| 【発明の名称】 |
電動車両のモータ制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】大橋 敏治
【氏名】池田 昌樹
【氏名】折笠 仁一
【氏名】品川 壮
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| 【要約】 |
【課題】電動車両が不測の場所で停止した時も最低安全な距離を移動できる。
【解決手段】電源スイッチ１と、モータ２の駆動回路３の温度を検出する温度センサ４と、この温度センサ４で測定された温度が一定以上になった場合にモータ２の回転数を制御する電動車両のモータ制御装置である。電源スイッチ１を投入してからモータ２の回転数の累積値が一定以上の場合は温度が一定以上であってもモータ２を駆動できるように制御する制御部５を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電源スイッチと、モータの駆動回路の温度を検出する温度センサと、この温度センサで測定された温度が一定以上になった場合にモータの回転数を制御する電動車両のモータ制御装置において、電源スイッチを投入してからモータの回転数の累積値が一定以上の場合は温度が一定以上であってもモータを駆動できるように制御する制御部を設けて成ることを特徴とする電動車両のモータ制御装置。
【請求項２】 バッテリーの残容量を測定するバッテリー残容量測定手段を備え、バッテリーの残容量が設定された最低限の量になった場合にモータを制動するように駆動回路を制御する電動車両のモータ制御装置において、バッテリーが設定された最低限の量以下であっても、電源スイッチを投入してからモータの回転数の累積値が一定以下の場合はモータを駆動できるように制御する制御部を設けて成ることを特徴とする電動車両のモータ制御装置。
【請求項３】 バッテリーの残容量を測定するバッテリー残容量測定手段を備え、バッテリー残容量が設定された最低限の量になった場合に、モータを制動するように駆動回路を制御する電動車両のモータ制御装置において、バッテリーが設定された最低限の量以下であっても電源スイッチを投入してから一定容量放電するまではモータが駆動できるように制御する制御部を設けて成ることを特徴とする電動車両のモータ制御装置。
【請求項４】 一定放電量を測定する手段が放電電気量の積算量で判定するものであることを特徴とする請求項３記載の電動車両のモータ制御装置。
【請求項５】 一定放電量を測定する手段が電圧降下量で判定するものであることを特徴とする請求項３記載の電動車両のモータ制御装置。
【請求項６】 電源スイッチの繰り返し投入回数が一定回数になれば制動することを特徴とする請求項３記載の電動車両のモータ制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーの電力でモータを駆動して走行する電動車両におけるモータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バッテリーの電力でモータを駆動して走行する電動車両におけるモータ制御装置として従来から特開平８−７０５０１号公報が知られている。この従来例は駆動用回路が一定以上に温度上昇した時やバッテリーの残容量が最低限になった場合に、電動車両を停止するように制御するものである。そして、この従来例においては、上記の場合に停止した際に、再度電源スイッチを投入すると、この再度の電源スイッチ投入後、一定時間モータが駆動して不測の停止場所から安全な場所に移動できるようにしているが、上記従来例のものは再度の電源スイッチ投入後、一定時間モータが駆動して、一定時間が過ぎればモータが停止するようになっている。このように従来例にあっては一定時間が過ぎるとモータが停止してしまうので、低速で走行したり、走行と停止を繰り返したり、あるいは後退で走行したりした場合、必要距離移動できずに停止してしまうという問題があった。
【０００３】上記のように、駆動回路の温度上昇、バッテリー残容量なしで電動車両保護のために停止する時でも、必要距離は走れるようにする必要があり、従来例にあっては、このような時でも一定時間だけモータは駆動するが、設定速度が低速であったりした場合、不測の場所で停止すると、すぐに時間がたってしまい、安全な位置に到達する前に再び停止してしまうという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、電動車両が不測の場所で停止した時も電源スイッチの再投入で最低安全な距離を移動できる電動車両のモータ制御装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【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に係る電動車両のモータ制御装置は、電源スイッチ１と、モータ２の駆動回路３の温度を検出する温度センサ４と、この温度センサ４で測定された温度が一定以上になった場合にモータ２の回転数を制御する電動車両のモータ制御装置において、電源スイッチ１を投入してからモータ２の回転数の累積値が一定以上の場合は温度が一定以上であってもモータ２を駆動できるように制御する制御部５を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、電源スイッチ１を投入してからモータ２の回転数の累積値が一定以上の場合は温度が一定以上であってもモータ２を駆動できるように制御して電動車両が不測の場所で停止した時も最低安全な距離を移動できるようにするものである。
【０００６】また、バッテリー６の残容量を測定するバッテリー残容量測定手段７を備え、バッテリー６の残容量が設定された最低限の量になった場合にモータ２を制動するように駆動回路３を制御する電動車両のモータ制御装置において、バッテリー６が設定された最低限の量以下であっても、電源スイッチ１を投入してからモータ２の回転数の累積値が一定以下の場合はモータ２を駆動できるように制御する制御部５を設けることが好ましい。このような構成とすることで、バッテリー６が設定された最低限の量以下であっても、電源スイッチ１を投入してからモータ２の回転数の累積値が一定以下の場合はモータ２を駆動できるように制御して電動車両が不測の場所で停止した時も最低安全な距離を移動できるようにするものである。
【０００７】また、バッテリー６の残容量を測定するバッテリー残容量測定手段７を備え、バッテリー残容量が設定された最低限の量になった場合に、モータ２を制動するように駆動回路３を制御する電動車両のモータ制御装置において、バッテリー６が設定された最低限の量以下であっても電源スイッチ１を投入してから一定容量放電するまではモータ２が駆動できるように制御する制御部５を設けることが好ましい。このような構成とすることで、バッテリー６が設定された最低限の量以下であっても電源スイッチ１を投入してから一定容量放電するまではモータ２が駆動できるように制御して電動車両が不測の場所で停止した時も最低安全な距離を移動できるようにするものである。
【０００８】また、一定放電量を測定する手段が放電電気量の積算量で判定するものであることが好ましい。このような構成とすることで、簡単に放電量を測定できるものである。
【０００９】また、一定放電量を測定する手段が電圧降下量で判定するものであることが好ましい。このような構成とすることで、簡単に放電量を測定できるものである。
【００１０】また、電源スイッチ１の繰り返し投入回数が一定回数になれば制動することが好ましい。このような構成とすることで、電源スイッチ１の繰り返し投入回数が一定回数になれば過放電防止のために再度電源スイッチ１をオンにしてもモータ２が回転しないようにするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１２】図１、図２、図３に基づいて本発明の一実施形態につき説明する。モータ制御装置は図１の制御回路に示すように、電源スイッチ１と、モータ２の駆動回路３と、モータ２の駆動回路３の温度を測定する温度センサ４と、バッテリー６と、モータ駆動回路３を制御する制御部５を構成するマイクロコンピュータとを備えている。
【００１３】モータ駆動回路３はＦＥＴドライブ回路１０と、４個のスイッチング素子であるＦＥＴ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとから構成してあり、４個のＦＥＴ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはＨブリッジ回路に構成してあり、ＦＥＴ１１ａ、１１ｂを直列に接続した直列回路と、ＦＥＴ１１ｃ、１１ｄを直列に接続した直列回路とを直流電源であるバッテリー６に並列に接続し、直列に接続したＦＥＴ１１ａ、１１ｂの接続点と、直列に接続したＦＥＴ１１ｃ、１１ｄの接続点間にモータ２が接続してあり、ＦＥＴドライブ回路１０による制御でＦＥＴ１１ａ、１１ｄを対とするとともに、ＦＥＴ１１ｂ、１１ｃを対としてオン、オフすることで直流を交流に変換してモータ２の駆動を制御するようになっている。
【００１４】モータ２の軸にはエンコーダ１２が直結してあり、モータ２の回転数をエンコーダ１２により検出してマイコンよりなる制御部５に入力するようになっている。温度センサ４はモータ２の駆動回路３の温度を検出するものであり、温度センサ４で検出された駆動回路３の温度は制御部５に入力するようになっている。
【００１５】図２、図３には本実施形態の制御のフローチャートが示してある。
【００１６】しかして、温度センサ４で検出したモータ２の駆動回路３の温度が一定以上になると、マイコンよりなる制御部５によりモータ２の回転数を低下又は停止するように制御するものであって、これにより駆動回路３やモータ２を過熱から保護するようになっている。例えば、坂道を連続して登った場合など、モータ２電流が大きくなり、ＦＥＴ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄやモータ２の温度が上がる。この温度があらかじめ設定された設定値を越えた場合、駆動回路３やモータ２等の破壊を防ぐために図３に示すようにモータ２の回転数を低下させ（つまり、通常はモータ２に６０アンペアの電流を流すがこの場合には３０アンペアの電流を流して回転数を低下させる）たり、あるいは図２に示すようにモータ２の回転数をゼロ、つまりモータ２を停止させるように制御部５により制御するものである。
【００１７】上記のように温度センサ４で検出したモータ２の駆動回路３の温度が一定以上になって、制御部５によりモータ２に制動をかけた場合であっても、再度電源スイッチ１を投入すると（オンにすると）、該電源スイッチ１のオンからのモータ２の回転数の累積値が設定された一定以下の場合にはモータ２を駆動するように制御部５により制御するものであり、この場合、モータ２を駆動できるかできないかを決定する上記電源スイッチ１のオンからのモータ２の回転数の累積値は、不測の場所、例えば坂道や道路の中央部から安全な場所まで移動できるのに必要なモータ２の回転数の累積値をあらかじめ求めて設定しておくものであり、これにより駆動回路３の温度が一定以上になって不測の場所で停止しても、再度電源スイッチ１をオンすることで、電動車両の設定速度を高速に設定しているか低速に設定しているかに関係なく、安全な位置まで確実に移動することができるものである。つまり、再度電源スイッチ１をオンした場合に一定時間だけモータ２を駆動するように制御した場合には、低速走行すると時間が経過してしまって安全な場所まで移動する前に停止してしまうおそれがあるが、本発明のようにモータ２の回転数の累積値をあらかじめ設定してこれに基づいて制御することで、電動車両の移動速度に関係なく設定された距離移動できて安全な場所まで確実に移動できるのである。
【００１８】次に、図４に基づいて本発明の他の実施形態につき説明する。図４には本実施形態の制御回路が示してあり、本実施形態においては図１に示す前述の制御回路にモータ２電流を検出する抵抗Ｒ１を４個のＦＥＴ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄよりなるＨブリッジ回路に接続してあり、また、バッテリー６の電圧を検出する抵抗Ｒ２、Ｒ３をモータ２と並列に接続してある。
【００１９】しかして、図４においては抵抗Ｒ２、Ｒ３及び抵抗Ｒ１がバッテリー６の残容量を測定するバッテリー残容量測定手段７を構成しており、抵抗Ｒ２、Ｒ３で検出した電圧を制御部５に入力し、また、抵抗Ｒ１によりモータ２の電流値を求め、これを制御部５に入力して、この電流の値と電流の流れている時間の積により放電電気量を求め、バッテリー６の容量を推定するものであり、そして、上記抵抗Ｒ２、Ｒ３で検出したバッテリー６の残容量、抵抗Ｒ１により求めた放電電気量を総合的に判定してバッテリー６の残容量を求め、これにより、バッテリー６の残容量があらかじめ設定された最低限の量になった場合にモータ２を制動するように駆動回路３を制御してモータ２を停止するようになっている。ここで、図４においては抵抗Ｒ２、Ｒ３及び抵抗Ｒ１によりバッテリー６の残容量を測定するバッテリー残容量測定手段７を構成しているが、抵抗Ｒ２、Ｒ３のみによりバッテリー６の残容量を測定するバッテリー残容量測定手段７を構成してもよく、あるいは抵抗Ｒ１のみによりバッテリー６の残容量を測定するバッテリー残容量測定手段７を構成してもよいものである。
【００２０】そして、図５の制御のフローチャートに示す実施形態においては、バッテリー６が設定された最低限の量以下であっても、再度電源スイッチ１を投入し、この電源スイッチ１の投入からモータ２の回転数の累積値が一定以下の場合はモータ２を駆動できるように制御する制御部５を設けるようになっている。これによりバッテリー６の残容量が設定された最低限の量以下となって不測の場所で停止しても、再度電源スイッチ１をオンすることで、該スイッチ１の投入からモータ２の回転数の累積値になるまでモータ２を回転して走行できて安全な位置に確実に到達することができるものである。
【００２１】また、図６の制御のフローチャートに示す実施形態においては、バッテリー６の残容量の推定をモータ２の電流値により求めるもので、抵抗Ｒ１の電圧よりモータ２電流を検出し、この電流の値と電流の流れている時間の積より、放電電気量を求めてバッテリー６の残容量を推定するものである。そして、バッテリー６の推定残容量が設定された最低限の量になるとモータ２を停止するように制御部５により制御する。
【００２２】上記のようにバッテリー６の残容量が設定された最低限の量になって、制御部５によりモータ２に制動をかけた場合であっても、再度電源スイッチ１を投入すると、放電電気量が一定値の間だけはモータ２を駆動するように制御部５により制御するものである。これによりバッテリー６の残容量が設定された最低限の量以下となって不測の場所で停止しても、再度電源スイッチ１をオンすることで、該電源スイッチ１の投入から放電電気量が一定値の間だけはモータ２を回転して走行できて安全な位置に確実に到達することができるものである。
【００２３】上記図６の制御のフローチャートに示す実施形態においては、一定放電量を測定する手段が放電電気量の積算量で判定した例であるが、図７の制御のフローチャートに示す実施形態においては、一定放電量の検出を電圧降下量で判定するようになっている。そして、バッテリー６の残容量が設定された最低限の量になって、制御部５によりモータ２に制動をかけた場合であっても、再度電源スイッチ１をオンにし、一定電圧だけ低下するまでモータ２を駆動するように制御部５により制御するものである。これによりバッテリー６の残容量が設定された最低限の量以下となって不測の場所で停止しても、再度電源スイッチ１をオンすることで、該電源スイッチ１の投入から一定電圧だけ低下するまでモータ２を回転して走行できて安全な位置に確実に到達することができるものである。
【００２４】また、バッテリー６の残容量が設定された最低限の量になって、制御部５により停止するように制御された場合、上記したように電源スイッチ１を再投入して該電源スイッチ１の投入からモータ２の回転数の累積値が一定以下の場合や、あるいは放電電気量が一定値の間、あるいは一定電圧まで低下するまでの間は、モータ２を回転して走行できるようになっているが、バッテリー６の残容量が設定された最低限の量になった後に、電源スイッチ１を何回でも投入するとバッテリー６が過放電してバッテリー６寿命の低下を招いてしまうので、図８に示す実施形態においては、バッテリー６の残容量が設定された最低限の量になって、停止した際における電源スイッチ１の投入回数（オン回数）を制御部５によりカウントし、あらかじめ設定した設定回数になれば過放電防止のために電源スイッチ１を再度投入してもモータ２が回転しないように制御部５により制御するものであり、これにより過放電を防止してバッテリー６寿命が低下しないようにするものである。
【００２５】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、電源スイッチと、モータの駆動回路の温度を検出する温度センサと、この温度センサで測定された温度が一定以上になった場合にモータの回転数を制御する電動車両のモータ制御装置において、電源スイッチを投入してからモータの回転数の累積値が一定以上の場合は温度が一定以上であってもモータを駆動できるように制御する制御部を設けてあるので、モータの温度上昇があると電動車両が停止するが、このように、モータの温度が上昇しても、電源スイッチを投入してからモータの回転数の累積値が一定以上の場合は上記停止が不測の状態で起こったとしても再度電源スイッチを投入することにより、モータを駆動して最低安全な距離を移動できるものである。
【００２６】また、請求項２記載の発明にあっては、バッテリーの残容量を測定するバッテリー残容量測定手段を備え、バッテリーの残容量が設定された最低限の量になった場合にモータを制動するように駆動回路を制御する電動車両のモータ制御装置において、バッテリーが設定された最低限の量以下であっても、電源スイッチを投入してからモータの回転数の累積値が一定以下の場合はモータを駆動できるように制御する制御部を設けてあるので、バッテリーの残容量が設定された最低限の量になると電動車両が停止するが、このようにバッテリーが設定された最低限の量以下であっても、上記停止が不測の状態で起こったとしても再度電源スイッチを投入することで、電源スイッチを投入してからモータの回転数の累積値が一定以下の場合はモータを駆動して最低安全な距離を移動できるものである。
【００２７】また、請求項３記載の発明にあっては、バッテリーの残容量を測定するバッテリー残容量測定手段を備え、バッテリー残容量が設定された最低限の量になった場合に、モータを制動するように駆動回路を制御する電動車両のモータ制御装置において、バッテリーが設定された最低限の量以下であっても電源スイッチを投入してから一定容量放電するまではモータが駆動できるように制御する制御部を設けてあるので、バッテリーの残容量が設定された最低限の量になると電動車両が停止するが、このようにバッテリーが設定された最低限の量以下で上記停止が不測の状態で起こったとしても再度電源スイッチを投入することで、電源スイッチを投入してから一定容量放電するまではモータが駆動できるように制御して最低安全な距離を移動できるものである。
【００２８】また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、一定放電量を測定する手段が放電電気量の積算量で判定するので、簡単に放電量を測定できるものである。
【００２９】また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、一定放電量を測定する手段が電圧降下量で判定するので、簡単に放電量を測定できるものである。
【００３０】また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、電源スイッチの繰り返し投入回数が一定回数になれば制動するので、電源スイッチの繰り返し投入回数が一定回数になれば過放電防止のために再度電源スイッチをオンにしてもモータが回転しないようにでき、バッテリーの過放電を防止してバッテリー寿命の低下を防止できるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月３０日（２０００．６．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７７６７
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２７６０６（Ｐ２００２−２７６０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月２５日（２００２．１．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１９９９２０（Ｐ２０００−１９９９２０） |
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