JPH0516803Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両駆動モータの制御回路、特に力
行・回生作用により車両駆動モータの制御を行う
装置の改良に関するものである。

［従来の技術］ 電気自動車などでは誘導モータを用いた駆動装
置が利用され、排ガス公害などのない車両用駆動
源として各種用途に実用化されている。

この種のモータにおいては、そのエネルギを有
効に活用するため、制動時には回生制動が行わ
れ、回生エネルギを車載されているバツテリに蓄
えることにより所望のエネルギ効率が得られてい
る。このため、通常の車両駆動モータには回生制
御装置を介してバツテリが接続され、回生エネル
ギの吸収が行われている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、車両特に自動車のような著しく
異なる条件下での走行を行う場合、回生電圧にも
大きな変化幅が生じ、急制動時においてはバツテ
リを破壊するほどの回生電圧が生じる場合があ
り、このような事態におけるバツテリを保護する
ため、この種の回生制動装置では回生電圧が所定
電圧（ガツシング電圧）に達した場合バツテリへ
のエネルギ吸収を停止し或いは減少させる必要が
あつた。しかしながら、このような回生エネルギ
吸収の停止あるいは減少は電動機に対する回生制
動力をも減少させてしまう。

この回生制動力の減少は、電動機の低速回転時
よりも高速回転時において顕著である。すなわ
ち、高速回転時の高い発電作用により高電圧をバ
ツテリに印加して、バツテリを破損することを防
ぐため、例えば界磁電流を減少させ電動機の発電
電圧を低下させると、その結果として、回生制動
力が減少するからである。そして、このような制
動力減少の結果、所定の制動指令に対して正しく
応答することができず、車両の制動装置として積
極的に利用するには限界があつた。

考案の目的 本考案は上記従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、回生電圧がガツシング電圧を
越えた場合においてもバツテリを破損することな
く所定の回生制動力を確保することができる改良
された回生制動装置を提供することにある。

［関連技術］ 上記目的と共通の目的を達成するため本願人
は、モータの始動抵抗器と回生エネルギ吸収用抵
抗器の全部を共用した回生制動装置に関する出願
（実開昭61−13501）を行つているが、本願は、よ
り簡単な回路構成で過剰な回生電圧の印加により
バツテリの破損防止を図つたものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案に係る車両
駆動モータの制御装置は、電気自動車搭載主バツ
テリと、この主バツテリと車両駆動モータとの間
に接続されたインバータと、を有する車両駆動モ
ータの制御装置において、前記インバータへのバ
ツテリ電力入力ラインには、アノード端子がバツ
テリ電極側に接続され、カソード端子がインバー
タ入力側に接続され、モータ力行作用時に電流を
流す第１のダイオードが設けられ、この第１のダ
イオードには、抵抗が直列に接続され、モータ回
生作用時に電流を流す第２のダイオードが逆並列
に接続されたことを特徴としている。

［作用］ 上記構成によれば、モータの力行作用時には主
バツテリからの電流は順方向に設けられた第１の
ダイオードを介してインバータに供給され、この
インバータにより三相交流に変換されモータの駆
動が行われる。

そして、モータの回生作用時には、第１のダイ
オードに逆並列に接続された第２のダイオード及
びこの第２のダイオードに直列に接続された負荷
抵抗を介して、モータの発電作用による逆起電力
が主バツテリ側へ供給される。このとき、第２の
ダイオードに直列接続された負荷抵抗により電圧
降下が生じるため、主バツテリへの過剰な高電圧
の印加を有効に防止することができる。

従つて、モータの高速回転時においても、回生
制動力を低下させることなく、かつ主バツテリの
高電圧印加による破損を防止することができる。

考案の実施例 第１図には、本考案を自動車に適用した実施例
が示されており、車両駆動モータ１０は図示して
いない駆動輪に駆動力を供給する。この駆動用モ
ータ１０の駆動は、主バツテリ１２からの直流電
流をインバータ１４によつて三相交流出力に交換
し、この交流出力にて行われる。

一方、車両の制動力には、インバータ１４は回
生制御装置として作用し、駆動用モータ１０の発
電作用による逆起電力を主バツテリ１２側へ回生
エネルギとして供給する。

本考案において特徴的な事項は、主バツテリ１
２の正極側端子とインバータ１４の入力側端子と
の間のラインに、モータ力行作用時における電流
の流れ方向と順方向となるように第１のダイオー
ド１６を設け、さらにこのダイオード１６には、
負荷抵抗１８が直列接続された第２のダイオード
２０を逆並列に接続したことである。

第１のダイオード１６及び第２のダイオード２
０の作用について以下に説明する。

まず、第１のダイオード１６は、モータの力行
作用時においては、主バツテリ１２からの電流通
路となり、回生作用時には、駆動用モータ１０か
らこの回生電流が負荷抵抗１８及び第２のダイオ
ード２０側ラインへ流れるように、駆動用モータ
１０からの電流の流れを阻止する作用を行う。

一方、第２のダイオード２０はモータ力行作用
時においては、主バツテリ１２からの電流が第１
のダイオード１６側を流れる様に電流を阻止し、
モータ回生作用時には、負荷抵抗１８と共にモー
タ１２側から主バツテリ１２側への電流通路とな
る。

以上のように、本実施例によれば、回生作用時
において、モータ１０の発電作用によつて発生し
た電圧を負荷抵抗１８と主バツテリ１２で分担す
ることにより、主バツテリ１２への過剰な電圧の
印加を防止することができる。

従つて、モータ１０の高速回転時においてもそ
の発生電圧を制御することなく高くできるので、
第２図及び第３図のグラフに示すように、モータ
磁束を減少させ、モータ１０の発電電圧を低下さ
せることなく、一定に維持することにより、モー
タ制動トルクの減少を生じることもない。よつ
て、モータ１０の高速回転時においても、低速時
と同等の制動力を得ることができる。また、車両
のブレーキングの向上のためには、モータ制動力
を高い制動で制御する必要があるが、上記回生制
動によれば、回生制御装置１４により、高精度の
制御も容易に実現することができる。

前記従来の制御装置（実開昭61−13501）のよ
うな始動抵抗器と回生エネルギの吸収用抵抗器の
全部又は一部を共有する装置のように、スイツチ
ング素子やその切換のための制御手段等の複雑な
制御回路が不要であり、装置全体の簡素化が図ら
れている。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案にかかる車両駆動
モータの制御装置によれば、簡単な回路構成によ
つて、モータの高速回転時においても、その発生
電圧を低下させることなく、低速回転時と同程度
の回生制動力を確保することができる。これによ
り、車両用ブレーキの一部をこの回生制動力で分
担することができ、油圧ブレーキ等の故障に対し
ても回生制動を非常ブレーキとして働かせること
ができ、車両の安全性を高めることができる。

また、一般に油圧ブレーキはフロントブレーキ
側の制動力を大きくとる必要があるが、本考案に
基づく回生制動力により、その一部を分担させる
ことにより、フロントブレーキの制動力を減らす
ことができ、重量の軽減及び油圧ブレーキの長寿
命化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適な実施例を示す概略構成
図、第２図は、モータ磁束及びモータ回転速度と
モータ電圧高との関係を示すグラフ図、第３図
は、モータ制動トルク及びモータ回転速度とモー
タ電圧高との関係を示すグラフ図である。 １０……車両駆動用モータ、１２……主バツテ
リ、１４……インバータ（回生制御装置）、１６
……第１のダイオード、１８……負荷抵抗、２０
……第２のダイオード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電気自動車搭載主バツテリ１２と、該主バツテ
   リ１２と車両駆動モータ１０との間に接続された
   インバータ１４と、を含み、モータ力行作用時に
   は前記インバータ１４にて主バツテリ１２の電力
   を交流に交換してモータ駆動を行い、モータ回生
   作用時には前記インバータ１４による回生制御に
   よりモータ１０の制動を行う車両駆動モータの制
   御装置において、 前記インバータ１４へのバツテリ電力入力ライ
   ンには、アノード端子がバツテリ正極端に接続さ
   れ、カソード端子がインバータ１４の入力端に接
   続された第１のダイオード１６が設けられ、 該第１のダイオード１６には、回生作用時に電
   流を流すための第２のダイオード２０が逆並列に
   接続され、 該第２のダイオード２０には、回生電圧降下用
   の負荷抵抗１８が直列接続されていることを特徴
   とする車両駆動モータの制御装置。