专利名称：电动车辆及电动车辆的控制图形选取方法
技术领域：
本发明涉及一种在电源电压大于规定值时能获得一定的行驶性能的电动车辆以及电动车辆的控制图形选取方法。
背景技术：
例如在日本专利公报特开平6-133408号中记载了有关现有的电动自行车的技术。
上述文献所记载的电动自行车不能获得与电源电压相应的N-T特性，所以难以获得稳定的行驶性能，因此，本发明的目的是提供一种在电源电压大于规定值时能获得一定的行驶性能的电动车辆。
发明内容
为了解决上述现有的问题，技术方案1的本发明，以电动车辆为解决手段，其特征是具备由电源驱动车轮的电动机和驱动该电动机的电动机控制单元，该电动机控制单元进行控制，使在上述电源电压大于规定值时，上述电动机保持上述规定值时的转速-扭矩特性。
技术方案2的本发明，以技术方案1所记载的电动车辆为解决手段，其特征是上述电动机控制单元具备上述电源电压、上述电动机的转速和扭矩成分电流的控制图形、上述电源电压、上述电动机的转速和磁通成分电流的控制图形的至少一个，参照该具备的控制图形，通过改变扭矩成分电流、磁通成分电流的至少一个进行上述控制。
技术方案3的本发明，以技术方案1所记载的电动车辆为解决手段，其特征是上述电动机控制单元通过机械地改变上述电动机的磁通进行上述控制。
技术方案4的本发明，以技术方案2所记载的电动车辆为解决手段，其特征是；上述电源是蓄电池，具有检测该蓄电池的温度的温度检测机构，上述电动机控制单元根据上述温度检测机构检测得到的温度改变上述电动机的磁通成分电流。
技术方案5的本发明，以电动车辆的控制图形选取方法为解决手段，其特征是具备两个阶段其一是将与驱动电动车辆的电动机连接的直流电源的电压设定成基准值，为了使来自上述直流电源的电流不超过预先设定的电流值、且能获得所希望的转速-扭矩特性，一边调整上述电动机的扭矩电流指令值和励磁电流指令值，一边选取该基准值时的转速-扭矩特性、转速-扭矩电流指令值控制图形和转速-励磁电流指令值控制图形的阶段，其二是将上述直流电源的电压设定成比上述基准值大，为了使来自上述直流电源的电流不超过上述电流值、且能获得上述选取的上述基准值时的上述转速-扭矩特性，一边调整上述电动机的扭矩电流指令值和励磁电流指令值，一边选取该大的值时的转速-扭矩电流指令值控制图形和转速-励磁电流指令值控制图形的阶段。
图1是适用本发明的电动自行车的侧视图。
图2是电动自行车1的电路图。
图3是图2的电路图中的主要部分的详细电路图。
图4(a)是表示N-iq0控制图形的图，图4(b)是表示N-id*控制图形的图。
图5是表示电动自行车1的转速-扭矩特性的图。
图6是表示选取N-iq0控制图形和N-id*控制图形的数据时的结构的图。
图7是用图6的结构选取N-iq0控制图形和N-id*控制图形的数据时的流程框图。
图8是表示有或无弱励磁的特性的不同之处的图。
图9是表示扭矩成分电流和励磁成分电流的关系的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是适用本发明电动自行车的侧视图。
图1所示的电动自行车1，在其车体前上部具备前叉立管2，未图示的转向轴能自如转动地插在该前叉立管2内。而且，在该转向轴的上端安装有车把3。而且，在车把3的两端安装有把手4，未图示的右侧(图1的里侧)的把手4构成能转动的油门(油门一般指用于调节供给燃料量的装置，这里及后面借用其说法，指调节电流的装置)把手(以下记作油门4A)。
左右一对前叉5的上部安装在前叉立管2的下部，在各前叉5的下端通过前车轴7枢支有能自如旋转的前轮6。而且，在上述车把3的中央配置有仪表8，在该仪表8的下方配置有前灯9，在其两侧分别设有闪光灯10(在图1中仅示出了一侧)。
左右一对车架11从前叉立管2向车体后方延伸。即，车架11是圆管状，在从前叉立管2向车体后下方倾斜着延伸之后，向后方弯曲成圆弧状，在车体后方大致水平延伸。左右一对车架12从各车架11的后端部向斜上方延伸，在车座13的后方相互连接。在左右一对车架12之间配置有蓄电池14。
成倒“U”字形的车座支板(未图示)连接在上述左右车体12上，用左右一对支板15(图中仅示出一侧)支承着。上述车座13能开关地配置在车座支板上。
而且，后防护板16安装在车架12的后端，尾灯17安装在该后防护板16的后面，在其左右配置有闪光灯18(图中仅示出一侧)。
另一方面，左右一对后臂撑架19(图中仅示出一侧)分别焊接在左右车架11的后端部上，后臂20的前端通过枢轴21能自如摇动(转动)地支承在后臂撑架19上。而且，驱动轮——后轮22能自如旋转地支承在该后臂20的后端，后臂20和后轮22由后减振器23悬挂在车架12上。
在左右车架11的下方分别安装有脚踏部24(图中仅示出一侧)，侧支架25通过轴26能转动地枢支并设置在后臂20的下部，侧支架25由回位弹簧27向关闭一侧施加力。
在后臂20后端的大致圆形的部分，收容有沿车宽方向扁平的薄型的轴向间隙型电动机28。另外，收容有与电动机28邻接、控制电动机28的电动机控制单元30和检测电动机28转子的转动位置的编码器32。
图2是电动自行车1的电路图。如该图所示，电动机控制单元30控制对电动机28的驱动，具备将由蓄电池(也可以是燃料电池)14的电池141提供的直流电压变换成3相交流电压并供给电动机28的逆变器301；检测蓄电池14的电压(蓄电池电压)VB的电池电压检测部303。
另外，电动机控制单元30具备检测在与电动机28连接的u相、v相的各相中流过的电流的电流值iu、iv的电流传感器305；依据由检测电动机28的转子位置的编码器32检测的检测结果，计算电动机28的转速N的转速算出部307；依据由编码器32测得的测定结果，测定电动机28的角速度ω，依据电动机28的角速度ω计算该电动机28的转子的电角度θ的电角度计算部309；依据用该电角度θ和电流传感器305检测的电流值iu、iv，求出2相电流测定值——扭矩电流测定值iq和励磁电流测定值id的3相2相变换部311。
另外，电动机控制单元30还具备PWM输出部313，依据用电池电压检测部303测得的蓄电池电压值Vb、以及由后述的2相3相变换部333提供的3相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*，生成PWM信号，将该PWM信号输出到逆变器301。
另外，电动机控制单元30具备限制前扭矩电流指令值算出部315，根据数值大小与油门4A的旋转量成正比的扭矩指令值T*以及由转速算出部307求出的电动机28的转速N，算出由蓄电池电流值Ib进行限制之前的扭矩电流指令值——限制前扭矩电流指令值iq0并输出。
而且，在从油门4A到限制前扭矩电流指令值算出部315的扭矩指令值T*的线路上，设有例如使电动自行车1起动的主开关或通过手动操作专用的停止开关而开或关的紧急停止开关部316。
具备扭矩电流指令值算出部319，由BMC142提供从蓄电池14的电池流出的电流的值(蓄电池电流值)Ib，依据该电池电流值Ib、转速N、电池电压值Vb，计算扭矩电流指令值iq*并输出。
再有，具备励磁电流指令值算出部321，依据从扭矩电流指令值算出部319输出的扭矩电流指令值iq*和转速N，计算励磁电流指令值id*并输出。
再有，具备扭矩电流值减法器323和励磁电流值减法器325，其中，扭矩电流值减法器323从由扭矩电流指令值算出部319输出的扭矩电流指令值iq*减去用3相2相变换部311求得的扭矩电流测定值iq，励磁电流值减法器325从由励磁电流指令值算出部321输出的励磁电流指令值id*减去用3相2相变换部311求得的励磁电流测定值id。
再有，具备扭矩电流控制放大器327和励磁电流控制放大器329，其中，扭矩电流控制放大器327依据扭矩电流值减法器323的减算结果求出由后述的电压指令值限制部331进行限制之前的限制前扭矩电压指令值Vq0，励磁电流控制放大器329依据励磁电流值减法器325的减算结果求出限制前励磁电压指令值Vd0。
再有，具备将扭矩电压指令值Vq*和励磁电压指令值Vd*作为2相电压指令值的电压指令值限制部331，该扭矩电压指令值Vq*是限制来自扭矩电流控制放大器327的限制前扭矩电压指令值Vq0，使其不会超过预先设定的最大值的指令值，而该励磁电压指令值Vd*是限制来自励磁电流控制放大器329的限制前励磁电压指令值Vd0，使其不会超过预先设定的最大值的指令值。
另外，具备2相3相变换部333，依据由电压指令值限制部331输出的2相电压指令值——扭矩电压指令值Vq*以及励磁电压指令值Vd*、和用电角度计算部309求得的电角度θ，通过2相3相变换求出3相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*，将该3相电压指令值输出到PWM输出部313。
图3是用图2的虚线围起来的主要部位的详细电路图。
限制前扭矩电流指令值算出部315具备iq0控制图形存储部3151、限制前扭矩电流指令值计算部3152和限制前扭矩电流指令值限制部3153，而该iq0控制图形存储部3151使多个蓄电池电压值Vb的各电压值具有使转速N和限制前扭矩电流指令值iq0的最大值相对应的N-iq0控制图形；限制前扭矩电流指令值计算部3152计算限制前扭矩电流指令值iq0，使其随着扭矩指令值T*的增加而增加；限制前扭矩电流指令值限制部3153用来自电池电压检测部303的蓄电池电压值Vb和iq0控制图形存储部3151的各N-iq0控制图形，对蓄电池电压值Vb适当地进行插补，求用该转速算出部307求得的蓄电池电压值Vb中的限制前扭矩电流指令值iq0的最大值，只有在用限制前扭矩电流指令值算出部3152计算的限制前扭矩电流指令值iq0超过该求得的最大值时，使该最大值为限制前扭矩电流指令值iq0，输出这样确定的限制前扭矩电流指令值iq0。
扭矩电流指令值算出部319具备蓄电池电流值控制图形存储部3191、扭矩电流限制值演算部3192和扭矩电流指令值限制部3193，而该蓄电池电流值控制图形存储部3191具有使转速N和蓄电池电流值Ib的最大值相对应的N-Ib控制图形；扭矩电流限制值演算部3192依据来自BMC142的蓄电池电流值Ib、转速N和蓄电池电流值控制图形存储部3191的N-Ib控制图形，求出限制前扭矩电流指令值iq0的限制值；扭矩电流指令值限制部3193在来自限制前扭矩电流指令值算出部315的限制前扭矩电流指令值iq0小于该限制值的场合，设该限制前扭矩电流指令值iq0为扭矩电流指令值iq*，另一方面，在该限制前扭矩电流指令值iq0超过该限制值的场合，设该限制值为扭矩电流指令值iq*，输出这样确定的扭矩电流指令值iq*。
励磁电流指令值算出部321具备id*控制图形存储部3211、励磁电流指令值计算部3212和励磁电流指令值限制部3213，而该id*控制图形存储部3211使多个蓄电池电压值Vb的各电压值具有使转速N和励磁电流指令值id*的最大值相对应的N-id*控制图形；励磁电流指令值计算部3212进行计算，使励磁电流指令值id*随着扭矩电流指令值iq*的增加而减少；励磁电流指令值限制部3213用来自电池电压检测部303的蓄电池电压值Vb和id*控制图形存储部3211的各N-id*控制图形，对蓄电池电压值Vb适当地进行插补，求用该转速算出部307求得的蓄电池电压值Vb中的励磁电流指令值id*的最大值，只有在用励磁电流指令值计算部3212计算的励磁电流指令值id*超过该求得的最大值时，使该最大值为励磁电流指令值id*，输出这样确定的励磁电流指令值id*。
图4(a)所示是在iq0控制图形存储部3151存储的各电池电压值Vb的复数的N-iq0控制图形。图4(b)所示是在id*控制图形存储部3211存储的各电池电压值Vb的复数的N-id*控制图形。
如图4(a)所示，iq0控制图形存储部3151是使复数的采样的转速N与在该各转速下的限制前扭矩电流指令值iq0的最大值相对应的N-iq0控制图形，将电池电压值Vb是电池电压基准值Vtp时(Vb＝Vtp)的一个值，和电池电压值Vb小于电池电压基准值时(Vb＜Vtp)的多个值进行存储。而且，电池电压基准值Vtp是比蓄电池14的最大电压小的值。
任何一个N-iq0控制图形都是如下的图型，即，在低转速区域是定常值的限制前扭矩电流指令值iq0，在此之上的旋转区域下降，再在此之上的旋转区域为0。而且，电池电压值Vb越高，N-iq0控制图形下降的旋转区域越高。
而且，由于iq0控制图形存储部3151不存储电池电压值Vb超过电池电压基准值Vtp时(Vb＞Vtp)的N-iq0的控制图形，所以，能用较少存储容量的存储器构成iq0控制图形存储部3151。
如图4(b)所示，id*控制图形存储部3211是使复数的采样的转速N与在该各转速下的励磁电流指令值id*的最大值相对应的N-id*控制图形，将电池电压值Vb是电池电压基准值Vtp时(Vb＝Vtp)的一个值，和电池电压值Vb超过电池电压基准值时(Vb＞Vtp)的多个值进行存储。
任何一个N-id*控制图形虽然都是如下的图型，即，在低转速区域是0的限制前扭矩电流指令值id*，在此之上的旋转区域上升，再在此之上的区域为定常值，但，电池电压值Vb越高，该上升的旋转区域越高。
而且，由于id*控制图形存储部3211不存储电池电压值Vb小于电池电压基准值Vtp时(Vb＜Vtp)的N-id*的控制图形，所以，能用较少存储容量的存储器构成id*控制图形存储部3211。
以下，对电动自行车1的、特别是电动机控制单元30的动作进行说明。
逆变器301将由蓄电池14的电池141提供的直流电压变换成3相交流电压，供给到电动机28。电池电压检测部303检测蓄电池14的电池电压值Vb。
另外，电流传感器305检测在与电动机28连接的u相、v相各相中流过的电流的电流值iu、iv。
转速算出部307依据由检测电动机28的转子位置的编码器32检测的检测结果，计算电动机28的转速N。
电角度计算部309依据由编码器32测定的测定结果，测定电动机28的角速度ω，依据电动机28的角速度计算该电动机28的转子的电角度θ。
3相2相变换部311依据该电角度θ和用电流传感器305检测得到的电流值iu、iv，求扭矩电流测定值iq和励磁电流测定值id。
限制前扭矩电流指令值算出部315根据数值大小与油门4A的旋转量成正比的扭矩指令值T*以及由转速算出部307求出的电动机28的转速N，算出限制前扭矩电流指令值iq0，输出到扭矩电流指令值算出部319。
详细地说，如图3所示，在限制前扭矩电流指令值算出部315，首先，限制前扭矩电流指令值计算部3152计算限制前扭矩电流指令值iq0。而且，此时限制前扭矩电流指令值iq0随着扭矩指令值T*的增加而增加。再有，由于在紧急停止开关部316打开时并不输入扭矩指令值T*，所以，其结果是，电动机28未被驱动，因此，容易用制动器进行制动。
其次，限制前扭矩电流指令值限制部3153用来自电池电压检测部303的电池电压值Vb和iq0控制图形存储部3151的各N-iq0控制图形，适当地对电池电压值Vb进行插补，求得用该转速算出部307求得的电池电压值Vb中的限制前扭矩电流指令值iq0的最大值。
接着，限制前扭矩电流指令值限制部3153，只有在用限制前扭矩电流指令值计算部3152计算的限制前扭矩电流指令值iq0超过该求得的最大值时，才将该最大值作为限制前扭矩电流指令值iq0，另一方面，在未超过该最大值时，将上述计算得到的限制前扭矩电流指令值iq0作为最终的限制前扭矩电流指令值iq0，将这样确定的限制前扭矩电流指令值iq0输出到扭矩电流指令值算出部319。
扭矩电流指令值算出部319依据来自BMC142的电池电流值Ib、转速N、电池电压值Vb，计算扭矩电流指令值iq*，将该扭矩电流指令值iq*输出到励磁电流指令值算出部321和扭矩电流值减法器323。
详细地说，在扭矩电流指令值算出部319，扭矩电流限制值演算部3192依据来自BMC142的电池电流值Ib、转速N和电池电流值控制图形存储部3191的N-Ib控制图形，求限制前扭矩电流指令值iq0的限制值。
该限制前扭矩电流指令值iq0的限制值iq*lim如以下那样处理求得[式1]iq*lim＝iq*max·Rq(t)在此Rq(t)＝Rq(t-1)...|Iblim(N)-Ib(t)|≤Ib(DB)时Rq(t)＝Rq(t-1)+K1·(Iblim(N)-Ib(t))...Iblim(N)＜Ib(t)时
Rq(t)＝Rq(t-1)+K2·(Iblim(N)-Ib(t))...Iblim(N)≥Ib(t)时Rq(t)＝100％iq*max、K1和K2，是在判定为车辆停止时，扭矩电流限制值演算部3192预先存储的值。另外，Iblim(N)是依据转速N用N-Ib控制图形求得的Ib。Ib(DB)是设转速N＝DB，用N-Ib控制图形求得的Ib。
其次，扭矩电流指令值限制部3193在来自限制前扭矩电流指令值算出部315的限制前扭矩电流指令值iq0小于等于该限制值iq*lim的场合，设该限制前扭矩电流指令值iq0为扭矩电流指令值iq*，另一方面，在该限制前扭矩电流指令值iq0超过该限制值iq*lim的场合，设该限制值为扭矩电流指令值iq*，将这样确定的扭矩电流指令值iq*输出到励磁电流指令值算出部321和扭矩电流值减法器323。
励磁电流指令值算出部321依据从扭矩电流指令值算出部319输出的扭矩电流指令值iq*和转速N，计算并输出励磁电流指令值id*。
详细地说，在励磁电流指令值算出部321，励磁电流指令值计算部3212计算励磁电流指令值id*。而且，此时，励磁电流指令值id*随着扭矩电流指令值iq*的增加而减小。即，进行所谓的弱励磁。
励磁电流指令值限制部3213用来自电池电压检测部303的电池电压值Vb和id*控制图形存储部3211的各N-id*控制图形，适当地对电池电压值Vb进行插补，求得用该转速算出部307求得的电池电压值Vb中的励磁电流指令值id*的最大值，只有在励磁电流指令值计算部3212算得的励磁电流指令值id*超过该求得的最大值时，设该最大值为励磁电流指令值id*，将这样确定的励磁电流指令值id*输出到励磁电流值减法器325。
然后，扭矩电流值减法器323从由扭矩电流指令值算出部319输出的扭矩电流指令值iq*减去在3相2相变换部311求得的扭矩电流测定值iq，励磁电流值减法器325从由励磁电流指令值算出部321输出的励磁电流指令值id*减去在3相2相变换部311求得的励磁电流测定值id。
然后，扭矩电流控制放大器327依据扭矩电流值减法器323的减算结果，求限制前扭矩电压指令值Vq0，励磁电流控制放大器329依据励磁电流值减法器325的减算结果求限制前励磁电压指令值Vd0。
而且，电压指令值限制部331在来自扭矩电流控制放大器327的限制前扭矩电压指令值Vq0未超过预先设定的最大值时，设该限制前扭矩电压指令值Vq0为扭矩电压指令值Vq*，另一方面，在超过最大值时，设该最大值为扭矩电压指令值Vq*。另外，电压指令值限制部331在来自励磁电流控制放大器329的限制前励磁电压指令值Vd0未超过预先设定的最大值时，设该限制前励磁电压指令值Vd0为励磁电压指令值Vd*，另一方面，在超过最大值时，设该最大值为励磁电压指令值Vd*。而且，电压指令值限制部331将这样确定的扭矩电压指令值Vq*和励磁电压指令值Vd*输出到2相3相变换部333。
然后，2相3相变换部333依据由电压指令值限制部331输出的扭矩电压指令值Vq*和励磁电压指令值Vd*、和在电角度计算部309求得的电角度θ，通过2相3相变换求3相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*，将该3相电压指令值输出到PWM输出部313。
PWM输出部313依据用电池电压检测部303测定的电池电流值Vb和由2相3相变换部333提供的3相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*生成PWM信号，将该PWM信号输出到逆变器301。
然后，逆变器301根据来自PWM输出部313的PWM信号，将由蓄电池14的电池141提供的直流电压变换成3相交流电压，供给到电动机28。
图5所示是电动自行车1的转速-扭矩特性。在本说明书，转速-扭矩特性是满油门时的特性，简记作N-T特性。
N-T特性，是在低转速区域是定常值的扭矩T在此之上的区域下降，再在此之上的区域为0。这不管电池电压值如何，是所有的N-T特性所具有的倾向。
但是，在电池电压值Vb大于等于电池电压基准值Vtp时(Vb≥Vtp)的N-T特性是完全相同的。这是由于不会使限制前扭矩电流指令值iq0超过图4(a)所示的N-iq0控制图形的值，不会使励磁电流指令值id*超过图4(b)所示的N-id*控制图形的值的缘故。
另一方面，在电池电压值Vb小于电池电压基准值Vtp时(Vb＜Vtp)的N-T特性具有电池电压值Vb越低，下降的转速区域越小的倾向。
因此，电动自行车1，在电池电压值Vb大于等于电池电压基准值Vtp时，能获得一定的行驶性能，另一方面，在电池电压值Vb小于电池电压基准值Vtp时，能获得与电池电压值Vb相对应的行驶性能。
图6是表示构成N-iq0控制图形和N-id*控制图形的数据的选取方法的图。图7是该数据的选取方法的流程框图。
如图6所示，通过直流电流表42将取代蓄电池14的能改变电压的直流电源41连接在电动自行车1上。另外，使其能选取转速算出部307计算出的转速N。另外，在电动自行车1上安装有扭矩测量仪43。另外，将限制前扭矩电流指令值iq0和励磁电流指令值id*从外部供给电动自行车1。
如图7所示，将直流电源41的电压设定为电池电压基准值Vtp(步骤S1)。接着，为了使来自直流电源41的电流不超过预先设定的电流值Ibmax，并能获得所希望的转速-扭矩特性，一边调整电动机28的限制前扭矩电流指令值iq0和励磁电流指令值id*，一边选取该电池电压基准值Vtp时的N-iq0控制图形(转速-扭矩电流指令值控制图形)和N-id*控制图形(转速-励磁电流指令值控制图形)(步骤S3)。而且，在第一次的步骤S3也选取转速-扭矩特性(N-T特性)。
然后，将直流电源41的电压设定成比电池电压基准值Vtp大的值(步骤S5)。然后，为了使来自直流电源41的电流不超过上述电流值Ibmax，且能获得在上述第一次的步骤S3选取的电池电压基准值Vtp时的转速-扭矩特性，一边调整限制前扭矩电流指令值iq0和励磁电流指令值id*，一边选取该大的值时的N-iq0控制图形和N-id*控制图形(步骤S3)。
这样一来，用大于等于电池电压基准值Vtp的各电压选取N-iq0控制图形和N-id*控制图形，将它们分别设定在iq0控制图形存储部3151和id*控制图形存储部3211。
如以上所说明的那样，在电动自行车1中，电动机控制单元30进行控制，使在蓄电池14的电压大于等于Vbtp时，电动机28保持Vbtp时的转速-扭矩特性，所以，在蓄电池14的电压大于等于规定值时，能获得一定的行驶性能，另一方面，在小于该规定值时能获得与电源电压相对应的行驶性能。
另外，具备如下控制图形蓄电池14的电压Vb、电动机28的转速N和扭矩成分的电流iq0的控制图形——N-iq0控制图形、和蓄电池14的电压Vb、电动机28的转速N和磁通成分的电流id*的控制图形——N-id*控制图形，通过参照该具备的控制图形，进行控制。而且，仅具备N-iq0控制图形和N-id*控制图形之一，也可以参照其控制图形进行控制。
而且，在电动自行车1中，电动机控制单元30通过机械地改变电动机28的磁通，也能进行与上述同样的控制。所谓“机械地改变”就是例如改变构成电动机28的定子的磁阻，或改变该定子和磁铁的间隙。
另外，在电动自行车1上设有检测蓄电池14的温度的温度检测机构，电动机控制单元30也可以根据用上述温度检测机构检测得到的温度，控制电动机28的磁通成分的电流id*。
另外，也可以取代蓄电池14使用燃料电池。
图8是表示由于有或无弱励磁的特性的不同之处的图。图9是表示扭矩成分电流和励磁成分电流的关系的图。而且，励磁成分也可以称为磁通成分。
电动自行车1进行弱励磁的控制。由于在弱励磁中电动机28高速旋转，所以，若相对油门4A的全闭，扭矩成分电流(扭矩电流指令值iq*)和励磁成分电流(励磁电流指令值id*)双方为0，则由d轴上的磁通φ产生与车速成比例的感应电压。由于该感应电压dφ/dt，在电动机28和逆变器301中有制动方向的电流(再生电流)流过，有可能破坏逆变器301的元件。另外，有时乘员要承受过大的减速扭矩(制动力)。
因此，电动自行车1中，在油门4A全闭的情况下，控制成仅使扭矩成分电流为0，保持励磁成分电流。因此，能防止产生感应电压和由此产生的元件的破坏以及产生制动力。
而且，在电动自行车1中，为了使感应电压与逆变器301的输出电压相同，按电动自行车1的不同速度，将励磁成分电流图型化，即使在油门4A全闭的场合，也保持该励磁成分电流。在此，若选择逆变器301的输出电压最大的点和感应电压相同那样的励磁成分电流的话，则由于生产时个体的参差不一，有时产生制动力，因此，实际的励磁成分电流设定得比上述最大的点和感应电压相同那样的励磁成分电流大。
如以上所述，在电动自行车1中，由于不需要不使制动力传递到电动机28的机械——单向超越离合器等，所以，能实现电气的所谓单向超越离合器。因此，能防止由于设置单向超越离合器而使得车辆重量和容积增加，能实现重量轻且紧凑的电动自行车。
另外，电动自行车1中，能根据起动电动自行车1的主开关的位置切换标准模式和动力模式。电动自行车1能由该模式进行控制，使N-T特性不同。具体地说，标准模式时的扭矩开始降低的转速，设定得比动力模式时的扭矩开始降低的转速低。因此，在上坡时那样的场合，使其为动力模式，使其一直到高转速区域都能获得驱动力，另一方面，在象在平坦路面上行驶时那样，不需要大的动力的场合，使其为标准模式，能分别进行使用。而且，电动自行车1，由于只有在停车时才能进行这样的模式切换，所以，能防止由于无意识的操作而切换了模式。
根据本发明的电动车辆，由于电动控制单元在电源电压大于规定值时进行控制，使电动机保持规定值时的转速-扭矩特性，所以，在电源电压大于规定值时能获得一定的行驶性能。
权利要求
1.一种电动车辆，其特征是具备由电源驱动车轮的电动机和驱动该电动机的电动机控制单元，该电动机控制单元进行控制，使在上述电源电压大于规定值时，上述电动机保持上述规定值时的转速-扭矩特性。
2.根据权利要求1的电动车辆，其特征是上述电动机控制单元具备如下控制图形中的至少一个上述电源电压、上述电动机的转速和扭矩成分电流的控制图形，上述电源电压、上述电动机的转速和磁通成分电流的控制图形，参照该具备的控制图形，通过改变扭矩成分电流、磁通成分电流的至少一个进行上述控制。
3.根据权利要求1的电动车辆，其特征是上述电动机控制单元通过机械地改变上述电动机的磁通进行上述控制。
4.根据权利要求2的电动车辆，其特征是上述电源是蓄电池，具有检测该蓄电池的温度的温度检测机构，上述电动机控制单元根据上述温度检测机构检测得到的温度改变上述电动机的磁通成分电流。
5.一种电动车辆的控制图形选取方法，其特征是具备如下阶段将与驱动电动车辆的电动机连接的直流电源的电压设定成基准值，为了使来自上述直流电源的电流不超过预先设定的电流值、且能获得所希望的转速-扭矩特性，一边调整上述电动机的扭矩电流指令值和励磁电流指令值，一边选取该基准值时的转速-扭矩特性、转速-扭矩电流指令值控制图形和转速-励磁电流指令值控制图形的阶段，将上述直流电源的电压设定成比上述基准值大，为了使来自上述直流电源的电流不超过上述电流值、且能获得上述选取的上述基准值时的上述转速-扭矩特性，一边调整上述电动机的扭矩电流指令值和励磁电流指令值，一边选取该大的值时的转速-扭矩电流指令值控制图形和转速-励磁电流指令值控制图形的阶段。
全文摘要
提供一种在电源电压大于规定值时能获得一定的行驶性能的电动车辆。电动自行车(1)具备蓄电池(14)、用蓄电池(14)驱动车轮的电动机(28)、驱动该电动机的电动机控制单元(30)，该电动机控制单元(30)进行控制，使在蓄电池(14)的电压大于规定值时，电动机(28)保持上述规定值时的转速－扭矩特性。
文档编号H02P7/00GK1497834SQ20031010040
公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月13日 优先权日2002年10月15日
发明者小野朋宽, 寺田润史, 黑泽敦, 八木启明, 佐佐木孝视, 史, 孝视, 明 申请人:雅马哈发动机株式会社