JP3243909B2 - Driving method of brushless DC motor for electric vehicle - Google Patents
Driving method of brushless DC motor for electric vehicleInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電動車両用ブラシレス
直流電動機の駆動方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a brushless DC motor for an electric vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電動スクータや電気自動車等の電動車両
の駆動源としてブラシレス直流電動機が用いられてい
る。周知のように、ブラシレス直流電動機は、３相以上
の多相の電機子コイルを有する固定子と、回転自在に支
持されたヨークに磁石界磁を取り付けてなる回転子と、
固定子の各相に対して回転子の回転角度位置を検出する
位置検出器とを備えていて、位置検出器により検出され
た回転子の位置に応じて励磁電流（駆動電流）を流す相
（励磁相）を切り替えることにより回転子を回転させる
ようになっている。固定子の励磁相を切り換える位相角
（電気角）は制御進み角γと呼ばれており、この制御進
み角γは一般には、理論的な切換位相角よりも進み側に
設定されている。2. Description of the Related Art A brushless DC motor is used as a drive source of an electric vehicle such as an electric scooter or an electric vehicle. As is well known, the brushless DC motor includes a stator and rotatably become supported yoke by attaching a magnet field rotor having an armature coil of 3-phase or multi-phase,
It has a position detector for detecting a rotational angular position of the rotor for each phase of the stator, passing a magnetizing current (driving current) in accordance with the position of the rotor detected by the position detector phase ( The rotor is rotated by switching the excitation phase. The phase angle (electrical angle) at which the excitation phase of the stator is switched is called a control advance angle γ, and this control advance angle γ is generally set to be more advanced than the theoretical switching phase angle.
【０００３】電動車両においては、電動機により車軸を
直接駆動するダイレクトドライブ方式を採用するか、ま
たは電動機の回転を変速比が一定値に固定された変速機
を介して車軸に伝達する方式を採用する場合が多いが、
これらの場合には、電動機の駆動回転領域を広くとる必
要がある。An electric vehicle employs a direct drive system in which an axle is directly driven by an electric motor, or a system in which rotation of an electric motor is transmitted to an axle through a transmission having a fixed gear ratio. In many cases,
In these cases, it is necessary to widen the driving rotation area of the electric motor.
【０００４】ブラシレス直流電動機においては、制御進
み角γにより発生トルク及び最高回転数が変化し、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
転数が低くなり、制御進み角γを進角させていくと最高
回転数が高くなるが発生トルクは小さくなっていく。In a 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 increases. As the angle increases, the maximum rotation speed increases, but the generated torque decreases.
【０００５】そのため駆動回転領域を広くとる必要があ
るダイレクトドライブ式の電動車両にブラシレス直流電
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、回転数に応じて制御進み角γを正規の
制御進み角γo に対して進角させるようにしている。ま
た固定子の各相のコイルに流す励磁電流をパルス幅変調
された波形として、該励磁電流のデューティ比を速度調
節部材の変位量に応じて変化させることにより、電動機
の回転数を調整するようにしている。Therefore, when a brushless DC motor is used in a direct drive type electric vehicle requiring a wide drive rotation range, a control advance angle γ at which a sufficiently large torque can be obtained at a low speed is set to a regular control advance angle. γo
And the control advance angle γ is advanced with respect to the normal control advance angle γo in accordance with the rotational speed. In addition, the excitation current flowing through the coils of each phase of the stator is formed into a pulse width-modulated waveform, and the duty ratio of the excitation current is changed in accordance with the displacement of the speed adjusting member to adjust the rotation speed of the motor. I have to.
【０００６】図１０は従来の電動車両における制御進み
角γと回転数Ｎとの関係を示したもので、一般には同図
に実線で示したように回転数がＮ1 からＮ4 まで上昇す
る過程で、制御進み角γを最大トルクが得られるように
設定された正規の制御進み角γo から設定された制御進
み角γ3 まで変化させている。γ1 〜γ3 は正規の制御
進み角γo よりも更に進角した制御進み角を示してお
り、その進角量はγ1 →γ2 →γ3 の順に大きくなって
いる。FIG. 10 shows the relationship between the control advance angle γ and the rotational speed N in a conventional electric vehicle. In general, as shown by the solid line in FIG. 10, the rotational speed rises from N1 to N4. The control advance angle γ is changed from the normal control advance angle γo set to obtain the maximum torque to the set control advance angle γ3. γ1 to γ3 indicate control advance angles which are further advanced than the normal control advance angle γo, and the amount of advance is larger in the order of γ1 → γ2 → γ3.
【０００７】図１１は従来の電動車両におけるブラシレ
ス直流電動機の励磁電流のデューティ比ＤＦとスロット
ル開度（スロットルレバーやアクセルグリップ等の速度
調整部材の変位量）αとの関係を示したもので、一般に
は同図に実線で示したようにスロットル開度に対してデ
ューティ比ＤＦを直線的に変化させている。FIG. 11 shows a relationship between a duty ratio DF of an exciting current of a brushless DC motor and a throttle opening (a displacement amount of a speed adjusting member such as a throttle lever and an accelerator grip) α in a conventional electric vehicle. Generally, the duty ratio DF is linearly changed with respect to the throttle opening as shown by the solid line in FIG.
【０００８】図１２の曲線Ｐ（γo ）〜Ｐ（γ3 ）は、
励磁電流のデューティ比を１００％とした場合（スロッ
トル開度を１００％附近に設定した場合）のブラシレス
直流電動機の出力Ｐと回転数Ｎとの間の関係を、制御進
み角γo 〜γ3 をパラメータにとって示したものであ
る。図１２の曲線Ｒ（θo ）〜Ｒ（θ4 ）はそれぞれ道
路の傾斜角がθo 〜θ4 の時の走行抵抗を示す負荷曲線
で、θo は道路が平坦で傾斜角がほぼ零の場合を示し、
θ1 〜θ4 （θ1 ＜θ2 ＜θ3 ＜θ4 ）は上り坂を示し
ている。一般に道路の傾斜角がθx の時の走行抵抗Ｒ
（θx)は次式で与えられる。The curves P (γo) to P (γ3) in FIG.
The relationship between the output P and the rotational speed N of the brushless DC motor when the duty ratio of the exciting current is 100% (when the throttle opening is set to around 100%) is determined by controlling the control lead angles γo to γ3 as parameters. It is shown for. Curves R (θo) to R (θ4) shown in FIG. 12 are load curves indicating running resistance when the road inclination angle is θo to θ4, and θo indicates a case where the road is flat and the inclination angle is almost zero.
θ1 to θ4 (θ1 <θ2 <θ3 <θ4) indicate an upward slope. In general, the running resistance R when the road inclination angle is θx
(Θx) is given by the following equation.
【０００９】 Ｒ（θx)＝Ｖ×｛（μr ＋sin θ）Ｗ＋μe ・Ａ・Ｖ2 ｝ …（１） ここでＶは走行速度、Ｗは車両重量、μr はころがり抵
抗、μe ・Ａは空気抵抗を示している。R (θx) = V × ｛(μr + sin θ) W + μe · A · V 2 … (1) where V is the traveling speed, W is the vehicle weight, μr is the rolling resistance, and μe · A is the air resistance. Is shown.
【００１０】図１２から明らかなように、制御進み角γ
を正規の制御進み角γo より進角させていくことによ
り、最高回転数を高くすることができ、出力を高くする
ことができる。デューティ比を１００％とした場合、電
動機は、走行抵抗を示す曲線Ｒ（θo ）〜Ｒ（θ4 ）と
出力Ｐ対回転数Ｎ特性を示す曲線Ｐ（γo)〜Ｐ（γ3)と
の交点で動作することになる。As is apparent from FIG. 12, the control advance angle γ
Is advanced from the normal control advance angle γo, the maximum rotational speed can be increased, and the output can be increased. Assuming that the duty ratio is 100%, the electric motor is driven at the intersection of the curves R (θo) to R (θ4) indicating the running resistance and the curves P (γo) to P (γ3) indicating the output P versus rotation speed N characteristic. Will work.
【００１１】出力特性が図１２のような場合、励磁電流
Ｉと回転数Ｎとの関係は図１３のようになる。図１３に
おいてＩ（γo)〜Ｉ（γ3)はそれぞれ制御進み角をγo
〜γ3 とした場合に流れる励磁電流Ｉと回転数Ｎとの関
係を示している。When the output characteristics are as shown in FIG. 12, the relationship between the exciting current I and the rotation speed N is as shown in FIG. In FIG. 13, I (γo) to I (γ3) denote the control advance angles by γo, respectively.
3 shows the relationship between the exciting current I flowing and the rotational speed N when γ3.
【００１２】また図１４の曲線Ｐm(γo ）〜Ｐm(γ3 ）
はそれぞれ、図１２の曲線Ｐ（γo）〜Ｐ（γ3 ）の最
高出力が得られる点を結ぶことにより得られた曲線であ
り、図１５の曲線Ｐ（γo)1/4 〜Ｐ（γo)4/4 は、制御
進み角がγo である場合（進角量が零である場合）に励
磁電流のデューティ比を１／４（２５％）から４／４
（１００％）まで変化させた場合の出力対回転数特性を
示す曲線である。The curves Pm (γo) to Pm (γ3) shown in FIG.
Are the curves obtained by connecting the points of the curves P (.gamma.o) to P (.gamma.3) at which the maximum output is obtained in FIG. 12, and the curves P (.gamma.o) 1/4 to P (.gamma.o) of FIG. 4/4 is to change the duty ratio of the exciting current from 1/4 (25%) to 4/4 when the control advance angle is γo (when the advance amount is zero).
It is a curve which shows the output vs. speed characteristic when it is changed to (100%).
【００１３】一例として、傾斜角がθ1 の坂道を走行す
る場合に、図１０及び図１１に示すように制御進み角γ
とデューティ比ＤＦとをそれぞれ回転数Ｎとスロットル
開度αとに対して変化させた場合の動作を示すと次の通
りである。As an example, when traveling on a slope having an inclination angle of θ1, the control advance angle γ is set as shown in FIGS.
The operation when the duty ratio and the duty ratio DF are changed with respect to the rotation speed N and the throttle opening α, respectively, is as follows.
【００１４】発進時に運転者が所定の速度を得ようとし
てスロットル開度を最大にしたとする。このとき電動機
にはデューティ比が１００％の励磁電流が供給されるた
め、電動機の出力は図１４の実線の曲線に沿って推移す
る。回転速度が進角開始回転数Ｎ1 よりも低い間は、制
御進み角γがγo （進角量が零）に等しいが、回転数が
制御進み角の進角開始回転数Ｎ1 以上になると制御進み
角γが進角し始め、回転数がＮ4 以上になると制御進み
角γの進角量が最大（＝γ3 ）となる。電動機の回転数
がＮr に達し、車両の速度が所望の速度（図１２及び図
１４のＰ2 点）に達すると、運転者はスロットル開度を
絞るため、制御進み角は最大値γ3 を維持したままでデ
ューティ比が減少して励磁電流が減少していく。制御進
み角がγ3 を維持したままで励磁電流が減少していく
と、図１２の出力特性曲線Ｐ（γ3)が下降していき、制
御進み角がγ3 の時の出力特性曲線が図１４の曲線Ｐ
（γ3)´のように負荷曲線Ｒ（θ1)と交わる位置まで下
降したところで電動機が回転を続ける。すなわち、回転
数Ｎr で電動機の運転を継続する場合の動作点はＰ1 と
なる。[0014] It is assumed that the driver maximizes the throttle opening in order to obtain a predetermined speed at the time of starting. At this time, an excitation current having a duty ratio of 100% is supplied to the motor, so that the output of the motor changes along a solid curve in FIG. While the rotation speed is lower than the advance start rotation speed N1, the control advance angle γ is equal to γo (the advance amount is zero), but when the rotation speed exceeds the control advance angle advance start rotation speed N1, the control advance proceeds. When the angle γ starts to advance and the rotation speed becomes N4 or more, the amount of advance of the control advance angle γ becomes maximum (= γ3). When the number of revolutions of the motor reaches Nr and the speed of the vehicle reaches a desired speed (point P2 in FIGS. 12 and 14), the driver controls the throttle opening so that the control advance angle maintains the maximum value γ3. As it is, the duty ratio decreases and the exciting current decreases. When the exciting current decreases while the control advance angle is maintained at γ3, the output characteristic curve P (γ3) in FIG. 12 decreases, and the output characteristic curve when the control advance angle is γ3 is shown in FIG. Curve P
When the motor descends to a position intersecting the load curve R (θ1) as shown in (γ3) ′, the electric motor continues to rotate. That is, the operating point when the operation of the motor is continued at the rotation speed Nr is P1.
【００１５】一方、制御進み角γを正規の制御進み角γ
o に等しくしたままで、スロットル開度を増加させて回
転数をＮr とした場合には、電動機の出力が図１２の出
力特性曲線Ｐ（γo)に沿って推移し、出力特性曲線Ｐ
（γo)が負荷曲線Ｒ（θ1)と交わる動作点Ｐ1 で電動機
が回転する。On the other hand, the control advance angle γ is changed to the normal control advance angle γ.
In the case where the throttle opening is increased and the rotational speed is set to Nr while maintaining the same value as o, the output of the motor changes along the output characteristic curve P (γo) of FIG.
The motor rotates at the operating point P1 where (γo) intersects the load curve R (θ1).
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】上記のブラシレス電動
機において、制御進み角γを正規の制御進み角γo に固
定したままで、回転数をＮr とするように傾斜角θ1 の
坂道で運転した場合、図１３に示したように動作点Ｐ1
で励磁電流Ｉ1 が流れる。これに対し、図１０及び図１
１に示したように、制御進み角をγ3 まで進角させた状
態でデューティ比を減少させて回転数をＮr とした場合
には、無効電流が多く流れるため、同じ動作点Ｐ1 でＩ
1 よりも大きな電流Ｉ2 ´が流れる。In the above-described brushless motor, when the motor is driven on a slope having an inclination angle θ1 so that the rotational speed is Nr while the control advance angle γ is fixed to the normal control advance angle γo, As shown in FIG.
, An exciting current I1 flows. In contrast, FIG. 10 and FIG.
As shown in FIG. 1, when the duty ratio is reduced and the rotational speed is set to Nr while the control advance angle is advanced to γ3, a large amount of reactive current flows.
A current I2 'greater than 1 flows.
【００１７】このように、従来の駆動方法のように、回
転数のみに応じて制御進み角γを進角させた場合には、
制御進み角が正規の制御進み角よりも進角した状態で運
転が行われる領域で、同じ出力に対して、制御進み角を
進角させない場合に流れる励磁電流Ｉ1 よりも大きな励
磁電流Ｉ2 ´を必要とするため、電動機の効率が悪くな
り、バッテリの消耗が激しくなるという問題があった。As described above, when the control advance angle γ is advanced in accordance with only the rotation speed as in the conventional driving method,
In an area where the operation is performed in a state where the control advance angle is advanced from the normal control advance angle, an excitation current I2 'larger than the excitation current I1 flowing when the control advance angle is not advanced is provided for the same output. This necessitates a problem that the efficiency of the electric motor is deteriorated and the battery is greatly consumed.
【００１８】また効率を高めるために、図１０の制御を
止めて、制御進み角γを固定し、スロットル開度に対し
てデューティ比を変化させる制御のみを行わせることが
考えられるが、この場合には、車両の運転感覚を良好に
するための設定が難しく、スムースな運転を行わせるた
めの調整が難しいという問題が生じる。例えば、平地で
の発進時に速度調節部材をデューティ比が５０％となる
位置まで変位させてその位置に保持したとすると、電動
機の出力は、図１５の曲線Ｐ（γo)2/4 に沿って上昇し
てピークに達した後、直ちに出力特性曲線Ｐ（γo)2/4
に沿って該曲線と負荷曲線Ｒ（θo)との交点まで下降し
ていくため、十分な加速感を得ることができない。また
出力特性曲線Ｐ（γo)2/4 と負荷曲線Ｒ（θo)との交点
で車両の速度が不足している場合、運転者は速度調節部
材を更に増速側に変位させることになるが、その場合も
電動機の出力はピークに達した後直ちに下降するので、
良好な加速感を得ることができない。In order to enhance the efficiency, it is conceivable to stop the control of FIG. 10, fix the control advance angle γ, and perform only the control for changing the duty ratio with respect to the throttle opening. However, there is a problem that it is difficult to make settings for improving the driving sensation of the vehicle, and it is difficult to make adjustments for smooth driving. For example, assuming that the speed adjusting member is displaced to a position where the duty ratio becomes 50% and held at that position when starting on a flat ground, the output of the electric motor follows the curve P (γo) 2/4 in FIG. Immediately after rising and reaching the peak, the output characteristic curve P (γo) 2/4
Down to the intersection of the curve and the load curve R (θo), a sufficient feeling of acceleration cannot be obtained. If the speed of the vehicle is insufficient at the intersection of the output characteristic curve P (γo) 2/4 and the load curve R (θo), the driver further displaces the speed adjusting member to the speed increasing side. , Even in that case, the output of the motor falls immediately after reaching the peak,
Good acceleration cannot be obtained.
【００１９】このように、制御進み角を固定して速度調
整部材の変位量に対してのみデューティ比を変化させた
場合には、電動機の出力がピークに達した後直ちに負荷
と釣り合う動作点に向かって下降していくため、加速性
能が悪くなり、スムースな運転を行わせるための設定が
難しいという問題が生じる。As described above, when the duty ratio is changed only with respect to the displacement amount of the speed adjusting member with the control advance angle fixed, the operating point is immediately adjusted to the load after the output of the motor reaches the peak. Since the vehicle descends, the acceleration performance deteriorates, and there is a problem that it is difficult to make settings for smooth operation.
【００２０】本発明の１つの目的は、運転感覚を良好に
するための設定を容易にす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方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method of driving a brushless DC motor for an electric vehicle, which can facilitate setting for improving driving sensation.
【００２１】本発明の他の目的は、車両の最高速度を高
くすることができる上に、通常走行時の効率を高めて電
力の消費量を少なくす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方法を提供することにある。Another object of the present invention is to drive a brushless DC motor for an electric vehicle, which can increase the maximum speed of the vehicle and increase the efficiency during normal running to reduce the power consumption. It is to provide a method.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明は、電動車両を駆
動するブラシレス直流電動機に、速度調節部材が増速側
及び減速側にそれぞれ変位したときにデューティ比が増
加及び減少するようにパルス幅変調された励磁電流を供
給して該電動機を駆動する電動車両用ブラシレス直流電
動機の駆動方法に関するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a brushless DC motor for driving an electric vehicle, in which a pulse width is adjusted so that a duty ratio increases and decreases when a speed adjusting member is displaced to a speed increasing side and a speed decreasing side, respectively. The present invention relates to a method for driving a brushless DC motor for an electric vehicle that supplies a modulated excitation current to drive the motor.
【００２３】請求項１に記載された発明においては、速
度調節部材の変位量に対する前記デューティ比の変化率
を電動機の回転数に応じて変化させるように速度調節部
材の変位量と回転数と励磁電流のデューティ比との間の
関係を与えるデューティ比特性を予め定めておき、速度
調節部材の変位量と回転数とを検出して、速度調節部材
の変位量の検出値と回転数の検出値とに対するデューテ
ィ比の大きさを上記デューティ比特性から求め、励磁電
流のデューティ比を求められた大きさに等しくするよう
に制御する。According to the first aspect of the present invention, the rate of change of the speed adjusting member, the number of rotations, and the excitation are changed so that the rate of change of the duty ratio with respect to the amount of displacement of the speed adjusting member is changed according to the number of rotations of the motor. A duty ratio characteristic that gives a relationship between the current duty ratio and the current is determined in advance, a displacement amount and a rotation speed of the speed adjustment member are detected, and a detection value of the displacement amount and a detection value of the rotation speed of the speed adjustment member are detected. The magnitude of the duty ratio with respect to is calculated from the duty ratio characteristic, and the duty ratio of the exciting current is controlled to be equal to the determined magnitude.
【００２４】請求項２に記載した発明においては、電動
機の回転数が設定値以下であるときには速度調節部材の
変位量の如何に拘らず電動機の制御進み角を正規の制御
進み角に固定し、電動機の回転数が設定値を超える範囲
では、速度調節部材の増速側への変位量が回転数に応じ
て設定された進角開始変位量を超える範囲で制御進み角
を速度調節部材の増速側への変位量に対して正規の制御
進み角よりも進角させるように速度調節部材の変位量と
回転数と制御進み角との間の関係を与える制御進み角特
性を予め定めておき、該制御進み角特性から、速度調節
部材の変位量の検出値と回転数の検出値とに対する制御
進み角γの大きさを求め、電動機の制御進み角を求めら
れた大きさに等しくするように制御する。According to the second aspect of the present invention, when the rotation speed of the motor is equal to or less than the set value, the control advance angle of the motor is fixed to the normal control advance angle regardless of the displacement amount of the speed adjusting member. In the range where the rotation speed of the motor exceeds the set value, the control advance angle is increased in the range in which the amount of displacement of the speed adjustment member to the acceleration side exceeds the amount of advance start displacement set according to the rotation speed. A control advance angle characteristic that gives a relationship between the displacement amount of the speed adjusting member, the rotation speed, and the control advance angle is determined in advance so that the shift amount to the speed side is advanced more than the normal control advance angle. From the control advance angle characteristic, the magnitude of the control advance angle γ with respect to the detected value of the displacement amount of the speed adjusting member and the detected value of the rotation speed is determined, and the control advance angle of the electric motor is made equal to the determined magnitude. To control.
【００２５】請求項３に記載した発明においては、上記
デューティ比特性と、制御進み角特性との双方を予め定
めておいて、電動機に流す励磁電流のデューティ比を、
速度調節部材の変位量の検出値と回転数の検出値とに対
してデューティ比特性から求めたデューティ比に等しく
するように制御し、電動機の制御進み角を、速度調節部
材の変位量の検出値と回転数の検出値とに対して制御進
み角特性から求めた位相角に等しくするように制御す
る。According to the third aspect of the present invention, both the duty ratio characteristic and the control lead angle characteristic are determined in advance, and the duty ratio of the exciting current flowing through the motor is determined by:
The detected value of the displacement of the speed adjusting member and the detected value of the rotational speed are controlled so as to be equal to the duty ratio obtained from the duty ratio characteristic, and the control lead angle of the electric motor is detected. The value and the detected value of the rotational speed are controlled so as to be equal to the phase angle obtained from the control advance angle characteristic.
【００２６】[0026]
【作用】請求項１に記載した発明のように、速度調節部
材の変位量に対するデューティ比の変化率を電動機の回
転数に応じて変化させるように速度調節部材の変位量と
回転数と励磁電流のデューティ比との間の関係を与える
デューティ比特性を予め定めておいて、励磁電流のデュ
ーティ比を、上記デューティ比特性から速度調節部材の
変位量の検出値と回転数の検出値とに対して求めた大き
さに等しくするように制御すると、車両の運転感覚を良
好にするための設定を容易にすることができる。例えば
速度調節部材の変位量を所定の値に保った状態で発進し
た場合に、電動機の出力がその速度調節部材の変位量に
対応したデューティ比で得られる最大値に達した後、該
最大出力を維持したままの状態で回転数を上昇させて、
最終的に所望の回転数に落ち着かせることができるた
め、加速をスムースに行わせることができる。According to the present invention, the rate of change of the duty ratio with respect to the amount of displacement of the speed adjusting member is changed in accordance with the number of rotations of the motor, and the displacement amount, the number of rotations of the speed adjusting member and the exciting current are changed. A duty ratio characteristic that gives a relationship between the duty ratio and the duty ratio of the excitation current is determined in advance. When the control is performed so as to be equal to the size obtained in the above, the setting for improving the driving feeling of the vehicle can be facilitated. For example, when the vehicle is started with the displacement of the speed adjusting member kept at a predetermined value, after the output of the motor reaches the maximum value obtained at the duty ratio corresponding to the displacement of the speed adjusting member, the maximum output While maintaining the
Finally, the desired rotation speed can be settled, so that the acceleration can be smoothly performed.
【００２７】請求項２に記載した発明のように制御進み
角特性を定めておいて、電動機の制御進み角γを該特性
から求めた制御進み角に等しくするように制御すると、
制御進み角を一定としてデューティ比を１００％とした
場合に得られる電動機の最高回転数よりも高い回転数ま
で電動機を回転させることが可能になるため、電動機の
最大出力及び車両の最高速度を高くすることができ、車
両の高速性能を高めることができる。また所定の巡航速
度で定常走行する際には、制御進み角の進角量を零にす
るか、または必要最小限の大きさとすることができるた
め、無効電流を低減させて電動機の効率を高めることが
できる。According to the second aspect of the present invention, if the control advance angle characteristic is determined and the control advance angle γ of the electric motor is controlled to be equal to the control advance angle obtained from the characteristic,
Since it is possible to rotate the motor to a rotation speed higher than the maximum rotation speed of the motor obtained when the control advance angle is fixed and the duty ratio is set to 100%, the maximum output of the motor and the maximum speed of the vehicle are increased. And the high-speed performance of the vehicle can be improved. Further, when the vehicle travels normally at a predetermined cruising speed, the amount of advance of the control advance angle can be set to zero or the minimum required amount, so that the reactive current is reduced and the efficiency of the motor is increased. be able to.
【００２８】更に請求項３に記載された発明のように、
請求項１及び２に記載された発明の制御を併用するよう
にすると、高速性能及び加速性能を高めて、しかも電動
機の効率を高めることができる。Further, as in the invention described in claim 3,
When the control according to the first and second aspects of the present invention is used together, the high-speed performance and the acceleration performance can be enhanced, and the efficiency of the electric motor can be enhanced.
【００２９】[0029]
【実施例】図１は、本発明を適用する電動車両の一例と
して、電動スクータの要部の構成例を示したもので、同
図において、１は固定子２と回転子３とからなるアウタ
ロータ構造のブラシレス直流電動機、４はケーシング５
とカバー６とからなっていて電動機１を収容するモータ
ハウジング、７は回転子３の回転軸、８は回転軸７をケ
ーシング５に支持する軸受、９は回転軸７に直結された
車輪である。FIG. 1 shows an example of the structure of a main part of an electric scooter as an example of an electric vehicle to which the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an outer rotor comprising a stator 2 and a rotor 3. 4 brushless DC motor with casing
, A motor housing for housing the motor 1, 7 a rotating shaft of the rotor 3, 8 a bearing for supporting the rotating shaft 7 on the casing 5, 9 a wheel directly connected to the rotating shaft 7. .
【００３０】図示のブラシレス直流電動機１の固定子２
は環状の継鉄部から３ｎ個（ｎは整数で例えば４）の突
極部を放射状に突出させた固定子鉄心１１と、該固定子
鉄心の各突極部に巻回されたコイルを３相星形結線して
構成された電機子コイル１２ｕ〜１２ｗとからなり、各
突極部の外周側端部が固定子磁極１３となっている。電
機子コイル１２の３相出力端子は後述の駆動回路の出力
端子に接続されている。The stator 2 of the illustrated brushless DC motor 1
Is a stator core 11 in which 3n (n is an integer, for example, 4) salient pole portions are projected radially from an annular yoke portion, and a coil wound around each salient pole portion of the stator core is 3 The armature coils 12u to 12w are formed in a phase star connection, and the outer peripheral end of each salient pole portion is a stator magnetic pole 13. The three-phase output terminal of the armature coil 12 is connected to an output terminal of a drive circuit described later.
【００３１】回転子３は、ほぼカップ状のフライホイー
ル１４の周壁部内周に永久磁石１５を取り付けたものか
らなっている。永久磁石１５は径方向に着磁されて、固
定子磁極１３と径方向に対向する２ｎ極の回転子磁極１
６を構成している。The rotor 3 has a substantially cup-shaped flywheel 14 with a permanent magnet 15 attached to the inner periphery of the peripheral wall. The permanent magnet 15 is magnetized in the radial direction, and has 2n-pole rotor magnetic pole 1 radially opposed to the stator magnetic pole 13.
6.
【００３２】フライホイール１４の底壁部中央にはボス
１７が設けられ、該ボス１７が回転軸７の一端に嵌着さ
れて、回転子３が回転軸７に取り付けられている。A boss 17 is provided at the center of the bottom wall of the flywheel 14. The boss 17 is fitted to one end of the rotating shaft 7, and the rotor 3 is attached to the rotating shaft 7.
【００３３】ケーシング５は軽合金等からなっていて、
カップ状部１８と軸受支持部１９とを有し、軸受支持部
１９に嵌装された軸受８により回転軸７が支持されてい
る。ケーシング５は図示しない車両の車体に固定されて
いる。The casing 5 is made of a light alloy or the like.
It has a cup-shaped portion 18 and a bearing support 19, and the rotating shaft 7 is supported by the bearing 8 fitted in the bearing support 19. The casing 5 is fixed to a vehicle body (not shown).
【００３４】カバー６は軽合金等からなっていて、カッ
プ状部２０と該カップ状部の底壁中央部に設けられた固
定子取付部２１とを有し、固定子取付部２１に、ねじ２
２により固定子鉄心１１が取り付けられている。ケーシ
ング５とカバー６とは、それぞれのカップ状部１８及び
２０の開口側を突き合せた状態でねじ（図示せず）によ
り互いに結合され、両カップ状部１８及び２０によりブ
ラシレス直流電動機１が覆われた状態になっている。The cover 6 is made of a light alloy or the like and has a cup-shaped portion 20 and a stator mounting portion 21 provided at the center of the bottom wall of the cup-shaped portion. 2
2, a stator core 11 is attached. The casing 5 and the cover 6 are connected to each other by screws (not shown) with the opening sides of the cup-shaped portions 18 and 20 abutting each other, and the brushless DC motor 1 is covered by the cup-shaped portions 18 and 20. It has been broken.
【００３５】回転子３の磁極の回転角度位置を検出する
ため、回転子３のボス１７の外周に固着された回転子位
置検出用磁石２３と、これを取り囲むように、固定子鉄
心１１の環状部に１２０度間隔で取り付けられたホール
素子からなる３個の回転子位置センサ２４ｕ〜２４ｗ
（図１には１個だけを図示してある。）とが設けられて
いる。In order to detect the rotation angle position of the magnetic pole of the rotor 3, a rotor position detection magnet 23 fixed to the outer periphery of the boss 17 of the rotor 3 and an annular ring of the stator core 11 surrounding the magnet 23 are provided. Rotor position sensors 24u to 24w composed of Hall elements mounted at intervals of 120 degrees
(Only one is shown in FIG. 1).
【００３６】軸受８は、軸線方向に間隔をあけて配置さ
れた２個のボールベアリング２５，２５からなってい
て、回転軸７を回転自在に支持している。The bearing 8 is composed of two ball bearings 25, 25 arranged at intervals in the axial direction, and rotatably supports the rotating shaft 7.
【００３７】車輪９は、リム２７と該リムの外周に装着
されたタイヤ２８とからなっている。リム２７の中央部
には円筒部２９が固定され、円筒部２９がスプライン３
０を介して回転軸７に嵌合されて回転軸７と車輪９とが
互いに結合されている。リム２７の軸受８側の面には、
円筒部２９を取り囲む状態でほぼカップ状に形成された
泥よけ３１が固定されている。The wheel 9 includes a rim 27 and a tire 28 mounted on the outer periphery of the rim. A cylindrical portion 29 is fixed to the center of the rim 27, and the cylindrical portion 29 is
The rotation shaft 7 and the wheel 9 are connected to each other by being fitted to the rotation shaft 7 via the reference numeral 0. On the surface of the rim 27 on the bearing 8 side,
A substantially cup-shaped mudguard 31 is fixed so as to surround the cylindrical portion 29.
【００３８】図２はブラシレス直流電動機１を駆動する
駆動制御系の構成を示したもので、この制御系としては
公知のものを使用できる。同図において、３６は電動ス
クータのハンドルに設けられたアクセルグリップ（速度
調節部材）、３７はアクセルグリップ３６に可動接触子
３７ａが連結されて両端に直流電圧が印加されたポテン
ショメータで、ポテンショメータ３７の可動接触子と接
地間に得られる信号（速度調節部材の変位量検出信号）
と、回転子位置センサ２４により検出された回転子３の
位置信号とがコントローラ３８に入力されている。FIG. 2 shows the configuration of a drive control system for driving the brushless DC motor 1, and a known control system can be used. In the figure, reference numeral 36 denotes an accelerator grip (speed adjusting member) provided on the handle of the electric scooter, and 37 denotes a potentiometer having a movable contact 37a connected to the accelerator grip 36 and a DC voltage applied to both ends. Signal obtained between movable contact and ground (displacement amount detection signal of speed adjustment member)
And the position signal of the rotor 3 detected by the rotor position sensor 24 are input to the controller 38.
【００３９】コントローラ３８はマイクロコンピュータ
を備えていて、ポテンショメータ３７から得られる速度
調節部材の変位量検出信号と図示しない回転センサから
得られる回転数検出信号とに基づいてブラシレス直流電
動機１に通電する電流のデューティ比と励磁相の切換位
相角とを決定する。コントローラ３８はまた、回転子位
置センサ２４ｕ〜２４ｗの出力信号に基づいて電機子コ
イル１２に鎖交させる交番磁界の位相を決定して、各相
の電機子コイル１２に流す励磁電流のデューティ比と位
相角とを定めるためのスイッチング信号を駆動回路３９
に与える。The controller 38 includes a microcomputer, and supplies a current to the brushless DC motor 1 based on a displacement amount detection signal of the speed adjusting member obtained from the potentiometer 37 and a rotation speed detection signal obtained from a rotation sensor (not shown). And the switching phase angle of the excitation phase. The controller 38 also determines the phase of the alternating magnetic field to be linked to the armature coil 12 based on the output signals of the rotor position sensors 24u to 24w, and determines the duty ratio of the exciting current flowing through the armature coil 12 of each phase. The drive signal 39 determines the switching signal for determining the phase angle.
Give to.
【００４０】駆動回路３９はゲートドライブ回路４０と
スイッチング回路４１とを備え、ゲートドライブ回路４
０はコントローラ３８に、またスイッチング回路４１は
３相星形結線されたＵ，Ｖ，Ｗ３相の電機子コイル１２
ｕ〜１２ｗにそれぞれ接続されている。The drive circuit 39 includes a gate drive circuit 40 and a switching circuit 41.
0 is a controller 38, and a switching circuit 41 is a three-phase star-connected U, V, W three-phase armature coil 12
u to 12w.
【００４１】スイッチング回路４１は、直列に結線され
た３対のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）（４２ｕ，４
２ｚ），（４２ｖ，４２ｙ）及び（４２ｗ，４２ｘ）を
バッテリ４３の両端に並列接続したもので、各ＦＥＴの
ソース・ドレン間にはそれぞれダイオード４４が接続さ
れている。ＦＥＴ４２ｕ〜４２ｗ及び４２ｘ〜４２ｚの
ゲートはそれぞれゲートドライブ回路４０の出力端子Ｕ
〜Ｗ及びＸ〜Ｚに接続され、ＦＥＴ４２ｕ〜４２ｗのソ
ースがＵ，Ｖ，Ｗ３相の電機子コイル１２ｕ〜１２ｗの
入力端子に接続されている。The switching circuit 41 includes three pairs of FETs (field effect transistors) (42u, 4) connected in series.
2z), (42v, 42y) and (42w, 42x) are connected in parallel to both ends of the battery 43, and a diode 44 is connected between the source and drain of each FET. The gates of the FETs 42u to 42w and 42x to 42z are output terminals U of the gate drive circuit 40, respectively.
To W and X to Z, and the sources of the FETs 42u to 42w are connected to the input terminals of the U, V, W three-phase armature coils 12u to 12w.
【００４２】駆動回路３９は、コントローラ３８が出力
するスイッチンク信号に基づいて各ＦＥＴ４２ｕ〜４２
ｗ及び４２ｘ〜４２ｗにそれぞれパルス波形のトリガ信
号Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz を供給してこれらのＦＥＴ
をオン・オフ制御することにより、各相の電機子コイル
に励磁電流を流すとともに、各相の励磁電流のデューテ
ィ比をアクセルグリップ３６の回動量（速度調節部材の
変位量）に応じて変化させる。The driving circuit 39 controls each of the FETs 42 u to 42 42 based on the switching signal output from the controller 38.
w and 42x to 42w are supplied with trigger signals Su to Sw and Sx to Sz of a pulse waveform, respectively, to supply these FETs.
, The excitation current is supplied to the armature coil of each phase, and the duty ratio of the excitation current of each phase is changed according to the amount of rotation of the accelerator grip 36 (the amount of displacement of the speed adjusting member). .
【００４３】図３（Ａ）〜（Ｌ）は３相ブラシレス直流
電動機の各部の信号波形と励磁電流波形とを回転角θに
対して模式的に示したもので、図３（Ａ）〜（Ｃ）はそ
れぞれ回転子位置センサ２４ｕ〜２４ｗが発生する位置
検出信号ｅu 〜ｅw の一例を示している。コントロール
回路３８はこれらの位置検出信号に論理演算を施すこと
により、図３（Ｄ）〜（Ｆ）及び（Ｇ）〜（Ｉ）に示す
ようなトリガ信号Ｓu〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz を作り出
す。トリガ信号Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz がそれぞれ発
生している期間ＦＥＴ４２ｕ〜４２ｗ及び４２ｘ〜４２
ｚが導通するため、Ｕ，Ｖ，Ｗ３相の電機子コイル１２
ｕ，１２ｖ及び１２ｗにはそれぞれ、図３（Ｊ），
（Ｋ）及び（Ｌ）に示すように励磁電流が流れる。この
例では、図３（Ｄ）ないし（Ｉ）において、トリガ信号
Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz のそれぞれの立上り及び立下
りの位相角がそれぞれ、励磁相の理論的な切換位相角よ
りも一定の角度だけ進角した状態にある。なお図３にお
いては励磁電流のデューティ比を１００％としている。
デューティ比を１００％未満とした場合には、信号Ｓu
〜Ｓw ，Ｓx 〜Ｓz 及び各励磁電流の波形が所定のデュ
ーティ比で断続する波形となる。FIGS. 3A to 3L schematically show signal waveforms and exciting current waveforms of various parts of the three-phase brushless DC motor with respect to the rotation angle θ, and FIGS. C) shows an example of the position detection signals eu to ew generated by the rotor position sensors 24u to 24w, respectively. The control circuit 38 performs a logical operation on these position detection signals to generate trigger signals Su-Sw and Sx-Sz as shown in FIGS. 3 (D)-(F) and (G)-(I). While the trigger signals Su to Sw and Sx to Sz are being generated, the FETs 42u to 42w and 42x to 42w, respectively.
z conducts, so that the U, V, and W three-phase armature coils 12
u, 12v and 12w are respectively shown in FIG.
Excitation current flows as shown in (K) and (L). In this example, in FIGS. 3D to 3I, the rising and falling phase angles of the trigger signals Su to Sw and Sx to Sz are more constant than the theoretical switching phase angle of the excitation phase. It is in the state advanced by the angle. In FIG. 3, the duty ratio of the exciting current is 100%.
If the duty ratio is less than 100%, the signal Su
To Sw, Sx to Sz and the waveforms of the respective exciting currents are intermittent at a predetermined duty ratio.
【００４４】前述のように、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。As described above, in the brushless DC motor, the maximum generated torque and the maximum rotational speed change depending on the control advance angle γ. In general, the magnitude of the control advance angle is set according to the application of the motor, the required torque characteristics, or the required maximum rotational speed.
【００４５】本発明において、制御進み角を許容される
範囲でどのように設定するかは任意であるが、本実施例
では、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γ
o とする。In the present invention, how the control lead angle is set within an allowable range is arbitrary. In the present embodiment, however, in order to increase the torque at the time of starting the electric vehicle,
The control advance angle at which the maximum torque is obtained is set to the regular control advance angle γ.
o.
【００４６】本実施例の駆動方法においては、図４に示
したように、電動機の回転数が高い場合ほど速度調節部
材の変位量に対する励磁電流のデューティ比の変化率を
大きくするように、速度調節部材（本実施例ではアクセ
ルグリップ３６）の変位量（スロットル開度）αと、電
動機の回転数Ｎと励磁電流のデューティ比ＤＦとの間の
関係を与えるデューティ比特性を予め定めておく。図４
に示したデューティ比特性では、回転数がＮ6 以下の領
域で、スロットル開度αが０からほぼ１００％まで変化
したときにデューティ比も０から１００％まで変化する
ように、スロットル開度とデューティ比ＤＦとの関係を
定めている。また回転数が設定値Ｎ6 を超える領域で
は、図示のＮ7 ，Ｎ8 及びＮ9 のように、回転数が高い
場合ほどスロットル開度の増加量に対するデューティ比
の増加割合が大きくなって、デューティ比が早く（スロ
ットル開度が１００％になる前に）１００％に達するよ
うにしている。In the driving method of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the higher the rotation speed of the motor, the larger the rate of change of the duty ratio of the exciting current with respect to the displacement of the speed adjusting member. A duty ratio characteristic that gives a relationship between the displacement amount (throttle opening degree) α of the adjustment member (the accelerator grip 36 in this embodiment) and the rotation speed N of the electric motor and the duty ratio DF of the exciting current is determined in advance. FIG.
In the duty ratio characteristic shown in FIG. 7, in the region where the rotational speed is less than or equal to N6, the throttle opening and the duty ratio are changed so that when the throttle opening α changes from 0 to almost 100%, the duty ratio also changes from 0 to 100%. The relationship with the ratio DF is determined. Also, in the region where the rotational speed exceeds the set value N6, as shown in N7, N8 and N9 in the figure, the higher the rotational speed, the larger the duty ratio increase ratio with respect to the increase in the throttle opening, and the faster the duty ratio. It reaches 100% (before the throttle opening reaches 100%).
【００４７】そして本発明の駆動方法では、速度調節部
材の変位量と電動機の回転数とを検出して、上記デュー
ティ比特性から速度調節部材の変位量の検出値と回転数
の検出値とに対するデューティ比を求め、励磁電流のデ
ューティ比を、デューティ比特性から求められたデュー
ティ比に等しくするように制御する。In the driving method according to the present invention, the displacement amount of the speed adjusting member and the rotational speed of the motor are detected, and the detected value of the displacement amount of the speed adjusting member and the detected value of the rotational speed are determined based on the duty ratio characteristics. The duty ratio is obtained, and the duty ratio of the exciting current is controlled to be equal to the duty ratio obtained from the duty ratio characteristics.
【００４８】コントローラ３８をマイクロコンピュータ
により実現する場合には、図４に示したようなデューテ
ィ比特性を与えるスロットル開度αと回転数Ｎとデュー
ティ比ＤＦとの間の関係をテーブル化して３次元マップ
としてマイクロコンピュータのＲＯＭまたはＥＥＰＲＯ
Ｍに記憶させておき、該マップを用いて補間法により検
出されたスロットル開度と回転数とに対するデューティ
比を演算するようにすればよい。図４のデューティ比特
性を与える３次元マップの構造をグラフ化すると例えば
図５に示すようになる。When the controller 38 is realized by a microcomputer, the relationship between the throttle opening α, the rotational speed N, and the duty ratio DF, which provide the duty ratio characteristics as shown in FIG. ROM or EEPROM of microcomputer as map
M, and the duty ratio with respect to the throttle opening and the rotation speed detected by the interpolation method may be calculated using the map. FIG. 5 shows a graph of the structure of the three-dimensional map that gives the duty ratio characteristics shown in FIG. 4, for example.
【００４９】本実施例ではまた、図６に一例を示したよ
うに、電動機の回転数が設定値Ｎ6以下であるときには
速度調節部材の変位量（スロットル開度）の如何に拘ら
ず電動機の制御進み角γを正規の制御進み角γo に固定
して該制御進み角の進角量を零とし、電動機の回転数が
設定値Ｎ6 を超える範囲では、速度調節部材の増速側へ
の変位量αが回転数Ｎ7 ，Ｎ8 及びＮ9 に対してそれぞ
れ設定された進角開始変位量α7 ，α8 ，α9 を超える
範囲で制御進み角γを速度調節部材の増速側への変位量
に対して、γo →γ1 →γ2 →γ3 のように正規の制御
進み角γo よりも進角させ、速度調節部材の進角開始変
位量α7 ，α8 及びα9 を回転数の上昇に応じて小さく
し、かつ速度調節部材の増速側への変位量に対する制御
進み角の進角量の増加割合を回転数の上昇に応じて小さ
くするように、速度調節部材の変位量と回転数と制御進
み角との間の関係を与える制御進み角特性を予め定めて
おく。In this embodiment, as shown in FIG. 6, when the rotation speed of the motor is equal to or less than the set value N6, the control of the motor is performed irrespective of the displacement amount (throttle opening) of the speed adjusting member. The advance angle γ is fixed to the normal control advance angle γo, the advance amount of the control advance angle is set to zero, and the displacement amount of the speed adjusting member to the speed increasing side in a range where the rotation speed of the electric motor exceeds the set value N6. In the range where α exceeds the advance start displacement amounts α7, α8, α9 respectively set for the rotation speeds N7, N8, and N9, the control advance angle γ is determined with respect to the displacement amount of the speed adjusting member to the speed increasing side. Advance the regular control advance angle γo, such as γo → γ1 → γ2 → γ3, reduce the advance start displacements α7, α8 and α9 of the speed adjusting member in accordance with the increase in the number of revolutions, and adjust the speed. Increase the rate of advance of the control lead angle to the amount of displacement of the member to the acceleration side. Depending As small, determined in advance control lead angle characteristic gives the relationship between the displacement amount of speed adjustment member and the rotational speed and the control lead angle.
【００５０】そして、上記制御進み角特性から、速度調
節部材の変位量の検出値と回転数の検出値とに対する制
御進み角γを求め、電動機の制御進み角を求められた制
御進み角に等しくするように制御する。Then, a control advance angle γ for the detected value of the displacement amount of the speed adjusting member and the detected value of the rotational speed is determined from the control advance angle characteristic, and the control advance angle of the motor is equal to the determined control advance angle. To control.
【００５１】コントローラ３８をマイクロコンピュータ
により実現する場合には、スロットル開度αと回転数Ｎ
と切換位相角γとの間の関係を与える３次元マップを作
成して記憶させておくことにより、デューティ比と同様
に演算することができる。図６の切換位相角特性を与え
る３次元マップの構造をグラフ化して示すと図７のよう
になる。When the controller 38 is realized by a microcomputer, the throttle opening α and the rotational speed N
By creating and storing a three-dimensional map that gives the relationship between the duty ratio and the switching phase angle γ, it is possible to calculate the duty ratio in the same manner. When the structure of the three-dimensional map that gives a switching換位phase angle characteristics of Fig. 6 shows as a graph is shown in FIG.
【００５２】図７の３次元マップは、図５の３次元マッ
プで各スロットル開度においてデューティ比が１００％
となる回転数を超える範囲で、スロットル開度の増加に
応じて制御進み角γを正規の制御進み角γo から進角さ
せるように作成されている。即ち、図５のマップの斜線
を施した領域の輪郭と、図７のマップの斜線を施した領
域の輪郭とがほぼ同じになるように、図５及び図７に示
したマップが作成されている。The three-dimensional map of FIG. 7 is a three-dimensional map of FIG. 5 in which the duty ratio is 100% at each throttle opening.
The control advance angle γ is advanced from the normal control advance angle γo in accordance with an increase in the throttle opening within a range exceeding the rotation speed. That is, the maps shown in FIGS. 5 and 7 are created such that the outline of the hatched area of the map of FIG. 5 is substantially the same as the outline of the hatched area of the map of FIG. I have.
【００５３】次に上記の駆動方法を採用した場合の電動
機の動作を図８及び図９を参照して説明する。なお図８
に示した曲線は図１５に示したものと同様であり、図９
に示した曲線は図１４に示したものと同様である。Next, the operation of the motor when the above-described driving method is employed will be described with reference to FIGS. FIG. 8
The curve shown in FIG. 9 is similar to that shown in FIG.
Are similar to those shown in FIG.
【００５４】今平地（傾斜角＝θo ）を走行する際に、
車速が零の状態から、アクセルグリップを一気にフルス
ロットルの状態（スロットル開度が１００％の状態）に
したとすると、最初は回転数が低く、傾斜が大きい坂道
を登るのと同じ状態であるので、電動機の出力Ｐは図８
の原点ＯからＡ点へと移行する。回転数の上昇の過程で
回転数が設定値Ｎ6 を超えると、制御進み角がスロット
ル開度αの増大に伴ってγ3 まで進角していき、出力Ｐ
はＢ点まで移行する。更にフルスロットルの状態が維持
されていると、出力Ｐは平地走行時の負荷曲線Ｒ（θo)
と交差するＣ点に移行し、回転数が最大になる。その後
アクセルグリップを戻していくと、スロットル開度の減
少に伴って制御進み角が遅角していき、制御進み角が正
規の制御進み角γo に等しくなる（進角量が零になる）
と出力Ｐは負荷曲線Ｒ（θo)と交差するＤ点に達して出
力と負荷とが釣り合う。このとき電動機は回転数Ｎs で
回転する。この状態では、従来の駆動方法による場合と
異なり、制御進み角の正規の制御進み角からの進角量が
零（γ＝γo)であるので、励磁電流は図１３に示したＩ
1 となり、平地走行時の電力消費量が最小になる。即ち
電動機が回転数Ｎsで回転している状態が平地走行時の
経済速度となり、バッテリの消耗が最小になる。この回
転数Ｎs に対応する車両の走行速度を法定速度に等しく
しておけば、交通安全上も好ましいことになる。When traveling on flat ground (tilt angle = θo),
If the accelerator grip is changed to a full throttle state (throttle opening is 100%) at a stretch from a state where the vehicle speed is zero, it is the same state as climbing a slope with a low rotation speed and a large slope at first. The output P of the motor is shown in FIG.
From the origin O to the point A. If the rotational speed exceeds the set value N6 during the process of increasing the rotational speed, the control advance angle advances to γ3 with the increase of the throttle opening α, and the output P
Shifts to point B. Further, when the full throttle state is maintained, the output P becomes the load curve R (θo) when traveling on level ground.
And the rotation speed becomes maximum. Thereafter, when the accelerator grip is returned, the control advance angle is retarded as the throttle opening decreases, and the control advance angle becomes equal to the normal control advance angle γo (the advance amount becomes zero).
And the output P reaches a point D intersecting the load curve R (θo), and the output and the load are balanced. At this time, the motor rotates at the rotation speed Ns. In this state, unlike the case of the conventional driving method, the amount of advance of the control advance angle from the normal control advance angle is zero (γ = γo).
The power consumption when traveling on level ground is minimized. That is, the state in which the motor is rotating at the rotation speed Ns is the economical speed when traveling on level ground, and the consumption of the battery is minimized. If the running speed of the vehicle corresponding to the rotation speed Ns is made equal to the legal speed, it is preferable from the viewpoint of traffic safety.
【００５５】図８のＤ点で運転している状態で、スロッ
トル開度を徐々に小さくしていくと、今度はデューティ
比ＤＦが１００％から徐々に減少していき、動作点はＤ
→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｏのように移動して、車両が停止する。When the throttle opening is gradually reduced while driving at the point D in FIG. 8, the duty ratio DF gradually decreases from 100%, and the operating point becomes D.
The vehicle moves in the order of → E → F → G → O and the vehicle stops.
【００５６】また例えば平地走行時に、スロットル開度
を零から徐々に増大させていったとすると、制御進み角
が進角しないままの状態でスロットル開度の増大に伴っ
てデューティ比が増加して動作点がＯ→Ｇ→Ｆ→Ｅ→Ｄ
のように移動してＤ点に達する。このような操作を行っ
た場合には、加速感は得られないが、消費電流が少ない
ので経済的な運転を行わせることができる。For example, if the throttle opening is gradually increased from zero during running on level ground, the duty ratio increases as the throttle opening increases with the control advance angle not advanced. Points are O → G → F → E → D
To reach point D. When such an operation is performed, a feeling of acceleration cannot be obtained, but an economical operation can be performed because the current consumption is small.
【００５７】更に、例えば平地走行時に、車速が零の状
態からスロットル開度を一定値（例えば５０％）に保持
したとすると、回転数が設定値Ｎ6 を超えた後、デュー
ティ比が回転数の上昇に伴って増加していくため、電動
機の出力を低下させることなく、回転数を上昇させるこ
とができ、加速感を良好にすることができる。またデュ
ーティ比が１００％を超えた後は制御進み角が正規の制
御進み角よりも進角して、回転数を上昇させるため、最
大回転数を高くすることができる。Further, for example, if the throttle opening is maintained at a constant value (for example, 50%) from a state where the vehicle speed is zero during traveling on level ground, after the rotation speed exceeds the set value N6, the duty ratio becomes equal to the rotation speed. Since it increases with the rise, the rotation speed can be increased without lowering the output of the electric motor, and the feeling of acceleration can be improved. After the duty ratio exceeds 100%, the control advance angle is advanced from the normal control advance angle to increase the rotational speed, so that the maximum rotational speed can be increased.
【００５８】また車速が零の状態から一気にフルスロッ
トルにし、図９に示したように動作点がＢ点に達して回
転数がＮs に近くなった時にスロットル開度を絞った場
合には、スロットル開度の減少に伴って制御進み角の進
角量が減少していき、動作点がＤ点に移行する。この場
合は、出力Ｐが最大出力点を通って動作点Ｄに達するた
め、大きな加速力が得られる。When the vehicle speed is reduced from zero to full throttle at a stretch and the throttle opening is reduced when the operating point reaches point B and the rotational speed approaches Ns as shown in FIG. As the opening decreases, the advance amount of the control advance angle decreases, and the operating point shifts to point D. In this case, since the output P reaches the operating point D through the maximum output point, a large acceleration force can be obtained.
【００５９】更に登坂時も同様であり、例えば傾斜角が
θ3 のときには、発進時にフルスロットルにすると、図
８において動作点がＯ→Ａ→Ｂと移行する。ここでスロ
ットル開度を絞ると、制御進み角が遅角し、動作点はＢ
からＨへと移行する。更にスロットル開度を絞ると、動
作点はＨ→Ｉ→Ｊ→Ｋのように移動して車両が停止す
る。The same applies when climbing a hill. For example, when the inclination angle is θ3 and the full throttle is set at the start, the operating point shifts from O to A to B in FIG. Here, when the throttle opening is reduced, the control advance angle is retarded, and the operating point becomes B
To H. When the throttle opening is further reduced, the operating point moves as H → I → J → K and the vehicle stops.
【００６０】上記のように、図４及び図６に示した制御
を行って、ブラシレス直流電動機を駆動すると、加速性
能を向上させてスムースな加速を行わせることができる
上に、図６の制御進み角の制御を行わせることにより最
大回転数を従来よりも高くすることができ、最大回転数
を高くすることができる分だけ最大出力を高くすること
ができる。As described above, when the brushless DC motor is driven by performing the control shown in FIGS. 4 and 6, the acceleration performance can be improved and smooth acceleration can be performed. By controlling the lead angle, the maximum rotation speed can be increased as compared with the conventional case, and the maximum output can be increased as much as the maximum rotation speed can be increased.
【００６１】上記の実施例では、図４のデューティ比特
性による制御と図６の制御進み角特性による制御とを併
用しているが、図４の制御だけを行わせたり、従来と同
様なスロットル開度に応じたデューティ比の制御と図６
の制御進み角の制御とを併用したりすることもできる。In the above embodiment, the control based on the duty ratio characteristic shown in FIG. 4 and the control based on the advance angle characteristic shown in FIG. 6 are used together. However, only the control shown in FIG. Control of duty ratio according to opening and FIG.
And the control of the advance angle can be used together.
【００６２】図４のデューティ比特性に基く制御のみを
行わせた場合には、スロットル開度を所定の大きさに設
定して運転を開始したと場合に、そのスロットル開度に
おける最大出力を維持しつつ回転数を所望の回転数まで
上昇させることができるので、加速感を良好にすること
ができ、加速をスムースに行わせることができる。例え
ば、図８において、回転数の設定値Ｎ6 （図４参照）を
曲線Ｐ（γo)2/4 のピーク位置付近に設定して、スロッ
トル開度と回転数とに応じてデューティ比を変化させる
図４の制御のみを行わせるものとする。平地を走行する
に当って、車速が零の状態でスロットル開度を５０％と
すると、動作点は原点Ｏから曲線Ｐ（γo)2/4 に沿って
移動し、動作点が曲線Ｐ（γo)2/4 の最大出力点ａに達
した後はその出力を維持したままで曲線Ｐ（γo)4/4 と
交わる位置ｂまで回転数が上昇し、その後曲線Ｐ（γo)
4/4 に沿って回転数がＮs まで低下して回転数Ｎs に落
ち着く。このように、図４の制御のみを行わせた場合に
は、回転数の設定値Ｎ6 を適当に定めておくことによ
り、電動機の出力を維持しつつ回転数を上昇させること
ができるため、加速感を良好にすることができる。When only the control based on the duty ratio characteristic shown in FIG. 4 is performed, if the throttle opening is set to a predetermined value and the operation is started, the maximum output at the throttle opening is maintained. The number of revolutions can be increased to a desired number of revolutions while performing, so that the feeling of acceleration can be improved and acceleration can be performed smoothly. For example, in FIG. 8, the set value N6 of the rotational speed (see FIG. 4) is set near the peak position of the curve P (γo) 2/4, and the duty ratio is changed according to the throttle opening and the rotational speed. It is assumed that only the control of FIG. 4 is performed. When traveling on flat ground and the vehicle speed is zero and the throttle opening is 50%, the operating point moves from the origin O along the curve P (γo) 2/4, and the operating point moves to the curve P (γo). ) After reaching the maximum output point a of 2/4, while maintaining its output, the rotation speed increases to a position b where it intersects with the curve P (γo) 4/4, and then the curve P (γo)
The rotation speed decreases to Ns along 4/4 and settles at the rotation speed Ns. As described above, when only the control of FIG. 4 is performed, the rotation speed can be increased while maintaining the output of the motor by appropriately setting the set value N6 of the rotation speed. The feeling can be improved.
【００６３】上記の実施例では、各スロットル開度に対
してデューティ比が１００％になる回転数を超える領域
で励磁相の制御進み角を進角させる制御を行わせるよう
に、図５及び図７の３次元マップを作成しているが、各
スロットル開度に対してデューティ比が１００％になる
回転数よりも僅かに低い回転数から制御進み角を進角さ
せる制御を行わせるようにしてもよい。In the above embodiment, the control to advance the control phase advance angle of the excitation phase is performed in a region where the duty ratio for each throttle opening exceeds the rotation speed at which the duty ratio becomes 100%. Although a three-dimensional map of No. 7 is created, control is performed to advance the control advance angle from a rotation speed slightly lower than the rotation speed at which the duty ratio becomes 100% for each throttle opening. Is also good.
【００６４】上記の実施例では、図４に示したように、
回転数が大きい場合ほど、速度調節部材の変位量に対す
るデューティ比の変化率を大きくするようにデューティ
比特性を定めているが、必ずしもこのように設定しなく
ても良い。例えば、車両の速度が過大になるのを防ぐた
めに、回転数が設定値を超える領域で、回転数の上昇に
伴ってデューティ比を小さくするようにしてもよい。In the above embodiment, as shown in FIG.
Although the duty ratio characteristic is determined so that the change rate of the duty ratio with respect to the displacement amount of the speed adjusting member increases as the rotation speed increases, it is not always necessary to set the duty ratio characteristic in this manner. For example, in order to prevent the speed of the vehicle from becoming excessive, the duty ratio may be reduced in accordance with an increase in the rotation speed in a region where the rotation speed exceeds a set value.
【００６５】また上記の実施例では、図６に示したよう
に、速度調節部材の進角開始変位量を回転数の上昇に伴
って小さくしていき、速度調節部材の増速側への変位量
に対する制御進み角γの進角量の増加割合を回転数の上
昇に伴って小さくするように制御進み角特性を定めてい
るが、これらはあくまでも一例を示したものであって、
速度調節部材の進角開始変位量と回転数との関係、及び
制御進み角の進角量の増加割合と回転数との関係は、必
要とされる運転フィーリング等に応じて、ケースバイケ
ースで適宜に設定することができる。In the above-described embodiment, as shown in FIG. 6, the amount of advance displacement of the speed adjusting member is reduced as the rotational speed increases, and the displacement of the speed adjusting member toward the speed increasing side is reduced. The control advance angle characteristics are determined so that the rate of increase of the advance amount of the control advance angle γ with respect to the amount decreases with an increase in the number of revolutions, but these are merely examples.
The relationship between the lead angle start displacement of the speed adjusting member and the rotational speed, and the relationship between the rate of increase of the control lead angle and the rotational speed are determined on a case-by-case basis according to the required driving feeling. Can be set appropriately.
【００６６】上記の実施例では、電動スクータに用いる
ブラシレス直流電動機に本発明を適用したが、他の電気
自動車に用いるブラシレス直流電動機にも本発明を適用
することができるのはもちろんである。In the above-described embodiment, the present invention is applied to a brushless DC motor used for an electric scooter. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a brushless DC motor used for another electric vehicle.
【００６７】[0067]
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載した発明
によれば、速度調節部材の変位量に対するデューティ比
の変化率を電動機の回転数に応じて変化させるように速
度調節部材の変位量と回転数と励磁電流のデューティ比
との間の関係を与えるデューティ比特性を予め定めてお
き、励磁電流のデューティ比を、上記デューティ比特性
から速度調節部材の変位量の検出値と回転数の検出値と
の双方に対して求めたデューティ比に等しくするように
制御するようにしたので、運転感覚を良好にするための
設定を容易にすることができる利点がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, the rate of change of the duty ratio with respect to the amount of displacement of the speed adjusting member is changed so as to change in accordance with the rotation speed of the motor. A duty ratio characteristic that gives a relationship between the amount, the rotation speed, and the duty ratio of the excitation current is determined in advance, and the duty ratio of the excitation current is calculated from the duty ratio characteristic based on the detected value of the displacement amount of the speed adjusting member and the rotation speed. Since the control is performed so as to be equal to the duty ratio obtained for both of the detected values, there is an advantage that the setting for improving the driving feeling can be easily performed.
【００６８】また請求項２に記載した発明によれば、制
御進み角特性を定めておいて、電動機の制御進み角を速
度調整部材の変位量と回転数の変化とに応じて変化させ
ることにより、制御進み角を一定としてデューティ比を
１００％とした場合に得られる電動機の最高回転数より
も高い回転数まで電動機を回転させることを可能にした
ので、電動機の最大出力及び車両の最高速度を高くする
ことができ、車両の高速性能を高めることができる。ま
た所定の巡航速度で定常走行する際には、制御進み角の
進角量を零にするか、または必要最小限の大きさとする
ことができるため、無効電流を低減させて電動機の効率
を高めることができる。According to the second aspect of the present invention, the control advance angle characteristic is determined, and the control advance angle of the motor is changed according to the displacement amount of the speed adjusting member and the change in the number of revolutions. Since it is possible to rotate the motor to a rotation speed higher than the maximum rotation speed of the motor obtained when the duty ratio is set to 100% with the control advance angle constant, the maximum output of the motor and the maximum speed of the vehicle are reduced. The vehicle speed can be increased, and the high-speed performance of the vehicle can be improved. Further, when the vehicle travels normally at a predetermined cruising speed, the amount of advance of the control advance angle can be set to zero or the minimum required amount, so that the reactive current is reduced and the efficiency of the motor is increased. be able to.
【００６９】更に請求項３に記載した発明によれば、請
求項１及び２に記載された発明の制御を併用するので、
高速性能及び加速性能を高めて、しかも電動機の効率を
高めることができる利点がある。According to the third aspect of the present invention, the control of the first and second aspects of the present invention is used together.
There is an advantage that the high-speed performance and the acceleration performance can be enhanced, and the efficiency of the motor can be enhanced.
【図１】本発明の実施例の要部を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例の駆動制御系の電気的な構成を
示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a drive control system according to the embodiment of the present invention.
【図３】図２の各部の信号波形を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing signal waveforms at various parts in FIG. 2;
【図４】本発明の駆動方法で用いるデューティ比特性を
説明するための線図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a duty ratio characteristic used in the driving method of the present invention.
【図５】図４のデューティ比特性を用いて制御を行う場
合に用いる３次元マップの構造を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the structure of a three-dimensional map used when control is performed using the duty ratio characteristics of FIG.
【図６】本発明の駆動方法で用いる制御進み角特性を説
明するための線図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a control lead angle characteristic used in the driving method of the present invention.
【図７】図６の特性を用いて制御進み角を制御する場合
に用いる３次元マップの構造を示したグラフである。FIG. 7 is a graph showing a structure of a three-dimensional map used when controlling a control lead angle using the characteristics of FIG. 6;
【図８】本発明の実施例の動作を説明する線図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施例の動作を説明する線図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the embodiment of the present invention.
【図１０】従来の駆動方法における制御進み角の制御を
説明するための線図である。FIG. 10 is a diagram for explaining control of a control advance angle in a conventional driving method.
【図１１】従来の駆動方法におけるデューティ比の制御
を説明するための線図である。FIG. 11 is a diagram illustrating control of a duty ratio in a conventional driving method.
【図１２】従来の駆動方法による場合の電動機の動作を
説明する出力特性曲線図である。FIG. 12 is an output characteristic curve diagram for explaining the operation of the electric motor in the case of the conventional driving method.
【図１３】図１２の出力特性を有する電動機の励磁電流
対回転数特性を示した線図である。FIG. 13 is a diagram showing an excitation current versus rotation speed characteristic of the motor having the output characteristics of FIG.
【図１４】従来の駆動方法による場合の電動機の動作を
説明するための線図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the electric motor in the case of the conventional driving method.
【図１５】従来の駆動方法による場合の電動機の動作を
説明するための線図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the electric motor in the case of the conventional driving method.
１ ブラシレス直流電動機 １２ｕ〜１２ｗ 電機子巻線 ３６ アクセルグリップ ３７ ポテンショメータ ３８ コントローラ ４０ ゲートドライブ回路 ４２u 〜４２w ＦＥＴ ４２x 〜４２z ＦＥＴ Reference Signs List 1 brushless DC motor 12u to 12w armature winding 36 accelerator grip 37 potentiometer 38 controller 40 gate drive circuit 42u to 42w FET 42x to 42z FET
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−91786（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−236607（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−211796（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−252788（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−284610（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/08 B60L 9/18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-91786 (JP, A) JP-A-5-236607 (JP, A) JP-A-5-211796 (JP, A) JP-A-5-217796 252788 (JP, A) JP-A-5-284610 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02P 6/08 B60L 9/18
Claims (3)
機に、速度調節部材が増速側及び減速側にそれぞれ変位
したときにデューティ比が増加及び減少するように速度
調節部材の変位量に応じてパルス幅変調された励磁電流
を供給して該電動機を駆動する電動車両用ブラシレス直
流電動機の駆動方法において、 前記速度調節部材の変位量に対する前記デューティ比の
変化率を電動機の回転数に応じて変化させるように前記
速度調節部材の変位量と回転数と励磁電流のデューティ
比との間の関係を与えるデューティ比特性を予め定めて
おき、 前記速度調節部材の変位量と電動機の回転数とを検出
し、 前記デューティ比特性から前記速度調節部材の変位量の
検出値と回転数の検出値とに対するデューティ比の大き
さを求め、 前記励磁電流のデューティ比を求められた大きさに等し
くするように制御することを特徴とする電動車両用ブラ
シレス直流電動機の駆動方法。1. A brushless DC motor for driving an electric vehicle includes a pulse according to a displacement amount of a speed adjusting member such that a duty ratio increases and decreases when the speed adjusting member is displaced to a speed increasing side and a speed decreasing side, respectively. A method of driving a brushless DC motor for an electric vehicle, which supplies a width-modulated excitation current to drive the motor, wherein a rate of change of the duty ratio with respect to a displacement amount of the speed adjusting member is changed according to a rotation speed of the motor. In advance, a duty ratio characteristic that gives a relationship between the displacement amount of the speed adjustment member, the rotation speed, and the duty ratio of the exciting current is determined in advance, and the displacement amount of the speed adjustment member and the rotation speed of the motor are detected. Calculating the magnitude of the duty ratio with respect to the detected value of the displacement amount of the speed adjusting member and the detected value of the rotational speed from the duty ratio characteristic, The driving method of a brushless DC motor for an electric vehicle and to control to equalize the magnitude determined the duty ratio.
機に、速度調節部材が増速側及び減速側にそれぞれ変位
したときにデューティ比が増加及び減少するように速度
調節部材の変位量に応じてパルス幅変調された励磁電流
を供給して該電動機を駆動する電動車両用ブラシレス直
流電動機の駆動方法において、 前記電動機の回転数が設定値以下であるときには速度調
節部材の変位量の如何に拘らず前記電動機の制御進み角
を正規の制御進み角に固定し、前記電動機の回転数が設
定値を超える範囲では、速度調節部材の増速側への変位
量が回転数に応じて設定された進角開始変位量を超える
範囲で前記制御進み角を速度調節部材の増速側への変位
量に対して正規の制御進み角よりも進角させるように速
度調節部材の変位量と回転数と制御進み角との間の関係
を与える制御進み角特性を予め定めておき、 前記速度調節部材の変位量と電動機の回転数とを検出
し、 前記制御進み角特性から、前記速度調節部材の変位量の
検出値と回転数の検出値とに対する制御進み角の大きさ
を求め、 電動機の制御進み角を求められた大きさに等しくするよ
うに制御することを特徴とする電動車両用ブラシレス直
流電動機の駆動方法。2. A brushless DC motor for driving an electric vehicle, comprising: a pulse according to a displacement amount of the speed adjusting member such that a duty ratio increases and decreases when the speed adjusting member is displaced to a speed increasing side and a speed decreasing side, respectively. A method of driving a brushless DC motor for an electric vehicle, which supplies a width-modulated excitation current to drive the motor, wherein the rotation speed of the motor is equal to or less than a set value, regardless of the displacement amount of the speed adjusting member. The control advance angle of the motor is fixed to the normal control advance angle, and in a range where the rotation speed of the motor exceeds a set value, the amount of displacement of the speed adjusting member to the speed increasing side is set according to the rotation speed. In a range exceeding the start displacement amount, the control amount and the rotation speed and the control amount of the speed adjusting member are advanced so that the control advance angle is more advanced than the normal control advance angle with respect to the displacement amount of the speed adjusting member to the speed increasing side. Corner A control lead angle characteristic that gives a relationship between the control lead angle characteristic and the rotational speed of the electric motor is detected in advance, and a detected value of the displacement amount of the speed control member is detected from the control lead angle characteristic. A method for driving a brushless DC motor for an electric vehicle, comprising: determining a magnitude of a control advance angle with respect to a detected value of a rotation speed and a rotation speed; and controlling the control advance angle of the motor to be equal to the determined magnitude.
機に、速度調節部材が増速側及び減速側にそれぞれ変位
したときにデューティ比が増加及び減少するように速度
調節部材の変位量に応じてパルス幅変調された励磁電流
を供給して該電動機を駆動する電動車両用ブラシレス直
流電動機の駆動方法において、 前記電動機の回転数に応じて速度調節部材の変位量に対
する前記デューティ比の変化率を変化させるように前記
速度調節部材の変位量と回転数と励磁電流のデューティ
比との間の関係を与えるデューティ比特性と、前記電動
機の回転数が設定値以下であるときには速度調節部材の
変位量の如何に拘らず前記電動機の制御進み角を正規の
制御進み角に固定し、前記電動機の回転数が設定値を超
える範囲では、速度調節部材の増速側への変位量が回転
数に応じて設定された進角開始変位量を超える範囲で前
記制御進み角を速度調節部材の増速側への変位量に対し
て正規の制御進み角より進角させるように前記速度調節
部材の変位量と回転数と制御進み角との間の関係を与え
る制御進み角特性とを予め定めておき、 前記速度調節部材の変位量と電動機の回転数とを検出し
て、前記速度調節部材の変位量の検出値と回転数の検出
値とに対するデューティ比の大きさと制御進み角の大き
さとをそれぞれ前記デューティ比特性及び制御進み角特
性から求め、 前記励磁電流のデューティ比及び電動機の制御進み角の
大きさをそれぞれ求められた大きさに等しくするように
制御することを特徴とする電動車両用ブラシレス直流電
動機の駆動方法。3. A brushless DC motor for driving an electric vehicle includes a pulse according to a displacement amount of the speed adjusting member such that a duty ratio increases and decreases when the speed adjusting member is displaced to a speed increasing side and a speed decreasing side, respectively. A method for driving a brushless DC motor for an electric vehicle, which supplies a width-modulated excitation current to drive the motor, wherein a rate of change of the duty ratio with respect to a displacement amount of a speed adjusting member is changed according to a rotation speed of the motor. As described above, a duty ratio characteristic that gives a relationship between the displacement amount of the speed adjustment member, the rotation speed, and the duty ratio of the exciting current, and the displacement amount of the speed adjustment member when the rotation speed of the electric motor is equal to or less than a set value. Regardless, the control advance angle of the electric motor is fixed to the normal control advance angle, and when the rotation speed of the electric motor exceeds a set value, the speed adjustment member moves to the speed increasing side. The control advance angle is advanced from the normal control advance angle with respect to the displacement amount of the speed adjusting member to the speed increasing side in a range where the shift amount exceeds the advance angle start displacement amount set according to the rotation speed. A control advance angle characteristic that gives a relationship between the displacement amount of the speed adjustment member, the rotation speed, and the control advance angle is determined in advance, and the displacement amount of the speed adjustment member and the rotation speed of the electric motor are detected. The magnitude of the duty ratio and the magnitude of the control advance angle with respect to the detected value of the displacement amount of the speed adjusting member and the detected value of the rotational speed are obtained from the duty ratio characteristic and the control advance angle characteristic, respectively, and the duty ratio of the exciting current and A method for driving a brushless DC motor for an electric vehicle, characterized in that control is performed such that the magnitude of the control advance angle of the electric motor is equal to each of the obtained magnitudes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28248693A JP3243909B2 (en) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | Driving method of brushless DC motor for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07143787A JPH07143787A (en) | 1995-06-02 |
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|---|---|---|---|---|
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- 1993-11-11 JP JP28248693A patent/JP3243909B2/en not_active Expired - Fee Related
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