JPH06133407A - 電気自動車の誘導電動機制御装置 - Google Patents
電気自動車の誘導電動機制御装置Info
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- JPH06133407A JPH06133407A JP4277496A JP27749692A JPH06133407A JP H06133407 A JPH06133407 A JP H06133407A JP 4277496 A JP4277496 A JP 4277496A JP 27749692 A JP27749692 A JP 27749692A JP H06133407 A JPH06133407 A JP H06133407A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電気自動車の誘導電動機１を小型、軽量、高出
力にする。 【構成】インバータ３から誘導電動機１に供給する交流
電力の周波数の所定範囲を、運転条件に応じて誘導電動
機１の同期周波数を中心として、定置型の誘導電動機の
所定範囲を越えた±30％とする制御する。そして前記運
転条件をアクセルペダルの踏込量、蓄電池２の電圧、充
放電電流、蓄電池２、インバータ３、及び誘導電動機１
の温度、ブレーキ踏込量、複合原動機にあっては吸気圧
力、スロットル開度、又はガバナ位置とする。
力にする。 【構成】インバータ３から誘導電動機１に供給する交流
電力の周波数の所定範囲を、運転条件に応じて誘導電動
機１の同期周波数を中心として、定置型の誘導電動機の
所定範囲を越えた±30％とする制御する。そして前記運
転条件をアクセルペダルの踏込量、蓄電池２の電圧、充
放電電流、蓄電池２、インバータ３、及び誘導電動機１
の温度、ブレーキ踏込量、複合原動機にあっては吸気圧
力、スロットル開度、又はガバナ位置とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の駆動用の
誘導電動機を制御する技術に関する。
誘導電動機を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気自動車では、電源が直流であ
り直流を交流に変換する技術が未熟であった為、直流電
動機を使用するケースが多かったが、電気自動車に使用
する電動機には耐久性、コスト、堅牢性、効率等の点で
三相誘導電動機がもっとも適当である。また昨今の電子
技術が進展し、大電力用ダイオード等の半導体が開発さ
れたことにより、従来あまり考えられなかった直流を交
流に変換する技術が向上し、直流電源で三相誘導電動機
を任意の速度で駆動することが可能となり、その効率も
極めて良好なことから電気自動車には三相誘導電動機が
最適なものになってきた。
り直流を交流に変換する技術が未熟であった為、直流電
動機を使用するケースが多かったが、電気自動車に使用
する電動機には耐久性、コスト、堅牢性、効率等の点で
三相誘導電動機がもっとも適当である。また昨今の電子
技術が進展し、大電力用ダイオード等の半導体が開発さ
れたことにより、従来あまり考えられなかった直流を交
流に変換する技術が向上し、直流電源で三相誘導電動機
を任意の速度で駆動することが可能となり、その効率も
極めて良好なことから電気自動車には三相誘導電動機が
最適なものになってきた。
【０００３】電気自動車の原動機となる誘導電動機で
は、誘導電動機に供給する電力の質が大きな問題とな
る。この質を決定づける最大の要因は、電源周波数の制
御及び周波数の安定性という点にある。
は、誘導電動機に供給する電力の質が大きな問題とな
る。この質を決定づける最大の要因は、電源周波数の制
御及び周波数の安定性という点にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、誘導電動機を原
動機として作動する場合には、誘導電動機は、電源に供
給される電源周波数が同期回転速度よりも幾分低い回転
速度となるように運転され、発電機として作動する場合
には、幾分高い回転速度で運転される。誘導電動機は通
常、殆ど周波数が固定された電源（即ち、大井川以東、
以西では夫々50、60ヘルツ）により運転される。また誘
導電動機は通常、電源周波数の５％程度のすべり率で運
転され、この状態を誘導電動機の定格出力としている。
動機として作動する場合には、誘導電動機は、電源に供
給される電源周波数が同期回転速度よりも幾分低い回転
速度となるように運転され、発電機として作動する場合
には、幾分高い回転速度で運転される。誘導電動機は通
常、殆ど周波数が固定された電源（即ち、大井川以東、
以西では夫々50、60ヘルツ）により運転される。また誘
導電動機は通常、電源周波数の５％程度のすべり率で運
転され、この状態を誘導電動機の定格出力としている。
【０００５】しかし電気自動車に誘導電動機を使用する
場合、誘導電動機には、停止状態から最高速度までの幅
広い回転速度が要求され、後退運転も頻繁に行えること
が要求される。また誘導電動機は例えば20〜30秒ぐらい
の短時間での急加速・急減速、かつ加速・減速の高頻度
の繰り返しというような特殊な環境の下に置かれ、この
ような特殊な環境の下では、電源の周波数を固定して運
転される従来の方法による理論や経験はあまり役には立
たない。
場合、誘導電動機には、停止状態から最高速度までの幅
広い回転速度が要求され、後退運転も頻繁に行えること
が要求される。また誘導電動機は例えば20〜30秒ぐらい
の短時間での急加速・急減速、かつ加速・減速の高頻度
の繰り返しというような特殊な環境の下に置かれ、この
ような特殊な環境の下では、電源の周波数を固定して運
転される従来の方法による理論や経験はあまり役には立
たない。
【０００６】例えば工場等で使用される誘導電動機で
は、運転を開始すると終業まで継続運転されることもあ
るように、始動と停止を繰り返し行う頻度はわずかであ
る為、停止状態の誘導電動機にいきなり60又は50ヘルツ
の周波数の交流電力を供給することも通常行われる。ま
たその時に発生する低効率に伴う発熱、衝撃音、うなり
音等も、小頻度であり工場であるが故に許容されるが、
電気自動車に使用される誘導電動機では、低効率、ショ
ック、うなり音等は許容されない。
は、運転を開始すると終業まで継続運転されることもあ
るように、始動と停止を繰り返し行う頻度はわずかであ
る為、停止状態の誘導電動機にいきなり60又は50ヘルツ
の周波数の交流電力を供給することも通常行われる。ま
たその時に発生する低効率に伴う発熱、衝撃音、うなり
音等も、小頻度であり工場であるが故に許容されるが、
電気自動車に使用される誘導電動機では、低効率、ショ
ック、うなり音等は許容されない。
【０００７】逆に、工場等の使用環境では許容出来なく
ても電気自動車では許容されても良い運転領域が存在す
る。例えば工場等で使用される誘導電動機では、５％程
度のすべり率による運転が通常の定格出力とされ、この
定格出力を越えて連続的に運転することは禁じられてい
るが、電気自動車に使用される誘導電動機では、大きな
トルクを必要とするのは加速のときのみであり、走行時
間の大部分は比較的低負荷で運転される状態であり、短
時間の過負荷運転が可能である。また電気自動車が走行
すれば、速度が大きくなるにつれて走行風（前方からの
風）が強力に誘導電動機を冷却するという効果等があ
り、通常の誘導電動機の定格出力を越えて使用すること
が可能となる。このように小型の誘導電動機から大きな
出力を取り出せる可能性がある。
ても電気自動車では許容されても良い運転領域が存在す
る。例えば工場等で使用される誘導電動機では、５％程
度のすべり率による運転が通常の定格出力とされ、この
定格出力を越えて連続的に運転することは禁じられてい
るが、電気自動車に使用される誘導電動機では、大きな
トルクを必要とするのは加速のときのみであり、走行時
間の大部分は比較的低負荷で運転される状態であり、短
時間の過負荷運転が可能である。また電気自動車が走行
すれば、速度が大きくなるにつれて走行風（前方からの
風）が強力に誘導電動機を冷却するという効果等があ
り、通常の誘導電動機の定格出力を越えて使用すること
が可能となる。このように小型の誘導電動機から大きな
出力を取り出せる可能性がある。
【０００８】本発明ではこのような従来の実状に鑑みて
なされたもので、通常の誘導電動機では許容されない運
転条件の下で、小型の誘導電動機から大きな出力を取り
出すことが可能な電気自動車の誘導電動機を提供するこ
とを目的とする。
なされたもので、通常の誘導電動機では許容されない運
転条件の下で、小型の誘導電動機から大きな出力を取り
出すことが可能な電気自動車の誘導電動機を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、直流
電力を出力する蓄電池と、該蓄電池の直流電力を交流電
力に変換するインバータと、該インバータから交流電力
が供給されて電気自動車を駆動する誘導電動機と、を備
えた電気自動車の誘導電動機制御装置において、前記電
気自動車の運転条件を検出する運転条件検出手段と、該
運転条件に応じてインバータの交流電力の出力周波数
を、誘導電動機の同期周波数を中心として所定範囲以内
の値に設定する周波数設定手段と、を備えるようにし
た。
電力を出力する蓄電池と、該蓄電池の直流電力を交流電
力に変換するインバータと、該インバータから交流電力
が供給されて電気自動車を駆動する誘導電動機と、を備
えた電気自動車の誘導電動機制御装置において、前記電
気自動車の運転条件を検出する運転条件検出手段と、該
運転条件に応じてインバータの交流電力の出力周波数
を、誘導電動機の同期周波数を中心として所定範囲以内
の値に設定する周波数設定手段と、を備えるようにし
た。
【００１０】また前記誘導電動機の同期周波数が所定値
以上の領域では、前記所定範囲を同期周波数の±30％に
設定した。また前記誘導電動機の同期周波数が所定値未
満の領域では、前記所定範囲を同期周波数の±10ヘルツ
に設定した。また前記運転条件をアクセルペダルの踏込
み量とし、周波数設定手段は予め運転状態に応じた踏込
量の標準値と大小を比較しつつ、インバータの交流電力
の出力周波数を増減して設定されるようにした。
以上の領域では、前記所定範囲を同期周波数の±30％に
設定した。また前記誘導電動機の同期周波数が所定値未
満の領域では、前記所定範囲を同期周波数の±10ヘルツ
に設定した。また前記運転条件をアクセルペダルの踏込
み量とし、周波数設定手段は予め運転状態に応じた踏込
量の標準値と大小を比較しつつ、インバータの交流電力
の出力周波数を増減して設定されるようにした。
【００１１】また前記運転条件を蓄電池の電圧とし、周
波数設定手段は、前記電圧が第１の設定値以下でインバ
ータの交流電力の出力周波数を増大補正し、第１の設定
値よりも小さい第２の設定値以下で前記出力周波数を減
少補正するようにした。また前記運転条件を、蓄電池の
充放電電流とし、充電電流が所定値を越えた時、インバ
ータの交流電力の出力周波数を誘導電動機の同期周波数
に近づけるように調整して設定するようにした。
波数設定手段は、前記電圧が第１の設定値以下でインバ
ータの交流電力の出力周波数を増大補正し、第１の設定
値よりも小さい第２の設定値以下で前記出力周波数を減
少補正するようにした。また前記運転条件を、蓄電池の
充放電電流とし、充電電流が所定値を越えた時、インバ
ータの交流電力の出力周波数を誘導電動機の同期周波数
に近づけるように調整して設定するようにした。
【００１２】また前記運転条件を、蓄電池、インバータ
及び誘導電動機の温度の少なくとも１つとし、これら運
転条件の値が所定値を越えた時、インバータの交流電力
の出力周波数を誘導電動機の同期周波数に近づけるよう
に調整して設定するようにした。また前記運転条件をブ
レーキ踏込み量とし、ブレーキ踏込量に応じて交流電力
の出力周波数を前記所定範囲内で減少して設定するよう
にした。
及び誘導電動機の温度の少なくとも１つとし、これら運
転条件の値が所定値を越えた時、インバータの交流電力
の出力周波数を誘導電動機の同期周波数に近づけるよう
に調整して設定するようにした。また前記運転条件をブ
レーキ踏込み量とし、ブレーキ踏込量に応じて交流電力
の出力周波数を前記所定範囲内で減少して設定するよう
にした。
【００１３】また前記電気自動車を駆動する内燃機関を
備えて複合原動機とし、該内燃機関の出力を検出する内
燃機関出力検出手段と、前記電気自動車の走行抵抗を検
出する走行抵抗検出手段と、を設け、前記周波数設定手
段で前記内燃機関の出力と電気自動車の走行抵抗とを比
較してインバータの交流電力の出力周波数を設定ように
した。
備えて複合原動機とし、該内燃機関の出力を検出する内
燃機関出力検出手段と、前記電気自動車の走行抵抗を検
出する走行抵抗検出手段と、を設け、前記周波数設定手
段で前記内燃機関の出力と電気自動車の走行抵抗とを比
較してインバータの交流電力の出力周波数を設定ように
した。
【００１４】
【作用】上記の構成によれば、運転条件検出手段により
検出された電気自動車の運転条件に応じ、周波数設定手
段により、駆動周波数であるインバータの交流電力の出
力周波数が誘導電動機の同期周波数に対して所定範囲以
内に設定される。前記誘導電動機の同期周波数が所定値
以上の領域で、前記所定範囲を同期周波数の±30％に設
定したものでは、誘導電動機を一般のものよりも小型、
軽量化し、高出力を得ることが可能となる。
検出された電気自動車の運転条件に応じ、周波数設定手
段により、駆動周波数であるインバータの交流電力の出
力周波数が誘導電動機の同期周波数に対して所定範囲以
内に設定される。前記誘導電動機の同期周波数が所定値
以上の領域で、前記所定範囲を同期周波数の±30％に設
定したものでは、誘導電動機を一般のものよりも小型、
軽量化し、高出力を得ることが可能となる。
【００１５】前記誘導電動機の同期周波数が所定値未満
の領域、例えば発進時や停止直前のような場合、前記の
ように所定範囲を同期周波数からの変位率で設定したの
では、同期周波数が０となり所定範囲も０となって現実
的ではない。したがって、このような場合には、前記所
定範囲を±10ヘルツに設定する。前記運転条件をアクセ
ルペダルの踏込み量としたものでは、例えば定常走行で
は、出力周波数を同期周波数に対して少し大きめの割合
に制御し、強い加速域では、所定範囲の最大値近傍にま
でなるように制御する。また減速域では、低速走行時の
周波数より小さく、かつ同期周波数以下の所定範囲以内
に保って制御する。
の領域、例えば発進時や停止直前のような場合、前記の
ように所定範囲を同期周波数からの変位率で設定したの
では、同期周波数が０となり所定範囲も０となって現実
的ではない。したがって、このような場合には、前記所
定範囲を±10ヘルツに設定する。前記運転条件をアクセ
ルペダルの踏込み量としたものでは、例えば定常走行で
は、出力周波数を同期周波数に対して少し大きめの割合
に制御し、強い加速域では、所定範囲の最大値近傍にま
でなるように制御する。また減速域では、低速走行時の
周波数より小さく、かつ同期周波数以下の所定範囲以内
に保って制御する。
【００１６】前記運転条件を蓄電池の電圧としたもので
は、蓄電池の電圧が第１の設定値以下で周波数設定手段
により出力周波数が増大補正されて蓄電池の能力を最大
限に活用し、第２の設定値以下では、出力周波数が減少
補正されて蓄電池の過放電が防止され、蓄電池が保護さ
れる。前記運転条件を蓄電池の充放電電流としたもので
は、蓄電池の充放電電流が所定値を越えるような時、出
力周波数が誘導電動機の同期周波数に近づくように調整
して設定することにより充放電電流が低下し、蓄電池の
劣化が防止される。
は、蓄電池の電圧が第１の設定値以下で周波数設定手段
により出力周波数が増大補正されて蓄電池の能力を最大
限に活用し、第２の設定値以下では、出力周波数が減少
補正されて蓄電池の過放電が防止され、蓄電池が保護さ
れる。前記運転条件を蓄電池の充放電電流としたもので
は、蓄電池の充放電電流が所定値を越えるような時、出
力周波数が誘導電動機の同期周波数に近づくように調整
して設定することにより充放電電流が低下し、蓄電池の
劣化が防止される。
【００１７】前記運転条件を蓄電池、インバータ及び誘
導電動機の温度の少なくとも１つとしたものでは、夫々
適切な温度範囲で作動し、寿命が延びる。運転条件をブ
レーキ踏込量としたものでは、ブレーキの踏み込み量に
応じて、出力周波数を所定範囲内で同期周波数に対して
減少制御することにより誘導電動機にはブレーキ踏込量
に見合った制動力が発生し、良好な制動性能とともに効
率のよい電力の回生が得られる。
導電動機の温度の少なくとも１つとしたものでは、夫々
適切な温度範囲で作動し、寿命が延びる。運転条件をブ
レーキ踏込量としたものでは、ブレーキの踏み込み量に
応じて、出力周波数を所定範囲内で同期周波数に対して
減少制御することにより誘導電動機にはブレーキ踏込量
に見合った制動力が発生し、良好な制動性能とともに効
率のよい電力の回生が得られる。
【００１８】複合原動機にあっては、内燃機関出力検出
手段により検出された内燃機関の出力と、走行抵抗検出
手段により検出された電気自動車の走行抵抗とが比較さ
れ、この比較結果に基づいてインバータの交流電力の出
力周波数が設定される。したがって内燃機関の出力と誘
導電動機の出力との配分を電気自動車の走行抵抗に見合
ったものにすることが可能となる。
手段により検出された内燃機関の出力と、走行抵抗検出
手段により検出された電気自動車の走行抵抗とが比較さ
れ、この比較結果に基づいてインバータの交流電力の出
力周波数が設定される。したがって内燃機関の出力と誘
導電動機の出力との配分を電気自動車の走行抵抗に見合
ったものにすることが可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜６に基づいて
説明する。本実施例を示す図１において、１は電気自動
車用の例えば三相の誘導電動機である。蓄電池２の直流
出力はインバータ３に入力される。インバータ３は例え
ば半導体等によって構成され、蓄電池２の直流出力はイ
ンバータ３により交流出力に変換され、この交流出力が
誘導電動機１に供給される。またインバータ３の交流出
力の出力周波数はコントロールユニット（以後、「Ｃ／
Ｕ」と記す）４により可変設定される。
説明する。本実施例を示す図１において、１は電気自動
車用の例えば三相の誘導電動機である。蓄電池２の直流
出力はインバータ３に入力される。インバータ３は例え
ば半導体等によって構成され、蓄電池２の直流出力はイ
ンバータ３により交流出力に変換され、この交流出力が
誘導電動機１に供給される。またインバータ３の交流出
力の出力周波数はコントロールユニット（以後、「Ｃ／
Ｕ」と記す）４により可変設定される。
【００２０】蓄電池２には、蓄電池２の電極または電解
液など、電池の種類に応じて最も温度が問題となる所定
位置に温度センサ５が付設されている。また誘導電動機
１、Ｃ／Ｕ４の最も温度が問題となる所定位置にも同様
にして夫々温度センサ６、７が付設されている。また蓄
電池２には、蓄電池２の電圧値を検出する電圧センサ８
と充放電電流値を検出する電流センサ９が付設されてい
る。
液など、電池の種類に応じて最も温度が問題となる所定
位置に温度センサ５が付設されている。また誘導電動機
１、Ｃ／Ｕ４の最も温度が問題となる所定位置にも同様
にして夫々温度センサ６、７が付設されている。また蓄
電池２には、蓄電池２の電圧値を検出する電圧センサ８
と充放電電流値を検出する電流センサ９が付設されてい
る。
【００２１】アクセルにはアクセルペダルの踏込量を検
出するアクセル踏込量検出センサ11が備えられている。
本実施例の電気自動車には、例えば通常の油圧で作動す
る摩擦式ブレーキが備えられ、誘導電動機１を発電機と
して作動させるだけでは所要の制動力が得られない場合
に使用される。そしてこの摩擦式ブレーキの油圧ブレー
キ回路には油圧を検出する油圧センサ11が備えられてい
る。
出するアクセル踏込量検出センサ11が備えられている。
本実施例の電気自動車には、例えば通常の油圧で作動す
る摩擦式ブレーキが備えられ、誘導電動機１を発電機と
して作動させるだけでは所要の制動力が得られない場合
に使用される。そしてこの摩擦式ブレーキの油圧ブレー
キ回路には油圧を検出する油圧センサ11が備えられてい
る。
【００２２】Ｃ／Ｕ４にはＭＰＵ（マイクロプロセッ
サ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられ、該Ｒ
ＯＭには、周波数設定手段に相当し後述する図４〜６等
に示すような周波数の制御基準値が記憶されている。前
記各センサ５〜14の検出信号はＣ／Ｕ４に入力され、Ａ
／Ｄ変換された後、ＭＰＵにより前記制御基準値と演算
比較されながら誘導電動機１に供給される交流電力の出
力周波数が制御される。
サ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられ、該Ｒ
ＯＭには、周波数設定手段に相当し後述する図４〜６等
に示すような周波数の制御基準値が記憶されている。前
記各センサ５〜14の検出信号はＣ／Ｕ４に入力され、Ａ
／Ｄ変換された後、ＭＰＵにより前記制御基準値と演算
比較されながら誘導電動機１に供給される交流電力の出
力周波数が制御される。
【００２３】次に動作を説明する。図２は誘導電動機１
の特性図である。図２において、点ｓ0 は、誘導電動機
１の回転磁界の回転速度と回転子の回転速度が一致し、
すべり率ｓ＝０となっている点であり、同期周波数はこ
の点ｓ0 におけるインバータ３から供給される交流電力
の周波数である。一般に使用される例えば工場等の誘導
電動機は、通常５％程度のすべり率で運転され、この時
の出力が定格出力（点ｓ1 におけるトルクＴ 1 ）とな
る。また一般の誘導電動機では、出力がこの定格出力よ
りも小さくなるようなすべり率ｓ1 〜ｓ2 で運転される
のが普通であり、通常、定格出力時の周波数よりも大き
い周波数で連続的に運転することは禁じられている。
の特性図である。図２において、点ｓ0 は、誘導電動機
１の回転磁界の回転速度と回転子の回転速度が一致し、
すべり率ｓ＝０となっている点であり、同期周波数はこ
の点ｓ0 におけるインバータ３から供給される交流電力
の周波数である。一般に使用される例えば工場等の誘導
電動機は、通常５％程度のすべり率で運転され、この時
の出力が定格出力（点ｓ1 におけるトルクＴ 1 ）とな
る。また一般の誘導電動機では、出力がこの定格出力よ
りも小さくなるようなすべり率ｓ1 〜ｓ2 で運転される
のが普通であり、通常、定格出力時の周波数よりも大き
い周波数で連続的に運転することは禁じられている。
【００２４】これに対して本実施例の誘導電動機１で
は、小型、軽量、高出力にする為、供給する交流電力の
周波数をこのｓ0 の±30％の周波数範囲（すべり率ｓ3
〜ｓ4）に設定する。このように設定できる理由は、ま
ず第１に、電気自動車に使用する誘導電動機１では、通
常走行時では比較的低負荷で運転され、大きなトルクを
必要とする加速時は短時間であり、短時間の過負荷運転
が可能だからである。第２に、電気自動車では、走行中
の走行風（自動車の走行により前方から受ける風）によ
り、誘導電動機１が強力に冷却され、定格出力時の周波
数を越えた周波数で使用することができるからである。
は、小型、軽量、高出力にする為、供給する交流電力の
周波数をこのｓ0 の±30％の周波数範囲（すべり率ｓ3
〜ｓ4）に設定する。このように設定できる理由は、ま
ず第１に、電気自動車に使用する誘導電動機１では、通
常走行時では比較的低負荷で運転され、大きなトルクを
必要とする加速時は短時間であり、短時間の過負荷運転
が可能だからである。第２に、電気自動車では、走行中
の走行風（自動車の走行により前方から受ける風）によ
り、誘導電動機１が強力に冷却され、定格出力時の周波
数を越えた周波数で使用することができるからである。
【００２５】自動車の運転領域が停止又は低速領域であ
る時、例えば誘導電動機１の同期周波数が約20ヘルツ未
満である時には、誘導電動機１に供給する交流電力の周
波数を、同期周波数の±10ヘルツに設定する。このよう
に設定すれば、停止又は低速の領域では、上記のような
変位率で設定するより現実的であり、精密な制御をする
必要がなくなる。
る時、例えば誘導電動機１の同期周波数が約20ヘルツ未
満である時には、誘導電動機１に供給する交流電力の周
波数を、同期周波数の±10ヘルツに設定する。このよう
に設定すれば、停止又は低速の領域では、上記のような
変位率で設定するより現実的であり、精密な制御をする
必要がなくなる。
【００２６】次にＭＰＵの動作を図３のフローチャート
に基づいて説明する。ステップ（図中では「Ｓ」と記し
てあり、以下同様とする）１では、アクセル踏込量検出
センサ10からの検出信号である現在のアクセル踏込量θ
A を入力する。尚、平地走行における車速または電動機
の回転速度とアクセルペダルの踏込量との関係を、図４
のように予め設定しておく。図４において、縦軸は車速
または電動機の回転速度に相当する誘導電動機１の周波
数を示す。定常走行時のアクセルペダル踏込量の標準値
θ0 は、予め実験的に記録された値であり、誘導電動機
１の同期周波数ｆ0 の時のアクセル踏込量θ1 よりも多
少高くなっている。またこの時の周波数も同期周波数ｆ
0 よりも多少高く、この同期周波数ｆ0 に対する偏差を
α0 とする。
に基づいて説明する。ステップ（図中では「Ｓ」と記し
てあり、以下同様とする）１では、アクセル踏込量検出
センサ10からの検出信号である現在のアクセル踏込量θ
A を入力する。尚、平地走行における車速または電動機
の回転速度とアクセルペダルの踏込量との関係を、図４
のように予め設定しておく。図４において、縦軸は車速
または電動機の回転速度に相当する誘導電動機１の周波
数を示す。定常走行時のアクセルペダル踏込量の標準値
θ0 は、予め実験的に記録された値であり、誘導電動機
１の同期周波数ｆ0 の時のアクセル踏込量θ1 よりも多
少高くなっている。またこの時の周波数も同期周波数ｆ
0 よりも多少高く、この同期周波数ｆ0 に対する偏差を
α0 とする。
【００２７】実際のアクセル踏込量θA が前記標準値θ
0 よりも大きい時には、供給される交流電力の周波数が
同期周波数ｆ0 よりも高くなり、アクセルを強く踏み込
むにしたがって、より高い周波数の方向に変移するよう
に制御する。また軽く踏み込んだ時には供給される交流
電力の周波数は同期周波数よりも低い周波数の方向に変
移するように制御する。尚、アクセル踏込量θ2 、θ3
は夫々周波数の下限値（同期周波数に対して−30％）の
時、周波数の上限値（同期周波数に対して＋30％）の時
の値であり、減速域θ0 ≦θA ＜θ2 において、特にθ
3 ≦θA ＜θ1は回生制動域となる。
0 よりも大きい時には、供給される交流電力の周波数が
同期周波数ｆ0 よりも高くなり、アクセルを強く踏み込
むにしたがって、より高い周波数の方向に変移するよう
に制御する。また軽く踏み込んだ時には供給される交流
電力の周波数は同期周波数よりも低い周波数の方向に変
移するように制御する。尚、アクセル踏込量θ2 、θ3
は夫々周波数の下限値（同期周波数に対して−30％）の
時、周波数の上限値（同期周波数に対して＋30％）の時
の値であり、減速域θ0 ≦θA ＜θ2 において、特にθ
3 ≦θA ＜θ1は回生制動域となる。
【００２８】ステップ２では、アクセル踏込量の標準値
θ0 と実際のアクセル踏込量θA とを比較・判定する。
停止状態からアクセルを踏み込んで発進する場合、アク
セル踏込量θA がθA＞θ0 となれば、ステップ２→８
に進み、同期周波数ｆ0 を所定値ｆTH（≒20ヘルツ）と
比較する。発進時、車速がまだ小さければ、ｆ0 ＜ｆTH
となってステップ10に進み、供給する交流電力の出力周
波数ｆ1 を次式のように設定して同期周波数ｆ0 に対す
る変位量で制御する。
θ0 と実際のアクセル踏込量θA とを比較・判定する。
停止状態からアクセルを踏み込んで発進する場合、アク
セル踏込量θA がθA＞θ0 となれば、ステップ２→８
に進み、同期周波数ｆ0 を所定値ｆTH（≒20ヘルツ）と
比較する。発進時、車速がまだ小さければ、ｆ0 ＜ｆTH
となってステップ10に進み、供給する交流電力の出力周
波数ｆ1 を次式のように設定して同期周波数ｆ0 に対す
る変位量で制御する。
【００２９】ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 ）−γ ここでγは低速運転時におけるアクセル踏込量θA の時
の同期周波数ｆ0 に対する変位量であり、０≦γ≦10
（ヘルツ）に設定された値である。このように周波数ｆ
1 を変位量γで制御することにより、周波数ｆ1 が現実
的な値となる。車速が大きくなってｆ0 ≧ｆTHとなった
場合、ステップ８→９に進み、周波数ｆ1 を次式のよう
に設定して同期周波数ｆ0 に対する変位率で制御する。
の同期周波数ｆ0 に対する変位量であり、０≦γ≦10
（ヘルツ）に設定された値である。このように周波数ｆ
1 を変位量γで制御することにより、周波数ｆ1 が現実
的な値となる。車速が大きくなってｆ0 ≧ｆTHとなった
場合、ステップ８→９に進み、周波数ｆ1 を次式のよう
に設定して同期周波数ｆ0 に対する変位率で制御する。
【００３０】ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 ＋β） ここでβはアクセル踏込量θA の時の同期周波数ｆ0 に
対する変位率であり、０≦β≦0.3 に設定された値であ
る。強い加速をする時、アクセルペダルを強く踏み込め
ば、変位率βが最大値0.3 に近い値となり、上限値＋30
％に近づいた高い周波数の電力が供給される。
対する変位率であり、０≦β≦0.3 に設定された値であ
る。強い加速をする時、アクセルペダルを強く踏み込め
ば、変位率βが最大値0.3 に近い値となり、上限値＋30
％に近づいた高い周波数の電力が供給される。
【００３１】アクセルペダルの踏込量θA がθA ＝θ0
である場合、定常走行となり、ステップ２→11に進む。
この場合には周波数ｆ1 を次式のように設定する。 ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 ） アクセルが軽く踏込まれてθA ＜θ0 となった場合、減
速域となり、さらにθ 3 ≦θA ＜θ1 となった時には、
回生制動域となってステップ２→３に進む。
である場合、定常走行となり、ステップ２→11に進む。
この場合には周波数ｆ1 を次式のように設定する。 ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 ） アクセルが軽く踏込まれてθA ＜θ0 となった場合、減
速域となり、さらにθ 3 ≦θA ＜θ1 となった時には、
回生制動域となってステップ２→３に進む。
【００３２】車速がまだ大きく、ｆ0 ≧ｆTHである場
合、ステップ３→４に進み、周波数ｆ 1 を次式のように
設定して変移率で制御する。 ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 −β） ここでブレーキペダルが踏み込まれた場合、ブレーキ油
圧回路の油圧センサ11から検出信号が入力され、この検
出信号に基づいてステップ６→７に進む。
合、ステップ３→４に進み、周波数ｆ 1 を次式のように
設定して変移率で制御する。 ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 −β） ここでブレーキペダルが踏み込まれた場合、ブレーキ油
圧回路の油圧センサ11から検出信号が入力され、この検
出信号に基づいてステップ６→７に進む。
【００３３】走行中の電気自動車が持つ運動エネルギを
減速中は回生して蓄電池２に蓄え、再び電力として活用
するが、通常の摩擦ブレーキを備えた自動車では、ブレ
ーキを踏んだ時に摩擦式ブレーキ等を作動させる為に、
運動エネルギが熱エネルギに変換されて放出されてしま
う。本実施例では電子制御システムを用いて誘導電動機
１が可能な減速能力の範囲では摩擦式のブレーキを使用
せず、誘導電動機１に供給する交流電力の周波数を、踏
み込まれた制動強度に応じて同期周波数から下限値まで
の範囲で調整するようにする。
減速中は回生して蓄電池２に蓄え、再び電力として活用
するが、通常の摩擦ブレーキを備えた自動車では、ブレ
ーキを踏んだ時に摩擦式ブレーキ等を作動させる為に、
運動エネルギが熱エネルギに変換されて放出されてしま
う。本実施例では電子制御システムを用いて誘導電動機
１が可能な減速能力の範囲では摩擦式のブレーキを使用
せず、誘導電動機１に供給する交流電力の周波数を、踏
み込まれた制動強度に応じて同期周波数から下限値まで
の範囲で調整するようにする。
【００３４】この検出信号に基づいて最適のブレーキ力
を得る為の周波数変位量が演算される。この周波数は同
期周波数か下限周波数の間で、踏み込まれた制動強度に
応じた値となる。誘導電動機１で回生制動使用可能な範
囲では、この周波数の交流電力が誘導電動機１に供給さ
れ、電気自動車の運動エネルギが回生して蓄電池２に蓄
えられ、誘導電動機１を回生制動させるだけでは所要の
制動力を得られないと判定された時には、制動力の不足
分が補うように摩擦式ブレーキを作動させる。
を得る為の周波数変位量が演算される。この周波数は同
期周波数か下限周波数の間で、踏み込まれた制動強度に
応じた値となる。誘導電動機１で回生制動使用可能な範
囲では、この周波数の交流電力が誘導電動機１に供給さ
れ、電気自動車の運動エネルギが回生して蓄電池２に蓄
えられ、誘導電動機１を回生制動させるだけでは所要の
制動力を得られないと判定された時には、制動力の不足
分が補うように摩擦式ブレーキを作動させる。
【００３５】車が停止直前であり、ｆ0 ＜ｆTHとなった
場合、ステップ３→５に進み、周波数ｆ1 を次式のよう
に設定して発進時と同様に変位量で制御する。 ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 ）−γ 次に、車が発進してから停止するまでの間、ステップ12
〜21において、電圧センサ８、電流センサ９、各温度セ
ンサ５、６、７の各センサ信号に基づいて周波数制御が
行われる。
場合、ステップ３→５に進み、周波数ｆ1 を次式のよう
に設定して発進時と同様に変位量で制御する。 ｆ1 ＝ｆ0 （１＋α0 ）−γ 次に、車が発進してから停止するまでの間、ステップ12
〜21において、電圧センサ８、電流センサ９、各温度セ
ンサ５、６、７の各センサ信号に基づいて周波数制御が
行われる。
【００３６】ステップ12では、電圧センサ８、電流セン
サ９、各温度センサ５、６、７からのセンサ信号を入力
する。ステップ13では、図５に基づいて蓄電池２の電圧
Ｖから周波数ｆ1 の補正係数ｋ1 を算出する。蓄電池２
が放電状態に近づくと電圧が段々低下してくる。この状
態は警報装置としての電圧計等に刻々と表示されるが、
蓄電池２の保護のために蓄電池２の電圧Ｖに対する誘導
電動機１に供給される交流電力の周波数制御も行うよう
にする。
サ９、各温度センサ５、６、７からのセンサ信号を入力
する。ステップ13では、図５に基づいて蓄電池２の電圧
Ｖから周波数ｆ1 の補正係数ｋ1 を算出する。蓄電池２
が放電状態に近づくと電圧が段々低下してくる。この状
態は警報装置としての電圧計等に刻々と表示されるが、
蓄電池２の保護のために蓄電池２の電圧Ｖに対する誘導
電動機１に供給される交流電力の周波数制御も行うよう
にする。
【００３７】図５において、Ｖ0 、Ｖ1 、Ｖ2 は夫々、
略放電電圧、充電開始電圧、定常限界値である。Ｖ2 ≦
Ｖの領域は通常運転域、Ｖ1 ≦Ｖ＜Ｖ2 の領域は低電圧
運転域、Ｖ0 ≦Ｖ＜Ｖ1 の領域はバッテリ保護域であ
る。通常運転域では周波数の補正は行われず、低電圧運
転領域では電源電圧の低下にしたがって周波数は高くな
るように補正され性能の低下を運転者に感じさせないよ
うに制御される。またバッテリ保護域では、蓄電池２の
電圧の低下にしたがって周波数を低下させ、加速や高速
走行が制限される。バッテリ保護域では、これにより加
速や高速走行が困難になることにより蓄電池２が放電状
態に近くなったことが運転者により確認される。
略放電電圧、充電開始電圧、定常限界値である。Ｖ2 ≦
Ｖの領域は通常運転域、Ｖ1 ≦Ｖ＜Ｖ2 の領域は低電圧
運転域、Ｖ0 ≦Ｖ＜Ｖ1 の領域はバッテリ保護域であ
る。通常運転域では周波数の補正は行われず、低電圧運
転領域では電源電圧の低下にしたがって周波数は高くな
るように補正され性能の低下を運転者に感じさせないよ
うに制御される。またバッテリ保護域では、蓄電池２の
電圧の低下にしたがって周波数を低下させ、加速や高速
走行が制限される。バッテリ保護域では、これにより加
速や高速走行が困難になることにより蓄電池２が放電状
態に近くなったことが運転者により確認される。
【００３８】ステップ14では、図６に基づいて充放電電
流Ｉから補正係数ｋ2 を算出する。蓄電池２の能力を越
えて充電又は放電を行うと蓄電池２の寿命を著しく損な
うことはよく知られている。また誘導電動機１への通電
量は周波数が同期周波数に近づくにつれて減少し、同期
周波数において最小となる。したがって充放電電流が所
定閾値よりも大きくなった時には誘導電動機１に供給す
る交流電力の周波数を制御する。
流Ｉから補正係数ｋ2 を算出する。蓄電池２の能力を越
えて充電又は放電を行うと蓄電池２の寿命を著しく損な
うことはよく知られている。また誘導電動機１への通電
量は周波数が同期周波数に近づくにつれて減少し、同期
周波数において最小となる。したがって充放電電流が所
定閾値よりも大きくなった時には誘導電動機１に供給す
る交流電力の周波数を制御する。
【００３９】図６において、Ｉ1 、Ｉ2 は夫々Ｃ／Ｕ４
のＲＯＭに記憶されている充放電電流の充電電流閾値、
放電電流閾値である。これらの閾値は実験結果に基づい
て書き込まれた値である。電流センサ９から入力され、
Ａ／Ｄ変換された充放電電流値Ｉは、この制御基準値と
時々刻々演算比較される。Ｉ1 ≦Ｉ＜０の領域は通常の
充電領域、０≦Ｉ＜ｉ2 の領域は通常の放電領域であ
り、Ｉ＜Ｉ1 、Ｉ2 ＜Ｉの領域は夫々過充電保護領域、
過放電保護領域である。
のＲＯＭに記憶されている充放電電流の充電電流閾値、
放電電流閾値である。これらの閾値は実験結果に基づい
て書き込まれた値である。電流センサ９から入力され、
Ａ／Ｄ変換された充放電電流値Ｉは、この制御基準値と
時々刻々演算比較される。Ｉ1 ≦Ｉ＜０の領域は通常の
充電領域、０≦Ｉ＜ｉ2 の領域は通常の放電領域であ
り、Ｉ＜Ｉ1 、Ｉ2 ＜Ｉの領域は夫々過充電保護領域、
過放電保護領域である。
【００４０】蓄電池２の放電時は、通常、電気自動車が
誘導電動機１の動力によって走行している時であり、誘
導電動機１には、インバータ３から同期周波数よりも高
い周波数の交流電力が供給されている。電気自動車は誘
導電動機１の回転力によって走行する。周波数が大きく
なるにしたがって放電電流が大きくなるが、過放電領域
では、放電電流値Ｉに応じて周波数が低くなる方に補正
制御され、結果として放電電流が抑制される。
誘導電動機１の動力によって走行している時であり、誘
導電動機１には、インバータ３から同期周波数よりも高
い周波数の交流電力が供給されている。電気自動車は誘
導電動機１の回転力によって走行する。周波数が大きく
なるにしたがって放電電流が大きくなるが、過放電領域
では、放電電流値Ｉに応じて周波数が低くなる方に補正
制御され、結果として放電電流が抑制される。
【００４１】また、通常、電気自動車が例えば減速又は
降坂の状態である時に回生制動を行う場合、誘導電動機
１には同期周波数よりも低い周波数の交流電力が供給さ
れる。これにより誘導電動機１は発電機として機能する
ように制御され、電力が蓄電池２に回生されて蓄電池２
が充電される。また例えば急勾配の長い坂道を下る時に
ブレーキをあまり使用せずに走行する時には、充電電流
が充電電流閾値Ｉ1 を越える場合がある。この場合、供
給する交流電力の周波数が充電電流値Ｉに応じて高くな
るように制御され、結果として充電電流が抑制される。
降坂の状態である時に回生制動を行う場合、誘導電動機
１には同期周波数よりも低い周波数の交流電力が供給さ
れる。これにより誘導電動機１は発電機として機能する
ように制御され、電力が蓄電池２に回生されて蓄電池２
が充電される。また例えば急勾配の長い坂道を下る時に
ブレーキをあまり使用せずに走行する時には、充電電流
が充電電流閾値Ｉ1 を越える場合がある。この場合、供
給する交流電力の周波数が充電電流値Ｉに応じて高くな
るように制御され、結果として充電電流が抑制される。
【００４２】ステップ15では、蓄電池の温度Ｔ1 より補
正係数ｋ3 を算出する。搭載されている蓄電池２の種類
にもよるが、蓄電池２には使用可能な温度範囲、適切な
温度範囲がある。一方、あまりにも低温時、高温時に充
放電を行うと蓄電池２の寿命が著しく短縮する。したが
ってこの温度範囲を越えた場合には充放電電流が蓄電池
２の保護を考慮した所定値を越えないように周波数を制
御する。
正係数ｋ3 を算出する。搭載されている蓄電池２の種類
にもよるが、蓄電池２には使用可能な温度範囲、適切な
温度範囲がある。一方、あまりにも低温時、高温時に充
放電を行うと蓄電池２の寿命が著しく短縮する。したが
ってこの温度範囲を越えた場合には充放電電流が蓄電池
２の保護を考慮した所定値を越えないように周波数を制
御する。
【００４３】Ｃ／Ｕ４内のＲＯＭには前記温度範囲、充
放電電流、及びその時の周波数の予め実験的に確定した
データが記憶されている。蓄電池２の電極または電解液
など、蓄電池２の種類に応じて最も問題となる所定位置
の温度は温度センサ５により検出され、この検出された
温度と前記ＲＯＭに記憶されたデータとに基づいて蓄電
池２の保護を考慮した周波数が算出される。そして誘導
電動機１に供給される交流電力の周波数が同期周波数に
対して±30％以内に制御されていても、低温又は高温時
であって、充放電電流が前記所定値を越えた場合には、
蓄電池２の温度に応じて周波数が同期周波数に近づくよ
うに制御される。したがって同期周波数に近づくように
制御されれば充放電電流も減少する。
放電電流、及びその時の周波数の予め実験的に確定した
データが記憶されている。蓄電池２の電極または電解液
など、蓄電池２の種類に応じて最も問題となる所定位置
の温度は温度センサ５により検出され、この検出された
温度と前記ＲＯＭに記憶されたデータとに基づいて蓄電
池２の保護を考慮した周波数が算出される。そして誘導
電動機１に供給される交流電力の周波数が同期周波数に
対して±30％以内に制御されていても、低温又は高温時
であって、充放電電流が前記所定値を越えた場合には、
蓄電池２の温度に応じて周波数が同期周波数に近づくよ
うに制御される。したがって同期周波数に近づくように
制御されれば充放電電流も減少する。
【００４４】ステップ16では、インバータ３の温度Ｔ2
より補正係数ｋ4 を算出する。インバータ３を構成する
直流を交流に変換する為の電子部品等はとりわけ過熱し
易く、この温度は、温度センサ７により検出され、Ｃ／
Ｕ４内においてＡ／Ｄ変換される。Ｃ／Ｕ４内のＲＯＭ
には警戒温度又は限界温度等の温度ランクに応じた周波
数が予め記憶され、警戒温度又は限界温度等になった時
には交流電力の周波数が同期周波数に近づくように制御
される。これによりインバータ３の通電量が減少し、イ
ンバータ３の温度が低下する。
より補正係数ｋ4 を算出する。インバータ３を構成する
直流を交流に変換する為の電子部品等はとりわけ過熱し
易く、この温度は、温度センサ７により検出され、Ｃ／
Ｕ４内においてＡ／Ｄ変換される。Ｃ／Ｕ４内のＲＯＭ
には警戒温度又は限界温度等の温度ランクに応じた周波
数が予め記憶され、警戒温度又は限界温度等になった時
には交流電力の周波数が同期周波数に近づくように制御
される。これによりインバータ３の通電量が減少し、イ
ンバータ３の温度が低下する。
【００４５】尚、インバータ３、Ｃ／Ｕ４の電子回路に
は電子回路自体を冷却するファンが備えられ、電子回路
の温度を上昇させないようにして周波数の制限を受けな
いようにもなっている。ステップ17では誘導電動機１の
温度Ｔ3 より補正係数ｋ5 を算出する。電気自動車に配
設された誘導電動機１は、例えば工場等で使用される定
置型の誘導電動機とは異なり、走行風を受けるという利
点はあるものの重量や設置スペースに制約があり、使用
環境も極限的な状態になる可能性がある。かかる状態で
誘導電動機が使用されると誘導電動機１は過負荷条件で
運転されて過熱するので、誘導電動機１の性能を、極限
まで且つ安全に引き出す為に誘導電動機１の温度に応じ
て周波数の制御を行う。
は電子回路自体を冷却するファンが備えられ、電子回路
の温度を上昇させないようにして周波数の制限を受けな
いようにもなっている。ステップ17では誘導電動機１の
温度Ｔ3 より補正係数ｋ5 を算出する。電気自動車に配
設された誘導電動機１は、例えば工場等で使用される定
置型の誘導電動機とは異なり、走行風を受けるという利
点はあるものの重量や設置スペースに制約があり、使用
環境も極限的な状態になる可能性がある。かかる状態で
誘導電動機が使用されると誘導電動機１は過負荷条件で
運転されて過熱するので、誘導電動機１の性能を、極限
まで且つ安全に引き出す為に誘導電動機１の温度に応じ
て周波数の制御を行う。
【００４６】誘導電動機１の所定位置に付設された温度
センサ６により、誘導電動機１の温度が検出され、誘導
電動機１が過熱して所定温度以上になった時、誘導電動
機１の周波数が同期周波数に近づくように制御される。
これにより誘導電動機１の通電量が減少し、誘導電動機
１の温度が低下する。ステップ18では、周波数ｆ1 に補
正係数ｋ1 〜ｋ5 を乗算して周波数ｆ1 を補正する。
センサ６により、誘導電動機１の温度が検出され、誘導
電動機１が過熱して所定温度以上になった時、誘導電動
機１の周波数が同期周波数に近づくように制御される。
これにより誘導電動機１の通電量が減少し、誘導電動機
１の温度が低下する。ステップ18では、周波数ｆ1 に補
正係数ｋ1 〜ｋ5 を乗算して周波数ｆ1 を補正する。
【００４７】ステップ19では、補正された周波数ｆ1 が
同期周波数ｆ0 の上下限値内であるかどうかを判定し、
もし周波数ｆ1 がこの範囲から外れている場合には、ス
テップ20、21でこの範囲内に入るように周波数ｆ1 を設
定する。かかる構成によれば、インバータ３から誘導電
動機１に供給する交流電力の周波数を、電気自動車の運
転条件に応じて誘導電動機１の同期周波数に対し、定置
型の誘導電動機の定格出力を越えた±30％以内で制御す
ることにより、誘導電動機１を一般のものよりも小型、
軽量、高出力にすることが出来、電気自動車に最適な誘
導電動機にすることが出来る。
同期周波数ｆ0 の上下限値内であるかどうかを判定し、
もし周波数ｆ1 がこの範囲から外れている場合には、ス
テップ20、21でこの範囲内に入るように周波数ｆ1 を設
定する。かかる構成によれば、インバータ３から誘導電
動機１に供給する交流電力の周波数を、電気自動車の運
転条件に応じて誘導電動機１の同期周波数に対し、定置
型の誘導電動機の定格出力を越えた±30％以内で制御す
ることにより、誘導電動機１を一般のものよりも小型、
軽量、高出力にすることが出来、電気自動車に最適な誘
導電動機にすることが出来る。
【００４８】誘導電動機１の同期周波数が約20ヘルツ以
下になった時、交流電力の周波数の所定範囲をこの同期
周波数20ヘルツの±10ヘルツ以内になるように制御した
ものでは、同期周波数からの変位率では表現しにくい領
域、例えば停止又は低速の領域であっても、この所定範
囲が意味のあるものとなり、現実的なものとなる。前記
運転条件をアクセルペダルの踏込量としたものでは、定
常走行における標準値を設定しておけば、アクセルペダ
ルの踏込量で加速、減速の制御を行うことが出来る。
下になった時、交流電力の周波数の所定範囲をこの同期
周波数20ヘルツの±10ヘルツ以内になるように制御した
ものでは、同期周波数からの変位率では表現しにくい領
域、例えば停止又は低速の領域であっても、この所定範
囲が意味のあるものとなり、現実的なものとなる。前記
運転条件をアクセルペダルの踏込量としたものでは、定
常走行における標準値を設定しておけば、アクセルペダ
ルの踏込量で加速、減速の制御を行うことが出来る。
【００４９】前記運転条件を蓄電池２の電圧としたもの
では、電圧が第１の設定値以下、第２の設定値を越えた
範囲で電圧の低下を補って運転者に性能の低下を感じさ
せないように制御され、第２の設定値以下で蓄電池の過
放電を防止して蓄電池を保護するので、電気自動車の性
能と蓄電池の保護を両立させることが出来る。前記運転
条件を蓄電池２の充放電電流としたものでは、蓄電池の
充放電電流が所定値を越えるような時には、周波数が同
期周波数に近づくように制御されて充放電電流が低下す
るので、蓄電池の寿命を延ばすことが出来る。
では、電圧が第１の設定値以下、第２の設定値を越えた
範囲で電圧の低下を補って運転者に性能の低下を感じさ
せないように制御され、第２の設定値以下で蓄電池の過
放電を防止して蓄電池を保護するので、電気自動車の性
能と蓄電池の保護を両立させることが出来る。前記運転
条件を蓄電池２の充放電電流としたものでは、蓄電池の
充放電電流が所定値を越えるような時には、周波数が同
期周波数に近づくように制御されて充放電電流が低下す
るので、蓄電池の寿命を延ばすことが出来る。
【００５０】前記運転条件を蓄電池２の温度、インバー
タ３の温度、誘導電動機１の温度の少なくとも１つにし
たものでは、適切な温度範囲で蓄電池２、インバータ
３、及び誘導電動機１を作動させることが出来、寿命が
延ばすことが出来る。前記運転条件をブレーキ踏込量と
したものでは、摩擦ブレーキの使用度が減少し、摩擦ブ
レーキの磨耗量が減少する。例えば車検等においてブレ
ーキライニングを交換する作業回数が減少し、保守等の
負担が軽減される。
タ３の温度、誘導電動機１の温度の少なくとも１つにし
たものでは、適切な温度範囲で蓄電池２、インバータ
３、及び誘導電動機１を作動させることが出来、寿命が
延ばすことが出来る。前記運転条件をブレーキ踏込量と
したものでは、摩擦ブレーキの使用度が減少し、摩擦ブ
レーキの磨耗量が減少する。例えば車検等においてブレ
ーキライニングを交換する作業回数が減少し、保守等の
負担が軽減される。
【００５１】次に第２実施例について説明する。このも
のは、第１実施例の誘導電動機制御装置を複合原動機と
して用いたものである。第２実施例において、内燃機関
には内燃機関出力検出手段としての例えば吸気圧力、ス
ロットル開度、又はガバナ位置を検出する検出センサ12
を備え、Ｃ／Ｕ４にこれらの検出信号を入力する。
のは、第１実施例の誘導電動機制御装置を複合原動機と
して用いたものである。第２実施例において、内燃機関
には内燃機関出力検出手段としての例えば吸気圧力、ス
ロットル開度、又はガバナ位置を検出する検出センサ12
を備え、Ｃ／Ｕ４にこれらの検出信号を入力する。
【００５２】次に動作を説明する。誘導電動機１と内燃
機関を備える複合原動機では、内燃機関が運転されてい
る時、内燃機関の熱効率と低公害の条件に基づいて比較
的高負荷の領域で運転される。誘導電動機１に供給する
交流電力の周波数は、内燃機関と誘導電動機１との合計
トルクが現在必要とされている走行抵抗に釣り合うよう
に決定される。
機関を備える複合原動機では、内燃機関が運転されてい
る時、内燃機関の熱効率と低公害の条件に基づいて比較
的高負荷の領域で運転される。誘導電動機１に供給する
交流電力の周波数は、内燃機関と誘導電動機１との合計
トルクが現在必要とされている走行抵抗に釣り合うよう
に決定される。
【００５３】内燃機関の出力と走行抵抗が等しい場合に
は、誘導電動機１は無負荷で運転される。また内燃機関
のトルクに、誘導電動機１を発電機として作動して余剰
動力を電力に変換させる程の余裕がなければ誘導電動機
１を無負荷で運転するようにする。誘導電動機１を無負
荷で運転するには、同期周波数と同じ周波数の交流電力
が供給するか、これに近似した範囲では周辺回路を保護
した上で電力を遮断する。
は、誘導電動機１は無負荷で運転される。また内燃機関
のトルクに、誘導電動機１を発電機として作動して余剰
動力を電力に変換させる程の余裕がなければ誘導電動機
１を無負荷で運転するようにする。誘導電動機１を無負
荷で運転するには、同期周波数と同じ周波数の交流電力
が供給するか、これに近似した範囲では周辺回路を保護
した上で電力を遮断する。
【００５４】例えば平坦な公道を通常走行している時の
ように内燃機関の出力が走行抵抗よりも大きい場合に
は、その余剰出力に等しい制動力を発生すべく、周波数
は同期周波数から同期周波数に対して−30％までの範囲
で所定周波数に調整される。平坦な公道で加速する時、
或いは高速走行の時、貨物車に貨物を満載した時、登坂
路を走行する時等のように内燃機関の出力が走行抵抗よ
りも小さい場合には、その不足出力を補う駆動力を発生
すべく、周波数は同期周波数から同期周波数に対して＋
30％までの範囲での間の所定周波数に調整される。この
場合、内燃機関の出力に誘導電動機１の出力が加算され
る。
ように内燃機関の出力が走行抵抗よりも大きい場合に
は、その余剰出力に等しい制動力を発生すべく、周波数
は同期周波数から同期周波数に対して−30％までの範囲
で所定周波数に調整される。平坦な公道で加速する時、
或いは高速走行の時、貨物車に貨物を満載した時、登坂
路を走行する時等のように内燃機関の出力が走行抵抗よ
りも小さい場合には、その不足出力を補う駆動力を発生
すべく、周波数は同期周波数から同期周波数に対して＋
30％までの範囲での間の所定周波数に調整される。この
場合、内燃機関の出力に誘導電動機１の出力が加算され
る。
【００５５】かかる構成によれば、複合原動機にあって
は前記運転条件としての吸気圧力、スロットル開度、又
はガバナ位置に応じて周波数を制御することにより、効
率良く電気自動車を駆動することが出来る。
は前記運転条件としての吸気圧力、スロットル開度、又
はガバナ位置に応じて周波数を制御することにより、効
率良く電気自動車を駆動することが出来る。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導電動機に供給する交流電力の周波数を、誘導電動機の
同期周波数に対して運転条件に応じて所定範囲に制御す
ることにより、電気自動車に最適な性能を有する誘導電
動機とすることが出来る。前記誘導電動機の同期周波数
が所定値以上の領域で、前記所定範囲を同期周波数の±
30％にしたものでは、誘導電動機を一般のものよりも小
型、軽量、高出力とすることが出来る。
導電動機に供給する交流電力の周波数を、誘導電動機の
同期周波数に対して運転条件に応じて所定範囲に制御す
ることにより、電気自動車に最適な性能を有する誘導電
動機とすることが出来る。前記誘導電動機の同期周波数
が所定値以上の領域で、前記所定範囲を同期周波数の±
30％にしたものでは、誘導電動機を一般のものよりも小
型、軽量、高出力とすることが出来る。
【００５７】誘導電動機の同期周波数が所定値未満の領
域では、同期周波数が小さな値になり所定範囲を同期周
波数の前記のような変位率で表せなくなるので、前記所
定範囲を同期周波数の±10ヘルツにすることにより、所
定範囲が現実的なものとなる。運転条件をアクセルペダ
ルの踏込量にして、定常走行における標準値を設定して
おけば、アクセルペダルの踏込量で加速、減速の制御を
行うことが出来る。
域では、同期周波数が小さな値になり所定範囲を同期周
波数の前記のような変位率で表せなくなるので、前記所
定範囲を同期周波数の±10ヘルツにすることにより、所
定範囲が現実的なものとなる。運転条件をアクセルペダ
ルの踏込量にして、定常走行における標準値を設定して
おけば、アクセルペダルの踏込量で加速、減速の制御を
行うことが出来る。
【００５８】運転条件を蓄電池の電圧とすることによ
り、電気自動車の性能と蓄電池の保護を両立させること
が出来る。運転条件を充放電電流とすることにより、蓄
電池の充放電電流が所定値を越えるような時には、周波
数制御によりそれを防止出来るので、蓄電池の寿命を延
ばすことが出来る。
り、電気自動車の性能と蓄電池の保護を両立させること
が出来る。運転条件を充放電電流とすることにより、蓄
電池の充放電電流が所定値を越えるような時には、周波
数制御によりそれを防止出来るので、蓄電池の寿命を延
ばすことが出来る。
【００５９】運転条件を蓄電池、インバータ、及び誘導
電動機の温度の少なくとも１つとすることにより、適切
な温度範囲で蓄電池、インバータ、及び誘導電動機を作
動させることが出来、寿命が延ばすことが出来る。また
運転条件をブレーキ踏込量とすることにより、摩擦ブレ
ーキの使用度が減少し、摩擦ブレーキの磨耗量を減少さ
せることが出来、保守等の負担が軽減される。
電動機の温度の少なくとも１つとすることにより、適切
な温度範囲で蓄電池、インバータ、及び誘導電動機を作
動させることが出来、寿命が延ばすことが出来る。また
運転条件をブレーキ踏込量とすることにより、摩擦ブレ
ーキの使用度が減少し、摩擦ブレーキの磨耗量を減少さ
せることが出来、保守等の負担が軽減される。
【００６０】また複合原動機にあっては内燃機関の出力
と電気自動車の走行抵抗とを比較してインバータの交流
電力の周波数を設定することにより、内燃機関と誘導電
動機との出力が所定割合に配分され、効率良く電気自動
車を駆動することが出来る。
と電気自動車の走行抵抗とを比較してインバータの交流
電力の周波数を設定することにより、内燃機関と誘導電
動機との出力が所定割合に配分され、効率良く電気自動
車を駆動することが出来る。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。
【図２】図２の誘導電動機の特性図。
【図３】図２の制御を示すフローチャート。
【図４】図３のアクセルペダルの踏込量に基づいた制御
を示す図。
を示す図。
【図５】図３の電源電圧に基づいた制御を示す。
【図６】図３の充放電電流に基づいた制御を示す図。
１ 誘導電動機 ２ 蓄電池 ３ インバータ ４ コントロールユニット（Ｃ／Ｕ） ５〜７ 温度センサ ８ 電圧センサ ９ 電流センサ 10 アクセル踏込量検出センサ 11 油圧センサ 12 検出センサ
Claims (9)
- 【請求項１】直流電力を出力する蓄電池と、該蓄電池の
直流電力を交流電力に変換するインバータと、該インバ
ータから交流電力が供給されて電気自動車を駆動する誘
導電動機と、を備えた電気自動車の誘導電動機制御装置
において、 前記電気自動車の運転条件を検出する運転条件検出手段
と、 該運転条件に応じてインバータの交流電力の出力周波数
を、誘導電動機の同期周波数を中心として所定範囲以内
の値に設定する周波数設定手段と、 を備えたことを特徴とする電気自動車の誘導電動機制御
装置。 - 【請求項２】前記誘導電動機の同期周波数が所定値以上
の領域では、前記所定範囲を同期周波数の±30％に設定
したことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の誘
導電動機制御装置。 - 【請求項３】前記誘導電動機の同期周波数が所定値未満
の領域では、前記所定範囲を同期周波数の±10ヘルツに
設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の電
気自動車の誘導電動機制御装置。 - 【請求項４】前記運転条件をアクセルペダルの踏込み量
とし、周波数設定手段は予め運転状態に応じた踏込量の
標準値と大小を比較しつつ、インバータの交流電力の出
力周波数を増減して設定してなることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか１つに記載の電気自動車の誘導電動
機制御装置。 - 【請求項５】前記運転条件を蓄電池の電圧とし、周波数
設定手段は、前記電圧が第１の設定値以下でインバータ
の交流電力の出力周波数を増大補正し、第１の設定値よ
りも小さい第２の設定値以下で前記出力周波数を減少補
正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに
記載の電気自動車の誘導電動機制御装置。 - 【請求項６】前記運転条件を、蓄電池の充放電電流と
し、充電電流が所定値を越えた時、インバータの交流電
力の出力周波数を誘導電動機の同期周波数に近づけるよ
うに調整して設定したことを特徴とする請求項１〜５の
いずれか１つに記載の電気自動車の誘導電動機制御装
置。 - 【請求項７】前記運転条件を、インバータ及び誘導電動
機の温度の少なくとも１つとし、これら運転条件の値が
所定値を越えた時、インバータの交流電力の出力周波数
を誘導電動機の同期周波数に近づけるように調整して設
定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに
記載の電気自動車の誘導電動機制御装置。 - 【請求項８】前記運転条件をブレーキ踏込み量とし、ブ
レーキ踏込量に応じて交流電力の出力周波数を前記所定
範囲内で減少して設定したことを特徴とする請求項１〜
７のいずれか１つに記載の電気自動車の誘導電動機制御
装置。 - 【請求項９】前記電気自動車を駆動する内燃機関を備え
て複合原動機とし、 該内燃機関の出力を検出する内燃機関出力検出手段と、 前記電気自動車の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段
と、 を設け、前記周波数設定手段で前記内燃機関の出力と電
気自動車の走行抵抗とを比較してインバータの交流電力
の出力周波数を設定することを特徴とする請求項１〜８
のいずれか１つに記載の電気自動車の誘導電動機制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27749692A JP3303145B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 電気自動車の誘導電動機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27749692A JP3303145B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 電気自動車の誘導電動機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06133407A true JPH06133407A (ja) | 1994-05-13 |
| JP3303145B2 JP3303145B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=17584412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27749692A Expired - Fee Related JP3303145B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 電気自動車の誘導電動機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3303145B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP27749692A patent/JP3303145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3303145B2 (ja) | 2002-07-15 |
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