(57)【要約】【課題】装置の大型化を伴わずに特定の３相交流モータの出力トルクを短時間で上昇させる。【解決手段】３相交流モータ５ａ，５ｂの一方及び他方がそれぞれ力行動作及び回生動作を行い、且つ、３相交流モータ５ａ，５ｂの少なくとも一方がトルク制限値以上の出力トルクを要求された場合には、インバータ供給電圧判断部４が、高電位電源２ａをインバータ１３ａ，１３ｂに接続するように直流電圧切換手段３を制御する。これにより、電源の大型化及び３相交流モータ５ａ，５ｂを大型化することなく、定電力領域におけるトルク制限値より大きなトルクを瞬時に出力することができる。【選択図】図１
2005143274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電動機と、当該電動機毎に設けられ、電動機に電圧を印加するインバータと、当該インバータに直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える電動車両の駆動制御装置であって、
前記直流電圧供給手段は、前記インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択するインバータ供給電圧判断部と、インバータ供給電圧判断部が選択した電源の電圧をインバータに供給する直流電圧切換手段とを備え、
前記インバータ供給電圧判断部は、第１及び第２の駆動軸にそれぞれ接続された第１及び第２の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、当該第１及び第２の電動機の一方がトルク制限値以上のトルク出力を要求された場合、高電圧値の電源を選択すること
を特徴とする電動車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の駆動軸はそれぞれ電動車両の左輪及び右輪の駆動軸であり、
前記直流電圧切換手段は、高電圧値の電源の電圧を第１及び第２のインバータに供給した後、回生動作により生成された電力を力行動作を行う電動機に供給すること
を特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記直流電圧切換手段は、複数のインバータのうち、高電圧値を必要としないインバータの入力電圧は変化させないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記複数の電源は、燃料電池と燃料電池の出力電圧より高い電圧値を有する電源とを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の電動車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記燃料電池の出力電圧より高い電圧値を有する電源は、二次電池又はコンデンサにより構成されることを特徴とする請求項４に記載の電動車両の駆動制御装置。
【請求項６】
複数の電動機と、当該電動機毎に設けられ、電動機に電圧を印加するインバータと、当該インバータに直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える電動車両の駆動制御方法であって、
インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択した電源の電圧をインバータに供給する供給ステップとを有し、
前記選択ステップは、第１及び第２の駆動軸にそれぞれ接続された第１及び第２の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、当該第１及び第２の電動機の一方がトルク制限値以上のトルクを出力することを要求された場合、高電圧値の電源を選択するステップを含むこと
を特徴とする電動車両の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電動機を動力源として備える電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法に関し、より詳しくは、装置の大型化を伴わずに特定の電動機の出力トルクを短時間で上昇させることにより電動車両の姿勢を効果的に制御することを可能にする技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の車輪（車軸）毎に電動機を有する電動車両では、各電動機の出力トルクを制御することにより、電動車両の姿勢制御を行う駆動制御装置が利用されており（例えば、特許文献１を参照）、このような駆動制御装置によれば、電動車両の走行安定性を大幅に向上させることができる。
【特許文献１】特開２００２−１８６１０７号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、電動車両の姿勢制御を行うためには、電動機の出力トルクを短時間で大きく変化させる必要がある。このような背景から、電動機の出力トルクを短時間で上昇させるために、例えば特開平５−２３６６０８号公報に開示されているような、直流電源の切換を行うことにより電動機に印加する電圧を上げる方法が提案されている。しかしながら、電動機が大出力を得るためには、直流電源も大電力の供給に見合うように容量を大きくする必要がある。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置の大型化を伴わずに電動機の出力トルクを短時間で上昇させることにより電動車両の姿勢を効果的に制御することが可能な、電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明に係る電動車両の駆動制御装置の特徴は、インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択するインバータ供給電圧判断部と、インバータ供給電圧判断部が選択した電源の電圧をインバータに供給する直流電圧切換手段とを備え、インバータ供給電圧判断部は、第１及び第２の駆動軸にそれぞれ接続された第１及び第２の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、第１及び第２の電動機の一方がトルク制限値以上のトルク出力を要求された場合、高電圧値の電源を選択することにある。
【０００６】
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る電動車両の駆動制御方法の特徴は、インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択する選択ステップと、選択ステップにおいて選択した電源の電圧をインバータに供給する供給ステップとを有し、選択ステップは、第１及び第２の駆動軸にそれぞれ接続された第１及び第２の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、第１及び第２の電動機の一方がトルク制限値以上のトルクを出力することを要求された場合、高電圧値の電源を選択するステップを含むことにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法によれば、装置の大型化を伴わずに電動機の出力トルクを短時間で上昇させ、電動車両の姿勢を効果的に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の第１〜第３の実施形態となる電動車両の駆動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、以下の実施形態では、駆動制御装置は、無通電状態における磁石磁束の方向をｄ軸、及びｄ軸と直交する軸をｑ軸に設定した、モータ回転に同期して回転する回転直交座標系（ｄｑ）座標系を制御演算に用いる。
【実施例１】
【０００９】
〔駆動制御装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の第１の実施形態となる駆動制御装置の構成について説明する。
【００１０】
本発明の第１の実施形態となる駆動制御装置は、図１に示すように、電力変換部１ａ，１ｂと、高電位及び低電位の直流電圧源２ａ，２ｂと、直流電圧切換手段３と、インバータ供給電圧判断部４と、本発明に係る電動機として機能する３相交流モータ５ａ，５ｂと、回転角センサ（ＰＳ）６ａ，６ｂとを主な構成要素として備える。
【００１１】
上記直流電圧切換手段３は、図２に示すように、高電位の直流電圧源（以下、高電位電源と略記）２ａの正極側に並列接続されたスイッチ１７ａ及びダイオード１８ａと、高電位電源２ａの負極側及び低電位の直流電圧源（以下、低電位電源と略記）２ｂの正極側に並列接続されたスイッチ１７ｂ及びダイオード１８ｂとを有し、スイッチ１７ａ，１７ｂ及びダイオード１８ａ，１８ｂの電圧源に接続されない側はそれぞれ電力変換部１ａ，１ｂ内のインバータ１３ａ，１３ｂと電気的に接続されている。なお、この実施形態では、高電位電源２ａ及び低電位電源２ｂは、直列に接続にされているが、本発明はこの構成に限られることはなく、並列に接続してもよい。
【００１２】
上記インバータ供給電圧判断部４は、図３に示すような、３相交流モータ５ａ，５ｂの回転速度−トルク特性のデータを記憶し、詳しくは後述するが、電力変換部１ａ，１ｂ内のトルク制御部７ａ，７ｂ（図示せず）からトルク指令Ｔｅ１＊，Ｔｅ２＊及びモータ回転速度ωｅ１，ωｅ２が入力されるのに応じて、記憶している回転速度−トルク特性のデータを参照して、電力変換部１ａ，１ｂ内のインバータ１２ａ，１２ｂ（図示せず）に接続する電源を高電位電源２ａと低電位電源２ｂとの間で切り換える。なお、図３に示す回転速度−トルク特性のｘ軸及びｙ軸はそれぞれ、３相交流モータの回転速度及びトルク制限値を示し、トルク制限値は、定電力領域において３相交流モータの回転速度が大きくなるのに従って減少する。
【００１３】
上記３相交流モータ５ａ，５ｂは、電力変換部１ａ，１ｂから入力された電圧を利用して駆動する。上記回転角センサ（ＰＳ）６ａ，６ｂは、３相交流モータ５ａ，５ｂの回転角度θｍを検出し、検出した回転角度θｍを電力変換部１ａ，１ｂ内の位相・速度計算手段１６ａ，１６ｂ（図示せず）に入力する。
【００１４】
〔電力変換部の内部構成〕
次に、上記電力変換部１ａ，１ｂの内部構成について説明する。なお、電力変換部１ｂの内部構成は電力変換部１ａのそれと同じであるので、以下では電力変換部１ａの内部構成についてのみ説明し、電力変換部１ｂの内部構成の図示及び説明は省略する。
【００１５】
上記電力変換部１ａは、トルク制御部７ａと、電流制御部８ａと、非干渉制御部９ａと、加算部１０ａと、ｄｑ／３相変換部１１ａと、ＰＷＭ生成部１２ａと、インバータ１３ａと、電流センサ１４ａと、３相／ｄｑ変換部１５ａと、位相・速度計算部１６ａとを備える。
【００１６】
上記トルク制御部７ａは、トルク指令Ｔｅ１＊と位相・速度計算部１６ａから入力されるモータ回転速度ωｅ１とに基づいて、３相交流モータ５ａのｄ軸電流指令値ｉｄ＊とｑ軸電流指令値ｉｑ＊を生成し、生成した電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊を電流制御部８ａと非干渉制御部９ａに入力する。また、トルク制御部７ａは、トルク指令Ｔｅ１＊とモータ回転速度ωｅ１をインバータ供給電圧判断部４に入力する。
【００１７】
上記電流制御部８ａは、ｄ軸とｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑをそれぞれｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊に一致させるためにＰＩ（比例・積分）演算を行うことにより、ｄ軸とｑ軸の電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を生成し、生成した電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を加算部１０ａに入力する。
【００１８】
上記非干渉制御部９ａは、トルク制御部７ａから入力された電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊を利用して、ｄ軸とｑ軸の干渉項を補償するために用いる電圧成分である、ｄ軸補償電圧ｖｄ＿ｃｍｐとｑ軸補償電圧ｖｑ＿ｃｍｐを算出し、算出した補償電圧ｖｄ＿ｃｍｐ，ｖｑ＿ｃｍｐを加算部１０ａに入力する。
【００１９】
上記加算部１０ａは、電流制御部８ａ及び非干渉制御部９ａから入力される電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊と補償電圧ｖｄ＿ｃｍｐ，ｖｑ＿ｃｍｐとをそれぞれ加算することにより、ｄ軸とｑ軸の電圧指令値ｖｄｏ＊，ｖｑｏ＊を算出し、算出した電圧指令値ｖｄｏ＊，ｖｑｏ＊をｄｑ／３相変換部１１ａに入力する。
【００２０】
上記ｄｑ／３相変換部１１ａは、位相・速度計算部１６ａから入力される３相交流座標系から見たｄｑ座標系の位相θｅに基づいて、加算部１０ａから入力された電圧指令値ｖｄｏ＊，ｖｑｏ＊を３相交流電圧指令値ｖｕ＿ｔｍｐ＊，ｖｖ＿ｔｍｐ＊，ｖｗ＿ｔｍｐ＊に変換し、３相交流電圧指令値ｖｕ＿ｔｍｐ＊，ｖｖ＿ｔｍｐ＊，ｖｗ＿ｔｍｐ＊をＰＷＭ生成部１２ａに入力する。
【００２１】
上記ＰＷＭ生成部１２ａは、ｄｑ／３相変換部１１ａから入力される３相交流電圧指令値ｖｕ＿ｔｍｐ＊，ｖｖ＿ｔｍｐ＊，ｖｗ＿ｔｍｐ＊に基づいて、ＰＷＭ信号ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊を生成し、生成したＰＷＭ信号ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊をインバータ１３ａに入力する。
【００２２】
上記インバータ１３ａは、ＰＷＭ生成部１２ａから入力されるＰＷＭ信号ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に基づいて、直流電圧切換手段３を介して入力される直流電圧Ｖｄｃを３相交流電圧に変換して３相交流モータ５ａに印加する。なお、この実施形態では、インバータ１３ａの入力側には、図２に示すように、平滑用コンデンサ１９ａが設けられ、電荷を蓄積，放出可能なように構成されている。
【００２３】
上記電流センサ１４ａは、３相交流モータ５ａのＵ相とＶ相の実電流ｉｕ，ｉｖを検出し、検出した実電流ｉｕ，ｉｖを３相／ｄｑ変換部１５ａに入力する。上記３相／ｄｑ変換部１５ａは、位相・速度計算部１６ａから入力される３相交流座標系から見たｄｑ座標系の位相θｅに基づいて、３相交流モータ５ａの実電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ（＝−ｉｕ−ｉｖ）をｄ軸とｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑに変換し、実電流ｉｄ，ｉｑを電流制御部８ａに入力する。
【００２４】
上記位相・速度計算部１６ａは、回転角センサ６ａが検出した回転位置θｍに基づいて、回転速度ωｅ１と３相交流座標系から見たｄｑ座標系の位相θｅを演算し、演算結果をトルク制御部７ａ，非干渉制御部９ａ，ｄｑ／３相変換部１１ａ，及び３相／ｄｑ変換部１５ａに入力する。
【００２５】
〔駆動制御装置の動作〕
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより、３相交流モータ５ａ，５ｂを大型化することなく、３相交流モータ５ａ，５ｂの一方の出力トルクを図３に示すトルク制限値以上の値に短時間で上昇させることを可能にする。以下、図１を参照して、３相交流モータ５ａを駆動する際の駆動制御装置の動作について説明する。
【００２６】
３相交流モータ５ａを駆動する際は、始めに、インバータ供給電圧判断部４が、トルク指令Ｔｅ１＊と３相交流モータ５ａの回転数ωｅ１が入力されるのに応じて、３相交流モータ５ａの回転速度−トルク特性のデータを参照して、高電位電源２ａと低電位電源２ｂのどちらの電源をインバータ１３ａに接続するかを指示する信号ｆ＿ｖｄｃを生成し、生成した信号ｆ＿ｖｄｃを直流電圧切換手段３に入力する。そして、直流電圧切換手段３は、インバータ供給電圧判断部４から入力された信号ｆ＿ｖｄｃに従って、インバータ１３ａに接続する電源を高電位電源２ａと低電位電源２ｂとの間で切り換える。
【００２７】
より具体的に説明すると、３相交流モータ５ａの回転速度が定電力領域（図３参照）の回転速度である時、インバータ供給電圧判断部４は、回転速度−トルク特性とトルク指令Ｔｅ１＊とを比較し、回転速度−トルク特性が示すトルク制限値よりトルク指令Ｔｅ１＊の方が小さい場合、低電位電源２ｂをインバータ１３ａに接続することを指示する信号ｆ＿ｖｄｃ＝０を直流電圧切換手段３に入力する。これにより、インバータ１３ａは、ＰＷＭ生成部１２ａが生成したＰＷＭ信号ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に基づいて、低電位電源２ｂの直流電圧を３相交流電圧に変換し、３相交流モータ５ａに印加する。
【００２８】
一方、回転速度−トルク特性が示すトルク制限値よりトルク指令Ｔｅ１＊の方が大きい場合には、インバータ供給電圧判断部４は、高電位電源２ａをインバータ１３ａに接続することを指示する信号ｆ＿ｖｄｃ＝１を直流電圧切換手段３に入力する。これにより、インバータ１３ａの平滑用コンデンサ１９ａが高電位電源２ａによって急速に充電され、インバータ１３ａの直流入力電圧は高電圧状態となる。また、インバータ１３ａの直流入力電圧の上昇に伴い、ダイオード１８ｂには逆電圧が印加されるために、低電位電源２ｂはインバータ１３ａから電気的に切り離され、低電位電源２ｂの電力はインバータ１３ａに供給されなくなる。このため、インバータ１３ａは、ＰＷＭ生成部１２で生成されたＰＷＭ信号ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に基づいて、高電位電源２ａの直流電圧を３相交流電圧に変換し、３相交流モータ５ａに印加するようになる。
【００２９】
ここで、インバータ１３ａの直流入力電圧が高電圧状態になると、３相交流モータ５ａの回転速度−トルク特性は、図４に示すように、定電力領域のトルク制限値が増加して一定となる形になるので、３相交流モータ５ａに大トルクの回生を行うような指示が出された場合であっても、３相交流モータ５ａはトルク制限値以上の大きなトルク，電力の回生を行うことができる。さらに、電力変換部１ａ，１ｂのインバータ１３ａ，１３ｂの入力側は共通であり、３相交流モータ５ａで回生された電力は電力変換部１ｂのインバータ１３ｂに供給されるので、３相交流モータ５ｂに大トルクの力行を行うような指示が出された場合であっても、３相交流モータ５ｂはトルク制限値以上の大きなトルク，電力の力行を行うことができる。但し、高電位電源２ａと低電位電源２ｂはそれまでの電力と同等の電力を供給すればよい。
【００３０】
なお、図４では、インバータ１３ａの直流入力電圧が高電圧状態になるのに応じて、トルク制限値が増加して定電力領域の出力トルクが一定の状態になるとしたが、この状態は、図５（ａ）において、モータに印加する電圧を最も大きくした状態であり、通常、モータの耐久性を考慮して出力トルクや印加電圧の大きさは制限されるために、トルク制限値が図５（ｂ）に示す直線Ａで示した値である場合、斜線領域のトルクは出力されず、出力トルクは必ずしも一定にはならないことに留意されたい。
【００３１】
また、トルク指令Ｔｅ１＊がトルク制限値より大きい状態から小さい状態に戻った際には、インバータ供給電圧判断部４は、低電位電源２ｂをインバータ１３ａに接続することを直流電圧切換手段３に指示し、直流電圧切換手段３は、スイッチ１７ａを操作して高電位電源２ａをインバータ１３ａから切り離す。また、３相交流モータ５ａは、回生を終了して電力の供給を停止、若しくは、力行を開始する。３相交流モータ５ａが力行を継続した場合には、平滑用コンデンサ１９ａに蓄えられた電荷は短時間で消費され、インバータ１３ａの入力電圧は低下する。そして、インバータ１３ａの入力電圧が低電位電源２ｂより低くなると、ダイオード１８ｂが順方向に印加されるために、低電位電源１８ｂがインバータ１３ａに電気的に接続されて、トルク指令Ｔｅ１＊がトルク制限値より小さい場合の動作に戻る。
【００３２】
また、３相交流モータ５ａの回生動作に伴い電源を充電する場合、スイッチ１７ｂを操作することにより、低電位電源２ｂに電力を充電することができる。また、スイッチ１７ａを操作することにより、高電位電源２ａが接続されている時には、回生によって高電位電源２ａよりインバータ１３ａの入力側の電圧が高くなると、ダイオード１８ａに順バイアスが印加されることになり、高電位電源２ａに電力を充電することができる。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１の実施形態となる電動車両の駆動制御装置は、３相交流モータ５ａ，５ｂの一方及び他方がそれぞれ力行動作及び回生動作を行い、且つ、３相交流モータ５ａ，５ｂの一方がトルク制限値以上の出力トルクを要求された場合、インバータ供給電圧判断部４が、高電位電源２ａをインバータ１３ａ，１３ｂに接続するように直流電圧切換手段３を制御する。そして、このような構成によれば、電源を大型化することなく、且つ、３相交流モータ５ａ，５ｂを大型化することなく、定電力領域におけるトルク制限値より大きなトルクを瞬時に出力し、電動車両の姿勢を効果的に制御することができる。また、平滑用コンデンサ１９ａ，１９ｂは高電位電源２ａから直接充電されるために、インバータ１３ａ，１３ｂは瞬時に高電圧かして高出力が可能となる。
【実施例２】
【００３４】
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施形態となる駆動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本発明の第２の実施形態となる駆動制御装置の構成は、電力変換部と３相交流モータをそれぞれ３つ有する点が、第１の実施形態となる駆動制御装置の構成と異なる。そこで以下では、上記相違点についてのみ説明し、第１の実施形態となる駆動制御装置の構成と同一部分の構成及び動作についてはその説明を省略する。
【００３５】
〔駆動制御装置の構成〕
本発明の第２の実施形態となる駆動制御装置では、電力変換部１ａ，１ｂに加えて、第３の電力変換部を有し、第３の電力変換部には図６に示す３相交流モータ５ｃが接続されている。また、電力変換部１ａ，１ｂのインバータ１３ａ，１３ｂの入力側には、図６に示すように、スイッチ１７ｃとダイオード１８ｃを介して高電位電源２ａの正極側が、及びダイオード１８ｄを介して低電位電源２ｂの正極側がそれぞれ接続されている。なお、この実施形態では、電力変換部１ａ，１ｂに接続される３相交流モータ５ａ，５ｂは、電動車両の副駆動輪左右モータ、第３の電力変換部に接続される３相交流モータ５ｃは電動車両の主駆動用モータであるとする。
【００３６】
〔駆動制御装置の動作〕
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより車両の回転角加速度を制御することを可能にする。以下、本発明の第２の実施形態となる駆動制御装置の動作について詳しく説明する。なお、以下の説明では、第３の電力変換部は低電位電源２ｂに常時接続されており、３相交流モータ５ｃには安定した電力が常に供給されているものとする。
【００３７】
副駆動輪左右モータ（＝３相交流モータ５ａ，５ｂ）にトルク制限値以上のトルク指令が入力された場合、インバータ供給電圧判断部４は、高電位電源２ａをインバータ１３ａ，１３ｂに接続することを直流電圧切換手段３に指示し（ｆ＿ｖｄｃ＝１）、直流電圧切換手段３は、スイッチ１７ｃを操作することにより、高電位電源２ａをインバータ１３ａ，１３ｂに接続する。高電位電源２ａが接続されると、インバータ１３ａ，１３ｂの平滑用コンデンサ１９ａ，１９ｂは高電位電源２ａによって急速に充電され、インバータ１３ａ，１３ｂの入力は高電圧状態となる。そして、インバータ１３ａ，１３ｂの入力電圧の上昇に伴い、ダイオード１８ｄには逆電圧が印加されるために、低電位電源２ｂはインバータ１３ａ，１３ｂから電気的に切り離され、低電位電源２ｂからの電力はインバータ１３ａ，１３ｂには供給されなくなる。続いて、３相交流モータ５ａに回生を行わせる指令が出された場合、３相交流モータ５ａは大きなトルク，電力の回生を行い、インバータ１３ａにおいて回生された電力はインバータ１３ｂに供給され、３相交流モータ５ｂが大きなトルク，電力での力行を行う。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本発明の第２の実施形態となる駆動制御装置によれば、インバータ１３ａ，１３ｂの入力が高電位状態になった後、３相交流モータ５ａ，５ｂの一方が高トルクの回生（制動）を行い、３相交流モータ５ａ，５ｂの他方は回生された電力を利用して高トルクの力行を行うので、副駆動輪の左右で大トルクの力行と回生（制動）を同時に行うことにより、車両の回転角加速度を制御することができる。また、高い電圧を必要としない３相交流モータ５ｃを不必要に高電圧化してインバータ３ｃの損失を増大させることを防止できる。
【実施例３】
【００３９】
次に、図７を参照して、本発明の第３の実施形態となる駆動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本発明の第３の実施形態となる駆動制御装置では、直流電圧切換手段３及び直流電源切換手段３に接続される電源の構成が第２の実施形態のそれとは異なる。そこで以下では、上記相違点についてのみ説明し、第２の実施形態となる駆動制御装置の構成と同一部分の構成及び動作についてはその説明を省略する。
【００４０】
〔駆動制御装置の構成〕
本発明の第３の実施形態となる駆動制御装置では、低電位電源として機能する燃料電池（ＦＣ）２０と、低電位電源より十分に高い電圧値を有する二次電池２ｃが直流電圧切換手段３に接続されている。また、直流電圧切換手段３は、燃料電池２０の正極側に接続され、電力が燃料電池２０に戻ることを阻止するダイオード１８ｅと、ダイオード１８ｅのカソード側と二次電池２ｃ間に設けられたＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣ）２１とを有し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、燃料電池２０の過渡的な遅れによる電力の過不足を二次電池２ｃから補完すると共に、回生された電力等を昇圧して二次電池２ｃを充電する。また、直流電圧切換手段３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と並列接続になるようにダイオード１８ｅのカソード側に接続されたダイオード１８ｆを有し、ダイオード１８ｆは、燃料電池２０からの電力を電力変換部１ａ，１ｂに供給する。また、ダイオード１８ｆのカソード側と二次電池２ｃの正極側間には、スイッチ１７ｄとダイオード１８ｇが接続されている。
【００４１】
〔駆動制御装置の動作〕
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより、エネルギー・マネージメントを容易に行うことを可能にする。以下、本発明の第３の実施形態となる駆動制御装置の動作について詳しく説明する。
【００４２】
副駆動輪左右モータ（＝３相交流モータ５ａ，５ｂ）にトルク制限値以上の大きなトルク指令が入力された場合、インバータ供給電圧判断部４は、二次電池２ｃをインバータ１３ａ，１３ｂに接続することを直流電圧切換手段３に指示し（ｆ＿ｖｄｃ＝１）、直流電圧切換手段３は、スイッチ１７ｄを操作することにより、二次電池２ｃをインバータ１３ａ，１３ｂに接続する。二次電池２ｃが接続されると、インバータ１３ａ，１３ｂの平滑用コンデンサ１９ａ，１９ｂは二次電池２ｃによって急速に充電され、インバータ１３ａ，１３ｂへの入力電圧は高電圧状態になる。そして、インバータ１３ａ，１３ｂの入力電圧の上昇に伴い、ダイオード１８ｆには逆電圧が印加されるために、燃料電池２０はインバータ１３ａ，１３ｂから電気的に切り離され、燃料電池２０からの電力はインバータ１３ａ，１３ｂには供給されなくなる。なお、燃料電池２０からインバータ１３ａ，１３ｂに供給されなくなった電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１で高電圧状態に変換された後、二次電池２ｃやインバータ１３ａ，１３ｂに供給してもよい。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本発明の第３の実施形態となる駆動制御装置によれば、インバータ１３ａ，１３ｂは、燃料電池２０から切り離され、副駆動輪モータ（＝３相交流モータ５ａ，５ｂ）が大電力駆動を行っても燃料電池２０と接続する主駆動輪モータ（＝３相交流モータ５ｃ）の電力に影響を与えることがないため、エネルギー・マネジメントを容易に行うことができる。
【００４４】
また、本発明の第３の実施形態となる駆動制御装置によれば、高電位電源及び低電位電源はそれぞれ二次電池２ｃ及び燃料電池２０により構成されているので、燃料電池車両を構成する部品点数を増やすことなく大電力を出力することが可能となる。
【００４５】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態となる電動車両の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す直流電圧切換手段とインバータの構成を示す模式図である。
【図３】一般的な回転速度−トルク特性を示す図である。
【図４】図１に示す駆動制御装置による回転速度−トルク特性を示す図である。
【図５】印加電圧の変化に応じて回転速度−トルク特性が変化する様子を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態となる電動車両の駆動制御装置における、直流電圧切換手段及びインバータの構成を示す模式図である。
【図７】本発明の第３の実施形態となる電動車両の駆動制御装置における、直流電圧切換手段及びインバータの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ，１ｂ：電力変換部
２ａ：高電位電源
２ｂ：低電位電源
２ｃ：二次電池
３：直流電圧切換手段
４：インバータ供給電圧判断部
５ａ，５ｂ，５ｃ：３相交流モータ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ：インバータ
２０：燃料電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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