JPH0819102A - 電気自動車のモーター制御装置 - Google Patents
電気自動車のモーター制御装置Info
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- JPH0819102A JPH0819102A JP6149534A JP14953494A JPH0819102A JP H0819102 A JPH0819102 A JP H0819102A JP 6149534 A JP6149534 A JP 6149534A JP 14953494 A JP14953494 A JP 14953494A JP H0819102 A JPH0819102 A JP H0819102A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡便な構成でモーター巻線の焼損防止や絶縁
劣化防止等に効果的な優れた電気自動車のモーター制御
装置を提供すること。 【構成】 複数の時間定格領域が設定された車輪駆動用
のモーターを作動させる駆動手段ＤＵと、モーターＭの
時間定格領域の各々に対応させたアクセル操作量を検出
する操作量検出手段ＰとをスイッチＳＷを介して接続す
るとともに、操作量検出手段Ｐの検出信号でもってスイ
ッチＳＷを開閉するべく構成したことを特徴とする。
劣化防止等に効果的な優れた電気自動車のモーター制御
装置を提供すること。 【構成】 複数の時間定格領域が設定された車輪駆動用
のモーターを作動させる駆動手段ＤＵと、モーターＭの
時間定格領域の各々に対応させたアクセル操作量を検出
する操作量検出手段ＰとをスイッチＳＷを介して接続す
るとともに、操作量検出手段Ｐの検出信号でもってスイ
ッチＳＷを開閉するべく構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モーターを車両の駆動
輪の動力発生源として走行する電気自動車（ソーラーカ
ーを含む）において、モーターの作動制御を行う電気自
動車のモーター制御装置に関する。
輪の動力発生源として走行する電気自動車（ソーラーカ
ーを含む）において、モーターの作動制御を行う電気自
動車のモーター制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】近年、世界的な環境問題へ
の関心の高まりの中で電気自動車、特に太陽電池を車体
屋根に配設したソーラーカーが脚光を浴び、開発が盛ん
に進められている。これはソーラーカー等の電気自動車
が低騒音で且つ排気ガスを放出しない低公害車であるか
らであり、しかも従来のガソリン車に劣らない性能や経
済性を実現し得るものとして期待されているからであ
る。
の関心の高まりの中で電気自動車、特に太陽電池を車体
屋根に配設したソーラーカーが脚光を浴び、開発が盛ん
に進められている。これはソーラーカー等の電気自動車
が低騒音で且つ排気ガスを放出しない低公害車であるか
らであり、しかも従来のガソリン車に劣らない性能や経
済性を実現し得るものとして期待されているからであ
る。
【０００３】図５に示すように、電気自動車の駆動輪を
回転させるモーターにとって、加速走行時には極めて大
きな負荷となるが、定地走行時には、ころがり抵抗と空
気抵抗とに対応する小さな負荷で済むことが理解され
る。また、登坂走行時においても、坂の勾配によっては
かなり大きな負荷となる場合もありうることがわかる。
一方、加速に要する時間は通常３０秒程度以内であり、
登坂時間も連続して１０分以上に及ぶことはほとんどな
いと思われる。
回転させるモーターにとって、加速走行時には極めて大
きな負荷となるが、定地走行時には、ころがり抵抗と空
気抵抗とに対応する小さな負荷で済むことが理解され
る。また、登坂走行時においても、坂の勾配によっては
かなり大きな負荷となる場合もありうることがわかる。
一方、加速に要する時間は通常３０秒程度以内であり、
登坂時間も連続して１０分以上に及ぶことはほとんどな
いと思われる。
【０００４】したがって、上記モーターとしては、加速
走行時や登坂走行時の負荷特性に時間定格で対応できる
ものを選定すればよいということになる。そしてさら
に、モーターの連続定格は定地走行時の負荷特性を満足
できるものであれば済むということになる。
走行時や登坂走行時の負荷特性に時間定格で対応できる
ものを選定すればよいということになる。そしてさら
に、モーターの連続定格は定地走行時の負荷特性を満足
できるものであれば済むということになる。
【０００５】しかしながら、モーターの時間定格という
のは、使用時間が定格時間を上回ると、モーターの巻線
が温度上昇のために焼損したり、巻線の絶縁劣化を早め
るとか、永久磁石を使用したモーターでは、永久磁石の
減磁を引き起こすなどの危険性があることを示してい
る。このため、時間定格領域でモーターを使用する場合
には、使用時間が定格時間内におさまり、モーターの巻
線が過熱焼損を生じないような保護手段を講じる必要が
あった。
のは、使用時間が定格時間を上回ると、モーターの巻線
が温度上昇のために焼損したり、巻線の絶縁劣化を早め
るとか、永久磁石を使用したモーターでは、永久磁石の
減磁を引き起こすなどの危険性があることを示してい
る。このため、時間定格領域でモーターを使用する場合
には、使用時間が定格時間内におさまり、モーターの巻
線が過熱焼損を生じないような保護手段を講じる必要が
あった。
【０００６】例えば、ソーラーカーに図４に示すような
特性のモーターを採用した場合、例えば３０秒定格では
モーター出力は約１８ｋＷとなっており、連続定格出力
が６ｋＷの場合の約３倍の出力が得られる。このため、
図４に示した加速走行時に必要な負荷特性を充分満足で
きる。これを連続定格出力が１８ｋＷの、より大型のモ
ーターを用いて賄おうとすれば、モーター巻線の過熱焼
損の恐れはほとんどなくなるが、逆にモーター重量が約
２．５倍となるので、定地走行時のモーター効率が低下
し、加速・減速を繰り返す市街地パターン走行に必要な
エネルギーは約３割程増加するものと推定され、ソーラ
ーカーにとって重要な一充電走行距離が約３割も減少す
ることになる。
特性のモーターを採用した場合、例えば３０秒定格では
モーター出力は約１８ｋＷとなっており、連続定格出力
が６ｋＷの場合の約３倍の出力が得られる。このため、
図４に示した加速走行時に必要な負荷特性を充分満足で
きる。これを連続定格出力が１８ｋＷの、より大型のモ
ーターを用いて賄おうとすれば、モーター巻線の過熱焼
損の恐れはほとんどなくなるが、逆にモーター重量が約
２．５倍となるので、定地走行時のモーター効率が低下
し、加速・減速を繰り返す市街地パターン走行に必要な
エネルギーは約３割程増加するものと推定され、ソーラ
ーカーにとって重要な一充電走行距離が約３割も減少す
ることになる。
【０００７】また、図４に示すような時間定格領域の時
間を越えてモーターを使用した場合に生じるモーター巻
線の焼損の危険性を少なくする方法として、モーター巻
線やモーターケーシングの温度をモニターして過熱した
ことを検出した場合に、警報を発するという方法が既に
実施されている。
間を越えてモーターを使用した場合に生じるモーター巻
線の焼損の危険性を少なくする方法として、モーター巻
線やモーターケーシングの温度をモニターして過熱した
ことを検出した場合に、警報を発するという方法が既に
実施されている。
【０００８】ところが、このような警報だけでは、３０
秒オーダーの定格時間の場合、（急）発進・（急）停
車、加・減速の繰り返しや登坂走行時の加速操作など、
ソーラーカーの運転状況によっては、使用時間が定格時
間をオーバーしてしまう可能性があり、実際にモーター
巻線が焼損に至ったケースも少なくなかった。
秒オーダーの定格時間の場合、（急）発進・（急）停
車、加・減速の繰り返しや登坂走行時の加速操作など、
ソーラーカーの運転状況によっては、使用時間が定格時
間をオーバーしてしまう可能性があり、実際にモーター
巻線が焼損に至ったケースも少なくなかった。
【０００９】そこで、本発明では上述の問題点を解消
し、簡便な構成でモーター巻線の焼損防止や絶縁劣化防
止等に効果的な優れた電気自動車のモーター制御装置を
提供することを目的とする。
し、簡便な構成でモーター巻線の焼損防止や絶縁劣化防
止等に効果的な優れた電気自動車のモーター制御装置を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電気自動車のモーター制御装置は、複数の
時間定格領域が設定された車輪駆動用のモーターを作動
させる駆動手段と、前記モーターの時間定格領域の各々
に対応させたアクセル操作量を検出する操作量検出手段
とをスイッチを介して接続するとともに、前記操作量検
出手段の検出信号でもって前記スイッチを開閉するべく
構成したことを特徴とする。 なお、ここでアクセルと
はアクセルペダルやアクセルレバーを示すものとする。
また、上記構成にさらにモーター巻線又はモーターケー
シングの温度をモニターして、この温度が所定温度以上
となったときに警報を発するように警報ランプを設ける
ようにしてもよい。
に、本発明の電気自動車のモーター制御装置は、複数の
時間定格領域が設定された車輪駆動用のモーターを作動
させる駆動手段と、前記モーターの時間定格領域の各々
に対応させたアクセル操作量を検出する操作量検出手段
とをスイッチを介して接続するとともに、前記操作量検
出手段の検出信号でもって前記スイッチを開閉するべく
構成したことを特徴とする。 なお、ここでアクセルと
はアクセルペダルやアクセルレバーを示すものとする。
また、上記構成にさらにモーター巻線又はモーターケー
シングの温度をモニターして、この温度が所定温度以上
となったときに警報を発するように警報ランプを設ける
ようにしてもよい。
【００１１】
【作用】上記構成の電気自動車のモーター制御装置によ
れば、例えば定格時間以下の時間内にアクセル操作量が
低減しなければ、駆動手段と操作量検出手段との間を開
路するので、従来のようにモーターが定格時間を越えて
作動することがないので、モーターが過熱してモーター
巻線が焼損したり、モーターの絶縁劣化やモーターに使
用される永久磁石の減磁等の問題を極力防止できる。
れば、例えば定格時間以下の時間内にアクセル操作量が
低減しなければ、駆動手段と操作量検出手段との間を開
路するので、従来のようにモーターが定格時間を越えて
作動することがないので、モーターが過熱してモーター
巻線が焼損したり、モーターの絶縁劣化やモーターに使
用される永久磁石の減磁等の問題を極力防止できる。
【００１２】
【実施例】本発明に係る一実施例を詳細に説明する。図
１に示すように、電気自動車の駆動輪にはモータＭが設
けられており、このモーターＭにはモーター巻線やモー
ターケーシングの温度をモニターする温度センサＴが設
けられ、さらにモーターＭが過熱した場合に警報を発せ
られるように警報用ランプＬも設けられている。
１に示すように、電気自動車の駆動輪にはモータＭが設
けられており、このモーターＭにはモーター巻線やモー
ターケーシングの温度をモニターする温度センサＴが設
けられ、さらにモーターＭが過熱した場合に警報を発せ
られるように警報用ランプＬも設けられている。
【００１３】また、モーターＭにはその作動を制御する
駆動手段であるドライバユニットＤＵを介して直流電源
ＤＣが設けられている。なお、この直流電源ＤＣは車体
屋根に設けられた太陽電池ＰＶに充電される蓄電池とし
ている。ドライバユニットＤＵには、このドライバユニ
ットＤＵからのモーターＭの回転速度情報をフィードバ
ックし、且つポテンショメータ（操作量検出手段）Ｐで
もって検出されたアクセルペダルＡＰの操作量から、適
正なトルク制御の指令信号をドライバユニットＤＵに出
力する速度指令回路が接続されている。
駆動手段であるドライバユニットＤＵを介して直流電源
ＤＣが設けられている。なお、この直流電源ＤＣは車体
屋根に設けられた太陽電池ＰＶに充電される蓄電池とし
ている。ドライバユニットＤＵには、このドライバユニ
ットＤＵからのモーターＭの回転速度情報をフィードバ
ックし、且つポテンショメータ（操作量検出手段）Ｐで
もって検出されたアクセルペダルＡＰの操作量から、適
正なトルク制御の指令信号をドライバユニットＤＵに出
力する速度指令回路が接続されている。
【００１４】ここで、ドライバユニットＤＵは、パルス
幅制御回路、電流制限回路、速度制御回路、レゾルバ制
御回路等から構成され、蓄電池からの直流を交流に変換
してモーターＭに供給するようにしている。速度指令回
路ＳＣは、速度検出制御回路及び速度指令制御回路等か
ら構成されている。さらに、この速度指令回路ＳＣには
トルク印加方向の切り換えのための前進後進スイッチＳ
の正負切り換え信号、電気自動車の運動エネルギーの回
収のための回生ブレーキペダルＢＰのオンオフ信号及び
／又は操作量（踏み込み量）、アクセルペダルＡＰの操
作量（踏み込み量）を検出する検出信号が入力されるよ
うに構成されている。
幅制御回路、電流制限回路、速度制御回路、レゾルバ制
御回路等から構成され、蓄電池からの直流を交流に変換
してモーターＭに供給するようにしている。速度指令回
路ＳＣは、速度検出制御回路及び速度指令制御回路等か
ら構成されている。さらに、この速度指令回路ＳＣには
トルク印加方向の切り換えのための前進後進スイッチＳ
の正負切り換え信号、電気自動車の運動エネルギーの回
収のための回生ブレーキペダルＢＰのオンオフ信号及び
／又は操作量（踏み込み量）、アクセルペダルＡＰの操
作量（踏み込み量）を検出する検出信号が入力されるよ
うに構成されている。
【００１５】また、ドライバユニットＤＵと速度指令回
路ＳＣとの間にはスイッチＳＷが設けられ、さらに、こ
のスイッチＳＷを開閉するためのスイッチ制御回路（手
段）ＴＣが設けられている。ここで、スイッチ制御回路
ＴＣはタイマーＸ及び励磁コイル等から構成され、通常
はスイッチＳＷを閉成するように維持され、アクセルペ
ダルＡＰに設けたリミットスイッチからの動作信号でも
ってタイマーＸが作動する。タイマーＸで定められた時
間が経過すると励磁コイルの励磁によりスイッチＳＷを
開放するように作動するものである。そして、さらにモ
ーターＭの巻線に設けた温度センサＴが所定温度以上の
温度を検出した場合には、その検出信号を受けて警報ラ
ンプＬを点灯するように制御する。
路ＳＣとの間にはスイッチＳＷが設けられ、さらに、こ
のスイッチＳＷを開閉するためのスイッチ制御回路（手
段）ＴＣが設けられている。ここで、スイッチ制御回路
ＴＣはタイマーＸ及び励磁コイル等から構成され、通常
はスイッチＳＷを閉成するように維持され、アクセルペ
ダルＡＰに設けたリミットスイッチからの動作信号でも
ってタイマーＸが作動する。タイマーＸで定められた時
間が経過すると励磁コイルの励磁によりスイッチＳＷを
開放するように作動するものである。そして、さらにモ
ーターＭの巻線に設けた温度センサＴが所定温度以上の
温度を検出した場合には、その検出信号を受けて警報ラ
ンプＬを点灯するように制御する。
【００１６】次に、上記構成のモーター制御装置ＭＣの
作動について説明する。モーターＭは図４に示すような
出力特性を有するものとする。すなわち、アクセルペダ
ルＡＰが１０分定格領域，２分定格領域，３０秒定格領
域の位置までそれぞれ踏み込まれた場合に、リミットス
イッチかの動作信号でもって５分，１分，１５秒の時間
だけスイッチ制御回路ＴＣのタイマーＸが作動し、この
タイマーＸの設定時間内にアクセルペダルＡＰがより長
い定格時間領域の位置まで戻されない場合は、スイッチ
ＳＷが開放され、速度指令回路ＳＣからドライバユニッ
トＤＵへの接続を開路する。
作動について説明する。モーターＭは図４に示すような
出力特性を有するものとする。すなわち、アクセルペダ
ルＡＰが１０分定格領域，２分定格領域，３０秒定格領
域の位置までそれぞれ踏み込まれた場合に、リミットス
イッチかの動作信号でもって５分，１分，１５秒の時間
だけスイッチ制御回路ＴＣのタイマーＸが作動し、この
タイマーＸの設定時間内にアクセルペダルＡＰがより長
い定格時間領域の位置まで戻されない場合は、スイッチ
ＳＷが開放され、速度指令回路ＳＣからドライバユニッ
トＤＵへの接続を開路する。
【００１７】このとき、アクセルペダルＡＰがより長い
定格時間領域の位置まで戻されれば、タイマーＸはリセ
ットされ、スイッチ制御回路ＴＣでもってスイッチＳＷ
を閉成することにより速度指令回路ＳＣからの速度指令
信号の遮断は解除される。
定格時間領域の位置まで戻されれば、タイマーＸはリセ
ットされ、スイッチ制御回路ＴＣでもってスイッチＳＷ
を閉成することにより速度指令回路ＳＣからの速度指令
信号の遮断は解除される。
【００１８】また、モーターＭの巻線の温度が過熱領域
に入った場合も、スイッチ制御回路ＴＣでもって警報ラ
ンプＬを点灯させると同時にスイッチＳＷを開放する。
もちろんこの場合も、モニター温度が過熱領域より低下
すれば、スイッチ制御回路ＴＣでもってスイッチＳＷを
閉成して速度指令信号の遮断は解除される。
に入った場合も、スイッチ制御回路ＴＣでもって警報ラ
ンプＬを点灯させると同時にスイッチＳＷを開放する。
もちろんこの場合も、モニター温度が過熱領域より低下
すれば、スイッチ制御回路ＴＣでもってスイッチＳＷを
閉成して速度指令信号の遮断は解除される。
【００１９】なお、タイマーの設定時間は定格時間以下
とし、定格時間の約３０〜７０％とするのが時間定格領
域でのモーターの使用が繰り返されることがよくあるこ
とから好適である。また、アクセルペダルＡＰの踏み込
みによってスイッチ制御回路ＴＣのタイマーが作動する
時間定格位置と段階数及びタイマー設定時間は、前記例
に限定されるものではなく、例えば図２の時間定格領域
でモーターを使用する場合に、１分定格領域位置までア
クセルペダルを踏み込んだ場合にのみ、タイマー設定時
間３０秒で速度指令回路ＳＣとドライバーユニットＤＵ
との間を開放となるように設定してもモーター巻線の焼
損防止に充分有用である。
とし、定格時間の約３０〜７０％とするのが時間定格領
域でのモーターの使用が繰り返されることがよくあるこ
とから好適である。また、アクセルペダルＡＰの踏み込
みによってスイッチ制御回路ＴＣのタイマーが作動する
時間定格位置と段階数及びタイマー設定時間は、前記例
に限定されるものではなく、例えば図２の時間定格領域
でモーターを使用する場合に、１分定格領域位置までア
クセルペダルを踏み込んだ場合にのみ、タイマー設定時
間３０秒で速度指令回路ＳＣとドライバーユニットＤＵ
との間を開放となるように設定してもモーター巻線の焼
損防止に充分有用である。
【００２０】また、スイッチＳＷ用のタイマーの動作制
御用信号は、本実施例に示すようにアクセルペダルＡＰ
に別に設けたリミットスイッチ等からとってもよいし、
図４に示すようにアクセルペダルのポテンショメータの
出力を共用したり、図５に示すように速度指令回路ＳＣ
出力を共用することもできる。
御用信号は、本実施例に示すようにアクセルペダルＡＰ
に別に設けたリミットスイッチ等からとってもよいし、
図４に示すようにアクセルペダルのポテンショメータの
出力を共用したり、図５に示すように速度指令回路ＳＣ
出力を共用することもできる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の電気自動車のモ
ーター制御装置によれば、ソーラーカー等を含む電気自
動車のモーターの焼損防止や絶縁劣化防止や永久磁石の
減磁防止が可能である。
ーター制御装置によれば、ソーラーカー等を含む電気自
動車のモーターの焼損防止や絶縁劣化防止や永久磁石の
減磁防止が可能である。
【００２２】また、モーターの使用時間及び負荷特性に
適合した連続定格出力の小さな、従来より小型のモータ
ーを採用することができ、モーターの冷却効果の向上や
車体全体の重量軽減につながり、ひいてはモーターの効
率を向上させることができ、一充電走行距離を伸ばすこ
とも可能となる。
適合した連続定格出力の小さな、従来より小型のモータ
ーを採用することができ、モーターの冷却効果の向上や
車体全体の重量軽減につながり、ひいてはモーターの効
率を向上させることができ、一充電走行距離を伸ばすこ
とも可能となる。
【００２３】さらに、運転者に無理な運転をしているこ
とを自覚させることもでき暴走等の無謀な運転を防止で
きる。
とを自覚させることもでき暴走等の無謀な運転を防止で
きる。
【図１】本発明に係るモーター制御装置の一実施例を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】モータの出力特性図である。
【図３】スイッチ制御手段の他の実施例を示す概略構成
図である。
図である。
【図４】スイッチ制御手段の他の実施例を示す概略構成
図である。
図である。
【図５】電気自動車用モーターの負荷特性を示す図であ
る。
る。
Ｍ ・・・ モーター Ｌ ・・・ 警報ランプ ＤＵ・・・ ドライバーユニット ＳＣ・・・ 速度指令回路 ＴＣ・・・ スイッチ制御回路 ＳＷ・・・ スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の時間定格領域が設定された車輪駆
動用のモーターを作動させる駆動手段と、前記モーター
の時間定格領域の各々に対応させたアクセル操作量を検
出する操作量検出手段とをスイッチを介して接続すると
ともに、前記操作量検出手段の検出信号でもって前記ス
イッチを開閉するべく構成したことを特徴とする電気自
動車のモーター制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149534A JPH0819102A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 電気自動車のモーター制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149534A JPH0819102A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 電気自動車のモーター制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0819102A true JPH0819102A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15477245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6149534A Pending JPH0819102A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 電気自動車のモーター制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819102A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7315771B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-01-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device for fuel cell vehicle |
| JP2013059223A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Mazda Motor Corp | ハイブリッド電源式電動車両 |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6149534A patent/JPH0819102A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7315771B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-01-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device for fuel cell vehicle |
| JP2013059223A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Mazda Motor Corp | ハイブリッド電源式電動車両 |
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