JPS6248201A

JPS6248201A - 車両用誘導電動機の制御装置

Info

Publication number: JPS6248201A
Application number: JP60186551A
Authority: JP
Inventors: Takashi Imazeki; 隆志今関
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1987-03-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野）この発明は、電気自動車の走行用誘導電動（幾を制御２
１１するインバータ回路を過電流から深度し、■つ（ナ
ージ電流の発生を防止した車両用誘導電動ｉ（−のシリ
ｌ１１装首に関する。

〔発明の技術的背狽およびその問題点）電気自動車にお
いては、その°駆動源である電動機として交流誘導電動
機を使用し、この誘導電動國は、小成バッテリからの直
流電圧をインパーク回路で変換された交流電圧により駆
動されている（例えば、特開昭５９−８６４０４号参照
）。ところで、このように駆動される従来の車両用誘６
電動機の制御装置においては、インバータ回路を構成す
る電力用トランジスタまたはサイリスタ等の電力用素子
にその破壊限界に近い設定上限値または最大定格値以上
の電流が流れた場合、電力用素子の破壊を防止するため
に瞬時に電力用素子をすべてオフにしている。また、ア
クセルペダルをオーツにした場合にもインバータ回路の
電力用トランジスタまたはサイリスタ等の電力用素子を
瞬時にすべてオフにしている。

しかしながら、このような電力用素子を忌にすべてオフ
にした場合において、特に誘導電動機が比較的高速度で
回転駆動している最中には誘導電動機のインダクタンス
の影響で逆に大きなサージ電流が発生し、場合によって
は電力用素子が破損する等の問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、車両用誘導電動機を駆動制御するインバ
ータ回路を過電流から保護し、かつサージ電流の発生を
防止した車両用誘導電動機の制御装置を捉供することに
ある。

〔発明の概要〕

上記目的を１達成するため、この発明は、１〜シルク生
指令手段からのトルク指令信号に基づき誘導電動機に対
する交流指令信号を発生し、該交流指令信号のパルス幅
変調信号によって多相インバータ回路を制御してバッテ
リからの直流電圧を多相交流電圧に変換し、該交流電圧
により誘導電動機を駆動する車両用誘導電動機の制御装
置において、誘導電動機を駆動する多相インバータ回路
の駆動出力電流を検出する電流検出手段と、前記電流検
出手段で検出した電流を基準保護電流値と比較し、前記
検出電流が該−基準保護電流値を越えたとき、所定のデ
ユーティ−比で且つ各相同一のパルス幅変調信号と前記
多相インバータ゛回路に出力するように制御する゛制御
手段とを有することを要旨とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

図はこの発明の一実施例を示す車両用誘導電動間の制ｉ
２１］　’Ａ置のブロック図である。同図に示す車両用
誘導゛電動機の制御装置は、アクセル１の操作トｄに応
じたトルク指令信号がパルス幅変調制御回路、すなわち
ＰＷＭコントローラ３に供給され、このＰＷＭコン］〜
ローラ３によってパルス幅変調された３相交流指令信号
を形成し、この信号をアンド回路９を介してインバータ
電力変換器５に供給して３相交流電圧を形成し、この３
相交流電圧で誘導電動機７を回転駆動する構造である。

インバータ電力変換器５は例えば電力用トランジスタま
たはサイリスク等の電力用素子で構成されているもので
あり、このインバータ電力変換器５から誘導電動機７を
駆動するリード線には電流センサ１１が設置され、イン
バータ電力変換器５から誘導電動機７を駆動する駆動電
流が検出され得るようになっている。この電流センサ１
１で検出された信号は、電圧信号として本発明の制御手
段の一部を構成する第１のコンパレータ１３および本発
明の動作停止手段の一部を構成する第２のコンパレータ
１５の一方の入力にそれぞれ供給されている。第１のコ
ンパレータ１３の他方の入力には抵抗１７．１９の接続
点で形成される第１の基準保護電流値に相当する第１の
基準信号が供給されている。また、！１２のコンパレー
タ１５の他方の入力には抵抗２１．２３の接続点で形成
され、前記第１の基準保護電流値よりも大きく、インバ
ータ電力変換器５を構成する電力用素子の設定限界値ま
たは最人定洛値に近い第２の基準保護電流値に相当する
第２の基準信号が供給されている。

第１のコンパレータ１３の出力はアンド回路２５の一方
の入力に接続され、第２のコンパレータ１５の出力はア
ンド回路９の１つの入力に接続されている。

また、アクセル１にはアクヒ゛ルのオフを検出するアク
セルオフ検出スイッチ２７が設（プられ、このアクセル
オフ検出スイッチ２７が検出したアクセルオフ検出信号
はアンド回路２５の他方の入力に供給されるとともに、
オア回路２９の一方の入力に供給されている。誘導電動
機７には該電８槻７の回転数を検出する回転センサ３１
が設けら゛れ、この回転センサ３１で検出された回転信
号は周波数−電圧変換回路であるＦ／Ｖコンバータ３３
によって回転数に対応した電圧信号に変換され、第３の
コンパレータ３５の一方の入力に供給されている。この
第３のコンパレータ３５の他方の入力には抵抗３７．３
９で構成される第３の基準電圧信号が供給されている。

以上のように本発明の一実施例に係わる車両用誘導電動
機の制御装置は構成されている。次に、その作用を説明
する。

まず、アクセル１が正常に操作され、ＰＷＭコントロー
ラ３、インバータ電力変換器５を介して誘導電動機７が
正常に回転駆動されている場合において、舶記電流セン
サ１１で検出した電流が特に大き過ぎず、前記第１の基
準保護電流値および第２の基準保護電流値よりも小さく
、正常である時には、第１のコンパレータ１３および第
２のコンパレータ１５の一方の入力に供給される検出電
流は他方の入力にそれぞれ供給される基準信号より小さ
いので、第１のコンパレータ１３および第２のコンパレ
ータ１５の出力は高レベルの論理「１」である。従って
、これらの高レベル出力信号がそれぞれ供給されるアン
ド回路２５およびアンド回路９は他の入力を阻止するこ
ともなく、正常に作動している。

しかしながら、インバータ電力変換器５から誘導電動機
７を駆動する電流が異常に増大して第２の基準保護電流
値は越えないが、第１の基準保護電流値を越えた場合に
は、第１のコンバレー、夕１３の出力が低レベルとなる
。この結果、゛アンド回路２５を介してＰＷＭコントロ
ーラ３には低レベルの信号が供給ざ−れ、これによりＰ
ＷＭコントローラ３は所定のデユーティ−比で且つ同位
相のパルス幅変調信号を発生し、こめパルス幅変調信号
はインバータ電力変換器５の各相に供給される。

この結果、インバータ電力変換器５の電力用素子はすべ
て同時にオフにならず、３相指令信号の形を保ったまま
所定のデユーティでスイッチングを行なうので、誘導電
動機７の各相のインダクタンス変化を少なくおさえるこ
とができこの為大きなトナージ電流が流れることなく誘
導電動機７の回転は減衰する。

また、インバータ電力変換器５から誘導電動機７を駆動
する電流が更に短時間で異常に増大して第１および第２
の基準保護電流値を越えて電力用素子の設定限界または
最大定格値近くになった場合には、第２のコンパレータ
１５の出力が低レベルになり、これによってアンド回路
９の他の入力、特にＰＷＭコントローラ３からの入力は
阻止され、インバータ電力変換器５への入力はすべて禁
止されるので、インバータ電力変換器５を構成するすべ
ての電力用素子はオフにされ、これにより各電力用素子
が過電流により破壊されることが防止されている。

また、アクセル１がオフになった場合には、アクセルオ
フ検出スイッチ２７によって検出されるが、この場合に
は直ぐに誘導電動機７を停止するのでなく、回転センサ
３１によって検出される誘導雷＠機７の回転の有無によ
って制御している。

すなわち、アクセルオフ検出スイッチ２７がアクセ゛ル
オフを検出した場合においては、アクセルオフ検出スイ
ッチ２７の低レベルのアクセルオフ検出信号がオア回路
２９の一方の入力に供給されるも、Ｍ導電動機７が回転
していて、回転センサ３１が検出した回転信号をＦ／Ｖ
コンバータ３３で変換した信号が第３の基準値より大き
い時には、ａＴ３のコンパレータ３５の高レベル出力信
号がオア回路２９を介してアンド回路９に供給され、ア
ンド回路９をインヒビットしないので、ＰＷＭコントロ
ーラ３の出力はアンド回路９を正常に通過づることにな
る。しかしアクセルオフ検出スイッチ２７の低レベルの
アクセルオフ検出信号はアンド回路２５の出力を低レベ
ルにし、この低レベルの出力信号がＰＷＭコント四−°
う３に供給されるので、上述した場合と同様に、ＰＷＭ
コントローラ３は所定のデユーティ−比で且つ同位相の
パルス幅変調信号を発生し、この指令信号はアンド回路
９を介してインバータ電力変換器５に供給される。この
結果、インバータ電力変換器５の電力用素子はすべて同
時にオフにならず、３相宿令信号の形を保ったまま所定
のデユーティでスイッチングを行なうので、誘導電動機
７の回転中に誘導電動ｍ７のインダクタンスから不要な
サージ電流が流れずモータの回転を停止することができ
る。

しかしながら、上述した場合において、回転センサ３１
で誘導電動機７の回転を検出した結果、誘導電動機７が
回転していない時には第３のコンパレータ３５は低レベ
ルの出力信号を発生し、この低レベルの出力信号は、ア
クヒルオフ検出スイッチ２７からの低レベルのアクセル
オフ検出信号とともにオア回路２９に供給されるので、
オア回路２つの出力は低レベルになる。これによりアン
ド回路９はＰＷＭコントローラ３の出力を低レベルにし
、この結果インバータ電力変換器５への入力はすべて禁
止されるので、インバータ電力変換器５を構成するすべ
ての電力用素子はオフにして電力の消耗を防止している
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、誘導電動機を
駆動するインバータ回路の駆動出力電流が基準保護電流
値を越えた場合には、所定のデユーティ−比で且つ各相
同一のパルス幅変調信号でインバータ回路を制御してい
るので、インバータ回路を構成している電気的素子はす
べて同口）にオフにされず、多相交流指令信号の形を保
ったまま所定のデユーティでスイッチングを行なうため
、誘導電動機のインダクタンスから大きなサージ電流は
発生しないようになっている。また、アクセスペダル等
がオフの場合にも誘導電動機が回転中には、同様にイン
バータ回路の動作を直ぐに停止するのでなく、誘導電動
機を駆動する多相交流電圧の平均電圧が零に−なるよう
にインバータ回路をデユーティげ口制御しているので、
誘導電動機のインダクタンスから不要なサージ゛電流が
発生しないようになっている。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す車両用誘導電動機の制御
装置のブロック図である。１・・・アクセル３・・・ＰＷＭコントローラ５・・・インバータ電力変換器７・・・誘導電動機１１・・・電流センサ１３．１５．３５・・・コンパレータ３１・・・回転センサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トルク発生指令手段からのトルク指令信号に基づ
き誘導電動機に対する交流指令信号を発生し、該交流指
令信号のパルス幅変調信号によつて多相インバータ回路
を制御してバッテリからの直流電圧を多相交流電圧に変
換し、該交流電圧により誘導電動機を駆動する車両用誘
導電動機の制御装置において、誘導電動機を駆動する多
相インバータ回路の駆動出力電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出手段で検出した電流を基準保護電流
値と比較し、前記検出電流が該基準保護電流値を越えた
とき、所定のデューティー比で且つ各相同一のパルス幅
変調信号と前記多相インバータ回路に出力するように制
御する制御手段とを有することを特徴とする車両用誘導
電動機の制御装置。
（２）前記電流検出手段は誘導電動機の回転数を検出す
る回転数検出手段を有し、前記制御手段は、前記トルク
発生指令手段からのトルク指令信号が零でありかつ前記
回転数検出手段で検出した誘導電動機の回転数が零でな
いとき、所定のデューティー比で且つ各相同一のパルス
幅変調信号と前記多相インバータ回路に出力するように
制御する制御手段を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の車両用誘導電動機の制御装置。