JP3041872B2 - 電動車の速度制御装置 - Google Patents
電動車の速度制御装置Info
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- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動車の走行速度を制御するための装置に
係り、特に最高速度に制限がある電動車椅子等の速度制
御に好適な電動車の速度制御装置に関するものである。
係り、特に最高速度に制限がある電動車椅子等の速度制
御に好適な電動車の速度制御装置に関するものである。
電動車のうち、例えば電動車椅子等においては、法規
上、その最高速度が規制されている。
上、その最高速度が規制されている。
このため、走行用モータのあるトルク値、例えば平坦
路での走行状態に対応する駆動トルクにおけるモータ回
転数を、一定値に抑えることによって最高速度を決定す
るか、または走行用モータの回転数をセンサを用いて検
出し、これを帰還して閉ループ制御を行う等の手段で最
高速度を制限するようにしている。
路での走行状態に対応する駆動トルクにおけるモータ回
転数を、一定値に抑えることによって最高速度を決定す
るか、または走行用モータの回転数をセンサを用いて検
出し、これを帰還して閉ループ制御を行う等の手段で最
高速度を制限するようにしている。
第６図は、従来の電動車の速度制御装置の構成例を示
したものであって、チョッパ制御によって走行用モータ
を駆動するものが例示されている。この第６図におい
て、符号11は電動車椅子の操作用レバーに結合された可
変抵抗器、12は絶対値増幅器、13はコンパレータ、14は
演算増幅器、15はモータドライバ回路、16は駆動用トラ
ンジスタ、17はバッテリからなる電源、18は走行用モー
タ、19はモータ18の電流検出用シャント、20は抵抗、21
はコンデンサ、22は演算増幅器、23は定電圧ダイオー
ド、24は基準三角波信号発生器を各々示す。
したものであって、チョッパ制御によって走行用モータ
を駆動するものが例示されている。この第６図におい
て、符号11は電動車椅子の操作用レバーに結合された可
変抵抗器、12は絶対値増幅器、13はコンパレータ、14は
演算増幅器、15はモータドライバ回路、16は駆動用トラ
ンジスタ、17はバッテリからなる電源、18は走行用モー
タ、19はモータ18の電流検出用シャント、20は抵抗、21
はコンデンサ、22は演算増幅器、23は定電圧ダイオー
ド、24は基準三角波信号発生器を各々示す。
可変抵抗器11は、電源電圧VCCと接地間に接続されて
いて、図示されない操作レバーの操作量（アクセル開
度）に応じた出力電圧（アクセル電圧）VACCを発生す
る。この出力電圧VACCは、中間位置（操作レバーの中立
状態）ではVCC/2であり、前進または後進に応じてVCC/2
より大きくなり、または小さくなるものであって、電動
車の速度制御装置の駆動指示信号となるものである。可
変抵抗器11の出力電圧は、前後進判別その他の目的にも
利用される。
いて、図示されない操作レバーの操作量（アクセル開
度）に応じた出力電圧（アクセル電圧）VACCを発生す
る。この出力電圧VACCは、中間位置（操作レバーの中立
状態）ではVCC/2であり、前進または後進に応じてVCC/2
より大きくなり、または小さくなるものであって、電動
車の速度制御装置の駆動指示信号となるものである。可
変抵抗器11の出力電圧は、前後進判別その他の目的にも
利用される。
絶対値回路12は、可変抵抗器11の出力電圧と基準電圧
VCC/2との差の絶対値をとって増幅することによって、
前進または後進の速度に比例した出力電圧を発生し、こ
の信号はコンパレータ13の＋入力側に与えられる。
VCC/2との差の絶対値をとって増幅することによって、
前進または後進の速度に比例した出力電圧を発生し、こ
の信号はコンパレータ13の＋入力側に与えられる。
一方、モータ18に直列に接続された電流検出用シャン
ト19によってモータ18の電流値を検出し、抵抗20とコン
デンサ21からなる回路によって直流化して得られた信号
を、演算増幅器22によって増幅して出力電圧を得る。演
算増幅器22の出力電圧は定電圧ダイオード23を介して演
算増幅器14の−入力側に与えられる。
ト19によってモータ18の電流値を検出し、抵抗20とコン
デンサ21からなる回路によって直流化して得られた信号
を、演算増幅器22によって増幅して出力電圧を得る。演
算増幅器22の出力電圧は定電圧ダイオード23を介して演
算増幅器14の−入力側に与えられる。
演算増幅器14は差動増幅器として動作し、その＋入力
側には、三角波信号発生器24からの基準三角波信号が加
えられているので、演算増幅器14は三角波信号が、定電
圧ダイオード23を介して与えられる演算増幅器22の出力
電圧を超えている期間に対応して、幅と振幅が変化する
三角波信号からなる出力電圧vOを発生する。この信号は
コンパレータ13の−入力側に与えられる。ここでいう
「幅」とは、グランドレベルから基準三角波の最大値ま
でであり、「振幅」は基準三角波の最小値から最大値ま
でである。
側には、三角波信号発生器24からの基準三角波信号が加
えられているので、演算増幅器14は三角波信号が、定電
圧ダイオード23を介して与えられる演算増幅器22の出力
電圧を超えている期間に対応して、幅と振幅が変化する
三角波信号からなる出力電圧vOを発生する。この信号は
コンパレータ13の−入力側に与えられる。ここでいう
「幅」とは、グランドレベルから基準三角波の最大値ま
でであり、「振幅」は基準三角波の最小値から最大値ま
でである。
コンパレータ13は、絶対値増幅回路12の出力が演算増
幅器14の三角波信号出力より大きいとき出力を発生する
ことによって、可変抵抗器11の調整位置に応じてパルス
幅が変化するPWM信号を発生する。モータドライバ回路1
5は、コンパレータ13の出力に応じてトランジスタ16を
駆動する。これによって、電源17からトランジスタ16を
経てモータ18にチョッパ制御電流が流れ、モータ18が回
転することによって電動車椅子が走行する。
幅器14の三角波信号出力より大きいとき出力を発生する
ことによって、可変抵抗器11の調整位置に応じてパルス
幅が変化するPWM信号を発生する。モータドライバ回路1
5は、コンパレータ13の出力に応じてトランジスタ16を
駆動する。これによって、電源17からトランジスタ16を
経てモータ18にチョッパ制御電流が流れ、モータ18が回
転することによって電動車椅子が走行する。
このように第６図の構成では、コンパレータ13におい
て絶対値増幅回路12の出力と比較する電圧vOとして、モ
ータ電流ｉに比例する電圧を増幅した出力信号と、基準
三角波信号との差を演算増幅器14によって求めた三角波
信号を用いている。これによって、アクセル開度を次第
に大きくしたとき、すなわち絶対値回路12からの出力電
圧が大きくなったとき、パルス幅が次第に大きくなるPW
M信号がコンパレータ13から得られるので、モータ18に
はアクセル開度に応じて大きくなるデューテイを有する
電流が流れ、これによって駆動力が次第に大きくなるチ
ョッパ制御が行われる。
て絶対値増幅回路12の出力と比較する電圧vOとして、モ
ータ電流ｉに比例する電圧を増幅した出力信号と、基準
三角波信号との差を演算増幅器14によって求めた三角波
信号を用いている。これによって、アクセル開度を次第
に大きくしたとき、すなわち絶対値回路12からの出力電
圧が大きくなったとき、パルス幅が次第に大きくなるPW
M信号がコンパレータ13から得られるので、モータ18に
はアクセル開度に応じて大きくなるデューテイを有する
電流が流れ、これによって駆動力が次第に大きくなるチ
ョッパ制御が行われる。
なお、第６図の構成において、定電圧ダイオード23
は、モータ18の低駆動電流時においてはデューテイを変
化させないようにして、軽負荷時の走行安定性を高め、
フィーリング（乗り心地）を良くするために用いられて
いる。
は、モータ18の低駆動電流時においてはデューテイを変
化させないようにして、軽負荷時の走行安定性を高め、
フィーリング（乗り心地）を良くするために用いられて
いる。
この場合、登坂時または高速レンジのようにモータ18
の負荷が重い場合には、演算増幅器14から発生する出力
電圧vOにおける三角波の幅と振幅が小さくなるので、ア
クセル開度が大きいとき、コンパレータ13から発生する
信号のデューテイは100％となって、モータ18は最大出
力を発生することができるようになる。
の負荷が重い場合には、演算増幅器14から発生する出力
電圧vOにおける三角波の幅と振幅が小さくなるので、ア
クセル開度が大きいとき、コンパレータ13から発生する
信号のデューテイは100％となって、モータ18は最大出
力を発生することができるようになる。
第７図は、第６図の構成例におけるモータ電流ｉと演
算増幅器14の出力電圧vOの特性を示したものである。破
線で示す高速レンジでのアクセル最大値に対応する絶対
値増幅回路出力Hmaxおよび低速レンジでのアクセル最大
値に対応する絶対値増幅回路出力Lmaxと比較して、三角
波からなる出力電圧vOが小さい期間に対応してモータ電
流ｉが流れるので、モータ電流ｉが大きいとき次第にデ
ューテイが大きくなり、特に高速レンジの場合には、あ
るモータ電流以上でデューテイ100％となることが示さ
れている。またモータ電流ｉが小さい範囲では、定電圧
ダイオード23の影響によって、高速レンジ，低速レンジ
とも負荷（モータ電流）の変化にかかわらず、デューテ
イが一定となる範囲Ａがある。
算増幅器14の出力電圧vOの特性を示したものである。破
線で示す高速レンジでのアクセル最大値に対応する絶対
値増幅回路出力Hmaxおよび低速レンジでのアクセル最大
値に対応する絶対値増幅回路出力Lmaxと比較して、三角
波からなる出力電圧vOが小さい期間に対応してモータ電
流ｉが流れるので、モータ電流ｉが大きいとき次第にデ
ューテイが大きくなり、特に高速レンジの場合には、あ
るモータ電流以上でデューテイ100％となることが示さ
れている。またモータ電流ｉが小さい範囲では、定電圧
ダイオード23の影響によって、高速レンジ，低速レンジ
とも負荷（モータ電流）の変化にかかわらず、デューテ
イが一定となる範囲Ａがある。
第８図は、従来の電動車の速度制御装置の他の構成例
を示したものであって、第６図におけると同じものを同
じ番号で示し、25は周波数−電圧（F/V）変換器であ
る。
を示したものであって、第６図におけると同じものを同
じ番号で示し、25は周波数−電圧（F/V）変換器であ
る。
第８図の構成例においては、モータ18に設けられた回
転センサからのパルスによって、F/V変換器25でモータ1
8の回転数に比例した大きさの出力電圧vFを発生する。
この出力電圧vFはコンパレータ13の−入力側に与えられ
るので、コンパレータ13はこれと＋入力側に与えられて
いる絶対値増幅回路12の出力電圧との差をとり出す。こ
の差の電圧によって、モータドライバ回路15を介してト
ランジスタ16を駆動し、これによってモータ18に対する
通電を制御する。
転センサからのパルスによって、F/V変換器25でモータ1
8の回転数に比例した大きさの出力電圧vFを発生する。
この出力電圧vFはコンパレータ13の−入力側に与えられ
るので、コンパレータ13はこれと＋入力側に与えられて
いる絶対値増幅回路12の出力電圧との差をとり出す。こ
の差の電圧によって、モータドライバ回路15を介してト
ランジスタ16を駆動し、これによってモータ18に対する
通電を制御する。
第９図は、第８図の構成例におけるモータ回転数Ｎと
F/V変換器25の出力電圧vFの特性を示したものであっ
て、F/V変換器25の出力電圧vFにはリップルが含まれて
いるため、図示のような出力特性となる。この場合、モ
ータ回転数Ｎが小さいほどリップルの影響が大きくな
る。
F/V変換器25の出力電圧vFの特性を示したものであっ
て、F/V変換器25の出力電圧vFにはリップルが含まれて
いるため、図示のような出力特性となる。この場合、モ
ータ回転数Ｎが小さいほどリップルの影響が大きくな
る。
第６図に示された電動車の速度制御装置では、第７図
に示されるように、低速レンジやアクセル開度の小さい
範囲では、モータ駆動電流のデューテイは100％とはな
らず、モータの駆動力が不足する。これを補うために
は、第６図における演算増幅器22の利得を大きくして、
モータ電流が大きくなったとき演算増幅器14の−入力側
が大きくなるようにすればよい。しかしながら帰還ルー
プの利得が大きくなることは、モータ電流が小さいのに
モータ電流のデューテイを増加させるように大きな補償
を行うことになって、フィーリングが不自然になる。ま
た定電圧ダイオード23によって、小電流時にデューテイ
を変化させないように強く補償を行うと、第７図に示さ
れたようにやはり不自然なフィーリングとなる。
に示されるように、低速レンジやアクセル開度の小さい
範囲では、モータ駆動電流のデューテイは100％とはな
らず、モータの駆動力が不足する。これを補うために
は、第６図における演算増幅器22の利得を大きくして、
モータ電流が大きくなったとき演算増幅器14の−入力側
が大きくなるようにすればよい。しかしながら帰還ルー
プの利得が大きくなることは、モータ電流が小さいのに
モータ電流のデューテイを増加させるように大きな補償
を行うことになって、フィーリングが不自然になる。ま
た定電圧ダイオード23によって、小電流時にデューテイ
を変化させないように強く補償を行うと、第７図に示さ
れたようにやはり不自然なフィーリングとなる。
第８図に示された電動車の速度制御装置では、第９図
に示されたように、モータの低回転数領域でリップル分
が多いため、低速での挙動がぎこちなくなる。また、常
時、デューテイ100％になり得る方式であるため、過大
なトルクが発生しやすく、操作が過敏になる。出力電圧
vFのリップルを減少させるためには、F/V変換器の時定
数を大きくすればよいが、これでは応答が遅くなって、
操作上問題が生じる。
に示されたように、モータの低回転数領域でリップル分
が多いため、低速での挙動がぎこちなくなる。また、常
時、デューテイ100％になり得る方式であるため、過大
なトルクが発生しやすく、操作が過敏になる。出力電圧
vFのリップルを減少させるためには、F/V変換器の時定
数を大きくすればよいが、これでは応答が遅くなって、
操作上問題が生じる。
本発明は、このような従来技術の課題を解決しようと
するものであって、通常の平坦路走行時におけるフィー
リングを損なうことなく、トルクが必要なとき回転数制
御で動作させることができ、また増幅器の利得を変える
ことによって特性を任意に変更できる電動車の速度制御
装置を提供することを、その目的としている。
するものであって、通常の平坦路走行時におけるフィー
リングを損なうことなく、トルクが必要なとき回転数制
御で動作させることができ、また増幅器の利得を変える
ことによって特性を任意に変更できる電動車の速度制御
装置を提供することを、その目的としている。
本発明においては、駆動指示信号に応じてチョッパ制
御によって走行用モータの速度制御を行う電動車の速度
制御装置において、アクセル開度を示す信号とモータの
回転数を示す信号とを比較し、これらの信号の差である
偏差信号を出力する速度偏差検出手段と、該偏差信号に
応じた補正量で基準三角波の最大値を減少させた補正三
角波信号を出力する三角波レベル制御手段と、アクセル
開度を示す信号のレベルが該三角波レベル制御手段の補
正三角波信号を超えている期間に応じてパルスを発生す
るPWM信号発生手段と、該PWM信号発生手段の出力に応じ
て前記モータをチョッパ制御するモータドライバ回路と
を備えている。そして、補正量は、アクセル開度を示す
信号に対してモータの回転数を示す信号が小さければこ
の差に応じて増大し、アクセル開度を示す信号に対して
モータの回転数を示す信号が大きければこの差に関係な
く所定の微少量とするという構成をとっている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。
御によって走行用モータの速度制御を行う電動車の速度
制御装置において、アクセル開度を示す信号とモータの
回転数を示す信号とを比較し、これらの信号の差である
偏差信号を出力する速度偏差検出手段と、該偏差信号に
応じた補正量で基準三角波の最大値を減少させた補正三
角波信号を出力する三角波レベル制御手段と、アクセル
開度を示す信号のレベルが該三角波レベル制御手段の補
正三角波信号を超えている期間に応じてパルスを発生す
るPWM信号発生手段と、該PWM信号発生手段の出力に応じ
て前記モータをチョッパ制御するモータドライバ回路と
を備えている。そして、補正量は、アクセル開度を示す
信号に対してモータの回転数を示す信号が小さければこ
の差に応じて増大し、アクセル開度を示す信号に対して
モータの回転数を示す信号が大きければこの差に関係な
く所定の微少量とするという構成をとっている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。
本発明において対象とする電動車の速度制御装置は、
駆動指示信号に応じてパルス幅が変化するPWM信号によ
って、駆動電流のデューテイを変化させるチョッパ制御
によって、走行用モータの速度制御を行う。
駆動指示信号に応じてパルス幅が変化するPWM信号によ
って、駆動電流のデューテイを変化させるチョッパ制御
によって、走行用モータの速度制御を行う。
このような制御を行うために、アクセル開度を示す信
号とモータの回転数を示す信号との差の信号を作成し
て、基準三角波の信号からこの出力を減算することによ
って、基準三角波のレベルを変更する。そしてアクセル
開度を示す信号のレベルがこのレベルを変更した三角波
を超えている期間に対応してパルスを発生させることに
よってPWM信号を発生し、このPWM信号によってモータの
通電を制御するチョッパ制御を行う。
号とモータの回転数を示す信号との差の信号を作成し
て、基準三角波の信号からこの出力を減算することによ
って、基準三角波のレベルを変更する。そしてアクセル
開度を示す信号のレベルがこのレベルを変更した三角波
を超えている期間に対応してパルスを発生させることに
よってPWM信号を発生し、このPWM信号によってモータの
通電を制御するチョッパ制御を行う。
従って本発明によれば、通常の平坦路走行時のフィー
リングを変化させることなしに、トルクが必要な場合に
は回転数制御を作動させてモータの力不足を解消するこ
とができるようになる。
リングを変化させることなしに、トルクが必要な場合に
は回転数制御を作動させてモータの力不足を解消するこ
とができるようになる。
以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。この第１図に示す電動車の速度制御装置は、駆動指
示信号に応じてチョッパ制御によって走行用モータ18の
速度制御を行うものである。このような電動車の速度制
御装置において、アクセル開度を示す信号とモータ18の
回転数を示す信号との差の信号を発生する速度偏差検出
手段１と、基準三角波の信号から速度偏差検出手段１の
出力を減算してレベルを変更した三角波の信号を出力す
る三角波レベル制御手段２と、アクセル開度を示す信号
のレベルが三角波レベル制御手段２の出力三角波を超え
ている期間に応じてパルスを発生するPWM信号発生手段
３とを備えて、このPWM信号発生手段３の出力に応じて
モータ18の通電を制御するように構成する。ここで符号
26は演算増幅器である。
る。この第１図に示す電動車の速度制御装置は、駆動指
示信号に応じてチョッパ制御によって走行用モータ18の
速度制御を行うものである。このような電動車の速度制
御装置において、アクセル開度を示す信号とモータ18の
回転数を示す信号との差の信号を発生する速度偏差検出
手段１と、基準三角波の信号から速度偏差検出手段１の
出力を減算してレベルを変更した三角波の信号を出力す
る三角波レベル制御手段２と、アクセル開度を示す信号
のレベルが三角波レベル制御手段２の出力三角波を超え
ている期間に応じてパルスを発生するPWM信号発生手段
３とを備えて、このPWM信号発生手段３の出力に応じて
モータ18の通電を制御するように構成する。ここで符号
26は演算増幅器である。
第１図においてF/V変換器25及び演算増幅器26は速度
偏差検出手段１を構成し、演算増幅器14及び三角波信号
発生器24は三角波レベル制御手段２を構成している。
又、コンパレータ13はPWM信号発生手段３を構成してい
る。
偏差検出手段１を構成し、演算増幅器14及び三角波信号
発生器24は三角波レベル制御手段２を構成している。
又、コンパレータ13はPWM信号発生手段３を構成してい
る。
第１図において、F/V変換器25はモータ18の回転数に
比例した大きさの出力電圧vFを発生し、この出力電圧vF
は演算増幅器26の−入力側に与えられる。演算増幅器26
の＋入力側には、絶対値増幅回路12の出力電圧vAが与え
られているので、出力電圧vAに対してF/V変換器25の出
力電圧vFが小さいときは、その差に応じて変化する大き
さの出力電圧vdを生じる。すなわちアクセル電圧に対し
てモータ回転数が低いときは、その差に応じた出力電圧
vdを生じる。
比例した大きさの出力電圧vFを発生し、この出力電圧vF
は演算増幅器26の−入力側に与えられる。演算増幅器26
の＋入力側には、絶対値増幅回路12の出力電圧vAが与え
られているので、出力電圧vAに対してF/V変換器25の出
力電圧vFが小さいときは、その差に応じて変化する大き
さの出力電圧vdを生じる。すなわちアクセル電圧に対し
てモータ回転数が低いときは、その差に応じた出力電圧
vdを生じる。
演算増幅器14は、−入力側に加えられている演算増幅
器26の出力電圧vdと、＋入力側に加えられている基準三
角波信号との差をとり出すことによって、出力電圧vdの
大きさに応じて幅と振幅が変化する三角波からなる出力
電圧vd′を生じる。コンパレータ13は、絶対値増幅回路
12の出力電圧vAが、演算増幅器14の出力電圧vd′より大
きい期間に対応してパルス幅の変化する出力信号を発生
する。モータドライバ回路15は、コンパレータ13の出力
信号に応じてモータ18を駆動する。
器26の出力電圧vdと、＋入力側に加えられている基準三
角波信号との差をとり出すことによって、出力電圧vdの
大きさに応じて幅と振幅が変化する三角波からなる出力
電圧vd′を生じる。コンパレータ13は、絶対値増幅回路
12の出力電圧vAが、演算増幅器14の出力電圧vd′より大
きい期間に対応してパルス幅の変化する出力信号を発生
する。モータドライバ回路15は、コンパレータ13の出力
信号に応じてモータ18を駆動する。
第２図は、モータ回転数Ｎと出力電圧vd′の特性を示
したものであって、出力電圧vd′は、F/V変換器25の出
力電圧vFが絶対値増幅回路12の出力電圧vAに相当するモ
ータ回転数以上では、一定になることが示されている。
第１図の構成では、演算増幅器14の−入力側に定電圧ダ
イオードを使用していないので、これによる影響が現れ
ていない。
したものであって、出力電圧vd′は、F/V変換器25の出
力電圧vFが絶対値増幅回路12の出力電圧vAに相当するモ
ータ回転数以上では、一定になることが示されている。
第１図の構成では、演算増幅器14の−入力側に定電圧ダ
イオードを使用していないので、これによる影響が現れ
ていない。
ここで、出力電圧vd′は、絶対値増幅回路12の出力電
圧vAとF/V変換器25の出力電圧vFとの差によっては、
「０」にもなり得るものであり、モータ駆動信号は低速
レンジまたは低アクセル開度（VACCが低いとき）におい
てもデューテイ100％となることができ、モータのとり
得る最大トルクを、低回転域においても発生することが
できる。ただし、この場合は第６図の場合の定電圧ダイ
オードを使用していないことと、F/V変換器25の出力を
そのまま使用していることから、低速時における操作の
過敏性があるという問題が残る。
圧vAとF/V変換器25の出力電圧vFとの差によっては、
「０」にもなり得るものであり、モータ駆動信号は低速
レンジまたは低アクセル開度（VACCが低いとき）におい
てもデューテイ100％となることができ、モータのとり
得る最大トルクを、低回転域においても発生することが
できる。ただし、この場合は第６図の場合の定電圧ダイ
オードを使用していないことと、F/V変換器25の出力を
そのまま使用していることから、低速時における操作の
過敏性があるという問題が残る。
第３図は本発明の他の実施例を示したものであって、
第１図，第６図および第８図におけると同じものを同じ
番号で示す。符号27はダイオードである。
第１図，第６図および第８図におけると同じものを同じ
番号で示す。符号27はダイオードである。
第３図において、F/V変換器25はモータ18の回転数に
比例した大きさの出力電圧vFを発生し、この出力電圧vF
は演算増幅器26の−入力側に与えられる。演算増幅器26
の＋入力側には、絶対値増幅回路12の出力電圧vAが与え
られているので、出力電圧vAに対してF/V変換器25の出
力電圧vFが小さいときは、その差に応じて変化する大き
さの出力電圧を生じる。
比例した大きさの出力電圧vFを発生し、この出力電圧vF
は演算増幅器26の−入力側に与えられる。演算増幅器26
の＋入力側には、絶対値増幅回路12の出力電圧vAが与え
られているので、出力電圧vAに対してF/V変換器25の出
力電圧vFが小さいときは、その差に応じて変化する大き
さの出力電圧を生じる。
また、モータ18に直列に接続された電流検出用シャン
ト19によってモータ18の電流値を検出し、抵抗20とコン
デンサ21によって直流化して得られた信号を、演算増幅
器22によって増幅して出力電圧を得る。
ト19によってモータ18の電流値を検出し、抵抗20とコン
デンサ21によって直流化して得られた信号を、演算増幅
器22によって増幅して出力電圧を得る。
演算増幅器22の出力電圧を定電圧ダイオード23を介し
て、演算増幅器26の出力電圧をダイオード27を介して加
算して、演算増幅器14の−入力側に与える。
て、演算増幅器26の出力電圧をダイオード27を介して加
算して、演算増幅器14の−入力側に与える。
演算増幅器14は、−入力側に加えられている信号と、
＋入力側に加えられている基準三角波信号との差をとり
出すことによって、−入力側に加えられている信号の大
きさに応じて幅と振幅が変化する三角波からなる出力電
圧vOを生じる。コンパレータ13は、絶対値増幅回路12の
出力電圧vAが、演算増幅器14の出力電圧vOより大きい期
間に対応してパルス幅の変化する出力信号を発生する。
モータドライバ回路15は、コンパレータ13の出力信号に
応じてモータ18を駆動する。
＋入力側に加えられている基準三角波信号との差をとり
出すことによって、−入力側に加えられている信号の大
きさに応じて幅と振幅が変化する三角波からなる出力電
圧vOを生じる。コンパレータ13は、絶対値増幅回路12の
出力電圧vAが、演算増幅器14の出力電圧vOより大きい期
間に対応してパルス幅の変化する出力信号を発生する。
モータドライバ回路15は、コンパレータ13の出力信号に
応じてモータ18を駆動する。
第４図は、第３図の実施例におけるモータ電流ｉと演
算増幅器14の出力電圧vOの特性を示したものである。破
線で示す高速レンジのアクセル最大値に対応する絶対値
増幅回路出力Hmaxおよび低速レンジでのアクセル最大値
に対応する絶対値増幅回路出力Lmaxと比較して、三角波
からなる出力電圧vOが小さい期間に対応してモータ電流
ｉが流れるので、モータ電流ｉが大きいとき次第にデュ
ーテイが大きくなり、特に高速レンジの場合には、ある
モータ電流以上でデューテイ100％となることが示され
ている。
算増幅器14の出力電圧vOの特性を示したものである。破
線で示す高速レンジのアクセル最大値に対応する絶対値
増幅回路出力Hmaxおよび低速レンジでのアクセル最大値
に対応する絶対値増幅回路出力Lmaxと比較して、三角波
からなる出力電圧vOが小さい期間に対応してモータ電流
ｉが流れるので、モータ電流ｉが大きいとき次第にデュ
ーテイが大きくなり、特に高速レンジの場合には、ある
モータ電流以上でデューテイ100％となることが示され
ている。
第３図の実施例は、第６図に示された従来例と第１図
に示された実施例との両者の長所を取り入れたものであ
って、演算増幅器14の−入力側に定電圧ダイオード23を
使用しているため、軽負荷時すなわち通常の平坦路走行
時には、モータ電流に基づく補正も強く働かない。ま
た、モータ回転数に基づく補正信号の側には、ダイオー
ド27を挿入しているため、出力電圧vA,vFの差が小さい
ときは、同様に補正が働かない。
に示された実施例との両者の長所を取り入れたものであ
って、演算増幅器14の−入力側に定電圧ダイオード23を
使用しているため、軽負荷時すなわち通常の平坦路走行
時には、モータ電流に基づく補正も強く働かない。ま
た、モータ回転数に基づく補正信号の側には、ダイオー
ド27を挿入しているため、出力電圧vA,vFの差が小さい
ときは、同様に補正が働かない。
演算増幅器22の出力は、モータ電流ｉが大きいとき、
換言すればモータの負荷が大きく、かつスイッチングの
デューテイが100％に近いほど大きくなる。このような
場合には、モータ電流による補正が有効に作用するが、
実際にはフィーリング等の関係から利得をあまり上げら
れないため、最大限の補正を行うことはできない。過度
の補正を行わないということは、フィーリングを向上さ
せる手段でもある。
換言すればモータの負荷が大きく、かつスイッチングの
デューテイが100％に近いほど大きくなる。このような
場合には、モータ電流による補正が有効に作用するが、
実際にはフィーリング等の関係から利得をあまり上げら
れないため、最大限の補正を行うことはできない。過度
の補正を行わないということは、フィーリングを向上さ
せる手段でもある。
反面、アクセルの低開度の状態でデューテイが100％
に近づかないということは、モータの力がないというこ
とであり、これを補う必要が生じる。第３図の実施例で
は、モータ回転数に基づく補正信号をダイオード27を介
して演算増幅器14の−入力側に接続したので、第４図に
示すようにアクセルの低開度時の力不足を補うことがで
きる。第４図に明らかなように、低速レンジでのアクセ
ル最大値Lmaxでもデューテイ100％にすることができ
る。
に近づかないということは、モータの力がないというこ
とであり、これを補う必要が生じる。第３図の実施例で
は、モータ回転数に基づく補正信号をダイオード27を介
して演算増幅器14の−入力側に接続したので、第４図に
示すようにアクセルの低開度時の力不足を補うことがで
きる。第４図に明らかなように、低速レンジでのアクセ
ル最大値Lmaxでもデューテイ100％にすることができ
る。
第５図は本発明におけるアクセル回路部の構成例を示
したものであって第６図におけると同じものを同じ番号
で示し、28はスピードセレクトスイッチ、29,30は抵抗
である。
したものであって第６図におけると同じものを同じ番号
で示し、28はスピードセレクトスイッチ、29,30は抵抗
である。
第５図において、スイッチ28をオフにしたときは、絶
対値増幅回路12の出力電圧はそのまま高速レンジのアク
セル電圧VACCとして出力され、スイッチ28をオンにした
ときは、絶対値増幅回路12の出力電圧は抵抗29,30によ
って分圧されて、低速レンジのアクセル電圧VACCを生じ
る。
対値増幅回路12の出力電圧はそのまま高速レンジのアク
セル電圧VACCとして出力され、スイッチ28をオンにした
ときは、絶対値増幅回路12の出力電圧は抵抗29,30によ
って分圧されて、低速レンジのアクセル電圧VACCを生じ
る。
以上説明したように、本発明によれば、チョッパ制御
によってモータを駆動する電動車の速度制御装置におい
て、駆動指示信号に基づく制御にアクセル開度を示す信
号とモータ回転数を示す信号との差に基づく制御を加味
することによって、通常の平坦路走行時のフィーリング
を変化させることなしに、トルクが必要な場合には回転
数制御を作動させてモータの力不足を解消することがで
きる。また、この場合の特性は、モータ回転数の信号を
増幅する増幅器の利得を変えることによって、任意に設
定することができる。なお、この場合のモータ回転数に
基づく制御には、モータ電流に基づく制御を加えること
も可能である。
によってモータを駆動する電動車の速度制御装置におい
て、駆動指示信号に基づく制御にアクセル開度を示す信
号とモータ回転数を示す信号との差に基づく制御を加味
することによって、通常の平坦路走行時のフィーリング
を変化させることなしに、トルクが必要な場合には回転
数制御を作動させてモータの力不足を解消することがで
きる。また、この場合の特性は、モータ回転数の信号を
増幅する増幅器の利得を変えることによって、任意に設
定することができる。なお、この場合のモータ回転数に
基づく制御には、モータ電流に基づく制御を加えること
も可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図の
実施例におけるモータ回転数Ｎと演算増幅器の出力電圧
vd′の特性を示す図、第３図は本発明の他の実施例を示
す図、第４図は第３図の実施例におけるモータ電流と演
算増幅器の出力電圧vOの特性を示す図、第５図は本発明
におけるアクセル回路部の構成例を示す図、第６図は従
来の電動車の速度制御装置の構成例を示す図、第７図は
第６図の構成例におけるモータ電流と演算増幅器の出力
電圧の特性を示す図、第８図は従来の電動車の速度制御
装置の他の構成例を示す図、第９図は第８図の構成例に
おけるモータ回転数ＮとF/V変換器の出力電圧vFの特性
を示す図である。 １……速度偏差検出手段、２……三角波レベル制御手
段、３……PWM信号発生手段、18……駆動用モータ。
実施例におけるモータ回転数Ｎと演算増幅器の出力電圧
vd′の特性を示す図、第３図は本発明の他の実施例を示
す図、第４図は第３図の実施例におけるモータ電流と演
算増幅器の出力電圧vOの特性を示す図、第５図は本発明
におけるアクセル回路部の構成例を示す図、第６図は従
来の電動車の速度制御装置の構成例を示す図、第７図は
第６図の構成例におけるモータ電流と演算増幅器の出力
電圧の特性を示す図、第８図は従来の電動車の速度制御
装置の他の構成例を示す図、第９図は第８図の構成例に
おけるモータ回転数ＮとF/V変換器の出力電圧vFの特性
を示す図である。 １……速度偏差検出手段、２……三角波レベル制御手
段、３……PWM信号発生手段、18……駆動用モータ。
Claims (1)
- 【請求項１】駆動指示信号に応じてチョッパ制御によっ
て走行用モータの速度制御を行う電動車の速度制御装置
において、 アクセル開度を示す信号とモータの回転数を示す信号と
を比較し、これらの信号の差である偏差信号を出力する
速度偏差検出手段と、 該偏差信号に応じた補正量で基準三角波の最大値を減少
させた補正三角波信号を出力する三角波レベル制御手段
と、 アクセル開度を示す信号のレベルが該三角波レベル制御
手段の補正三角波信号を超えている期間に応じてパルス
を発生するPWM信号発生手段と、 該PWM信号発生手段の出力に応じて前記モータをチョッ
パ制御するモータドライバ回路とを備え、 前記補正量は、前記アクセル開度を示す信号に対して前
記モータの回転数を示す信号が小さければこの差に応じ
て増大し、前記アクセル開度を示す信号に対して前記モ
ータの回転数を示す信号が大きければこの差に関係なく
所定の微少量とすることを特徴とする電動車の速度制御
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048387A JP3041872B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 電動車の速度制御装置 |
| EP91103015A EP0444672B1 (en) | 1990-02-28 | 1991-02-28 | Speed controller of electric-motor vehicle |
| DE69105300T DE69105300T2 (de) | 1990-02-28 | 1991-02-28 | Geschwindigkeitsregler für ein Fahrzeug mit elektrischem Motor. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048387A JP3041872B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 電動車の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253208A JPH03253208A (ja) | 1991-11-12 |
| JP3041872B2 true JP3041872B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=12801893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048387A Expired - Fee Related JP3041872B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 電動車の速度制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0444672B1 (ja) |
| JP (1) | JP3041872B2 (ja) |
| DE (1) | DE69105300T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0739084B1 (de) * | 1995-04-22 | 2002-07-24 | PAPST-MOTOREN GmbH & Co. KG | Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Elektromotors, und Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
| CN104184252B (zh) * | 2014-08-26 | 2017-04-05 | 无锡***电机科技有限公司 | 具有滤波电路的用于电动车的电机限速装置 |
| CN104175903B (zh) * | 2014-08-26 | 2016-05-11 | 无锡***电机科技有限公司 | 一种具有放大电路的用于电动车的电机限速装置 |
| CN117301955B (zh) * | 2023-12-01 | 2024-04-12 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池包切换电路、动力电池***及电池包切换方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1513648A1 (de) * | 1966-04-05 | 1969-05-29 | Eaton Yale & Towne | Schaltungsanordnung zur Steuerung eines batteriebetriebenen Gleichstrom-Fahrmotors |
| US4387325A (en) * | 1981-04-15 | 1983-06-07 | Invacare Corporation | Electric wheelchair with speed control circuit |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048387A patent/JP3041872B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-28 DE DE69105300T patent/DE69105300T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-28 EP EP91103015A patent/EP0444672B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69105300D1 (de) | 1995-01-12 |
| EP0444672B1 (en) | 1994-11-30 |
| DE69105300T2 (de) | 1995-05-18 |
| EP0444672A1 (en) | 1991-09-04 |
| JPH03253208A (ja) | 1991-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |