JPH0880891A - 補助動力付き人力車両 - Google Patents
補助動力付き人力車両Info
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- 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
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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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
- B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
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- 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
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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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- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 補助動力付き人力車両において、高速走行時
に過度な補助トルクが発生されないようにする。 【構成】 人力によるトルクをトルク検出手段１０２に
よって検出する。制御装置２５０は、トルク検出手段１
０２により検出されたトルクに対応した目標電流値を演
算する。この際、高速領域においては、目標電流値を車
速の増加に応じて漸減させる。そして、制御装置２５０
は、この目標電流値に対応した電流が流れるようにモー
タ２０１に対する通電制御を行う。
に過度な補助トルクが発生されないようにする。 【構成】 人力によるトルクをトルク検出手段１０２に
よって検出する。制御装置２５０は、トルク検出手段１
０２により検出されたトルクに対応した目標電流値を演
算する。この際、高速領域においては、目標電流値を車
速の増加に応じて漸減させる。そして、制御装置２５０
は、この目標電流値に対応した電流が流れるようにモー
タ２０１に対する通電制御を行う。
Description
【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。
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。
【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。従来、
この種の補助動力付き人力車両として、ペダルに与えら
れる踏力に基づくトルクを検出し、このトルクに対し一
定の補助率を乗じた大きさの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あった。
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。従来、
この種の補助動力付き人力車両として、ペダルに与えら
れる踏力に基づくトルクを検出し、このトルクに対し一
定の補助率を乗じた大きさの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あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述した従来の
補助動力付き人力車両において、低速走行時における運
転を楽にするためには、補助率を大きくし、少ない踏力
により大きな補助トルクを発生させることが好ましい。
しかし、補助率を大きくすると、高速走行時にもモータ
が不必要に大きい駆動力を発生することとなり、人力車
両としては過大な車速になったりバッテリの無駄な消耗
を招くことになる。
補助動力付き人力車両において、低速走行時における運
転を楽にするためには、補助率を大きくし、少ない踏力
により大きな補助トルクを発生させることが好ましい。
しかし、補助率を大きくすると、高速走行時にもモータ
が不必要に大きい駆動力を発生することとなり、人力車
両としては過大な車速になったりバッテリの無駄な消耗
を招くことになる。
【０００４】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであり、モータによる補助トルクを少なくとも高
速走行時には減少させて人力車両に適した車速に保った
走行を可能にし、また無駄なバッテリの消耗を防止する
ようにした補助動力付き人力車両を提供することを目的
とする。
たものであり、モータによる補助トルクを少なくとも高
速走行時には減少させて人力車両に適した車速に保った
走行を可能にし、また無駄なバッテリの消耗を防止する
ようにした補助動力付き人力車両を提供することを目的
とする。
【０００５】
【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補助
動力付き人力車両において、前記運転者から与えられる
トルクに応じた電流値となるように前記モータの電流を
制御する手段であって、車速が所定速度を越えている場
合には前記モータの電流を該車速の増加に応じて漸減さ
せ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。
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補助
動力付き人力車両において、前記運転者から与えられる
トルクに応じた電流値となるように前記モータの電流を
制御する手段であって、車速が所定速度を越えている場
合には前記モータの電流を該車速の増加に応じて漸減さ
せ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。
【０００６】また、請求項２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補助動力付き人
力車両において、前記運転者から与えられるトルクに応
じた目標電流値に追従するように前記モータの電流を制
御する手段であって、車速が所定速度を越えている場合
には前記目標電流値を該車速の増加に応じて漸減させる
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。
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補助動力付き人
力車両において、前記運転者から与えられるトルクに応
じた目標電流値に追従するように前記モータの電流を制
御する手段であって、車速が所定速度を越えている場合
には前記目標電流値を該車速の増加に応じて漸減させる
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。
【０００７】
【作用】上記請求項１または２に係る発明によれば、高
速走行時においてはモータに流れる電流が車速の増加に
応じて漸減され、これに伴ってモータが発生する補助ト
ルクが漸減することとなる。
速走行時においてはモータに流れる電流が車速の増加に
応じて漸減され、これに伴ってモータが発生する補助ト
ルクが漸減することとなる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【０００９】＜第１実施例＞この発明の第１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。
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。
【００１０】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
な補助トルクと演算し、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。
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
な補助トルクと演算し、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。
【００１１】次に制御装置２５０の内部の構成について
説明する。トルク演算手段２５２は、入力Ｉ／Ｆ（イン
タフェース）２５１を介して人力によるトルクの大きさ
を検出する。目標電流値演算手段２５３は、図３に示す
ように予め定義された車速ｖと補助率Ｋとの関係を表す
情報をメモリ（図示略）に記憶している。ここで、補助
率Ｋは図３に例示されているように、ある車速（図３で
は１６ｋｍ／ｈ）までは一定値であるが、この車速以上
の領域においては車速の増加に応じて漸減するようにな
っている。目標電流値演算手段２５３は、車速検出手段
４００によって検出された現在の車速に対応した補助率
Ｋをこのメモリから読み出し、この補助率Ｋをトルク演
算手段２５２から得られたトルクに乗じることによって
補助トルクを求める。そして、目標電流値、すなわち、
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／Ｆ
２５５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２０１
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。制御量演算手段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へ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。
説明する。トルク演算手段２５２は、入力Ｉ／Ｆ（イン
タフェース）２５１を介して人力によるトルクの大きさ
を検出する。目標電流値演算手段２５３は、図３に示す
ように予め定義された車速ｖと補助率Ｋとの関係を表す
情報をメモリ（図示略）に記憶している。ここで、補助
率Ｋは図３に例示されているように、ある車速（図３で
は１６ｋｍ／ｈ）までは一定値であるが、この車速以上
の領域においては車速の増加に応じて漸減するようにな
っている。目標電流値演算手段２５３は、車速検出手段
４００によって検出された現在の車速に対応した補助率
Ｋをこのメモリから読み出し、この補助率Ｋをトルク演
算手段２５２から得られたトルクに乗じることによって
補助トルクを求める。そして、目標電流値、すなわち、
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／Ｆ
２５５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２０１
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。制御量演算手段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へ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。
【００１２】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を介しトルク演算手段２５２により検出され
る。そして、目標電流値演算手段２５３により、上記手
順に従って補助率Ｋ、補助トルクおよび目標電流値が順
次求められ、目標電流値が偏差演算手段２５６に与えら
れる。そして、偏差演算手段２５６、制御量演算手段２
５７、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。
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を介しトルク演算手段２５２により検出され
る。そして、目標電流値演算手段２５３により、上記手
順に従って補助率Ｋ、補助トルクおよび目標電流値が順
次求められ、目標電流値が偏差演算手段２５６に与えら
れる。そして、偏差演算手段２５６、制御量演算手段２
５７、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。
【００１３】このように本実施例によれば、車速検出手
段４００により得られた現在の車速に基づいて補助率Ｋ
が決定される。そして、この補助率Ｋに基づいて補助ト
ルクが求められ、この補助トルクを得るためのモータ２
０１の目標電流値が決定される。ここで、目標電流値
は、図３に例示するように、車速が一定値を越える領域
においては車速の増加に応じて漸減するように決定され
るので、高速走行時における過大な補助トルクの発生が
防止される。
段４００により得られた現在の車速に基づいて補助率Ｋ
が決定される。そして、この補助率Ｋに基づいて補助ト
ルクが求められ、この補助トルクを得るためのモータ２
０１の目標電流値が決定される。ここで、目標電流値
は、図３に例示するように、車速が一定値を越える領域
においては車速の増加に応じて漸減するように決定され
るので、高速走行時における過大な補助トルクの発生が
防止される。
【００１４】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。
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。
【００１５】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が流れる。このシャント抵抗２０
３ａ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、ＣＰＵ２５０ａ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。
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が流れる。このシャント抵抗２０
３ａ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、ＣＰＵ２５０ａ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。
【００１６】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と現在の車速とに基づ
いて補助トルクを演算し、この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ＰＷＭ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。
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と現在の車速とに基づ
いて補助トルクを演算し、この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ＰＷＭ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。
【００１７】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。
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。
【００１８】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。
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。
【００１９】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。また、図１における制御装置２５０をＣ
ＰＵ２５０ａ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、
ＣＰＵ２５０ａ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エラーメッセージを出力するような
プログラムを行うと、シャント抵抗の故障等の事故を検
知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。
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。また、図１における制御装置２５０をＣ
ＰＵ２５０ａ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、
ＣＰＵ２５０ａ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エラーメッセージを出力するような
プログラムを行うと、シャント抵抗の故障等の事故を検
知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。
【００２０】＜第２実施例＞電源電圧一定の条件下にお
いて、モータが発生するトルクτは、図４に例示するよ
うに車速ｖ（モータの回転速度に対応）の増加に応じて
減少する特性を有する。また、モータにはトルクτに比
例した電流が流れる。上記第１実施例においては、目標
電流値を演算するための補助率を車速の増加に応じて漸
減させることにより高速領域における補助トルクを制限
したが、本実施例は、目標電流値の演算のための補助率
を用いずに、上記モータの特性を利用することにより高
速領域における補助トルクの制限を行う。
いて、モータが発生するトルクτは、図４に例示するよ
うに車速ｖ（モータの回転速度に対応）の増加に応じて
減少する特性を有する。また、モータにはトルクτに比
例した電流が流れる。上記第１実施例においては、目標
電流値を演算するための補助率を車速の増加に応じて漸
減させることにより高速領域における補助トルクを制限
したが、本実施例は、目標電流値の演算のための補助率
を用いずに、上記モータの特性を利用することにより高
速領域における補助トルクの制限を行う。
【００２１】本実施例に係る装置を構成するに際して
は、まず、補助トルクの最大値τmaxと補助トルクを車
速に応じて漸減させる高速領域（図４では速度ｖ1〜ｖ2
の領域）を決定する。そして、高速領域において、トル
クτが最大トルクτmaxから車速に応じ所望の傾きで減
少するようにモータの特性を選ぶ。
は、まず、補助トルクの最大値τmaxと補助トルクを車
速に応じて漸減させる高速領域（図４では速度ｖ1〜ｖ2
の領域）を決定する。そして、高速領域において、トル
クτが最大トルクτmaxから車速に応じ所望の傾きで減
少するようにモータの特性を選ぶ。
【００２２】このような構成において、低速領域（図４
では速度ｖ1以下の領域）では最大トルクτmaxを限度と
して人力によるトルクに比例した目標電流値を設定す
る。これにより、この目標電流値に対応した補助トルク
が発生される。そして、高速領域においても、低速領域
と同様に、人力によるトルクに比例した目標電流値を設
定する。しかしながら、高速領域においては、人力によ
るトルクをいくら増加させることにより目標電流値を増
加させても、図４に示すようにモータが発生可能な補助
トルクの最大値（モータに流すことができる電流）が車
速に応じた値に制限されるため、目標電流値に対応した
電流はモータに流れず、補助トルクは車速に対応した値
に抑制されることとなる。従って、本実施例において
も、高速走行時における過度な補助トルクの発生が防止
される。
では速度ｖ1以下の領域）では最大トルクτmaxを限度と
して人力によるトルクに比例した目標電流値を設定す
る。これにより、この目標電流値に対応した補助トルク
が発生される。そして、高速領域においても、低速領域
と同様に、人力によるトルクに比例した目標電流値を設
定する。しかしながら、高速領域においては、人力によ
るトルクをいくら増加させることにより目標電流値を増
加させても、図４に示すようにモータが発生可能な補助
トルクの最大値（モータに流すことができる電流）が車
速に応じた値に制限されるため、目標電流値に対応した
電流はモータに流れず、補助トルクは車速に対応した値
に抑制されることとなる。従って、本実施例において
も、高速走行時における過度な補助トルクの発生が防止
される。
【００２３】本実施例の場合、補助トルクの制御に際し
て車速を参照しないため、制御が簡単になるという利点
がある。
て車速を参照しないため、制御が簡単になるという利点
がある。
【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、高速走行時においてはモータに流
れる電流が車速の増加に応じて漸減されるので、過度な
補助トルクの発生が防止され、人力車両に適した走行を
行うことができるという効果が得られる。
に係る発明によれば、高速走行時においてはモータに流
れる電流が車速の増加に応じて漸減されるので、過度な
補助トルクの発生が防止され、人力車両に適した走行を
行うことができるという効果が得られる。
【図１】 この発明の第１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。
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。
【図２】 同実施例の具体的構成を例示した回路図であ
る。
る。
【図３】 同実施例における補助率を示す図である。
【図４】 この発明の第２実施例による補助動力付き人
力車両の動作を説明する図である。
力車両の動作を説明する図である。
１００……第１駆動源、２００……第２駆動源、１０１
……ペダル、１０２……トルク検出手段、４００……車
速検出手段、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。
……ペダル、１０２……トルク検出手段、４００……車
速検出手段、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。
Claims (2)
- 【請求項１】 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
構成された補助動力付き人力車両において、 前記運転者から与えられるトルクに応じた電流値となる
ように前記モータの電流を制御する手段であって、車速
が所定速度を越えている場合には前記モータの電流を該
車速の増加に応じて漸減させ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。 - 【請求項２】 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
構成された補助動力付き人力車両において、 前記運転者から与えられるトルクに応じた目標電流値に
追従するように前記モータの電流を制御する手段であっ
て、車速が所定速度を越えている場合には前記目標電流
値を該車速の増加に応じて漸減させ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218806A JPH0880891A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 補助動力付き人力車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218806A JPH0880891A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 補助動力付き人力車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0880891A true JPH0880891A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16725646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218806A Pending JPH0880891A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 補助動力付き人力車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0880891A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086458A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | マイクロスペース株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| EP2664535A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-20 | Microspace Corporation | Motor drive control device |
| US9162730B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-10-20 | Microspace Corporation | Motor driving control apparatus |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6218806A patent/JPH0880891A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086458A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | マイクロスペース株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| JP5586709B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2014-09-10 | マイクロスペース株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| US9120531B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-09-01 | Microspace Corporation | Motor driving control apparatus |
| US9162730B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-10-20 | Microspace Corporation | Motor driving control apparatus |
| EP2658114A4 (en) * | 2010-12-22 | 2018-03-07 | Microspace Corporation | Motor drive control device |
| EP2664535A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-20 | Microspace Corporation | Motor drive control device |
| US9114850B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-08-25 | Microspace Corporation | Motor drive control device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040413 |