JPH0923507A - 電動車両の回生制動制御方法 - Google Patents
電動車両の回生制動制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低速領域から回生制動効果を得ることができる
電動車両の回生制動制御方法を提供する。 【解決手段】電動機１の電機子コイルＡu 〜Ａw に駆動
電流を供給するスイッチ回路６のブリッジの下辺のスイ
ッチ素子Ｓx 〜Ｓz を電機子コイルを短絡するためのス
イッチ手段として用い、電動機１が外部から駆動される
状態になったときにスイッチ手段をオンオフさせる。ス
イッチ手段がオン状態からオフ状態になったときに電機
子コイルに誘起する高い電圧でバッテリ３に回生充電電
流を流し、制動トルクを生じさせる。回生充電電流を過
大にしないようにスイッチ手段のオンデューティ比を設
定する。
電動車両の回生制動制御方法を提供する。 【解決手段】電動機１の電機子コイルＡu 〜Ａw に駆動
電流を供給するスイッチ回路６のブリッジの下辺のスイ
ッチ素子Ｓx 〜Ｓz を電機子コイルを短絡するためのス
イッチ手段として用い、電動機１が外部から駆動される
状態になったときにスイッチ手段をオンオフさせる。ス
イッチ手段がオン状態からオフ状態になったときに電機
子コイルに誘起する高い電圧でバッテリ３に回生充電電
流を流し、制動トルクを生じさせる。回生充電電流を過
大にしないようにスイッチ手段のオンデューティ比を設
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機により駆動
される二輪車や四輪車等の電動車両の電気的制御の技術
分野に属するものであり、特に、電動機からバッテリに
所定の回生充電電流を流して車両に制動をかける際の回
生充電電流の制御方法に関するものである。
される二輪車や四輪車等の電動車両の電気的制御の技術
分野に属するものであり、特に、電動機からバッテリに
所定の回生充電電流を流して車両に制動をかける際の回
生充電電流の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バッテリを電源とした電動機により駆動
される電動車両においては、平地を慣性により走行して
いるときや、下り坂を走行しているとき等に、電動機が
外部から駆動される状態になると電動機が発電機として
作用し、電機子コイルに電圧が誘起する。この電機子コ
イルの誘起電圧でバッテリに回生充電電流を流すことに
より、車両に制動をかける方法が知られている。
される電動車両においては、平地を慣性により走行して
いるときや、下り坂を走行しているとき等に、電動機が
外部から駆動される状態になると電動機が発電機として
作用し、電機子コイルに電圧が誘起する。この電機子コ
イルの誘起電圧でバッテリに回生充電電流を流すことに
より、車両に制動をかける方法が知られている。
【０００３】バッテリにより駆動される電動機において
は、基本的には、電機子巻線の印加電圧と、電機子巻線
に与えられる駆動電流とにより回転速度が決る。直流電
動機においては、ブラシ付きの電動機の場合も、ブラシ
レス直流電動機の場合も、バッテリの電圧ＥB と電機子
電流Ｉ（平均値）と回転速度Ｎとの間に、等価的に下記
の式が成立する。
は、基本的には、電機子巻線の印加電圧と、電機子巻線
に与えられる駆動電流とにより回転速度が決る。直流電
動機においては、ブラシ付きの電動機の場合も、ブラシ
レス直流電動機の場合も、バッテリの電圧ＥB と電機子
電流Ｉ（平均値）と回転速度Ｎとの間に、等価的に下記
の式が成立する。
【０００４】 ＥB ＝√２・π（Ｎ／６０）・ｐ・ｋw ・ω・Φ＋Ｉ・ｒ …（１） ここで、ｐは電動機の極対数、ωは電機子巻線の巻数、
ｋw は巻線係数、ｒは電機子巻線の内部抵抗、Φは界磁
により与えられる磁束である。
ｋw は巻線係数、ｒは電機子巻線の内部抵抗、Φは界磁
により与えられる磁束である。
【０００５】（１）式において、右辺の第１項は電機子
巻線の誘起電圧（平均値）を示し、第２項は電機子巻線
における電圧降下を示している。電動機の回転速度が上
昇していくと、第１項の誘起電圧が上昇していき、該誘
起電圧がバッテリ電圧に等しくなると電機子電流Ｉが零
になる。（１）式においてＩ＝０とした場合の回転速度
は無負荷速度と呼ばれる。直流電動機の無負荷速度Ｎo
は、下記の式により与えられる。
巻線の誘起電圧（平均値）を示し、第２項は電機子巻線
における電圧降下を示している。電動機の回転速度が上
昇していくと、第１項の誘起電圧が上昇していき、該誘
起電圧がバッテリ電圧に等しくなると電機子電流Ｉが零
になる。（１）式においてＩ＝０とした場合の回転速度
は無負荷速度と呼ばれる。直流電動機の無負荷速度Ｎo
は、下記の式により与えられる。
【０００６】 Ｎo ＝（６０ＥB ）／（√２・π・ｐ・ｋw ・ω・Φ） …（２） 電動機はその回転速度が無負荷速度Ｎo 以下の領域で電
動機として作用し、無負荷速度Ｎo を超える領域では発
電機として作用することになる。無負荷速度Ｎo は電源
電圧ＥB を変えることにより変化させることができる
外、ブラシ付き直流電動機では弱め界磁制御により変化
させることができ、ブラシレス直流電動機では制御進み
角制御を行なうことにより変化させることができる。
動機として作用し、無負荷速度Ｎo を超える領域では発
電機として作用することになる。無負荷速度Ｎo は電源
電圧ＥB を変えることにより変化させることができる
外、ブラシ付き直流電動機では弱め界磁制御により変化
させることができ、ブラシレス直流電動機では制御進み
角制御を行なうことにより変化させることができる。
【０００７】電動車両においてダイレクトドライブ方式
（電動機の出力軸を変速機を介することなく、駆動車輪
の車軸に直接伝達する方式）が採用されているものとす
ると、車輪の直径をＤとした場合、電動機の無負荷速度
Ｎo に相応する車両の走行速度Ｖo は下記の式で与えら
れる。
（電動機の出力軸を変速機を介することなく、駆動車輪
の車軸に直接伝達する方式）が採用されているものとす
ると、車輪の直径をＤとした場合、電動機の無負荷速度
Ｎo に相応する車両の走行速度Ｖo は下記の式で与えら
れる。
【０００８】 Ｖo ＝π・Ｄ・Ｎo …（３） 本明細書では（３）式で与えられる走行速度Ｖo を無負
荷走行速度と呼ぶことにする。
荷走行速度と呼ぶことにする。
【０００９】電機子コイルにバッテリ電圧ＥB が印加さ
れている電動機を外部から駆動して上記の無負荷速度Ｎ
o を超える回転速度で回転させると、電機子コイルに誘
起する電圧（平均値）がバッテリ電圧を超えるため、電
動機側からバッテリ側に回生充電電流が流れるようにな
る。
れている電動機を外部から駆動して上記の無負荷速度Ｎ
o を超える回転速度で回転させると、電機子コイルに誘
起する電圧（平均値）がバッテリ電圧を超えるため、電
動機側からバッテリ側に回生充電電流が流れるようにな
る。
【００１０】図７は、ブラシレス直流電動機を駆動源と
した電動二輪車において、電機子コイルにバッテリ電圧
が印加されている電動機を外部から駆動する状態にした
ときに電動機側からバッテリに流れる回生充電電流Ｉa
と走行速度Ｖとの関係、及び該充電電流Ｉa が流れるこ
とにより生じる制動トルクτa と走行速度Ｖとの関係を
示したものである。ダイレクトドライブ方式の電動車両
の場合、図７の横軸の走行速度Ｖは電動機の回転速度Ｎ
［ｒｐｍ］に対応している。
した電動二輪車において、電機子コイルにバッテリ電圧
が印加されている電動機を外部から駆動する状態にした
ときに電動機側からバッテリに流れる回生充電電流Ｉa
と走行速度Ｖとの関係、及び該充電電流Ｉa が流れるこ
とにより生じる制動トルクτa と走行速度Ｖとの関係を
示したものである。ダイレクトドライブ方式の電動車両
の場合、図７の横軸の走行速度Ｖは電動機の回転速度Ｎ
［ｒｐｍ］に対応している。
【００１１】周知のように、ブラシレス直流電動機が用
いられる場合には、多くの場合、複数相の電機子コイル
に駆動電流を転流させるために、スイッチ素子のブリッ
ジ回路と各スイッチ素子に逆並列接続されたダイオード
とからなるブリッジ形のスイッチ回路（インバータ回
路）が用いられ、回転子の位置を検出する位置センサの
出力に応じてスイッチ回路のスイッチ素子がオンオフ制
御されて、バッテリから該スイッチ回路を通して電機子
コイルに所定の相順で転流する駆動電流が供給される。
上記のスイッチ回路においては、各スイッチ素子に逆並
列接続されたダイオードによりダイオードブリッジ全波
整流回路が構成され、電動機が外部から駆動される状態
になって電機子コイルに誘起する電圧がバッテリ電圧を
超えたときには、電動機側から上記ダイオードブリッジ
全波整流回路を通してバッテリに回生充電電流が流れ
る。
いられる場合には、多くの場合、複数相の電機子コイル
に駆動電流を転流させるために、スイッチ素子のブリッ
ジ回路と各スイッチ素子に逆並列接続されたダイオード
とからなるブリッジ形のスイッチ回路（インバータ回
路）が用いられ、回転子の位置を検出する位置センサの
出力に応じてスイッチ回路のスイッチ素子がオンオフ制
御されて、バッテリから該スイッチ回路を通して電機子
コイルに所定の相順で転流する駆動電流が供給される。
上記のスイッチ回路においては、各スイッチ素子に逆並
列接続されたダイオードによりダイオードブリッジ全波
整流回路が構成され、電動機が外部から駆動される状態
になって電機子コイルに誘起する電圧がバッテリ電圧を
超えたときには、電動機側から上記ダイオードブリッジ
全波整流回路を通してバッテリに回生充電電流が流れ
る。
【００１２】図７において、横軸に示した速度Ｖo はバ
ッテリにより電動機を駆動した場合の無負荷走行速度で
あり、理屈の上では、図に破線で示したように、（３）
式により与えられる無負荷走行速度Ｖo を超える速度で
電動車両が走行した場合に始めて電動機側からバッテリ
に回生充電電流が流れることになるが、実際には、電機
子コイルの誘起電圧の波高値がバッテリ電圧を超えるよ
うになる走行速度Ｖo´（＜Ｖo ）から回生充電電流が
流れ始める。回生充電電流が流れると電動機が制動トル
クを生じるため、車両の速度が低下させられる。車両が
無負荷走行速度Ｖo を超える速度で走行する状態になる
のは、例えば車両が下り坂を走行する場合である。
ッテリにより電動機を駆動した場合の無負荷走行速度で
あり、理屈の上では、図に破線で示したように、（３）
式により与えられる無負荷走行速度Ｖo を超える速度で
電動車両が走行した場合に始めて電動機側からバッテリ
に回生充電電流が流れることになるが、実際には、電機
子コイルの誘起電圧の波高値がバッテリ電圧を超えるよ
うになる走行速度Ｖo´（＜Ｖo ）から回生充電電流が
流れ始める。回生充電電流が流れると電動機が制動トル
クを生じるため、車両の速度が低下させられる。車両が
無負荷走行速度Ｖo を超える速度で走行する状態になる
のは、例えば車両が下り坂を走行する場合である。
【００１３】ここで、電動車両の法定速度をＶs （電動
二輪車の場合、Ｖs ＝３０［ｋｍ／ｈ］）とし、Ｖs ±
０．３３Ｖs の範囲の速度領域を中速領域、Ｖs −０．
３３Ｖs 以下の速度領域を低速領域、Ｖs ＋０．３３Ｖ
s から２×Ｖs までの速度領域を高速領域、２×Ｖs を
超える速度領域を超高速領域とすると、図７に示した例
では、走行速度が高速領域に入らないと回生制動が有効
に働かないことになる。
二輪車の場合、Ｖs ＝３０［ｋｍ／ｈ］）とし、Ｖs ±
０．３３Ｖs の範囲の速度領域を中速領域、Ｖs −０．
３３Ｖs 以下の速度領域を低速領域、Ｖs ＋０．３３Ｖ
s から２×Ｖs までの速度領域を高速領域、２×Ｖs を
超える速度領域を超高速領域とすると、図７に示した例
では、走行速度が高速領域に入らないと回生制動が有効
に働かないことになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
方法により回生制動をかけた場合には、走行速度が無負
荷走行速度Ｖo を超えないと回生制動が有効に働かない
が、走行速度が無負荷走行速度Ｖo を超える状態になる
のは例えば下り坂を走行する際であり、それも法定速度
を大幅に超える高速領域まで加速された際である。その
ため、従来の電動車両では、平地を法定速度付近の中速
領域の速度で走行する定常走行時に回生制動による制動
効果を期待することができず、運転者により操作される
摩擦ブレーキのみに頼らざるを得ないという問題があっ
た。
方法により回生制動をかけた場合には、走行速度が無負
荷走行速度Ｖo を超えないと回生制動が有効に働かない
が、走行速度が無負荷走行速度Ｖo を超える状態になる
のは例えば下り坂を走行する際であり、それも法定速度
を大幅に超える高速領域まで加速された際である。その
ため、従来の電動車両では、平地を法定速度付近の中速
領域の速度で走行する定常走行時に回生制動による制動
効果を期待することができず、運転者により操作される
摩擦ブレーキのみに頼らざるを得ないという問題があっ
た。
【００１５】法定走行速度付近で回生制動により有効な
制動効果を得るために、電動機の無負荷速度Ｎo を低く
設定することが考えられるが、無負荷速度Ｎo を低く設
定すると法定速度付近（中速領域）での走行性能が著し
く低下するので実用的でない。また無負荷速度Ｎo を低
く設定した場合には、高速領域でバッテリに過大な回生
充電電流が流れるため、長い下り坂を走行したような場
合にバッテリが破損するおそれがある。
制動効果を得るために、電動機の無負荷速度Ｎo を低く
設定することが考えられるが、無負荷速度Ｎo を低く設
定すると法定速度付近（中速領域）での走行性能が著し
く低下するので実用的でない。また無負荷速度Ｎo を低
く設定した場合には、高速領域でバッテリに過大な回生
充電電流が流れるため、長い下り坂を走行したような場
合にバッテリが破損するおそれがある。
【００１６】本発明の目的は、法定速度付近の中速領域
で走行を行っている場合でも回生制動による制動効果を
得ることができるようにして電動車両の安全性を向上さ
せることができるようにした電動車両の回生制動制御方
法を提供することにある。
で走行を行っている場合でも回生制動による制動効果を
得ることができるようにして電動車両の安全性を向上さ
せることができるようにした電動車両の回生制動制御方
法を提供することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、高速領域でバッテリ
に流れる回生充電電流を過大にすることなく、回生制動
による制動効果を得ることができるようにした電動車両
の回生制動制御方法を提供することにある。
に流れる回生充電電流を過大にすることなく、回生制動
による制動効果を得ることができるようにした電動車両
の回生制動制御方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリから
駆動電流が与えられる電動機により車輪を直接駆動する
電動車両の制動時に、電動機の電機子コイルに誘起する
電圧でバッテリに回生充電電流を流すことにより車両の
走行速度を低下させる回生制動制御方法に係わるもので
ある。
駆動電流が与えられる電動機により車輪を直接駆動する
電動車両の制動時に、電動機の電機子コイルに誘起する
電圧でバッテリに回生充電電流を流すことにより車両の
走行速度を低下させる回生制動制御方法に係わるもので
ある。
【００１９】本発明においては、オン状態になったとき
に電動機の電機子コイルを短絡するスイッチ手段を設け
て、該スイッチ手段がオン状態からオフ状態になったと
きに電機子コイルに電圧を誘起させるようにしておく。
そして、電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負荷
速度に相応する速度よりも高い値に設定されたスイッチ
ング終了速度Ｖh 以上になっているときにはスイッチ手
段をオフ状態に保持し、制動時の走行速度が上記スイッ
チング終了速度未満のときにオンデューティ比を走行速
度の低下に伴って所定の変化率で増加させるように該オ
ンデューティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつ
スイッチ手段をオンオフ制御する。また走行速度がスイ
ッチング終了速度未満のときに流れる回生充電電流をバ
ッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に制限するよ
うにオンデューティ比の変化率を設定する。
に電動機の電機子コイルを短絡するスイッチ手段を設け
て、該スイッチ手段がオン状態からオフ状態になったと
きに電機子コイルに電圧を誘起させるようにしておく。
そして、電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負荷
速度に相応する速度よりも高い値に設定されたスイッチ
ング終了速度Ｖh 以上になっているときにはスイッチ手
段をオフ状態に保持し、制動時の走行速度が上記スイッ
チング終了速度未満のときにオンデューティ比を走行速
度の低下に伴って所定の変化率で増加させるように該オ
ンデューティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつ
スイッチ手段をオンオフ制御する。また走行速度がスイ
ッチング終了速度未満のときに流れる回生充電電流をバ
ッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に制限するよ
うにオンデューティ比の変化率を設定する。
【００２０】なおここでオンデューティ比とは、スイッ
チ手段を周期Ｔでオンオフ制御する場合に、オン時間Ｔ
onとオフ時間Ｔoff との和Ｔon＋Ｔoff （＝Ｔ）に対す
るオン時間Ｔonの比［Ｔon／（Ｔon＋Ｔoff ）］を意味
する。
チ手段を周期Ｔでオンオフ制御する場合に、オン時間Ｔ
onとオフ時間Ｔoff との和Ｔon＋Ｔoff （＝Ｔ）に対す
るオン時間Ｔonの比［Ｔon／（Ｔon＋Ｔoff ）］を意味
する。
【００２１】上記のように、スイッチ手段をオンオフ制
御すると、スイッチ手段がオン状態からオフ状態になっ
た際にそれまで流れていた短絡電流を流し続けようとす
る極性の高い電圧が電機子コイルに誘起するため、電動
機の回転速度が無負荷速度Ｎo より低い状態でも、電機
子コイルからバッテリに回生充電電流を流すことができ
る。従って、電動機の無負荷速度に相応する速度Ｖo よ
り低い走行速度で平地を走行している状態でもバッテリ
に回生充電電流を流して制動効果を得ることができ、安
全性を高めることができる。
御すると、スイッチ手段がオン状態からオフ状態になっ
た際にそれまで流れていた短絡電流を流し続けようとす
る極性の高い電圧が電機子コイルに誘起するため、電動
機の回転速度が無負荷速度Ｎo より低い状態でも、電機
子コイルからバッテリに回生充電電流を流すことができ
る。従って、電動機の無負荷速度に相応する速度Ｖo よ
り低い走行速度で平地を走行している状態でもバッテリ
に回生充電電流を流して制動効果を得ることができ、安
全性を高めることができる。
【００２２】上記のようにスイッチ手段をオンオフ制御
して、平地走行時にも大きな回生充電電流を流すように
すると、下り坂で走行速度が上昇した際にバッテリに流
れる回生充電電流が、バッテリの充電電流の許容範囲を
超えて、バッテリを破損するおそれがある。特に電動二
輪車の場合には搭載されるバッテリは容量が小さいた
め、高速走行時の回生充電電流を制限する配慮が必要に
なる。そのため、走行速度がスイッチング終了速度未満
のときに流れる回生充電電流をバッテリの充電電流の許
容範囲の上限値以下に制限するようにオンデューティ比
の変化率を設定する必要がある。
して、平地走行時にも大きな回生充電電流を流すように
すると、下り坂で走行速度が上昇した際にバッテリに流
れる回生充電電流が、バッテリの充電電流の許容範囲を
超えて、バッテリを破損するおそれがある。特に電動二
輪車の場合には搭載されるバッテリは容量が小さいた
め、高速走行時の回生充電電流を制限する配慮が必要に
なる。そのため、走行速度がスイッチング終了速度未満
のときに流れる回生充電電流をバッテリの充電電流の許
容範囲の上限値以下に制限するようにオンデューティ比
の変化率を設定する必要がある。
【００２３】本発明においてはまた、電動車両の制動時
の走行速度が電動機の無負荷速度に相応する速度付近に
設定された変化率切替え速度Ｖd よりも低いときにオン
デューティ比を走行速度の低下に伴って第１の変化率で
増加させるように該オンデューティ比を走行速度の変化
に伴って変化させつつ前記スイッチ手段をオンオフ制御
し、制動時の走行速度が上記変化率切替え速度Ｖd と該
切替え速度よりも高い値に設定されたスイッチング終了
速度Ｖh との間にあるときにはオンデューティ比を走行
速度の低下に伴って第１の変化率よりも大きい第２の変
化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速度
の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制
御し、制動時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖh 以
上になっているときにはスイッチ手段をオフ状態に保持
するようにしてもよい。上記オンデューティ比の第２の
変化率は、回生充電電流をバッテリの充電電流の許容範
囲の上限値以下に制限するように設定する。
の走行速度が電動機の無負荷速度に相応する速度付近に
設定された変化率切替え速度Ｖd よりも低いときにオン
デューティ比を走行速度の低下に伴って第１の変化率で
増加させるように該オンデューティ比を走行速度の変化
に伴って変化させつつ前記スイッチ手段をオンオフ制御
し、制動時の走行速度が上記変化率切替え速度Ｖd と該
切替え速度よりも高い値に設定されたスイッチング終了
速度Ｖh との間にあるときにはオンデューティ比を走行
速度の低下に伴って第１の変化率よりも大きい第２の変
化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速度
の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制
御し、制動時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖh 以
上になっているときにはスイッチ手段をオフ状態に保持
するようにしてもよい。上記オンデューティ比の第２の
変化率は、回生充電電流をバッテリの充電電流の許容範
囲の上限値以下に制限するように設定する。
【００２４】上記のように構成すると、電動車両が電動
機の無負荷速度に相応する速度を超える速度で走行させ
られたときに、バッテリに過大な回生充電電流を流すこ
となく、回生制動をかけて大きな制動効果を得ることが
できる。
機の無負荷速度に相応する速度を超える速度で走行させ
られたときに、バッテリに過大な回生充電電流を流すこ
となく、回生制動をかけて大きな制動効果を得ることが
できる。
【００２５】また上記のように構成すると、電動車両の
走行速度が無負荷走行速度付近に設定された変化率切替
え速度を超える領域（高速領域）に入ったときに回生制
動による制動トルクが減少するため、内燃機関により駆
動される自動車において変速機がオーバドライブの位置
に切り替わった状態と同様の運転感覚が得られる。また
長い下り坂等で更に走行速度が上昇しようとした場合に
は回生充電電流が増大して制動効果が高まるため、走行
速度の上昇が抑制され、走行速度が危険な速度に達する
のが防止される。
走行速度が無負荷走行速度付近に設定された変化率切替
え速度を超える領域（高速領域）に入ったときに回生制
動による制動トルクが減少するため、内燃機関により駆
動される自動車において変速機がオーバドライブの位置
に切り替わった状態と同様の運転感覚が得られる。また
長い下り坂等で更に走行速度が上昇しようとした場合に
は回生充電電流が増大して制動効果が高まるため、走行
速度の上昇が抑制され、走行速度が危険な速度に達する
のが防止される。
【００２６】本発明においてはまた、電動車両の制動時
の走行速度が電動機の無負荷速度に相応する速度付近に
設定された第１の変化率切替え速度Ｖd よりも低いとき
にオンデューティ比を走行速度の低下に伴って第１の変
化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速度
の変化に伴って変化させつつ前記スイッチ手段をオンオ
フ制御し、制動時の走行速度が上記第１の変化率切替え
速度Ｖd と該切替え速度よりも高く設定された第２の変
化率切替え速度Ｖe との間にあるときにはオンデューテ
ィ比を走行速度の低下に伴って前記第１の変化率よりも
大きい第２の変化率で増加させるように該オンデューテ
ィ比を走行速度の変化に伴って変化させつつスイッチ手
段をオンオフ制御し、制動時の走行速度が第２の変化率
切替え速度Ｖe と該第２の変化率切替え速度よりも高く
設定された第３の変化率切替え速度Ｖf との間にあると
きにはオンデューティ比を走行速度の低下に伴って第２
の変化率よりも小さい第３の変化率で増加させるように
該オンデューティ比を走行速度の変化に伴って変化させ
つつスイッチ手段をオンオフ制御し、制動時の走行速度
が第３の変化率切替え速度Ｖf と該第３の変化率切替え
速度よりも高く設定された第４の変化率切替え速度Ｖg
との間にあるときにはオンデューティ比を走行速度の低
下に伴って所定の割合で減少させるように該オンデュー
ティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつスイッチ
手段をオンオフ制御し、制動時の走行速度が第４の変化
率切替え速度Ｖg と該第４の変化率切替え速度よりも高
く設定されたスイッチング終了速度Ｖh との間にあると
きにはオンデューティ比を走行速度の低下に伴って第４
の変化率で増加させるように該オンデューティ比を走行
速度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオ
フ制御し、制動時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖ
h 以上になっているときにはスイッチ手段をオフ状態に
保持するようにしてもよい。この場合には、回生充電電
流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に制限
するように、オンデューティ比の第２の変化率及び第３
の変化率を設定する。
の走行速度が電動機の無負荷速度に相応する速度付近に
設定された第１の変化率切替え速度Ｖd よりも低いとき
にオンデューティ比を走行速度の低下に伴って第１の変
化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速度
の変化に伴って変化させつつ前記スイッチ手段をオンオ
フ制御し、制動時の走行速度が上記第１の変化率切替え
速度Ｖd と該切替え速度よりも高く設定された第２の変
化率切替え速度Ｖe との間にあるときにはオンデューテ
ィ比を走行速度の低下に伴って前記第１の変化率よりも
大きい第２の変化率で増加させるように該オンデューテ
ィ比を走行速度の変化に伴って変化させつつスイッチ手
段をオンオフ制御し、制動時の走行速度が第２の変化率
切替え速度Ｖe と該第２の変化率切替え速度よりも高く
設定された第３の変化率切替え速度Ｖf との間にあると
きにはオンデューティ比を走行速度の低下に伴って第２
の変化率よりも小さい第３の変化率で増加させるように
該オンデューティ比を走行速度の変化に伴って変化させ
つつスイッチ手段をオンオフ制御し、制動時の走行速度
が第３の変化率切替え速度Ｖf と該第３の変化率切替え
速度よりも高く設定された第４の変化率切替え速度Ｖg
との間にあるときにはオンデューティ比を走行速度の低
下に伴って所定の割合で減少させるように該オンデュー
ティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつスイッチ
手段をオンオフ制御し、制動時の走行速度が第４の変化
率切替え速度Ｖg と該第４の変化率切替え速度よりも高
く設定されたスイッチング終了速度Ｖh との間にあると
きにはオンデューティ比を走行速度の低下に伴って第４
の変化率で増加させるように該オンデューティ比を走行
速度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオ
フ制御し、制動時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖ
h 以上になっているときにはスイッチ手段をオフ状態に
保持するようにしてもよい。この場合には、回生充電電
流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に制限
するように、オンデューティ比の第２の変化率及び第３
の変化率を設定する。
【００２７】上記のように構成すると、走行速度が設定
速度を超える高速領域で回生制動による制動効果を弱め
てオーバドライブの運転感覚を得ることができる。また
高速領域を超える領域では回生充電電流を増大させて大
きな制動効果を得ることができるため、走行速度が危険
な領域に入るのを防ぐことができる。
速度を超える高速領域で回生制動による制動効果を弱め
てオーバドライブの運転感覚を得ることができる。また
高速領域を超える領域では回生充電電流を増大させて大
きな制動効果を得ることができるため、走行速度が危険
な領域に入るのを防ぐことができる。
【００２８】ｎ相（ｎは１以上の整数）の電機子コイル
を有するブラシレス直流電動機を用いる場合には、該電
動機の駆動電流を転流させるために、所定個数のスイッ
チ素子をブリッジ接続してなるスイッチ素子のブリッジ
回路と各スイッチ素子の両端に逆並列接続されたダイオ
ードとからなるスイッチ回路を用いて、該スイッチ回路
の直流入力端子間にバッテリの出力電圧を印加するとと
もに、該スイッチ回路の出力端子に前記ｎ相の電機子コ
イルを接続するようにするのが好ましい。この場合に
は、スイッチ素子のブリッジ回路の下辺を構成するスイ
ッチ素子を前記スイッチ手段として用いることができ
る。また該ブリッジ回路の上辺を構成するスイッチ素子
を前記スイッチ手段として用いることもできる。
を有するブラシレス直流電動機を用いる場合には、該電
動機の駆動電流を転流させるために、所定個数のスイッ
チ素子をブリッジ接続してなるスイッチ素子のブリッジ
回路と各スイッチ素子の両端に逆並列接続されたダイオ
ードとからなるスイッチ回路を用いて、該スイッチ回路
の直流入力端子間にバッテリの出力電圧を印加するとと
もに、該スイッチ回路の出力端子に前記ｎ相の電機子コ
イルを接続するようにするのが好ましい。この場合に
は、スイッチ素子のブリッジ回路の下辺を構成するスイ
ッチ素子を前記スイッチ手段として用いることができ
る。また該ブリッジ回路の上辺を構成するスイッチ素子
を前記スイッチ手段として用いることもできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態におい
て用いる電動車両用駆動制御装置のハードウェアの構成
の一例を示したもので、同図において、１はブラシレス
直流電動機である。ブラシレス直流電動機は、一般に磁
石界磁を有するロータと、３６０／ｎ度（ｎは２以上の
整数）の位相差をもって設けられて星形結線されたｎ相
の電機子コイルを有するステータとにより構成される。
て用いる電動車両用駆動制御装置のハードウェアの構成
の一例を示したもので、同図において、１はブラシレス
直流電動機である。ブラシレス直流電動機は、一般に磁
石界磁を有するロータと、３６０／ｎ度（ｎは２以上の
整数）の位相差をもって設けられて星形結線されたｎ相
の電機子コイルを有するステータとにより構成される。
【００３０】この例では、電動車両においてダイレクト
ドライブ方式が採用されているものとし、電動機の出力
軸が車両の駆動輪に直結されているものとする。
ドライブ方式が採用されているものとし、電動機の出力
軸が車両の駆動輪に直結されているものとする。
【００３１】図１に示したブラシレス直流電動機１は、
２極の磁石界磁１a1，１a2を有するロータ１Ａと、１２
０度の位相差をもって配置された３相の電機子コイルＡ
u 〜Ａw を有するステータ１Ｂとからなっており、電機
子コイルＡu 〜Ａw は星形結線されている。
２極の磁石界磁１a1，１a2を有するロータ１Ａと、１２
０度の位相差をもって配置された３相の電機子コイルＡ
u 〜Ａw を有するステータ１Ｂとからなっており、電機
子コイルＡu 〜Ａw は星形結線されている。
【００３２】ステータ１Ｂ側にはロータのステータに対
する相対位置を検出する位置検出器２が設けられてい
る。この位置検出器２は例えば、ステータの電機子コイ
ルＡu〜Ａw のそれぞれに対して設けられた３つのホー
ルＩＣＨu ，Ｈv ，Ｈw （図示せず。）を備えていて、
これらのホールＩＣによりロータの磁極の極性を検出し
て、電機子コイルＡu 〜Ａw のそれぞれに対するロータ
の相対位置を検出する。３つのホールＩＣは１２０度間
隔で配置されていて、各ホールＩＣは、検出しているロ
ータ１Ａの磁極が例えばＮ極であるときに高レベル（以
下Ｈレベルともいう。）の状態を保持し、Ｓ極であると
きに低レベル（以下Ｌレベルともいう。）の状態を保持
する矩形波信号ｅu 〜ｅw を発生する。矩形波信号ｅu
〜ｅw の回転角θに対する変化の一例を図２（Ａ）〜
（Ｃ）に示してある。
する相対位置を検出する位置検出器２が設けられてい
る。この位置検出器２は例えば、ステータの電機子コイ
ルＡu〜Ａw のそれぞれに対して設けられた３つのホー
ルＩＣＨu ，Ｈv ，Ｈw （図示せず。）を備えていて、
これらのホールＩＣによりロータの磁極の極性を検出し
て、電機子コイルＡu 〜Ａw のそれぞれに対するロータ
の相対位置を検出する。３つのホールＩＣは１２０度間
隔で配置されていて、各ホールＩＣは、検出しているロ
ータ１Ａの磁極が例えばＮ極であるときに高レベル（以
下Ｈレベルともいう。）の状態を保持し、Ｓ極であると
きに低レベル（以下Ｌレベルともいう。）の状態を保持
する矩形波信号ｅu 〜ｅw を発生する。矩形波信号ｅu
〜ｅw の回転角θに対する変化の一例を図２（Ａ）〜
（Ｃ）に示してある。
【００３３】電動機１の出力軸は車両の駆動車輪に直結
されるか、または減速機を介して連結される。一般に電
動機と駆動車輪との間にはクラッチが設けられないた
め、制動時や坂道を下る際等には電動機が外部から駆動
される状態になり、このとき電動機１は同期発電機とし
て作用して交流電圧を発生する。以下の説明では電動機
の出力軸が駆動車輪に直結されているものとする。
されるか、または減速機を介して連結される。一般に電
動機と駆動車輪との間にはクラッチが設けられないた
め、制動時や坂道を下る際等には電動機が外部から駆動
される状態になり、このとき電動機１は同期発電機とし
て作用して交流電圧を発生する。以下の説明では電動機
の出力軸が駆動車輪に直結されているものとする。
【００３４】図１において、３はバッテリ、４は運転者
により操作されるキースイッチ、５は励磁コイル５ａと
励磁コイル５ａが励磁されたときに閉じる接点５ｂとを
有する主リレー、６は電動機１の電機子コイルＡu 〜Ａ
w への駆動電流の供給と該駆動電流の転流とを行わせる
ブリッジ形のスイッチ回路、７はスイッチ回路６のスイ
ッチ素子にトリガ信号を与えるスイッチ駆動回路、８は
制御ユニット、９は車両の走行速度を調節するために運
転者により操作される速度調節部材（例えばアクセルグ
リップやアクセルペダル）の位置を検出するアクセルセ
ンサ、１０はスイッチ回路６の直流入力端子間に接続さ
れたサージ吸収素子である。
により操作されるキースイッチ、５は励磁コイル５ａと
励磁コイル５ａが励磁されたときに閉じる接点５ｂとを
有する主リレー、６は電動機１の電機子コイルＡu 〜Ａ
w への駆動電流の供給と該駆動電流の転流とを行わせる
ブリッジ形のスイッチ回路、７はスイッチ回路６のスイ
ッチ素子にトリガ信号を与えるスイッチ駆動回路、８は
制御ユニット、９は車両の走行速度を調節するために運
転者により操作される速度調節部材（例えばアクセルグ
リップやアクセルペダル）の位置を検出するアクセルセ
ンサ、１０はスイッチ回路６の直流入力端子間に接続さ
れたサージ吸収素子である。
【００３５】図示の例では、バッテリ３の出力電圧がキ
ースイッチ４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ２０に印加
され、バッテリ３の出力電圧（この例では５６Ｖ）がＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２０により１２Ｖの直流電圧に変換
される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０から得られる直流電
圧は主リレー５の励磁コイル５ａと、ヘッドランプやウ
ィンカー等の点灯負荷２２とに印加されている。
ースイッチ４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ２０に印加
され、バッテリ３の出力電圧（この例では５６Ｖ）がＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２０により１２Ｖの直流電圧に変換
される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０から得られる直流電
圧は主リレー５の励磁コイル５ａと、ヘッドランプやウ
ィンカー等の点灯負荷２２とに印加されている。
【００３６】一般にブリッジ形のスイッチ回路６は、駆
動信号が与えられている間だけ導通する単方向性スイッ
チ素子をブリッジ接続して構成したスイッチ素子のブリ
ッジ回路と、各スイッチ素子の両端に逆並列接続された
帰還ダイオードとからなっている。
動信号が与えられている間だけ導通する単方向性スイッ
チ素子をブリッジ接続して構成したスイッチ素子のブリ
ッジ回路と、各スイッチ素子の両端に逆並列接続された
帰還ダイオードとからなっている。
【００３７】なおここでスイッチ素子をブリッジ接続す
るとは、スイッチ素子を周知のダイオードブリッジ全波
整流回路と同様にブリッジ接続することを意味し、一般
にこの種の接続をしたブリッジ回路は、２個のスイッチ
素子を極性を同じにして直列に接続したものからなるス
イッチ素子直列回路を複数個設けて、該複数個のスイッ
チ素子直列回路を互いに並列に接続した回路構成を有す
る。一般にブラシレス直流電動機をブリッジ形のスイッ
チ回路を用いて駆動する場合には、２ｎ個（ｎは２以上
の整数）のスイッチ素子をブリッジ接続して構成したス
イッチ素子のブリッジ回路（ｎ個のスイッチ素子直列回
路を並列接続して構成したスイッチ回路）が用いられ
る。
るとは、スイッチ素子を周知のダイオードブリッジ全波
整流回路と同様にブリッジ接続することを意味し、一般
にこの種の接続をしたブリッジ回路は、２個のスイッチ
素子を極性を同じにして直列に接続したものからなるス
イッチ素子直列回路を複数個設けて、該複数個のスイッ
チ素子直列回路を互いに並列に接続した回路構成を有す
る。一般にブラシレス直流電動機をブリッジ形のスイッ
チ回路を用いて駆動する場合には、２ｎ個（ｎは２以上
の整数）のスイッチ素子をブリッジ接続して構成したス
イッチ素子のブリッジ回路（ｎ個のスイッチ素子直列回
路を並列接続して構成したスイッチ回路）が用いられ
る。
【００３８】このような回路構成を有するスイッチ回路
では、ｎ個のスイッチ素子直列回路の一端側の共通接続
点及び他端側の共通接続点（スイッチ回路の両端）を対
の直流入力端子（バッテリの電圧が印加される端子）と
して、該対の直流入力端子間に直流電源電圧を印加す
る。またｎ個のスイッチ素子直列回路のそれぞれのスイ
ッチ素子どうしの接続点から引き出したｎ個の端子を出
力端子（ｎ個の電機子コイルに接続される端子）とし
て、これらの出力端子にブラシレス直流電動機の電機子
コイルを接続する。更にこの種のスイッチ回路をｎ個の
出力端子側から見た場合、ｎ個の帰還ダイオードによ
り、ダイオードブリッジ全波整流回路が構成されてい
る。
では、ｎ個のスイッチ素子直列回路の一端側の共通接続
点及び他端側の共通接続点（スイッチ回路の両端）を対
の直流入力端子（バッテリの電圧が印加される端子）と
して、該対の直流入力端子間に直流電源電圧を印加す
る。またｎ個のスイッチ素子直列回路のそれぞれのスイ
ッチ素子どうしの接続点から引き出したｎ個の端子を出
力端子（ｎ個の電機子コイルに接続される端子）とし
て、これらの出力端子にブラシレス直流電動機の電機子
コイルを接続する。更にこの種のスイッチ回路をｎ個の
出力端子側から見た場合、ｎ個の帰還ダイオードによ
り、ダイオードブリッジ全波整流回路が構成されてい
る。
【００３９】本明細書においては、スイッチ素子のブリ
ッジ回路の、正極性側の直流入力端子と出力端子との間
に位置するスイッチ素子をブリッジの上辺を構成するス
イッチ素子またはブリッジの上辺のスイッチ素子と呼
び、負極性側の直流入力端子と出力端子との間に位置す
るスイッチ素子をブリッジの下辺を構成するスイッチ素
子またはブリッジの下辺のスイッチ素子と呼んでいる。
ッジ回路の、正極性側の直流入力端子と出力端子との間
に位置するスイッチ素子をブリッジの上辺を構成するス
イッチ素子またはブリッジの上辺のスイッチ素子と呼
び、負極性側の直流入力端子と出力端子との間に位置す
るスイッチ素子をブリッジの下辺を構成するスイッチ素
子またはブリッジの下辺のスイッチ素子と呼んでいる。
【００４０】上記のようにスイッチ素子を全波ブリッジ
接続して構成したスイッチ回路を直流電源とｎ相のブラ
シレス直流電動機の電機子コイルとの間に設けると、ブ
リッジの上辺を構成するｎ個のスイッチ素子及びブリッ
ジの下辺を構成するｎ個のスイッチ素子をそれぞれ所定
の順序で１つずつ導通させることにより、電機子コイル
に駆動電流を転流させて電動機を回転させることができ
る。
接続して構成したスイッチ回路を直流電源とｎ相のブラ
シレス直流電動機の電機子コイルとの間に設けると、ブ
リッジの上辺を構成するｎ個のスイッチ素子及びブリッ
ジの下辺を構成するｎ個のスイッチ素子をそれぞれ所定
の順序で１つずつ導通させることにより、電機子コイル
に駆動電流を転流させて電動機を回転させることができ
る。
【００４１】本実施例で用いているスイッチ回路６は、
スイッチ素子Ｓu とＳx とを直列に接続して構成したス
イッチ素子直列回路、Ｓv とＳy とを直列に接続して構
成したスイッチ素子直列回路及びＳw とＳz とを直列に
接続して構成したスイッチ素子直列回路を並列に接続
（３相全波ブリッジ接続）するとともに、スイッチ素子
Ｓu ，Ｓv ，Ｓw 及びＳx ，Ｓy ，Ｓz のそれぞれの両
端に帰還ダイオードＤu，Ｄv ，Ｄw 及びＤx ，Ｄy ，
Ｄz を逆並列接続して構成したものである。
スイッチ素子Ｓu とＳx とを直列に接続して構成したス
イッチ素子直列回路、Ｓv とＳy とを直列に接続して構
成したスイッチ素子直列回路及びＳw とＳz とを直列に
接続して構成したスイッチ素子直列回路を並列に接続
（３相全波ブリッジ接続）するとともに、スイッチ素子
Ｓu ，Ｓv ，Ｓw 及びＳx ，Ｓy ，Ｓz のそれぞれの両
端に帰還ダイオードＤu，Ｄv ，Ｄw 及びＤx ，Ｄy ，
Ｄz を逆並列接続して構成したものである。
【００４２】図示のスイッチ回路６においては、各スイ
ッチ素子として電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用い
られ、スイッチ素子Ｓu 〜Ｓw を構成するＦＥＴのドレ
インの共通接続点が正極性側の直流入力端子６ａとな
り、スイッチ素子Ｓx 〜Ｓz を構成するＦＥＴのソース
の共通接続点が負極性側の直流出力端子６ｂとなってい
る。またスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw をそれぞれ構成するＦ
ＥＴのソースとスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz をそれぞれ構成
するＦＥＴのドレインとの接続点が３相の出力端子６ｕ
〜６ｗとなっている。
ッチ素子として電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用い
られ、スイッチ素子Ｓu 〜Ｓw を構成するＦＥＴのドレ
インの共通接続点が正極性側の直流入力端子６ａとな
り、スイッチ素子Ｓx 〜Ｓz を構成するＦＥＴのソース
の共通接続点が負極性側の直流出力端子６ｂとなってい
る。またスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw をそれぞれ構成するＦ
ＥＴのソースとスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz をそれぞれ構成
するＦＥＴのドレインとの接続点が３相の出力端子６ｕ
〜６ｗとなっている。
【００４３】上記のスイッチ回路６を電動機１側から見
た場合、ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜Ｄz により全
波ブリッジ整流回路が構成され、電動機１が外部から駆
動される状態になって電機子コイルＡu 〜Ａw に３相交
流電圧が誘起した際に、ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx
〜Ｄz からなる全波ブリッジ整流回路と主リレー５の接
点５ｂとを通してバッテリ３に回生充電電流が流れる。
た場合、ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜Ｄz により全
波ブリッジ整流回路が構成され、電動機１が外部から駆
動される状態になって電機子コイルＡu 〜Ａw に３相交
流電圧が誘起した際に、ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx
〜Ｄz からなる全波ブリッジ整流回路と主リレー５の接
点５ｂとを通してバッテリ３に回生充電電流が流れる。
【００４４】この例では、スイッチ回路６の正極性側の
直流入力端子６ａと出力端子との間に位置するスイッチ
素子Ｓu 〜Ｓw がブリッジの上辺のスイッチ素子であ
り、負極性側の直流入力端子６ｂと出力端子との間に位
置するスイッチ素子Ｓx 〜Ｓzがブリッジの下辺のスイ
ッチ素子である。
直流入力端子６ａと出力端子との間に位置するスイッチ
素子Ｓu 〜Ｓw がブリッジの上辺のスイッチ素子であ
り、負極性側の直流入力端子６ｂと出力端子との間に位
置するスイッチ素子Ｓx 〜Ｓzがブリッジの下辺のスイ
ッチ素子である。
【００４５】スイッチ回路６の正極性側の直流入力端子
６ａは主リレーの接点５ｂを介してバッテリ３の正極端
子に接続されている。またスイッチ回路６の負極性側の
直流入力端子６ｂは電流検出用抵抗Ｒ1 を通して接地さ
れ、バッテリ３の負極端子は充電電流検出用抵抗Ｒ2 を
通して接地されている。スイッチ回路６の３相の出力端
子６ｕ，６ｖ及び６ｗには、ブラシレス直流電動機１の
３相の電機子コイルＡu 〜Ａw の中性点と反対側の端子
がそれぞれ接続されている。
６ａは主リレーの接点５ｂを介してバッテリ３の正極端
子に接続されている。またスイッチ回路６の負極性側の
直流入力端子６ｂは電流検出用抵抗Ｒ1 を通して接地さ
れ、バッテリ３の負極端子は充電電流検出用抵抗Ｒ2 を
通して接地されている。スイッチ回路６の３相の出力端
子６ｕ，６ｖ及び６ｗには、ブラシレス直流電動機１の
３相の電機子コイルＡu 〜Ａw の中性点と反対側の端子
がそれぞれ接続されている。
【００４６】制御ユニット８はＣＰＵ１２と、該ＣＰＵ
に電源電圧を与える電源回路２１と、発光ダイオードや
ブザー等からなる表示器１３への通電をオンオフするス
イッチ手段としてのトランジスタ１４ａ〜１４ｃとを有
している。
に電源電圧を与える電源回路２１と、発光ダイオードや
ブザー等からなる表示器１３への通電をオンオフするス
イッチ手段としてのトランジスタ１４ａ〜１４ｃとを有
している。
【００４７】電源回路２１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２
０から与えられる１２Ｖの電圧を５Ｖの直流定電圧に変
換してＣＰＵ１２の電源端子に供給する。
０から与えられる１２Ｖの電圧を５Ｖの直流定電圧に変
換してＣＰＵ１２の電源端子に供給する。
【００４８】ＣＰＵ１２には、位置検出器２の出力、ア
クセルセンサ９の出力、バッテリ３の出力電圧ＶB の検
出値、温度センサ１５により検出されたバッテリ３の温
度の検出値、抵抗Ｒ1 の両端の電圧を増幅器ＡＭＰ(1)
により増幅して得た電動機の駆動電流の検出値、抵抗Ｒ
2 の両端の電圧を増幅器ＡＭＰ(2) により増幅して得た
回生充電電流の検出値、分圧回路１６により検出された
スイッチ回路６の正極性側直流入力端子と接地間の電圧
の検出値、ラッチ回路１７に保持された駆動電流の検出
値、温度センサ１８により検出されたスイッチ回路６の
温度の検出値、及び温度センサ１９により検出された電
動機１の巻線温度の検出値が入力されている。これらの
信号の内アナログ信号は、ＣＰＵ１２に設けられている
Ａ／Ｄ端子を通してデジタル信号に変換されてＣＰＵに
読み込まれる。
クセルセンサ９の出力、バッテリ３の出力電圧ＶB の検
出値、温度センサ１５により検出されたバッテリ３の温
度の検出値、抵抗Ｒ1 の両端の電圧を増幅器ＡＭＰ(1)
により増幅して得た電動機の駆動電流の検出値、抵抗Ｒ
2 の両端の電圧を増幅器ＡＭＰ(2) により増幅して得た
回生充電電流の検出値、分圧回路１６により検出された
スイッチ回路６の正極性側直流入力端子と接地間の電圧
の検出値、ラッチ回路１７に保持された駆動電流の検出
値、温度センサ１８により検出されたスイッチ回路６の
温度の検出値、及び温度センサ１９により検出された電
動機１の巻線温度の検出値が入力されている。これらの
信号の内アナログ信号は、ＣＰＵ１２に設けられている
Ａ／Ｄ端子を通してデジタル信号に変換されてＣＰＵに
読み込まれる。
【００４９】ＣＰＵ１２は、図示しないＲＯＭまたはＥ
ＥＰＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによ
り、電機子コイルＡu 〜Ａw に流す駆動電流の大きさの
調整と転流とを行わせるべくスイッチ回路６のスイッチ
素子をオンオフ制御するスイッチ制御手段（駆動指示信
号ｕ´〜ｗ´，ｘ´〜ｚ´及びＰＷＭ信号を発生させる
手段）や、電動機が外部から駆動される状態になったと
きに該電動機の電機子コイルに誘起する電圧でバッテリ
３に流れる回生充電電流を制御する回生電流制御手段
や、表示器１３に警告表示や各部の状態の表示（例えば
温度表示）等の各種の表示動作を行わせるべく、トラン
ジスタ１４ａ〜１４ｃをオンオフ制御する表示制御手段
等を実現する。
ＥＰＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによ
り、電機子コイルＡu 〜Ａw に流す駆動電流の大きさの
調整と転流とを行わせるべくスイッチ回路６のスイッチ
素子をオンオフ制御するスイッチ制御手段（駆動指示信
号ｕ´〜ｗ´，ｘ´〜ｚ´及びＰＷＭ信号を発生させる
手段）や、電動機が外部から駆動される状態になったと
きに該電動機の電機子コイルに誘起する電圧でバッテリ
３に流れる回生充電電流を制御する回生電流制御手段
や、表示器１３に警告表示や各部の状態の表示（例えば
温度表示）等の各種の表示動作を行わせるべく、トラン
ジスタ１４ａ〜１４ｃをオンオフ制御する表示制御手段
等を実現する。
【００５０】ＣＰＵ１２は、７個の出力ポートからそれ
ぞれ駆動指示信号ｕ´〜ｗ´，ｘ´〜ｚ´及びＰＷＭ信
号を発生する。これらの信号はインターフェース回路７
Ａを通してドライブ回路７Ｂに与えられる。
ぞれ駆動指示信号ｕ´〜ｗ´，ｘ´〜ｚ´及びＰＷＭ信
号を発生する。これらの信号はインターフェース回路７
Ａを通してドライブ回路７Ｂに与えられる。
【００５１】駆動指示信号ｕ´〜ｗ´，ｘ´〜ｚ´は、
スイッチ回路６を構成するスイッチ素子のうち、導通さ
せる必要があるスイッチ素子を指示する信号であり、Ｐ
ＷＭ信号は電機子コイルに流す駆動電流の平均値に相応
したデューティ比で断続するパルス信号である。
スイッチ回路６を構成するスイッチ素子のうち、導通さ
せる必要があるスイッチ素子を指示する信号であり、Ｐ
ＷＭ信号は電機子コイルに流す駆動電流の平均値に相応
したデューティ比で断続するパルス信号である。
【００５２】スイッチ駆動回路７は、スイッチ回路６を
構成するスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz にそれ
ぞれ駆動信号ｕ〜ｗ及びｘ〜ｚを供給する回路で、図示
のスイッチ駆動回路７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０か
ら直流電源電圧が与えられて動作するインターフェース
回路７Ａとドライブ回路７Ｂとにより構成されている。
構成するスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz にそれ
ぞれ駆動信号ｕ〜ｗ及びｘ〜ｚを供給する回路で、図示
のスイッチ駆動回路７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０か
ら直流電源電圧が与えられて動作するインターフェース
回路７Ａとドライブ回路７Ｂとにより構成されている。
【００５３】ドライブ回路７Ｂは、駆動指示信号ｕ´〜
ｗ´及びｘ´〜ｚ´とＰＷＭ信号とに応じて、スイッチ
回路６のブリッジの上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw に所
定のパルス幅を有する駆動信号ｕ〜ｗを与え、ブリッジ
の下辺のスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz に所定のオンデューテ
ィ比をもって変化するパルス幅変調された駆動信号ｘ〜
ｚを与える。これにより、上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓ
w のうち、駆動信号が与えられたスイッチ素子が、駆動
信号のパルス幅に相当する時間だけ導通し、下辺のスイ
ッチ素子Ｓu 〜Ｓw のうち、パルス幅変調された駆動信
号が与えられたスイッチ素子が所定のデューティ比でオ
ンオフして所定の相の電機子コイルにパルス幅変調され
た駆動電流を流す。
ｗ´及びｘ´〜ｚ´とＰＷＭ信号とに応じて、スイッチ
回路６のブリッジの上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw に所
定のパルス幅を有する駆動信号ｕ〜ｗを与え、ブリッジ
の下辺のスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz に所定のオンデューテ
ィ比をもって変化するパルス幅変調された駆動信号ｘ〜
ｚを与える。これにより、上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓ
w のうち、駆動信号が与えられたスイッチ素子が、駆動
信号のパルス幅に相当する時間だけ導通し、下辺のスイ
ッチ素子Ｓu 〜Ｓw のうち、パルス幅変調された駆動信
号が与えられたスイッチ素子が所定のデューティ比でオ
ンオフして所定の相の電機子コイルにパルス幅変調され
た駆動電流を流す。
【００５４】位置検出器２を構成するホールＩＣが図２
（Ａ）〜（Ｃ）のように矩形波信号（位置検出信号）ｅ
u 〜ｅw を発生した場合、スイッチ素子Ｓu 〜Ｓw 及び
Ｓx〜Ｓz はそれぞれ図２（Ｄ）〜（Ｆ）及び（Ｇ）〜
（Ｉ）のようにオンオフ動作する。なお図２（Ｄ）〜
（Ｆ）及び（Ｇ）〜（Ｉ）の波形は駆動電流のオンデュ
ーティ比が１００％の場合を示している。
（Ａ）〜（Ｃ）のように矩形波信号（位置検出信号）ｅ
u 〜ｅw を発生した場合、スイッチ素子Ｓu 〜Ｓw 及び
Ｓx〜Ｓz はそれぞれ図２（Ｄ）〜（Ｆ）及び（Ｇ）〜
（Ｉ）のようにオンオフ動作する。なお図２（Ｄ）〜
（Ｆ）及び（Ｇ）〜（Ｉ）の波形は駆動電流のオンデュ
ーティ比が１００％の場合を示している。
【００５５】また図示の例では、駆動電流の検出値をラ
ッチするラッチ回路１７の出力または増幅器ＡＭＰ(1)
の出力がドライブ回路７Ｂに入力されている。ドライブ
回路７Ｂは、駆動電流の検出値を取り込んで電機子コイ
ルＡu 〜Ａw に流れる駆動電流を所定の制限値以下に保
つ制御を行う。
ッチするラッチ回路１７の出力または増幅器ＡＭＰ(1)
の出力がドライブ回路７Ｂに入力されている。ドライブ
回路７Ｂは、駆動電流の検出値を取り込んで電機子コイ
ルＡu 〜Ａw に流れる駆動電流を所定の制限値以下に保
つ制御を行う。
【００５６】ラッチ回路１７は、電機子コイルの短絡事
故などにより、過大な駆動電流が流れたときに、駆動電
流を直ちに遮断して電機子コイルの焼損を防止する制御
を行わせるために設けられている。
故などにより、過大な駆動電流が流れたときに、駆動電
流を直ちに遮断して電機子コイルの焼損を防止する制御
を行わせるために設けられている。
【００５７】図１に示した駆動制御装置の動作の概略は
次の通りである。運転者によりキースイッチ４が閉じら
れると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０が１２［Ｖ］の直流
電圧を出力するため、主リレー５の接点が閉じ、バッテ
リ３の出力電圧（例えば６０［Ｖ］）がスイッチ回路６
の直流入力端子間と、電源回路２１と、スイッチ駆動回
路７のインターフェース７Ａ及びドライブ回路７Ｂの電
源端子とに印加される。
次の通りである。運転者によりキースイッチ４が閉じら
れると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０が１２［Ｖ］の直流
電圧を出力するため、主リレー５の接点が閉じ、バッテ
リ３の出力電圧（例えば６０［Ｖ］）がスイッチ回路６
の直流入力端子間と、電源回路２１と、スイッチ駆動回
路７のインターフェース７Ａ及びドライブ回路７Ｂの電
源端子とに印加される。
【００５８】制御ユニットのＣＰＵ１２により実現され
るスイッチ制御手段は、位置検出器２から与えられる位
置検出信号と図示しない手段により与えられる回転方向
指令信号とから励磁すべき相順を求めて、スイッチ回路
６の所定のスイッチ素子に駆動信号を与えることを指示
する駆動指示信号ｕ´〜ｗ´及びｘ´〜ｚ´をスイッチ
駆動回路７に与える。
るスイッチ制御手段は、位置検出器２から与えられる位
置検出信号と図示しない手段により与えられる回転方向
指令信号とから励磁すべき相順を求めて、スイッチ回路
６の所定のスイッチ素子に駆動信号を与えることを指示
する駆動指示信号ｕ´〜ｗ´及びｘ´〜ｚ´をスイッチ
駆動回路７に与える。
【００５９】ＣＰＵ１２はまた、位置検出器２から与え
られる信号から（または別個に設けられたエンコーダか
ら）電動機の回転速度の情報を得て、この回転速度情報
をアクセルセンサ９から与えられる指示速度情報と比較
し、電動機の回転速度を指示速度に一致させるために必
要な駆動電流の大きさ（平均値）を演算して、演算した
駆動電流の大きさに相応したデューティ比で変化するパ
ルス波形のＰＷＭ信号をスイッチ駆動回路７に与える。
られる信号から（または別個に設けられたエンコーダか
ら）電動機の回転速度の情報を得て、この回転速度情報
をアクセルセンサ９から与えられる指示速度情報と比較
し、電動機の回転速度を指示速度に一致させるために必
要な駆動電流の大きさ（平均値）を演算して、演算した
駆動電流の大きさに相応したデューティ比で変化するパ
ルス波形のＰＷＭ信号をスイッチ駆動回路７に与える。
【００６０】ドライブ回路７Ｂは、制御ユニット８から
与えられる駆動指示信号及びＰＷＭ信号に応じて、スイ
ッチ回路６のブリッジの上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw
の中から選択した１つのスイッチ素子に所定の時間幅の
駆動信号を与えて該スイッチ素子を導通させるととも
に、下辺のスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz の中から選択した１
つのスイッチ素子に、駆動電流の大きさに相応したオン
デューティ比で断続する（ＰＷＭ変調された）駆動信号
を与えて該スイッチ素子をオンオフさせる。これにより
スイッチ回路６の上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw 及び下
辺のスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz をそれぞれ１つずつ所定の
順序で導通させて電動機に駆動電流を流し、電動機を指
示速度で回転させる。
与えられる駆動指示信号及びＰＷＭ信号に応じて、スイ
ッチ回路６のブリッジの上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw
の中から選択した１つのスイッチ素子に所定の時間幅の
駆動信号を与えて該スイッチ素子を導通させるととも
に、下辺のスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz の中から選択した１
つのスイッチ素子に、駆動電流の大きさに相応したオン
デューティ比で断続する（ＰＷＭ変調された）駆動信号
を与えて該スイッチ素子をオンオフさせる。これにより
スイッチ回路６の上辺のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw 及び下
辺のスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz をそれぞれ１つずつ所定の
順序で導通させて電動機に駆動電流を流し、電動機を指
示速度で回転させる。
【００６１】ＣＰＵ１２により実現される表示制御手段
は、バッテリ温度、バッテリ電圧、電動機の回転状況、
電動機の温度等を監視して、これらに異常が生じたとき
にＬＥＤやブザー等の表示器１３を動作させて警告表示
を行わせる。
は、バッテリ温度、バッテリ電圧、電動機の回転状況、
電動機の温度等を監視して、これらに異常が生じたとき
にＬＥＤやブザー等の表示器１３を動作させて警告表示
を行わせる。
【００６２】分圧回路１６は、スイッチ回路６の両端６
ａ，６ｂ間の電圧を検出して、その検出値をＣＰＵ１２
に与える。ＣＰＵ１２は、この検出値を入力として、ス
イッチ回路６の直流入力端子６ａ，６ｂ間の電圧が許容
値を超えているときにスイッチ回路６をブリッジの下辺
のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw のすべてをオン状態にする過
電圧時スイッチオン手段を実現する。
ａ，６ｂ間の電圧を検出して、その検出値をＣＰＵ１２
に与える。ＣＰＵ１２は、この検出値を入力として、ス
イッチ回路６の直流入力端子６ａ，６ｂ間の電圧が許容
値を超えているときにスイッチ回路６をブリッジの下辺
のスイッチ素子Ｓu 〜Ｓw のすべてをオン状態にする過
電圧時スイッチオン手段を実現する。
【００６３】上記の電動車両において、バッテリ３が外
された状態、またはバッテリの端子の締め付けが緩い状
態（端子の電気的接触抵抗が大きい状態）で、回生制動
をかけると、スイッチ回路６のスイッチ素子に高い電圧
が印加され、スイッチ素子が破損するおそれがある。そ
こで、上記のように過電圧時スイッチオン手段を設けて
おくと、スイッチ回路６の直流入力端子間の電圧が過大
になったときに、スイッチ回路のブリッジの下辺のスイ
ッチ素子を通して電機子コイルを短絡してスイッチ素子
に過電圧が印加されるのを防ぐことができるため、スイ
ッチ素子が過電圧により破損するのを防止することがで
きる。またこの場合、分圧回路１６により過電圧が検出
されたときに、表示器１３を動作させて、警告表示を行
わせるようにしてもよい。
された状態、またはバッテリの端子の締め付けが緩い状
態（端子の電気的接触抵抗が大きい状態）で、回生制動
をかけると、スイッチ回路６のスイッチ素子に高い電圧
が印加され、スイッチ素子が破損するおそれがある。そ
こで、上記のように過電圧時スイッチオン手段を設けて
おくと、スイッチ回路６の直流入力端子間の電圧が過大
になったときに、スイッチ回路のブリッジの下辺のスイ
ッチ素子を通して電機子コイルを短絡してスイッチ素子
に過電圧が印加されるのを防ぐことができるため、スイ
ッチ素子が過電圧により破損するのを防止することがで
きる。またこの場合、分圧回路１６により過電圧が検出
されたときに、表示器１３を動作させて、警告表示を行
わせるようにしてもよい。
【００６４】車両を減速するため、または停止させるた
めにアクセルグリップ等の速度調節部材を戻すと、車両
が減速する過程で電動機が外部から駆動される状態にな
る。このとき電動機１は同期発電機として働き、電機子
コイルＡu 〜Ａw に３相交流電圧を誘起する。この誘起
電圧により帰還ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜Ｄzに
より構成されたダイオードブリッジ全波整流回路と主リ
レーの接点５ｂとを通してバッテリ３に回生充電電流が
流れると、バッテリ３が充電されるとともに、電動機１
に制動トルクが生じ、車両が減速させられる。
めにアクセルグリップ等の速度調節部材を戻すと、車両
が減速する過程で電動機が外部から駆動される状態にな
る。このとき電動機１は同期発電機として働き、電機子
コイルＡu 〜Ａw に３相交流電圧を誘起する。この誘起
電圧により帰還ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜Ｄzに
より構成されたダイオードブリッジ全波整流回路と主リ
レーの接点５ｂとを通してバッテリ３に回生充電電流が
流れると、バッテリ３が充電されるとともに、電動機１
に制動トルクが生じ、車両が減速させられる。
【００６５】従来の回生制動制御では、電動機の回転速
度が無負荷速度を超えている場合に該電動機からバッテ
リに回生充電電流を流すようにしていたため、前述のよ
うに走行速度が高速領域にある場合にしか回生制動によ
る制動効果を得ることができなかった。そこで本発明に
おいては、オン状態になったときに電動機１の電機子コ
イルＡu 〜Ａw を短絡するスイッチ手段を設けて、速度
調節部材が戻されたときに、該スイッチ手段をオンオフ
制御する。
度が無負荷速度を超えている場合に該電動機からバッテ
リに回生充電電流を流すようにしていたため、前述のよ
うに走行速度が高速領域にある場合にしか回生制動によ
る制動効果を得ることができなかった。そこで本発明に
おいては、オン状態になったときに電動機１の電機子コ
イルＡu 〜Ａw を短絡するスイッチ手段を設けて、速度
調節部材が戻されたときに、該スイッチ手段をオンオフ
制御する。
【００６６】図１に示した例のように、ブリッジ形のス
イッチ回路６を用いて電動機に駆動電流を供給する場合
には、該スイッチ回路６の例えば下辺のスイッチ素子Ｓ
x 〜Ｓz を上記スイッチ手段として用いて、制動をかけ
る際に、該スイッチ素子Ｓx〜Ｓz を同時にオンオフさ
せる。
イッチ回路６を用いて電動機に駆動電流を供給する場合
には、該スイッチ回路６の例えば下辺のスイッチ素子Ｓ
x 〜Ｓz を上記スイッチ手段として用いて、制動をかけ
る際に、該スイッチ素子Ｓx〜Ｓz を同時にオンオフさ
せる。
【００６７】上記のように、速度調節部材が戻されて電
動機が外部から駆動される状態になったときに、電機子
コイルを短絡し得るように設けたスイッチ手段をオンオ
フ制御すると、スイッチ手段がオン状態からオフ状態に
なった際にそれまで流れていた短絡電流を流し続けよう
とする極性の高い電圧が電機子コイルＡu 〜Ａw に誘起
するため、電動機の回転速度が無負荷速度Ｎo より低い
状態でも、電機子コイルＡu 〜Ａw からバッテリ１に回
生充電電流を流すことができる。従って、電動機の無負
荷速度に相応する速度Ｖo より低い走行速度で平地を走
行している状態でも制動時にバッテリに回生充電電流を
流して回生制動効果を得ることができ、安全性を高める
ことができる。
動機が外部から駆動される状態になったときに、電機子
コイルを短絡し得るように設けたスイッチ手段をオンオ
フ制御すると、スイッチ手段がオン状態からオフ状態に
なった際にそれまで流れていた短絡電流を流し続けよう
とする極性の高い電圧が電機子コイルＡu 〜Ａw に誘起
するため、電動機の回転速度が無負荷速度Ｎo より低い
状態でも、電機子コイルＡu 〜Ａw からバッテリ１に回
生充電電流を流すことができる。従って、電動機の無負
荷速度に相応する速度Ｖo より低い走行速度で平地を走
行している状態でも制動時にバッテリに回生充電電流を
流して回生制動効果を得ることができ、安全性を高める
ことができる。
【００６８】上記のように、電機子コイルを短絡し得る
ように設けたスイッチ手段（例えばスイッチ素子Ｓx ，
Ｓy ，Ｓz ）をオンオフさせて電機子コイルＡu 〜Ａw
に電圧を誘起させることにより、回生充電電流を流して
制動効果を得る場合、各回転速度において流れる回生充
電電流をできるだけ大きくして制動効果を大きくするこ
とを狙うのであれば、各走行速度において流れる回生充
電電流を最大にするように、スイッチ手段のオンデュー
ティ比（オン時間Ｔonとオフ時間Ｔoff との和Ｔon＋Ｔ
off に対するオン時間Ｔonの比）Ｄを回転速度に反比例
させて変化させるようにすればよい。
ように設けたスイッチ手段（例えばスイッチ素子Ｓx ，
Ｓy ，Ｓz ）をオンオフさせて電機子コイルＡu 〜Ａw
に電圧を誘起させることにより、回生充電電流を流して
制動効果を得る場合、各回転速度において流れる回生充
電電流をできるだけ大きくして制動効果を大きくするこ
とを狙うのであれば、各走行速度において流れる回生充
電電流を最大にするように、スイッチ手段のオンデュー
ティ比（オン時間Ｔonとオフ時間Ｔoff との和Ｔon＋Ｔ
off に対するオン時間Ｔonの比）Ｄを回転速度に反比例
させて変化させるようにすればよい。
【００６９】図６は、電動機１を外部から駆動したとき
に流れる回生充電電流Ｉと走行速度Ｖとの関係、回生充
電電流により生じる制動トルクτと走行速度Ｖとの関
係、及びスイッチ手段のオンデューティ比Ｄと回転速度
Ｖとの関係を示したもので、同図において、Ｉa は、電
動機１が外部から駆動される状態になったときに、電動
機１からスイッチ回路６の帰還ダイオードＤu 〜Ｄw 及
びＤx 〜Ｄz により構成された全波整流回路を通してバ
ッテリ３に供給される回生充電電流を示している。また
τa は、充電電流Ｉa により生じる制動トルク（電動機
を発電機として動作させて負荷に電流Ｉa を流すために
必要な入力トルク）である。充電電流Ｉa及び制動トル
クτa の特性曲線は、図７に示したものと同様のもので
ある。なお便宜上、Ｉa を全波整流充電電流と呼び、τ
a を全波整流充電トルクと呼ぶことにする。
に流れる回生充電電流Ｉと走行速度Ｖとの関係、回生充
電電流により生じる制動トルクτと走行速度Ｖとの関
係、及びスイッチ手段のオンデューティ比Ｄと回転速度
Ｖとの関係を示したもので、同図において、Ｉa は、電
動機１が外部から駆動される状態になったときに、電動
機１からスイッチ回路６の帰還ダイオードＤu 〜Ｄw 及
びＤx 〜Ｄz により構成された全波整流回路を通してバ
ッテリ３に供給される回生充電電流を示している。また
τa は、充電電流Ｉa により生じる制動トルク（電動機
を発電機として動作させて負荷に電流Ｉa を流すために
必要な入力トルク）である。充電電流Ｉa及び制動トル
クτa の特性曲線は、図７に示したものと同様のもので
ある。なお便宜上、Ｉa を全波整流充電電流と呼び、τ
a を全波整流充電トルクと呼ぶことにする。
【００７０】図６においてＤm はオンデューティ比を示
し、Ｉbmは、図示のようにオンデューティ比Ｄm を走行
速度に反比例させて変化させつつスイッチ素子Ｓx 〜Ｓ
z を同時にオンオフさせた場合に流れる回生充電電流を
示している。またτbmは充電電流Ｉbmにより生じる制動
トルクを示している。スイッチングにより流れる回生充
電電流Ｉbmをスイッチング充電電流と呼び、同充電電流
により生じる制動トルクτbmをスイッチング充電トルク
と呼ぶことにする。
し、Ｉbmは、図示のようにオンデューティ比Ｄm を走行
速度に反比例させて変化させつつスイッチ素子Ｓx 〜Ｓ
z を同時にオンオフさせた場合に流れる回生充電電流を
示している。またτbmは充電電流Ｉbmにより生じる制動
トルクを示している。スイッチングにより流れる回生充
電電流Ｉbmをスイッチング充電電流と呼び、同充電電流
により生じる制動トルクτbmをスイッチング充電トルク
と呼ぶことにする。
【００７１】図６に示した例では、ほぼ原点から立上る
スイッチング充電電流Ｉbm対走行速度Ｖ（この例ではダ
イレクトドライブ方式であるので電動機の回転速度に対
応している。）の特性直線が、全波整流充電トルクτa
が最大になる走行速度Ｖm で全波整流充電電流Ｉa 対走
行速度Ｖの特性曲線に接するように、オンデューティ比
Ｄm を変化させている。このようにオンデューティ比Ｄ
m を変化させると、各走行速度において最大の充電トル
クを得ることができ、回生制動効果を最大にすることが
できる。
スイッチング充電電流Ｉbm対走行速度Ｖ（この例ではダ
イレクトドライブ方式であるので電動機の回転速度に対
応している。）の特性直線が、全波整流充電トルクτa
が最大になる走行速度Ｖm で全波整流充電電流Ｉa 対走
行速度Ｖの特性曲線に接するように、オンデューティ比
Ｄm を変化させている。このようにオンデューティ比Ｄ
m を変化させると、各走行速度において最大の充電トル
クを得ることができ、回生制動効果を最大にすることが
できる。
【００７２】ところが上記のようにスイッチ手段のオン
デューティ比を回転速度に応じて変化させると、スイッ
チング充電電流Ｉbmが過大になるのを避けられない。例
えば、バッテリ３が鉛蓄電池からなっていて、その充電
電流の適正範囲が図６の縦軸に示したように１Ｃ〜２Ｃ
（Ｃはバッテリの２５℃における定格放電率換算容量）
の範囲にあるとすると、高速領域でスイッチング充電電
流Ｉbmが許容範囲を超えてしまうことになる。電動車両
は、下り坂を走行する際に容易にその走行速度が高速領
域に入るので、上記のようにオンデューティ比を変化さ
せた場合には、回生充電電流が過大になってバッテリが
破損するおそれがある。シール鉛蓄電池の場合には、充
電電流の適正範囲が０．２Ｃ〜０．５Ｃ程度であるの
で、上記のようにオンデューティ比を変化させると更に
低い速度で回生充電電流が許容値を超えることになる。
デューティ比を回転速度に応じて変化させると、スイッ
チング充電電流Ｉbmが過大になるのを避けられない。例
えば、バッテリ３が鉛蓄電池からなっていて、その充電
電流の適正範囲が図６の縦軸に示したように１Ｃ〜２Ｃ
（Ｃはバッテリの２５℃における定格放電率換算容量）
の範囲にあるとすると、高速領域でスイッチング充電電
流Ｉbmが許容範囲を超えてしまうことになる。電動車両
は、下り坂を走行する際に容易にその走行速度が高速領
域に入るので、上記のようにオンデューティ比を変化さ
せた場合には、回生充電電流が過大になってバッテリが
破損するおそれがある。シール鉛蓄電池の場合には、充
電電流の適正範囲が０．２Ｃ〜０．５Ｃ程度であるの
で、上記のようにオンデューティ比を変化させると更に
低い速度で回生充電電流が許容値を超えることになる。
【００７３】そこで、本発明においては、図３に示すよ
うに、電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負荷速
度に相応する速度Ｖo よりも高い値に設定されたスイッ
チング終了速度Ｖh 以上になっているときにオンデュー
ティ比を０としてスイッチ手段をオフ状態に保持し、制
動時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖh 未満のとき
にオンデューティ比Ｄb を走行速度の低下に伴って所定
の変化率で増加させるように該オンデューティ比を走行
速度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオ
フ制御する。そして、走行速度がスイッチング終了速度
Ｖh に達したときに流れる回生充電電流Ｉb をバッテリ
の充電電流の許容範囲の上限値以下に制限するようにオ
ンデューティ比Ｄb の変化率を設定する。
うに、電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負荷速
度に相応する速度Ｖo よりも高い値に設定されたスイッ
チング終了速度Ｖh 以上になっているときにオンデュー
ティ比を０としてスイッチ手段をオフ状態に保持し、制
動時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖh 未満のとき
にオンデューティ比Ｄb を走行速度の低下に伴って所定
の変化率で増加させるように該オンデューティ比を走行
速度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオ
フ制御する。そして、走行速度がスイッチング終了速度
Ｖh に達したときに流れる回生充電電流Ｉb をバッテリ
の充電電流の許容範囲の上限値以下に制限するようにオ
ンデューティ比Ｄb の変化率を設定する。
【００７４】なおスイッチ手段のオン時間をＴon、オフ
時間をＴoff 、オンオフの周期をＴ＝Ｔon＋Ｔoff とし
た場合、オンデューティ比ＤはＤ＝Ｔon／Ｔで与えられ
るが、本発明において、オンオフの周期Ｔは走行速度の
如何に係わりなく一定に保持するものとする。
時間をＴoff 、オンオフの周期をＴ＝Ｔon＋Ｔoff とし
た場合、オンデューティ比ＤはＤ＝Ｔon／Ｔで与えられ
るが、本発明において、オンオフの周期Ｔは走行速度の
如何に係わりなく一定に保持するものとする。
【００７５】図３に示した例では、スイッチング充電電
流Ｉb を許容範囲の中間値である１．５Ｃ以下に制限す
るようにしており、全波整流充電電流Ｉa が１．５Ｃに
等しくなる走行速度をスイッチング終了速度Ｖh として
いる。なお図３においてＩbm及びτbmはそれぞれ図６に
示したＩbm及びτbmと同じものである。
流Ｉb を許容範囲の中間値である１．５Ｃ以下に制限す
るようにしており、全波整流充電電流Ｉa が１．５Ｃに
等しくなる走行速度をスイッチング終了速度Ｖh として
いる。なお図３においてＩbm及びτbmはそれぞれ図６に
示したＩbm及びτbmと同じものである。
【００７６】図３に示した例では、オンデューティ比Ｄ
b を走行速度の変化に対して同じ変化率で変化させてい
るが、図４に示したように、高速領域でオンデューティ
比Ｄb の変化率を切り替えるようにしてもよい。
b を走行速度の変化に対して同じ変化率で変化させてい
るが、図４に示したように、高速領域でオンデューティ
比Ｄb の変化率を切り替えるようにしてもよい。
【００７７】図４に示した例では、電動車両の制動時の
走行速度が電動機の無負荷速度に相応する速度Ｖo 付近
に設定された変化率切替え速度Ｖd よりも低いときには
オンデューティ比Ｄb を走行速度の低下に伴って第１の
変化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速
度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ
制御し、制動時の走行速度が変化率切替え速度Ｖd と該
切替え速度よりも高い値に設定されたスイッチング終了
速度Ｖh との間にあるときにはオンデューティ比を走行
速度の低下に伴って第１の変化率よりも大きい第２の変
化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速度
の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制
御する。また制動時の走行速度がスイッチング終了速度
Ｖh 以上になっているときにはスイッチ手段をオフ状態
に保持する。走行速度がＶd 〜Ｖh の範囲にあるときの
オンデューティ比Ｄb の変化率（第２の変化率）は、回
生充電電流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以
下に制限するように設定する。この例では、制動時の走
行速度がＶd 〜Ｖh の範囲にあるときに、スイッチング
充電電流Ｉb が一定値１．５Ｃに保たれるように、オン
デューティ比の第２の変化率を設定している。
走行速度が電動機の無負荷速度に相応する速度Ｖo 付近
に設定された変化率切替え速度Ｖd よりも低いときには
オンデューティ比Ｄb を走行速度の低下に伴って第１の
変化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速
度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ
制御し、制動時の走行速度が変化率切替え速度Ｖd と該
切替え速度よりも高い値に設定されたスイッチング終了
速度Ｖh との間にあるときにはオンデューティ比を走行
速度の低下に伴って第１の変化率よりも大きい第２の変
化率で増加させるように該オンデューティ比を走行速度
の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制
御する。また制動時の走行速度がスイッチング終了速度
Ｖh 以上になっているときにはスイッチ手段をオフ状態
に保持する。走行速度がＶd 〜Ｖh の範囲にあるときの
オンデューティ比Ｄb の変化率（第２の変化率）は、回
生充電電流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以
下に制限するように設定する。この例では、制動時の走
行速度がＶd 〜Ｖh の範囲にあるときに、スイッチング
充電電流Ｉb が一定値１．５Ｃに保たれるように、オン
デューティ比の第２の変化率を設定している。
【００７８】図４のように制動時にスイッチングのオン
デューティ比を変化させると、電動車両が電動機の無負
荷速度に相応する速度を超える速度で走行させられたと
きに、バッテリに過大な回生充電電流を流すことなく、
回生制動をかけて大きな制動効果を得ることができる。
デューティ比を変化させると、電動車両が電動機の無負
荷速度に相応する速度を超える速度で走行させられたと
きに、バッテリに過大な回生充電電流を流すことなく、
回生制動をかけて大きな制動効果を得ることができる。
【００７９】また上記のように構成すると、電動車両の
走行速度が無負荷走行速度付近に設定された変化率切替
え速度Ｖd を超える領域（高速領域）に入ったときに回
生制動による制動トルクが減少するため、内燃機関によ
り駆動される自動車において変速機がオーバドライブの
位置に切り替わった状態と同様の運転感覚が得られる。
また長い下り坂等で更に走行速度が上昇しようとした場
合には回生充電電流が増大して制動効果が高まるため、
走行速度の上昇が抑制され、走行速度が危険な速度に達
するのが防止される。
走行速度が無負荷走行速度付近に設定された変化率切替
え速度Ｖd を超える領域（高速領域）に入ったときに回
生制動による制動トルクが減少するため、内燃機関によ
り駆動される自動車において変速機がオーバドライブの
位置に切り替わった状態と同様の運転感覚が得られる。
また長い下り坂等で更に走行速度が上昇しようとした場
合には回生充電電流が増大して制動効果が高まるため、
走行速度の上昇が抑制され、走行速度が危険な速度に達
するのが防止される。
【００８０】図５は、本発明の他の実施形態におけるオ
ンデューティ比Ｄb の変化のさせ方を示したもので、こ
の例では、電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負
荷速度に相応する速度Ｖo 付近に設定された第１の変化
率切替え速度Ｖd よりも低いときにオンデューティ比Ｄ
b を走行速度の低下に伴って第１の変化率で増加させる
ように該オンデューティ比を走行速度の変化に伴って変
化させつつスイッチ手段をオンオフ制御し、制動時の走
行速度が第１の変化率切替え速度Ｖd と該切替え速度Ｖ
d よりも高く設定された第２の変化率切替え速度Ｖe と
の間にあるときにはオンデューティ比を走行速度の低下
に伴って第１の変化率よりも大きい第２の変化率で増加
させるように該オンデューティ比Ｄb を走行速度の変化
に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制御す
る。また、制動時の走行速度が第２の変化率切替え速度
Ｖe と該第２の変化率切替え速度よりも高く設定された
第３の変化率切替え速度Ｖf との間にあるときにはオン
デューティ比Ｄb を走行速度の低下に伴って第２の変化
率よりも小さい第３の変化率で増加させるように該オン
デューティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつス
イッチ手段をオンオフ制御し、制動時の走行速度が第３
の変化率切替え速度Ｖf と該切替え速度Ｖf よりも高く
設定された第４の変化率切替え速度Ｖg との間にあると
きにはオンデューティ比を走行速度の低下に伴って所定
の割合で減少させるように該オンデューティ比を走行速
度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ
制御する。また、制動時の走行速度が第４の変化率切替
え速度Ｖg と該切替え速度Ｖg よりも高く設定されたス
イッチング終了速度Ｖh との間にあるときにはオンデュ
ーティ比を走行速度の低下に伴って第４の変化率で増加
させるように該オンデューティ比を走行速度の変化に伴
って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制御し、制動
時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖh 以上になって
いるときにはスイッチ手段をオフ状態に保持する。走行
速度がＶd 〜Ｖf の範囲にあるときのオンデューティ比
の変化率（第２の変化率及び第３の変化率）は、回生充
電電流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に
制限するように設定する。
ンデューティ比Ｄb の変化のさせ方を示したもので、こ
の例では、電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負
荷速度に相応する速度Ｖo 付近に設定された第１の変化
率切替え速度Ｖd よりも低いときにオンデューティ比Ｄ
b を走行速度の低下に伴って第１の変化率で増加させる
ように該オンデューティ比を走行速度の変化に伴って変
化させつつスイッチ手段をオンオフ制御し、制動時の走
行速度が第１の変化率切替え速度Ｖd と該切替え速度Ｖ
d よりも高く設定された第２の変化率切替え速度Ｖe と
の間にあるときにはオンデューティ比を走行速度の低下
に伴って第１の変化率よりも大きい第２の変化率で増加
させるように該オンデューティ比Ｄb を走行速度の変化
に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制御す
る。また、制動時の走行速度が第２の変化率切替え速度
Ｖe と該第２の変化率切替え速度よりも高く設定された
第３の変化率切替え速度Ｖf との間にあるときにはオン
デューティ比Ｄb を走行速度の低下に伴って第２の変化
率よりも小さい第３の変化率で増加させるように該オン
デューティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつス
イッチ手段をオンオフ制御し、制動時の走行速度が第３
の変化率切替え速度Ｖf と該切替え速度Ｖf よりも高く
設定された第４の変化率切替え速度Ｖg との間にあると
きにはオンデューティ比を走行速度の低下に伴って所定
の割合で減少させるように該オンデューティ比を走行速
度の変化に伴って変化させつつスイッチ手段をオンオフ
制御する。また、制動時の走行速度が第４の変化率切替
え速度Ｖg と該切替え速度Ｖg よりも高く設定されたス
イッチング終了速度Ｖh との間にあるときにはオンデュ
ーティ比を走行速度の低下に伴って第４の変化率で増加
させるように該オンデューティ比を走行速度の変化に伴
って変化させつつスイッチ手段をオンオフ制御し、制動
時の走行速度がスイッチング終了速度Ｖh 以上になって
いるときにはスイッチ手段をオフ状態に保持する。走行
速度がＶd 〜Ｖf の範囲にあるときのオンデューティ比
の変化率（第２の変化率及び第３の変化率）は、回生充
電電流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に
制限するように設定する。
【００８１】図５に示した例では、スイッチング終了速
度Ｖh を全波整流充電トルクτa が最大になる回転数
（図６に示したＶm と同じ）に設定している。また変化
率切替え速度Ｖd 〜Ｖe の間の第２の変化率は、図４に
示した例と同様に、スイッチング充電電流を１．５Ｃに
保持する大きさに設定されている。更に速度Ｖg 〜Ｖh
の間の第４の変化率は、スイッチング充電電流Ｉb をス
イッチング終了速度Ｖhで全波整流充電電流Ｉa につな
げるように設定されている。
度Ｖh を全波整流充電トルクτa が最大になる回転数
（図６に示したＶm と同じ）に設定している。また変化
率切替え速度Ｖd 〜Ｖe の間の第２の変化率は、図４に
示した例と同様に、スイッチング充電電流を１．５Ｃに
保持する大きさに設定されている。更に速度Ｖg 〜Ｖh
の間の第４の変化率は、スイッチング充電電流Ｉb をス
イッチング終了速度Ｖhで全波整流充電電流Ｉa につな
げるように設定されている。
【００８２】制動時に図５に示したようにスイッチング
のオンデューティ比を変化させると、走行速度が設定速
度を超える高速領域で回生制動による制動効果を弱めて
オーバドライブの運転感覚を得ることができる。また高
速領域を超える領域では回生充電電流を増大させて大き
な制動効果を得ることができるため、走行速度が危険な
領域に入るのを防ぐことができる。
のオンデューティ比を変化させると、走行速度が設定速
度を超える高速領域で回生制動による制動効果を弱めて
オーバドライブの運転感覚を得ることができる。また高
速領域を超える領域では回生充電電流を増大させて大き
な制動効果を得ることができるため、走行速度が危険な
領域に入るのを防ぐことができる。
【００８３】図３ないし図５に示した例において、超高
速領域においては、回生充電電流がバッテリの充電電流
の許容範囲の上限を超えることになるが、超高速領域で
走行する状態は通常殆ど生じることがなく、また急な下
り坂などで超高速領域での走行状態が生じるとしてもき
わめて短時間の間であるので、超高速領域での回生充電
電流によりバッテリが破損するおそれはない。超高速領
域では、回生制動効果を高めてできるだけ速やかに速度
を低下させるようにするために、むしろ回生充電電流を
増大させる方が好ましい。
速領域においては、回生充電電流がバッテリの充電電流
の許容範囲の上限を超えることになるが、超高速領域で
走行する状態は通常殆ど生じることがなく、また急な下
り坂などで超高速領域での走行状態が生じるとしてもき
わめて短時間の間であるので、超高速領域での回生充電
電流によりバッテリが破損するおそれはない。超高速領
域では、回生制動効果を高めてできるだけ速やかに速度
を低下させるようにするために、むしろ回生充電電流を
増大させる方が好ましい。
【００８４】本発明においては、制動時にスイッチ手段
のオンデューティ比を走行速度に応じて制御するが、図
１に示した装置を用いてこのような制御を行わせるに
は、例えば、アクセルセンサ９の出力からアクセル（速
度調節部材）が戻されたことを検出する手段と、電動機
１の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該検出手
段により検出された回転速度に対応するオンデューティ
比をマップ演算または数式による演算により求めるデュ
ーティ比演算手段と、アクセルが戻されたことが検出さ
れたときに演算されたデューティ比でスイッチ素子Ｓx
〜Ｓz を同時にオンオフさせる駆動指示信号ｘ´，ｙ
´，ｚ´を発生させる手段とをＣＰＵ１２により実現す
ればよい。
のオンデューティ比を走行速度に応じて制御するが、図
１に示した装置を用いてこのような制御を行わせるに
は、例えば、アクセルセンサ９の出力からアクセル（速
度調節部材）が戻されたことを検出する手段と、電動機
１の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該検出手
段により検出された回転速度に対応するオンデューティ
比をマップ演算または数式による演算により求めるデュ
ーティ比演算手段と、アクセルが戻されたことが検出さ
れたときに演算されたデューティ比でスイッチ素子Ｓx
〜Ｓz を同時にオンオフさせる駆動指示信号ｘ´，ｙ
´，ｚ´を発生させる手段とをＣＰＵ１２により実現す
ればよい。
【００８５】上記の実施例では、電動機として界磁を永
久磁石により構成したブラシレス直流電動機を用いてい
るが、界磁を磁石により構成した電動機を用いれば、
（１）式の磁束Φを一定にすることができるため、各回
転速度における回生充電電流Ｉとデューティ比Ｄとを一
義的に決めることができ、制御を容易にすることができ
る。
久磁石により構成したブラシレス直流電動機を用いてい
るが、界磁を磁石により構成した電動機を用いれば、
（１）式の磁束Φを一定にすることができるため、各回
転速度における回生充電電流Ｉとデューティ比Ｄとを一
義的に決めることができ、制御を容易にすることができ
る。
【００８６】また上記の説明では、電動車両が、電動機
の出力軸を変速機を介することなく、駆動輪の軸に直接
伝達するダイレクトドライブ方式を採用しているとした
が、ダイレクトドライブ方式の電動車両では、走行速度
と電動機の回転速度とが対応しているので、制御を簡単
にすることができる。しかしながら、本発明はダイレク
トドライブ方式の電動車両に限定されるものではなく、
電動機の出力軸を変速機を介して駆動輪に伝達する方式
の電動車両でも、変速比を加味して制動時のスイッチン
グのオンデューティ比を制御することにより、本発明を
実施することができる。
の出力軸を変速機を介することなく、駆動輪の軸に直接
伝達するダイレクトドライブ方式を採用しているとした
が、ダイレクトドライブ方式の電動車両では、走行速度
と電動機の回転速度とが対応しているので、制御を簡単
にすることができる。しかしながら、本発明はダイレク
トドライブ方式の電動車両に限定されるものではなく、
電動機の出力軸を変速機を介して駆動輪に伝達する方式
の電動車両でも、変速比を加味して制動時のスイッチン
グのオンデューティ比を制御することにより、本発明を
実施することができる。
【００８７】上記の説明では、電機子コイルＡu 〜Ａw
を短絡するスイッチ手段として、スイッチ回路６のブリ
ッジ回路の下辺を構成するスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz を用
いて、これらのスイッチ素子を同時にオンオフさせるこ
とにより電機子コイルに電圧を誘起させるようにした
が、電機子コイルを短絡するスイッチ手段としてスイッ
チ回路６のブリッジ回路の上辺を構成するスイッチ素子
Ｓu 〜Ｓw を用いて、これらのスイッチ素子を同時にオ
ンオフさせることにより電機子コイルに電圧を誘起させ
るようにしてもよい。
を短絡するスイッチ手段として、スイッチ回路６のブリ
ッジ回路の下辺を構成するスイッチ素子Ｓx 〜Ｓz を用
いて、これらのスイッチ素子を同時にオンオフさせるこ
とにより電機子コイルに電圧を誘起させるようにした
が、電機子コイルを短絡するスイッチ手段としてスイッ
チ回路６のブリッジ回路の上辺を構成するスイッチ素子
Ｓu 〜Ｓw を用いて、これらのスイッチ素子を同時にオ
ンオフさせることにより電機子コイルに電圧を誘起させ
るようにしてもよい。
【００８８】上記の説明では、スイッチ回路６を構成す
るスイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを用いたが、該スイ
ッチ素子はオンオフ制御が可能なものであればよく、Ｍ
ＯＳＦＥＴに限定されない。例えば各スイッチ素子とし
てトランジスタや、ＩＧＢＴ（ゲート絶縁形バイポーラ
トランジスタ）等を用いることもできる。
るスイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを用いたが、該スイ
ッチ素子はオンオフ制御が可能なものであればよく、Ｍ
ＯＳＦＥＴに限定されない。例えば各スイッチ素子とし
てトランジスタや、ＩＧＢＴ（ゲート絶縁形バイポーラ
トランジスタ）等を用いることもできる。
【００８９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、オン状
態になったときに電機子コイルを短絡することができる
スイッチ手段を設けて、制動時に該スイッチ手段をオン
オフ制御することにより、電機子コイルからバッテリに
回生充電電流を流すことができる。従って、電動機の無
負荷速度に相応する速度より低い走行速度で平地を走行
している状態でもバッテリに回生充電電流を流して制動
効果を得ることができ、安全性を高めることができる。
態になったときに電機子コイルを短絡することができる
スイッチ手段を設けて、制動時に該スイッチ手段をオン
オフ制御することにより、電機子コイルからバッテリに
回生充電電流を流すことができる。従って、電動機の無
負荷速度に相応する速度より低い走行速度で平地を走行
している状態でもバッテリに回生充電電流を流して制動
効果を得ることができ、安全性を高めることができる。
【００９０】また本発明においては、スイッチ素子のオ
ンオフにより流れる回生充電電流をバッテリの充電電流
の許容範囲の上限値以下に制限するようにオンデューテ
ィ比の変化率を設定したので、バッテリに過大な充電電
流が流れてバッテリが破損するのを防ぐことができる。
ンオフにより流れる回生充電電流をバッテリの充電電流
の許容範囲の上限値以下に制限するようにオンデューテ
ィ比の変化率を設定したので、バッテリに過大な充電電
流が流れてバッテリが破損するのを防ぐことができる。
【図１】本発明の実施形態で用いる装置の構成例を示し
た構成図である。
た構成図である。
【図２】図１の装置の各部の信号波形を示した波形図で
ある。
ある。
【図３】本発明の一実施形態におけるスイッチングのオ
ンデューティ比と走行速度との関係、スイッチング充電
電流と走行速度との関係、スイッチング充電トルクと走
行速度との関係、全波整流充電電流と走行速度との関係
及び全波整流充電トルクと走行速度との関係を示した線
図である。
ンデューティ比と走行速度との関係、スイッチング充電
電流と走行速度との関係、スイッチング充電トルクと走
行速度との関係、全波整流充電電流と走行速度との関係
及び全波整流充電トルクと走行速度との関係を示した線
図である。
【図４】本発明の他の実施形態におけるスイッチングの
オンデューティ比と走行速度との関係、スイッチング充
電電流と走行速度との関係、スイッチング充電トルクと
走行速度との関係、全波整流充電電流と走行速度との関
係及び全波整流充電トルクと走行速度との関係を示した
線図である。
オンデューティ比と走行速度との関係、スイッチング充
電電流と走行速度との関係、スイッチング充電トルクと
走行速度との関係、全波整流充電電流と走行速度との関
係及び全波整流充電トルクと走行速度との関係を示した
線図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態におけるスイッチン
グのオンデューティ比と走行速度との関係、スイッチン
グ充電電流と走行速度との関係、スイッチング充電トル
クと走行速度との関係、全波整流充電電流と走行速度と
の関係及び全波整流充電トルクと走行速度との関係を示
した線図である。
グのオンデューティ比と走行速度との関係、スイッチン
グ充電電流と走行速度との関係、スイッチング充電トル
クと走行速度との関係、全波整流充電電流と走行速度と
の関係及び全波整流充電トルクと走行速度との関係を示
した線図である。
【図６】回生充電電流を最大にするようにスイッチング
のオンデューティ比を制御した場合のオンデューティ比
と走行速度との関係、スイッチング充電電流と走行速度
との関係、スイッチング充電トルクと走行速度との関
係、全波整流充電電流と走行速度との関係及び全波整流
充電トルクと走行速度との関係を示した線図である。
のオンデューティ比を制御した場合のオンデューティ比
と走行速度との関係、スイッチング充電電流と走行速度
との関係、スイッチング充電トルクと走行速度との関
係、全波整流充電電流と走行速度との関係及び全波整流
充電トルクと走行速度との関係を示した線図である。
【図７】従来の電動車両の回生制動制御方法において制
動時に流れる全波整流充電電流と走行速度との関係及び
全波整流充電トルクと走行速度との関係を示した線図で
ある。
動時に流れる全波整流充電電流と走行速度との関係及び
全波整流充電トルクと走行速度との関係を示した線図で
ある。
１ ブラシレス直流電動機 Ａu 〜Ａw 電機子コイル ３ バッテリ ６ スイッチ回路 Ｓu 〜Ｓw ，Ｓx 〜Ｓz スイッチ素子 Ｄu 〜Ｄw ，Ｄx 〜Ｄz 帰還ダイオード ７ ドライブユニット ８ コントロールユニット １２ ＣＰＵ
Claims (5)
- 【請求項１】 バッテリから駆動電流が与えられる電動
機により車輪を駆動する電動車両の制動時に前記電動機
の電機子コイルに誘起する電圧で前記バッテリに回生充
電電流を流すことにより前記車両の走行速度を低下させ
る回生制動制御方法において、 オン状態になったときに前記電動機の電機子コイルを短
絡するスイッチ手段を設けて、該スイッチ手段がオン状
態からオフ状態になったときに電機子コイルに電圧を誘
起させるようにしておき、 前記電動車両の制動時の走行速度が電動機の無負荷速度
に相応する速度よりも高い値に設定されたスイッチング
終了速度以上になっているときには前記スイッチ手段を
オフ状態に保持し、 前記制動時の走行速度が前記スイッチング終了速度未満
のときにオンデューティ比を走行速度の低下に伴って所
定の変化率で増加させるように該オンデューティ比を走
行速度の変化に伴って変化させつつ前記スイッチ手段を
オンオフ制御し、 前記走行速度がスイッチング終了速度未満のときに流れ
る回生充電電流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限
値以下に制限するように前記オンデューティ比の変化率
を設定することを特徴とする電動車両の回生制動制御方
法。 - 【請求項２】 バッテリから駆動電流が与えられる電動
機により車輪を駆動する電動車両の制動時に前記電動機
の電機子コイルに誘起する電圧で前記バッテリに回生充
電電流を流すことにより前記車両の走行速度を低下させ
る回生制動制御方法において、 オン状態になったときに前記電動機の電機子コイルを短
絡するスイッチ手段を設けて、該スイッチ手段がオン状
態からオフ状態になったときに電機子コイルに電圧を誘
起させるようにしておき、 前記電動車両の制動時の走行速度が前記電動機の無負荷
速度に相応する速度付近に設定された変化率切替え速度
よりも低いときにはオンデューティ比を走行速度の低下
に伴って第１の変化率で増加させるように該オンデュー
ティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつ前記スイ
ッチ手段をオンオフ制御し、 前記制動時の走行速度が前記変化率切替え速度と該切替
え速度よりも高い値に設定されたスイッチング終了速度
との間にあるときにはオンデューティ比を走行速度の低
下に伴って前記第１の変化率よりも大きい第２の変化率
で増加させるように該オンデューティ比を走行速度の変
化に伴って変化させつつ前記スイッチ手段をオンオフ制
御し、 前記制動時の走行速度が前記スイッチング終了速度以上
になっているときには前記スイッチ手段をオフ状態に保
持し、 前記オンデューティ比の第２の変化率は、前記回生充電
電流をバッテリの充電電流の許容範囲の上限値以下に制
限するように設定することを特徴とする電動車両の回生
制動制御方法。 - 【請求項３】 バッテリから駆動電流が与えられる電動
機により車輪を駆動する電動車両の制動時に前記電動機
の電機子コイルに誘起する電圧で前記バッテリに回生充
電電流を流すことにより前記車両の走行速度を低下させ
る回生制動制御方法において、 オン状態になったときに前記電動機の電機子コイルを短
絡するスイッチ手段を設けて、該スイッチ手段がオン状
態からオフ状態になったときに電機子コイルに電圧を誘
起させるようにしておき、 前記電動車両の制動時の走行速度が前記電動機の無負荷
速度に相応する速度付近に設定された第１の変化率切替
え速度よりも低いときにはオンデューティ比を走行速度
の低下に伴って第１の変化率で増加させるように該オン
デューティ比を走行速度の変化に伴って変化させつつ前
記スイッチ手段をオンオフ制御し、 前記制動時の走行
速度が前記第１の変化率切替え速度と該第１の変化率切
替え速度よりも高く設定された第２の変化率切替え速度
との間にあるときにはオンデューティ比を走行速度の低
下に伴って前記第１の変化率よりも大きい第２の変化率
で増加させるように該オンデューティ比を走行速度の変
化に伴って変化させつつ前記スイッチ手段をオンオフ制
御し、 前記制動時の走行速度が前記第２の変化率切替え速度と
該第２の変化率切替え速度よりも高く設定された第３の
変化率切替え速度との間にあるときにはオンデューティ
比を走行速度の低下に伴って前記第２の変化率よりも小
さい第３の変化率で増加させるように該オンデューティ
比を走行速度の変化に伴って変化させつつ前記スイッチ
手段をオンオフ制御し、 前記制動時の走行速度が前記第３の変化率切替え速度と
該第３の変化率切替え速度よりも高く設定された第４の
変化率切替え速度との間にあるときにはオンデューティ
比を走行速度の低下に伴って所定の割合で減少させるよ
うに該オンデューティ比を走行速度の変化に伴って変化
させつつ前記スイッチ手段をオンオフ制御し、 前記制動時の走行速度が前記第４の変化率切替え速度と
該第４の変化率切替え速度よりも高く設定されたスイッ
チング終了速度との間にあるときにはオンデューティ比
を走行速度の低下に伴って第４の変化率で増加させるよ
うに該オンデューティ比を走行速度の変化に伴って変化
させつつ前記スイッチ手段をオンオフ制御し、 前記制動時の走行速度が前記スイッチング終了速度以上
になっているときには前記スイッチ手段をオフ状態に保
持し、 前記オンデューティ比の第２の変化率及び第３の変化率
は、前記回生充電電流をバッテリの充電電流の許容範囲
の上限値以下に制限するように設定することを特徴とす
る電動車両の回生制動制御方法。 - 【請求項４】 ｎ相（ｎは１以上の整数）の電機子コイ
ルを有するブラシレス直流電動機を前記電動機として用
い、所定個数のスイッチ素子をブリッジ接続してなるス
イッチ素子のブリッジ回路と各スイッチ素子の両端に逆
並列接続されたダイオードとからなるスイッチ回路を設
けて、該スイッチ回路の直流入力端子間に前記バッテリ
の出力電圧を印加するとともに、該スイッチ回路の出力
端子に前記ｎ相の電機子コイルを接続し、 前記スイッチ素子のブリッジ回路の下辺を構成するスイ
ッチ素子を前記スイッチ手段として用いることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電動車両
の回生制動制御方法。 - 【請求項５】 ｎ相（ｎは１以上の整数）の電機子コイ
ルを有するブラシレス直流電動機を前記電動機として用
い、所定個数のスイッチ素子をブリッジ接続してなるス
イッチ素子のブリッジ回路と各スイッチ素子の両端に逆
並列接続されたダイオードとからなるスイッチ回路を設
けて、該スイッチ回路の直流入力端子間に前記バッテリ
の出力電圧を印加するとともに、該スイッチ回路の出力
端子に前記ｎ相の電機子コイルを接続し、 前記スイッチ素子のブリッジ回路の上辺を構成するスイ
ッチ素子を前記スイッチ手段として用いることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電動車両
の回生制動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17251495A JP3317096B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 電動車両の回生制動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17251495A JP3317096B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 電動車両の回生制動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0923507A true JPH0923507A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3317096B2 JP3317096B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=15943373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17251495A Expired - Fee Related JP3317096B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 電動車両の回生制動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317096B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005198367A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Tokyo R & D Co Ltd | 電動機制御回路および電動機制御方法 |
| JP2008306778A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Yokogawa Electric Corp | 発電型ブレーキ装置 |
| KR101445057B1 (ko) * | 2013-03-07 | 2014-09-26 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 교류 모터 구동 시스템 |
| JP2015216834A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-12-03 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電力変換装置の制御装置 |
| EP2481626A3 (en) * | 2011-01-26 | 2016-12-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Electric vehicle |
| CN107791855A (zh) * | 2016-09-07 | 2018-03-13 | 现代自动车株式会社 | 用于控制车载充电器的方法和装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2487453B1 (en) | 2009-10-05 | 2016-12-14 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Displacement measurement method and displacement measurement device |
| JP5395603B2 (ja) | 2009-10-05 | 2014-01-22 | 太陽誘電株式会社 | 回生ブレーキ装置及びこれを備えた電動アシスト車 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17251495A patent/JP3317096B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| EP2481626A3 (en) * | 2011-01-26 | 2016-12-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Electric vehicle |
| KR101445057B1 (ko) * | 2013-03-07 | 2014-09-26 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 교류 모터 구동 시스템 |
| JP2015216834A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-12-03 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電力変換装置の制御装置 |
| CN107791855A (zh) * | 2016-09-07 | 2018-03-13 | 现代自动车株式会社 | 用于控制车载充电器的方法和装置 |
| CN107791855B (zh) * | 2016-09-07 | 2021-07-20 | 现代自动车株式会社 | 用于控制车载充电器的方法和装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3317096B2 (ja) | 2002-08-19 |
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