JPH0614415A - 電動車用制御装置 - Google Patents
電動車用制御装置Info
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- JPH0614415A JPH0614415A JP4165744A JP16574492A JPH0614415A JP H0614415 A JPH0614415 A JP H0614415A JP 4165744 A JP4165744 A JP 4165744A JP 16574492 A JP16574492 A JP 16574492A JP H0614415 A JPH0614415 A JP H0614415A
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- JP
- Japan
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- motor
- current
- transistor
- field
- control device
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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
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】分巻コイルを用いたモータでも坂の途中から発
進するときすぐにスタートしないという問題を無くする
にある。 【構成】バッテリ界磁に分巻コイルを有したモータ,モ
ータ回転検出器,電気信号を有したアクセル,ブレーキス
イッチ,マイコンを有した力行・回生可能なモータ制御
装置から成る電動車制御装置において、モータ回転数が
0でブレーキスイッチを規定時間以上踏み込み信号を受
けるとマイコンが検知し、界磁コイル電流を力行運転に
なるよう界磁電流制御回路を動作させ、ブレーキスイッ
チを離した信号をマイコンが検知したときモータ電流を
増加させモータの回転数を0になるようモータの電流を
流す制御回路から構成する。
進するときすぐにスタートしないという問題を無くする
にある。 【構成】バッテリ界磁に分巻コイルを有したモータ,モ
ータ回転検出器,電気信号を有したアクセル,ブレーキス
イッチ,マイコンを有した力行・回生可能なモータ制御
装置から成る電動車制御装置において、モータ回転数が
0でブレーキスイッチを規定時間以上踏み込み信号を受
けるとマイコンが検知し、界磁コイル電流を力行運転に
なるよう界磁電流制御回路を動作させ、ブレーキスイッ
チを離した信号をマイコンが検知したときモータ電流を
増加させモータの回転数を0になるようモータの電流を
流す制御回路から構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】電気自動車用制御装置に関しモー
タに分巻コイルを有し、分巻コイル電流を運転状態に応
じ制御に適した制御装置に関する。
タに分巻コイルを有し、分巻コイル電流を運転状態に応
じ制御に適した制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】直流モータの界磁電流を制御する従来の
方式には特公昭62−20795 号がある。この方式によれば
速度を増加するのみで極め細かい制御はしていない。
方式には特公昭62−20795 号がある。この方式によれば
速度を増加するのみで極め細かい制御はしていない。
【0003】この欠点を分巻コイルを用いたモータの制
御により対処した方式が用いられる。つまりモータの電
機子電流に応じた分巻コイルの電流(界磁電流)を制御
するとか、回転数により分巻コイルの電流(界磁電流)
を制御することにより効率の良い運転や弱め界磁による
最高速度の増加を行う。そして力行・回生を行うため分
巻コイルの電流(界磁電流)の流れる方向を切り替える
という制御を行う。
御により対処した方式が用いられる。つまりモータの電
機子電流に応じた分巻コイルの電流(界磁電流)を制御
するとか、回転数により分巻コイルの電流(界磁電流)
を制御することにより効率の良い運転や弱め界磁による
最高速度の増加を行う。そして力行・回生を行うため分
巻コイルの電流(界磁電流)の流れる方向を切り替える
という制御を行う。
【0004】しかし分巻コイルのインダクタンスが大き
いため力行・回生の切り替えに時間がかかるため、坂の
途中から発進するときすぐにスタートしないという問題
があった。
いため力行・回生の切り替えに時間がかかるため、坂の
途中から発進するときすぐにスタートしないという問題
があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】分巻コイルを用いたモ
ータでも坂の途中から発進するときすぐにスタートしな
いという問題を無くした制御を行わせることにある。
ータでも坂の途中から発進するときすぐにスタートしな
いという問題を無くした制御を行わせることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1)ブレーキペタルを
踏んでいることを検出する手段,モータの回転数が0で
あることを検出する手段,この状態がある規定時間継続
したことを検知する手段,力行モードになる界磁電流を
微小流し続ける手段,つぎにブレーキペタルを離したと
きモータの回転数が0になるよう電機子電流を流す手
段、そしてアクセルペタルを踏み込むと通常の運転にな
る手段で構成する。
踏んでいることを検出する手段,モータの回転数が0で
あることを検出する手段,この状態がある規定時間継続
したことを検知する手段,力行モードになる界磁電流を
微小流し続ける手段,つぎにブレーキペタルを離したと
きモータの回転数が0になるよう電機子電流を流す手
段、そしてアクセルペタルを踏み込むと通常の運転にな
る手段で構成する。
【0007】(2)分巻コイルをトランジスタブリッジ
に接続し、分巻コイルの電流を検出する手段,電流をフ
ィードバックして界磁電流を流す手段で構成する。
に接続し、分巻コイルの電流を検出する手段,電流をフ
ィードバックして界磁電流を流す手段で構成する。
【0008】
【作用】(1)ブレーキペタルを踏んでモータの回転数
が0でこの状態がある規定時間継続したということは、
車が停車したことを検知する。
が0でこの状態がある規定時間継続したということは、
車が停車したことを検知する。
【0009】ブレーキペタルを踏んでいるいるときはブ
レーキの機械的制動力により、車は停止続ける。力行モ
ードになる界磁電流を微小流しておくので電流の立上り
の遅れは問題ではない。つぎにブレーキペタルを離した
ときモータの回転数が0になるよう電機子電流を流す手
段が動作すると、電機子電流はすぐに立上り力行のトル
クが発生する。そしてモータの回転数が0になるよう電
機子電流を流す手段が動作するので車は停止続ける。
レーキの機械的制動力により、車は停止続ける。力行モ
ードになる界磁電流を微小流しておくので電流の立上り
の遅れは問題ではない。つぎにブレーキペタルを離した
ときモータの回転数が0になるよう電機子電流を流す手
段が動作すると、電機子電流はすぐに立上り力行のトル
クが発生する。そしてモータの回転数が0になるよう電
機子電流を流す手段が動作するので車は停止続ける。
【0010】そしてアクセルペタルを踏み込むと通常の
運転になる手段が働き車は発進する。
運転になる手段が働き車は発進する。
【0011】(2)力行・回生の切り替えも含み界磁電
流の切り替えを行った後、電流が減少し0になりそして
指令電流値になるまで電圧を印加し続ける。その後は指
令電流値に保つようにチョッパ動作を行う。
流の切り替えを行った後、電流が減少し0になりそして
指令電流値になるまで電圧を印加し続ける。その後は指
令電流値に保つようにチョッパ動作を行う。
【0012】
【実施例】以下図2にしたがい説明する。
【0013】バッテリ1から充電用ブレーカ2を接続
し、ヒューズ3,ブレーカ4から(+)電源線5,力行・
回生用の切替コンタクタ6,直流リアクトル7モータ8
の電機子9,電流センサ10,電機子チョッパ回路11
を直列に接続し、(−)電源線12に接続する。
し、ヒューズ3,ブレーカ4から(+)電源線5,力行・
回生用の切替コンタクタ6,直流リアクトル7モータ8
の電機子9,電流センサ10,電機子チョッパ回路11
を直列に接続し、(−)電源線12に接続する。
【0014】切替コンタクタ6の可動片13を点線のよ
うにして力行にする。フリーホイルダイオード14は、
回生時充電用ダイオードになる。ダイオードD(A)は
ブレーカ5の引き外しコイル15が通電し接点が切り離
されたとき過大電圧が発生したときバッテリ1に通電し
て、バッテリ電圧より大きくしないようにするためのも
のである。
うにして力行にする。フリーホイルダイオード14は、
回生時充電用ダイオードになる。ダイオードD(A)は
ブレーカ5の引き外しコイル15が通電し接点が切り離
されたとき過大電圧が発生したときバッテリ1に通電し
て、バッテリ電圧より大きくしないようにするためのも
のである。
【0015】(+)電源線5から電流センサ(B)1
6,トランジスタブリッジ17を直列にして(−)電源
線12に接続する。(+)電源線3と(−)電源線12
にダイオードブリッジ18を接続し各ブリッジの中間点
にモータ8の界磁用分巻コイル19を接続する。
6,トランジスタブリッジ17を直列にして(−)電源
線12に接続する。(+)電源線3と(−)電源線12
にダイオードブリッジ18を接続し各ブリッジの中間点
にモータ8の界磁用分巻コイル19を接続する。
【0016】制御回路20は入力回路21・マイコン2
2・出力回路23などより構成されており、センサ類2
4(電流センサ,アクセル信号,ブレーキ信号)からの
信号は制御回路20で処理され電機子チョッパ回路1
1,トランジスタブリッジ17に信号を与えモータ8を
回転させる。
2・出力回路23などより構成されており、センサ類2
4(電流センサ,アクセル信号,ブレーキ信号)からの
信号は制御回路20で処理され電機子チョッパ回路1
1,トランジスタブリッジ17に信号を与えモータ8を
回転させる。
【0017】図1は本発明の界磁制御回路を示す。
【0018】(+)電源線5から高電圧発生回路25と
フイルタ26を介して低電圧発生回路27に接続する。
フイルタ26はインダクタンス・抵抗・コンデンサから
なる。低電圧発生回路27はスイッチング素子28・イ
ンダクタンス・抵抗・コンデンサ・スイッチングトラン
ジスタなどより構成され、約6V一定の電圧をドライブ
回路(A)29,ドライブ回路(B)30に供給する。
フイルタ26を介して低電圧発生回路27に接続する。
フイルタ26はインダクタンス・抵抗・コンデンサから
なる。低電圧発生回路27はスイッチング素子28・イ
ンダクタンス・抵抗・コンデンサ・スイッチングトラン
ジスタなどより構成され、約6V一定の電圧をドライブ
回路(A)29,ドライブ回路(B)30に供給する。
【0019】力行状態に界磁制御するのはトランジスタ
ブリッジ17のトランジスタT1,T4を導通する。ト
ランジスタT1はトランジスタT5を導通(ON)するこ
とによりONとする。トランジスタT4はチョッパ動作
を行い電流センサ(B)16の信号により、指定の電流値
になるようフイードバック制御がなされる。トランジス
タT4はチョッパ動作を行いOFFになるとき、コレク
タ電圧は(+)電源線5よりも大きくなる。この電圧を
ダイオードD1を介し高電圧発生回路25に印加する。
ブリッジ17のトランジスタT1,T4を導通する。ト
ランジスタT1はトランジスタT5を導通(ON)するこ
とによりONとする。トランジスタT4はチョッパ動作
を行い電流センサ(B)16の信号により、指定の電流値
になるようフイードバック制御がなされる。トランジス
タT4はチョッパ動作を行いOFFになるとき、コレク
タ電圧は(+)電源線5よりも大きくなる。この電圧を
ダイオードD1を介し高電圧発生回路25に印加する。
【0020】トランジスタT7によりコンデンサC1に
充電する。ダイオードD3・D4と抵抗R1は過大電流
が流れないようにするものである。演算増幅機OPAM
P・抵抗・ツエナーダイオードでコンデンサC1の電圧
が大きくなったとき、トランジスタT8をONしてトラ
ンジスタT7をOFFし過大電圧が発生しないようにす
る。
充電する。ダイオードD3・D4と抵抗R1は過大電流
が流れないようにするものである。演算増幅機OPAM
P・抵抗・ツエナーダイオードでコンデンサC1の電圧
が大きくなったとき、トランジスタT8をONしてトラ
ンジスタT7をOFFし過大電圧が発生しないようにす
る。
【0021】このように(+)電源線5の電圧より約6
V程度大きくなるようコンデンサC1の電圧を制御する
ことにより、トランジスタブリッジ17のトランジスタ
T1あるいはT2を導通するときベース電圧がコレクタ
電圧より大きくなり飽和させることができる。
V程度大きくなるようコンデンサC1の電圧を制御する
ことにより、トランジスタブリッジ17のトランジスタ
T1あるいはT2を導通するときベース電圧がコレクタ
電圧より大きくなり飽和させることができる。
【0022】この効果を示したのが図3である(図2を
参照)。
参照)。
【0023】時間T1,T2の間トランジスタT1はオ
ン状態にあり、トランジスタT4はチョッパ動作状態に
ある。チョッパ動作状態にあると、オフになるとき
(+)電源線5,(−)電源線12が有しているインダ
クタンスにより短い時間(数ミリ秒)コレクタ電圧が
(+)電源線5より大きくなる。この電圧をダイオード
D1に取り込みコンデンサC1の電圧を増加させる。お
なじように時間T3,T4の間トランジスタT2はオン
状態にあり、トランジスタT3はチョッパ動作状態にあ
る。そしてトランジスタT3がオフになるときコレクタ
電圧が(+)電源線5より大きくなる。この電圧をダイ
オードD2に取り込みコンデンサC1の電圧を増加させ
る。
ン状態にあり、トランジスタT4はチョッパ動作状態に
ある。チョッパ動作状態にあると、オフになるとき
(+)電源線5,(−)電源線12が有しているインダ
クタンスにより短い時間(数ミリ秒)コレクタ電圧が
(+)電源線5より大きくなる。この電圧をダイオード
D1に取り込みコンデンサC1の電圧を増加させる。お
なじように時間T3,T4の間トランジスタT2はオン
状態にあり、トランジスタT3はチョッパ動作状態にあ
る。そしてトランジスタT3がオフになるときコレクタ
電圧が(+)電源線5より大きくなる。この電圧をダイ
オードD2に取り込みコンデンサC1の電圧を増加させ
る。
【0024】(d)(e)の点線で示した特性が従来のも
のである。
のである。
【0025】図4は本発明から成るモータの制御動作を
示す。
示す。
【0026】時間T1はブレーキペダルを離したという
電気入力信号とアクセルペダルを離したという電気入力
信号とモータ8の回転が0いう電気入力信号が同時に生
じた時を示し、この状態がある規定時間t1を過ぎると
(T2)、力行モードになり界磁コイル電流を最大電流
の約1/10程度通電しておく。そしてブレーキペダル
を離したとき(T3)回転数が0になるよう電機子電流
と界磁電流を加減し、アクセルペダルを踏み込んだとい
う電気入力信号がある(T4)と通常の制御となる。
電気入力信号とアクセルペダルを離したという電気入力
信号とモータ8の回転が0いう電気入力信号が同時に生
じた時を示し、この状態がある規定時間t1を過ぎると
(T2)、力行モードになり界磁コイル電流を最大電流
の約1/10程度通電しておく。そしてブレーキペダル
を離したとき(T3)回転数が0になるよう電機子電流
と界磁電流を加減し、アクセルペダルを踏み込んだとい
う電気入力信号がある(T4)と通常の制御となる。
【0027】この制御を行うマイコン22のソフトのフ
ローチャートを図5に示す。
ローチャートを図5に示す。
【0028】図6は傾斜センサをセンサ類24に用いた
場合の動作説明図である。
場合の動作説明図である。
【0029】ブレーキペダルを踏み込みアクセルペダル
を離し傾斜センサが傾斜していることを示す電気信号が
あるとき(回転が0のときつまり加速がないので重力・
水準器などの原理が利用される)T1からある規定時間
t2後のT2で力行モードに切替、ブレーキペダルを踏
み込み続けていれば界磁コイル電流を流しブレーキペダ
ルを離すと電機子電流を流し車が降坂しないようにす
る。
を離し傾斜センサが傾斜していることを示す電気信号が
あるとき(回転が0のときつまり加速がないので重力・
水準器などの原理が利用される)T1からある規定時間
t2後のT2で力行モードに切替、ブレーキペダルを踏
み込み続けていれば界磁コイル電流を流しブレーキペダ
ルを離すと電機子電流を流し車が降坂しないようにす
る。
【0030】図7は別の案による界磁制御回路を示す。
【0031】界磁コイル19の電流切替は、コンタクタ
(A)31,コンタクタ(B)33で行いコンタクタ
(A)のコイル32,コンタクタ(B)のコイル34の
通電を選択して行う。通電の選択は電界効果トランジス
タFET1,FET2で行う。(+)電源線5からコンタ
クタ(A)のコイル32,電界効果トランジスタFET1,ツ
ェナダイオードZDを直列にして(−)電源線12に接
続する。
(A)31,コンタクタ(B)33で行いコンタクタ
(A)のコイル32,コンタクタ(B)のコイル34の
通電を選択して行う。通電の選択は電界効果トランジス
タFET1,FET2で行う。(+)電源線5からコンタ
クタ(A)のコイル32,電界効果トランジスタFET1,ツ
ェナダイオードZDを直列にして(−)電源線12に接
続する。
【0032】ツェナダイオードZDからドライブ回路2
9を接続し、トランジスタ(T)35のベースに接続す
る。トランジスタ(T)35のコレクタとエミッタにサ
ージ吸収回路36を接続する。コイルの電流はトランジ
スタ(T)35のベース電流に利用できるので特別電源
回路を必要としないという利点がある。
9を接続し、トランジスタ(T)35のベースに接続す
る。トランジスタ(T)35のコレクタとエミッタにサ
ージ吸収回路36を接続する。コイルの電流はトランジ
スタ(T)35のベース電流に利用できるので特別電源
回路を必要としないという利点がある。
【0033】コイル電流を遮断するときのサージを吸収
するのにツェナダイオードをコレクタとベース間に接続
したトランジスタ(Z)37を用いたコイル電流を吸収
するサージ吸収38はコンタクタの切替を早くする。
するのにツェナダイオードをコレクタとベース間に接続
したトランジスタ(Z)37を用いたコイル電流を吸収
するサージ吸収38はコンタクタの切替を早くする。
【0034】定電圧回路39は制御回路20に用いられ
る。
る。
【0035】コンタクタの切替を早くすることの他に界
磁電流の切替を早くするための制御特性を図8に示す。
磁電流の切替を早くするための制御特性を図8に示す。
【0036】図8は界磁電流を早く切替るためのトラン
ジスタ(T)35の制御を示す。
ジスタ(T)35の制御を示す。
【0037】コンタクタのコイル電圧を切替え接点が切
り替わるT1からT2後、トランジスタ(T)35を全
導通にする。界磁電流は急激に小さくなり0となる、そ
して増加に向い指令値に達したT4でチョッパ動作に戻
る。
り替わるT1からT2後、トランジスタ(T)35を全
導通にする。界磁電流は急激に小さくなり0となる、そ
して増加に向い指令値に達したT4でチョッパ動作に戻
る。
【0038】
【発明の効果】坂の途中に停車し発進するとき後退する
ことなくスタートすることができた。電流値をフィード
バックすることにより電流の切替を早くすることができ
た。回路構成が簡単になった。
ことなくスタートすることができた。電流値をフィード
バックすることにより電流の切替を早くすることができ
た。回路構成が簡単になった。
【図1】本発明から成る界磁制御回路図である。
【図2】モータ駆動の全体を示す回路図である。
【図3】図1のトランジスタブリッジ回路の説明図であ
る。
る。
【図4】図1の動作説明図である。
【図5】図1のソフトフローチャートである。
【図6】傾斜センサを用いた制御動作説明図である。
【図7】本発明から成る別の界磁制御回路図である。
【図8】図7の界磁電流切替動作説明図である。
【符号の説明】 1…バッテリ、2…充電用ブレーカ、3…ヒューズ、4
…ブレーカ、5…(+)電源線、6…切替コンタクタ、7
…直流リアクトル、8…モータ、9…電機子、10…電
流センサ、11…電機子チョッパ回路、12…(−)電
源線、13…可動片、14…フリーホイルダイオード、
15…引き外しコイル、16…電流センサ(B)、17
…トランジスタブリッジ、18…ダイオードブリッジ、
19…分巻コイル、20…制御回路、21…入力回路、
22…マイコン、23…出力回路、24…センサ、25
…高電圧発生回路、26…フイルタ、27…低電圧発生
回路、28スイッチング素子、29…ドライブ回路
(A)、30…ドライブ回路(B)、31…コンタクタ
(A)、32…コンタクタ(A)コイル、33…コンタ
クタ(B)、34…コンタクタ(B)コイル、35…ト
ランジスタ(T)、36…サージ吸収回路、37…トラ
ンジスタ(Z)、38…サージ吸収、39…定電圧回
路。
…ブレーカ、5…(+)電源線、6…切替コンタクタ、7
…直流リアクトル、8…モータ、9…電機子、10…電
流センサ、11…電機子チョッパ回路、12…(−)電
源線、13…可動片、14…フリーホイルダイオード、
15…引き外しコイル、16…電流センサ(B)、17
…トランジスタブリッジ、18…ダイオードブリッジ、
19…分巻コイル、20…制御回路、21…入力回路、
22…マイコン、23…出力回路、24…センサ、25
…高電圧発生回路、26…フイルタ、27…低電圧発生
回路、28スイッチング素子、29…ドライブ回路
(A)、30…ドライブ回路(B)、31…コンタクタ
(A)、32…コンタクタ(A)コイル、33…コンタ
クタ(B)、34…コンタクタ(B)コイル、35…ト
ランジスタ(T)、36…サージ吸収回路、37…トラ
ンジスタ(Z)、38…サージ吸収、39…定電圧回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 信男 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内
Claims (2)
- 【請求項1】バッテリ界磁に分巻コイルを有したモー
タ,モータ回転検出器,電気信号を有したアクセル,ブ
レーキスイッチ,マイコンを有した力行・回生可能なモ
ータ制御装置から成る電動車制御装置において、モータ
回転数が0でブレーキスイッチを規定時間以上踏み込み
信号を受けるとマイコンが検知し、界磁コイル電流を力
行運転になるよう界磁電流制御回路を動作させ、ブレー
キスイッチを離した信号をマイコンが検知したときモー
タ電流を増加させモータの回転数を0になるようモータ
の電流を流す制御回路、そして次にアクセルを踏み込む
とアクセルを踏み量に応じた力行運転に制御することを
特徴とする電動車用制御装置。 - 【請求項2】バッテリ界磁に分巻コイルを有したモー
タ,モータ回転検出器,電気信号を有したアクセル,ブ
レーキスイッチ,マイコンを有した力行・回生可能なモ
ータ制御装置から成る電動車制御装置において、分巻コ
イル電流をトランジスタブリッジで制御する回路のチョ
ッパ用トランジスタからダイオード・トランジスタを介
して、コンデンサを充電しこの電圧をトランジスタブリ
ッジの切替用トランジスタのベース電流制御の電源とし
て用いることを特徴とする電動車用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165744A JPH0614415A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 電動車用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165744A JPH0614415A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 電動車用制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614415A true JPH0614415A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15818258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4165744A Pending JPH0614415A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 電動車用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614415A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09144521A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-03 | Ginkou Bussan:Kk | エンジンオイルクーラーへのオイルライン取出用オイルブロック |
| US7049916B2 (en) | 2004-01-21 | 2006-05-23 | Keihin Corporation | Electromagnetic apparatus |
| JP2007245899A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | 電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置 |
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