JPH07245811A - 電動車両における制御装置 - Google Patents

電動車両における制御装置

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JPH07245811A
JPH07245811A JP6034722A JP3472294A JPH07245811A JP H07245811 A JPH07245811 A JP H07245811A JP 6034722 A JP6034722 A JP 6034722A JP 3472294 A JP3472294 A JP 3472294A JP H07245811 A JPH07245811 A JP H07245811A
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JP
Japan
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control device
brake
signal
controller
power
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Shigeru Yanagisawa
茂 柳澤
Toshihiro Ito
寿弘 伊藤
Masafumi Usuda
政史 臼田
Iwao Shimane
岩夫 嶋根
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動車両の制御装置の処理速度向上及び信頼
性向上を図る。 【構成】 走行用モータ２を含む駆動系を制御するパワ
ードライバー制御装置４と、メインバッテリ１を含む配
電系を制御するマネージメント制御装置１０と、油圧ブ
レーキ及び回生ブレーキを含む制動系を制御するブレー
キ制御装置１１とを車両の各部に分散配置する。パワー
トレイン統括制御装置１２はトランスミッション系の制
御を司るとともに、前記パワードライバー制御装置４、
マネージメント制御装置１０及びブレーキ制御装置１１
を統括的に制御及び監視し、更に故障時のバックアップ
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動車両の駆動系、配
電系及び制動系を制御するための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリに接続された電気モータを走行
用駆動源とする電動車両は、前記モータを含む駆動系の
制御及び前記バッテリを含む配電系の制御に加えて、内
燃機関を駆動源とした車両と同様に制動系の制御を必要
とし、これらの制御はＣＰＵを有する電子制御装置によ
り行われる。従来の電動車両は、前記各種制御を共通の
電子制御装置により司っていた（例えば、特開昭６３−
７７３０２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、共通の電子
制御装置で駆動系、配電系及び制動系の制御を全て賄お
うとすると、ＣＰＵの容量やメモリの容量が不足して処
理速度が低下してしまうばかりか、何れかの系に故障が
発生した場合にバックアップが難しいという問題があ
る。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、処理速度が高く且つ信頼性に優れた電動車両の制御
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、バッテリと、バッテ
リにより駆動されて車両を走行させるモータと、車両を
制動するブレーキ装置とを備えた電動車両において、モ
ータを含む駆動系を制御するパワードライバー制御装置
と、バッテリを含む配電系を制御するマネージメント制
御装置と、ブレーキ装置を含む制動系を制御するブレー
キ制御装置とを分散配置し、前記パワードライバー制御
装置、マネージメント制御装置及びブレーキ制御装置を
パワートレイン統括制御装置により統括的に制御及び監
視することを特徴とする。
【０００６】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、前記パワードライバー制御装置、マ
ネージメント制御装置及びブレーキ制御装置の各々は、
パワートレイン統括制御装置と常時通信を行って相互に
故障監視を行うことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【０００８】図１〜図５は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は電動車両の全体側面図、図２は図１の２方
向矢視図、図３は制御系の基本システム図、図４は制御
系のシステム図、図５はパワートレイン統括制御装置の
機能説明図である。
【０００９】図１及び図２に示すように、前輪Ｗｆ及び
後輪Ｗｒを備えた四輪の電動車両Ｖは車体中央下面に２
４０Ｖ〜２８０Ｖのメインバッテリ１を搭載しており、
このメインバッテリ１に接続されたモータ２でトランス
ミッション３を介して後輪Ｗｒを駆動することにより走
行する。車体の右側にはＰＷＭインバータを含むパワー
ドライバー制御装置４が設けられており、前記モータ２
はパワードライバー制御装置４によりパワードライバー
ユニット５を介して駆動制御される。
【００１０】メインバッテリ１を外部商用電源により充
電するチャージャ６、メインバッテリ１の電圧を４８Ｖ
に降圧してサブバッテリ１９（図４参照）を充電する４
８Ｖダウンバータ７1 、メインバッテリ１の電圧を１２
Ｖに降圧してサブバッテリ１９を充電する１２Ｖダウン
バータ７2 及びメインバッテリ１からの電流を遮断する
メインブレーカ８（図４参照）は、車体中央部に設けた
ブレーカボックス９の内部に収納されたマネージメント
制御装置１０に接続されて制御される。
【００１１】車体の前部にはブレーキ制御装置１１が設
けられており、このブレーキ制御装置１１により前輪Ｗ
ｆ及び後輪Ｗｒの油圧制動と、モータ２に接続された後
輪Ｗｒの回生制動が制御される。
【００１２】車体の左側にはパワートレイン統括制御装
置１２が設けられる。図３の基本システム図に示すよう
に、パワートレイン統括制御装置１２は前記パワードラ
イバー制御装置４、マネージメント制御装置１０及びブ
レーキ制御装置１１に接続され、それらを統括的に制御
及び監視する。
【００１３】尚、図中の符号１３はモータ冷却ファン、
符号１４はエアコン用インバータ、符号１５はジャンク
ションボックスである。
【００１４】図４及び図５に示すように、パワートレイ
ン統括制御装置１２は１個のＣＰＵを備えるもので、各
種センサやスイッチから入力される信号の処理、パワー
ドライバー制御装置４、マネージメント制御装置１０及
びブレーキ制御装置１１からのフィードバック信号の処
理、パワードライバー制御装置４、マネージメント制御
装置１０及びブレーキ制御装置１１の統括的な制御及び
監視、トランスミッション３や補機類への指令を司る。
【００１５】各種センサやスイッチからパワートレイン
統括制御装置１２に入力される信号には、トランスミッ
ション３のメインシャフト及びカウンタシャフトの回転
数信号と、トランスミッション３のシフトポジション信
号と、アクセル開度信号と、フットブレーキスイッチ及
びパーキングブレーキスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号と、
モータ２、パワー素子、メインバッテリ１、ミッション
オイル等の温度信号と、車速信号と、ブレーキ油圧信号
と、パワードライバーユニット５の入力電圧信号及び入
力電流信号と、スタートスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号
と、ドアスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号とがある。
【００１６】パワートレイン統括制御装置１２が出力す
るデバイス駆動系の信号には、ミッション系のソレノイ
ド駆動信号と、シフト系のソレノイド駆動信号と、オイ
ルポンプ用アシストモータ１６の駆動信号と、モータコ
ンタクタ１８の駆動信号と、エアコン用のインバータ１
４の駆動信号と、モータ冷却ファン１３の駆動信号とが
ある。
【００１７】パワートレイン統括制御装置１２に接続さ
れるパワードライバー制御装置４は、ＰＷＭインバータ
によりモータ２のトルクを制御するとともにＩＧＢＴ等
のパワー素子を用いたパワードライバーユニット５を制
御するもので、パワートレイン統括制御装置１２からパ
ワードライバー制御装置４には、駆動トルク指令信号、
速度指令信号、回生トルク指令信号、ステータス切り替
え指令信号及びイネーブル指令信号が出力されるととも
に、パワードライバー制御装置４からパワートレイン統
括制御装置１２には、モータ２の駆動トルク信号／回生
トルク信号、モータ２の回転数信号及びウオッチドッグ
タイマ信号が出力される。
【００１８】パワートレイン統括制御装置１２に接続さ
れるマネージメント制御装置１０は、メインバッテリ１
の状態監視（電圧、電流、温度）、高圧の配電制御、地
絡の検出、メインブレーカ８の制御、モータ２の駆動を
ＯＮ／ＯＦＦするモータコンタクタ１８の制御、チャー
ジャ６の制御及びダウンバータ７1 ，８1 の制御を司る
もので、パワートレイン統括制御装置１２からマネージ
メント制御装置１０には、メインブレーカ８の制御信号
及びダウンバータ７1 ，７2 のＯＦＦ指令信号が出力さ
れるとともに、マネージメント制御装置１０からパワー
トレイン統括制御装置１２には、メインブレーカ８のＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号及びウオッチドッグタイマ信号が出力さ
れる。
【００１９】パワートレイン統括制御装置１２に接続さ
れるブレーキ制御装置１１は、油圧ブレーキ、アンチロ
ックブレーキ及び回生ブレーキを含むブレーキ装置１７
の制御を司るもので、パワートレイン統括制御装置１２
からブレーキ制御装置１１には、回生ブレーキ禁止指令
信号、回生トルクリミット指令信号及びモード指令信号
が出力されるとともに、ブレーキ制御装置１１からパワ
ートレイン統括制御装置１２には、回生ブレーキ要求信
号、シフト禁止指令信号、回生トルク指令信号及びウオ
ッチドッグタイマ信号が出力される。
【００２０】パワードライバー制御装置４、マネージメ
ント制御装置１０及びブレーキ制御装置１１はそれぞれ
故障検出のためのウオッチドッグタイマ信号をパワート
レイン統括制御装置１２に出力する。パワートレイン統
括制御装置１２はウオッチドッグタイマ信号を常時監視
しており、そのウオッチドッグタイマ信号の異常により
パワードライバー制御装置４、マネージメント制御装置
１０又はブレーキ制御装置１１の故障が検出されると、
パワートレイン統括制御装置１２が故障した制御装置を
バックアップする。
【００２１】上述のように、車両に各々ＣＰＵを有する
パワードライバー制御装置４、マネージメント制御装置
１０、ブレーキ制御装置１１及びパワートレイン統括制
御装置１２を分散配置し、パワードライバー制御装置４
で駆動系を、マネージメント制御装置で配電系を、ブレ
ーキ制御装置１１で制動系をそれぞれ別個に制御してい
るので、共通の制御装置で全ての制御を行う場合に比べ
て処理速度の向上が可能になる。また、各制御装置の分
散配置により、高圧制御系と低圧制御系とを分離して高
圧系のスイッチングノイズが低圧系に影響を及ぼすこと
を防止することができ、しかも車両内部のスペースを有
効に利用することができる。更に、ウオッチドッグタイ
マ信号によりパワートレイン統括制御装置１２がパワー
ドライバー制御装置４、マネージメント制御装置１０及
びブレーキ制御装置１１の故障を監視し、故障の発生時
にはパワートレイン統括制御装置１２がバックアップす
ることにより、信頼性を向上させることができる。
【００２２】図６〜図８は本発明の第２実施例を示すも
ので、図６は電動車両の全体側面図、図７は図６の７方
向矢視図、図８はパワートレイン統括制御装置の機能説
明図である。尚、第２実施例において前記第１実施例の
部材に対応する部材には共通の符号を付してある。
【００２３】図６及び図７に示すように、この第２実施
例の電動車両Ｖは前輪Ｗｆをモータ２で駆動するもの
で、モータ２の近傍にはモータ冷却ファン１３、パワー
ドライバーユニット冷却ファン２１、エアコン用コンプ
レサ２２及び暖房のための燃焼ヒータ２３が設けられ
る。また、車体後部には、オイルポンプを駆動するオイ
ルポンプ用アシストモータ１６のアシストモータドライ
バー２４、モータ２のインバータ２５及び前記燃焼ヒー
タ２３の燃料タンク２６が設けられる。
【００２４】４個の制御装置は次のように配置される。
即ち、パワードライバー制御装置４は車体右側に、マネ
ージメント制御装置１０は車体中央部のブレーカボック
ス９の内部に、ブレーキ制御装置１１は車体右側に、パ
ワートレイン統括制御装置１２は車体右側に配置され
る。
【００２５】図８に示すように、第２実施例のパワート
レイン統括制御装置１２はモータ制御用ＣＰＵ２７とト
ランスミッション制御用ＣＰＵ２８とを備えている。
【００２６】モータ制御用ＣＰＵ２７には、モータ温度
信号、パワー素子温度信号、バッテリ温度信号、アクセ
ル開度信号、モータコンタクタＯＮ／ＯＦＦ信号、ブレ
ーキトルク信号、入力電圧／電流信号、ＤＯＤ（バッテ
リ放電深度）信号、スタートスイッチ信号、ドアスイッ
チ信号及びシフトポジション信号が入力される。またト
ランスミッション制御用ＣＰＵ２８には、シフトポジシ
ョン信号、モータ回転数信号、シャフト回転数信号、シ
フト禁止指令信号、オイルポンプ駆動系のフィードバッ
ク信号及びトランスミッションのオイル温度信号が入力
される。
【００２７】モータ制御用ＣＰＵ２７からは、前記パワ
ードライバー制御装置４、マネージメント制御装置１０
及びブレーキ制御装置１１に、モータ制御信号、回生ト
ルクリミット信号／回生禁止信号、エアコン駆動信号、
冷却ファン駆動信号、ダウンバータ制御信号及びメータ
表示系駆動信号が出力される。またトランスミッション
制御用ＣＰＵ２８からは、シフト系のソレノイド駆動信
号及びオイルポンプ駆動信号が出力される。
【００２８】また、モータ制御用ＣＰＵ２７からトラン
スミッション制御用ＣＰＵ２８へはアクセル開度信号が
供給され、トランスミッション制御用ＣＰＵ２８からモ
ータ制御用ＣＰＵ２７へは回生禁止指令信号及び変速指
令信号が供給される。
【００２９】而して、上記第２実施例によれば、前述し
た第１実施例の作用効果に加えて、パワートレイン統括
制御装置１２がモータ制御用ＣＰＵ２７及びトランスミ
ッション制御用ＣＰＵ２８の２個のＣＰＵを備えている
ので、処理速度の一層の向上が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、モータを含む駆動系を制御するパワードラ
イバー制御装置と、バッテリを含む配電系を制御するマ
ネージメント制御装置と、ブレーキ装置を含む制動系を
制御するブレーキ制御装置とを分散配置し、前記パワー
ドライバー制御装置、マネージメント制御装置及びブレ
ーキ制御装置をパワートレイン統括制御装置により統括
的に制御及び監視しているので、駆動系、配電系及び制
動系を各々別個の制御装置で制御することが可能になっ
て共通の制御装置で全ての制御を行う場合に比べて処理
速度が向上し、しかも車両のスペースを有効利用して制
御装置をレイアウトすることができる。また、高圧制御
系と低圧制御系とを分離して配置することができるの
で、高圧系のスイッチングノイズが低圧系に影響を及ぼ
すことが防止される。
【００３１】また請求項２に記載された発明によれば、
パワードライバー制御装置、マネージメント制御装置及
びブレーキ制御装置の各々がパワートレイン統括制御装
置と常時通信を行って相互に故障監視を行うので、何れ
かの制御装置が故障してもパワートレイン統括制御装置
で故障した制御装置をバックアップして信頼性を高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例による電動車両の全体側面図
【図２】図１の２方向矢視図
【図３】制御系の基本システム図
【図４】制御系のシステム図
【図５】パワートレイン統括制御装置の機能説明図
【図６】第２実施例による電動車両の全体側面図
【図７】図６の７方向矢視図
【図８】パワートレイン統括制御装置の機能説明図
【符号の説明】
１ メインバッテリ（バッテリ） ２ モータ ４ パワードライバー制御装置 １０ マネージメント制御装置 １１ ブレーキ制御装置 １２ パワートレイン統括制御装置 １７ ブレーキ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋根 岩夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリ（１）と、バッテリ（１）によ
    り駆動されて車両を走行させるモータ（２）と、車両を
    制動するブレーキ装置（１７）とを備えた電動車両にお
    いて、 モータ（２）を含む駆動系を制御するパワードライバー
    制御装置（４）と、バッテリ（１）を含む配電系を制御
    するマネージメント制御装置（１０）と、ブレーキ装置
    （１７）を含む制動系を制御するブレーキ制御装置（１
    １）とを分散配置し、前記パワードライバー制御装置
    （４）、マネージメント制御装置（１０）及びブレーキ
    制御装置（１１）をパワートレイン統括制御装置（１
    ２）により統括的に制御及び監視することを特徴とす
    る、電動車両における制御装置。
  2. 【請求項２】 前記パワードライバー制御装置（４）、
    マネージメント制御装置（１０）及びブレーキ制御装置
    （１１）の各々は、パワートレイン統括制御装置（１
    ２）と常時通信を行って相互に故障監視を行うことを特
    徴とする、請求項１記載の電動車両における制御装置。
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