JP2771308B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JP2771308B2 JP2771308B2 JP2088234A JP8823490A JP2771308B2 JP 2771308 B2 JP2771308 B2 JP 2771308B2 JP 2088234 A JP2088234 A JP 2088234A JP 8823490 A JP8823490 A JP 8823490A JP 2771308 B2 JP2771308 B2 JP 2771308B2
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- acceleration
- chopper
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
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- B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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- B60L2250/26—Driver interactions by pedal actuation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バツテリフオークリフト等の制御装置に係
り、特にバイパスコンタクタの投入を制御するに好適な
電気車制御装置に関する。
り、特にバイパスコンタクタの投入を制御するに好適な
電気車制御装置に関する。
従来の装置は、特開昭61−106006号に記載のように、
アクセル開度がある規定値以上になりかつチヨツパ通流
率がある規定値以上になつた場合、もしくはアクセル開
度がある規定値以上になつた状態がある一定時間継続し
た場合にバイパスコンタクタを投入していた。しかし、
車載荷重の大きい時や登坂発進の時はチヨツパの電流制
限作用によりチヨツパ通流率が増加せず、一定の遅延時
間後にバイパスコンタクタが投入し車両が加速するた
め、加速が2段階になりフイーリングが悪くなる。更
に、上記一定の遅延時間内ではチヨツパには電流制限値
(最大制御電流)に近い電流が流れるため、チヨツパ用
素子の発熱が大きくなるという問題があつた。またバイ
パスコンタクタは、直流電動機に直流電源電圧を直接印
加することで、チヨツパによる駆動力より更に大きい駆
動力を得ることが本来の目的である。従つて、登坂発進
や車載荷重等によつて走行負荷の大きい時ほど早く投入
する必要がある。しかし上記従来の装置はこの点につい
て配慮がなされておらず、走行負荷の小さい時より走行
負荷の大きい時の方が遅く投入するという問題があつ
た。
アクセル開度がある規定値以上になりかつチヨツパ通流
率がある規定値以上になつた場合、もしくはアクセル開
度がある規定値以上になつた状態がある一定時間継続し
た場合にバイパスコンタクタを投入していた。しかし、
車載荷重の大きい時や登坂発進の時はチヨツパの電流制
限作用によりチヨツパ通流率が増加せず、一定の遅延時
間後にバイパスコンタクタが投入し車両が加速するた
め、加速が2段階になりフイーリングが悪くなる。更
に、上記一定の遅延時間内ではチヨツパには電流制限値
(最大制御電流)に近い電流が流れるため、チヨツパ用
素子の発熱が大きくなるという問題があつた。またバイ
パスコンタクタは、直流電動機に直流電源電圧を直接印
加することで、チヨツパによる駆動力より更に大きい駆
動力を得ることが本来の目的である。従つて、登坂発進
や車載荷重等によつて走行負荷の大きい時ほど早く投入
する必要がある。しかし上記従来の装置はこの点につい
て配慮がなされておらず、走行負荷の小さい時より走行
負荷の大きい時の方が遅く投入するという問題があつ
た。
上記従来技術は、車載荷重の大きい時や登坂発進の
時、チヨツパの電流制限作用によりチヨツパ通流率が増
加せず、一等の遅延時間後にバイパスコンタクタが投入
し車両が加速するため、加速が2段階になりフイーリン
グが悪くなる。更に、上記一定の遅延時間内ではチヨツ
パには最大制御電流に近い電流が流れるため、チヨツパ
用素子の発熱が大きくなるという問題があつた。
時、チヨツパの電流制限作用によりチヨツパ通流率が増
加せず、一等の遅延時間後にバイパスコンタクタが投入
し車両が加速するため、加速が2段階になりフイーリン
グが悪くなる。更に、上記一定の遅延時間内ではチヨツ
パには最大制御電流に近い電流が流れるため、チヨツパ
用素子の発熱が大きくなるという問題があつた。
またバイパスコンタクタは、直流電動機に直流電源電
圧を直接印加することで、チヨツパによる駆動力より更
に大きい駆動力を得ることが本来の目的である。従つ
て、登坂発進や車載荷重等によつて走行負荷の大きい時
ほど早く投入する必要がある。しかし上記従来はこの点
について配慮されておらず、走行負荷の小さい時より走
行負荷の大きい時の方が遅く投入するという問題があつ
た。
圧を直接印加することで、チヨツパによる駆動力より更
に大きい駆動力を得ることが本来の目的である。従つ
て、登坂発進や車載荷重等によつて走行負荷の大きい時
ほど早く投入する必要がある。しかし上記従来はこの点
について配慮されておらず、走行負荷の小さい時より走
行負荷の大きい時の方が遅く投入するという問題があつ
た。
本発明の目的は、車両の運転状態に応じてフイーリン
グの良い、最適なバイパスコンタクタの投入を行ない、
かつチヨツパ用素子の発熱を低減することにある。
グの良い、最適なバイパスコンタクタの投入を行ない、
かつチヨツパ用素子の発熱を低減することにある。
上記目的は、アクセル開度がある規定値以上になりか
つ車両の加速度がある規定値以上になつた場合にバイパ
スコンタクタを投入することにより、達成される。
つ車両の加速度がある規定値以上になつた場合にバイパ
スコンタクタを投入することにより、達成される。
本発明は、アクセル開度がある規定値以上になりかつ
車両の加速度がある規定値以下になつた場合にバイパス
コンタクタを投入する。それによつて、車載荷重の大き
い時や登坂発進において、チヨツパの電流制限作用によ
りチヨツパ通流率の増加が小さくなつた場合は車両の加
速度がある規定値以下になつたと判断し、遅延時間なし
でバイパスコンタクタを投入するため、加速が2段階に
なることはなく、遅延時間によりチヨツパ用素子が発熱
することもない。更に、走行負荷の小さい時より大きい
時の方が加速度は早く低下する(加速度が早くある規定
値以下になる)ため、登坂発進や車載荷重等により走行
負荷の大きい時ほどバイパスコンタクタは早く投入す
る。
車両の加速度がある規定値以下になつた場合にバイパス
コンタクタを投入する。それによつて、車載荷重の大き
い時や登坂発進において、チヨツパの電流制限作用によ
りチヨツパ通流率の増加が小さくなつた場合は車両の加
速度がある規定値以下になつたと判断し、遅延時間なし
でバイパスコンタクタを投入するため、加速が2段階に
なることはなく、遅延時間によりチヨツパ用素子が発熱
することもない。更に、走行負荷の小さい時より大きい
時の方が加速度は早く低下する(加速度が早くある規定
値以下になる)ため、登坂発進や車載荷重等により走行
負荷の大きい時ほどバイパスコンタクタは早く投入す
る。
以下、本発明の一実施例を第1図,第2図、及び第3
図により説明する。
図により説明する。
第1図は、本実施例の回路構成図である。本回路は、
バツテリ1,ヒユーズ2,回生用コンタクタ3,電流検出器4,
直流電動機5の電機子巻線5a,界磁巻線5b,前進用コンタ
クタ6,後進用コンタクタ7,チヨツパ用トランジスタ8,バ
イパスコンタクタ9,プラギングダイオード10,フリーホ
イールダイオード11,回生ダイオード12,予備励磁抵抗1
3,予備励磁トランジスタ14より構成される主回路と、ヒ
ユーズ15,キースイツチ16,前進スイツチ(FSW)17,後進
スイツチ(RSW)18,前進用コンタクタ駆動コイル19,後
進用コンタクタ駆動コイル20,前後進用コンタクタ駆動
トランジスタ21,バイパスコンタクタ駆動コイル22,バイ
パスコンタクタ駆動トランジスタ23,回生用コンタクタ
駆動コイル24,回生用コンタクタ駆動トランジスタ25,定
電圧回路26,アクセル27,マイクロコンピユータ(マイコ
ン)28,ROM29,検出回路30,31,32,33,増幅回路34,35,36,
37,38より構成される制御回路から成る。マイコン28はR
OM29に記憶されたプログラムにより、走行制御処理39,
チヨツパ出力処理40,タイマー41,チヨツパ通流率比較処
理42,アクセル指令比較処理43,バイパスコンタクタ投入
指令出力処理44を行なう。
バツテリ1,ヒユーズ2,回生用コンタクタ3,電流検出器4,
直流電動機5の電機子巻線5a,界磁巻線5b,前進用コンタ
クタ6,後進用コンタクタ7,チヨツパ用トランジスタ8,バ
イパスコンタクタ9,プラギングダイオード10,フリーホ
イールダイオード11,回生ダイオード12,予備励磁抵抗1
3,予備励磁トランジスタ14より構成される主回路と、ヒ
ユーズ15,キースイツチ16,前進スイツチ(FSW)17,後進
スイツチ(RSW)18,前進用コンタクタ駆動コイル19,後
進用コンタクタ駆動コイル20,前後進用コンタクタ駆動
トランジスタ21,バイパスコンタクタ駆動コイル22,バイ
パスコンタクタ駆動トランジスタ23,回生用コンタクタ
駆動コイル24,回生用コンタクタ駆動トランジスタ25,定
電圧回路26,アクセル27,マイクロコンピユータ(マイコ
ン)28,ROM29,検出回路30,31,32,33,増幅回路34,35,36,
37,38より構成される制御回路から成る。マイコン28はR
OM29に記憶されたプログラムにより、走行制御処理39,
チヨツパ出力処理40,タイマー41,チヨツパ通流率比較処
理42,アクセル指令比較処理43,バイパスコンタクタ投入
指令出力処理44を行なう。
次に、起動からバイパスコンタクタを投入するまでの
動作を説明する。キースイツチ16をONすると、定電圧回
路26が動作し制御回路に電源が供給され、マイコン28は
予めROM29に記憶されたプログラムに従つて処理を開始
する。起動後マイコン28は、走行制御処理39により、増
幅回路35を介してトランジスタ25をONし、コイル24に通
電して回生用コンタクタ3を投入する。FSW17がONされ
ると、検出回路30によりマイコン28に入力される。マイ
コン28は、走行制御処理39により増幅回路36を介してト
ランジスタ21をONし、コイル19に通電して前進用コンタ
クタ6を投入する。次に、アクセル27が踏まれると検出
回路33によりマイコン28に指令が入力される。アクセル
指令比較処理43は、アクセル指令がある規定値(例えば
アクセル全開の90%)以上の場合にタイマー41のカウン
トを許可する。また、走行制御処理39は、回生制動中及
びプラギング中でない場合にタイマー41のカウントを許
可し、電流検出器4から検出回路32を介して入力された
電流値とアクセル指令とを比較してチヨツパ通流率の演
算を行ない、チヨツパ出力処理40へ指令を与える。チヨ
ツパ出力処理40は、増幅回路37を介してトランジスタ8
をON,OFFし、直流電動機5にバツテリ1より直流電圧を
印加する。直流電動機5の回転数が増加すると、その誘
起電圧の増加に伴いチヨツパ通流率も増加する。そこ
で、チヨツパ通流率を近似的に直流電動機5の回転数
(車速)と見なし、タイマー41とチヨツパ通流率比較処
理42により、アクセル指令比較処理43と走行制御処理39
からのカウント許可がある場合に、ある一定時間(例え
ば0.3sec)毎にチヨツパ通流率を検出し、その変化量
(車両の加速度)がある規定値(例えば10%)以下にな
つた時、バイパスコンタクタ投入指令出力処理44に投入
を許可する。バイパスコンタクタ投入指令出力処理44か
らの出力は、増幅回路38を介してトランジスタ23をON
し、コイル22に通電してバイパスコンタクタ9を投入す
る。
動作を説明する。キースイツチ16をONすると、定電圧回
路26が動作し制御回路に電源が供給され、マイコン28は
予めROM29に記憶されたプログラムに従つて処理を開始
する。起動後マイコン28は、走行制御処理39により、増
幅回路35を介してトランジスタ25をONし、コイル24に通
電して回生用コンタクタ3を投入する。FSW17がONされ
ると、検出回路30によりマイコン28に入力される。マイ
コン28は、走行制御処理39により増幅回路36を介してト
ランジスタ21をONし、コイル19に通電して前進用コンタ
クタ6を投入する。次に、アクセル27が踏まれると検出
回路33によりマイコン28に指令が入力される。アクセル
指令比較処理43は、アクセル指令がある規定値(例えば
アクセル全開の90%)以上の場合にタイマー41のカウン
トを許可する。また、走行制御処理39は、回生制動中及
びプラギング中でない場合にタイマー41のカウントを許
可し、電流検出器4から検出回路32を介して入力された
電流値とアクセル指令とを比較してチヨツパ通流率の演
算を行ない、チヨツパ出力処理40へ指令を与える。チヨ
ツパ出力処理40は、増幅回路37を介してトランジスタ8
をON,OFFし、直流電動機5にバツテリ1より直流電圧を
印加する。直流電動機5の回転数が増加すると、その誘
起電圧の増加に伴いチヨツパ通流率も増加する。そこ
で、チヨツパ通流率を近似的に直流電動機5の回転数
(車速)と見なし、タイマー41とチヨツパ通流率比較処
理42により、アクセル指令比較処理43と走行制御処理39
からのカウント許可がある場合に、ある一定時間(例え
ば0.3sec)毎にチヨツパ通流率を検出し、その変化量
(車両の加速度)がある規定値(例えば10%)以下にな
つた時、バイパスコンタクタ投入指令出力処理44に投入
を許可する。バイパスコンタクタ投入指令出力処理44か
らの出力は、増幅回路38を介してトランジスタ23をON
し、コイル22に通電してバイパスコンタクタ9を投入す
る。
本実施例におけるバイパスコンタクタ投入処理のプロ
グラムフローチヤートを第2図に示す。
グラムフローチヤートを第2図に示す。
本実施例による車両の加速特性を第3図(a)に、従
来技術による車両の加速特性を第3図(b)に示す。第
3図(a),(b)のいずれも、車両が停止した状態か
らアクセル全開で加速した場合の特性であり、4つの特
性曲線の右側ほど走行負荷が大きいことを表している。
従来技術では、アクセル全開において、チヨツパ通流率
がある規定値以上になつた場合(第3図(b)の点E,
F)、もしくはある一定時間後(第3図(b)の点G,H)
にバイパスコンタクタが投入するため、走行負荷が大き
い場合は、第3図(b)の点G及びHのように、バイパ
スコンタクタ投入により加速が2段階になり、投入まで
の遅延時間内では電流制御値に近い電流が流れるのでチ
ヨツパ用トランジスタの発熱が大きくなる。また、走行
負荷の小さい時より大きい時の方が遅く投入している。
本実施例による加速特性では、第3図(a)に示すよう
に車両の加速度が低下した場合にバイパスコンタクタを
投入するため、加速が2段階になることはなく、遅延時
間によりチヨツパ用トランジスタが発熱することもな
い。また、走行負荷の小さい時より大きい時の方が加速
度が早く低下するため、第3図(a)の点A,B,C,Dのよ
うに走行負荷の大きいほどバイパスコンタクタは早く投
入している。
来技術による車両の加速特性を第3図(b)に示す。第
3図(a),(b)のいずれも、車両が停止した状態か
らアクセル全開で加速した場合の特性であり、4つの特
性曲線の右側ほど走行負荷が大きいことを表している。
従来技術では、アクセル全開において、チヨツパ通流率
がある規定値以上になつた場合(第3図(b)の点E,
F)、もしくはある一定時間後(第3図(b)の点G,H)
にバイパスコンタクタが投入するため、走行負荷が大き
い場合は、第3図(b)の点G及びHのように、バイパ
スコンタクタ投入により加速が2段階になり、投入まで
の遅延時間内では電流制御値に近い電流が流れるのでチ
ヨツパ用トランジスタの発熱が大きくなる。また、走行
負荷の小さい時より大きい時の方が遅く投入している。
本実施例による加速特性では、第3図(a)に示すよう
に車両の加速度が低下した場合にバイパスコンタクタを
投入するため、加速が2段階になることはなく、遅延時
間によりチヨツパ用トランジスタが発熱することもな
い。また、走行負荷の小さい時より大きい時の方が加速
度が早く低下するため、第3図(a)の点A,B,C,Dのよ
うに走行負荷の大きいほどバイパスコンタクタは早く投
入している。
以上のように、本実施例によれば、車両の運転状態に
応じて、フイーリングの良い、最適なバイパスコンタク
タの投入ができ、かつチヨツパ用トランジスタの発熱を
低減することができる。
応じて、フイーリングの良い、最適なバイパスコンタク
タの投入ができ、かつチヨツパ用トランジスタの発熱を
低減することができる。
以上の説明のように本発明によれば、車両の運転状態
によつて自動的にバイパスコンタクタの投入が行なえる
ので、車両の溝脱出、プラギング走行、及び登坂走行時
にも、常に最適な走行特性が確保できる。また、走行負
荷の大きい場合でも、遅延時間なしでバイパスコンタク
タを投入するので、従来のように遅延時間によつてチヨ
ツパ用素子が発熱することもなく、信頼性の向上等の効
果がある。
によつて自動的にバイパスコンタクタの投入が行なえる
ので、車両の溝脱出、プラギング走行、及び登坂走行時
にも、常に最適な走行特性が確保できる。また、走行負
荷の大きい場合でも、遅延時間なしでバイパスコンタク
タを投入するので、従来のように遅延時間によつてチヨ
ツパ用素子が発熱することもなく、信頼性の向上等の効
果がある。
第1図は本発明の一実施例を表す回路構成図、第2図は
本発明の一実施例におけるバイパスコンタクタ投入処理
のプログラムフローチヤート、第3図(a)は本発明の
一実施例による車両の加速特性図、第3図(b)は従来
技術による車両の加速特性図である。 1……バツテリ、5……直流電動機、8……チヨツパ用
トランジスタ、9……バイパスコンタクタ、27……アク
セル、28……マイクロコンピユータ、39……走行制御処
理、41……タイマー、42……チヨツパ通流率比較処理、
43……アクセル指令比較処理。
本発明の一実施例におけるバイパスコンタクタ投入処理
のプログラムフローチヤート、第3図(a)は本発明の
一実施例による車両の加速特性図、第3図(b)は従来
技術による車両の加速特性図である。 1……バツテリ、5……直流電動機、8……チヨツパ用
トランジスタ、9……バイパスコンタクタ、27……アク
セル、28……マイクロコンピユータ、39……走行制御処
理、41……タイマー、42……チヨツパ通流率比較処理、
43……アクセル指令比較処理。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神長 実 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭54−87837(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60L 3/00 - 3/12 B60L 9/00 - 9/32 B60L 13/00 B60L 15/00 - 15/42
Claims (5)
- 【請求項1】直流電動機の速度制御を行なうチヨツパ
と、直流電動機に直流電源電圧を直接印加するバイパス
コンタクタとを有する電気車制御装置において、アクセ
ル開度がある規定値以上になつたことを検出する手段
と、車両の加速度がある規定値以下になつたことを検出
する手段と、アクセル開度がある規定値以上になりかつ
車両の加速度がある規定値以下になつた場合にバイパス
コンタクタを投入する手段とを備えたことを特徴とする
電気車制御装置。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、バイパス
コンタクタを投入する手段は、回生制動時またはプラギ
ング時には動作せず、回生制動またはプラギング終了
後、アクセル開度がある規定値以上かつ車両の加速度が
ある規定値以下の場合にバイパスコンタクタを投入する
ことを特徴とした電気車制御装置。 - 【請求項3】特許請求の範囲第1項または第2項におい
て、車両の加速度がある規定値以下になつたことを検出
する手段は、ある一定時間毎にチヨツパ通流率を検出す
る手段と、ある一定時間毎に検出されたチヨツパ通流率
の変化量がある規定値以下になつたことを検出する手段
とで構成されたことを特徴とする電圧車制御装置。 - 【請求項4】特許請求の範囲第1項または第2項におい
て、車両の加速度がある規定値以下になつたことを検出
する手段は、ある一定時間毎に直流動動機の回転数を検
出する手段と、ある一定時間毎に検出された直流電動機
の回転数の変化量がある規定値以下になつたことを検出
する手段とで構成されたことを特徴とする電気車制御装
置。 - 【請求項5】特許請求の範囲第2項または第3項または
第4項において、バイパスコンタクタを投入する手段
は、車両発進時にアクセル開度がある規定値以上になり
かつプラギング状態がある一定時間継続した場合にバイ
パスコンタクタを投入することを特徴とした電気車制御
装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2088234A JP2771308B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 電気車制御装置 |
KR1019910005400A KR100226220B1 (ko) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | 전기차의 제어장치 |
US07/680,070 US5136219A (en) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | Electric-car controller |
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