において、これがアクセル
ペダル３０の戻り不良であれば、そのときのアクセルペ
ダル踏込み量をトルク指令０に対応するものとすれば、
アクセルペダルを放したときの出力トルクをＯとするこ
とができる。

そこで、このステップ１０４において、アクセルオフセ
ット値Ｖｏｆとしてそのときのアクセル開度信号Ｖａを
セットする。

ステップ１０５ そして、このときのトルク指令ＴｒはＯとなるべきなの
で、トルク指令値Ｔ「をＯにする。

ステップ１０６ 一方、アクセルペダル３０が踏込まれており、ブレーキ
ペダル４０が踏込まれていない場合には、通常のカ行時
であるため、アクセルペダル３００操作に応じたトルク
指令Ｔｒの出力をしなければならない。そこで、この場
合にはこのステップ１０６においてそのときのアクセル
開度信号Ｖａを読み込む。

ステップ１０７ そして、アクセルペダル踏込み量に応じたトルク指令Ｔ
「を出力すべきであるが、アクセルオフセット値Ｖｏｆ
’が設定されている場合には、アクセルオフセット値Ｖ
ｏｆに対応するアクセルペダル３０の踏込み量までにお
いてはトルクを出力すべきでない。そこで、アクセル開
度信号Ｖａをアクセルペダル踏込み量からアクセルオフ
セット値Ｖｏ（’を減算したものに置き換え修正する。

ステップ１０８ そして、このようにして修正されたアクセル開度信号Ｖ
ａに応じたトルク指令値を算出する。

ステップ１０９ このようにしてステップ１０５またはステップ１０８に
おいて出力すべきトルク指令値が決定されるため、ステ
ップ１０９においてこのトルク指令値Ｔｒを電力変換器
１４に対して出力する。そして、このトルク指令値Ｔｒ
に応じた誘導モータ１０の電流供給制御が行われる。

ステップ１１０ 一方、アクセルペダル３０が全く踏込まれていない（ア
クセル全閉時）の場合には、アクセルオフセット値Ｖｏ
ｆ’は０であるべきである。そこで、ステップ１０１に
おいてアクセル開度信号Ａｓが０であった場合にはステ
ップ１１０に移りアクセルオフセット値Ｖｏｒを０にリ
セットする。

このようなアクセルオフセット値Ｖｏｒのリセット手段
を有しているため、この実施例によれば、−度アクセル
ベダル３０の戻り不良と判断されても、これが解消され
たときに元の通常のアクセル開度信号Ｖａに戻すことが
できる。従って、アクセル操作時に誤ってブレーキペダ
ル４０をＭんでしまった場合等、アクセルオフセット値
Ｖｏｒを実際には設定したくなかった場合においても、
アクセルペダル３０を離した時にこのアクセルオフセッ
ト値Ｖｏｒのリセットが行われるため、実質的には問題
がない。

なお、上述の実施例においては、アクセルスイッチ信号
３２が「０」となったときにのみ、アクセルオフセット
値Ｖｏｒのリセットを行ったが、これに限らず、アクセ
ルペダル３０の踏込み量に対応したアクセル開度信号Ｖ
ａがアクセルオフセット値Ｖｏｒより小さかった場合に
は、アクセルペダル３０の戻り不良がある程度解消され
たと判断し、アクセルオフセット値Ｖｏｒをその小さな
アクセル開度信号ｖａに置き換えるようにしても良（−
１゜更に、上述の実施例においては、ブレーキスイッチ
信号Ｂｓが「１」であった場合にすぐに異常と判定した
が、ステップ１０２とステップ１０３の間に所定時間（
例えば数秒）経過するまでステップ１０２に戻る工程を
設け、ブレーキスイッチ４２が継続してオンしている場
合にのみステップ１０３以下のオフセットｆｎＶｏｒの
設定を行うようにす゛ると良い。すなわち、このような
制御を加えれば、アクセルペダル３０の操作時に瞬間的
にブレーキペダル４０に触れてしまったような場合に、
不要なアクセルオフセット値Ｖｏｒの設定が行われるこ
とを防止できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る電気自動市川モー
タ制御装置によれば、アクセルペダルの戻り不良時にそ
のアクセルペダル踏込み量におけるモータトルクをＯと
でき、安全性を確保することができるとともに、アクセ
ルペダルが正常状態に戻った場合に、通常のアクセルペ
ダルと出力トルクの関係に戻せるため、このときに元の
ペダルフィーリングにおける運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電気自動車用モータ
制御装置の全体構成を示すブロック図、第２図はアクセ
ル開度信号とトルク指令の関係を示す特性図、 第３図は同実施例におけるモータ制御部２ｏの動作を説
明するためのフローチャート図である。 １０　・・・　誘導モータ ２０　・・・　モータ制御部 ３０　・・・　アクセルペダル ３２　・・・　アクセルスイッチ ３４　・・・　アクセルセンサ ４０　・・・　ブレーキペダル ４２　・・・　ブレーキスイッチ アク七ＩＬ開ｔｔ　（＊　ｔ　Ｖａ アクセル間パイ富号とドルクル伶の関係筒 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセルペダル踏込み量を検出するアクセルセン
   サと、 ブレーキが踏み込まれているか否かを検出するブレーキ
   スイッチと、 アクセルペダル踏込み量に応じてモータを制御するモー
   タ制御部と、 を含み、 上記モータ制御部は、 ブレーキが踏み込まれている時のアクセルペダル踏込み
   量をアクセルオフセット値として記憶するアクセルオフ
   セット値記憶手段と、 アクセルペダル踏込み量からアクセルオフセット値を減
   算し、この減算結果に応じてモータを制御するモータ制
   御修正手段と、 アクセルペダル踏込み量が上記アクセルオフセット値よ
   り小さい時にアクセルオフセット値をその時のアクセル
   ペダル踏込み量に入れ替えるアクセルオフセット値変更
   手段と、 を有し、 アクセルペダル踏込み量に応じたモータ駆動を行うこと
   を特徴とする電気自動車用モータ制御装置。