(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、該電動機の回転子位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段の出力に応じて前記電動機に通電するパワー回路と、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、該アクセル操作量検出手段の出力に応じて前記パワー回路の通電量を制御する制御回路とを備え、
前記アクセル操作量検出手段の出力値が所定値以上で、かつ電動機の回転信号がない場合に、上記パワー回路の通電量を制限する通電量制限手段を備え、
前記通電量制限手段は、前記位置検出手段の出力をキャンセルし、所定の擬似回転子位置検出信号を前記制御回路へ入力することを特徴とする電気自動車用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気自動車用制御装置、特に電気自動車の走行駆動用電動機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、実開平６ー７０４９８号公報等に示されるように、永久磁石の高性能化により、回転子に永久磁石を用い、回転子の位置を検出して最適な固定子への通電制御を行う、同期電動機（ブラシレスモータ）を用いた電気自動車走行駆動用システムが多数提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが電気自動車における走行駆動用電動機において脱輪等で電動機の回転子がロックした場合、特定の固定子に電流が連続的に供給されてしまうので、パワー回路の損失が増大してしまう問題があった。
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、電動機のロック状態あるいは過負荷状態を的確に検出して、パワー回路の損失の低減を図ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１の構成によれば、電動機と、該電動機の回転子位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段の出力に応じて前記電動機に通電するパワー回路と、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、該アクセル操作量検出手段の出力に応じて前記パワー回路の通電量を制御する制御回路とを備え、前記アクセル操作量検出手段の出力値が所定値以上で、かつ電動機の回転信号がない場合に基づきロック状態を検出した場合に、上記パワー回路の通電量を制限する通電量制限手段を備えるという技術的手段を採用するものである。
【０００５】
また、請求項２にあるように、車両を制動する制動装置と前記制動装置の作動を検出する制動装置作動検出手段とを備えて、パワー回路の通電量制御を制動装置が作動している場合に行うよう構成してもよい。
また、前記通電量制限手段を前記パワー回路の電流制限の設定値を現状の設定値より低い値に切り替えるよう構成してもよい。
【０００６】
また、前記通電量制限手段を、前記パワー回路の温度保護検出の設定値を現状の設定値より低い値に切り替えるよう構成してもよい。
また、前記通電量制限手段を、断続通電する第１の期間と、連続休止する第２の期間とを設けるよう構成してもよい。
さらに、前記通電量制限手段を、前記位置検出手段の出力をキャンセルし、所定の擬似回転子位置検出信号を前記制御回路へ入力するよう構成してもよい。
【０００７】
【作用】
本発明は以上のような構成を有するので、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、該アクセル操作量検出手段の出力に応じて前記パワー回路の通電量を制御する制御回路とを備え、通電量制限手段は、前記アクセル操作量検出手段の出力値が所定値以上で、かつ電動機の回転信号がない場合に基づきロック状態を検出した場合に、上記パワー回路の通電量を制限する。また、車両を制動する制動装置と前記制動装置の作動を検出する制動装置作動検出手段とを備えて、アクセル操作量検出手段の出力値が所定値以上で、制動装置が作動している場合に、パワー回路の通電量を制限する。
【０００８】
【実施例】
以下本発明を図に示す実施例により説明する。
図１は本発明の第１実施例を示す電気結線図であり、１はバッテリ、２はパワー回路としての公知のインバータで、半導体スイッチ４、５、６、７、８、９と、該半導体スイッチに逆並列接続されたダイオード１０、１１、１２、１３、１４及び１５で構成される。１６は同期電動機（以下モータという）、３はモータ１６の回転子位置を検出する公知のレゾルバ、１７はこれらインバータ２、モータ１６を制御する制御回路、２０はアクセルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段、２１、２２は比較器、２３はダイオード、２４、２５はコンデンサ、２６、２７、２８は抵抗器、２９はトランジスタ、３０は電流センサである。
【０００９】
上記構成についてその作動を説明する。
制御回路１７はアクセル操作量検出手段２０からの指令信号、電流センサ３０からのフィードバック信号、レゾルバ３の回転子位置信号をそれぞれ入力信号とし、所定の半導体スイッチ４〜９にＰＷＭゲート信号を供給する公知の回路である。また半導体スイッチ４〜９ダイオード１０から１５で構成されるパワー回路は公知の三相インバータ回路を構成している。
【００１０】
アクセル操作量検出手段２０は図示していないアクセルペダルを踏み込むと、アクセルの踏み込み量と連動して移動する可動端子が上方へ移動し、アクセル操作量検出手段２０の出力電圧が高くなる。比較器２１は、アクセル操作量検出手段２０の出力電圧が所定値に達するまでは出力が０なので、所定値に達するまでの期間はダイオード２３を介してコンデンサ２４を放電する。一方コンデンサ２５と抵抗２８により構成される微分回路はレゾルバ３の出力信号の電圧変化（モータの回転状態）を検出してトランジスタ２９をオン、オフする。
【００１１】
以上の結果アクセル操作量検出手段２０の出力電圧が所定値以上で、かつモータ１６のレゾルバ３からの回転検出信号が無いと、コンデンサ２４は抵抗２６を介して充電され、所定電圧に達すると、比較器２２の出力が１に反転する。比較器２２の出力は制御回路１７に入力され、通常のパルス幅より短いパルス幅となるよう各半導体スイッチへのゲート信号のオン時間が短くなるよう制御する。
【００１２】
図２は第２の実施例を示す電気結線図であり、４０は車両の制動装置の制動装置作動検出手段、４１及び４２は比較器４３はＡＮＤ回路である。なお、それら以外の構成については、図１に示す第１の実施例と構成が同一であるので、各構成に同一の符号を付すとともに、その詳細な説明は省略する。
比較器４１はアクセル操作量検出手段２０の出力が所定値以上になると出力が１になる。制動装置作動検出手段４０は図示しないサイドブレーキに連動するもので、作動状態で図示スイッチがオンする。この結果比較器４２の出力は１になる。以上の結果、サイドブレーキを作動させた状態でアクセル手段２０を所定値以上踏み込むとＡＮＤ回路４３の出力が１になってその信号が制御装置１７に入力され、通常のパルス幅より、短いパルス幅となるよう各半導体スイッチへのゲート信号のオン時間が短くなるよう制御する。
【００１３】
図３は、通電量制限手段としての他の実施例の要部を示したもので、電流制限設定値を切り替えるように構成したものである。
５０は比較器、５１、５２、５３、５４は抵抗器、５５はトランジスタである。比較器５０は図１と同様、インバータからの出力信号を検出する電流センサ３０の出力と抵抗５１、５２とからなる分圧回路の設定値としての電圧とを比較して、設定値よりも電流センサ３０の出力が高くなると比較器５０の出力を１にしてゲート信号を遮断するよう制御回路１７にその信号が入力される。
【００１４】
ここで比較器２２の出力が１になるとトランジスタ５５がオンして比較器５０のマイナス側入力端子電圧（比較電圧）を下げるので電流制限設定値が低くなるのでこの比較器２２に必要に応じて信号を入力することにより、必要に応じて電流制限設定値を切り替えることが可能となる。
図４は通電量制限手段のさらに他の実施例の要部を示した図であり、温度保護設定値を切り替える一実施例を示す。
【００１５】
図４は、図３における電流センサ３０を温度センサ６０に置き換えたものであり、他の構成については図３のものと同様であるため、同一の構成については、同一の符号を付すとともにその詳細な説明は省略する。
温度センサ６０はインバータ内の半導体スイッチ等の温度を検出しており、温度が高くなるとその出力電圧すなわち比較器５０への入力電圧が高くなるものである。以下の作動については、図３のものと同様である。
【００１６】
温度センサ６０と半導体スイッチ間の温度差は半導体スイッチの損失×温度センサ６０と半導体スイッチ間の熱抵抗で表わされる。ここで回転子がロックするような過負荷状態となると半導体スイッチの損失は通常時の２倍から３倍に増大するので、上記式から温度センサ６０の検出レベルを低くすることにより、半導体スイッチの最大温度を負荷状態にかかわらず所定の値で保護することができる。
図５は通電量制限手段として休止区間を設けるようにしたものである。
【００１７】
７０は発信器７１は抵抗器、７２はトランジスタ、７３〜７８はダイオードである。比較器２２の出力が１になると発信器７０は例えば１００ｍｓｅｃ周期でオン、オフを繰り返すので、たとえ制御回路１７が特定の半導体スイッチにＰＷＭ信号を出し続けていても図６（ｂ）に示すようにt1期間休止することとなる。
図６は通電量制限手段として、レゾルバ３の出力状態にかかわらず一定の周期でインバータを作動させるものである。８０は発振器、８１、８２は抵抗器、８３はトランジスタである。比較器２２の出力が１になるとトランジスタ８３がオンしてレゾルバの出力を遮断する。その一方発振器８０が発振を始めて、制御回路１７に回転信号をレゾルバ３に代わり、制御回路１７へ回転信号を供給する。この結果、回転子がロックしているにもかかわらずインバータは発振器８０の回転信号にもとづいて一定の周期で作動する。
【００１８】
以上、インバータ２においては半導体スイッチとして説明したが、半導体スイッチは、トランジスタ、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ等のいずれでも、本発明における同様の作用、効果を生じるものである。
【００１９】
【効果】
以上述べたように、本発明においては、上記のような構成とすることにより、脱輪等で特定の電動機がロック状態となった場合においてもその状態を検出することが可能となり、パワー回路の損失が増大することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における電気自動車用電動機の制御装置の全体構成を示す電気結線図。
【図２】他の通電量制限手段の構成を示す電気自動車用電動機の制御装置の全体構成を示す電気結線図。
【図３】他の実施例における通電量制限手段の要部を示す電気結線図。
【図４】他の実施例における通電量制限手段の要部を示す電気結線図。
【図５】（ａ）は他の通電量制限手段の要部を示す電気結線図であり、（ｂ）その時のインバータへのゲート信号の、出力状態を示す図。
【図６】他の実施例における通電量制限手段の要部を示す電気結線図。
【符号の説明】
１  バッテリ
２  インバータ
３  レゾルバ
４、５、６、７、８、９    半導体スイッチ
１６  同期電動機（モータ）
１７  制御回路
２０  アクセル操作量検出手段
３０  電流センサ
４０  制動装置作動検出手段
【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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