JPH0880890A - Man-powered vehicle equipped with auxiliary power - Google Patents
Man-powered vehicle equipped with auxiliary powerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、人力により与えられる
トルクに見合った補助トルクを電気駆動系によって発生
し、この補助トルクと人力によるトルクとを合せたトル
クにより車両を駆動する補助動力付き人力車両に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a human power with auxiliary power for generating an auxiliary torque corresponding to a torque given by human power by an electric drive system, and driving a vehicle by the combined torque of the auxiliary torque and the torque by human power. Regarding the vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ペダルに与えられる踏力を検出し、この
踏力に見合った補助トルクをモータによって発生するよ
うにした補助動力付き人力車両が知られている。この種
の補助動力付き人力車両において、運転者が快適かつ安
全に運転を行うためには、ペダルに与えられる踏力に正
確に対応した補助トルクが発生されなければない。2. Description of the Related Art A manpowered vehicle with auxiliary power is known in which a pedaling force applied to a pedal is detected and an auxiliary torque commensurate with the pedaling force is generated by a motor. In this type of manpowered vehicle with auxiliary power, in order for the driver to drive comfortably and safely, an auxiliary torque that accurately corresponds to the pedaling force applied to the pedal must be generated.
【０００３】従来の補助動力付き人力車両においては、
モータへの供給電圧、モータの回転速度およびトルクの
間に一定の関係が成立することを利用することにより、
踏力に見合った補助トルクをモータによって発生させて
いた。すなわち、モータの回転速度を検出し、この回転
速度において踏力に見合った補助トルクを得るのに必要
なモータへの供給電圧を上記一定の関係に基づいて求め
る。そして、このようにして求めた電圧をモータに供給
することにより補助トルクを発生させる。In conventional manpowered vehicles with auxiliary power,
By utilizing the fact that a constant relationship is established between the voltage supplied to the motor, the rotation speed of the motor, and the torque,
The motor generated an auxiliary torque commensurate with the pedaling force. That is, the rotation speed of the motor is detected, and the voltage supplied to the motor required to obtain the auxiliary torque commensurate with the pedaling force at this rotation speed is obtained based on the above-mentioned fixed relationship. Then, the auxiliary torque is generated by supplying the voltage thus obtained to the motor.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、補助動力源
たるモータは、ブラシの抵抗、電機子巻線の抵抗等によ
り、その特性が左右され、同一機種・仕様のものであっ
ても、特性にばらつきが生じる。このため、上述した従
来の補助動力付き人力車両は、一定の条件（車速、踏
力）下で各車両の補助トルクを比較した場合、各々のモ
ータの特性に起因した補助トルクのばらつきが生じ易い
という問題があった。By the way, the characteristics of a motor, which is an auxiliary power source, are influenced by the resistance of the brush, the resistance of the armature winding, etc. There are variations. Therefore, in the above-described conventional manpowered vehicle with auxiliary power, when the auxiliary torques of the respective vehicles are compared under constant conditions (vehicle speed and pedaling force), variations in the auxiliary torque due to the characteristics of the respective motors are likely to occur. There was a problem.
【０００５】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであり、モータの特性とは無関係に人力によるト
ルクに正確に対応した補助トルクが得られる補助動力付
き人力車両を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a human-powered vehicle with auxiliary power capable of obtaining an auxiliary torque that accurately corresponds to the torque due to human power regardless of the characteristics of the motor. And
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
運転者から与えられるトルクおよびモータが発生するト
ルクの合力により車両を駆動するように構成された駆動
装置を有する補助動力付き人力車両において、前記モー
タに流れる電流を前記運転者から与えられるトルクに応
じて従属的に制御する制御手段を具備することを特徴と
する補助動力付き人力車両を要旨とする。The invention according to claim 1 is
In an auxiliary-powered human-powered vehicle having a drive device configured to drive a vehicle by a resultant force of a torque given by a driver and a torque generated by a motor, a current flowing through the motor is changed according to a torque given by the driver. A gist of a manpowered vehicle with auxiliary power, characterized in that it is equipped with a control means for dependently controlling it.
【０００７】請求項２に係る発明は、前記運転者から与
えられるトルクを検出するトルク検出手段を有し、前記
制御手段が、前記トルク検出手段により検出されたトル
クに対応した電流指令値を算出する目標電流設定手段
と、前記モータの電流を検出する電流検出手段と、前記
モータの電流が前記電流指令値に追従するように制御す
る閉ループ電流制御手段とを具備することを特徴とする
請求項１記載の補助動力付き人力車両を要旨とする。The invention according to claim 2 has a torque detecting means for detecting a torque given by the driver, and the control means calculates a current command value corresponding to the torque detected by the torque detecting means. And a closed loop current control means for controlling the current of the motor so as to follow the current command value. The gist is the manpowered vehicle with auxiliary power described in 1.
【０００８】請求項３に係る発明は、前記電流検出手段
は、前記モータと直流電源の陰極との間に介挿されたシ
ャント抵抗であることを特徴とする請求項２記載の補助
動力付き人力車両を要旨とする。The invention according to claim 3 is characterized in that the current detecting means is a shunt resistor interposed between the motor and the cathode of the DC power source. The main point is the vehicle.
【０００９】請求項４に係る発明は、前記閉ループ電流
制御手段は、前記直流電源の正極および前記モータ間に
介挿されたＦＥＴと、一端が前記ＦＥＴのソースに接続
されたコンデンサを有し、該コンデンサの両端の電圧を
一定化するように構成されたブートストラップ回路と、
通電指令に応答して前記ＦＥＴのゲートに前記コンデン
サの他端の電圧を印加するゲートドライブ回路とからな
るスイッチ手段を具備し、前記通電指令を断続的に発生
することにより前記モータの電流を制御することを特徴
とする請求項２記載の補助動力付き人力車両を要旨とす
る。According to a fourth aspect of the present invention, the closed loop current control means has a FET interposed between the positive electrode of the DC power source and the motor, and a capacitor having one end connected to the source of the FET. A bootstrap circuit configured to maintain a constant voltage across the capacitor;
Switch means comprising a gate drive circuit for applying the voltage at the other end of the capacitor to the gate of the FET in response to an energization command, and controlling the current of the motor by intermittently generating the energization command A gist of the manpowered vehicle with auxiliary power according to claim 2 is characterized in that.
【００１０】請求項５に係る発明は、前記制御手段は、
ＣＰＵを有し、該ＣＰＵは、所定のプログラムを実行す
ることにより、前記トルク検出手段によって検出された
トルクと前記電流検出手段によって検出された電流とに
基づき、前記電流指令値を算出する前記目標電流設定手
段に対応した処理と、前記モータの電流が前記電流指令
値に追従するように制御する前記閉ループ電流制御手段
に対応した処理を実行することを特徴とする請求項２記
載の補助動力付き人力車両を要旨とする。In the invention according to claim 5, the control means is
The CPU has a CPU, and the CPU executes a predetermined program to calculate the current command value based on the torque detected by the torque detection unit and the current detected by the current detection unit. 3. The auxiliary power supply according to claim 2, wherein the processing corresponding to the current setting means and the processing corresponding to the closed loop current control means for controlling the current of the motor to follow the current command value are executed. The main point is a human powered vehicle.
【００１１】[0011]
【作用】上記請求項１または２に係る発明によれば、モ
ータに流れる電流が直接制御されるので、運転者から与
えられるトルクに正確に対応した補助トルクが得られ
る。上記請求項３に係る発明によれば、モータの電流を
シャント抵抗により検出するようにしたので装置を低コ
スト化することができる。上記請求項４に係る発明によ
れば、ＦＥＴのソース電位の変動に拘らず、常に一定の
ゲート−ソース間バイアスによりＦＥＴを導通させるこ
とができるので、ＦＥＴのＯＮ抵抗を一定化することが
できる。上記請求項５に係る発明によれば、ＣＰＵが行
うソフトウェア処理によりモータの電流の制御を行うよ
うにしたので、装置の低コスト化を図ることができると
共に、かかる電流制御に対し、安全性を高めるための各
種処理を付加することが容易になる。According to the invention according to claim 1 or 2, the current flowing through the motor is directly controlled, so that an auxiliary torque accurately corresponding to the torque given by the driver can be obtained. According to the third aspect of the invention, the current of the motor is detected by the shunt resistance, so that the cost of the device can be reduced. According to the fourth aspect of the present invention, the FET can be always conducted by the constant gate-source bias regardless of the fluctuation of the source potential of the FET, so that the ON resistance of the FET can be made constant. . According to the invention of claim 5, since the current of the motor is controlled by the software processing performed by the CPU, the cost of the device can be reduced and the safety of the current control can be improved. It becomes easy to add various kinds of processing for increasing the height.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面を参照し、本発明の一実施例につ
いて説明する。この発明の一実施例による補助動力付き
人力車両の駆動装置のシステム構成を図１に示す。同図
に示すように、この駆動装置は、人力によるトルクを発
生させる第１駆動源１００と、電力に基づく補助トルク
を発生させる第２駆動源２００と、第１駆動源１００お
よび第２駆動源２００から発生される各トルクを加算し
て車両の車軸へと伝達する駆動伝達機構３００とにより
構成されている。第１駆動源は、運転者からの踏力を受
けるペダル１０１と、このペダル１０１を介して駆動伝
達機構３００へ与えられるトルクを検出するトルク検出
手段１０２とを有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the system configuration of a drive unit for a manpowered vehicle with auxiliary power according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this drive device includes a first drive source 100 that generates a torque due to human power, a second drive source 200 that generates an auxiliary torque based on electric power, a first drive source 100 and a second drive source. It is configured by a drive transmission mechanism 300 that adds each torque generated from 200 and transmits the torque to the axle of the vehicle. The first drive source has a pedal 101 that receives a pedaling force from a driver, and a torque detection unit 102 that detects a torque applied to the drive transmission mechanism 300 via the pedal 101.
【００１３】第２駆動源２００は、バッテリ（図示略）
から供給される電力に基づいてトルクを発生するモータ
２０１と、このトルクを補助トルクとして駆動伝達機構
３００へ伝える減速機構２０２と、モータ２０１に流れ
る電流に比例した検出信号を出力する電流検出手段２０
３とを有している。また、第２駆動源２００は、トルク
検出手段１０２により検出されたトルクに見合った最適
な補助トルクを演算し、この補助トルクを得るべくモー
タ２０１の電流を制御する制御装置２５０を有してい
る。The second drive source 200 is a battery (not shown).
A motor 201 that generates a torque based on electric power supplied from the motor 201, a reduction mechanism 202 that transmits the torque as an auxiliary torque to the drive transmission mechanism 300, and a current detection unit 20 that outputs a detection signal proportional to a current flowing through the motor 201.
3 and 3. Further, the second drive source 200 has a control device 250 that calculates an optimum auxiliary torque corresponding to the torque detected by the torque detection means 102 and controls the current of the motor 201 to obtain this auxiliary torque. .
【００１４】次に制御装置２５０の内部の構成について
説明する。入力Ｉ／Ｆ（インタフェース）２５１は、人
力によるトルクの大きさを表すトルク情報をトルク検出
手段１０２から受信する回路である。トルク演算手段２
５２は、このトルク情報に対して所定の演算を施し、モ
ータ２０１によって発生すべき補助トルクを求める。目
標電流値演算手段２５３は、目標電流値、すなわち、上
記補助トルクを得るためにモータ２０１へ流すべき電流
の目標値を演算する。モータトルク演算手段２５４は、
電流検出手段２０３から出力される検出信号を入力Ｉ／
Ｆ２５５を介して受信し、この検出信号に基づいてモー
タ２０１に現在流れている電流（すなわち、モータ２０
１により現在発生されている補助トルク）を演算する。
偏差演算手段２５６は、目標電流値とモータトルク演算
手段２５４により求められたモータ２０１の電流値との
差分を求める。制御演算手段２５７は、この差分を０に
するのに必要な制御量（例えばＰＷＭ制御によりモータ
２０１に印加する電圧パルスのデューティ比を制御する
場合にはデューティ比の補正量等）を演算する。出力調
整手段２５８は上記制御量に従ってモータ２０１に流す
電流の制御を行う。Next, the internal structure of the controller 250 will be described. The input I / F (interface) 251 is a circuit that receives torque information indicating the magnitude of torque due to human power from the torque detection unit 102. Torque calculation means 2
A reference numeral 52 performs a predetermined calculation on this torque information to obtain an auxiliary torque to be generated by the motor 201. The target current value calculation means 253 calculates the target current value, that is, the target value of the current to be passed to the motor 201 in order to obtain the auxiliary torque. The motor torque calculation means 254 is
The detection signal output from the current detection unit 203 is input to I /
Based on this detection signal, the current that is currently flowing in the motor 201 (that is, the motor 20
1 calculates the auxiliary torque currently generated.
The deviation calculator 256 calculates the difference between the target current value and the current value of the motor 201 calculated by the motor torque calculator 254. The control calculation means 257 calculates the control amount necessary for making this difference 0 (for example, the correction amount of the duty ratio when controlling the duty ratio of the voltage pulse applied to the motor 201 by PWM control). The output adjusting means 258 controls the current flowing through the motor 201 according to the control amount.
【００１５】以上の構成によれば、運転者がペダル１０
１を踏むことによって与えられるトルクがトルク検出手
段１０２により検出される。そして、このトルクに見合
った補助トルクの大きさがトルク演算手段２５２により
演算され、この補助トルクを得るのに必要な目標電流値
が目標電流値演算手段２５３により求められ、偏差演算
手段２５６に与えられる。そして、偏差演算手段２５
６、制御量演算手段２５７、出力調整手段２５８、電流
検出手段２０３、入力Ｉ／Ｆ２５５およびモータトルク
演算手段２５４からなる閉ループによりモータ２０１の
電流についての帰還制御が行われ、この帰還制御により
モータ２０１の電流が目標電流値に一致することとな
る。According to the above configuration, the driver can operate the pedal 10
The torque applied by stepping on 1 is detected by the torque detecting means 102. Then, the magnitude of the auxiliary torque corresponding to this torque is calculated by the torque calculating means 252, and the target current value required to obtain this auxiliary torque is calculated by the target current value calculating means 253 and given to the deviation calculating means 256. To be Then, the deviation calculation means 25
6, feedback control of the current of the motor 201 is performed by a closed loop including the control amount calculation unit 257, the output adjustment unit 258, the current detection unit 203, the input I / F 255, and the motor torque calculation unit 254. Therefore, the current of is equal to the target current value.
【００１６】このように本実施例によれば、モータ２０
１に流れる電流を制御することにより補助トルクを制御
しているので、必要な補助トルクを高い精度で発生する
ことができる。As described above, according to this embodiment, the motor 20
Since the auxiliary torque is controlled by controlling the current flowing through No. 1, the required auxiliary torque can be generated with high accuracy.
【００１７】本実施例の具体的な構成例を図２に示す。
この構成例においては、バッテリＢの正負両極間にモー
タ２０１への通電を制御するＮチャネルＦＥＴ２０６、
モータ２０１およびシャント抵抗２０３ａが直列に接続
されている。また、ＦＥＴ２０６がＯＦＦ状態の場合に
おけるモータ２０１の電流の経路を形成すべく、モータ
２０１およびシャント抵抗２０３ａに対して並列にフラ
イホイールダイオード２０１ａが接続されている。FIG. 2 shows a specific example of the configuration of this embodiment.
In this configuration example, an N-channel FET 206 that controls energization of the motor 201 between the positive and negative electrodes of the battery B,
The motor 201 and the shunt resistor 203a are connected in series. A flywheel diode 201a is connected in parallel with the motor 201 and the shunt resistor 203a in order to form a current path of the motor 201 when the FET 206 is in the OFF state.
【００１８】シャント抵抗２０３ａ、差動増幅器２０３
ｂおよびフィルタ２０３ｃは、図１における電流検出手
段２０３としての役割を果すものである。まず、シャン
ト抵抗２０３ａは、モータ２０１と接地線との間に介挿
されており、この抵抗には、ＦＥＴ２０６を介してモー
タ２０１に流れる電流と、ＦＥＴ２０６がＯＦＦ状態の
ときにフライホイールダイオード２０１ａを介してモー
タに流れる電流の総和、すなわち、モータ２０１が発生
する補助トルクに対応した電流が流れる。このシャント
抵抗２０３ａの両端の電圧は差動増幅器２０３ｂによっ
て増幅され、フィルタ２０３ｃによって平滑化される。
このようにしてモータ２０１に流れる電流の平均値相当
の電圧信号がフィルタ２０３ｃから得られ、ＣＰＵ２５
０ａのＡ／Ｄ変換ポートに入力される。本実施例におい
ては、上述の通り、モータ２０１と接地線との間にシャ
ント抵抗２０３ａを配したので、差動増幅器２０３ｂに
入力される同相雑音が少なくなり、モータ２０１の電流
値を正確に反映した信号がフィルタ２０３ｃから得られ
る。A shunt resistor 203a and a differential amplifier 203
The b and the filter 203c play a role as the current detecting means 203 in FIG. First, the shunt resistor 203a is interposed between the motor 201 and the ground wire. The shunt resistor 203a includes the current flowing through the motor 201 through the FET 206 and the flywheel diode 201a when the FET 206 is in the OFF state. A total current flowing through the motor, that is, a current corresponding to the auxiliary torque generated by the motor 201 flows. The voltage across the shunt resistor 203a is amplified by the differential amplifier 203b and smoothed by the filter 203c.
In this way, the voltage signal corresponding to the average value of the current flowing through the motor 201 is obtained from the filter 203c, and the CPU 25
It is input to the A / D conversion port of 0a. In the present embodiment, as described above, since the shunt resistor 203a is arranged between the motor 201 and the ground line, the common-mode noise input to the differential amplifier 203b is reduced and the current value of the motor 201 is accurately reflected. The obtained signal is obtained from the filter 203c.
【００１９】ＣＰＵ２５０ａは、図１における制御装置
２５０としての役割を果すものであり、所定のプログラ
ムを繰り返し実行することにより、前掲図１において符
号２５１〜２５８によって示した各手段に対応した処理
からなる制御サイクルを繰り返すものである。さらに詳
述すると、各制御サイクルにおいて、ＣＰＵ２５０ａ
は、人力により与えられるトルクに基づいてこのトルク
に見合った補助トルクを得るのに必要な目標電流値を演
算し（手段２５１〜２５３）、この目標電流値とフィル
タ２０３ｃを介して得られるモータ２０１の電流値との
差分を求め（偏差演算手段）、この差分を０にすべくＰ
ＷＭパルスのデューティの補正量を演算する（制御量演
算手段）。そして、このようにして求めた補正量に基づ
いてデューティの調整されたＰＷＭパルスを発生し（出
力調整手段２５８）、ゲートドライブ２０５へ出力す
る。The CPU 250a plays a role as the control device 250 in FIG. 1, and by repeatedly executing a predetermined program, it comprises processing corresponding to each means indicated by reference numerals 251 to 258 in FIG. 1 above. The control cycle is repeated. More specifically, in each control cycle, the CPU 250a
Calculates the target current value required to obtain an auxiliary torque corresponding to this torque based on the torque given by human power (means 251 to 253) and obtains the target current value and the motor 201 obtained via the filter 203c. The difference between the current value and the current value is calculated (deviation calculation means), and the difference P is set to 0.
A duty correction amount of the WM pulse is calculated (control amount calculation means). Then, a PWM pulse whose duty is adjusted based on the correction amount thus obtained is generated (output adjusting means 258) and output to the gate drive 205.
【００２０】ゲートドライブ２０５およびブートストラ
ップ回路２０４は、ＣＰＵ２５０ａから与えられるＰＷ
Ｍパルスに従ってＦＥＴ２０６のＯＮ／ＯＦＦ状態の切
換え制御を行う。これらの回路を設けたのは、次の理由
によるものである。すなわち、本実施例においては、シ
ャント抵抗２０３ａをモータ２０１からみて低電位側に
設けたことからスイッチング用のＦＥＴ２０６をモータ
２０１とバッテリＢの正極との間に介挿した構成として
いる。また、ＦＥＴ２０６は、モータ２０１への通電に
耐える駆動能力の大きな（ＯＮ抵抗の低い）ものでなけ
ればならないため、ＮチャネルのＦＥＴを使用してい
る。しかしながら、図２に示すようにＦＥＴ２０６のソ
ースを接地しないでモータ２０１に接続した場合、ＦＥ
Ｔ２０６のソース電位がモータ２０１の動作によって変
動することとなる。かかる状況において、ＦＥＴ２０６
のＯＮ抵抗を安定化させるためには、ＦＥＴ２０６をＯ
Ｎ状態とする際にＦＥＴ２０６のソース電位の変動に拘
らず常に一定のゲート−ソース間バイアス電圧を与える
必要がある。この目的を達成すべく図２に示す構成にお
いては、ゲートドライブ２０５とブートストラップ回路
２０４が設けられている。The gate drive 205 and the bootstrap circuit 204 are connected to the PW provided by the CPU 250a.
Switching control of the ON / OFF state of the FET 206 is performed according to the M pulse. The reason for providing these circuits is as follows. That is, in this embodiment, since the shunt resistor 203a is provided on the low potential side when viewed from the motor 201, the switching FET 206 is interposed between the motor 201 and the positive electrode of the battery B. The FET 206 is an N-channel FET because it must have a large driving capability (low ON resistance) to withstand energization of the motor 201. However, as shown in FIG. 2, when the source of the FET 206 is connected to the motor 201 without being grounded, the FE
The source potential of T206 will be changed by the operation of the motor 201. In such a situation, the FET 206
In order to stabilize the ON resistance of
It is necessary to apply a constant gate-source bias voltage at all times regardless of the fluctuation of the source potential of the FET 206 when the N state is set. In order to achieve this purpose, in the configuration shown in FIG. 2, a gate drive 205 and a bootstrap circuit 204 are provided.
【００２１】ブートストラップ回路２０４は、バッテリ
Ｂから与えられる２４Ｖの直流電圧を降圧して１２Ｖの
直流電圧を出力する降圧回路２０４ａと、この降圧回路
２０４ａの出力端にアノードが接続され、ゲートドライ
ブ２０５にカソードが接続されたダイオード２０４ｂ
と、一端がダイオード２０４ｂのカソードに接続され、
他端がＦＥＴ２０６のソースに接続されたコンデンサ２
０４ｃとによって構成されている。かかる構成によれ
ば、降圧回路２０４ａによりダイオード２０４ｂを介し
てコンデンサ２０４ｃの充電が行われるが、コンデンサ
２０４ｃは、蓄積した電荷を放電する経路を有していな
いため、常時、一定の電圧に充電されることとなる。ゲ
ートドライブ２０５は、ＣＰＵ２５０ａからＰＷＭパル
スが与えられることにより、ダイオード２０４ｂのカソ
ードの電圧（コンデンサ２０４ｃの一端の電圧）をＦＥ
Ｔ２０６のゲートに印加する。このような構成により、
ＦＥＴ２０６のゲート−ソース間には、ソース電位とは
無関係に常に一定の電圧が印加されることとなる。The bootstrap circuit 204 has a step-down circuit 204a for stepping down the DC voltage of 24V provided from the battery B and outputting a DC voltage of 12V, and an anode connected to the output terminal of the step-down circuit 204a. 204b with cathode connected to
And one end is connected to the cathode of the diode 204b,
Capacitor 2 whose other end is connected to the source of FET 206
04c and. According to this configuration, the capacitor 204c is charged by the step-down circuit 204a via the diode 204b. However, the capacitor 204c does not have a path for discharging the accumulated charge, and thus is constantly charged to a constant voltage. The Rukoto. The gate drive 205 receives the PWM pulse from the CPU 250a, so that the cathode voltage of the diode 204b (the voltage at one end of the capacitor 204c) is FE.
It is applied to the gate of T206. With such a configuration,
A constant voltage is always applied between the gate and the source of the FET 206, regardless of the source potential.
【００２２】この図２に示す構成によれば、シャント抵
抗により電流検出を行う構成としたので、ＣＴ（電流検
出器）等を使用した構成に比して装置を低コスト化する
ことができる。According to the configuration shown in FIG. 2, since the current is detected by the shunt resistance, the cost of the device can be reduced as compared with the configuration using CT (current detector) or the like.
【００２３】また、図１における制御装置２５０をＣＰ
Ｕ２５０ａが行うソフトウェア処理によって実現してい
るので、さらに装置を低コスト化することができると共
に装置の安全性を向上させるための各種処理を制御装置
２５０の処理内容に盛り込むことができる。例えば、Ｃ
ＰＵ２５０ａが偏差演算手段２５６相当の処理を行う際
に、目標電流値とモータ２０１の電流値との差分が許容
値を越えた場合にフェールセーフ処理をするようなプロ
グラムを行うと、シャント抵抗の故障等の事故を防止す
ることが可能となり、さらに安全性を向上させることが
できる。Further, the control device 250 in FIG.
Since it is realized by the software process performed by the U250a, the cost of the device can be further reduced and various processes for improving the safety of the device can be incorporated in the processing contents of the control device 250. For example, C
When the PU 250a performs a process equivalent to the deviation calculating unit 256, if a program that performs fail-safe processing is performed when the difference between the target current value and the current value of the motor 201 exceeds an allowable value, the shunt resistance fails. It is possible to prevent accidents such as the above and further improve safety.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に係る発明によれば、運転者から与えられるトルクに正
確に対応した補助トルクが得られるので、運転者は快適
かつ安全に車両を運転することができるという効果があ
る。また、請求項３または４に係る発明によれば、モー
タの電流をシャント抵抗により検出するようにしたので
装置を低コスト化することができるという効果がある。
また、上記請求項５に係る発明によれば、ＣＰＵが行う
ソフトウェア処理によりモータの電流の制御を行うよう
にしたので、装置を低コスト化することができ、また、
安全性を高めるための各種処理を付加することが容易で
あるという利点がある。As described above, claim 1 or 2
According to the invention of claim 1, an auxiliary torque that accurately corresponds to the torque given by the driver can be obtained, so that the driver can drive the vehicle comfortably and safely. Further, according to the invention of claim 3 or 4, since the current of the motor is detected by the shunt resistance, there is an effect that the cost of the device can be reduced.
Further, according to the invention of claim 5, since the current of the motor is controlled by the software processing performed by the CPU, the cost of the device can be reduced, and the cost can be reduced.
There is an advantage that it is easy to add various kinds of processing for enhancing safety.
【図１】 この発明の一実施例による補助動力付き人力
車両の駆動装置の構成を示すシステム機能ブロック図で
ある。FIG. 1 is a system function block diagram showing a configuration of a drive device of a human-powered vehicle with auxiliary power according to an embodiment of the present invention.
【図２】 同実施例の具体的構成を例示した回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a specific configuration of the same embodiment.
１００……第１駆動源、２００……第２駆動源、１０１
……ペダル、１０２……トルク検出手段、２０１……モ
ータ、２０３……電流検出手段、２５０……制御装置、
２５２……トルク演算手段、２５３……目標電流値演算
手段、２５４……モータトルク演算手段、２５６……偏
差演算手段、２５７……制御量演算手段、２５８……出
力調整手段。100 ... First drive source, 200 ... Second drive source, 101
...... Pedal, 102 ...... Torque detecting means 201 ...... Motor, 203 ...... Current detecting means 250 ...... Control device,
252 ... Torque calculating means, 253 ... Target current value calculating means, 254 ... Motor torque calculating means, 256 ... Deviation calculating means, 257 ... Control amount calculating means, 258 ... Output adjusting means.
Claims (5)
タが発生するトルクの合力により車両を駆動するように
構成された駆動装置を有する補助動力付き人力車両にお
いて、 前記モータに流れる電流を前記運転者から与えられるト
ルクに応じて従属的に制御する制御手段を具備すること
を特徴とする補助動力付き人力車両。1. A human-powered vehicle with auxiliary power having a drive device configured to drive a vehicle by a resultant force of a torque given by a driver and a torque generated by a motor, wherein a current flowing through the motor is supplied from the driver. A human-powered vehicle with auxiliary power, comprising control means for dependently controlling according to applied torque.
するトルク検出手段を有し、 前記制御手段が、 前記トルク検出手段により検出されたトルクに対応した
電流指令値を算出する目標電流設定手段と、 前記モータの電流を検出する電流検出手段と、 前記モータの電流が前記電流指令値に追従するように制
御する閉ループ電流制御手段とを具備することを特徴と
する請求項１記載の補助動力付き人力車両。2. A target current setting means for calculating a current command value corresponding to the torque detected by the torque detecting means, the torque detecting means detecting torque applied by the driver. 2. The auxiliary power supply according to claim 1, further comprising: current detection means for detecting a current of the motor, and closed loop current control means for controlling the current of the motor to follow the current command value. Human powered vehicle.
電源の陰極との間に介挿されたシャント抵抗であること
を特徴とする請求項２記載の補助動力付き人力車両。3. The manpowered vehicle with auxiliary power as claimed in claim 2, wherein the current detecting means is a shunt resistor interposed between the motor and a cathode of a DC power source.
ＥＴと、 一端が前記ＦＥＴのソースに接続されたコンデンサを有
し、該コンデンサの両端の電圧を一定化するように構成
されたブートストラップ回路と、 通電指令に応答して前記ＦＥＴのゲートに前記コンデン
サの他端の電圧を印加するゲートドライブ回路とからな
るスイッチ手段を具備し、 前記通電指令を断続的に発生することにより前記モータ
の電流を制御することを特徴とする請求項２記載の補助
動力付き人力車両。4. The closed loop current control means includes an F interposed between the positive electrode of the DC power supply and the motor.
ET, a bootstrap circuit having a capacitor whose one end is connected to the source of the FET, and configured to make the voltage across the capacitor constant, and a gate of the FET in response to an energization command. 3. The auxiliary device according to claim 2, further comprising a switch unit including a gate drive circuit for applying a voltage at the other end of the capacitor, and controlling the current of the motor by intermittently generating the energization command. Powered manpowered vehicle.
前記トルク検出手段によって検出されたトルクと前記電
流検出手段によって検出された電流とに基づき、前記電
流指令値を算出する前記目標電流設定手段に対応した処
理と、前記モータの電流が前記電流指令値に追従するよ
うに制御する前記閉ループ電流制御手段に対応した処理
を実行することを特徴とする請求項２記載の補助動力付
き人力車両。5. The control means has a CPU, and the CPU executes a predetermined program,
Based on the torque detected by the torque detection means and the current detected by the current detection means, a process corresponding to the target current setting means for calculating the current command value, and the current of the motor is the current command value. 3. The manpowered vehicle with auxiliary power according to claim 2, wherein a process corresponding to the closed loop current control means for controlling so as to follow is executed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218805A JPH0880890A (en) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | Man-powered vehicle equipped with auxiliary power |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218805A JPH0880890A (en) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | Man-powered vehicle equipped with auxiliary power |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0880890A true JPH0880890A (en) | 1996-03-26 |
Family
ID=16725633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218805A Pending JPH0880890A (en) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | Man-powered vehicle equipped with auxiliary power |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0880890A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109334840A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-15 | 卓楷涵 | Electric carrier and electric carrier power method for opening and closing |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6218805A patent/JPH0880890A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109334840A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-15 | 卓楷涵 | Electric carrier and electric carrier power method for opening and closing |
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