JPH0223045Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電気自動車の制御装置に関し、特に
アクセル操作量に応じた指令値と電機子電流とに
基づいて、通流率が変化するチヨツパ回路を用い
た電気自動車の制御装置の改良に関する。

一般に、電気自動車の走行速度を制御する回路
としては、抵抗切換回路またはチヨツパ回路が知
られている。最近では、抵抗切換回路の方が損失
が大きいことから、主としてチヨツパ回路が実用
化されている。

第１図はチヨツパ回路を用いた従来の電気自動
車の制御装置の回路図である。従来の制御装置
は、直流電源の一例の蓄電池１に対して直流電動
機（以下モータ）２およびチヨツパ回路３を直列
接続して構成される。チヨツパ回路３は、たとえ
ばサイリスタチヨツパ回路が用いられる。そし
て、アクセル指令値回路４は、アクセル５の踏込
量すなわち操作量に応じて、電気自動車の走行速
度を制御するための速度指令信号を発生してチヨ
ツパ制御回路６に与える。チヨツパ制御回路６
は、たとえばゲート信号発生回路を含み、速度指
令信号に相関して通流率を変化させるためのパル
ス信号をチヨツパ回路３に与える。すなわち、チ
ヨツパ制御回路６は、アクセル５の踏込量が浅い
とき通流率を小さくさせ、踏込量が深いとき通流
率を大きくさせるように、チヨツパ回路３を制御
する。

ところで、チヨツパ回路３を用いてモータ２の
速度を制御する回路は、通流率が最大値に近くな
るほど、チヨツパ回路３に含まれるサイリスタの
電圧降下等による発熱により、損失が大きくなる
という問題点を含む。

そこで、従来では、チヨツパ回路３の通流率が
大きな状態において損失を少なくするために、バ
イパス回路７およびバイパス回路７を制御するた
めの最大通流率検出回路８を設けていた。バイパ
ス回路７は、電磁リレー９に含まれる接点（コン
タクタ）９ａをチヨツパ回路３に並列接続して構
成される。電磁リレー９のコイル９ｙは、最大通
流率検出回路８の出力によつて付勢される。そし
て、最大通流率検出回路８は、アクセル指令値回
路４がチヨツパ回路３を最大通流率にさせるため
の速度指令信号を導出していることを検出して、
リレーコイル９ｙを付勢して接点９ａを閉成させ
て、チヨツパ回路３を接点９ａへバイパスさせる
ように働く。これによつて、モータ２は蓄電池１
から最大電流が供給されて、最高速度で回転駆動
する。

ところで、第１図に示す従来の制御装置は、ア
クセル５の踏込量のみに応じてチヨツパ回路３の
通流率を制御しているため、電気自動車の発進時
においてアクセル５が急激に踏込まれると、その
ときの電気自動車の加速状態にかかわらず急激な
電機子電流が供給され、急発進して危険な状態を
招くという問題点があつた。

第２図は第１図の問題点を解消するためになさ
れたものでありかつこの考案の背景となる電気自
動車の制御装置の回路図である。この考案の背景
となる制御装置は、モータ２に供給される電流経
路に電流検出回路１０を設け、チヨツパ制御回路
６ａがアクセル指令値回路４の出力と電流検出回
路１０の出力とに基づいてチヨツパ回路３の通流
率を制御するようにしたものである。すなわち、
チヨツパ制御回路６ａは、アクセル５の踏込みが
深くても電機子電流が小さければ通流率を段階的
に増加させ、また電機子電流が大きくなりすぎる
とアクセルの踏込量にかかわらず通流率を制限す
るように働く。

ところが、第２図の回路は、電気自動車の加速
時において良好な特性を有する反面、次のような
問題点があつた。すなわち、電気自動車が登り坂
を走行している場合は、大きなトルクを必要とす
るので、運転者がアクセルを深く踏込むが、チヨ
ツパの通流率が自動的に低下して、電流値がアク
セル開度に応じたほぼ一定値に制御される。この
ため、登り坂走行時において一時的に大きなトル
クを必要とするような場合にも充分なトルクが得
られなかつた。

それゆえに、この考案の目的は、電気自動車の
加速走行時における急発進を防止でき、登り坂走
行におけるトルクが充分に得られるような、電気
自動車の制御装置を提供することである。

この考案は、要約すれば、アクセル操作量に応
じた指令値と電機子電流とに基づいてチヨツパ手
段の通流率を制御するものにおいて、アクセルの
踏込量が一定値以上でありかつそのときのチヨツ
パ手段の通流率が予め定める第１の値以下のと
き、負荷が或る値以上であるものとみなして、チ
ヨツパ手段のバイパス回路を作動させるようにし
たものである。

以下に、図面を参照してこの考案の具体的な実
施例ついて説明する。

第３図はこの考案の一実施例の電気自動車の制
御装置の回路図である。構成において、蓄電池
（直流電源）１には、モータ２、電流検出回路１
０およびチヨツパ回路３が直列接続される。チヨ
ツパ回路３には、スイツチの一例の接点９ａを含
むバイパス回路７が並列接続される。

アクセル指令値回路４は、アクセル５の踏込量
（すなわちアクセル開度）に比例して速度指令信
号を導出し、チヨツパ制御回路６ａおよび第１の
検出手段の一例のアクセル規定値検出回路１１に
与える。チヨツパ制御回路６ａには、電流検出回
路１０の出力の電機子電流値が入力される。チヨ
ツパ制御回路６ａは、速度指令信号および電機子
電流に基づいて、通流率を制御するための信号を
チヨツパ回路３および第２の検出手段の一例の通
流率規定値検出回路１２に与える。通流率規定値
検出回路１２は、Ｄ／Ａ変換器１２ａ、比較器１
２ｂ、比較器１２ｃおよびオアゲート１２ｄを含
んで構成され、通流率が予め定める第１の値以下
のとき、または通流率が前記第１の値よりも大き
い第２の値以上のとき、ハイレベル信号を導出し
てアンド回路１３に与える。アクセル規定値検出
回路１１は、速度指令信号が前記アクセルの予め
定める値よりも深いとき、すなわちアクセル５が
予め定める深さ以上に踏込まれていることを検出
して、ハイレベル信号をアンド回路１３に与え
る。アンド回路１３はアクセル規定値検出回路１
１の出力がありかつ通流率規定値検出回路１２の
出力があるとき、電磁リレー９に含まれるコイル
９ｙを付勢して、その接点９ａを閉成させるよう
に働く。すなわち、アンド回路１３はアクセル規
定値検出回路１１の出力と通流率規定値検出回路
１２の出力の論理積を求め、それによつてリレー
コイル９ｙを付勢する駆動回路として働く。

第４図は第３図の動作を説明するための通流率
規定値検出回路１２の出力と通流率との関係を図
解的に示した図である。

次に、第３図および第４図を参照して、この実
施例の具体的な動作を説明する。

まず、通常の平坦な道路を走行する場合の動作
を述べる。電気自動車を加速走行させる場合は、
アクセル５が徐々に踏込まれる。これに応じて、
アクセル指令値回路４がアクセル５の踏込量（ア
クセル開度）に比例した速度指令信号を導出し
て、チヨツパ制御回路６ａおよびアクセル規定値
検出回路１１に与える。チヨツパ制御回路６ａ
は、電流検出回路１０の出力と速度指令信号とに
基づいて、通流率を徐々に増加させるような信号
をチヨツパ回路３に与える。このため、チヨツパ
回路３は通流率を徐々に増加させて、モータ２へ
の供給電流を徐々に増加させる。これによつて、
電気自動車はモータ２の回転速度の増加とともに
加速走行する。

そして、電気自動車が定速度運転範囲に入る
と、チヨツパ制御回路６ａはアクセル５の踏込量
に応じてチヨツパ回路３の通流率を制御する。

一方、電気自動車を高速度で運転したい場合、
運転者はアクセル５を最も深い状態まで踏込む。
このとき、アクセル規定値検出回路１１は、アク
セル５が所定の深さ以上踏込まれていることを検
出して、ハイレベル信号をアンド回路１３に与え
る。また、チヨツパ制御回路６ａは、アクセル５
が所定以上の深さまで踏込まれていることに基づ
いて、対応した電機子電流を流すべく通流率が第
２の値x2（たとえばx2＝80％）となるような制御
信号をチヨツパ回路３に与える。このとき、Ｄ／
Ａ変換器１２ａはチヨツパ制御回路６ａの出力パ
ルスをアナログ信号に変換して、比較器１２ｂお
よび１２ｃに与える。比較器１２ｃは、通流率が
第２の値x2以上になつたことを検出して、ハイ
レベル信号を導出してオアゲートを介してアンド
回路１３に与える。アンド回路１３はアクセル規
定値検出回路１１の出力がありかつオアゲート１
２ｄの出力があることに応じて、コイル９ｙを付
勢する。応じて、接点９ａが閉成されるので、チ
ヨツパ回路３が接点９ａによつてバイパスされた
状態となる。この状態においては、蓄電池１から
の最大電流がモータ２に供給されるので、モータ
２は高速度で回転駆動する。

このように、大きな通流率以上になると、チヨ
ツパ回路３を接点９ａで短絡することによつて、
電機子電流を接点９ａ側へバイパスさせ、チヨツ
パ回路３を作動させないようにしているので、通
流率の大きい場合にチヨツパ回路３による損失を
低減できる利点がある。

次に、この考案の特徴となる登り坂走行時の動
作を述べる。この場合は、アクセル５が深く踏込
まれているにもかかわらず、電気自動車が登り坂
であるので、負荷が大きくなり、モータ２の回転
速度が下がるので、電機子電流が増加傾向になる
が、このときチヨツパ制御回路６ａがチヨツパ回
路３の通流率を低下するように作動して、電機子
電流はほぼ一定に保たれる。通常、アクセルの踏
込量と電機子電流との関係は平地走行を基準に決
定される。また、このような制御方式では、速度
低下による電流増加に伴うトルク上昇効果が期待
できないため、電機自動車が登り坂走行でトルク
不足になりがちである。そこで、比較器１２ｂ
は、通流率が第１の値x1（たとえばx1＝20％）以
下になつたことを検出して、ハイレベル信号を導
出してオアゲート１２ｄを介してアンド回路１３
に与える。このとき、アンド回路１３には、アク
セル規定値検出回路１１がアクセル５の所定値以
上踏込まれていることを検出する信号が入力され
ている。したがつて、アンド回路１３はリレーコ
イル９ｙを付勢して、接点９ａを閉成させる。こ
のようにして、この実施例によれば、アクセル５
が一定以上の踏込量でありかつ通流率が第１の値
の場合（すなわち大負荷時）であつても、バイパ
ス回路７を働かせて、モータ２に最大電流を供給
することにより、登坂に必要なトルクが得らるよ
うに働く。

以上のように、この考案によれば、アクセルが
所定値以上の踏込量でありかつ通流率が第１の値
以下のとき、チヨツパ回路をバイパスするための
回路を作動させているので、電気自動車の登坂時
において充分なトルクを得ることができ、しかも
平坦な道路を走行する場合でも滑らかな加速走行
が得られ、運転フイーリングを向上できるなどの
特有の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気自動車の制御装置の回路図
である。第２図は第１図の問題点を解消しかつこ
の考案の背景となる制御装置の回路図である。第
３図はこの考案の一実施例の電気自動車の制御装
置の回路図である。第４図は第３図の動作を説明
するための回路図である。 図において、１は蓄電池、２はモータ、３はチ
ヨツパ回路、４はアクセル指令値回路、６，６ａ
はチヨツパ制御回路、７はバイパス回路、９は電
磁リレー、１１はアクセル規定値検出回路（第１
の検出手段）、１２は通流率規定値検出回路（第
２の検出手段）、１３はアンド回路（駆動手段）
を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 直流電源、 電気自動車を走行駆動させるための直流電動
   機、 前記直流電源電圧を断続して前記直流電動機
   に供給するチヨツパ手段、 前記直流電動機の流過電流を検出する電流検
   出手段、 アクセルの操作量に応じた速度指令信号を発
   生する速度指令信号発生手段、 前記電流検出手段によつて検出された流過電
   流が小さくかつ前記速度指令信号発生手段から
   発生された速度指令信号が前記アクセルの踏込
   み量の大きいことを示していれば通流率を段階
   的に増加させ、前記検出された流過電流が所定
   値よりも大きくなれば前記速度指令信号に関係
   なく通流率を制限するための信号を発生して前
   記チヨツパ手段に与えるチヨツパ制御手段、 前記速度指令信号発生手段が前記アクセルの
   予め定める値よりも深い踏み込みに応じた速度
   指令信号を発生していることを検出する第１の
   検出手段、 少なくとも、前記チヨツパ手段の通流率が予
   め定める第１の値以下であることを検出する第
   ２の検出手段、 前記チヨツパ手段に並列接続され、選択的に
   オンまたはオフされるスイツチを含むバイパス
   手段、および 前記第１の検出手段出力と前記第２の検出手
   段出力とがあることに応じて、前記バイパス手
   段に含まれるスイツチをオンさせる駆動手段を
   備えた、電気自動車の制御装置。 (2) 前記第２の検出手段は、前記チヨツパ手段の
   通流率が前記第１の値よりも大きい第２の値以
   上であることを検出する手段を含む、実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の電気自動車の制御
   装置。