JP2002305802A - Drive for blushless dc motor for driving motor vehicle - Google Patents

Drive for blushless dc motor for driving motor vehicle

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JP2002305802A
JP2002305802A JP2002015724A JP2002015724A JP2002305802A JP 2002305802 A JP2002305802 A JP 2002305802A JP 2002015724 A JP2002015724 A JP 2002015724A JP 2002015724 A JP2002015724 A JP 2002015724A JP 2002305802 A JP2002305802 A JP 2002305802A
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duty ratio
armature coil
motor
switch circuit
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive for a brushless DC motor for motor vehicles which suppresses temperature increase of armature coils and a switching circuit, without giving a sense of incongruity to a driver. SOLUTION: In a drive for a brushless DC motor which PWM-controls drive currents to be caused to flow in armature coils Lu-Lw with respect to a throttle signal outputted by a throttle sensor 15, the drive currents are limited and the temperature increase of the armature coils Lu-Lw and the switching circuit 10 is suppressed by reducing the rate of increase of the duty radio of PWM control with respect to the increase of throttle opening with the increase of temperature, when the temperature of each armature coil Lu to Lw or the temperature of the switching circuit 10 exceeds a set value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動スクータや、
電気自動車等の電動車両の駆動源として用いる電動車両
用ブラシレス直流電動機の駆動装置に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric scooter,
The present invention relates to a drive device for a brushless DC motor for an electric vehicle used as a drive source for an electric vehicle such as an electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、ブラシレス直流電動機
は、磁石界磁を有するロータと、3相以上の多相の電機
子コイルを有するステータとを備えていて、ロータのス
テータに対する回転角度位置に応じて電機子コイルの励
磁相を切り換えていくことにより、ロータを回転させ
る。
2. Description of the Related Art As is well known, a brushless DC motor includes a rotor having a magnet field and a stator having three or more phased armature coils. The rotor is rotated by switching the excitation phase of the armature coil accordingly.

【0003】この種の電動機を駆動する駆動装置は、ロ
ータのステータに対する回転角度位置を検出する位置検
出器と、直流電源から電機子コイルに駆動電流を流す相
を切り換えるために直流電源と電機子コイルとの間に設
けられたスイッチ回路と、電動機の回転速度を調節する
際に操作される速度調節部材と、速度調節部材の変位量
をスロットル開度として検出して該スロットル開度に相
応した大きさのスロットル信号を出力するスロットルセ
ンサと、ロータを回転させるべく位置検出器の出力に応
じて駆動電流を流す相を切り換えるようにスイッチ回路
を制御するコントローラとにより構成される。コントロ
ーラは、駆動電流をスロットル信号に対して演算された
デューティ比を有するPWM波形の電流とするようにス
イッチ回路を制御するPWM制御手段と、駆動電流を流
す相の切換角度をスロットル信号に対して演算された制
御進み角だけ位置検出器の出力により決まる基準の切換
角度に対してシフトさせるように制御する制御進み角制
御手段とを備えている。
A driving device for driving this type of motor includes a position detector for detecting a rotational angle position of a rotor with respect to a stator, and a DC power source and an armature for switching a phase in which a driving current flows from a DC power source to an armature coil. A switch circuit provided between the coil, a speed adjusting member operated when adjusting the rotation speed of the electric motor, and a displacement amount of the speed adjusting member detected as a throttle opening to correspond to the throttle opening. It is composed of a throttle sensor that outputs a throttle signal of a magnitude, and a controller that controls a switch circuit to switch a phase in which a drive current flows according to the output of the position detector to rotate the rotor. The controller includes a PWM control unit that controls the switch circuit so that the drive current is a PWM waveform current having a duty ratio calculated with respect to the throttle signal, and a switching angle of a phase through which the drive current flows with respect to the throttle signal. Control lead angle control means for performing control so as to shift by the calculated control lead angle with respect to a reference switching angle determined by the output of the position detector.

【0004】ここで駆動電流のデューティ比は、駆動電
流のオンオフの周期に対するオン時間の割合を示すもの
で、駆動電流が流れる時間をton、駆動電流が零になる
時間をtoff 、オンオフの周期をT(=ton+toff )
とした場合、デューティ比DFは、DF=(ton/T)
×100[%]で定義される。
Here, the duty ratio of the drive current indicates the ratio of the ON time to the ON / OFF cycle of the drive current. The time when the drive current flows is ton, the time when the drive current is zero is toff, and the on / off cycle is T (= ton + toff)
, The duty ratio DF is DF = (ton / T)
× 100 [%] is defined.

【0005】電動車両においては、アクセルグリップや
アクセルペダル等の速度調節部材を変位させることによ
り電動機の回転速度を調節するが、車両の運転感覚を良
好にし、スムースな運転を行わせるためには、速度調節
部材の変位量(スロットル開度)αに対してのみ駆動電
流のデューティ比DFを制御するのではなく、速度調節
部材に対するデューティ比DFの変化率を電動機の回転
速度N[rpm]に応じて変化させるように、デューテ
ィ比DFをスロットル開度αと回転速度Nとの双方に対
して制御している。
[0005] In an electric vehicle, the rotational speed of the electric motor is adjusted by displacing a speed adjusting member such as an accelerator grip or an accelerator pedal. However, in order to improve the driving feeling of the vehicle and perform smooth driving, Rather than controlling the duty ratio DF of the drive current only for the displacement amount (throttle opening) α of the speed adjusting member, the rate of change of the duty ratio DF for the speed adjusting member depends on the rotation speed N [rpm] of the motor. The duty ratio DF is controlled with respect to both the throttle opening α and the rotation speed N so as to change the rotation speed.

【0006】上記のようにデューティ比DFをスロット
ル開度αと回転速度Nとに対して制御する場合には、ス
ロットル開度αと回転速度Nと駆動電流のデューティ比
DFとの間の関係を与える3次元マップをROMに記憶
させておいて、このマップを用いて、CPUにより回転
速度N及びスロットル開度αに対してデューティ比DF
を演算し、演算されたデューティ比DFで駆動電流を断
続させるように、スイッチ回路のスイッチ素子をオンオ
フ制御する手法がとられる。
When the duty ratio DF is controlled with respect to the throttle opening α and the rotation speed N as described above, the relationship between the throttle opening α, the rotation speed N, and the duty ratio DF of the driving current is determined. The given three-dimensional map is stored in the ROM, and using this map, the CPU uses the duty ratio DF for the rotation speed N and the throttle opening α.
Is calculated, and on / off control of the switch element of the switch circuit is performed so that the drive current is intermittently operated at the calculated duty ratio DF.

【0007】図5の折れ線aは、正常運転時のスロット
ル開度αと、PWM制御のデューティ比DFとの関係の
一例を示したもので、この例では、速度調節部材に遊び
を持たせるため、速度調節部材の低速側の限界位置であ
る全閉位置よりも僅かに増速側に寄った位置に設定され
た調節開始位置O1 から、高速側の限界位置である全開
位置の手前に設定された調節終了位置O2 までの間で、
PWM制御のデューティ比DFをスロットル開度αに対
して0から100[%]まで直線的に増加させるように
している。
The broken line a in FIG. 5 shows an example of the relationship between the throttle opening α during normal operation and the duty ratio DF of the PWM control. In this example, the speed adjusting member is provided with play. From the adjustment start position O1, which is set slightly closer to the speed increasing side than the fully closed position, which is the lower limit position of the speed adjusting member, is set before the fully open position which is the higher limit position. Until the adjustment end position O2
The duty ratio DF of the PWM control is linearly increased from 0 to 100 [%] with respect to the throttle opening α.

【0008】ブラシレス直流電動機においては、駆動電
流を流す電機子コイルの相を切り換える切換角度(電気
角)を、電動機の機械的な構成により決まる理論的な切
換角度に対して所定の角度だけシフトさせている。駆動
電流を流す相の切換角度と理論的な切換角度との位相差
を制御進み角γと呼んでおり、この制御進み角γは一般
には、進み側に設定される。
In a brushless DC motor, a switching angle (electric angle) for switching the phase of an armature coil through which a drive current flows is shifted by a predetermined angle from a theoretical switching angle determined by the mechanical configuration of the motor. ing. The phase difference between the switching angle of the phase through which the drive current flows and the theoretical switching angle is called a control advance angle γ, and the control advance angle γ is generally set to the advance side.

【0009】ブラシレス直流電動機においては、上記制
御進み角γにより発生トルク及び最高回転速度が変化
し、トルクを大きくするように制御進み角γを設定する
と最高回転速度が低くなり、制御進み角γを進角させて
いくと最高回転速度が高くなるが発生トルクは小さくな
っていく。
In the brushless DC motor, the generated torque and the maximum rotational speed change depending on the control advance angle γ. When the control advance angle γ is set so as to increase the torque, the maximum rotational speed decreases and the control advance angle γ decreases. As the angle is advanced, the maximum rotation speed increases, but the generated torque decreases.

【0010】通常、電動車両の駆動源としてブラシレス
直流電動機を用いる場合には、低速時に十分に大きなト
ルクを得ることができる制御進み角γを正規の制御進み
角γo として設定しておいて、回転速度が設定値を超え
る領域で回転速度の上昇に応じて制御進み角γを正規の
制御進み角γo に対して進角させ、回転速度が設定され
た進角終了回転速度を超える領域では制御進み角の進角
量を最大値に保持するようにしている。
Normally, when a brushless DC motor is used as a drive source for an electric vehicle, a control advance angle γ at which a sufficiently large torque can be obtained at a low speed is set as a normal control advance angle γo, and rotation is performed. In the region where the speed exceeds the set value, the control advance angle γ is advanced with respect to the normal control advance angle γo in accordance with the increase in the rotational speed, and in the region where the rotational speed exceeds the set advance end rotational speed, the control advance proceeds. The angle advance amount is kept at the maximum value.

【0011】上記のような、制御進み角制御を行う場合
には、速度調節部材の変位量(スロットル開度)αと回
転速度Nと制御進み角γとの間の関係を与える3次元マ
ップをROMに記憶させておいて、このマップを用いて
スロットル開度の検出値と回転速度の検出値とに対して
制御進み角γを演算し、電動機の制御進み角を演算され
た制御進み角に等しくするように制御する。
When performing the control advance angle control as described above, a three-dimensional map giving a relationship between the displacement amount (throttle opening) α of the speed adjusting member, the rotational speed N, and the control advance angle γ is used. The control advance angle γ is calculated for the detected value of the throttle opening and the detected value of the rotational speed using this map, and the control advance angle of the electric motor is calculated as the calculated control advance angle. Control to make them equal.

【0012】上記のように、回転速度が設定値を超える
領域で制御進み角γを正規の制御進み角γo よりも進角
させる制御を行う場合、上り坂等で速度調節部材の増速
側への変位量を最大にした状態(フルスロットルの状
態)で運転しているときに、制御進み角γの進角量が最
大値に保たれた状態になり、電動機の駆動電流は定格値
を超えた状態になる。このような状態が長時間続くと、
電機子コイルやスイッチ回路の半導体スイッチ素子の温
度が上昇して許容値を超え、これらが破損するおそれが
ある。
As described above, when the control is performed such that the control advance angle γ is advanced from the normal control advance angle γo in the region where the rotational speed exceeds the set value, the speed advancement of the speed adjusting member is performed on an uphill or the like. When the motor is operated with the maximum displacement (full throttle), the control lead angle γ is maintained at the maximum value, and the drive current of the motor exceeds the rated value. State. If this condition continues for a long time,
The temperature of the armature coil and the semiconductor switch element of the switch circuit rises and exceeds an allowable value, which may be damaged.

【0013】そのため、従来のこの種の電動機の駆動装
置では、スイッチ回路や電機子コイル等の要監視部品の
温度を検出する温度センサを設けて、該温度センサによ
り検出された温度tが設定値ts を超えたときに、その
温度tに応じて、図5の折れ線bないしdに示すよう
に、駆動電流のデューティ比DFの上限値を減少させ
て、駆動電流を制限することにより、温度上昇を抑制す
る温度上昇抑制制御を行なわせている。図5の折れ線b
ないしdはそれぞれ検出された要監視部品の温度tがt
1 ,t2 ,t3 (t1 <t2 <t3 )の場合を示してい
る。
For this reason, a conventional motor driving device of this type is provided with a temperature sensor for detecting the temperature of a component to be monitored, such as a switch circuit and an armature coil, and the temperature t detected by the temperature sensor is set at a set value. When ts is exceeded, the upper limit value of the duty ratio DF of the drive current is reduced to limit the drive current as shown by the polygonal lines b to d in FIG. Is performed to suppress temperature rise. Line b in FIG.
And d are the detected temperatures t of the monitoring-required components respectively.
1, t2, t3 (t1 <t2 <t3).

【0014】ところが、温度上昇時に駆動電流を制限し
ても、制御進み角が進角したままであると、無効電流が
多く流れるため回転速度が大幅に低下し、走行速度が制
限されるという問題が生じる。実用上、温度上昇抑制制
御を行なう際の回転速度の落ち込みはできるだけ小さく
することが望ましい。
However, even if the drive current is limited when the temperature rises, if the control advance angle is still advanced, a large amount of reactive current flows, so that the rotational speed is greatly reduced and the travel speed is limited. Occurs. In practice, it is desirable to minimize the decrease in the rotation speed when performing the temperature rise suppression control.

【0015】そこで、特開平8−265919号に示さ
れているように、電機子コイルの温度や、該電機子コイ
ルに流す駆動電流をオンオフするスイッチ回路の構成素
子の温度を検出して、温度の異常上昇が検出されたとき
に制御進み角を遅角させる制御と駆動電流のデューティ
比を減少させる制御とを行うことが提案されている。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-265919, the temperature of an armature coil and the temperature of a component of a switch circuit for turning on / off a driving current flowing through the armature coil are detected to detect the temperature. It has been proposed to perform control for delaying the control advance angle and control for reducing the duty ratio of the drive current when an abnormal rise in the drive current is detected.

【0016】異常な温度上昇が生じたときに制御進み角
を遅角させると、駆動電流が減少するため、電機子コイ
ルやスイッチ回路のスイッチ素子の温度上昇を抑制する
ことができる。また制御進み角を遅角させることにより
駆動電流を減少させる方法をとると、制御進み角を遅角
させることなく、駆動電流のデューティ比のみを減少さ
せる方法をとった場合に比べて、回転速度の落ち込みを
少なくすることができるため、温度抑制制御時に運転の
フィーリングが悪くなるのを防ぐことができる。
If the control advance angle is retarded when an abnormal temperature rise occurs, the drive current decreases, so that the temperature rise of the armature coil and the switch element of the switch circuit can be suppressed. In addition, the method of reducing the drive current by retarding the control advance angle takes a smaller rotational speed than the method of reducing only the duty ratio of the drive current without delaying the control advance angle. Can be reduced, so that it is possible to prevent the feeling of operation from being deteriorated during the temperature suppression control.

【0017】また制御進み角の遅角量が余り大きくなる
と、無効電流が過大になって好ましくないが、制御進み
角を遅角させる制御と、駆動電流のデューティ比を減少
させる制御とを併用するようにすると、制御進み角の遅
角量をそれほど大きくする必要がないため、無効電流が
過大になるのを防ぐことができる。
If the retard amount of the control advance angle is too large, the reactive current becomes excessively large, which is not preferable. However, the control for retarding the control advance angle and the control for reducing the duty ratio of the drive current are used together. By doing so, it is not necessary to increase the retard amount of the control advance angle so much, and it is possible to prevent the reactive current from becoming excessive.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電動車
両用のブラシレス直流電動機においては、電機子コイル
の温度や、電機子コイルの励磁相を切り換えるスイッチ
回路のスイッチ素子の温度が異常に上昇するのを防ぐた
めに、温度の異常上昇が検出されたときに駆動電流を抑
制する制御を行っているが、従来のこの種の電動機の駆
動装置では、要監視部品の温度が設定値を超えたことが
検出されたときに、図5の折れ線bないしdのようにス
ロットル開度の増大に伴って増加していくデューティ比
の上限値を制限するようにしていたため、運転者が速度
調節部材を増速側に変化させてスロットル開度を増加さ
せていった際に、スロットル開度がある値に達すると、
それ以上スロットル開度を増加させてもデューティ比が
増加しない状態が生じる。例えば、要監視部品の温度t
が設定値ts を超えてt2 に達したときには、スロット
ル開度αがB点の値を超えると、それ以上速度調節部材
を増速側に操作してもデューティ比DFが変化しなくな
るため、速度調節部材の操作に追従させて車速を変化さ
せることができなくなる。
As described above, in a brushless DC motor for an electric vehicle, the temperature of an armature coil and the temperature of a switch element of a switch circuit for switching an excitation phase of the armature coil abnormally rise. In order to prevent this, a control is performed to suppress the drive current when an abnormal rise in temperature is detected.However, in a conventional motor drive device of this type, the temperature of the parts requiring monitoring exceeds a set value. When this is detected, the upper limit value of the duty ratio that increases with an increase in the throttle opening is limited as shown by the polygonal lines b to d in FIG. When the throttle opening reaches a certain value when changing to the speed increasing side and increasing the throttle opening,
Even if the throttle opening is further increased, a state in which the duty ratio does not increase occurs. For example, the temperature t of the monitored component
When the throttle opening α exceeds the value at point B when the speed exceeds the set value ts and reaches t2, the duty ratio DF does not change even if the speed adjusting member is further operated to the speed increasing side. The vehicle speed cannot be changed by following the operation of the adjusting member.

【0019】このように、従来の駆動装置では、温度上
昇時に、速度調節部材に追従して速度を調節することが
できない領域が生じるため、運転者に違和感を与えると
いう問題があった。
As described above, in the conventional driving device, when the temperature rises, there is a region in which the speed cannot be adjusted by following the speed adjusting member.

【0020】本発明の目的は、運転者に違和感を与える
ことなく、電機子コイルやスイッチ素子の温度上昇を抑
制する制御を行わせることができる電動車両用ブラシレ
ス直流電動機の駆動装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a drive device for a brushless DC motor for an electric vehicle, which can perform control for suppressing a rise in temperature of an armature coil and a switch element without giving a driver an uncomfortable feeling. It is in.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明は、磁石界磁を有
するロータと多相の電機子コイルを有するステータとを
備えた電動車両駆動用ブラシレス直流電動機の前記ロー
タのステータに対する回転角度位置を検出する位置検出
器と、直流電源から前記電機子コイルに駆動電流を流す
相を切り換えるために前記直流電源と電機子コイルとの
間に設けられたスイッチ回路と、電動機の回転速度を調
節する際に操作される速度調節部材と、該速度調節部材
の変位量をスロットル開度として検出して該スロットル
開度に相応した大きさのスロットル信号を出力するスロ
ットルセンサと、ロータを回転させるべく位置検出器の
出力に応じて駆動電流を流す相を切り換えるようにスイ
ッチ回路を制御するコントローラとを備えていて、前記
コントローラが、スロットル信号に対して駆動電流のデ
ューティ比を演算するデューティ比演算手段と、駆動電
流をスロットル信号に対して演算されたデューティ比を
有するPWM波形の電流とするように前記スイッチ回路
を制御するPWM制御手段とを備えている電動車両駆動
用ブラシレス直流電動機の駆動装置を対象とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising a rotor having a magnet field and a stator having a multi-phase armature coil. A position detector to be detected, a switch circuit provided between the DC power supply and the armature coil for switching a phase in which a drive current flows from the DC power supply to the armature coil, and adjusting a rotation speed of the motor. A throttle sensor that detects the amount of displacement of the speed adjustment member as a throttle opening and outputs a throttle signal of a magnitude corresponding to the throttle opening; and a position detection to rotate the rotor. A controller that controls a switch circuit so as to switch a phase in which a drive current flows according to the output of the device, wherein the controller includes: Duty ratio calculation means for calculating a duty ratio of a drive current with respect to a throttle signal, and PWM control for controlling the switch circuit such that the drive current is a PWM waveform current having a duty ratio calculated with respect to a throttle signal And a driving device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle.

【0022】本発明においては、駆動電流が流れること
により発熱が生じる部品の中から選定された要監視部品
の温度を検出する温度検出器と、該温度検出器により検
出された温度が設定値以上になっているときに、デュー
ティ比演算手段により演算されたデューティ比のスロッ
トル開度に対する増加割合を検出された温度が高い場合
程小さくするようにデューティ比演算手段により演算さ
れたデューティ比を検出された温度に応じて補正するデ
ューティ比補正手段とを設けた。
According to the present invention, there is provided a temperature detector for detecting a temperature of a monitoring-required component selected from components which generate heat when a drive current flows, and a temperature detected by the temperature detector being equal to or higher than a set value. When the detected temperature is higher, the duty ratio calculated by the duty ratio calculator is detected so that the increase ratio of the duty ratio to the throttle opening calculated by the duty ratio calculator is smaller as the detected temperature is higher. And duty ratio correction means for correcting in accordance with the temperature.

【0023】上記のようなデューティ比補正手段を設け
ると、要監視部品の温度が上昇したときに、駆動電流を
制限して部品が破損するのを防ぐことができる。
When the duty ratio correcting means as described above is provided, when the temperature of the component requiring monitoring rises, the drive current can be limited to prevent the component from being damaged.

【0024】また上記のように、温度上昇時にスロット
ル開度に対するデューティ比の変化率を小さくするよう
に構成すると、温度上昇時にもスロットル開度の0〜1
00[%]の全変化範囲に亘ってデューティ比を変化さ
せることができるため、速度調節部材の変位に追従して
車速が変化しない状態が生じるのを防いで、温度上昇時
に運転者に違和感を与えることなく駆動電流を制限し
て、温度上昇抑制制御を行わせることができる。
Further, as described above, when the rate of change of the duty ratio with respect to the throttle opening is reduced when the temperature rises, the throttle opening is set to 0 to 1 even when the temperature rises.
Since the duty ratio can be changed over the entire change range of 00 [%], it is possible to prevent a situation in which the vehicle speed does not change following the displacement of the speed adjusting member, and to make the driver feel uncomfortable when the temperature rises. The drive current can be limited without giving it, and the temperature rise suppression control can be performed.

【0025】上記要監視部品が複数個ある場合には、複
数の要監視部品の温度をそれぞれ検出する複数の温度検
出器を設けて、該複数の温度検出器の内のいずれかによ
り検出された要監視部品の温度がその要監視部品に対し
て設定された設定値以上になったときに、デューティ比
演算手段により演算されたデューティ比のスロットル開
度に対する増加割合を検出された温度が高い場合程小さ
くするようにデューティ比演算手段により演算されたデ
ューティ比を検出された温度に応じて補正するデューテ
ィ比補正手段を設ける。
In the case where there are a plurality of components requiring monitoring, a plurality of temperature detectors for detecting the temperatures of the plurality of components requiring monitoring are provided, and the temperature is detected by one of the plurality of temperature detectors. When the increase rate of the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means with respect to the throttle opening is detected when the temperature of the monitored component is equal to or higher than the set value set for the monitored component, and the temperature is high. There is provided a duty ratio correction means for correcting the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means in accordance with the detected temperature so as to make the duty ratio smaller.

【0026】上記要監視部品としては、少くとも電機子
コイルとスイッチ回路とを選定するのが好ましい。
It is preferable to select at least an armature coil and a switch circuit as the monitoring-required components.

【0027】電機子コイルとスイッチ回路とを要監視部
品として選定する場合には、多相の電機子コイルの温度
を検出するように設けられた電機子コイル用温度検出器
と、スイッチ回路の温度を検出するスイッチ回路用温度
検出器とを設けて、電機子コイル用温度検出器により検
出された温度が電機子コイルに対して設定された設定値
以上になったとき、またはスイッチ回路用温度検出器に
より検出された温度がスイッチ回路に対して設定された
設定値以上になったときに、デューティ比演算手段によ
り演算されたデューティ比のスロットル開度に対する増
加割合を検出された温度が高い場合程小さくするように
デューティ比演算手段を構成する。
When the armature coil and the switch circuit are selected as components requiring monitoring, a temperature detector for the armature coil provided to detect the temperature of the multi-phase armature coil and a temperature of the switch circuit are provided. And a switch circuit temperature detector for detecting when the temperature detected by the armature coil temperature detector is equal to or higher than the set value set for the armature coil, or for the switch circuit temperature detection. When the temperature detected by the switch becomes equal to or higher than the set value set for the switch circuit, the rate of increase in the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means with respect to the throttle opening is higher when the detected temperature is higher. The duty ratio calculation means is configured to reduce the duty ratio.

【0028】この場合、電機子コイル用温度検出器は、
各相の電機子コイルの温度を検出するように設けられた
相数分の感温抵抗素子を並列に接続した構成として、該
相数分の感温抵抗素子の並列合成抵抗値から多相の電機
子コイルの平均温度を検出するようにしておくのが好ま
しい。
In this case, the armature coil temperature detector is
As a configuration in which the temperature-sensitive resistance elements of the number of phases provided to detect the temperature of the armature coil of each phase are connected in parallel, the multi-phase It is preferable to detect the average temperature of the armature coil.

【0029】特定の相の電機子コイルの温度のみを検出
するように電機子コイル用温度検出器を構成した場合に
は、電動機がロック状態になって特定の電機子コイルの
温度が異常に上昇する状態になったときに、その温度の
異常上昇を検出することができないおそれがあるが、上
記のように、相数分の感温抵抗素子を設けて、該相数分
の感温抵抗素子の並列合成抵抗値から多相の電機子コイ
ルの平均温度を検出するようにすると、特定の電機子コ
イルの温度が異常に上昇した場合でも、その温度の異常
上昇が反映した温度検出信号を得ることができるので、
電機子コイルの保護を適確に図ることができる。
When the armature coil temperature detector is configured to detect only the temperature of the armature coil of a specific phase, the motor is locked and the temperature of the specific armature coil rises abnormally. However, when the temperature rises, it may not be possible to detect an abnormal rise in the temperature. However, as described above, the temperature-sensitive resistance elements for the number of phases are provided, and If the average temperature of the multi-phase armature coil is detected from the parallel combined resistance value, even if the temperature of a specific armature coil rises abnormally, a temperature detection signal reflecting the abnormal rise in temperature is obtained. So you can
The armature coil can be properly protected.

【0030】スイッチ回路の温度を検出するには、スイ
ッチ回路を構成するスイッチ素子が取り付けられている
ヒートシンクの温度を検出すればよい。スイッチ回路用
温度検出器も感温抵抗素子により構成することができ
る。
In order to detect the temperature of the switch circuit, the temperature of the heat sink to which the switch elements constituting the switch circuit are attached may be detected. The temperature detector for the switch circuit can also be constituted by a temperature-sensitive resistance element.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、図1ないし図4を参照して
本発明の一実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0032】図1において、1はロータ2とステータ3
とからなるアウタロータ型のブラシレス直流電動機であ
る。ロータ2は、強磁性材料によりほぼカップ状に形成
されたフライホイール201と、フライホイール201
の周壁部の内周に取り付けられた永久磁石202とから
なっていて、永久磁石202が径方向に着磁されて、2
極の磁石界磁203が構成されている。
In FIG. 1, 1 is a rotor 2 and a stator 3
And an outer rotor type brushless DC motor. The rotor 2 includes a flywheel 201 formed of a substantially cup-shaped ferromagnetic material, and a flywheel 201.
And a permanent magnet 202 attached to the inner periphery of the peripheral wall portion.
A pole magnet field 203 is configured.

【0033】なお磁石界磁は、2極に限られるものでは
なく、一般には2m極(mは1以上の整数)に構成する
ことができる。
The magnet field is not limited to two poles, but can be generally formed as 2 m poles (m is an integer of 1 or more).

【0034】図示の例では、ロータ2の正規の回転方向
を図示の矢印CCL方向(図1において反時計方向)と
している。
In the illustrated example, the normal rotation direction of the rotor 2 is the direction of the arrow CCL (counterclockwise in FIG. 1).

【0035】ステータ3は、環状の継鉄部から3個の歯
部Pu〜Pwを放射状に突出させたステータ鉄心301
と、該ステータ鉄心の歯部Pu〜Pwにそれぞれ巻回さ
れた3相の電機子コイルLu〜Lwとからなっており、
電機子コイルLu〜Lwは3相星形結線されている。ス
テータ鉄心301の歯部Pu〜Pwのそれぞれの先端の
外周部がステータ磁極302となっていて、これらのス
テータ磁極が磁石界磁203に所定のギャップを介して
対向させられている。
The stator 3 has a stator core 301 having three teeth Pu to Pw radially protruding from an annular yoke.
And three-phase armature coils Lu to Lw wound around tooth portions Pu to Pw of the stator core, respectively.
The armature coils Lu to Lw are connected in a three-phase star connection. An outer peripheral portion of each tip of the teeth Pu to Pw of the stator core 301 is a stator magnetic pole 302, and these stator magnetic poles are opposed to the magnet field 203 via a predetermined gap.

【0036】なお図示の例ではステータ鉄心を3極に構
成しているが、ステータに設ける電機子コイルの相数を
3とする場合、一般にはステータ鉄心に3n(nは1以
上の整数)個の歯部を設けて、該3n個の歯部に3相の
電機子コイルを巻回する構成をとることができる。
In the illustrated example, the stator core has three poles. However, when the number of phases of the armature coils provided on the stator is set to 3, generally 3n (n is an integer of 1 or more) stator cores are provided. , And a configuration in which a three-phase armature coil is wound around the 3n teeth.

【0037】フライホイール201は、その底壁部の中
央にボス(図示せず。)を備えていて、該ボスが電動車
両の駆動輪に直接または減速機を介して結合される。
The flywheel 201 is provided with a boss (not shown) at the center of the bottom wall thereof, and the boss is connected to the drive wheel of the electric vehicle directly or via a reduction gear.

【0038】ロータ2のステータ3に対する回転角度位
置を検出するため、ステータ鉄心301に3相の位置検
出器hu〜hwが取り付けられている。
To detect the rotational angle position of the rotor 2 with respect to the stator 3, three-phase position detectors hu to hw are attached to the stator core 301.

【0039】各位置検出器は、各相の電機子コイルに流
す駆動電流の通電角(電気角)に応じて適宜の位置に配
置される。例えば、ロータ2の回転に伴って電機子コイ
ルLu〜Lwにそれぞれ誘起する無負荷誘起電圧がピー
クに達する位置(磁石界磁203から各相の電機子コイ
ルが巻回された歯部を通してながれる磁束が零点を通過
する位置)の前後90度(電気角)の区間各相の電機子
コイルに駆動電流を流す「180度スイッチング制御」
を行って電動機を回転させる場合には、3相の電機子コ
イルLu,Lv及びLwがそれぞれ巻回されている歯部
Pu,Pv及びPwの先端の磁極部の中心位置がロータ
2の磁石界磁の各磁極の中心位置に一致するときのロー
タの回転角度位置を検出するように、各相の位置検出器
が取り付けられる。
Each position detector is arranged at an appropriate position according to the conduction angle (electrical angle) of the drive current flowing through the armature coil of each phase. For example, the position where the no-load induced voltage induced in each of the armature coils Lu to Lw with the rotation of the rotor 2 reaches a peak (the magnetic flux flowing from the magnet field 203 through the teeth around which the armature coils of each phase are wound). "180-degree switching control" in which a drive current flows through the armature coil of each phase in a section of 90 degrees (electrical angle) before and after the position where the zero passes through the zero point.
Is performed to rotate the motor, the center position of the magnetic poles at the tips of the teeth Pu, Pv, and Pw around which the three-phase armature coils Lu, Lv, and Lw are respectively wound is determined by the magnetic field of the rotor 2. A position detector for each phase is mounted so as to detect the rotational angle position of the rotor when the position coincides with the center position of each magnetic pole of the magnet.

【0040】図示のように、3つの歯部Pu,Pv及び
Pwにそれぞれ電機子コイルLu,Lv及びLwが巻回
されていて、位置検出器hu,hv及びhwとしてホー
ルICが用いられる場合には、歯部Pu,Pv及びPw
のそれぞれの磁極の中心に対して電気角で90度位相が
進んだ位置に位置検出器hw,hu及びhvを配置し
て、これらの位置検出器の出力により決まる駆動相(駆
動電流を流す電機子コイルの相)の切換角度を基準の切
換角度とし、この基準の切換角度に対して実際の切換角
度を進角または遅角させるように制御進み角を演算す
る。
As shown in the figure, when the armature coils Lu, Lv, and Lw are wound around three tooth portions Pu, Pv, and Pw, respectively, and a Hall IC is used as the position detectors hu, hv, and hw. Are the teeth Pu, Pv and Pw
The position detectors hw, hu, and hv are arranged at positions where the phase is advanced by 90 degrees in electrical angle with respect to the center of each of the magnetic poles, and a driving phase (a motor that flows a driving current) determined by the outputs of these position detectors The switching angle of the child coil phase) is set as a reference switching angle, and the control advance angle is calculated so that the actual switching angle is advanced or retarded with respect to this reference switching angle.

【0041】10は電機子コイルLu〜Lwと直流電源
11との間に設けられて電機子コイルの励磁相を切り換
えるスイッチ回路で、このスイッチ回路は、一端が共通
接続された上段のスイッチ素子10uないし10wと、
これらの上段のスイッチ素子の他端にそれぞれ一端が接
続され、他端が共通接続された下段のスイッチ素子10
x〜10zとからなるスイッチ素子のブリッジ回路から
なっていて、上段のスイッチ素子10u〜10wの一端
の共通接続点及び下段のスイッチ素子10x〜10wの
他端の共通接続点がそれぞれ直流電源11の正極端子及
び負極端子に接続されている。
Reference numeral 10 denotes a switch circuit provided between the armature coils Lu to Lw and the DC power supply 11 for switching the excitation phase of the armature coil. This switch circuit includes an upper-stage switch element 10u having one end commonly connected. Or 10w,
One end is connected to the other end of each of the upper switch elements, and the lower switch element 10 is connected to the other end in common.
x to 10z, and a common connection point at one end of the upper switch elements 10u to 10w and a common connection point at the other end of the lower switch elements 10x to 10w are connected to the DC power supply 11, respectively. It is connected to the positive terminal and the negative terminal.

【0042】スイッチ回路を構成するスイッチ素子とし
てはMOSFET、電力用トランジスタ,IGBT等の
オンオフ制御が可能な任意のスイッチ素子を用いること
ができるが、図示の例では、各スイッチ素子がMOSF
ETからなっている。
As the switch elements constituting the switch circuit, any switch elements that can be controlled on and off, such as MOSFETs, power transistors, and IGBTs, can be used. In the illustrated example, each switch element is a MOSF.
It consists of ET.

【0043】電動車両の制動時に回生電流を流すため、
上段のスイッチ素子10u〜10w及び下段のスイッチ
素子10x〜10zにそれぞれ帰還用ダイオード12u
〜12w及び12x〜12zが接続される。図示のよう
に各スイッチ素子としてMOSFETを用いる場合に
は、これらの帰還用ダイオードとしてFETのドレイン
ソース間に形成されている寄生ダイオードを用いること
ができる。
Since a regenerative current flows during braking of the electric vehicle,
A feedback diode 12u is connected to each of the upper switch elements 10u to 10w and the lower switch elements 10x to 10z.
To 12w and 12x to 12z are connected. When MOSFETs are used as the switch elements as shown in the figure, a parasitic diode formed between the drain and source of the FET can be used as these feedback diodes.

【0044】図示の直流電源11は、バッテリBと、該
バッテリの両端に接続されたコンデンサC1 とからなっ
ている。
The illustrated DC power supply 11 comprises a battery B and a capacitor C1 connected to both ends of the battery.

【0045】スイッチ回路10を制御するため、マイク
ロコンピュータと入出力インターフェースとを備えたコ
ントローラ13と、コントローラ13から与えられる信
号に応じてスイッチ回路のスイッチ素子10u〜10w
及び10x〜10zにそれぞれ駆動信号(スイッチ素子
をオン状態にするための信号)Su〜Sw及びSx〜S
zを与えるドライバ回路14とが設けられ、位置検出器
hu〜hwからそれぞれ得られる位置検出信号Hu〜H
wがコントローラ13に入力されている。
In order to control the switch circuit 10, a controller 13 having a microcomputer and an input / output interface, and switch elements 10u to 10w of the switch circuit in accordance with a signal given from the controller 13.
And 10x to 10z drive signals (signals for turning on the switch elements) Su to Sw and Sx to S, respectively.
and a driver circuit 14 for providing position detection signals Hu to Hw obtained from the position detectors hu to hw, respectively.
w is input to the controller 13.

【0046】15は電動車両の速度を調節するアクセル
グリップやアグセルペタル等の速度調節部材の変位量を
スロットル開度αとして検出するスロットルセンサで、
図示のスロットルセンサ15は、速度調節部材に可動接
触子15aが連結されたポテンショメータからなってい
る。スロットルセンサ15を構成するポテンショメータ
の両端には、図示しない定電圧直流電源回路から得られ
る直流定電圧Eが印加されていて、該ポテンショメータ
の可動接触子15aと接地間にスロットル開度αに比例
したスロットル信号Vαが得られるようになっている。
スロットルセンサ15から得られるスロットル信号はコ
ントローラ13に入力されている。スロットル信号はコ
ントローラ13内に設けられたA/D変換器によりデジ
タル値Vthに変換されてマイクロコンピュータのCPU
に読み込まれる。
Reference numeral 15 denotes a throttle sensor for detecting a displacement amount of a speed adjusting member such as an accelerator grip or an axel petal for adjusting the speed of the electric vehicle as a throttle opening α.
The illustrated throttle sensor 15 includes a potentiometer in which a movable contact 15a is connected to a speed adjusting member. A DC constant voltage E obtained from a constant voltage DC power supply circuit (not shown) is applied to both ends of a potentiometer constituting the throttle sensor 15, and is proportional to the throttle opening α between the movable contact 15a of the potentiometer and the ground. The throttle signal Vα is obtained.
A throttle signal obtained from the throttle sensor 15 is input to the controller 13. The throttle signal is converted into a digital value Vth by an A / D converter provided in the controller 13, and is converted into a digital value Vth.
Is read in.

【0047】本発明においてはまた、駆動電流が流れる
ことにより発熱が生じる部品の中から選定された要監視
部品の温度を検出するために温度検出器が設けられる。
通常は、要監視部品として、少くとも電機子コイルとス
イッチ回路10の構成部品とを選定する。図示の例で
は、3相の電機子コイルLu〜Lwのそれぞれの温度を
検出するように負の温度係数または正の温度係数を有す
る感温抵抗素子(温度センサ)Rtu〜Rtwがそれぞれの
相の電機子コイルに熱的に結合されている。感温抵抗素
子Rtu〜Rtwは互いに並列に接続され、これらの感温抵
抗素子により電機子コイル用温度検出器が構成されてい
る。このように電機子コイル用温度検出器を構成する
と、感温抵抗素子Rtu〜Rtwの並列合成抵抗値から3相
の電機子コイルLu〜Lwの温度の平均値に相当する温
度を検出することができる。
In the present invention, a temperature detector is provided for detecting the temperature of a component requiring monitoring selected from components that generate heat when a drive current flows.
Usually, at least the armature coil and the components of the switch circuit 10 are selected as the monitoring required components. In the example shown in the figure, temperature-sensitive resistance elements (temperature sensors) Rtu to Rtw having a negative temperature coefficient or a positive temperature coefficient so as to detect the respective temperatures of the three-phase armature coils Lu to Lw are connected to the respective phases. It is thermally coupled to the armature coil. The temperature-sensitive resistance elements Rtu to Rtw are connected in parallel with each other, and these temperature-sensitive resistance elements constitute a temperature detector for an armature coil. When the armature coil temperature detector is configured as described above, it is possible to detect a temperature corresponding to the average value of the temperatures of the three-phase armature coils Lu to Lw from the parallel combined resistance values of the temperature-sensitive resistance elements Rtu to Rtw. it can.

【0048】電機子コイルの温度を検出するために、い
ずれか1つの相の電機子コイルの温度を検出するように
温度センサを設けることも考えられるが、1つの相の電
機子コイルの温度を検出するようにした場合には、電動
機がロック状態になって特定の相の電機子コイルの温度
が異常上昇する状態が生じたときに、その温度の異常上
昇を検出できないことがある。これに対し、上記のよう
に3相の電機子コイルにそれぞれ感温抵抗素子を熱的に
結合して、これらの感温抵抗素子を並列接続する構成を
とると、3相の電機子コイルの温度の平均値に相当する
温度を検出することができるため、特定の相の電機子コ
イルでのみ温度の異常上昇が生じた場合でも、その異常
上昇を反映させた温度検出信号を得ることができる。
In order to detect the temperature of the armature coil, a temperature sensor may be provided so as to detect the temperature of the armature coil of any one phase. In the case where the temperature is detected, when the temperature of the armature coil of a specific phase abnormally rises due to the locked state of the electric motor, the abnormal temperature rise may not be detected. On the other hand, as described above, the temperature-sensitive resistance elements are thermally coupled to the three-phase armature coils, respectively, and these temperature-sensitive resistance elements are connected in parallel. Since the temperature corresponding to the average value of the temperatures can be detected, even when the temperature rises abnormally only in the armature coil of a specific phase, a temperature detection signal reflecting the abnormal rise can be obtained. .

【0049】また上記のように3相の電機子コイルにそ
れぞれ取り付けた感温抵抗素子を並列に接続して、その
並列合成抵抗値から3相の電機子コイルの温度の平均値
に相当する温度を検出するようにすると、電機子コイル
の温度を読み込むために割り当てるコントローラ13の
CPUの入力ポートが一つだけで済むため、ポート数が
少いCPUを用いてコストの低減を図ることができる。
The temperature-sensitive resistance elements respectively attached to the three-phase armature coils are connected in parallel as described above, and the temperature corresponding to the average value of the temperatures of the three-phase armature coils is determined from the parallel combined resistance value. Is detected, only one input port of the CPU of the controller 13 to be allocated for reading the temperature of the armature coil is required, so that the cost can be reduced by using a CPU having a small number of ports.

【0050】図1に示した例では更に、スイッチ回路1
0の温度(スイッチ素子の温度)を検出するために、ス
イッチ回路10の構成素子が取り付けられているヒート
シンクに感温抵抗素子Rtsが熱的に結合され、この感温
抵抗素子Rtsによりスイッチ回路用温度検出器が構成さ
れている。スイッチ回路用温度検出器から得られる検出
信号(この例では抵抗値の変化)は、電機子コイル用温
度検出器から得られる検出信号とともにコントローラ1
3に入力されている。
In the example shown in FIG.
In order to detect the temperature of 0 (the temperature of the switch element), a temperature-sensitive resistance element Rts is thermally coupled to a heat sink to which the constituent elements of the switch circuit 10 are attached, and the temperature-sensitive resistance element Rts is used for the switch circuit. A temperature detector is configured. The detection signal (change in resistance value in this example) obtained from the temperature detector for the switch circuit is transmitted to the controller 1 together with the detection signal obtained from the temperature detector for the armature coil.
3 has been entered.

【0051】コントローラ13には、電機子コイル用温
度検出器を構成する感温抵抗素子Rtu〜Rtwの並列回路
の両端に定電圧を印加する電圧印加回路が設けられてい
て、感温抵抗素子Rtu〜Rtwの並列回路の両端の電圧
(感温抵抗素子Rtu〜Rtwの並列合成値に比例した電
圧)が温度検出信号としてA/D変換器を通してマイク
ロコンピュータのCPUに読み込まれる。同様に、スイ
ッチ回路の温度を検出する感温抵抗素子Rtsの両端に定
電圧を印加する回路がコントローラ内に設けられてい
て、感温抵抗素子Rtsの両端の電圧が温度検出信号とし
てA/D変換器を通してCPUに読み込まれる。
The controller 13 is provided with a voltage application circuit for applying a constant voltage to both ends of a parallel circuit of the temperature-sensitive resistance elements Rtu to Rtw constituting the armature coil temperature detector. To Rtw (voltage in proportion to the parallel composite value of the temperature-sensitive resistance elements Rtu to Rtw) is read into the CPU of the microcomputer through the A / D converter as a temperature detection signal. Similarly, a circuit for applying a constant voltage to both ends of the temperature-sensitive resistance element Rts for detecting the temperature of the switch circuit is provided in the controller, and the voltage between both ends of the temperature-sensitive resistance element Rts is used as an A / D signal as a temperature detection signal. It is read by the CPU through the converter.

【0052】コントローラ13は、マイクロコンピュー
タに所定のプログラムを実行させることにより、電動機
を制御するために必要な各種の手段を構成する。コント
ローラ13がマイクロコンピュータに所定のプログラム
を実行させることにより実現する各種の機能実現手段を
含めた図1の実施形態の全体的な構成を図2に示した。
The controller 13 configures various means necessary for controlling the electric motor by causing the microcomputer to execute a predetermined program. FIG. 2 shows the overall configuration of the embodiment of FIG. 1 including various function realizing means realized by the controller 13 causing the microcomputer to execute a predetermined program.

【0053】コントローラ13は、例えば、位置検出器
hu〜hwがそれぞれ発生する矩形波状の位置検出信号
の発生間隔を計測することにより、電動機の回転速度N
を演算し、この回転速度Nと、スロットル信号のデジタ
ル値Vthから得られるスロットル開度情報とに基づいて
ブラシレス直流電動機1の電機子コイルに供給する駆動
電流のデューティ比DFと、制御進み角(駆動電流を流
す電機子コイルの相を切り換える実際の切換角度と位置
検出器の配置により決まる基準の切換角度との位相差)
γとを演算する。デューティ比DF及び制御進み角γの
演算は、それぞれ回転速度Nとスロットル開度とデュー
ティ比DFとの間の関係を与えるデューティ比演算用3
次元マップ及び回転速度Nとスロットル開度と制御進み
角γとの間の関係を与える制御進み角演算用3次元マッ
プ(いずれのマップもROMに記憶されている)を用い
て補間法により行われる。
The controller 13 measures the rotation speed N of the electric motor, for example, by measuring the intervals of generation of the rectangular wave position detection signals generated by the position detectors hu to hw.
The duty ratio DF of the drive current supplied to the armature coil of the brushless DC motor 1 based on the rotational speed N and the throttle opening information obtained from the digital value Vth of the throttle signal, and the control advance angle ( (Phase difference between the actual switching angle for switching the phase of the armature coil through which the drive current flows and the reference switching angle determined by the arrangement of the position detector)
and γ. The calculation of the duty ratio DF and the control lead angle γ are performed by a duty ratio calculation 3 for providing a relationship between the rotation speed N, the throttle opening, and the duty ratio DF, respectively.
This is performed by an interpolation method using a three-dimensional map for calculating a control lead angle, which provides a relationship between the rotational speed N, the throttle opening, and the control lead angle γ (all maps are stored in the ROM). .

【0054】コントローラ13を構成するマイクロコン
ピュータが実行するプログラムのうち、上記回転速度を
演算する過程により電動機の回転速度を検出する回転速
度検出手段13aが実現される。また上記デューティ比
演算用マップを用いてデューティ比を演算する過程によ
り、スロットル信号の値と回転速度とに対して駆動電流
のデューティ比を演算するデューティ比演算手段13b
が構成される。
The rotation speed detecting means 13a for detecting the rotation speed of the electric motor by the process of calculating the rotation speed among the programs executed by the microcomputer constituting the controller 13 is realized. The duty ratio calculating means 13b calculates the duty ratio of the drive current with respect to the value of the throttle signal and the rotational speed by the process of calculating the duty ratio using the duty ratio calculation map.
Is configured.

【0055】更に、上記制御進み角演算用マップを用い
て制御進み角を演算する過程により、制御進み角演算手
段13cが構成される。
Further, the control lead angle calculating means 13c is constituted by calculating the control lead angle using the control lead angle calculation map.

【0056】コントローラ13はまた、位置検出器hu
〜hwの出力信号に基づいて駆動電流を流す相を決定す
る励磁相決定手段13dを有している。この励磁相決定
手段は、位置検出器hu〜hwの出力信号に基づいて決
定した相の電機子コイルに、制御進み角演算手段13c
により演算された制御進み角を有するタイミングで、ス
イッチ回路10の所定のスイッチ素子に駆動信号を与え
ることを指令する指令信号をドライバ回路14に与え
る。ドライバ回路14は、この指令信号に応じて所定の
スイッチ素子に駆動信号を与える。
The controller 13 also has a position detector hu.
, The excitation phase determining means 13d for determining the phase in which the drive current flows based on the output signals of the values .about.hw. The excitation phase determining means applies control lead angle calculating means 13c to the armature coil of the phase determined based on the output signals of the position detectors hu to hw.
A command signal for giving a drive signal to a predetermined switch element of the switch circuit 10 is given to the driver circuit 14 at a timing having the control advance angle calculated by the following. The driver circuit 14 supplies a drive signal to a predetermined switch element according to the command signal.

【0057】また電動機1に供給される駆動電流の波形
を、デューティ比演算手段13bにより演算されたデュ
ーティ比で断続するPWM波形とするために、ドライバ
回路14からスイッチ回路10のスイッチ素子に与える
駆動信号の波形をPWM変調する変調手段13eが設け
られている。
Further, in order to make the waveform of the drive current supplied to the motor 1 into a PWM waveform which is intermittent at the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means 13b, the drive circuit 14 provides the drive element with a switch element for the switch circuit 10. A modulation unit 13e that performs PWM modulation of a signal waveform is provided.

【0058】図3(A)ないし(I)は、図1に示した
ブラシレス直流電動機を、180度スイッチング制御を
行って駆動する場合の位置検出信号の波形と、スイッチ
回路10の各スイッチ素子のオンオフ動作波形とを示し
た波形図である。図3(A)ないし(C)はそれぞれ位
置検出器hu〜hwが発生する位置検出信号Hu〜Hw
の一例を示し、図3(D)ないし(F)はそれぞれ、駆
動電流を流す電機子コイルの相を切り換える角度を基準
の切換角度とした場合の、スイッチ回路10の上段のス
イッチ素子10uないし10wのオンオフ動作を示して
いる。また図3(G)ないし(I)はそれぞれスイッチ
回路10の下段のスイッチ素子10x〜10zのオンオ
フ動作を示している。
FIGS. 3A to 3I show waveforms of a position detection signal when the brushless DC motor shown in FIG. 1 is driven by performing a 180-degree switching control, and each switch element of the switch circuit 10. FIG. 4 is a waveform diagram showing on / off operation waveforms. 3A to 3C show position detection signals Hu to Hw generated by the position detectors hu to hw, respectively.
FIGS. 3D to 3F respectively show the upper switch elements 10 u to 10 w of the switch circuit 10 when the angle at which the phase of the armature coil for flowing the drive current is switched is set as a reference switching angle. Of FIG. FIGS. 3G to 3I show the on / off operations of the lower switch elements 10x to 10z of the switch circuit 10, respectively.

【0059】励磁相決定手段13dは、図3(A)ない
し(C)に示された位置検出信号に論理演算を施すこと
により、スイッチ回路10の各スイッチ素子をオン状態
にする区間とオフ状態にする区間とを決定し、各スイッ
チ素子をオン状態にする区間そのスイッチ素子に駆動信
号を与える。
The excitation phase determining means 13d performs a logical operation on the position detection signals shown in FIGS. 3 (A) to 3 (C) so that each of the switch elements of the switch circuit 10 is turned on and off. Is determined, and a drive signal is applied to each switch element in a section where each switch element is turned on.

【0060】変調手段13eは、駆動電流をPWM制御
するため、図示の例では、ドライバ回路14からスイッ
チ回路の下段のスイッチ素子10x〜10zに与える駆
動信号を、デューティ比演算手段13bにより演算され
たデューティ比で断続するPWM波形に変調して、下段
のスイッチ素子を所定のデューティ比でオンオフさせ
る。
In the example shown in the figure, the duty ratio calculator 13b calculates a drive signal given from the driver circuit 14 to the lower switch elements 10x to 10z in order to perform PWM control of the drive current. The signal is modulated into a PWM waveform that is intermittent at a duty ratio, and the lower switch element is turned on and off at a predetermined duty ratio.

【0061】図3に示した例では、コントローラのマイ
クロコンピュータが実行するプログラムのうち、デュー
ティ比演算手段13bを実現する過程と、スイッチ素子
10x〜10zに与える駆動信号をデューティ比演算手
段により演算されたデューティ比で断続する波形に変調
する変調手段13eを実現する過程とにより、駆動電流
をデューティ比演算手段により演算されたデューティ比
を有するPWM波形の電流とするようにスイッチ回路を
制御するPWM制御手段が構成される。
In the example shown in FIG. 3, in the program executed by the microcomputer of the controller, the process of realizing the duty ratio calculating means 13b and the drive signals given to the switching elements 10x to 10z are calculated by the duty ratio calculating means. Controlling the switch circuit so that the driving current is changed to a PWM waveform current having a duty ratio calculated by the duty ratio calculating means, by the process of realizing the modulation means 13e for modulating the waveform into an intermittent waveform with the duty ratio. Means are configured.

【0062】ブラシレス直流電動機においては、制御進
み角γによって最大発生トルク及び最高回転数が変化す
る。一般には、電動機の用途や要求されるトルク特性、
或いは必要とされる最高回転数等に応じて制御進み角の
大きさを設定している。電動車両を駆動するブラシレス
直流電動機の場合は、電動機の回転数が設定値以下であ
るときに制御進み角γを正規の制御進み角γo に固定
し、電動機の回転数が設定された進角開始回転数を超え
る範囲で制御進み角γを回転数の上昇に伴って正規の制
御進み角γo よりも進角させ、電動機の回転数が設定さ
れた進角終了回転数以上になる範囲では制御進み角の進
角量を設定された最大値に固定するように、制御進み角
γを回転数に応じて制御することが多い。
In the brushless DC motor, the maximum generated torque and the maximum rotational speed change depending on the control advance angle γ. In general, motor applications and required torque characteristics,
Alternatively, the magnitude of the control advance angle is set in accordance with the required maximum rotation speed or the like. In the case of a brushless DC motor that drives an electric vehicle, the control advance angle γ is fixed to the normal control advance angle γo when the rotational speed of the motor is equal to or less than the set value, and the advance of the motor at the set rotational speed is started. The control advance angle γ is advanced from the normal control advance angle γo as the rotational speed increases in a range exceeding the rotational speed, and the control advance angle proceeds in a range in which the rotational speed of the electric motor is equal to or more than the set advance end rotational speed. In many cases, the control advance angle γ is controlled in accordance with the rotation speed so that the amount of advance of the angle is fixed at the set maximum value.

【0063】制御進み角γを制御する場合には、駆動電
流を流す相を切り換える切換角度をスロットル信号に対
して演算された制御進み角だけ位置検出器の出力により
決まる基準の切換角度に対してシフトさせるように制御
する制御進み角制御手段がコントローラ13に設けられ
る。
When the control advance angle γ is controlled, the switching angle for switching the phase through which the drive current flows is determined by the control advance angle calculated for the throttle signal with respect to the reference switching angle determined by the output of the position detector. Control lead angle control means for controlling the shift is provided in the controller 13.

【0064】この制御進み角制御手段は、コントローラ
13のCPUが実行するプログラムの一連の過程のう
ち、制御進み角演算手段13cを実現する過程と、この
制御進み角演算手段により演算された制御進み角と励磁
相決定手段13dにより決定される基準の切換角度とか
ら、駆動電流を流す相を切換えるタイミングを決定する
過程とにより構成される。
The control advance angle control means includes, among a series of steps of a program executed by the CPU of the controller 13, a step of realizing the control advance angle calculation means 13 c and a control advance angle calculated by the control advance angle calculation means. Determining the timing for switching the phase through which the drive current flows based on the angle and the reference switching angle determined by the excitation phase determining means 13d.

【0065】正規の制御進み角γo をどのように設定す
るかは任意であるが、一般には、電動車両の発進時のト
ルクを大きくするために、最大トルクが得られる制御進
み角を正規の制御進み角γo とする。
How to set the normal control advance angle γo is arbitrary, but generally, in order to increase the torque at the start of the electric vehicle, the control advance angle at which the maximum torque is obtained is set to the normal control advance angle. The lead angle is γo.

【0066】回転速度Nが設定値を超える領域で制御進
み角γを正規の制御進み角γo よりも進角させる制御を
行う場合、上り坂等で速度調節部材の増速側への変位量
を最大にした状態(フルスロットルの状態)で運転して
いるときに、制御進み角γの進角量が最大値に保たれた
状態になり、電動機の駆動電流は定格値を超えた状態に
なる。このような状態が長時間続くと、電機子コイルや
スイッチ回路のスイッチ素子の温度が上昇して許容値を
超え、これらが破損するおそれがある。
When the control is performed such that the control advance angle γ is advanced beyond the normal control advance angle γo in a region where the rotational speed N exceeds the set value, the amount of displacement of the speed adjusting member to the speed increasing side on an uphill or the like is reduced. When operating at the maximum state (full throttle state), the advance amount of the control advance angle γ is maintained at the maximum value, and the drive current of the electric motor exceeds the rated value . If such a state continues for a long time, the temperature of the armature coil and the switch element of the switch circuit rises and exceeds an allowable value, which may be damaged.

【0067】そこで本発明においては、電機子コイルL
u〜Lwの温度を検出する電機子コイル用温度検出器
(図示の例では感温抵抗素子Rtu〜Rtwにより構成され
ている。)と、スイッチ回路10の温度を検出するスイ
ッチ回路用温度検出器(感温抵抗素子Rtsにより構成さ
れている。)とを設けるとともに、電機子コイル用温度
検出器により検出された温度が電機子コイルに対して設
定された設定値よりも低く、かつスイッチ回路用温度検
出器により検出された温度がスイッチ回路に対して設定
された設定値よりも低いときに、デューティ比演算手段
により演算されたデューティ比をそのままとし、電機子
コイル用温度検出器により検出された温度が電機子コイ
ルに対して設定された設定値以上になったとき、または
スイッチ回路用温度検出器により検出された温度がスイ
ッチ回路に対して設定された設定値以上になったとき
に、デューティ比演算手段により演算されたデューティ
比のスロットル開度に対する増加割合を検出された温度
が高い場合程小さくするようにデューティ比演算手段1
3bにより演算されたデューティ比を検出された温度に
応じて補正するデューティ比補正手段13fを設ける。
Therefore, in the present invention, the armature coil L
An armature coil temperature detector (in the illustrated example, configured by temperature-sensitive resistance elements Rtu to Rtw) for detecting temperatures u to Lw, and a switch circuit temperature detector for detecting the temperature of the switch circuit 10. (Configured with a temperature-sensitive resistance element Rts), the temperature detected by the armature coil temperature detector is lower than the set value set for the armature coil, and When the temperature detected by the temperature detector is lower than the set value set for the switch circuit, the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means is left as it is, and the temperature is detected by the armature coil temperature detector. When the temperature exceeds the set value set for the armature coil, or the temperature detected by the switch circuit temperature detector is set for the switch circuit. When it is above set value, the duty ratio calculation unit 1 so as to reduce as when the temperature detected an increased rate to the throttle opening degree of the computed duty ratio is high by the duty ratio calculation unit
There is provided a duty ratio correcting means 13f for correcting the duty ratio calculated by 3b according to the detected temperature.

【0068】上記の制御を行わせるためには、例えば、
デューティ比演算手段により演算されたデューティ比D
Fに乗じる補正係数K(<1)と検出された温度tとの
関係を与える補正係数演算用マップを、電機子コイル及
びスイッチ回路のそれぞれに対して作成して、これらの
マップをROMに記憶させておく。そして、電機子コイ
ル用温度検出器により検出された温度が電機子コイルに
対して設定された設定値以上になったときには、電機子
コイル用の補正係数演算用マップを用いて、電機子コイ
ル用温度検出器により検出された温度に対して補正係数
Kを演算し、演算した補正係数Kをデューティ比演算手
段により演算されたデューティ比DFに乗じることによ
り補正後のデューティ比DF´(=K×DF)を演算す
る。またスイッチ回路用温度検出器により検出された温
度がスイッチ回路に対して設定された設定値以上になっ
たときには、スイッチ回路用の補正係数演算用マップを
用いて、スイッチ回路用温度検出器により検出された温
度に対して補正係数Kを演算し、演算した補正係数Kを
デューティ比演算手段により演算されたデューティ比D
Fに乗じることにより補正後のデューティ比DF´(=
K×DF)を演算する。PWM制御手段は、駆動電流の
デューティ比を上記のようにして補正した後のデューテ
ィ比DF´に等しくするように、スイッチ回路を制御す
る。
In order to perform the above control, for example,
Duty ratio D calculated by duty ratio calculation means
A correction coefficient calculation map that gives a relationship between the correction coefficient K (<1) multiplied by F and the detected temperature t is created for each of the armature coil and the switch circuit, and these maps are stored in the ROM. Let it be. Then, when the temperature detected by the armature coil temperature detector is equal to or higher than the set value set for the armature coil, the armature coil correction coefficient calculation map is used to calculate the temperature of the armature coil. A correction coefficient K is calculated for the temperature detected by the temperature detector, and the corrected duty ratio DF ′ (= K × DF). When the temperature detected by the switch circuit temperature detector is equal to or higher than the set value set for the switch circuit, the switch circuit temperature detector detects the temperature using the switch circuit correction coefficient calculation map. A correction coefficient K is calculated for the calculated temperature, and the calculated correction coefficient K is calculated by the duty ratio D calculated by the duty ratio calculating means.
The corrected duty ratio DF ′ (=
K × DF). The PWM control means controls the switch circuit so that the duty ratio of the drive current becomes equal to the duty ratio DF 'after the correction as described above.

【0069】上記のように、デューティ比の増加割合を
検出された温度に応じて補正する制御を行った場合のデ
ューティ比(DFまたはDF´)とスロットル開度αと
の関係の一例を図4に示した。同図において折れ線aは
検出された温度(例えば電機子コイルの温度)tが設定
値ts 以下であるとき(正常時)にデューティ演算手段
により演算されるデューティ比DFとスロットル開度α
との関係を示している。
FIG. 4 shows an example of the relationship between the duty ratio (DF or DF ') and the throttle opening α when the control for correcting the increase ratio of the duty ratio according to the detected temperature is performed as described above. It was shown to. In the figure, a polygonal line a indicates a duty ratio DF and a throttle opening α calculated by the duty calculating means when the detected temperature (for example, the temperature of the armature coil) t is equal to or less than the set value ts (normal).
The relationship is shown.

【0070】また折れ線bないしdはそれぞれ検出され
た温度tがt1 ,t2 及びt3 (t1 <t2 <t3 )の
ときの補正されたデューティ比DF´とスロットル開度
αとの関係を示している。
The broken lines b to d show the relationship between the corrected duty ratio DF 'and the throttle opening α when the detected temperatures t are t1, t2 and t3 (t1 <t2 <t3), respectively. .

【0071】図4から明らかなように、本発明によれ
ば、同図の折れ線bないしdのように、温度が設定値以
上になった場合に、スロットル全開時のデューティ比を
温度の上昇に伴って小さくして、駆動電流を制限するこ
とができる。またスロットル開度の0〜100[%]の
全変化範囲に亘って、デューティ比DFがスロットル開
度に追従して連続的に変化して、スロットル全開時に最
大値に到達する特性が得られるため、温度上昇時に、速
度調節部材を変位させても車速が変化しない状態が生じ
るのを防いで、運転者に違和感を与えることなく温度上
昇抑制制御を行わせることができる。
As is apparent from FIG. 4, according to the present invention, when the temperature becomes equal to or higher than the set value, the duty ratio at the time when the throttle is fully opened is increased as shown by the broken lines b to d in FIG. Accordingly, the driving current can be limited by reducing the driving current. Further, over the entire change range of the throttle opening from 0 to 100%, the duty ratio DF continuously changes following the throttle opening to obtain a characteristic that reaches the maximum value when the throttle is fully opened. In addition, at the time of temperature rise, it is possible to prevent a state in which the vehicle speed does not change even if the speed adjusting member is displaced, and to perform the temperature rise suppression control without giving the driver an uncomfortable feeling.

【0072】上記の例では、温度検出器を感温抵抗素子
により構成しているが、熱電対等の他の温度センサを用
いて温度検出器を構成することもできる。
In the above example, the temperature detector is constituted by a temperature-sensitive resistance element. However, the temperature detector may be constituted by using another temperature sensor such as a thermocouple.

【0073】上記の例では、スイッチ回路の下段のスイ
ッチ素子をオンオフさせることによりPWM波形の駆動
電流を得るようにしているが、スイッチ回路の上段のス
イッチ素子をオンオフさせることによりPWM波形の駆
動電流を得るようにしてもよく、上段のスイッチ素子と
下段のスイッチ素子との双方をオンオフさせることによ
りPWM波形の駆動電流を得るようにしてもよい。
In the above example, the drive current of the PWM waveform is obtained by turning on and off the lower switch element of the switch circuit. However, the drive current of the PWM waveform is obtained by turning on and off the upper switch element of the switch circuit. May be obtained, and a drive current having a PWM waveform may be obtained by turning on and off both the upper switching element and the lower switching element.

【0074】上記の例では、位置検出器を構成するホー
ルICを各相の電機子コイルが巻回された歯部の中心に
対して電機角で90ど進んだ位置に配置したが、位置検
出器はロータのステータに対する回転角度位置を検出す
れば良く、その配設位置は上記の例に限定されない。
In the above example, the Hall IC constituting the position detector is arranged at a position advanced by 90 in the armature angle with respect to the center of the tooth portion on which the armature coil of each phase is wound. It is sufficient that the detector detects the rotational angle position of the rotor with respect to the stator, and the arrangement position is not limited to the above example.

【0075】上記の例では、180度スイッチング制御
を行わせているが、ブラシレス直流電動機の駆動の仕方
は上記の例に限られるものではなく、例えば各相の電機
子コイルが巻回された歯部を通してながれる磁束が零点
を通過する位置の前後60度(電気角)の区間各相の電
機子コイルに駆動電流を流す「120度スイッチング制
御」を行って電動機を回転させる場合にも本発明を適用
できるのはもちろんである。
In the above example, the 180-degree switching control is performed. However, the driving method of the brushless DC motor is not limited to the above example, and for example, the teeth around which the armature coils of each phase are wound. The present invention is also applicable to the case where the motor is rotated by performing "120-degree switching control" in which a drive current is applied to the armature coil of each phase in a section of 60 degrees (electrical angle) before and after the position where the magnetic flux flowing through the section passes through the zero point. Of course it can be applied.

【0076】上記の例では、3相の電機子コイルのそれ
ぞれに対して感温抵抗素子Rtu〜Rtw(温度センサ)を
熱的に結合して、これらの感温抵抗素子を並列に接続す
ることにより電機子コイル用温度検出器を構成したが、
本発明は、このように電機子コイル用温度検出器を構成
する場合に限定されるものではなく、3相の電機子コイ
ルにそれぞれ取り付けた感温抵抗素子から得られる温度
検出信号をそれぞれ個別にコントローラ13のCPUに
入力して該CPUにより3相の電機子コイルの温度を個
別に監視し、いずれかの相の電機子コイルの温度が設定
値以上になったときにスロットル信号の値の修正を行わ
せるようにしてもよい。
In the above example, the temperature-sensitive resistance elements Rtu to Rtw (temperature sensors) are thermally coupled to each of the three-phase armature coils, and these temperature-sensitive resistance elements are connected in parallel. Configured the temperature detector for the armature coil,
The present invention is not limited to the case where the armature coil temperature detector is configured as described above, and separately detects the temperature detection signals obtained from the temperature-sensitive resistance elements respectively attached to the three-phase armature coils. The temperature is input to the CPU of the controller 13 and individually monitored by the CPU to correct the value of the throttle signal when the temperature of the armature coil of any phase exceeds a set value. May be performed.

【0077】また上記の例では、位置検出器としてホー
ルICを用いているが、ホールICに代えて、フォトエ
ンコーダ等の位置検出器を用いるようにしてもよい。
In the above example, a Hall IC is used as the position detector, but a position detector such as a photo encoder may be used instead of the Hall IC.

【0078】本発明を適用する電動車両は、電動機の出
力を車両の駆動輪に直接伝達する構造のものでもよく、
電動機の出力を減速機を介して駆動輪に伝達するように
したものでもよい。
The electric vehicle to which the present invention is applied may have a structure in which the output of the electric motor is directly transmitted to the driving wheels of the vehicle.
The output of the electric motor may be transmitted to the drive wheels via a reduction gear.

【0079】上記の例では、3相のブラシレス電動機を
例にとったが、本発明において電機子コイルの相数は任
意である。
In the above example, a three-phase brushless motor is taken as an example, but the number of armature coils in the present invention is arbitrary.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、駆動電
流の通電により温度が上昇する要監視部品の温度を検出
する温度検出器を設けるとともに、該要監視部品の温度
上昇時にスロットル開度に対するデューティ比の増加割
合を小さくするようにデューティ比を補正する手段を設
けたので、要監視部品の温度が設定値以上になったとき
にも、スロットル開度の0〜100[%]の全変化範囲
に亘ってデューティ比を変化させることができる。した
がって、温度上昇時に、速度調節部材を変位させても車
速が変化しない状態が生じるのを防いで、運転者に違和
感を与えることなく、温度上昇抑制制御を行わせること
ができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a temperature detector for detecting the temperature of a monitoring-required component whose temperature rises due to the application of a drive current, and opening the throttle when the temperature of the monitoring-required component increases. A means for correcting the duty ratio so as to reduce the rate of increase of the duty ratio with respect to the temperature is provided. Therefore, even when the temperature of the monitoring target component exceeds the set value, the throttle opening is reduced from 0 to 100%. The duty ratio can be changed over the entire change range. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the vehicle speed does not change even when the speed adjusting member is displaced when the temperature rises, and to perform the temperature rise suppression control without giving the driver an uncomfortable feeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】コントローラのマイクロコンピュータにより実
現される機能実現手段を含めた図1の実施形態の全体的
な構成を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the embodiment of FIG. 1 including a function realizing means realized by a microcomputer of a controller.

【図3】図1のブラシレス直流電動機における位置検出
信号の波形と、スイッチ回路の各スイッチ素子のオンオ
フ動作波形とを示した波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing a waveform of a position detection signal in the brushless DC motor of FIG. 1, and an ON / OFF operation waveform of each switch element of a switch circuit.

【図4】本発明におけるPWM制御のデューティ比とス
ロットル開度との関係を示した線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a duty ratio of PWM control and a throttle opening in the present invention.

【図5】従来の駆動装置におけるPWM制御のデューテ
ィ比とスロットル開度との関係を示した線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a duty ratio of PWM control and a throttle opening in a conventional driving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ブラシレス直流電動機、2…ロータ、3…ステー
タ、Lu〜Lw…電機子コイル、hu〜hw…位置検出
器、10…スイッチ回路、13…コントローラ、15…
スロットルセンサ、Rtu〜Rtw,Rts…感温抵抗素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brushless DC motor, 2 ... Rotor, 3 ... Stator, Lu-Lw ... Armature coil, hu-hw ... Position detector, 10 ... Switch circuit, 13 ... Controller, 15 ...
Throttle sensor, Rtu-Rtw, Rts ... temperature-sensitive resistance element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H115 PA08 PC06 PG04 PI16 PU01 PU21 PV09 PV23 QN02 QN04 RB22 SE03 TO05 TO21 TU12 5H560 AA08 BB04 BB07 BB12 DA02 DC05 DC13 EB01 EB05 EC10 GG01 GG04 JJ06 SS02 UA06 XA02 XA03 XA12 XA15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H115 PA08 PC06 PG04 PI16 PU01 PU21 PV09 PV23 QN02 QN04 RB22 SE03 TO05 TO21 TU12 5H560 AA08 BB04 BB07 BB12 DA02 DC05 DC13 EB01 EB05 EC10 GG01 GG04 JJ06 XA02 XA02 XA02 XA02 XA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁石界磁を有するロータと多相の電機子
コイルを有するステータとを備えた電動車両駆動用ブラ
シレス直流電動機の前記ロータのステータに対する回転
角度位置を検出する位置検出器と、直流電源から前記電
機子コイルに駆動電流を流す相を切り換えるために前記
直流電源と電機子コイルとの間に設けられたスイッチ回
路と、電動機の回転速度を調節する際に操作される速度
調節部材と、前記速度調節部材の変位量をスロットル開
度として検出して該スロットル開度に相応した大きさの
スロットル信号を出力するスロットルセンサと、前記ロ
ータを回転させるべく前記位置検出器の出力に応じて前
記駆動電流を流す相を切り換えるように前記スイッチ回
路を制御するコントローラとを備え、前記コントローラ
は、前記スロットル信号に対して前記駆動電流のデュー
ティ比を演算するデューティ比演算手段と、前記駆動電
流をスロットル信号に対して演算されたデューティ比を
有するPWM波形の電流とするように前記スイッチ回路
を制御するPWM制御手段とを備えている電動車両駆動
用ブラシレス直流電動機の駆動装置において、 前記駆動電流が流れることにより発熱が生じる部品の中
から選定された要監視部品の温度を検出する温度検出器
と、前記温度検出器により検出された温度が設定値以上
になっているときに、前記デューティ比演算手段により
演算されたデューティ比のスロットル開度に対する増加
割合を検出された温度が高い場合程小さくするように前
記デューティ比演算手段により演算されたデューティ比
を検出された温度に応じて補正するデューティ比補正手
段を設けたことを特徴とする電動車両駆動用ブラシレス
直流電動機の駆動装置。
1. A brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising: a rotor having a magnet field and a stator having a multi-phase armature coil; a position detector for detecting a rotation angle position of the rotor with respect to the stator; A switch circuit provided between the DC power supply and the armature coil to switch a phase in which a drive current flows from the power supply to the armature coil, and a speed adjusting member operated when adjusting the rotation speed of the motor. A throttle sensor that detects a displacement amount of the speed adjusting member as a throttle opening and outputs a throttle signal of a magnitude corresponding to the throttle opening, and an output of the position detector to rotate the rotor. A controller that controls the switch circuit so as to switch a phase in which the drive current flows, wherein the controller A duty ratio calculator for calculating a duty ratio of the drive current with respect to a signal; and a PWM for controlling the switch circuit so that the drive current is a PWM waveform current having a duty ratio calculated with respect to the throttle signal. A driving device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising: a temperature detector that detects a temperature of a monitoring-required component selected from components that generate heat when the driving current flows; and When the temperature detected by the temperature detector is equal to or higher than the set value, the rate of increase of the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means with respect to the throttle opening is set to be smaller as the detected temperature is higher. A duty for correcting the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means according to the detected temperature. A drive device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising a ratio correction unit.
【請求項2】 磁石界磁を有するロータと多相の電機子
コイルを有するステータとを備えた電動車両駆動用ブラ
シレス直流電動機の前記ロータのステータに対する回転
角度位置を検出する位置検出器と、直流電源から前記電
機子コイルに駆動電流を流す相を切り換えるために前記
直流電源と電機子コイルとの間に設けられたスイッチ回
路と、電動機の回転速度を調節する際に操作される速度
調節部材と、前記速度調節部材の変位量をスロットル開
度として検出して該スロットル開度に相応した大きさの
スロットル信号を出力するスロットルセンサと、前記ロ
ータを回転させるべく前記位置検出器の出力に応じて前
記駆動電流を流す相を切り換えるように前記スイッチ回
路を制御するコントローラとを備え、前記コントローラ
は、前記スロットル信号に対して前記駆動電流のデュー
ティ比を演算するデューティ比演算手段と、前記駆動電
流をスロットル信号に対して演算されたデューティ比を
有するPWM波形の電流とするように前記スイッチ回路
を制御するPWM制御手段とを備えている電動車両駆動
用ブラシレス直流電動機の駆動装置において、 前記駆動電流が流れることにより発熱が生じる部品の中
から選定された複数の要監視部品の温度をそれぞれ検出
する複数の温度検出器と、 前記複数の温度検出器の内のいずれかにより検出された
要監視部品の温度がその要監視部品に対して設定された
設定値以上になったときに、前記デューティ比演算手段
により演算されたデューティ比の前記スロットル開度に
対する増加割合を検出された温度が高い場合程小さくす
るように前記デューティ比演算手段により演算されたデ
ューティ比を検出された温度に応じて補正するデューテ
ィ比補正手段とを備えたこと、 を特徴とする電動車両駆動用ブラシレス直流電動機の駆
動装置。
2. A brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising: a rotor having a magnet field and a stator having a multi-phase armature coil; a position detector for detecting a rotational angle position of the rotor with respect to the stator; A switch circuit provided between the DC power supply and the armature coil to switch a phase in which a drive current flows from the power supply to the armature coil, and a speed adjusting member operated when adjusting the rotation speed of the motor. A throttle sensor that detects a displacement amount of the speed adjusting member as a throttle opening and outputs a throttle signal of a magnitude corresponding to the throttle opening, and an output of the position detector to rotate the rotor. A controller that controls the switch circuit so as to switch a phase in which the drive current flows, wherein the controller A duty ratio calculator for calculating a duty ratio of the drive current with respect to a signal; and a PWM for controlling the switch circuit so that the drive current is a PWM waveform current having a duty ratio calculated with respect to the throttle signal. A driving device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising: a plurality of temperatures for detecting temperatures of a plurality of monitoring-required components selected from components generating heat when the driving current flows. A detector, when the temperature of the monitoring-required component detected by any of the plurality of temperature detectors is equal to or higher than a set value set for the monitoring-required component, the duty ratio calculating means The duty ratio is set so that the rate of increase of the calculated duty ratio with respect to the throttle opening is smaller as the detected temperature is higher. That a duty ratio correcting means for correcting, depending on the temperature detected the computed duty ratio by duty ratio calculation unit, a drive apparatus for an electric vehicle driving brushless DC motor according to claim.
【請求項3】 前記複数の要監視箇部品は、前記電機子
コイルと前記スイッチ回路を構成するスイッチ素子であ
る請求項2に記載の電動車両駆動用ブラシレス直流電動
機の駆動装置。
3. The drive device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle according to claim 2, wherein the plurality of monitored parts are switch elements constituting the armature coil and the switch circuit.
【請求項4】 磁石界磁を有するロータと多相の電機子
コイルを有するステータとを備えた電動車両駆動用ブラ
シレス直流電動機の前記ロータのステータに対する回転
角度位置を検出する位置検出器と、直流電源から前記電
機子コイルに駆動電流を流す相を切り換えるために前記
直流電源と電機子コイルとの間に設けられたスイッチ回
路と、電動機の回転速度を調節する際に操作される速度
調節部材と、前記速度調節部材の変位量をスロットル開
度として検出して該スロットル開度に相応した大きさの
スロットル信号を出力するスロットルセンサと、前記ロ
ータを回転させるべく前記位置検出器の出力に応じて前
記駆動電流を流す相を切り換えるように前記スイッチ回
路を制御するコントローラとを備え、前記コントローラ
は、前記スロットル信号に対して前記駆動電流のデュー
ティ比を演算するデューティ比演算手段と、前記駆動電
流をスロットル信号に対して演算されたデューティ比を
有するPWM波形の電流とするように前記スイッチ回路
を制御するPWM制御手段とを備えている電動車両駆動
用ブラシレス直流電動機の駆動装置において、 前記多相の電機子コイルの温度を検出するように設けら
れた電機子コイル用温度検出器と、 前記スイッチ回路の温度を検出するスイッチ回路用温度
検出器と、 前記電機子コイル用温度検出器により検出された温度が
前記電機子コイルに対して設定された設定値以上になっ
たとき、または前記スイッチ回路用温度検出器により検
出された温度が前記スイッチ回路に対して設定された設
定値以上になったときに、前記デューティ比演算手段に
より演算されたデューティ比のスロットル開度に対する
増加割合を検出された温度が高い場合程小さくするよう
に前記デューティ比演算手段により演算されたデューテ
ィ比を検出された温度に応じて補正するデューティ比補
正手段と、 を具備したことを特徴とする電動車両駆動用ブラシレス
直流電動機の駆動装置。
4. A brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising: a rotor having a magnet field and a stator having a multi-phase armature coil; a position detector for detecting a rotation angle position of the rotor with respect to the stator; A switch circuit provided between the DC power supply and the armature coil to switch a phase in which a drive current flows from the power supply to the armature coil, and a speed adjusting member operated when adjusting the rotation speed of the motor. A throttle sensor which detects a displacement amount of the speed adjusting member as a throttle opening and outputs a throttle signal having a magnitude corresponding to the throttle opening, and a throttle sensor which rotates the rotor in accordance with an output of the position detector. A controller that controls the switch circuit so as to switch a phase in which the drive current flows, wherein the controller A duty ratio calculating means for calculating a duty ratio of the drive current with respect to a signal; and a PWM controlling the switch circuit such that the drive current is a PWM waveform current having a duty ratio calculated with respect to the throttle signal. A driving device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle, the control device comprising: a temperature detector for an armature coil provided to detect a temperature of the multi-phase armature coil; and a temperature of the switch circuit. A temperature detector for a switch circuit for detecting the temperature of the armature coil when the temperature detected by the temperature detector for the armature coil is equal to or higher than a set value set for the armature coil, or the temperature detection for the switch circuit. When the temperature detected by the heater becomes equal to or higher than a set value set for the switch circuit, the duty ratio calculating means; Duty ratio correction for correcting the duty ratio calculated by the duty ratio calculating means in accordance with the detected temperature such that the increase ratio of the calculated duty ratio to the throttle opening degree becomes smaller as the detected temperature is higher. A driving device for a brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising:
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