JPH04299005A - 電動車両制御装置 - Google Patents

電動車両制御装置

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JPH04299005A
JPH04299005A JP3089948A JP8994891A JPH04299005A JP H04299005 A JPH04299005 A JP H04299005A JP 3089948 A JP3089948 A JP 3089948A JP 8994891 A JP8994891 A JP 8994891A JP H04299005 A JPH04299005 A JP H04299005A
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Takeshi Watanabe
武 渡辺
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Suzuki Motor Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動車両制御装置に係
り、とくに、電気自動車における駆動用モータ(電動機
)として使用される直流分巻モータの制御用等として好
適な電動車両制御装置に関する。
【0002】
【背景技術】一般に、直流分巻モータを主モータとして
電気自動車を駆動する場合、直流直巻モータと同様の特
性を持たせ力行加速時に大きなトルクを発生せしめる必
要から、当該モータの電機子電流(あるいは界磁電流)
をデューティ制御(パルス幅変調による制御)すること
が広く行なわれている。この場合、電機子電流(アーマ
チュア電流)は常に界磁電流(フィールド電流)に比例
した値になるように追随制御されねばならない。
【0003】ところで、直流分巻モータの回転数Nは、
図5に示すように界磁電流If によって決定され、直
流分巻モータのトルクTは、図6に示すように電機子電
流Iaによって決定される。これらの関係より、回転数
NとトルクTとの間には、図7に実線で示すような関係
があり、速度V(40km/h)一定で走行する場合、
モータ回転数N1 ,即ち,速度V(40km/h)に
おける点P1 (トルク値T1)が回転数N1における
走行バランス点P(トルク値T2 )に一致するように
、後述するデューティ制御(アクセルワーク)を行ない
、これによって駆動力(トルク)をマッチングさせてい
る。図7中点線Rは走行抵抗曲線を示す。
【0004】ここで、モータトルクを決定する電機子電
流のデューティ制御について図8ないし図10に基づい
て説明する。図8において、コンパレータ11の非反転
入力端にはアクセル信号が入力され、反転入力端には図
示しない基準波発生回路からの基準三角波(または鋸歯
状波)が入力されている。また、このコンパレータ11
の出力端は直流分巻モータの駆動制御用のパワートラン
ジスタ12のベースに接続され、このパワートランジス
タ12のコレクタは電機子コイル13を介して主電池の
正極に接続されるとともにエミッタは主電池の負極に接
続されている。一方、アクセル信号とアクセル開度の関
係は、図9に示すように比例関係にあり、アクセル全開
時にアクセル信号がVx (V)になり、アクセル全閉
時にはアクセル信号は0(V)になるようになっている
。 例えば、アクセル半開時には、図10中aで示すアクセ
ル信号Vh と三角波とがコンパレータ11で比較され
、この結果パワートランジスタ12が図10中bで示す
ように1/2デューティで制御され、結果的に電機子コ
イル13の通電電圧が1/2になる。
【0005】図4中実線は、電機子コイル13の通電電
圧全通の場合の電機子電流Ia と界磁電流If の相
関制御特性I(x)を、一点鎖線は通電電圧を所定のデ
ューティ比で制御した場合の電機子電流Ia と界磁電
流If の相関制御特性I(x)を、それぞれ示す。こ
の図4と前述した図5とを比較するとわかるように、電
機子コイル13の通電電圧をデューティ制御することに
より,即ち,アクセル開度を所定の開度に調整するアク
セルワークにより、走行速度V(モータ回転数N1 )
における駆動力のマッチングが行なわれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、速度V
(例えば、40km/h)一定で走行する場合、電機子
コイル通電電圧のデューティ制御を行なっていることか
ら、チョッパ損失(コントローラ損失)を伴い、このこ
とは、搭載できる電池容量で一充電走行距離が決まる電
気自動車にあっては一充電走行距離が短くなる原因とな
っていた。
【0007】
【発明の目的】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、一充電走行距離
を伸ばすことが可能な電動車両制御装置を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の電動車両制御装
置では、直流分巻モータの電機子コイルの通電電圧をア
クセル信号に対応してデューティ制御する制御部を備え
、制御部に、当該制御部の制御モードをエコノミー/パ
ワーのいずれかのモードに切り替えるモード切替スイッ
チを併設している。そして、制御部が、モード切替スイ
ッチがエコノミーモードに設定された場合に、直流分巻
モータの界磁電流と電機子電流との相関制御特性を、パ
ワーモード時の相関制御特性から電機子電流値が電機子
コイルの全通領域に対応する電流値となるエコノミーモ
ード時の相関制御特性に切り替えるモード切替機能を有
している。このような構成によって、前述した目的を達
成しようとするものである。
【0009】
【作用】モード切替スイッチがエコノミーモードに設定
されると、界磁電流と電機子電流の相関制御特性がエコ
ノミーモード時の相関制御特性となり、電機子コイルが
全導通制御されるようになる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図1ないし図
3に基づいて説明する。
【0011】図1には、本発明の一実施例の電動車両制
御装置の構成が示されている。この図において、制御部
としてのコントローラ1には、アクセル開度に対応する
アクセル信号を出力するアクセル回路2と、コントロー
ラ1の制御モードをエコノミー/パワーのいずれかのモ
ードに切り替えるモード切替スイッチ3とが接続されて
いる。また、このコントローラ1には、直流分巻モータ
4が接続され、当該直流分巻モータ4を構成する電機子
コイル5,界磁コイル6にそれぞれ流れる電機子電流I
a , 界磁電流If が当該コントローラ1により制
御されるようになっている。電機子電流Ia は、電機
子電流検出手段7(これは、シャント抵抗器により構成
される。)により検出され、コントローラ1にフィード
バックされるようになっている。また、電機子電流Ia
 は、前述した背景技術の項で説明したと同様に、当該
コントローラ1を構成するコンパレータにより基準三角
波とアクセル信号とが比較され、このコンパレータの出
力であるPWM信号のパルス幅に応じて当該コントロー
ラ1を構成するモータ駆動制御用のパワートランジスタ
のオン・オフが制御され、このようにして電機子コイル
5の通電電圧がデューティ制御されることにより変化す
るようになっている。
【0012】ここで、コントローラ1の制御モードであ
るエコノミーモードとパワーモードとについて説明する
。図2には、これら両モードにおける電機子電流Ia 
と界磁電流If との相関制御特性が示されている。図
において、実線がパワーモード時の相関制御特性I(x
)であり、一点鎖線がエコノミーモード時の相関制御特
性I’(x)である。パワーモードは、従来の電気自動
車と同じ制御モードで、エコノミーモードは、速度V(
40km/h)一定で走行するときの制御モードで、モ
ータトルクをあまり必要としないときのモードである。 これらの制御モードは、モード切替スイッチ3の設定に
応じてコントローラ1により切り替えられるようになっ
ている。
【0013】次に、本実施例の全体的な作用・効果につ
いて説明する。今、速度V(40km/h)一定で走行
中にモード切り替えスイッチ3が操作され、エコノミー
モードに設定されると、コントローラ1の制御モードが
パワーモードからエコノミーモードに変更され、図2に
示す電機子電流Ia と界磁電流If との相関制御特
性がI(x)からI’(x)になる。直流分巻モータ4
の回転数Nは前述の如く界磁電流If により決定され
るので、このときのモータ回転数がN1 とすると、そ
の時の界磁電流はIf1である(図5参照)。また、界
磁電流If は、図2の相関制御特性I(x)を満足す
る状態から相関制御特性I’(x)を満足する状態にな
るように制御されるので、結果的に、電機子電流Ia 
が図2のIa2からIa1になり電機子電流Ia が減
少する。換言すれば、速度Vにおけるモータ回転数N1
での界磁電流If1 と電機子電流Ia とのバランス
点がB点からA点に移行し、電機子電流Ia がIa2
からIa1になる。この一方、電機子電流Ia は、モ
ータトルクにより定まる(図6参照)ので、図3に示さ
れるように速度VにおけるモータトルクはP1 点のト
ルクT1 から走行バランス点PのトルクT2 になり
、全導通領域となる。このため、電機子コイル5の通電
電圧のデューティ制御が不要となる。図3において、実
線はパワーモード時の相関制御特性I(x)に対応する
モータトルク−回転数特性を示し、一点鎖線はエコノミ
ーモード時の相関制御特性I’(x)に対応するモータ
トルク−回転数特性を示し、符号Rで示す曲線は走行抵
抗曲線である。
【0014】以上説明したように、本実施例によれば、
速度V一定で走行する場合には、モード切り替えスイッ
チ3を、エコノミーモードに設定することにより、直流
分巻モータ4の電機子コイル5の通電電圧のデューティ
制御を行なう必要がなくなり、アクセル全開状態のまま
走行することが可能となり、チョッパ損失がなくなるの
で、一充電走行距離を伸ばすことができ、エコノミー/
パワーの両モードがモード切り替えスイッチ3の操作に
より容易に切り替え設定できるので、モータのトルクを
必要とする加速時,登坂時等にはパワーモードに切り替
えることにより、加速性、登坂性を低減させることはな
く、速度Vでは全導通領域を使用できるので、モータ駆
動制御用のパワートランジスタのチョッパ制御が行なわ
れず放熱対策上も有利である。
【0015】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによれば、モード切替スイッチをエコノミ
ーモードに設定することにより、電機子コイルの通電電
圧が全導通制御されるので、かかる点において制御部の
チョッパ損失が低減され、一充電走行距離を伸ばすこと
ができるという従来にない優れた電動車両制御装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】コントローラのエコノミーモードとパワーモー
ドにおける電機子電流Ia と界磁電流If との相関
制御特性を示す線図である。
【図3】図1の実施例の作用を説明するための図である
【図4】従来例における直流分巻モータの電機子電流と
界磁電流の相関制御特性を示す線図である。
【図5】直流分巻モータの界磁電流と回転数との関係を
示す線図である。
【図6】直流分巻モータのトルクと電機子電流の関係を
示す線図である。
【図7】モータトルクと回転数との関係を走行抵抗曲線
とともに示す線図である。
【図8ないし図10】電機子コイルの通電電圧のデュー
ティ制御を説明するための図である。
【符号の説明】
1  制御部としてのコントローラ 3  モード切替スイッチ 4  直流分巻モータ 5  電機子コイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  直流分巻モータの電機子コイルの通電
    電圧をアクセル信号に対応してデューティ制御する制御
    部を備え、この制御部に、当該制御部の制御モードをエ
    コノミー/パワーのいずれかのモードに切り替えるモー
    ド切替スイッチを併設するとともに、前記制御部が、前
    記モード切替スイッチがエコノミーモードに設定された
    場合に、前記直流分巻モータの界磁電流と電機子電流と
    の相関制御特性を、パワーモード時の相関制御特性から
    電機子電流値が前記電機子コイルの全通領域に対応する
    電流値となるエコノミーモード時の相関制御特性に切り
    替えるモード切替機能を有していることを特徴とした電
    動車両制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012063630A1 (ja) * 2010-11-10 2012-05-18 本田技研工業株式会社 電動車両
US9180789B2 (en) 2011-11-24 2015-11-10 Honda Motor Co., Ltd. Electric vehicle
US11156990B2 (en) 2018-03-09 2021-10-26 Jtekt Corporation Production management system

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