JPH099419A - 電気自動車用モータの電流制御装置 - Google Patents
電気自動車用モータの電流制御装置Info
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- JPH099419A JPH099419A JP7153360A JP15336095A JPH099419A JP H099419 A JPH099419 A JP H099419A JP 7153360 A JP7153360 A JP 7153360A JP 15336095 A JP15336095 A JP 15336095A JP H099419 A JPH099419 A JP H099419A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】発進時や低速走行で登坂する際等は走行用モー
タの有する大きな駆動力を利用して発進性能、登坂性能
を損うことがなく、また、加速性能等の走行フィーリン
グに優れた電気自動車用モータの電流制御装置を提供す
る。 【構成】電機子電流制限値決定回路１４は、基底回転数
Ｎ0 以下で低速走行用ギア比以外での走行中にアクセル
ペダル全開で加速する場合、Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）
／ｉ3 の式に基づき制限電流値を回転数Ｎ（車両速度
Ｖ）が高いほど大きく決定し、ドライバの走行フィーリ
ングを向上させ、また車両が発進する場合や低速走行用
ギア比で登坂走行中の場合等では、大きな駆動力が得ら
れるように走行用モータの有する本来の制限電流値を決
定し電流制限回路１２に出力する。
タの有する大きな駆動力を利用して発進性能、登坂性能
を損うことがなく、また、加速性能等の走行フィーリン
グに優れた電気自動車用モータの電流制御装置を提供す
る。 【構成】電機子電流制限値決定回路１４は、基底回転数
Ｎ0 以下で低速走行用ギア比以外での走行中にアクセル
ペダル全開で加速する場合、Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）
／ｉ3 の式に基づき制限電流値を回転数Ｎ（車両速度
Ｖ）が高いほど大きく決定し、ドライバの走行フィーリ
ングを向上させ、また車両が発進する場合や低速走行用
ギア比で登坂走行中の場合等では、大きな駆動力が得ら
れるように走行用モータの有する本来の制限電流値を決
定し電流制限回路１２に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行用モータに流す電
機子電流を制限し駆動力の制御を行う電気自動車用モー
タの電流制御装置に関する。
機子電流を制限し駆動力の制御を行う電気自動車用モー
タの電流制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より電気自動車やバッテリ車におい
て、走行フィーリングを改善する種々の提案がなされて
いる。例えば、特開平２−２３７４０２号公報では、ア
クセルペダル全開時に瞬間的なアクセルペダル全開の解
除があっても、アクセルペダルの踏込みに応じて良好な
応答性が得られ走行フィーリングを改善する技術が示さ
れている。
て、走行フィーリングを改善する種々の提案がなされて
いる。例えば、特開平２−２３７４０２号公報では、ア
クセルペダル全開時に瞬間的なアクセルペダル全開の解
除があっても、アクセルペダルの踏込みに応じて良好な
応答性が得られ走行フィーリングを改善する技術が示さ
れている。
【０００３】ところで、総ギア比一定の電気自動車の走
行性能曲線図は、一般に、図５（ａ）に示すように、走
行用モータの回転数−出力トルク特性を車両速度−駆動
力特性で示す駆動力線図と走行抵抗線図とが組み合わさ
れて表現される。電気自動車の駆動力は、基底回転数Ｎ
0 （速度Ｖ0 ）以下の回転数では、出力トルクＴは略一
定の値Ｔ0 に制限され、また、走行抵抗Ｒは車両速度す
なわちモータ回転数Ｎが高くなるほど増加する。走行用
モータの駆動力から走行抵抗を減じたものが、図５
（ｂ）に示す余裕駆動力で、この余裕駆動力が電気自動
車の加速性能や登坂性能に大きく影響する。
行性能曲線図は、一般に、図５（ａ）に示すように、走
行用モータの回転数−出力トルク特性を車両速度−駆動
力特性で示す駆動力線図と走行抵抗線図とが組み合わさ
れて表現される。電気自動車の駆動力は、基底回転数Ｎ
0 （速度Ｖ0 ）以下の回転数では、出力トルクＴは略一
定の値Ｔ0 に制限され、また、走行抵抗Ｒは車両速度す
なわちモータ回転数Ｎが高くなるほど増加する。走行用
モータの駆動力から走行抵抗を減じたものが、図５
（ｂ）に示す余裕駆動力で、この余裕駆動力が電気自動
車の加速性能や登坂性能に大きく影響する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の電
気自動車の余裕駆動力は、基底回転数Ｎ0 （速度Ｖ0 ）
以下の回転数Ｎで出力トルク（駆動力）Ｔが略一定の値
Ｔ0 に制限されているため、全回転数（速度）範囲にお
いて回転数Ｎ（速度Ｖ）が高くなるほど低下する特性と
なっている。このため、基底回転数Ｎ0 （速度Ｖ0 ）以
下の回転数（速度）で走行中にアクセルペダル全開で加
速等する際であっても、高回転（高速度）で行うほど余
裕駆動力が小さくなるために、高回転（高速度）での出
力不足をドライバに感じさせ、走行フィーリングが悪い
といった問題がある。すなわち、ガソリンエンジン車の
走行性能曲線図と余裕駆動力は、図５（ａ），図５
（ｂ）中の鎖線で示す特性を有し、速度が高くなるほど
余裕駆動力が高くなる速度領域が存在することから、こ
の速度領域においては走行中にアクセルペダル全開で加
速等する際には、高回転（高速度）で行うほど余裕駆動
力が大きくなり、この速度領域の設定の仕方により高速
加速性能等に優れるといった走行フィーリングを有して
いた。
気自動車の余裕駆動力は、基底回転数Ｎ0 （速度Ｖ0 ）
以下の回転数Ｎで出力トルク（駆動力）Ｔが略一定の値
Ｔ0 に制限されているため、全回転数（速度）範囲にお
いて回転数Ｎ（速度Ｖ）が高くなるほど低下する特性と
なっている。このため、基底回転数Ｎ0 （速度Ｖ0 ）以
下の回転数（速度）で走行中にアクセルペダル全開で加
速等する際であっても、高回転（高速度）で行うほど余
裕駆動力が小さくなるために、高回転（高速度）での出
力不足をドライバに感じさせ、走行フィーリングが悪い
といった問題がある。すなわち、ガソリンエンジン車の
走行性能曲線図と余裕駆動力は、図５（ａ），図５
（ｂ）中の鎖線で示す特性を有し、速度が高くなるほど
余裕駆動力が高くなる速度領域が存在することから、こ
の速度領域においては走行中にアクセルペダル全開で加
速等する際には、高回転（高速度）で行うほど余裕駆動
力が大きくなり、この速度領域の設定の仕方により高速
加速性能等に優れるといった走行フィーリングを有して
いた。
【０００５】このような走行フィーリングは、速度に対
する駆動力の相対的な変化によって生じる。一方、車両
の発進時や低速走行で登坂する際等には、大きな駆動力
が必要とされる。
する駆動力の相対的な変化によって生じる。一方、車両
の発進時や低速走行で登坂する際等には、大きな駆動力
が必要とされる。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、車両の発進時や低速走行で登坂する際等は走行用モ
ータの有する大きな駆動力を利用して発進性能、登坂性
能を損うことがなく、また、加速性能等の走行フィーリ
ングに優れた電気自動車用モータの電流制御装置を提供
することを目的としている。
で、車両の発進時や低速走行で登坂する際等は走行用モ
ータの有する大きな駆動力を利用して発進性能、登坂性
能を損うことがなく、また、加速性能等の走行フィーリ
ングに優れた電気自動車用モータの電流制御装置を提供
することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による電気自動車用モータの電流制御装置は、ア
クセルペダルの踏込み量に応じてバッテリから走行用モ
ータへ流す電流を制御する電気自動車用モータの電流制
御装置において、上記走行用モータに流れる電流を検出
し検出電流値に応じた検出信号を出力する電流検出手段
と、上記走行用モータの出力トルクが略最大値から下降
し始める基底回転数以下ではモータ回転数が高いほど余
裕駆動力が大きくなる制限電流値を算出し、上記基底回
転数以下で低速走行用ギア比以外での走行中にアクセル
ペダル全開で加速するときに上記算出した制限電流値を
出力する一方、他の状態では上記走行用モータの特性に
基づいた制限電流値を出力する電機子電流制限値決定手
段と、上記電流検出手段からの検出電流値と上記電機子
電流制限値決定手段からの制限電流値に基づき上記走行
用モータに流す電流を断続し上記走行用モータの電流を
制限する電流制限手段とを備えたものである。
本発明による電気自動車用モータの電流制御装置は、ア
クセルペダルの踏込み量に応じてバッテリから走行用モ
ータへ流す電流を制御する電気自動車用モータの電流制
御装置において、上記走行用モータに流れる電流を検出
し検出電流値に応じた検出信号を出力する電流検出手段
と、上記走行用モータの出力トルクが略最大値から下降
し始める基底回転数以下ではモータ回転数が高いほど余
裕駆動力が大きくなる制限電流値を算出し、上記基底回
転数以下で低速走行用ギア比以外での走行中にアクセル
ペダル全開で加速するときに上記算出した制限電流値を
出力する一方、他の状態では上記走行用モータの特性に
基づいた制限電流値を出力する電機子電流制限値決定手
段と、上記電流検出手段からの検出電流値と上記電機子
電流制限値決定手段からの制限電流値に基づき上記走行
用モータに流す電流を断続し上記走行用モータの電流を
制限する電流制限手段とを備えたものである。
【０００８】
【作用】上記構成の電気自動車用モータの電流制御装置
では、電機子電流制限値決定手段で、上記走行用モータ
の出力トルクが略最大値から下降し始める基底回転数以
下ではモータ回転数が高いほど余裕駆動力が大きくなる
制限電流値を算出し、上記基底回転数以下で低速走行用
ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速する
ときに上記算出した制限電流値を出力する一方、発進や
低速ギアを用いた登坂走行等の他の状態では上記走行用
モータの特性に基づいた制限電流値を出力する。また、
電流検出手段で上記走行用モータに流れる電流を検出し
検出電流値に応じた検出信号を出力する。そして、電流
制限手段で、上記電流検出手段からの検出電流値と上記
電機子電流制限値決定手段からの制限電流値に基づき上
記走行用モータに流す電流を断続し上記走行用モータの
電流を制限することにより、アクセルペダルの踏込み量
に応じてバッテリから走行用モータへ流す電流を制御す
る。
では、電機子電流制限値決定手段で、上記走行用モータ
の出力トルクが略最大値から下降し始める基底回転数以
下ではモータ回転数が高いほど余裕駆動力が大きくなる
制限電流値を算出し、上記基底回転数以下で低速走行用
ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速する
ときに上記算出した制限電流値を出力する一方、発進や
低速ギアを用いた登坂走行等の他の状態では上記走行用
モータの特性に基づいた制限電流値を出力する。また、
電流検出手段で上記走行用モータに流れる電流を検出し
検出電流値に応じた検出信号を出力する。そして、電流
制限手段で、上記電流検出手段からの検出電流値と上記
電機子電流制限値決定手段からの制限電流値に基づき上
記走行用モータに流す電流を断続し上記走行用モータの
電流を制限することにより、アクセルペダルの踏込み量
に応じてバッテリから走行用モータへ流す電流を制御す
る。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１〜図４は本発明の一実施例を示し、図１は電
流制御装置のブロック図、図２は電機子電流制限値決定
回路の構成説明図、図３は電機子電流制限値を決定する
フローチャート、図４は走行性能曲線の説明図である。
する。図１〜図４は本発明の一実施例を示し、図１は電
流制御装置のブロック図、図２は電機子電流制限値決定
回路の構成説明図、図３は電機子電流制限値を決定する
フローチャート、図４は走行性能曲線の説明図である。
【００１０】図１の電流制御装置において、符号１は、
図示しない電気自動車に搭載される直流分巻モータの電
機子であり、この電機子１の一端がシャント抵抗２を介
して主開閉器であるコンタクタ３に接続され、さらに、
このコンタクタ３がヒューズ４を介してバッテリ５に接
続されている。
図示しない電気自動車に搭載される直流分巻モータの電
機子であり、この電機子１の一端がシャント抵抗２を介
して主開閉器であるコンタクタ３に接続され、さらに、
このコンタクタ３がヒューズ４を介してバッテリ５に接
続されている。
【００１１】上記電機子１の他端は電流平滑用のリアク
トル６を介してパワー素子、例えばエミッタ接地のＮＰ
Ｎ形パワートランジスタ７のコレクタ端子に接続されて
おり、このパワートランジスタ７のベース端子には、チ
ョッパ制御によりモータ電流（電機子電流）を増減させ
るパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）９の出力端が接続さ
れている。また、上記電機子１及び上記リアクトル６に
対し、フライホイールダイオード８が並列に接続されて
いる。
トル６を介してパワー素子、例えばエミッタ接地のＮＰ
Ｎ形パワートランジスタ７のコレクタ端子に接続されて
おり、このパワートランジスタ７のベース端子には、チ
ョッパ制御によりモータ電流（電機子電流）を増減させ
るパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）９の出力端が接続さ
れている。また、上記電機子１及び上記リアクトル６に
対し、フライホイールダイオード８が並列に接続されて
いる。
【００１２】上記ＰＷＭ回路９の入力端には、電圧制御
回路１０の出力端、及び、モータ電流を制限するための
電流制限手段としての電流制限回路１２の出力端が接続
されている。上記電圧制御回路１０の入力端には、図示
しないアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセ
ンサ１１が接続され、このアクセルセンサ１１の出力信
号が上記電圧制御回路１０に入力されてアクセルペダル
の踏込み量に応じた所定レベルの電圧信号として出力さ
れるようになっている。
回路１０の出力端、及び、モータ電流を制限するための
電流制限手段としての電流制限回路１２の出力端が接続
されている。上記電圧制御回路１０の入力端には、図示
しないアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセ
ンサ１１が接続され、このアクセルセンサ１１の出力信
号が上記電圧制御回路１０に入力されてアクセルペダル
の踏込み量に応じた所定レベルの電圧信号として出力さ
れるようになっている。
【００１３】また、上記シャント抵抗２の両端に、その
両端電位からモータ電流を検出する電流検出手段として
の電流検出回路１３の入力端が接続され、この電流検出
回路１３の出力端が上記電流制限回路１２の各入力端に
接続されている。
両端電位からモータ電流を検出する電流検出手段として
の電流検出回路１３の入力端が接続され、この電流検出
回路１３の出力端が上記電流制限回路１２の各入力端に
接続されている。
【００１４】さらに、アクセルペダルの踏込み量が最大
でＯＮする全開スイッチ１５と、クラッチが接続状態で
ＯＦＦするクラッチスイッチ１６と、車両速度Ｖを検出
する車両速度センサ１７と、モータ回転数Ｎを検出する
モータ回転数センサ１８とが設けられ、電機子電流制限
値決定手段としての電機子電流制限値決定回路１４に接
続されており、この電機子電流制限値決定回路１４は上
記電流制限回路１２に接続されている。
でＯＮする全開スイッチ１５と、クラッチが接続状態で
ＯＦＦするクラッチスイッチ１６と、車両速度Ｖを検出
する車両速度センサ１７と、モータ回転数Ｎを検出する
モータ回転数センサ１８とが設けられ、電機子電流制限
値決定手段としての電機子電流制限値決定回路１４に接
続されており、この電機子電流制限値決定回路１４は上
記電流制限回路１２に接続されている。
【００１５】上記電機子電流制限値決定回路１４は、上
記各スイッチ１５，１６、上記各センサ１７，１８から
の信号に基づき、電機子の制限電流値を決定し、その値
を上記電流制限回路１２に出力する回路に形成されてお
り、上記電流制限回路１２で、上記電機子電流制限値決
定回路１４からの信号と上記電流検出回路１３によって
検出された検出電流値に応じた検出信号とにより、上記
ＰＷＭ回路９によるモータ電流の断続を制御し、モータ
電流を制限する。
記各スイッチ１５，１６、上記各センサ１７，１８から
の信号に基づき、電機子の制限電流値を決定し、その値
を上記電流制限回路１２に出力する回路に形成されてお
り、上記電流制限回路１２で、上記電機子電流制限値決
定回路１４からの信号と上記電流検出回路１３によって
検出された検出電流値に応じた検出信号とにより、上記
ＰＷＭ回路９によるモータ電流の断続を制御し、モータ
電流を制限する。
【００１６】図２に上記電機子電流制限値決定回路１４
の構成を示す。上記電機子電流制限値決定回路１４は、
上記車両速度センサ１７からの車両速度Ｖに応じた信号
と上記モータ回転数センサ１８からのモータ回転数Ｎに
応じた信号とから車両の総ギア比ｉを算出する総ギア比
算出部２１を有し、上記各スイッチ（全開スイッチ１
５、クラッチスイッチ１６）からの信号と上記総ギア比
算出部２１で求めた総ギア比ｉに応じた信号と上記モー
タ回転数センサ１８からのモータ回転数Ｎに応じた信号
とが入力されて電流制限値の設定条件を判定する電流制
限値設定条件判定部２２と、予め車両固有の定数や種々
の特性マップ等が記憶されたメモリ部２３と、このメモ
リ部２３から読み出した値と上記総ギア比算出部２１か
らの総ギア比ｉに応じた信号と上記モータ回転数センサ
１８からのモータ回転数Ｎに応じた信号とから予め設定
しておいた数式で電流制限値を演算する電流制限値演算
部２４と、上記電流制限値設定条件判定部２２からの信
号に基づき上記メモリ部２３から電流制限値あるいは上
記電流制限値演算部２４で算出した電流制限値のどちら
か一方を選択して最大電機子電流ＩMAX として上記電流
制限回路１２に出力する電流制限値選択設定部２５とか
ら主に構成されている。
の構成を示す。上記電機子電流制限値決定回路１４は、
上記車両速度センサ１７からの車両速度Ｖに応じた信号
と上記モータ回転数センサ１８からのモータ回転数Ｎに
応じた信号とから車両の総ギア比ｉを算出する総ギア比
算出部２１を有し、上記各スイッチ（全開スイッチ１
５、クラッチスイッチ１６）からの信号と上記総ギア比
算出部２１で求めた総ギア比ｉに応じた信号と上記モー
タ回転数センサ１８からのモータ回転数Ｎに応じた信号
とが入力されて電流制限値の設定条件を判定する電流制
限値設定条件判定部２２と、予め車両固有の定数や種々
の特性マップ等が記憶されたメモリ部２３と、このメモ
リ部２３から読み出した値と上記総ギア比算出部２１か
らの総ギア比ｉに応じた信号と上記モータ回転数センサ
１８からのモータ回転数Ｎに応じた信号とから予め設定
しておいた数式で電流制限値を演算する電流制限値演算
部２４と、上記電流制限値設定条件判定部２２からの信
号に基づき上記メモリ部２３から電流制限値あるいは上
記電流制限値演算部２４で算出した電流制限値のどちら
か一方を選択して最大電機子電流ＩMAX として上記電流
制限回路１２に出力する電流制限値選択設定部２５とか
ら主に構成されている。
【００１７】上記電流制限値設定条件判定部２２は、各
スイッチ１５，１６からのＯＮ，ＯＦＦ信号、上記総ギ
ア比算出部２１からの総ギア比ｉ、上記モータ回転数セ
ンサ１８からのモータ回転数Ｎに基づき、走行用モータ
が基底回転数Ｎ0 以下で低速走行用ギア比以外での走行
中にアクセルペダル全開で加速された状態にあるか否か
を判定し上記電流制限値選択設定部２５に信号出力する
回路部に形成されている。
スイッチ１５，１６からのＯＮ，ＯＦＦ信号、上記総ギ
ア比算出部２１からの総ギア比ｉ、上記モータ回転数セ
ンサ１８からのモータ回転数Ｎに基づき、走行用モータ
が基底回転数Ｎ0 以下で低速走行用ギア比以外での走行
中にアクセルペダル全開で加速された状態にあるか否か
を判定し上記電流制限値選択設定部２５に信号出力する
回路部に形成されている。
【００１８】また、上記メモリ部２３には、走行用モー
タの基底回転数Ｎ0 、この基底回転数Ｎ0 のときの電機
子電流値Ｉ0 、上記電流制限値演算部２４で演算に用い
る定数k 等がメモリされており、これらの値が上記電流
制限値演算部２４により読込まれ、あるいは、電機子電
流値Ｉ0 が上記電流制限値選択設定部２５によって読込
まれるようになっている。
タの基底回転数Ｎ0 、この基底回転数Ｎ0 のときの電機
子電流値Ｉ0 、上記電流制限値演算部２４で演算に用い
る定数k 等がメモリされており、これらの値が上記電流
制限値演算部２４により読込まれ、あるいは、電機子電
流値Ｉ0 が上記電流制限値選択設定部２５によって読込
まれるようになっている。
【００１９】さらに、上記電流制限値選択設定部２５
は、上記電流制限値設定条件判定部２２からの信号、す
なわち、走行用モータが基底回転数Ｎ0 以下で低速走行
用ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速さ
れた状態であるとする信号の際には上記電流制限値演算
部２４で演算した電流制限値Ｉc を、また他の状態であ
るとする信号の際には上記メモリ部２３から電流制限値
として電機子電流値Ｉ0を読込んで最大電機子電流ＩMAX
として上記電流制限回路１２に出力する回路部に形成
されている。
は、上記電流制限値設定条件判定部２２からの信号、す
なわち、走行用モータが基底回転数Ｎ0 以下で低速走行
用ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速さ
れた状態であるとする信号の際には上記電流制限値演算
部２４で演算した電流制限値Ｉc を、また他の状態であ
るとする信号の際には上記メモリ部２３から電流制限値
として電機子電流値Ｉ0を読込んで最大電機子電流ＩMAX
として上記電流制限回路１２に出力する回路部に形成
されている。
【００２０】また、上記電流制限値演算部２４では、上
記総ギア比算出部２１からの総ギア比ｉ、上記モータ回
転数センサ１８からのモータ回転数Ｎ、上記メモリ部２
３からの電機子電流値Ｉ0 ，基底回転数Ｎ0 ，定数k を
用い以下の式に基づいて制限電流値Ｉc を算出する。 Ｉc ＝Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（１） 上記（１）式の算出法を以下に説明する。一定速度で道
路を走行する場合、総ギア比ｉの電気自動車の走行抵抗
Ｒは、 Ｒ＝Ｄ（μＷ＋sin θＷ＋λＡＶ2 ）／ｉη ……（２） ここで、Ｄはタイヤ半径，μはころがり抵抗係数，Ｗは
車両の重量，θは道路勾配，λは空気抵抗係数，Ａは車
両の前面投影面積，ηはギア効率を示し、ＤμＷ／ｉη
の計算項は車両のころがり抵抗，Ｄsin θＷ／ｉηの計
算項は勾配抵抗，ＤλＡＶ2 ／ｉηの計算項は空気抵抗
である。この（２）式において、車両速度ＶをＶ＝120
πＤＮ／1000ｉとすると、 Ｒ＝Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ／1000ｉ）2 ｝／ｉη……（２)' モータ出力トルクＴと走行抵抗Ｒの差が一定の場合は、 Ｔ−Ｒ＝Ｔ0 −Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ0 ／1000ｉ）2 ｝／ｉη ＝（一定） ……（３） これは図４（ａ）ではＴA の状態に、図４（ｂ）ではＴ
saの状態に相当する。
記総ギア比算出部２１からの総ギア比ｉ、上記モータ回
転数センサ１８からのモータ回転数Ｎ、上記メモリ部２
３からの電機子電流値Ｉ0 ，基底回転数Ｎ0 ，定数k を
用い以下の式に基づいて制限電流値Ｉc を算出する。 Ｉc ＝Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（１） 上記（１）式の算出法を以下に説明する。一定速度で道
路を走行する場合、総ギア比ｉの電気自動車の走行抵抗
Ｒは、 Ｒ＝Ｄ（μＷ＋sin θＷ＋λＡＶ2 ）／ｉη ……（２） ここで、Ｄはタイヤ半径，μはころがり抵抗係数，Ｗは
車両の重量，θは道路勾配，λは空気抵抗係数，Ａは車
両の前面投影面積，ηはギア効率を示し、ＤμＷ／ｉη
の計算項は車両のころがり抵抗，Ｄsin θＷ／ｉηの計
算項は勾配抵抗，ＤλＡＶ2 ／ｉηの計算項は空気抵抗
である。この（２）式において、車両速度ＶをＶ＝120
πＤＮ／1000ｉとすると、 Ｒ＝Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ／1000ｉ）2 ｝／ｉη……（２)' モータ出力トルクＴと走行抵抗Ｒの差が一定の場合は、 Ｔ−Ｒ＝Ｔ0 −Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ0 ／1000ｉ）2 ｝／ｉη ＝（一定） ……（３） これは図４（ａ）ではＴA の状態に、図４（ｂ）ではＴ
saの状態に相当する。
【００２１】また、モータ出力トルクＴのトルクＴO か
らの低下は、 ＴO −Ｔ＝Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ0 ／1000ｉ）2 ｝／ｉη −Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ／1000ｉ）2 ｝／ｉη ＝ＤλＡ（120 πＤ／1000）2 （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 η …（４） ここで、k1＝ＤλＡ（120 πＤ／1000）2 ／ηとする
と、上記（４）式は、 ＴO −Ｔ＝k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（４)' また、ＴO −Ｔが回転数の低下と共に大きくなるように
係数k2を定め、上記（４)'式を変形すると、 ＴO −Ｔ＝k2k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（５） Ｔ＝ＴO −k2k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（６） ここで、係数k2は、回転数が０のとき、上記（２)'式で
示される走行抵抗Ｒより大きく設定されるようにするた
め、 ＴO −k2k1Ｎ0 2 ／ｉ3 ＞Ｄ（μＷ＋sin θＷ）／ｉη k2＜｛ＴO −Ｄ（μＷ＋sin θＷ）／ｉη｝ｉ3 ／k1Ｎ
0 2 従って、１＜k2＜｛ＴO −Ｄ（μＷ＋sin θＷ）／ｉ
η｝ｉ3 ／k1Ｎ0 2 となる。尚、モータ回転数が０のと
き、走行抵抗Ｒと出力トルクが等しくなる場合は、図４
（ａ）のＴB に、また、図４（ｂ）のＴSBに示す。
らの低下は、 ＴO −Ｔ＝Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ0 ／1000ｉ）2 ｝／ｉη −Ｄ｛μＷ＋sin θＷ＋λＡ（120 πＤＮ／1000ｉ）2 ｝／ｉη ＝ＤλＡ（120 πＤ／1000）2 （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 η …（４） ここで、k1＝ＤλＡ（120 πＤ／1000）2 ／ηとする
と、上記（４）式は、 ＴO −Ｔ＝k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（４)' また、ＴO −Ｔが回転数の低下と共に大きくなるように
係数k2を定め、上記（４)'式を変形すると、 ＴO −Ｔ＝k2k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（５） Ｔ＝ＴO −k2k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ……（６） ここで、係数k2は、回転数が０のとき、上記（２)'式で
示される走行抵抗Ｒより大きく設定されるようにするた
め、 ＴO −k2k1Ｎ0 2 ／ｉ3 ＞Ｄ（μＷ＋sin θＷ）／ｉη k2＜｛ＴO −Ｄ（μＷ＋sin θＷ）／ｉη｝ｉ3 ／k1Ｎ
0 2 従って、１＜k2＜｛ＴO −Ｄ（μＷ＋sin θＷ）／ｉ
η｝ｉ3 ／k1Ｎ0 2 となる。尚、モータ回転数が０のと
き、走行抵抗Ｒと出力トルクが等しくなる場合は、図４
（ａ）のＴB に、また、図４（ｂ）のＴSBに示す。
【００２２】さらに、電機子電流Ｉは、出力トルクＴに
比例するため、係数k3を用いて以下のように示すことが
でき、前記（１）式を得る。 Ｉ＝k3Ｔ ＝k3ＴO −k3k2k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ＝Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ここで、Ｉ0 ＝k3ＴO ，k ＝k3k2k1であり、k は車両特
有の値で一定範囲内の係数となる。このようにして決定
される制限電流値のモータ出力トルクの例を図４（ａ）
のＴc に、また、余裕駆動力の例を図４（ｂ）のＴscに
示す。このように、余裕駆動力をモータ回転数Ｎ（車両
速度Ｖ）が高くなるほど増加するように設定することに
より、電気自動車の加速性能が高速で優れ、ドライバの
走行フィーリングを向上することができる。また、ガソ
リンエンジン車と似たような特性となることから、ガソ
リンエンジン車の走行と略同じ感覚での運転ができる。
さらに、低回転数での電流の制限値を低く設定すること
により、バッテリの電力消費量を節約することができ
る。
比例するため、係数k3を用いて以下のように示すことが
でき、前記（１）式を得る。 Ｉ＝k3Ｔ ＝k3ＴO −k3k2k1（Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ＝Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 ここで、Ｉ0 ＝k3ＴO ，k ＝k3k2k1であり、k は車両特
有の値で一定範囲内の係数となる。このようにして決定
される制限電流値のモータ出力トルクの例を図４（ａ）
のＴc に、また、余裕駆動力の例を図４（ｂ）のＴscに
示す。このように、余裕駆動力をモータ回転数Ｎ（車両
速度Ｖ）が高くなるほど増加するように設定することに
より、電気自動車の加速性能が高速で優れ、ドライバの
走行フィーリングを向上することができる。また、ガソ
リンエンジン車と似たような特性となることから、ガソ
リンエンジン車の走行と略同じ感覚での運転ができる。
さらに、低回転数での電流の制限値を低く設定すること
により、バッテリの電力消費量を節約することができ
る。
【００２３】次に、図３のフローチャートに基づき、電
機子電流制限値決定回路１４での最大電機子電流ＩMAX
の決定について説明する。
機子電流制限値決定回路１４での最大電機子電流ＩMAX
の決定について説明する。
【００２４】プログラムがスタートすると、ステップ
（以下Ｓと略称）１０１で、全開スイッチ１５がｔ秒間
継続してＯＮしているか否かの判定が行われ、ｔ秒間継
続してＯＮしている場合にはＳ１０２に進み、全開スイ
ッチ１５がＯＦＦあるいは全開スイッチ１５の瞬間的な
ＯＮの場合には、Ｓ１０７に進む。上記時間ｔは予め設
定しておいた時間であり、車両の振動等でドライバのア
クセルペダルの踏込が瞬間的に全開となってしまう場合
等を排除するために設けられた時間である。
（以下Ｓと略称）１０１で、全開スイッチ１５がｔ秒間
継続してＯＮしているか否かの判定が行われ、ｔ秒間継
続してＯＮしている場合にはＳ１０２に進み、全開スイ
ッチ１５がＯＦＦあるいは全開スイッチ１５の瞬間的な
ＯＮの場合には、Ｓ１０７に進む。上記時間ｔは予め設
定しておいた時間であり、車両の振動等でドライバのア
クセルペダルの踏込が瞬間的に全開となってしまう場合
等を排除するために設けられた時間である。
【００２５】上記Ｓ１０１で、アクセルペダルの踏込が
ｔ秒間継続して全開であると判定されＳ１０２に進む
と、クラッチスイッチ１６の状態から、クラッチが接続
状態か否かの判定が行われ、クラッチスイッチ１６がＯ
ＦＦでクラッチが接続状態の場合は、Ｓ１０３に進み、
クラッチスイッチ１６がＯＮでクラッチが接続されてい
ない場合には、Ｓ１０７に進む。
ｔ秒間継続して全開であると判定されＳ１０２に進む
と、クラッチスイッチ１６の状態から、クラッチが接続
状態か否かの判定が行われ、クラッチスイッチ１６がＯ
ＦＦでクラッチが接続状態の場合は、Ｓ１０３に進み、
クラッチスイッチ１６がＯＮでクラッチが接続されてい
ない場合には、Ｓ１０７に進む。
【００２６】上記Ｓ１０２で、クラッチが接続状態と判
定されてＳ１０３に進むと、モータ回転数センサ１８か
らの回転数に応じた信号からモータ回転数Ｎが基底回転
数Ｎ0 以下であるか否かの判定が行われる。この結果、
モータ回転数Ｎが基底回転数Ｎ0 以下の場合は、Ｓ１０
４に進み、基底回転数Ｎ0 より高い場合は、Ｓ１０７に
進む。
定されてＳ１０３に進むと、モータ回転数センサ１８か
らの回転数に応じた信号からモータ回転数Ｎが基底回転
数Ｎ0 以下であるか否かの判定が行われる。この結果、
モータ回転数Ｎが基底回転数Ｎ0 以下の場合は、Ｓ１０
４に進み、基底回転数Ｎ0 より高い場合は、Ｓ１０７に
進む。
【００２７】上記Ｓ１０３で、モータ回転数Ｎが基底回
転数Ｎ0 以下でＳ１０４に進むと、車両速度センサ１７
からの車両速度Ｖに応じた信号と上記モータ回転数Ｎと
から走行中の総ギア比が算出され、また、使用されてい
るギアが決定される。
転数Ｎ0 以下でＳ１０４に進むと、車両速度センサ１７
からの車両速度Ｖに応じた信号と上記モータ回転数Ｎと
から走行中の総ギア比が算出され、また、使用されてい
るギアが決定される。
【００２８】次いで、Ｓ１０５に進み、使用ギアが３速
あるいは２速以上のギアか否かの判定が行われる。すな
わち、このＳ１０５は、低速走行用ギア比以外で走行し
ているか否かの判定を行うもので、低速走行用ギア比以
外で走行している場合にはＳ１０６に進み、低速走行用
ギア比で走行している場合にはＳ１０７に進む。
あるいは２速以上のギアか否かの判定が行われる。すな
わち、このＳ１０５は、低速走行用ギア比以外で走行し
ているか否かの判定を行うもので、低速走行用ギア比以
外で走行している場合にはＳ１０６に進み、低速走行用
ギア比で走行している場合にはＳ１０７に進む。
【００２９】そして、Ｓ１０６に進むと、前記（１）
式、すなわち、Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 の式に
基づき最大電機子電流ＩMAX の決定が行われる。上記Ｓ
１０６に進む場合は、基底回転数Ｎ0 以下で低速走行用
ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速する
場合となる。
式、すなわち、Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 の式に
基づき最大電機子電流ＩMAX の決定が行われる。上記Ｓ
１０６に進む場合は、基底回転数Ｎ0 以下で低速走行用
ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速する
場合となる。
【００３０】また、上記Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０
３，Ｓ１０５の各ステップからＳ１０７に進むと、最大
電機子電流ＩMAX には通常の制限電流値Ｉ0 が決定され
る。上記Ｓ１０７に進む場合は、上記Ｓ１０６に進む場
合以外の場合で、例えば、車両が発進する場合や、低速
走行用ギア比で登坂走行中の場合等である。
３，Ｓ１０５の各ステップからＳ１０７に進むと、最大
電機子電流ＩMAX には通常の制限電流値Ｉ0 が決定され
る。上記Ｓ１０７に進む場合は、上記Ｓ１０６に進む場
合以外の場合で、例えば、車両が発進する場合や、低速
走行用ギア比で登坂走行中の場合等である。
【００３１】尚、上記Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，
Ｓ１０５の各ステップは、上記電機子電流制限値決定回
路１４の電流制限値設定条件判定部２２で、上記Ｓ１０
４は総ギア比算出部２１で、上記Ｓ１０６の上記（１）
式による演算は、電流制限値演算部２４で、上記Ｓ１０
６あるいは上記Ｓ１０７のＩMAX の設定は、電流制限値
選択設定部２５で行われ、また、それぞれに必要なデー
タはメモリ部２３に格納されている。
Ｓ１０５の各ステップは、上記電機子電流制限値決定回
路１４の電流制限値設定条件判定部２２で、上記Ｓ１０
４は総ギア比算出部２１で、上記Ｓ１０６の上記（１）
式による演算は、電流制限値演算部２４で、上記Ｓ１０
６あるいは上記Ｓ１０７のＩMAX の設定は、電流制限値
選択設定部２５で行われ、また、それぞれに必要なデー
タはメモリ部２３に格納されている。
【００３２】このように、基底回転数Ｎ0 以下で低速走
行用ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速
する場合は、Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 の式に基
づき制限電流値を回転数Ｎ（車両速度Ｖ）が高いほど大
きく決定するので、電気自動車の加速性能が高速で優
れ、ドライバの走行フィーリングを向上することがで
き、また、ガソリンエンジン車と似たような特性となる
ことから、ガソリンエンジン車の走行と略同じ感覚での
運転ができ、さらに、低回転数での電流の制限値を低く
決定することにより、バッテリの電力消費量を節約する
ことができる。また、車両が発進する場合や、低速走行
用ギア比で登坂走行中の場合等では走行用モータの有す
る本来の制限電流値とすることで、大きな駆動力が得ら
れる。
行用ギア比以外での走行中にアクセルペダル全開で加速
する場合は、Ｉ0 −k （Ｎ0 2 −Ｎ2 ）／ｉ3 の式に基
づき制限電流値を回転数Ｎ（車両速度Ｖ）が高いほど大
きく決定するので、電気自動車の加速性能が高速で優
れ、ドライバの走行フィーリングを向上することがで
き、また、ガソリンエンジン車と似たような特性となる
ことから、ガソリンエンジン車の走行と略同じ感覚での
運転ができ、さらに、低回転数での電流の制限値を低く
決定することにより、バッテリの電力消費量を節約する
ことができる。また、車両が発進する場合や、低速走行
用ギア比で登坂走行中の場合等では走行用モータの有す
る本来の制限電流値とすることで、大きな駆動力が得ら
れる。
【００３３】尚、本実施例では、総ギア比の算出を車両
速度とモータ回転数により行っているが、ギアポジショ
ンを検出し、このギアポジションから総ギア比を算出す
るようにしても良い。
速度とモータ回転数により行っているが、ギアポジショ
ンを検出し、このギアポジションから総ギア比を算出す
るようにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の発進時や低速走行で登坂する際等は走行用モータの
有する大きな駆動力を利用して発進性能、登坂性能を損
うことがなく、また加速性能等の走行フィーリングに優
れるという効果が得られる。
両の発進時や低速走行で登坂する際等は走行用モータの
有する大きな駆動力を利用して発進性能、登坂性能を損
うことがなく、また加速性能等の走行フィーリングに優
れるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例による電流制御装置のブロッ
ク図
ク図
【図２】本発明の一実施例による電機子電流制限値決定
回路の構成説明図
回路の構成説明図
【図３】本発明の一実施例による電機子電流制限値を決
定するフローチャート
定するフローチャート
【図４】本発明の一実施例による走行性能曲線の説明図
【図５】従来の走行性能曲線の説明図
１２ 電流制限回路 １３ 電流検出回路 １４ 電機子電流制限値決定回路 １５ 全開スイッチ １６ クラッチスイッチ １７ 車両速度センサ １８ モータ回転数センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 アクセルペダルの踏込み量に応じてバッ
テリから走行用モータへ流す電流を制御する電気自動車
用モータの電流制御装置において、 上記走行用モータに流れる電流を検出し検出電流値に応
じた検出信号を出力する電流検出手段と、 上記走行用モータの出力トルクが略最大値から下降し始
める基底回転数以下ではモータ回転数が高いほど余裕駆
動力が大きくなる制限電流値を算出し、上記基底回転数
以下で低速走行用ギア比以外での走行中にアクセルペダ
ル全開で加速するときに上記算出した制限電流値を出力
する一方、他の状態では上記走行用モータの特性に基づ
いた制限電流値を出力する電機子電流制限値決定手段
と、 上記電流検出手段からの検出電流値と上記電機子電流制
限値決定手段からの制限電流値に基づき上記走行用モー
タに流す電流を断続し上記走行用モータの電流を制限す
る電流制限手段とを備えたことを特徴とする電気自動車
用モータの電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7153360A JPH099419A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 電気自動車用モータの電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7153360A JPH099419A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 電気自動車用モータの電流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH099419A true JPH099419A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15560758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7153360A Pending JPH099419A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 電気自動車用モータの電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH099419A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8097369B2 (en) | 2005-06-09 | 2012-01-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus for fuel cell vehicle and control method for fuel cell vehicle |
| CN109615043A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-12 | 马山县明锋汽车维修有限公司 | 可监控统计汽车故障情况的管理系统 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP7153360A patent/JPH099419A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8097369B2 (en) | 2005-06-09 | 2012-01-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus for fuel cell vehicle and control method for fuel cell vehicle |
| CN109615043A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-12 | 马山县明锋汽车维修有限公司 | 可监控统计汽车故障情况的管理系统 |
| CN109615043B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-04-22 | 吴泽忠 | 可监控统计汽车故障情况的管理系统 |
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