JPH035122B2

JPH035122B2 -

Info

Publication number: JPH035122B2
Application number: JP57118198A
Authority: JP
Inventors: Mikio Iida; Yasukazu Kitamura
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1991-01-24
Also published as: JPS5910102A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、電気自動車の電動機制御装置に関
し、特にたとえば電動機が並列運転された場合に
各電動機の負荷分担を均一にするような電気自動
車の電動機制御装置に関する。

複数の電動機を並列運転する場合、各電動機に
は必ず特性のばらつきがあるため、各電動機間に
負荷分担のばらつきが発生する。このような負荷
分担のばらつきが生じると、特定の電動機に大電
流が流れて発熱し、焼損を生じる。特に、電気自
動車の場合は電車等に比べて負荷変動が激しいた
め、上述のような問題を生じやすい。また、電車
の場合は電動機の定格を余裕をみて大きく選んで
いるが、これに対し電気自動車の電動機には余裕
が少ないので上述のような問題を生じやすい。

それゆえに、この発明の主たる目的は、上述の
ような負荷分担のばらつきを均一化し得る電気自
動車の電動機制御装置を提供することである。

この発明は、要約すれば、複数の電動機を並列
運転する場合に、各電動機の電機子電流のうち最
大のものと最小のものとを検出し、その最大の電
機子電流と最小の電機子電流との平均値を演算
し、さらにその平均値と各電動機の電機子電流と
の偏差を求め、その偏差に基づいて各電動機の界
磁電流を制御するようにしたものである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は、図面を参照して行なう以下の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

第１図は後述するこの発明の一実施例が適用さ
れ得る電気自動車の電動機駆動回路を示す図であ
る。このような電動機運転回路は従来よく知られ
ているため、ここでは簡単にその動作について説
明する。この電動機運転回路は分巻界磁巻線を有
する４台の電動機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３およびＭ４を
３つのモードに分けて運転するための回路であ
る。

すなわち、第１のモードではコンタクタ
CTTM，CTT１がオンされ、コンタクタCTT
２，CTT３および４つのSCRがオフされる。そ
のため、電源Ｅからの電流はコンタクタCTTM
→コンタクタCTT１→電動機Ｍ１→ダイオード
Ｄ１→電動機Ｍ２→ダイオードＤ２→電動機Ｍ３
→ダイオードＤ３→電動機Ｍ４→電源Ｅと流れ
る。すなわち、この第１のモードでは４台の電動
機Ｍ１ないしＭ４が直列に接続されて運転され
る。

次に、第２のモードではコンタクタCTTM，
CTT１，CTT２およびCTT３がオンされ、４つ
のSCR（サイリスタ）がオフされる。そのため、
電動機Ｍ１とＭ２とが並列接続され、また電動機
Ｍ３とＭ４とが並列接続される。そして、電源Ｅ
からの電流はコンタクタCTTM→コンタクタ
CTT１→電動機Ｍ１とＭ２との並列回路→ダイ
オードＤ２→電動機Ｍ３とＭ４との並列回路→電
源Ｅと流れる。

次に、第３のモードでは、コンタクタCTTM，
CTT１，CTT２およびCTT３がすべてオンさ
れ、また４つのSCRがオンされる。この場合、
４台の電動機Ｍ１ないしＭ４はすべて並列接続さ
れることになり、電動機Ｍ１ないしＭ４は並列運
転される。なお、図示では電動機Ｍ１ないしＭ４
として、他励電動機が用いられているが、その他
分巻電動機および複巻電動機を用いてもよい。

通常、上述のような電動機の運転モードの切換
えは、電気自動車に設けられたアクセルペダルの
開度や電気自動車の走行速度などによつて自動的
に切換えられる。

第２図に示すように、第１図の電動機Ｍ１ない
しＭ４の回転はリダクシヨンユニツト２に与えら
れ、１つの回転に合成される。このリダクシヨン
ユニツト２によつて合成された回転は回転軸３を
介してたとえばトルクコンバータ（図示せず）な
どに伝達される。

第３図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。図において、第１図の各電動機Ｍ１ない
しＭ４の電機子に流れる電流（以下電機子電流と
称す）I_A１，I_A２，I_A３およびI_A４を検出するた
めの検出回路５，６，７および８が設けられる。
これら検出回路５，６，７および８の出力は、そ
れぞれ、Ａ／Ｄ変換器９，１０，１１および１２
に与えられ、デイジタル信号に変換される。これ
らＡ／Ｄ変換器９ないし１２から出力されるデイ
ジタル信号はCPU４に与えられる。このCPU４
には、Ｉ／Ｏポート１３が接続される。このＩ／
Ｏポート１３には、電気自動車のイグニツシヨン
キーがオンされたことを表わす信号と、電動機Ｍ
１ないしＭ４の各分巻界磁巻線に通電されている
ことを表わす信号と、電気自動車のアクセルペダ
ルが踏込まれたこと表わす信号とが入力される。
また、アクセルペダルの開度（すなわち踏込み
量）を検出するポテンシヨメータ１４の出力が
Ａ／Ｄ変換器１５を介してＩ／Ｏポート１３に与
えられる。

また、CPU４には、ROM１６と、ROM１７
と、RAM１８とが接続される。このROM１６
には、後述するような動作プログラムが格納され
る。そして、CPU４はこのROM１６に格納され
た動作プログラムに従つて動作を行なう。また、
ROM１７には、各電動機Ｍ１ないしＭ４の分巻
界磁巻線に流すべき基準の界磁電流値が記憶され
ている。この基準の界磁電流値とは、各電動機Ｍ
１ないしＭ４がほぼ均等な負荷分担で運転されて
いる場合に各電動機の分巻界磁巻線に流すべき界
磁電流の値である。そして、この基準の界磁電流
値は、電動機の接続モード別に電機子電流の値と
アクセル開度でアドレス指定されるデータテーブ
ルの形式で記憶されている。また、RAM１８は
たとえば第４図に示すような記憶領域を含む。

さらに、CPU４には、Ｉ／Ｏポート１９が接
続される。このＩ／Ｏポート１９には、Ｄ／Ａ変
換器２０，２１，２２および２３が接続される。
そして、Ｄ／Ａ変換器２０からは電動機Ｍ１の界
磁電流指示値I_F１が出力される。また、Ｄ／Ａ変
換器２１からは電動機Ｍ２の界磁電流指示値I_F２
が出力される。また、Ｄ／Ａ変換器２２からは電
動機Ｍ３の界磁電流指示値I_F３が出力される。ま
た、Ｄ／Ａ変換器２３からは電動機Ｍ４の界磁電
流指示値I_F４が出力される。これらＤ／Ａ変換器
２０，２１，２２および２３の出力は、それぞ
れ、界磁電流制御回路２４，２５，２６および２
７に与えられる。界磁電流制御回路２４ないし２
７は、それぞれ、電動機Ｍ１ないしＭ４の界磁電
流値を制御するためのものである。さらに、Ｉ／
Ｏポート１９からは、コンタクタCTTMのオン
オフ指令信号と、コンタクタCTT１のオンオフ
指令信号と、コンタクタCTT２，CTT３のオン
オフ指令信号と、４つのSCRのオン指令信号と
が出力される。

第４図は第３図に示すRAM１８の記憶領域を
図解的に示す図である。図において、RAM１８
は、電動機Ｍ１ないしＭ４の各電機子に流れる電
機子電流I_A１ないしI_A４を記憶する領域I_AＲを含
む。また、RAM１８は、アンバランスフラグ
UFとして用いられる記憶領域を含む。このアン
バランスフラグUFは第５図に示されるように８
ビツトで構成される。そして、下位から１ビツト
目と２ビツト目が電機子電流I_A１用に割当てら
れ、下位から３ビツト目と４ビツト目が電機子電
流I_A２に割当てられ、下位から５ビツト目と６ビ
ツト目が電機子電流I_A３用に割当てられ、下位か
ら７ビツト目と８ビツト目が電機子電流I_A４用に
割当てられる。そして、このアンバランスフラグ
UFは各電動機Ｍ１ないしＭ４の分巻界磁巻線に
流れる電流を増加すべきか減少すべきかあるいは
そのまま保持すべきかを記憶する。また、RAM
１８は、第３図に示す界磁電流の制御回路２４な
いし２７に指示するための界磁電流値を記憶する
領域I_FＲを含む。

さらに、RAM１８は、コンタクタCTTM，
CTT１，CTT２およびCTT３の投入指令を記憶
する領域ONRを含む。さらに、RAM１８は電機
子電流検出回路５ないし８によつて検出された電
機子電流のうち最小値を記憶する領域MINと、
最大値を記憶する領域MAXと、最大値と最小値
との平均値を記憶する領域AVEとを含む。さら
に、RAM１８はイグニツシヨンキー等の各種ス
イツチのオンオフを記憶する領域SF（以下スイツ
チフラグSFと称す）と、アクセルペダルの開度
を記憶する領域ACCと、各種データの処理のた
めの設けられたワーキングエリアWAとを含む。

第６図はこの発明の一実施例の原理を説明する
ための図解図である。以下、この第６図を参照し
てこの発明の一実施例の原理について説明する。
なお、第６図は電動機Ｍ４に大電流が集中し、し
たがつて電機子電流I_A４が異常に高くなつている
場合を示している。

まず、各電動機Ｍ１ないしＭ４の電機子に流れ
る電機子電流I_A１ないしI_A４が検出される。そし
て、これら電機子電流I_A１ないしI_A４のうち最大
の電機子電流値I_Amaxと最小の電機子電流値I_A
minとの平均値I_Aaveが求められる。次に、平均
値I_Aaveに対する各電機子電流I_A１ないしI_A４の
それぞれの偏差I_Aｄ１ないしI_Aｄ４が求められ
る。そして、この偏差I_Aｄ１ないしI_Aｄ４の大き
さおよび極性に応じて電動機Ｍ１ないしＭ４の界
磁電流が増減される。これによつて、各電動機の
電機子電流I_A１ないしI_A４がほぼ等しくされ各電
動機の負荷が均一化される。

上述のように最大の電機子電流値I_Amaxと最小
の電機子電流値I_Aminとの平均値I_Aaveを各電機
子電流の偏差を求めるための基準として用いる
と、電機子電流I_A１ないしI_A４の全部の平均値を
基準として用いた場合に比べて基準が高くなるた
め、求められる各偏差間にさほど大きな違いが生
じない。そのため、４台すべての電動機の界磁電
流がほぼ同程度に補正され、電機子電流I_A１ない
しI_A４は急速に平均値I_Aaveに収束しようとする。
したがつて、補正の効率が大きく、また応答性が
速いものとなる。これに対し、たとえば電機子電
流I_A１ないしI_A４の全部の平均値を偏差の基準と
して用いると、電機子電流I_A４のみの偏差が異常
に大きくなる。したがつて、界磁電流の補正は電
動機Ｍ４に対してのみ大きく行なわれ、他の電動
機の界磁電流はほとんど補正されない。したがつ
て、電機子電流I_A１ないしI_A４の収束力が弱くな
り、また応答性が遅いものとなる。

第７図はポテンシヨメータ１４によつて検出さ
れたアクセル開度と電動機の運転モードとの関係
を示す図解図である。また、第８図ないし第１１
図は以上説明した実施例の動作を説明するための
フローチヤートである。以下、これら第７図ない
し第１１図を参照してこの発明の一実施例の動作
について説明する。

まず、第８図のステツプ（図示ではＳと略す）
１において、イグニツシヨンキーのオンオフのチ
エツクが行なわれる。そして、イグニツシヨンキ
ーのオフが検出されると図示しない停止ルーチン
に進む。また、イグニツシヨンキーのオンが検出
されると、ステツプ２に進む。このステツプ２で
は、電機子電流検出回路５ないし８から電機子電
流I_A１ないしI_A４の読込みが行なわれる。続い
て、ステツプ３において、各電動機Ｍ１ないしＭ
４に断線がないかどうかのチエツクが行なわれ
る。次に、ステツプ４において電機子電流I_A１な
いしI_A４のアンバランス（ばらつき）が検出され
る。このステツプ４の動作の詳細は第９Ａ図およ
び第９Ｂ図に示される。

まず、第９Ａ図のステツプ100において、電機
子電流I_A１ないしI_A４の大きさがそれぞれ比較さ
れ、最も大きい電機子電流が判断されてRAM１
８の最大値記憶エリアMAXにストアされる。次
に、ステツプ101において、電機子電流I_A１ない
しI_A４の大きさがそれぞれ比較され、最も小さい
電機子電流が判断されてRAM１８の最小値記憶
エリアMINにストアされる。このステツプ101の
動作が終了すると、第９Ｂ図に示すステツプ102
に進む。このステツプ102では、最大値記憶エリ
アMAXにストアされた最大の電機子電流値I_A
maxと最小値記憶エリアMINにストアされた最
小の電機子電流値I_Aminとが加算され、その加算
されたものが1/2される。これによつて最大電流
値I_Amaxと最小電流値I_Aminとの平均値I_Aaveが求
められる。この平均値I_AaveはRAM１８の平均
値記憶エリアAVEにストアされる。次に、ステ
ツプ103においてアンバランスフラグUFのセツト
が行なわれる。このステツプ103の動作は第１０
図に示される。

第１０図のフローチヤートで示される動作は各
電動機ごとに行なわれる。まず、ステツプ201に
おいて電機子電流I_A（電機子電流I_A１ないしI_A４の
いずれかのものを表わす）が平均値I_Aaveよりも
小さいか否かが判断される。もし、電機子電流I_A
が平均値I_Aaveよりも小さいと判断されれば、ス
テツプ202に進む。このステツプ202では、平均値
I_Aaveから電機子電流I_Aを減算したものが10アン
ペアよりも大きいか否かが判断される。もし、減
算結果が10アンペアよりも小さければ、ステツプ
203においてアンバランスフラグUFの対応のビツ
トに「00」がセツトされる。この「00」は対応の
電動機の界磁電流をそのまま保持することを表わ
している。すなわち、電機子電流I_Aが平均値I_A
aveから10アンペア以内にあるときは偏差が小さ
いため補正する必要がないものとして扱われる。
一方、ステツプ202において、平均値I_Aaveから電
機子電流I_Aを減算したものが10アンペアよりも大
きいことが判断されると、ステツプ204において
アンバランスフラグUFの対応のビツトに「01」
がセツトされる。この「01」は対応の電動機の界
磁電流を弱めることを表わしている。一方、ステ
ツプ201において電機子電流I_Aが平均値I_Aaveより
も大きいことが判断されると、ステツプ205に進
む。このステツプ205では、電機子電流I_Aから平
均値I_Aaveが減算され、その減算結果が10アンペ
アよりも大きいか否かが判断される。もし、減算
結果が10アンペアよりも小さいことが判断される
と、その電機子電流に偏差がないものとしてステ
ツプ203の動作が行なわれる。一方、減算結果が
10アンペアよりも大きいことが判断されると、ス
テツプ206においてアンバランスフラグUFの対応
のビツトに「10」がセツトされる。この「10」は
対応の電動機の界磁電流を強めることを表わして
いる。

再び第８図を参照して、ステツプ４の動作終了
の後ステツプ５の動作が行なわれる。このステツ
プ５では、ポテンシヨメータ１４によつて検出さ
れたアクセル開度が読込まれ、RAM１８のアク
セル開度記憶エリアACCにストアされる。この
とき、アクセルペダルが未だ踏込まれていなけれ
ば、アクセル開度記憶エリアACCはオール０の
ため、そのことがステツプ６で判断されてステツ
プ７に進む。このステツプ７では、Ｉ／Ｏポート
１３に与えられるフイールド通電信号がオンであ
るか否か、すなわち各電動機の界磁巻線に通電が
行なわれているか否かが判断される。もし、通電
が行なわれていなければ、再びステツプ１以下の
動作が繰返される。

ここで、アクセルペダルが踏込まれると、ステ
ツプ６においてアクセル開度記憶エリアACCが
０でないことが判断された、ステツプ８に進む。
このステツプ８では、ステツプ７と同様に各電動
機の界磁巻線に通電が行なわれているか否かが判
断される。もし、通電が行なわれていなければス
テツプ９において界磁電流I_Fが強められる。その
後、ステツプ１に進む。

次に、ステツプ８において界磁巻線への通電が
判断されると、ステツプ10においてコンタクタ
CTT１がオンされているか否かが判断される。
アクセルペダルが踏込まれた直後においては、コ
ンタンタCTT１は未だオンされていないため、
この場合はステツプ11に進む。このステツプ11で
は、アクセル開度記憶エリアACCに１がセツト
される。すなわち、アクセルペダルの踏込み開始
時は、アクセルペダルがどれだけ踏込まれようと
も強制的にアクセル開度が１として処理される。
これによつて各電動機Ｍ１ないしＭ４の回転数が
急激に上がることが防止され、電気自動車を滑ら
かにスタートさせることができる。ここで、第７
図を参照してアクセル開度について簡単に説明す
る。アクセル開度はたとえば15段階に分けられ、
アクセルペダルの踏込み量が多くなるほどアクセ
ル開度も大きくなる。アクセル開度記憶エリア
ACCはこのアクセル開度を４ビツトの２進コー
ドで記憶する。次に、ステツプ12においてコンタ
クタCTT１がオンされる。このとき、他のコン
タクタCTT２および３と、SCRはいずれもオフ
となつているため、４台の電動機Ｍ１ないしＭ４
は直列に接続されて運転される。その後、ステツ
プ13において各電動機Ｍ１ないしＭ４の界磁電流
の制御が行なわれる。このステツプ13の動作は第
１１図に示される。

第１１図のフローチヤートで示す動作は各電動
機ごとに行なわれる。まず、ステツプ301におい
て平均値I_Aaveおよびアクセル開度に基づき、
ROM１７から対応の界磁電流指示値I_Fｔが読出
される。この界磁電流指示値I_Fｔは前述した基準
の界磁電流指示値である。次に、ステツプ302に
おいて、平均値I_Aaveに対する電機子電流I_Aの偏
差I_Aｄ（偏差I_Aｄ１ないしI_Aｄ４のいずれかのもの
を表わす）が演算される。この偏差I_Aｄは、電機
子電流I_Aから平均値I_Aaveを減算した絶対値とし
て求められる。次に、ステツプ303においてアン
バランスフラグUFの対応のビツトが「00」にな
つているか否かが判断される。もし、「00」であ
ると判断されれば、ステツプ304に進む。このス
テツプ304では、前述のステツプ301において読出
した界磁電流指示値I_Fｔをそのまま出力する。応
じて、界磁電流制御回路２４ないし２７の対応の
ものは対応の電動機の界磁電流をI_Fｔとなるよう
に制御する。一方、ステツプ303においてアンバ
ランスフラグの対応のビツトが「00」でないと判
断せれれば、ステツプ305に進む。このステツプ
305では、アンバランスフラグUFの対応のビツト
が「01」であるか否かが判断される。もし、「01」
であると判断せれれば、ステツプ306に進む。こ
のステツプ306では、界磁電流指示値I_Fを基準の
界磁電流指示値I_Fｔからいくら弱めるかを計算
し、弱めた界磁電流指示値を対応の界磁電流制御
回路に出力する。一方、ステツプ305においてア
ンバランスフラグUFの対応のビツトが「01」で
ないと判断されれば、そのビツトが「10」である
とみなしてステツプ307に進む。このステツプ307
では、界磁電流指示値I_Fを基準の界磁電流指示値
I_Fｔからいくら強めるか計算し、強めた界磁電流
指示値を対応の界磁電流制御回路に出力する。

ここで、上述のステツプ306および307において
行なわれる界磁電流指示値の計算について説明す
る。この界磁電流指示値の計算はたとえば第１２
図に示すような界磁電流修正値関数に基づいて行
なわれる。第１２図の界磁電流修正値関数は一例
を示すものであるが、このような修正値関数は電
気自動車の特性に応じて実験によつて求められ
る。この第１２図において、線Ｐは４台の電動機
Ｍ１ないしＭ４を並列に接続して運転する場合の
修正値関数を示し、線Ｓ−Ｐは電動機Ｍ１とＭ２
とを並列に接続し電動機Ｍ３とＭ４とを並列に接
続しさらに電動機Ｍ１およびＭ２の並列接続と電
動機Ｍ３およびＭ４の並列接続とを直列接続して
運転する場合（以下直並列運転と称す）の界磁電
流修正値関数を示している。なお、第８図のステ
ツプ１２からステツプ13に進んだ場合は、電動機
Ｍ１ないしＭ４が４台直列で運転されているた
め、各電機子電流I_A１ないしI_A４の間にばらつき
が生じない。そのため、ステツプ303の動作の後
ステツプ304の動作が行なわれる。

再び第８図を参照して、ステツプ13の動作の後
ステツプ１以下の動作が繰返される。ここで、前
述のステツプ12においてコンタクタCTT１がオ
ンされているため、ステツプ10でそのことが判断
され、ステツプ14に進む。このステツプ14では、
コンタクタCTT２，３がオンされているか否か
が判断される。このとき、コンタクタCTT２，
３は未だオンされていないため、ステツプ15に進
む。このステツプ15では、アクセル開度記憶エリ
アACCにストアされているアクセル開度が７以
上か否かが判断される。第７図に示すように、加
速時においてアクセル開度７は電動機Ｍ１ないし
Ｍ４の運転モードの切換ポイントとされている。
ステツプ15において、アクセル開度が７よりも小
さいと判断されれば、再びステツプ13以下の動作
が繰返される。一方、ステツプ15においてアクセ
ル開度が７以上であると判断されれば、ステツプ
16に進む。このステツプ16では、電機子電流I_A
（この場合は４台直列運転のため各電動機の電機
子に流れる電流は同じ）がたとえば128アンペア
よりも小さいか否かが判断される。すなわち、こ
のステツプ16では、コンタクタCTT２，３をオ
ンさせて電動機を直並列運転に切換えても電気自
動車がシヨツクを受けないような状態まで充分に
各電動機Ｍ１ないしＭ４の回転数が上昇したか否
かを判断している。このステツプ16で示されてい
る128アンペアという値は単い一例にすぎず、電
気自動車の特性によつて異なる。今、各電動機Ｍ
１ないしＭ４の回転速度が充分に上昇していない
場合はそれぞれの逆起電力が小さいため、電機子
電流I_Aが128アンペアよりも大きくなつている。
そのことがステツプ16において判断され、ステツ
プ17に進む。このステツプ17では、アクセル開度
記憶エリアACCに６がセツトされる。すなわち、
現実のアクセル開度が７以上であつても強制的に
アクセル開度が６とみなされ、コンタクタ２およ
び３のオンが禁止される。これによつて、電動機
Ｍ１ないしＭ４の４台直列運転が保持され、電気
自動車がシヨツクを受けることを防止できる。こ
のステツプ17の動作の後、再びステツプ13以下の
動作が繰返される。一方、各電動機Ｍ１ないしＭ
４の回転数が充分に上昇すると、それぞれの逆起
電力も上昇し電機子電流I_Aは128アンペアよりも
小さくなる。そのことがステツプ16で判断され、
ステツプ18においてアクセル開度記憶エリア
ACCに７がセツトされる。これによつて、電動
機Ｍ１なしＭ４を４台直列運転から直並列運転に
切換える場合は実際のアクセルペダルの踏込み量
にかかわらずアクセル開度が７とみなされる。次
に、ステツプ19において各電動機Ｍ１ないしＭ４
のそれぞれの界磁電流が強められる。続いて、ス
テツプ20においてコンタクタCTT２，３がオン
される。そのため、電動機Ｍ１ないしＭ４は直並
列運転に切換えられる。次に、再びステツプ13に
おいて界磁電流の制御か行なわれる。この場合、
第１１図に示すステツプ306および307の計算は第
１２図の線Ｓ−Ｐで表わされる界磁電流修正値関
数に基づいて行なわれる。以後、再びステツプ１
以下の動作が繰返される。

上述のようにステツプ20においてコンタクタ
CTT２および３がオンされているため、ステツ
プ14でそのことが判断される。そして、ステツプ
２１において４つのSCRがオンされているか否
かが判断される。すなわち、このステツプ21では
４台の電動機Ｍ１ないしＭ４が並列運転されてい
るか否かが判断される。このとき、SCRはオフ
となつており、電動機Ｍ１ないしＭ４は直並列運
転されている。したがつて、ステツプ21の後ステ
ツプ22に進む。このステツプ22では、アクセル開
度記憶エリアACCに記憶されているアクセル開
度が12以上か否かが判断される。第７図に示すよ
うに、アクセル開度12は加速時における運転モー
ドの切換ポイントとされている。このとき、アク
セル開度が12以上であると判断されれば、ステツ
プ23に進む。このステツプ23では、電機子電流I_A
がたとえば158アンペアよりも小さいか否かが判
断される。このステツプ23の判断は、前述のステ
ツプ16の判断と同様に、電動機Ｍ１ないしＭ４の
運転モードを切換えても電気自動車がシヨツクを
受けないまでに電動機Ｍ１ないしＭ４の回転速度
が上昇した否かを判断している。もし、電機子電
流I_Aが158アンペアよりも大きければ、電動機Ｍ
１ないしＭ４の回転が充分に上昇していないた
め、ステツプ24においてアクセル開度記憶エリア
ACCに11が設定される。これによつて、たとえ
アクセル開度が12以上であつてもアクセル開度が
11とみなされ、直並列運転のモードが保持され
る。その後、ステツプ13において界磁電流の制御
が行なわれる。一方、電機子電流が158アンペア
よりも小さいと判断されれば、ステツプ25におい
て各電動機Ｍ１ないしＭ４の界磁電流が強められ
る。そして、ステツプ26において４つのSCRが
オンされる。これによつて、電動機Ｍ１ないしＭ
４は４台並列運転される。次にステツプ27におい
て各電動機Ｍ１ないしＭ４の界磁電流が制御され
る。このステツプ27の動作は第１１図に示すフロ
ーチヤートと全く同様に行なわれる。ただし、ス
テツプ306および307における計算は、第１２図の
線Ｐで表わされる界磁電流修正値関数に基づいて
行なわれる。その後ステツプ１以下の動作が繰返
される。

上述のごとく、ステツプ26においてSCRがオ
ンされているため、そのことがステツプ21におい
て判断される。そして、ステツプ28に進む。この
ステツプ28では、アクセル開度記憶エリアACC
にストアされているアクセル開度が11以上である
か否かが判断される。もし、ステツプ28において
アクセル開度が11以上であると判断されれば、ス
テツプ29においてアクセル開度が11であるか否か
が判断される。ここで、アクセル開度が11でない
と判断されれば、アクセル開度は12以上であるた
め、そのままステツプ27の動作が行なわれる。

以上、電気自動車の加速時における動作につい
て説明した。第７図に示すように、電動機Ｍ１な
いＭ４はアクセル開度が１から６までの間は４台
直列運転され、アクセル開度が７から11までの間
は直並列運転され、アクセル開度が12から15まで
の間は４台並列運転される。次に、電気自動車の
減速時における動作について説明するが、第７図
に示すように減速時における電動機の運転モード
切換ポイントは加速時とは若干異なる。すなわ
ち、電動機Ｍ１ないしＭ４は、アクセル開度が15
から11までの間は４台並列運転され、アクセル開
度が10から６までの間は直並列運転され、アクセ
ル開度が５から１までの間は４台直列運転され
る。このように加速時と減速時とで運転モードの
切換ポイントを変えることによつて、たとえアク
セルペダルが一定の踏込み量で保持されていたと
してもコンタクタCTT１ないし３やSCRがオン
オフを繰返すのが防止される。このことをさらに
わかりやする説明する。今、アクセルペダルが運
転者によつて一定の踏込み量で保持されている場
合を想定する。この場合、運転者がアクセルペダ
ルを一定の状態で保持していると思つても、電気
自動車の振動や足の振えなどによつてアクセルペ
ダルの踏込み量は微小に変化または振動してい
る。応じて、アクセル開度も微小に変化または振
動する。たとえば、アクセル開度が11と12との間
で振動している場合を想定する。この場合、アク
セル開度が11から12に変わつたとすると、電動機
Ｍ１ないしＭ４は直並列運転から４台並列運転に
切換えられる。逆に、アクセル開度が12から11に
変わつたとすると、この場合は減速であるから、
４台並列運転のままである。さらに、アクセル開
度が11から12に変わつたとしても４台並列運転が
保持される。このように、加速時と減速時とで運
転モードの切換ポイントを変えれば、たとえアク
セル開度が切換ポイント付近で振動しても運転モ
ードが頻繁に切換えられることが防止される。し
たがつて、電気自動車へのシヨツクが防止され
る。これに対し、加速時と減速時とで運転モード
の切換ポイントを同じにすると、上述の例では電
動機Ｍ１ないしＭ４が直並列運転と４台並列運転
とに頻繁に切換えられる。

再び第８図を参照して減速時の動作について説
明する。前述のステツプ29においてアクセル開度
記憶エリアACCのアクセル開度が11であると判
断された場合、ステツプ３０においてアクセル開
度記憶エリアACCに12が設定される。すなわち、
減速時においてアクセル開度が11まで下がつたと
しても、強制的にアクセル開度が12とみなされ４
台並列運転のモードが保持される。ステツプ30の
動作の後、ステツプ27において界磁電流の制御が
行なわれ、再びステツプ１以下の動作が繰返され
る。ここで、アクセル開度が11よりさらに小さく
なつたとする。この場合、ステツプ28においてア
クセル開度が11よりも小さいことが判断され、ス
テツプ31において各電動機Ｍ１ないしＭ４の界磁
電流が強められる。そして、ステツプ32において
４つのSCRがすべてオフされる。また、ステツ
プ33においてコンタクタCTT１ないし３がすべ
てオフされる。このようにコンタクタCTTない
し３をすべてオフするのはSCRを完全にオフす
るためである。次に、ステツプ34においてアクセ
ル開度記憶エリアACCのアクセル開度が６以上
であるか否かが判断される。第７図に示すよう
に、アクセル開度６は減速時における運転モード
の切換ポイントである。もし、アクセル開度が６
以上であると判断されれば、ステツプ35において
コンタクタCTT１がオンされ、ステツプ36にお
いてコンタクタCTT２および３がオンされる。
すなわち、電動機Ｍ１ないしＭ４は直並列運転に
切換えられる。一方、ステツプ34においてアクセ
ル開度が６よりも小さいことが判断されれば、ス
テツプ37においてコンタクタCTT１のみがオン
される。これによつて、電動機Ｍ１ないしＭ４は
４台直列運転に切換えられる。以後、ステツプ13
において界磁電流の制御が行なわれる。その後、
再びステツプ１以下の動作が繰返される。

上述のステツプ34においてアクセル開度が６以
上であると判断された場合は、コンタクタCTT
１ないし３がすべてオンされるため、そのことが
ステツプ10および14で判断される。また、SCR
はステツプ32においてオフされているため、その
ことがステツプ21において判断される。そして、
ステツプ22に進む。このとき、アクセルペダルが
再び踏込まれてアクセル開度が12以上になつてい
れば、前述のステツプ23以下の動作が行なわれ
る。しかし、減速のためにアクセルペダルの踏込
み量がさらに少なくなり、アクセル開度が12より
も小さいと判断されれば、ステツプ38に進む。こ
のステツプ38では、アクセル開度が６以上である
か否かが判断される。もし、アクセル開度が６以
上であると判断されれば、ステツプ39においてア
クセル開度が６であるか否かが判断される。ここ
で、アクセル開度が６であると判断されれば、ス
テツプ40においてアクセル開度記憶エリアACC
に７が設定される。すなわち、第７図に示すよう
に減速時においてアクセル開度が６であるとき
は、強制的にアクセル開度が７であるとみなされ
て直並列運転のモードが保持される。その後ステ
ツプ13において界磁電流の制御が行なわれる。一
方、ステツプ39においてアクセル開度が６でない
と判断された場合、すなわちアクセル開度が７以
上であると判断された場合は直接ステツプ13にお
いて界磁電流の制御が行なわれる。一方、ステツ
プ38においてアクセル開度が６よりも小さいこと
が判断されれば、ステツプ41において各電動機Ｍ
ないしＭ４の界磁電流が強められる。そして、ス
テツプ42においてコンタクタCTT２および３が
オフされる。これによつて、電動機Ｍ１ないしＭ
４は４台直列運転に切換えられる。その後、ステ
ツプ13において界磁電流の制御が行なわれる。

一方、前述のステツプ34においてアクセル開度
が６よりも小さいことが判断された場合はコンタ
クタCTT１のみがオンされる。したがつて、ス
テツプ13の動作の後ステツプ１以下の動作ルーチ
ンにおいてステツプ10でコンタクタCTT１のオ
ンが判断され、ステツプ14でコンタクタCTT２
および３のオフが判断される。そして、ステツプ
15においてアクセル開度が７よりも小さいことが
判断される。そのため、ステツプ13において界磁
電流の制御が行なわれ、再びステツプ１以下の動
作が行なわれる。

さらに減速のためにアクセルペダルの踏込み量
が小さくなり、ついにはアクセルペダルの踏込み
が開放されたとすると、アクセル開度は０にな
る。このアクセル開度が０であることはステツプ
６において判断される。そして、ステツプ７に進
む。ステツプ７では、各電動機Ｍ１ないしＭ４に
界磁電流が与えられているか否かが判断される。
もし、界磁電流が与えられていると判断されれ
ば、ステツプ43においてコンタクタCTT１ない
し３および４つのSCRのいずれかがオンされて
いるか否かが判断される。このとき、コンタクタ
CTT１ないし３および４つのSCRのいずれかで
もオンされていれば、ステツプ44において各電動
機Ｍ１ないしＭ４の界磁電流が強められる。そし
て、ステツプ45においてコンタクタCTTM、
CTT１ないし３がすべてオフされ、これによつ
てSCRもオフされる。したがつて、各電動機Ｍ
１ないしＭ４への電機子電流の供給が停止され
る。その後、再びステツプ１以下の動作が繰返さ
れる。このステツプ１以下の動作において再びス
テツプ43の判断が行なわれると、このときコンタ
クタCTT１ないし３およびSCRはすべてオフさ
れているため、ステツプ46に進む。このステツプ
46では、各電動機Ｍ１ないしＭ４への界磁電流の
供給が停止される。このように、アクセルペダル
を戻して停車する際には、まず全コンタクタをオ
フさせた後に界磁電流の供給を停止している。こ
れは先に界磁電流の供給を停止すると、電動機Ｍ
１ないしＭ４が暴走する危険があり、応じて電気
自動車に急激なシヨツクが与えられて危険である
からである。

以上のように、この発明によれば、複数の電動
機を並列運転する場合、各電動機に流れる電機子
電流を検出してその偏差を求めその偏差に基づい
て各電動機の界磁電流を制御するようにしたの
で、各電動機の負荷分担を均一にすることができ
る。したがつて、特定の電動機の電機子に電流が
集中することが防止され、焼損や絶縁破壊を有効
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例が適用される電気
自動車の電動機駆動回路を示す図である。第２図
は第１図に示す各電動機の機械的な接続状態を示
す図である。第３図はこの発明の一実施例を示す
ブロツク図である。第４図は第３図に示すRAM
１８の記憶領域を図解的に示す図である。第５図
は第４図に示すアンバランスフラグUFのビツト
構成を示す図である。第６図はこの発明の一実施
例の原理を説明するための図解図である。第７図
はアクセル開度と電動機の運転モードとの関係を
示す図解図である。第８図、第９Ａ図、第９Ｂ
図、第１０図および第１１図はこの発明の一実施
例の動作を説明すたるためのフローチヤートであ
る。第１２図は界磁電流修正値関数の一例を示す
図である。図において、Ｍ１ないしＭ４は電動機、４は
CPU、５ないし８は電機子電流検出回路、１６
および１７はROM、１８はRAM、２４ないし
２７は界磁電流制御回路を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも分巻界磁を有する複数の電動機に
よつて走行駆動される電気自動車において、前記
複数の電動機が並列運転された場合に各電動機の
運転制御を行なうような電動機制御装置であつ
て、前記各電動機の電機子電流を検出するための電
機子電流検出手段、前記電機子電流検出手段によつて検出された電
機子電流のうち最大値を検出する最大値検出手
段、前記電機子電流検出手段によつて検出された電
機子電流のうち最小値を検出する最小値検出手
段、前記最大値検出手段と最小値検出手段とによつ
て検出された最大値と最小値との平均値を演算す
る手段、および前記平均値演算手段によつて求められた平均値
と前記各電動機の電機子電流との偏差に基づい
て、前記各電動機の界磁電流値を制御する界磁電
流制御手段を備える、電気自動車の電動機制御装
置。２さらに、前記各電動機を直列運転するよう
に、前記各電動機の接続状態を切換える手段を含
む、特許請求の範囲第１項記載の電気自動車の電
動機制御装置。３前記界磁電流制御手段は、前記平均値と前記電動機の電機子電流との間に
偏差がない場合に前記電動機に与えるべき基準の
界磁電流値を記憶する手段と、前記偏差と前記基準の界磁電流値とに基づいて
前記電動機に与えるべき界磁電流値を演算する手
段とを含む、特許請求の範囲第１項または第２項
記載の電気自動車の電動機制御装置。