JPH04275003A - 電動車両の速度制御装置 - Google Patents
電動車両の速度制御装置Info
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- JPH04275003A JPH04275003A JP3055855A JP5585591A JPH04275003A JP H04275003 A JPH04275003 A JP H04275003A JP 3055855 A JP3055855 A JP 3055855A JP 5585591 A JP5585591 A JP 5585591A JP H04275003 A JPH04275003 A JP H04275003A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/003—Dynamic electric braking by short circuiting the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- 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
- B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
-
- 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
-
- 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
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
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- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動車両の速度制御装
置に係り、とくに、モータ駆動制御と発電制動制御とを
PWM制御により個別に行う構成の電動車両の速度制御
装置に関する。
置に係り、とくに、モータ駆動制御と発電制動制御とを
PWM制御により個別に行う構成の電動車両の速度制御
装置に関する。
【0002】
【背景技術】一般に、電動車両の速度制御装置において
は、モータの回転数に比例した周波数の回転数パルスを
発生させ、これを周波数/電圧(F/V)コンバータに
よって直流化し、この出力電圧とアクセレータの出力電
圧との比較結果に応じてモータへの給電を断続すること
によって、モータの回転数をコントロールするようにし
ている。ところで、電動車輌、とくに、電動車椅子にあ
っては、これを利用する者に衝撃や驚きを与えないため
、円滑に停止させる必要があるが、このための有効な手
段として、電磁ブレーキ等の機械式ブレーキ以外に、モ
ータの特性や性質そのものを利用して負の加速度を得る
ものがある。かかる手段としては、発電制動や逆転制動
が主に考えられるが、逆転制動の場合は、回路的,タイ
ミング的に複雑になり,加減速の調整が困難であること
から、近時にあっては発電制動が比較的多く利用されて
いる。
は、モータの回転数に比例した周波数の回転数パルスを
発生させ、これを周波数/電圧(F/V)コンバータに
よって直流化し、この出力電圧とアクセレータの出力電
圧との比較結果に応じてモータへの給電を断続すること
によって、モータの回転数をコントロールするようにし
ている。ところで、電動車輌、とくに、電動車椅子にあ
っては、これを利用する者に衝撃や驚きを与えないため
、円滑に停止させる必要があるが、このための有効な手
段として、電磁ブレーキ等の機械式ブレーキ以外に、モ
ータの特性や性質そのものを利用して負の加速度を得る
ものがある。かかる手段としては、発電制動や逆転制動
が主に考えられるが、逆転制動の場合は、回路的,タイ
ミング的に複雑になり,加減速の調整が困難であること
から、近時にあっては発電制動が比較的多く利用されて
いる。
【0003】図6に、発電制動を利用して車両を停止さ
せるようにした電動車両の速度制御装置の一例が示され
ている。
せるようにした電動車両の速度制御装置の一例が示され
ている。
【0004】この図6に示される速度制御装置は、基準
三角波を発生する三角波発生器120と、アクセレータ
51の操作量に対応してアクセル電圧VACC とを出
力するアクセル部50と、このアクセル部50から出力
されるアクセル電圧VACC とモータ101の回転数
に対応して後述するF/V変換部において発生するモー
タ回転数等価電圧VFVとの差分に基づきモータ駆動用
のPWM信号を基準三角波と比較することにより発生す
る駆動制御部60とを備えている。回転数等価電圧VF
Vとアクセル電圧VACC との差分に応じて発電制動
用のPWM信号を基準三角波と比較することにより発生
するとともにこの差が所定値を超えたとき制動信号を発
生する制動制御部70と、制動信号に応じて駆動制御部
60のPWM信号と制動制御部70のPWM信号とを切
り替えて出力する切替制御部80と、この切替制御部8
0のPWM信号出力に応じてモータ101の駆動制御と
制動制御とを行うモータ駆動部100とを備えている。 これらの構成要素について簡単に説明する。
三角波を発生する三角波発生器120と、アクセレータ
51の操作量に対応してアクセル電圧VACC とを出
力するアクセル部50と、このアクセル部50から出力
されるアクセル電圧VACC とモータ101の回転数
に対応して後述するF/V変換部において発生するモー
タ回転数等価電圧VFVとの差分に基づきモータ駆動用
のPWM信号を基準三角波と比較することにより発生す
る駆動制御部60とを備えている。回転数等価電圧VF
Vとアクセル電圧VACC との差分に応じて発電制動
用のPWM信号を基準三角波と比較することにより発生
するとともにこの差が所定値を超えたとき制動信号を発
生する制動制御部70と、制動信号に応じて駆動制御部
60のPWM信号と制動制御部70のPWM信号とを切
り替えて出力する切替制御部80と、この切替制御部8
0のPWM信号出力に応じてモータ101の駆動制御と
制動制御とを行うモータ駆動部100とを備えている。 これらの構成要素について簡単に説明する。
【0005】アクセル部50は、アクセレータ51を備
え、アクセレータ51の操作量に応じたアクセル電圧V
ACC を発生する。
え、アクセレータ51の操作量に応じたアクセル電圧V
ACC を発生する。
【0006】駆動制御部60は、アクセル電圧VACC
から回転数等価電圧VFVを減算した出力を発生する
減算器61と、この減算器61の出力とアクセル電圧V
ACC とを加算する加算器62と、この加算器62の
出力と基準三角波信号とを比較して加算器62の出力の
大きさに対応するパルス幅を有するPWM信号を出力す
るコンパレータIC3とを含んで構成されていて、アク
セル電圧VACC と回転数等価電圧VFVとの差分及
びアクセル電圧VACC の加算に対応するパルス幅を
有するPWM信号を出力する。
から回転数等価電圧VFVを減算した出力を発生する
減算器61と、この減算器61の出力とアクセル電圧V
ACC とを加算する加算器62と、この加算器62の
出力と基準三角波信号とを比較して加算器62の出力の
大きさに対応するパルス幅を有するPWM信号を出力す
るコンパレータIC3とを含んで構成されていて、アク
セル電圧VACC と回転数等価電圧VFVとの差分及
びアクセル電圧VACC の加算に対応するパルス幅を
有するPWM信号を出力する。
【0007】制動制御部70は、回転数等価電圧VFV
からアクセル電圧VACC を減算した出力を発生する
減算器71と、この減算器71の出力を所定の基準電圧
と比較するとともに減算器71の出力の方が大きくなっ
た場合に「L(ロー)」レベルの出力信号である制動信
号を出力するコンパレータIC5と、減算器71の出力
と基準三角波信号とを比較して減算器71の出力の大き
さに対応するパルス幅を有するPWM信号を発生するコ
ンパレータIC6とを含んで構成されていて、回転数等
価電圧VFVとアクセル電圧VACC との差分に対応
するパルス幅を有するPWM信号を出力する。
からアクセル電圧VACC を減算した出力を発生する
減算器71と、この減算器71の出力を所定の基準電圧
と比較するとともに減算器71の出力の方が大きくなっ
た場合に「L(ロー)」レベルの出力信号である制動信
号を出力するコンパレータIC5と、減算器71の出力
と基準三角波信号とを比較して減算器71の出力の大き
さに対応するパルス幅を有するPWM信号を発生するコ
ンパレータIC6とを含んで構成されていて、回転数等
価電圧VFVとアクセル電圧VACC との差分に対応
するパルス幅を有するPWM信号を出力する。
【0008】切替制御部80は、駆動制御部60及び制
動制御部70からのPWM信号と、制動制御部70から
出力される制動信号及び後述する正逆転切替部110の
切替え信号とに応じた後述するモータ駆動部100への
制御出力を発生する
動制御部70からのPWM信号と、制動制御部70から
出力される制動信号及び後述する正逆転切替部110の
切替え信号とに応じた後述するモータ駆動部100への
制御出力を発生する
【0009】モータ駆動部100は、モータ101駆動
用のパワートランジスタTR1〜TR4と、PWM信号
を駆動電流に変換するとともに正逆転切替えに応じてト
ランジスタTR1とTR4、またはTR2とTR3をオ
ン(ON)にすることによって、モータ101をPWM
信号に応じた回転数で正転または逆転させるドライバ1
02とにより構成されていて、モータ101を駆動制御
する。
用のパワートランジスタTR1〜TR4と、PWM信号
を駆動電流に変換するとともに正逆転切替えに応じてト
ランジスタTR1とTR4、またはTR2とTR3をオ
ン(ON)にすることによって、モータ101をPWM
信号に応じた回転数で正転または逆転させるドライバ1
02とにより構成されていて、モータ101を駆動制御
する。
【0010】FV変換部90は、モータ101と同軸上
に置かれた回転数パルス発生器103から発生するモー
タ回転数に応じた周波数の回転数パルスをF/V(周波
数/電圧)変換して回転数等価電圧VFVを発生する。
に置かれた回転数パルス発生器103から発生するモー
タ回転数に応じた周波数の回転数パルスをF/V(周波
数/電圧)変換して回転数等価電圧VFVを発生する。
【0011】基準三角波発生器120は、基準発振器1
21と、この基準発振器121の基準周波数パルスを積
分する積分回路122と、この積分回路122の出力を
三角波として出力するオペアンプIC14で構成された
バッファアンプとを含んで構成されていて、基準三角波
を出力する。
21と、この基準発振器121の基準周波数パルスを積
分する積分回路122と、この積分回路122の出力を
三角波として出力するオペアンプIC14で構成された
バッファアンプとを含んで構成されていて、基準三角波
を出力する。
【0012】正逆転切替部110は、正転,逆転に応じ
て「H(ハイ)」レベルの信号と「L」レベルの信号と
を切り替えて出力するスイッチ111と、このスイッチ
の出力信号を反転した信号を出力するインバータIC1
5とを含んで構成されていて、この信号によりモータ1
01を正転,逆転する。
て「H(ハイ)」レベルの信号と「L」レベルの信号と
を切り替えて出力するスイッチ111と、このスイッチ
の出力信号を反転した信号を出力するインバータIC1
5とを含んで構成されていて、この信号によりモータ1
01を正転,逆転する。
【0013】図6において、符号130は、バッテリ1
50の電圧がメインスイッチ140を経て供給されたと
き、安定化された電圧VCCを発生し、モータ101以
外の各部に電源として供給する安定化電源である。
50の電圧がメインスイッチ140を経て供給されたと
き、安定化された電圧VCCを発生し、モータ101以
外の各部に電源として供給する安定化電源である。
【0014】次に、この速度制御装置の全体的な動作を
簡単に説明する。
簡単に説明する。
【0015】図6において、アクセル部50は、アクセ
レータ51の操作量に応じたアクセル電圧VACC を
発生する。
レータ51の操作量に応じたアクセル電圧VACC を
発生する。
【0016】アクセル電圧VACC は、駆動制御部6
0において減算器61に与えられ、61では、このアク
セル電圧VACC から回転数等価電圧VFVを減算し
た出力を発生し、この出力が加算器62でアクセル電圧
VACC と加算されて、その出力V62がコンパレー
タIC3に与えられる。このコンパレータIC3では、
加算器IC2の出力を基準三角波と比較して、加算器6
2の出力の大きさに対応するパルス幅を有するPWM信
号を発生する。
0において減算器61に与えられ、61では、このアク
セル電圧VACC から回転数等価電圧VFVを減算し
た出力を発生し、この出力が加算器62でアクセル電圧
VACC と加算されて、その出力V62がコンパレー
タIC3に与えられる。このコンパレータIC3では、
加算器IC2の出力を基準三角波と比較して、加算器6
2の出力の大きさに対応するパルス幅を有するPWM信
号を発生する。
【0017】このPWM信号が、切替制御部80に入力
され、正逆転切替部110からの正転,逆転の信号に応
じて切り替えられ、モータ駆動部100へ出力される。 モータ駆動部100では、ドライバ102においてPW
M信号を駆動電流に変換して、正逆転切り替えに応じて
トランジスタTR1とTR4、またはTR2とTR3を
「ON」にすることによって、モータ101をPWM信
号に応じた回転数で正転または逆転させる。
され、正逆転切替部110からの正転,逆転の信号に応
じて切り替えられ、モータ駆動部100へ出力される。 モータ駆動部100では、ドライバ102においてPW
M信号を駆動電流に変換して、正逆転切り替えに応じて
トランジスタTR1とTR4、またはTR2とTR3を
「ON」にすることによって、モータ101をPWM信
号に応じた回転数で正転または逆転させる。
【0018】ここで、モータ101のある一定回転数で
、減算器61は一定レベルの電圧を出力し、この出力電
圧が加算器62においてアクセル電圧VACC と加算
されて、この結果、コンパレータIC3が一定のPWM
信号を発生し、これによってモータ101が回転させら
れているが、負荷の増加によって車速が低下した場合に
は、減算器61の出力電圧は上昇し、加算器62の出力
も増加して、PWM信号のデューティが大きくなる。こ
れによって、モータ駆動部100における駆動電流が増
加して、モータ101の減速分を回復させるように制御
される。また、逆に車速が上昇した場合には、減算器6
1の出力電圧が低下し、これによってモータ101の回
転数を低下させるように制御が行われる。
、減算器61は一定レベルの電圧を出力し、この出力電
圧が加算器62においてアクセル電圧VACC と加算
されて、この結果、コンパレータIC3が一定のPWM
信号を発生し、これによってモータ101が回転させら
れているが、負荷の増加によって車速が低下した場合に
は、減算器61の出力電圧は上昇し、加算器62の出力
も増加して、PWM信号のデューティが大きくなる。こ
れによって、モータ駆動部100における駆動電流が増
加して、モータ101の減速分を回復させるように制御
される。また、逆に車速が上昇した場合には、減算器6
1の出力電圧が低下し、これによってモータ101の回
転数を低下させるように制御が行われる。
【0019】このようにして、アクセル電圧VACC
とモータ101の回転数等価電圧VFVとの比較によっ
て、減算器61からそのレベルに応じてアクセル電圧V
ACC へ帰還され、モータ101への給電率を増減し
て速度制御がなされている。
とモータ101の回転数等価電圧VFVとの比較によっ
て、減算器61からそのレベルに応じてアクセル電圧V
ACC へ帰還され、モータ101への給電率を増減し
て速度制御がなされている。
【0020】この一方、アクセル電圧VACC より回
転数等価電圧VFVがある程度以上大きいとき、すなわ
ち減速状態にあるときはすぐには減速しないようになっ
ている。減算器71は、回転数等価電圧VFVからアク
セル電圧VACC を減算した出力を発生し、コンパレ
ータIC5は減算器71の出力V71が設定電圧Vr
以上大きくなったとき「L」レベルの出力を発生して、
切替制御部80において、駆動制御部60からの入力を
遮断するとともに、コンパレータIC6で減算器IC7
1の出力と基準三角波とを比較して、回転数等価電圧V
FVとアクセル電圧VACC との差の絶対値に比例し
たパルス幅を有するPWM信号を発生する。このPWM
信号が、モータ駆動部100に入力され、トランジスタ
TR1〜TR4をこのPWM信号に応じてオンにしてモ
ータ101を短絡するように駆動する。従って、モータ
101が発電機となって発生した電力は短絡回路で消費
されて、いわゆる発電制動が行われる。この発電制動は
PWM信号のパルス幅に応じて行われ、前述した回転数
等価電圧VFV,アクセル電圧VACC などにより制
御された制動が行われている。
転数等価電圧VFVがある程度以上大きいとき、すなわ
ち減速状態にあるときはすぐには減速しないようになっ
ている。減算器71は、回転数等価電圧VFVからアク
セル電圧VACC を減算した出力を発生し、コンパレ
ータIC5は減算器71の出力V71が設定電圧Vr
以上大きくなったとき「L」レベルの出力を発生して、
切替制御部80において、駆動制御部60からの入力を
遮断するとともに、コンパレータIC6で減算器IC7
1の出力と基準三角波とを比較して、回転数等価電圧V
FVとアクセル電圧VACC との差の絶対値に比例し
たパルス幅を有するPWM信号を発生する。このPWM
信号が、モータ駆動部100に入力され、トランジスタ
TR1〜TR4をこのPWM信号に応じてオンにしてモ
ータ101を短絡するように駆動する。従って、モータ
101が発電機となって発生した電力は短絡回路で消費
されて、いわゆる発電制動が行われる。この発電制動は
PWM信号のパルス幅に応じて行われ、前述した回転数
等価電圧VFV,アクセル電圧VACC などにより制
御された制動が行われている。
【0021】図7には、アクセル電圧VACC と回転
数等価電圧VFVとの差に対する駆動制御部60及び制
動制御部70のPWM信号出力の関係のチャ−ト図が示
されている。この図の縦軸アクセル電圧VACC と回
転数等価電圧VFVとの差が正の部分は、駆動制御部6
0の加算器62の出力V62に対応し、負の部分は、制
動制御部70の減算器71の出力V71に対応し、それ
らの切り替わりは、コンパレータIC5の設定電圧Vr
によって決まる。この図において、アクセル電圧VA
CC と回転数等価電圧VFVとの差に対応する直線と
図中の入力三角波波形との交点から駆動制御部60及び
制動制御部70のPWM信号出力波形を求めることがで
きる。たとえば、アクセル電圧VACC と回転数等価
電圧VFVとの差が「A」の時、図の上段の縦軸の「A
」にひいた直線と図中の入力三角波波形との交点から駆
動制御部60のPWM信号出力波形は、図の下段の上の
ようになる。このとき、制動制御部70のPWM信号出
力波形は、入力三角波波形との交点がないので、「L」
レベルのままである。アクセル電圧VACC と回転数
等価電圧VFVとの差が「B」の時、同様に、入力三角
波波形との交点から制動制御部70のPWM信号出力波
形は、図の下段の上のようになり、駆動制御部60のP
WM信号出力波形は、入力三角波波形との交点がないの
で、「L」レベルのままである。
数等価電圧VFVとの差に対する駆動制御部60及び制
動制御部70のPWM信号出力の関係のチャ−ト図が示
されている。この図の縦軸アクセル電圧VACC と回
転数等価電圧VFVとの差が正の部分は、駆動制御部6
0の加算器62の出力V62に対応し、負の部分は、制
動制御部70の減算器71の出力V71に対応し、それ
らの切り替わりは、コンパレータIC5の設定電圧Vr
によって決まる。この図において、アクセル電圧VA
CC と回転数等価電圧VFVとの差に対応する直線と
図中の入力三角波波形との交点から駆動制御部60及び
制動制御部70のPWM信号出力波形を求めることがで
きる。たとえば、アクセル電圧VACC と回転数等価
電圧VFVとの差が「A」の時、図の上段の縦軸の「A
」にひいた直線と図中の入力三角波波形との交点から駆
動制御部60のPWM信号出力波形は、図の下段の上の
ようになる。このとき、制動制御部70のPWM信号出
力波形は、入力三角波波形との交点がないので、「L」
レベルのままである。アクセル電圧VACC と回転数
等価電圧VFVとの差が「B」の時、同様に、入力三角
波波形との交点から制動制御部70のPWM信号出力波
形は、図の下段の上のようになり、駆動制御部60のP
WM信号出力波形は、入力三角波波形との交点がないの
で、「L」レベルのままである。
【0022】また、図8には、アクセル電圧VACC
と回転数等価電圧VFVとの差に応じてモータ101へ
の給電率と発電制動率とがどのように制御されるかが示
されている。平坦な道での定速走行は、アクセル電圧V
ACC の方がやや高い、おおよそC点で釣りあった状
態になっている。
と回転数等価電圧VFVとの差に応じてモータ101へ
の給電率と発電制動率とがどのように制御されるかが示
されている。平坦な道での定速走行は、アクセル電圧V
ACC の方がやや高い、おおよそC点で釣りあった状
態になっている。
【0023】この図8のグラフは理想的には一直線にな
るのが望ましいが、モータ101への給電と発電制動が
同時に起こらないようにするための裕度が必要である。 図7において、駆動制御部60,制動制御部70の入力
三角波波形に若干間があいており、これが前述したモー
タ101への給電と発電制動が同時に起こらないように
するための裕度である。これによって図8におけるアク
セル電圧VACC と回転数等価電圧VFVとの差が「
0」付近で給電率,発電制動率が「0」になって、折れ
まがった直線になっている。図7の裕度は、基準三角波
発生器120からの基準三角波の最大電圧及び最小電圧
と、コンパレータIC5の設定電圧Vr と、駆動制御
部60,制動制御部70などのゲインとを調節してとら
れている。
るのが望ましいが、モータ101への給電と発電制動が
同時に起こらないようにするための裕度が必要である。 図7において、駆動制御部60,制動制御部70の入力
三角波波形に若干間があいており、これが前述したモー
タ101への給電と発電制動が同時に起こらないように
するための裕度である。これによって図8におけるアク
セル電圧VACC と回転数等価電圧VFVとの差が「
0」付近で給電率,発電制動率が「0」になって、折れ
まがった直線になっている。図7の裕度は、基準三角波
発生器120からの基準三角波の最大電圧及び最小電圧
と、コンパレータIC5の設定電圧Vr と、駆動制御
部60,制動制御部70などのゲインとを調節してとら
れている。
【0024】さらに、図9には、基準三角波の最大電圧
及び最小電圧と、コンパレータIC5の設定電圧Vr
との関係を示したものである。前述した裕度をとるため
、コンパレータIC5の設定電圧Vr は基準三角波の
最小電圧よりも低く設定されている。
及び最小電圧と、コンパレータIC5の設定電圧Vr
との関係を示したものである。前述した裕度をとるため
、コンパレータIC5の設定電圧Vr は基準三角波の
最小電圧よりも低く設定されている。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】上述した図6の速度制
御装置にあっては、図8において、アクセル電圧VAC
C と回転数等価電圧VFVとの差が「0」付近で給電
率,発電制動率が「0」になって、折れまがった直線に
なっているので、あるアクセル開度で、アクセル電圧V
ACC と回転数等価電圧VFVとの差が「0」付近で
は、給電率,発電制動率が「0」になる速度領域が有り
、この速度領域近傍での速度制御のリニアリティが極度
に悪化する。 そのため、このような速度領域での操作フィーリングが
極度に悪化し、たとえば、坂道などで、アクセル電圧V
ACC と回転数等価電圧VFVとの差が「0」付近と
なるような速度から、給電率,発電制動率が「0」にな
らない速度へ、またその逆にというように速度制御装置
の応答時定数に応じた断続的な速度変化をもたらす場合
がある。これをなくすのには、図7において、駆動制御
部60,制動制御部70の入力三角波波形に裕度がある
ことから、その裕度をなくすことにより速度制御のリニ
アリティが改善される。しかし、そうすると、図7の駆
動制御部60,制動制御部70の入力三角波波形に裕度
がまったくないため、基準三角波の最大電圧及び最小電
圧、コンパレータIC5の設定電圧Vr 、駆動制御部
60,制動制御部70などのゲインといったもののバラ
ツキで、図10に示すような、アクセル電圧VACC
と回転数等価電圧VFVとの差が「0」になる付近でそ
れら2つの入力三角波波形が重なる領域ができて、その
領域ではモータ101への給電と発電制動が同時に起こ
り、モータ駆動部100のトランジスタTR1,TR3
,TR2,TR4がデッドショートし、大電流が流れて
破壊されるという不都合があった。また、図8の折れま
がった直線を一直線にすることはできないので、上述し
た図6の速度制御装置にあっては、操作フィーリング上
に問題点があった。
御装置にあっては、図8において、アクセル電圧VAC
C と回転数等価電圧VFVとの差が「0」付近で給電
率,発電制動率が「0」になって、折れまがった直線に
なっているので、あるアクセル開度で、アクセル電圧V
ACC と回転数等価電圧VFVとの差が「0」付近で
は、給電率,発電制動率が「0」になる速度領域が有り
、この速度領域近傍での速度制御のリニアリティが極度
に悪化する。 そのため、このような速度領域での操作フィーリングが
極度に悪化し、たとえば、坂道などで、アクセル電圧V
ACC と回転数等価電圧VFVとの差が「0」付近と
なるような速度から、給電率,発電制動率が「0」にな
らない速度へ、またその逆にというように速度制御装置
の応答時定数に応じた断続的な速度変化をもたらす場合
がある。これをなくすのには、図7において、駆動制御
部60,制動制御部70の入力三角波波形に裕度がある
ことから、その裕度をなくすことにより速度制御のリニ
アリティが改善される。しかし、そうすると、図7の駆
動制御部60,制動制御部70の入力三角波波形に裕度
がまったくないため、基準三角波の最大電圧及び最小電
圧、コンパレータIC5の設定電圧Vr 、駆動制御部
60,制動制御部70などのゲインといったもののバラ
ツキで、図10に示すような、アクセル電圧VACC
と回転数等価電圧VFVとの差が「0」になる付近でそ
れら2つの入力三角波波形が重なる領域ができて、その
領域ではモータ101への給電と発電制動が同時に起こ
り、モータ駆動部100のトランジスタTR1,TR3
,TR2,TR4がデッドショートし、大電流が流れて
破壊されるという不都合があった。また、図8の折れま
がった直線を一直線にすることはできないので、上述し
た図6の速度制御装置にあっては、操作フィーリング上
に問題点があった。
【0026】
【発明の目的】本発明の目的は、上述の不都合を改善し
、とくに、速度制御のリニアリティのよい、良好な操作
フィーリングの得られる電動車両の速度制御装置を提供
することにある。
、とくに、速度制御のリニアリティのよい、良好な操作
フィーリングの得られる電動車両の速度制御装置を提供
することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明は、速度制御用の
基準三角波を発生する三角波発生器と、別に入力される
アクセル電圧とモータの回転数に対応するモータ回転数
等価電圧との差分をとりこれを前記基準三角波と比較す
ることによってモータ駆動用のPWM信号を発生する駆
動制御部と、前記回転数等価電圧とアクセル電圧との差
分をとりこれに基づいて発電制動用のPWM信号及び制
動切り替え信号を形成し出力する制動制御部と、前記制
動切り替え信号に応じて前記駆動制御部のPWM信号と
前記制動制御部のPWM信号とを切り替えて出力する切
替制御部と、この切替制御部のPWM信号出力に応じて
モータの駆動制御もしくは制動制御を行うモータ駆動部
とを備えている。さらに、前記制動制御部の入力段に、
前記基準三角波に対し反転された波形の三角波を発電制
動用のPWM信号として形成し出力する反転三角波発生
器を設けている。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。
基準三角波を発生する三角波発生器と、別に入力される
アクセル電圧とモータの回転数に対応するモータ回転数
等価電圧との差分をとりこれを前記基準三角波と比較す
ることによってモータ駆動用のPWM信号を発生する駆
動制御部と、前記回転数等価電圧とアクセル電圧との差
分をとりこれに基づいて発電制動用のPWM信号及び制
動切り替え信号を形成し出力する制動制御部と、前記制
動切り替え信号に応じて前記駆動制御部のPWM信号と
前記制動制御部のPWM信号とを切り替えて出力する切
替制御部と、この切替制御部のPWM信号出力に応じて
モータの駆動制御もしくは制動制御を行うモータ駆動部
とを備えている。さらに、前記制動制御部の入力段に、
前記基準三角波に対し反転された波形の三角波を発電制
動用のPWM信号として形成し出力する反転三角波発生
器を設けている。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。
【0028】
【作用】本発明では、まず、三角波発生器では、速度制
御用の基準三角波を発生する。駆動制御部では、別に入
力されるアクセル電圧とモータの回転数に対応するモー
タ回転数等価電圧との差分をとりこれを基準三角波と比
較することによってモータ駆動用のPWM信号が形成さ
れる。反転三角波発生器では、基準三角波に対し反転さ
れた波形の三角波が、発電制動用のPWM信号として形
成され、制動制御部の入力段に出力されている。制動制
御部では、回転数等価電圧とアクセル電圧との差分をと
りこれに基づいて発電制動用のPWM信号及び制動切り
替え信号が形成され出力される。切替制御部では、制動
切り替え信号に応じて駆動制御部のPWM信号と制動制
御部のPWM信号とが切り替えて出力される。モータ駆
動部では、この切替制御部のPWM信号出力に応じてモ
ータの駆動制御もしくは制動制御が行なわれている。制
動制御部に、反転三角波発生器からの反転された波形の
三角波を入力させることにより、駆動制御部のPWM信
号と制動制御部のPWM信号とを切り替えの裕度をとる
のが不要となっている。
御用の基準三角波を発生する。駆動制御部では、別に入
力されるアクセル電圧とモータの回転数に対応するモー
タ回転数等価電圧との差分をとりこれを基準三角波と比
較することによってモータ駆動用のPWM信号が形成さ
れる。反転三角波発生器では、基準三角波に対し反転さ
れた波形の三角波が、発電制動用のPWM信号として形
成され、制動制御部の入力段に出力されている。制動制
御部では、回転数等価電圧とアクセル電圧との差分をと
りこれに基づいて発電制動用のPWM信号及び制動切り
替え信号が形成され出力される。切替制御部では、制動
切り替え信号に応じて駆動制御部のPWM信号と制動制
御部のPWM信号とが切り替えて出力される。モータ駆
動部では、この切替制御部のPWM信号出力に応じてモ
ータの駆動制御もしくは制動制御が行なわれている。制
動制御部に、反転三角波発生器からの反転された波形の
三角波を入力させることにより、駆動制御部のPWM信
号と制動制御部のPWM信号とを切り替えの裕度をとる
のが不要となっている。
【0029】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図2に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0030】ここで、前述した図6の速度制御装置と同
一の構成部分については同一の符号を用いるとともにそ
の説明を簡略し若しくは省略するものとする。
一の構成部分については同一の符号を用いるとともにそ
の説明を簡略し若しくは省略するものとする。
【0031】この実施例は、図6の速度制御装置におい
て、基準三角波に対し反転された波形の三角波を発生し
、この三角波を制動制御部70に出力する反転三角波発
生器20が、制動制御部70のコンパレータIC6入力
段に設けられている点に特徴を有する。この反転三角波
発生器20は、基準発振器121の基準周波数パルスを
反転する反転バッファ21と、この反転バッファ21の
出力を積分して三角波として出力する積分器22とを含
んで構成されている。
て、基準三角波に対し反転された波形の三角波を発生し
、この三角波を制動制御部70に出力する反転三角波発
生器20が、制動制御部70のコンパレータIC6入力
段に設けられている点に特徴を有する。この反転三角波
発生器20は、基準発振器121の基準周波数パルスを
反転する反転バッファ21と、この反転バッファ21の
出力を積分して三角波として出力する積分器22とを含
んで構成されている。
【0032】その他の構成は、前述した図6の装置と同
一になっている。
一になっている。
【0033】図2には、アクセル電圧VACC と回転
数等価電圧VFVとの差に対する駆動制御部60及び制
動制御部70のPWM信号出力の関係のチャ−ト図が示
されている。この図は、前述した図7に対応するもので
あり、制動制御部70の減算器71の出力V71に対応
する領域のグラフが異なっている点と、基準三角波発生
器120からの基準三角波の最大電圧及び最小電圧,コ
ンパレータIC5の設定電圧Vr ,駆動制御部60及
び制動制御部70などのゲインを調節して、駆動制御部
60,制動制御部70の入力三角波波形の間の裕度をな
くした点とに特徴を有する。
数等価電圧VFVとの差に対する駆動制御部60及び制
動制御部70のPWM信号出力の関係のチャ−ト図が示
されている。この図は、前述した図7に対応するもので
あり、制動制御部70の減算器71の出力V71に対応
する領域のグラフが異なっている点と、基準三角波発生
器120からの基準三角波の最大電圧及び最小電圧,コ
ンパレータIC5の設定電圧Vr ,駆動制御部60及
び制動制御部70などのゲインを調節して、駆動制御部
60,制動制御部70の入力三角波波形の間の裕度をな
くした点とに特徴を有する。
【0034】この図2の場合のアクセル電圧VACC
と回転数等価電圧VFVとの差に対するモータ101へ
の給電率及び発電制動率の関係は、図3に示すように、
一直線状の理想的なものになる。
と回転数等価電圧VFVとの差に対するモータ101へ
の給電率及び発電制動率の関係は、図3に示すように、
一直線状の理想的なものになる。
【0035】ここで、種々の構成要素のバラツキで、図
2において駆動制御部60,制動制御部70の入力三角
波波形の間隔が狭くなり、前述した図10に対応するよ
うな状態のとき、アクセル電圧VACC と回転数等価
電圧VFVとの差に対するモータ101への給電率及び
発電制動率の関係は、図4に示すように、若干折れまが
っているが、一直線に近いものになる。チャ−ト図の図
2のアクセル電圧VACC と回転数等価電圧VFVと
の差が「0」になる付近のようすから、前述したような
駆動制御部60,制動制御部70の入力三角波波形が重
なる領域がないので、モータ101への給電と発電制動
が同時に起ることはなく、モータ駆動部100のトラン
ジスタTR1,TR3,TR2,TR4がデッドショー
トになることはない。
2において駆動制御部60,制動制御部70の入力三角
波波形の間隔が狭くなり、前述した図10に対応するよ
うな状態のとき、アクセル電圧VACC と回転数等価
電圧VFVとの差に対するモータ101への給電率及び
発電制動率の関係は、図4に示すように、若干折れまが
っているが、一直線に近いものになる。チャ−ト図の図
2のアクセル電圧VACC と回転数等価電圧VFVと
の差が「0」になる付近のようすから、前述したような
駆動制御部60,制動制御部70の入力三角波波形が重
なる領域がないので、モータ101への給電と発電制動
が同時に起ることはなく、モータ駆動部100のトラン
ジスタTR1,TR3,TR2,TR4がデッドショー
トになることはない。
【0036】また、図2において駆動制御部60,制動
制御部70の入力三角波波形の間隔が広くなるような場
合、駆動制御部60,制動制御部70の入力三角波波形
に若干間があいて、前述した図7に対応するような状態
に近く、アクセル電圧VACC と回転数等価電圧VF
Vとの差に対するモータ101への給電率及び発電制動
率の関係は、図5に示すものになる。この場合は、前述
した図8に示したような関係に近いが、折れまがった部
分は小さく一直線に近いものになる。
制御部70の入力三角波波形の間隔が広くなるような場
合、駆動制御部60,制動制御部70の入力三角波波形
に若干間があいて、前述した図7に対応するような状態
に近く、アクセル電圧VACC と回転数等価電圧VF
Vとの差に対するモータ101への給電率及び発電制動
率の関係は、図5に示すものになる。この場合は、前述
した図8に示したような関係に近いが、折れまがった部
分は小さく一直線に近いものになる。
【0037】このように、アクセル電圧VACC と回
転数等価電圧VFVとの差に対するモータ101への給
電率及び発電制動率の関係は、種々の構成要素のバラツ
キがあっても、一直線状に近くなるので、速度制御のリ
ニアリティを高めることにより、操作フィーリングが向
上している。
転数等価電圧VFVとの差に対するモータ101への給
電率及び発電制動率の関係は、種々の構成要素のバラツ
キがあっても、一直線状に近くなるので、速度制御のリ
ニアリティを高めることにより、操作フィーリングが向
上している。
【0038】本実施例では、基準三角波に対し反転され
た波形の三角波の発生源である反転三角波発生器20を
、反転バッファ21と積分器22とで構成したが、基準
三角波発生器120の出力である基準三角波を反転させ
てもよい。
た波形の三角波の発生源である反転三角波発生器20を
、反転バッファ21と積分器22とで構成したが、基準
三角波発生器120の出力である基準三角波を反転させ
てもよい。
【0039】以上説明したように、本実施例によると、
基準三角波に対し反転された波形の三角波を発生し、こ
の三角波を、制動制御部70のコンパレータIC6に入
力させることにより、モータ101への給電と発電制動
が同時に起ることなく、アクセル電圧VACC と回転
数等価電圧VFVとの差に対するモータ101への給電
率及び発電制動率の関係を一直線状にすることができ、
これによって、速度制御のリニアリティを向上させるこ
とができ、そのため、アクセル開度,速度に関係なく良
好な操作フィーリングを得ることができる。
基準三角波に対し反転された波形の三角波を発生し、こ
の三角波を、制動制御部70のコンパレータIC6に入
力させることにより、モータ101への給電と発電制動
が同時に起ることなく、アクセル電圧VACC と回転
数等価電圧VFVとの差に対するモータ101への給電
率及び発電制動率の関係を一直線状にすることができ、
これによって、速度制御のリニアリティを向上させるこ
とができ、そのため、アクセル開度,速度に関係なく良
好な操作フィーリングを得ることができる。
【0040】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによれば、基準三角波に対し反転された波
形の三角波を発生し、この三角波を、制動制御部に入力
させることにより、モータへの給電と発電制動が同時に
起ることなく、アクセル電圧と回転数等価電圧との差に
対するモータへの給電率と発電制動率との関係を一直線
状にすることができ、これによって、速度制御のリニア
リティを向上させることができ、そのため、アクセル開
度,速度に関係なく操作フィーリングが良好であるとい
う従来にない優れた電動車両の速度制御装置を提供する
ことができる。
るので、これによれば、基準三角波に対し反転された波
形の三角波を発生し、この三角波を、制動制御部に入力
させることにより、モータへの給電と発電制動が同時に
起ることなく、アクセル電圧と回転数等価電圧との差に
対するモータへの給電率と発電制動率との関係を一直線
状にすることができ、これによって、速度制御のリニア
リティを向上させることができ、そのため、アクセル開
度,速度に関係なく操作フィーリングが良好であるとい
う従来にない優れた電動車両の速度制御装置を提供する
ことができる。
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図
【図
2】図1におけるアクセル電圧と回転数等価電圧との差
に対する駆動制御部及び制動制御部のPWM信号出力の
関係のを示す線図
2】図1におけるアクセル電圧と回転数等価電圧との差
に対する駆動制御部及び制動制御部のPWM信号出力の
関係のを示す線図
【図3ないし5】図1の装置による給電率と発電制動率
の制御状態を示す線図
の制御状態を示す線図
【図6】図1の実施例の基本となる速度制御装置の構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図7】図6におけるアクセル電圧と回転数等価電圧と
の差に対する駆動制御部及び制動制御部のPWM信号出
力の関係のを示す線図
の差に対する駆動制御部及び制動制御部のPWM信号出
力の関係のを示す線図
【図8】図6の装置による給電率と発電制動率の制御状
態を示す線図
態を示す線図
【図9】図6の装置における基準三角波波形に対する制
動制御部の制動信号出力の設定値の関係を示す線図
動制御部の制動信号出力の設定値の関係を示す線図
【図
10】発明が解決しようとする課題を説明するための線
図
10】発明が解決しようとする課題を説明するための線
図
20 反転三角波発生器
60 駆動制御部
70 制動制御部
80 切替制御部
100 モータ駆動部
101 モータ
120 基準三角波発生器
Claims (1)
- 【請求項1】速度制御用の基準三角波を発生する三角波
発生器と、別に入力されるアクセル電圧とモータの回転
数に対応するモータ回転数等価電圧との差分をとり,こ
れを前記基準三角波と比較することによってモータ駆動
用のPWM信号を発生する駆動制御部と、前記回転数等
価電圧とアクセル電圧との差分をとり,これに基づいて
発電制動用のPWM信号及び制動切り替え信号を形成し
出力する制動制御部と、前記制動切り替え信号に応じて
前記駆動制御部のPWM信号と前記制動制御部のPWM
信号とを切り替えて出力する切替制御部と、この切替制
御部のPWM信号出力に応じてモータの駆動制御もしく
は制動制御を行うモータ駆動部とを備えてなる電動車両
の速度制御装置において、前記制動制御部の入力段に、
前記基準三角波に対し反転された波形の三角波を発電制
動用のPWM信号として形成し出力する反転三角波発生
器を設けたことを特徴とする電動車両の速度制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03055855A JP3128845B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 電動車両の速度制御装置 |
EP91121979A EP0501036B1 (en) | 1991-02-27 | 1991-12-20 | Speed control device for electric motor vehicles |
DE69108223T DE69108223T2 (de) | 1991-02-27 | 1991-12-20 | Geschwindigkeitsregelvorrichtung für elektrische Fahrzeuge. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03055855A JP3128845B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 電動車両の速度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04275003A true JPH04275003A (ja) | 1992-09-30 |
JP3128845B2 JP3128845B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=13010670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03055855A Expired - Fee Related JP3128845B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 電動車両の速度制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0501036B1 (ja) |
JP (1) | JP3128845B2 (ja) |
DE (1) | DE69108223T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0562852U (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-20 | 日本電子機器株式会社 | アルコール濃度センサ |
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 |
FI118406B (fi) * | 2006-09-11 | 2007-10-31 | Kone Corp | Menetelmä ja laitteisto moottorin jarruttamiseksi |
TWI730281B (zh) | 2018-01-03 | 2021-06-11 | 美商米沃奇電子工具公司 | 電動工具中之電子制動技術 |
Family Cites Families (1)
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 |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP03055855A patent/JP3128845B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-20 DE DE69108223T patent/DE69108223T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-20 EP EP91121979A patent/EP0501036B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3128845B2 (ja) | 2001-01-29 |
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EP0501036A1 (en) | 1992-09-02 |
DE69108223T2 (de) | 1995-09-28 |
DE69108223D1 (de) | 1995-04-20 |
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