JP4145126B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回生制動を制御することが可能なモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、人力により駆動可能な自転車本体に電動モータと電動モータの電源となるバッテリーとを搭載して、人力による駆動力を補助する電動モータ付自転車が知られている。
図24は、電動モータ付自転車の概略構成を表わしており、図示の如く、電動モータ(2)と該モータの電源となるバッテリー(3)が自転車本体(1)に搭載されている。自転車本体(1)のペダルを踏むことによって発生するトルクはトルクセンサ(11)により検出され、該検出信号はコントローラ(7)に入力される。コントローラ(7)では、入力されたトルク検出信号に応じたトルク指令が作成され、電動モータ(2)へ供給される。この結果、自転車本体(1)には、人力に加え、該人力トルク値に応じた大きさのモータ出力トルクが供給され、人力による駆動力が補助される。
【0003】
近年、電動モータ付自転車として、電動モータを回生制動状態とする回生走行モードの設定が可能な電動モータ付自転車の開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。
回生走行モードは下り坂の走行時に設定され、該モードが設定されている状態では、自転車本体に電動モータによる回生制動力が付与されることによって自転車本体が減速すると共に、電動モータが発電機として動作を行なうことによって電動モータから発生した電力がバッテリーに供給される。この様にして、電力の有効利用が図られている。
【0004】
図25は、回生走行モードの設定が可能な電動モータ付自転車の電気的構成例を表わしている。
平坦地や上り坂の走行時に設定される通常のアシスト走行モードにおいては、バッテリー(3)からの直流電力がインバータ(72)によって交流電力に変換され、該交流電力が電動モータ(2)に供給されて、モータ(2)の駆動が行なわれる。
電動モータ(2)としては、例えばブラシレスモータが採用され、電動モータ(2)に設けられた3つのホール素子(図示省略)から得られる3つの位置信号は回転数/回転位置検出回路(73)に供給される。回転数/回転位置検出回路(73)では、前記3つの位置信号に基づいて電動モータ(2)の回転数及び回転位置が検出され、それらの結果が制御回路(71)に供給される。
又、ペダルを踏むことにより発生するトルクが人力トルクセンサ(11)によって検出されると共に、電動モータ(2)の出力電流の大きさがモータ電流検出回路(5)によって検出され、これらの検出結果が制御回路(71)に供給される。
制御回路(71)では、上述の如く供給される回転数検出信号、人力トルク検出信号及びモータ電流検出信号に基づいてPWM制御信号が作成され、該PWM制御信号はインバータ(72)に供給される。
【0005】
一方、回生走行モードにおいては、電動モータ(2)から発生した交流電力はインバータ(72)に供給され、インバータ(72)にて直流電力に変換されると共に昇圧されてバッテリー(3)に供給される。
バッテリー(3)に流れ込む電流の大きさが回生電流検出回路(50)によって検出され、この結果が制御回路(71)に供給されると共に、回転数/回転位置検出回路(73)の検出結果が制御回路(71)に供給される。
制御回路(71)では、上述の如く供給される回生電流検出信号、回転数検出信号及び回転位置検出信号に基づいてPWM制御信号が作成され、該PWM制御信号はインバータ(72)に供給される。
【0006】
又、制御回路(71)には、ブレーキレバー(12)が接続されると共に入出力装置(13)が接続されている。入出力装置(13)は、種々の操作スイッチ(図示省略)やバッテリー(3)の残量を表示するための表示部(図示省略)を具えている。
【0007】
上記インバータ(72)は、バッテリー(3)の両端に接続された正負一対の直列線路(72a)(72a)を具え、これらの直列線路(72a)(72a)は、4本の並列線路(72b)(72b)(72b)(72b)によって互いに連結されている。3本の並列線路にはそれぞれ、互いに直列に接続された2つのスイッチング素子が介在すると共に、1本の並列線路には1つのコンデンサCが介在している。スイッチング素子S1〜S6は、ダイオードとトランジスタから構成されており、上記制御回路(71)からのPWM制御信号によってオン/オフ制御される。
スイッチング素子S1とスイッチング素子S2の連結点、スイッチング素子S3とスイッチング素子S4の連結点、及びスイッチング素子S5とスイッチング素子S6の連結点には3本の電流線路(72c)(72c)(72c)が接続されており、これらの電流線路の終端は、電動モータ(2)のU相巻線、V相巻線及びW相巻線に接続されている。スイッチング素子S1とスイッチング素子S2の連結点から伸びる電流線路(72c)には、上述のモータ電流検出回路(5)が介在している。
【0008】
図26(a)は、回生走行モードにおける電動モータ(2)の3相巻線の電圧波形を表わしており、各電圧波形は、360度を1周期として正弦波状に変化し、3つの電圧波形は互いに120度の位相差を有している。
又、同図(b)は、回生走行モードにおけるスイッチング素子S1、S3、S5のPWM制御のオン/オフ状態を表わしており、各スイッチング素子は、図示の如く互いにタイミングをずらしてPWM制御がオンに設定される。尚、スイッチング素子S2、S4、S6は、常にオフに設定される。
【0009】
例えば、スイッチング素子S1がPWM制御される同図(b)に示す区間T1では、U相巻線の電圧が最も低く、W相巻線の電圧が最も高いため、スイッチング素子S1、スイッチング素子S2のダイオードD2、U相巻線、W相巻線及びコンデンサCによって図27に示す昇圧チョッパ回路が構成される。かかる区間においては、スイッチング素子S1がオンのとき、U相巻線とW相巻線との間の電位差EuwによりW相巻線からU相巻線に電流が流れて両巻線にエネルギーが蓄えられる一方、スイッチング素子S1がオフのときには、U相巻線及びW相巻線に蓄えられたエネルギーがバッテリー(3)に供給される。
図28は、スイッチング素子S1のオン/オフ状態と、U相巻線を流れる電流の波形を表わしており、スイッチング素子S1がオンに設定されている状態では、上述の如くU相巻線にエネルギーが蓄えられるため、U相巻線を流れる電流は同図(b)の如く徐々に増大する。一方、スイッチング素子S1がオフに設定されている状態では、U相巻線に蓄えられたエネルギーがバッテリーに供給されるため、U相巻線を流れる電流は同図(b)の如く徐々に減小する。
【0010】
次に、図26(b)に示す区間T2では、U相巻線の電圧が最も低く、V相巻線の電圧が最も高いため、スイッチング素子S1、スイッチング素子S2のダイオード、U相巻線、V相巻線及びコンデンサCによって昇圧チョッパ回路が構成される。かかる区間においては、スイッチング素子S1がオンのとき、V相巻線とU相巻線との間の電位差によりV相巻線からU相巻線に電流が流れて両巻線にエネルギーが蓄えられる一方、スイッチング素子S1がオフのときには、U相巻線及びV相巻線に蓄えられたエネルギーがバッテリー(3)に供給される。
その後、スイッチング素子S3がPWM制御される区間T3では、W相巻線の電圧が最も低く、V相巻線の電圧が最も高いため、スイッチング素子S3、スイッチング素子S4のダイオード、V相巻線、W相巻線及びコンデンサCによって昇圧チョッパ回路が構成される。かかる区間においては、スイッチング素子S3がオンのとき、V相巻線とW相巻線との間の電位差によりV相巻線からW相巻線に電流が流れて両巻線にエネルギーが蓄えられる一方、スイッチング素子S3がオフのときには、V相巻線及びW相巻線に蓄えられたエネルギーがバッテリー(3)に供給される。
【0011】
図25に示すインバータ(72)を有する電動モータ付自転車においては、上述の如く、スイッチング素子S1、S3、S5をPWM制御することによって電動モータの各巻線にエネルギーを蓄える動作と各巻線に蓄えられたエネルギーをバッテリーに供給する動作とが繰り返され、これによってバッテリー(3)が充電されることになる。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−6878号公報
【特許文献2】
特開2002−19685号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、出願人の研究によれば、回生走行モードの設定が可能な従来の電動モータ付自転車においては、充分に高い回生効率が得られないことが判明した。
本発明の目的は、従来よりも高い回生効率を得ることが出来るモータ制御装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決する為の手段】
出願人は、従来の電動モータ付自転車において充分に高い回生効率が得られない原因を次のように究明した。
スイッチング周期Tに対するオン期間Tonの比率(PWMデューティ)が過大になると、オフ期間Toffがオン期間Tonに比べ極めて短くなるため、オフ期間Toffに巻線から放出されるエネルギーがオン期間Tonに電動モータから発生するエネルギーに比べ極めて小さな値となって、オン期間Tonに電動モータから発生するエネルギーの内、巻線に蓄えられずに消費される損失エネルギーが増大する。図29は、PWMデューティと電動モータから発生する電力及びバッテリーに供給される回生電力との関係を表わしており、電動モータから発生する電力は、一点鎖線で示す如く、PWMデューティが増大するにつれて増大している。これに対し、バッテリーに供給される回生電力は、実線で示す如く、PWMデューティが増大するにつれて増大し、ピークに達した後、急激に減小しており、損失エネルギーが増大している。
従来の電動モータ付自転車においては、上述の如くPWMデューティが回生電力のピーク点での値を超えると損失エネルギーが増大するにも拘わらず、PWMデューティを0〜100%の全範囲で変化させるため、充分に高い回生効率が得られないのである。
【0015】
本発明に係るモータ制御装置は、電動モータの回生制動を制御することが可能であって、電動モータから発生した電力を該モータの電源となるバッテリーに供給するインバータと、インバータを制御するPWM制御回路とを具えている。そして該モータ制御装置は、電動モータの回転速度を検出する速度検出手段を具え、前記PWM制御回路は、電動モータの回転速度に基づいて、PWMデューティをバッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での値或いはその近傍値以下に制限する。
【0016】
上述の如く、バッテリーに供給される回生電力は、PWMデューティが増大するにつれて増大し、ピークに達した後、急激に減小する。ここで、回生電力のピーク点でのPWMデューティと電動モータの回転速度との間には、電動モータの回転速度が増大するにつれて回生電力のピーク点でのPWMデューティが減小する一定の関係が成立する。
そこで、上記本発明に係るモータ制御装置においては、電動モータの回転速度に基づいて、PWMデューティが回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に制限される。この様に、PWMデューティを回生電力のピーク点、即ち損失エネルギーが増大し始める点での値或いはその近傍値以下に制限することによって、PWMデューティを全範囲で変化させる従来の構成に比べて損失エネルギーを低減させることが出来る。
【0017】
第1の具体的構成を有するモータ制御装置は、電動モータの出力電流の大きさを検出するモータ電流検出手段を具えている。そして、前記PWM制御回路は、電動モータの出力電流の目標値を表わすモータ電流指令値を算出して、該モータ電流指令値と前記モータ電流検出手段による検出結果とに基づいてPWMデューティを変化させる処理を実行するものであって、
電動モータの回転速度に基づいて、バッテリーに供給される回生電力がピークとなる点でのモータ電流指令値或いはその近傍値を、電流指令上限値として導出する上限値導出手段と、
算出されたモータ電流指令値が前記導出された電流指令上限値を超えているか否かを判断し、電流指令上限値を超えている場合に、モータ電流指令値を該上限値に設定する電流指令値設定手段
とを具えている。
【0018】
PWMデューティは、モータ電流指令値が増大するにつれて増大する。従って、モータ電流指令値を回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に抑えることによって、PWMデューティを該ピーク点での値或いはその近傍値以下に抑えることが出来る。又、回生電力のピーク点でのモータ電流指令値と電動モータの回転速度との間には、電動モータの回転速度が増大するにつれて回生電力のピーク点でのモータ電流指令値が増大する一定の関係が成立する。
そこで、上記具体的構成においては、電動モータの回転速度に基づいて、回生電力のピーク点でのモータ電流指令値或いはその近傍値が電流指令上限値として導出される。例えば、電動モータの回転速度と回生電力のピーク点でのモータ電流指令値或いはその近傍値との関係を表わすテーブル或いは関数式が前記上限値導出手段に格納されており、電流指令上限値は、これらのテーブル或いは関数式に基づいて電動モータの回転速度から導出される。
その後、算出されたモータ電流指令値が上述の如く導出された電流指令上限値を超えている場合に、モータ電流指令値が該上限値に設定され、設定されたモータ電流指令値とモータ電流検出手段によって検出されたモータ電流値とに基づいてPWMデューティが設定される。この様にして、PWMデューティが回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に制限されることになる。
【0019】
具体的には、前記PWM制御回路は、モータ電流検出手段による検出結果に基づいて、PWMデューティを変化させる際のステップ幅を変化させる。
【0020】
例えば、インバータが電動モータから発生した電力を昇圧してバッテリーに供給する構成においては、バッテリーに供給される回生電力は、PWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、PWMデューティの増大に伴いインバータの昇圧比が増大してインバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超えた点から急激に増大する。又、電動モータの出力電流値は、PWMデューティが増大するにつれて増大する。
そこで、上記具体的構成においては、例えば回生電力の変化が急激に大きくなる点での電動モータの出力電流値を閾値として、モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流値が閾値よりも小さい場合には、PWMデューティを大きなステップ幅で変化させる一方、モータ電流値が閾値よりも大きい場合には、PWMデューティを小さなステップ幅で変化させる。
この様にして、回生電力の変化が緩やかな範囲ではPWMデューティを大きなステップ幅で変化させるので、PWMデューティを全範囲に亘って小さなステップ幅で変化させる構成に比べて、回生制動力が効き始めるまでの時間を短縮することが出来る。
【0021】
第2の具体的構成を有するモータ制御装置は、バッテリーに流れ込む回生電流の大きさを検出する回生電流検出手段を具えている。そして、前記PWM制御回路は、バッテリーに流れ込む回生電流の目標値を表わす回生電流指令値を算出して、該回生電流指令値と前記回生電流検出手段による検出結果とに基づいてPWMデューティを変化させる処理を実行するものであって、
電動モータの回転速度に基づいて、バッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での回生電流指令値或いはその近傍値を、電流指令上限値として導出する上限値導出手段と、
算出された回生電流指令値が前記導出された電流指令上限値を超えているか否かを判断し、電流指令上限値を超えている場合に、回生電流指令値を該上限値に設定する電流指令値設定手段
とを具えている。
【0022】
PWMデューティは、回生電流指令値が増大するにつれて増大する。従って、回生電流指令値を回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に抑えることによって、PWMデューティを該ピーク点での値或いはその近傍値以下に抑えることが出来る。又、回生電力のピーク点での回生電流指令値と電動モータの回転速度との間には、電動モータの回転速度が増大するにつれて回生電力のピーク点での回生電流指令値が増大する一定の関係が成立する。
そこで、上記具体的構成においては、電動モータの回転速度に基づいて、回生電力のピーク点での回生電流指令値或いはその近傍値が電流指令上限値として導出される。例えば、電動モータの回転速度と回生電力のピーク点での回生電流指令値或いはその近傍値との関係を表わすテーブル或いは関数式が前記上限値導出手段に格納されており、電流指令上限値は、これらのテーブル或いは関数式に基づいて電動モータの回転速度から導出される。
その後、算出された回生電流指令値が上述の如く導出された電流指令上限値を超えている場合に、回生電流指令値が該上限値に設定され、設定された回生電流指令値と回生電流検出手段によって検出された回生電流値とに基づいてPWMデューティが設定される。この様にして、PWMデューティが回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に制限されることになる。
【0023】
具体的には、前記PWM制御回路は、回生電流検出手段による検出結果に基づいて、PWMデューティを変化させる際のステップ幅を変化させる。
【0024】
上述の如く、インバータが電動モータから発生した電力を昇圧してバッテリーに供給する構成においては、バッテリーに供給される回生電力は、PWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、インバータの昇圧比が増大してインバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超えた点から急激に増大する。又、バッテリーに供給される回生電力はバッテリーに流れ込む回生電流の大きさに比例するため、回生電流値は、回生電力と同様に、PWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、インバータの昇圧比が増大してインバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超えた点から急激に増大する。
そこで、上記具体的構成においては、例えば回生電力の変化が急激に大きくなる点での回生電流値を閾値として、回生電流検出手段によって検出された回生電流値が閾値よりも小さい場合には、PWMデューティを大きなステップ幅で変化させる一方、回生電流値が閾値よりも大きい場合には、PWMデューティを小さなステップ幅で変化させる。
この様にして、回生電力の変化が緩やかな範囲ではPWMデューティを大きなステップ幅で変化させるので、PWMデューティを全範囲に亘って小さなステップ幅で変化させる構成に比べて、回生制動力が効き始めるまでの時間を短縮することが出来る。
【0025】
第3の具体的構成を有するモータ制御装置においては、前記PWM制御回路は、
電動モータの回転速度に基づいて、バッテリーに供給される回生電力がピークとなる点でのPWMデューティ或いはその近傍値を、PWMデューティ上限値として導出する上限値導出手段と、
PWMデューティが前記導出されたPWMデューティ上限値を超えているか否かを判断し、PWMデューティ上限値を超えている場合に、PWMデューティを該上限値に設定するデューティ上限値設定手段
とを具えている。
【0026】
上述の如く、回生電力のピーク点でのPWMデューティと電動モータの回転速度との間には一定の関係が成立する。
そこで、上記具体的構成においては、電動モータの回転速度に基づいて、回生電力のピーク点でのPWMデューティ或いはその近傍値がPWMデューティ上限値として導出される。例えば、電動モータの回転速度と回生電力のピーク点でのPWMデューティ或いはその近傍値との関係を表わすテーブル或いは関数式が前記上限値導出手段に格納されており、PWMデューティ上限値は、これらのテーブル或いは関数式に基づいて電動モータの回転速度から導出される。
その後、PWMデューティが上述の如く導出されたデューティ上限値を超えている場合に、PWMデューティが該上限値に設定される。この様にして、PWMデューティが回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に設定されることになる。
【0027】
又、具体的には、前記PWM制御回路は、
電動モータの回転速度に基づいて、PWMデューティの下限値を導出する下限値導出手段と、
PWMデューティが前記導出されたPWMデューティ下限値を下回るか否かを判断し、PWMデューティ下限値を下回っている場合に、PWMデューティを該下限値に設定するデューティ下限値設定手段
とを具えている。
【0028】
上述の如く、インバータが電動モータから発生した電力を昇圧してバッテリーに供給する構成においては、バッテリーに供給される回生電力は、PWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、インバータの昇圧比が増大してインバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超えた点から急激に増大する。又、バッテリーに供給される回生電力の変化が急激に大きくなる点でのPWMデューティと電動モータの回転速度との間には、電動モータの回転速度が増大するにつれて回生電力の変化が急激に大きくなる点でのPWMデューティが減小する一定の関係が成立する。
そこで、上記具体的構成においては、例えば回生電力の変化が急激に大きくなる点でのPWMデューティよりも所定の大きさだけ小さな値をPWMデューティ下限値として、該下限値と電動モータの回転速度との関係を表わすテーブル或いは関数式が前記下限値導出手段に格納されており、PWMデューティ下限値は、これらのテーブル或いは関数式に基づいて電動モータの回転速度から導出される。
その後、PWMデューティが上述の如く導出されたPWMデューティ下限値を下回っている場合に、PWMデューティが該下限値に設定される。この様にして、PWMデューティは、導出されたPWMデューティ下限値から増大することになる。従って、PWMデューティをゼロから増大させる構成に比べて、回生制動力が効き始めるまでの時間を短縮することが出来る。
【0029】
又、本発明に係るモータ制御装置は、電動モータの回生制動を制御することが可能であって、電動モータから発生した電力を該モータの電源となるバッテリーに供給するインバータと、インバータを制御するPWM制御回路とを具えている。そして該モータ制御装置は、バッテリーに流れ込む回生電流の大きさを検出する回生電流検出手段を具え、前記PWM制御回路は、前記回生電流検出手段による検出結果に基づいて、PWMデューティをバッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での値或いはその近傍値以下に制限する。
【0030】
回生電力のピーク点でのPWMデューティとバッテリーに流れ込む回生電流の大きさとの間には、回生電流が増大するにつれて回生電力のピーク点でのPWMデューティが減小する一定の関係が成立する。
そこで、上記本発明に係るモータ制御装置においては、回生電流検出手段によって検出された回生電流値に基づいて、PWMデューティが回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に制限される。この様に、PWMデューティを回生電力のピーク点、即ち損失エネルギーが増大し始める点での値或いはその近傍値以下に制限することによって、PWMデューティを全範囲で変化させる従来の構成に比べて損失エネルギーを低減させることが出来る。
【0031】
具体的には、前記PWM制御回路は、
前記回生電流検出手段による検出結果に基づいて、バッテリーに供給される電力がピークとなる点でのPWMデューティ或いはその近傍値を、PWMデューティ上限値として導出する上限値導出手段と、
PWMデューティが前記導出されたPWMデューティ上限値を超えているか否かを判断し、PWMデューティ上限値を超えている場合に、PWMデューティを該上限値に設定するデューティ上限値設定手段
とを具えている。
【0032】
上述の如く、回生電力のピーク点でのPWMデューティとバッテリーに流れ込む回生電流の大きさとの間には一定の関係が成立する。
そこで、上記具体的構成においては、回生電流検出手段によって検出された回生電流値に基づいて、回生電力のピーク点でのPWMデューティ或いはその近傍値がPWMデューティ上限値として導出される。例えば、回生電流値と回生電力のピーク点でのPWMデューティとの関係を表わすテーブル或いは関数式が上限値導出手段に格納されており、PWMデューティ上限値は、これらのテーブル或いは関数式に基づいて回生電流検出手段による検出結果から導出される。
その後、PWMデューティが上述の如く導出されたPWMデューティ上限値を超えている場合に、PWMデューティが該上限値に設定される。この様にして、PWMデューティが回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に制限されることになる。
上記モータ制御装置においては、回生電流値からPWMデューティ上限値が導出されるので、電動モータの回転速度からPWMデューティ上限値を導出するために回転速度検出手段を装備する必要はない。
【0033】
【発明の効果】
本発明に係るモータ制御装置によれば、PWMデューティを回生電力のピーク点での値或いはその近傍値以下に制限することによって、従来よりも高い回生効率を得ることが出来る。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電動モータ付自転車に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
第1実施例
図1は、本発明に係る電動モータ付自転車の概略構成を表わしており、自転車本体(1)には、電動モータ(2)と該モータの電源となるバッテリー(3)が搭載されている。
該電動モータ付自転車は、通常のアシスト走行モードと電動モータ(2)を回生制動状態に設定する回生走行モードとの間で走行モードを切り換えることが可能であって、アシスト走行モードにおいては、自転車本体(1)のペダルを踏むことによって発生するトルクは人力トルクセンサ(11)により検出され、該検出信号はコントローラ(4)に入力される。コントローラ(4)では、入力されたトルク検出信号に応じたトルク指令が作成され、電動モータ(2)へ供給される。この結果、自転車本体(1)には、人力に加え、該人力トルク値に応じた大きさのモータ出力トルクが供給され、人力による駆動力が補助される。
一方、回生走行モードにおいては、自転車本体(1)に電動モータ(2)による回生制動力が付与されることによって自転車本体(1)が減速すると共に、電動モータ(2)が発電機として動作を行なうことによって電動モータ(2)から発生した電力がバッテリー(3)に供給される。
【0035】
図2は、上記電動モータ付自転車の電気的構成を表わしている。
アシスト走行モードにおいては、バッテリー(3)からの直流電力がインバータ(42)によって交流電力に変換され、該交流電力が電動モータ(2)に供給されて、モータ(2)の駆動が行なわれる。
電動モータ(2)としてはブラシレスモータが採用されており、該モータ(2)に設けられた3つのホール素子(図示省略)から得られる3つの位置信号は回転数/回転位置検出回路(43)に供給される。回転数/回転位置検出回路(43)では、前記3つの位置信号に基づいて電動モータ(2)の回転数及び回転位置が検出され、それらの結果が制御回路(41)に供給される。
又、ペダルを踏むことにより発生するトルクが人力トルクセンサ(11)によって検出されると共に、電動モータ(2)の出力電流の大きさがモータ電流検出回路(5)によって検出され、それらの検出結果が制御回路(41)に供給される。
制御回路(41)では、上述の如く供給される回転数検出信号、人力トルク検出信号及びモータ電流検出信号に基づいてPWM制御信号が作成され、該PWM制御信号はインバータ(42)に供給される。
【0036】
一方、回生走行モードにおいては、電動モータ(2)から発生した交流電力はインバータ(42)に供給され、インバータ(42)にて直流電力に変換されると共に昇圧されてバッテリー(3)に供給される。
制御回路(41)には、モータ電流検出回路(5)による検出結果、及び回転数/回転位置検出回路(43)の検出結果が供給され、これらの検出結果に基づいてPWM制御信号が作成されてインバータ(42)に供給される。
【0037】
又、制御回路(41)には、ブレーキレバー(12)が接続されており、ブレーキレバー(12)に対して操作が行なわれていない状態ではアシスト走行モードが設定される一方、ブレーキレバー(12)に対して操作が行なわれている状態では回生走行モードが設定される。
更に、制御回路(41)には、入出力装置(13)が接続されており、該入出力装置(13)は、種々の操作スイッチ(図示省略)やバッテリー(3)の残量を表示するための表示部(図示省略)を具えている。
【0038】
上記インバータ(42)は、図25に示す従来のインバータ(72)と全く同一の構成を有しており、ダイオードとトランジスタから構成される6つのスイッチング素子S1〜S6とコンデンサCとから構成されている。これら6つのスイッチング素子S1〜S6は、制御回路(41)からのPWM制御信号によってオン/オフ制御される。
【0039】
図3は、走行時に上記制御回路(41)によって実行される制御手続きを表わしている。
自転車本体の電源がオンに設定されると、先ずステップS1にて、走行モードをアシスト走行モードに設定する共に、電動モータの出力電流の目標値を表わすモータ電流指令値及びPWMデューティをゼロに設定する。
次にステップS2にて走行を開始すると、ステップS3では、ブレーキレバー(12)に対し操作が行なわれているか否かを判断する。ここで、ブレーキレバー(12)に対して操作が行なわれていない場合には、ノーと判断されてステップS4に移行し、人力トルクセンサ(11)の出力値がゼロであるか否かを判断する。ここで、ノーと判断された場合は、ステップS5にて人力トルクセンサ(11)の出力値及び回転数/回転位置検出回路(43)の出力値に基づいてモータ電流指令値を算出した後、該モータ電流指令値とモータ電流検出回路(5)の出力値とを比較してPWMデューティを増大或いは減小させる。一方、ステップS4にてイエスと判断された場合は、ステップS6にてモータ電流指令値をゼロに設定した後、該モータ電流指令値とモータ電流検出回路(5)の出力値とを比較してPWMデューティを減小させる。
続いてステップS7では、ステップS5或いはステップS6にて得られたPWMデューティに応じたPWM制御信号を作成し、該PWM制御信号をインバータ(42)に供給する。その後、ステップS8では、回転数/回転位置検出回路(43)によって検出された回転数がゼロであるか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップS3に戻る。
【0040】
ブレーキレバー(12)に対し操作が行なわれている場合には、ステップS3にてイエスと判断されて、走行モードを回生走行モードに設定した後、ステップS9に移行し、後述の手続きによってPWMデューティを増大或いは減小させる。続いてステップS10では、ステップS9にて得られたPWMデューティに応じたPWM制御信号を作成し、該PWM制御信号をインバータ(42)に供給する。
その後、回転数がゼロになると、ステップS8にてイエスと判断され、ステップS11にて走行を停止して手続きを終了する。
上記手続きによって、ブレーキレバー(12)が操作されていない場合にはアシスト走行モードが設定され、人力トルク値に応じた大きさの駆動力が自転車本体に付与されて人力による駆動力が補助される一方、ブレーキレバー(12)が操作されている場合には、回生走行モードが設定され、回生制動力が自転車本体に付与されて自転車本体が減速することになる。
【0041】
ところで、バッテリーに供給される回生電力は、図4に実線で示す如く、PWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、ピークに達した後、急激に減小する。
そこで、本発明に係る電動モータ付自転車においては、回生走行モードが設定されている場合に、PWMデューティが回生電力のピーク点Pでの値以下に制限される。
又、PWMデューティは、図4に一点鎖線で示す如く、モータ電流指令値が増大するにつれて増大する。ここで、電動モータの回転数がω2であるとき、回生電力のピーク点Pでのモータ電流指令値Im2は、回転数がω1(ω1<ω2)であるときの値Im1に比べて大きな値となっており、電動モータの回転数と回生電力のピーク点Pでのモータ電流指令値との間には、図5に示す如く電動モータの回転数が増大するにつれて回生電力のピーク点でのモータ電流指令値が増大する一定の関係が成立する。
そこで、回生電力のピーク点でのモータ電流指令値を上限値として、電動モータの回転数と該上限値との関係を表わすモータ電流指令上限値テーブルが上記制御回路(41)の内蔵メモリ(図示省略)に格納されている。そして、該テーブル基づいて電動モータの回転数からモータ電流指令値の上限値が導出され、モータ電流指令値が該上限値以下の値に制限される。図4に示す例では、電動モータの回転数がω1であるときには、モータ電流指令値をIm1以下に抑えることによってPWMデューティをα1以下に抑えることが出来、回転数がω2であるときには、モータ電流指令値をIm2以下に抑えることによってPWMデューティをα2以下に抑えることが出来る。
この様にして、PWMデューティを回生電力のピーク点Pでの値以下に制限することによって損失エネルギーを低減させることが出来、この結果、高い回生効率を得ることが出来る。
【0042】
又、本発明に係る電動モータ付自転車においては、電動モータの出力電流値に基づいて、PWMデューティを増大させる際のステップ幅が設定される。
バッテリーに供給される回生電力は、図4に実線で示す如くPWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、インバータの昇圧比が増大してインバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超えた点、同図の例ではPWMデューティが約70%となった点Tから急激に増大する。又、電動モータの出力電流値は、PWMデューティが増大するにつれて増大する。
そこで、PWMデューティが約70%であるときの電動モータの出力電流値を閾値として、該閾値と大きさの異なる2つの値Δ1、Δ2とが上記制御回路(41)の内蔵メモリ(図示省略)に格納されている。そして、電動モータの出力電流値が閾値以下である場合に、ステップ幅Δが前記2つの値の内、大きい方の値Δ1に設定される一方、電動モータの出力電流値が閾値を上回っている場合に、ステップΔが小さい方の値Δ2に設定される。
この様にして、回生電力の変化が緩やかな範囲ではステップ幅Δを大きな値Δ1に設定することによって、ステップ幅Δを常に小さな値Δ2に設定する構成に比べて回生制動力が効き始めるまでの時間を短縮することが出来る。
【0043】
更に、本発明に係る電動モータ付自転車においては、電動モータの回転数に基づいてPWMデューティの下限値が導出され、PWMデューティが該下限値以上の値に設定される。
図4に実線で示す如く、電動モータの回転数がω2であるとき、回生電力の変化が急激に大きくなる点TでのPWMデューティβ2は、回転数ω1(ω1<ω2)であるときの値β1に比べて小さな値となっており、電動モータの回転数と回生電力の変化が急激に大きくなる点でのPWMデューティとの間には、図6に示す如く電動モータの回転数が増大するにつれて回生電力の変化が急激に大きくなる点でのPWMデューティが増大する一定の関係が成立する。
そこで、回生電力の変化が急激に大きくなる点でのPWMデューティよりも所定の大きさだけ小さな値を下限値として、電動モータの回転数と該下限値との関係を表わすPWMデューティ下限値テーブルが上記制御回路(41)の内蔵メモリ(図示省略)に格納されている。そして、該テーブルに基づいて電動モータの回転数からPWMデューティの下限値が導出され、PWMデューティを該下限値から増大させる。これによって、PWMデューティを0%から増大させる構成に比べて回生制動力が効き始めるまでの時間を短縮することが出来る。
【0044】
図7は、回生走行モードにて実行される図3のステップS9のPWMデューティ変更手続きを表わしている。
先ずステップS21にて、回転数/回転位置検出回路(43)の出力値、及びモータ電流検出回路(5)の出力値に基づいてモータ電流指令値を算出した後、ステップS22にて、回転数/回転位置検出回路(43)の出力値とモータ電流検出回路(5)の出力値を取得し、ステップS23では、モータ電流指令値を回生電力のピーク点での値以下に制限する後述の手続きを実行する。
【0045】
続いてステップS24では、ステップS22にて取得したモータ電流値がモータ電流指令値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS25に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅を設定する。その後、ステップS26では、PWMデューティを電動モータの回転数に応じた下限値以上の値に設定するための手続きを実行し、ステップS27では、PWMデューティを前記設定したステップ幅だけ増大させて手続きを終了する。ステップS25及びステップS26の具体的手続きについては後述する。
これに対し、ステップS22にて取得したモータ電流値がモータ電流指令値以上であってステップS24にてイエスと判断された場合は、ステップS28に移行して、PWMデューティを所定のステップ幅だけ減小させて手続きを終了する。
【0046】
図8は、上記ステップS23のモータ電流指令値制限手続きを表わしている。先ずステップS31では、内蔵メモリに格納されているモータ電流指令上限値テーブルに基づいて、図7のステップS22にて取得した回転数からモータ電流指令値の上限値を導出する。次にステップS32では、図7のステップS21にて算出したモータ電流指令値が前記導出された上限値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は手続きを終了する。
これに対し、モータ電流指令値が前記導出された上限値以上であってステップS32にてイエスと判断された場合は、ステップS33に移行して、モータ電流指令値を該上限値に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、モータ電流指令値が回生電力のピーク点での値以下の値に設定されることになる。
【0047】
図9は、図7の上記ステップS25のPWMデューティステップ幅設定手続きを表わしている。
先ずステップS34では、図7のステップS22にて取得したモータ電流値が内蔵メモリに格納されている閾値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS35に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅Δを、内蔵メモリに格納されている2つの値Δ1、Δ2の内、大きい方の値Δ1に設定して手続きを終了する。
これに対し、図7のステップS22にて取得したモータ電流値が閾値以上であってステップS34にてイエスと判断された場合には、ステップS36に移行して、前記2つの値Δ1、Δ2の内、小さい方の値Δ2に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、電動モータの出力電流値が閾値を下回っている場合には、PWMデューティのステップ幅が大きな値に設定される一方、電動モータの出力電流値が閾値以上である場合に、PWMデューティのステップ幅が小さな値に設定されることになる。
【0048】
図10は、図7の上記ステップS26のPWMデューティ下限値設定手続きを表わしている。
先ずステップS37では、内蔵メモリに格納されているPWMデューティ下限値テーブルに基づいて、図7のステップS22にて取得した回転数からPWMデューティの下限値を導出する。次にステップS38では、現時点でのPWMデューティが前記導出された下限値を下回るか否かを判断し、ノーと判断された場合は手続きを終了する。
これに対し、PWMデューティが前記導出された下限値を下回る値であってステップS38にてイエスと判断された場合は、ステップS39に移行して、PWMデューティを該下限値に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、PWMデューティが電動モータの回転数に応じた下限値から増大することになる。
【0049】
本実施例の電動モータ付自転車においては、上述の如くPWMデューティが回生電力のピーク点での値以下に制限されるので、損失エネルギーが低減し、この結果、高い回生効率を得ることが出来る。
又、回生電力の変化が緩やかな範囲ではPWMデューティを変化させる際のステップ幅Δが大きな値Δ1に設定されるので、ステップ幅Δを常に小さな値Δ2に設定する構成に比べて回生制動力が効き始めるまでの時間が短縮される。
更に、PWMデューティを電動モータの回転数に応じた下限値から増大させるので、PWMデューティを0%から増大させる構成に比べて回生制動力が効き始めるまでの時間が短縮される。
【0050】
第2実施例
第1実施例の電動モータ付電動自転車は、回生走行モードが設定されている場合にモータ電流指令値と電動モータの出力電流値とを比較してPWMデューティを変化させるものであるのに対し、本実施例の電動モータ付自転車は、バッテリー(3)に流れ込む回生電流の目標値を表わす回生電流指令値とバッテリーに入力される回生電流の大きさとを比較してPWMデューティを変化させるものであって、図11に示す如く、バッテリー(3)とインバータ(42)との間に、バッテリー(3)に流れ込む回生電流の大きさを検出する回生電流検出回路(50)を具えている。
【0051】
図12の実線は、PWMデューティと回生電力との関係を表わし、同図の一点鎖線は、回生電流指令値とPWMデューティとの関係を表わしている。
PWMデューティは、同図に一点鎖線で示す如く、回生電流指令値が増大するにつれて増大し、回生電力のピーク点で不連続となって100%に達する。この様に、PWMデューティが回生電力のピーク点で100%に達する理由は、回生電力がピークに達すると、バッテリーに入力される回生電流の大きさが回生電流指令値に達しないためにPWMデューティが増大し続けるからである。図示の如く、電動モータの回転数がω2であるとき、回生電力のピーク点Pでの回生電流指令値Ib2は、回転数がω1(ω1<ω2)であるときの値Ib1に比べて大きな値となっており、電動モータの回転数と回生電力のピーク点Pでの回生電流指令値との間には、図13に示す如く電動モータの回転数が増大するにつれて回生電力のピーク点での回生電流指令値が増大する一定の関係が成立する。
そこで、本実施例の電動モータ付自転車においては、回生電力のピーク点での回生電流指令値を上限値として、電動モータの回転数と該上限値との関係を表わす回生電流指令上限値テーブルが制御回路(61)の内蔵メモリ(図示省略)に格納されている。そして、該テーブル基づいて電動モータの回転数から回生電流指令値の上限値が導出され、回生電流指令値が該上限値以下の値に設定される。図12に示す例では、回転数がω1であるときには、回生電流指令値をIb1以下に抑えることによってPWMデューティをα1以下に抑えることが出来、回転数がω2であるときには、回生電流指令値をIb2以下に抑えることによってPWMデューティをα2以下に抑えることが出来る。
【0052】
又、バッテリーに供給される回生電力は、図12に実線で示す如くPWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、PWMデューティが約70%となった点から急激に増大する。又、バッテリーに供給される回生電力はバッテリーに流れ込む回生電流の大きさに比例するため、回生電流値は、回生電力の変化と同様に、PWMデューティが増大するにつれて徐々に増大し、PWMデューティが約70%となった点から急激に増大する。
そこで、本実施例の電動モータ付自転車においては、PWMデューティが約70%であるときの回生電流値を閾値として、該閾値と大きさの異なる2つの値Δ1、Δ2とが制御回路(61)の内蔵メモリ(図示省略)に格納されている。そして、回生電流値が閾値以下である場合に、ステップ幅Δが前記2つの値の内、大きい方の値Δ1に設定される一方、回生電流値が閾値を上回っている場合に、ステップΔが小さい方の値Δ2に設定される。
【0053】
本実施例の電動モータ付自転車においては、走行時に上記制御回路(61)によって図3と同様の制御手続きが実行される。ここで、上記制御回路(61)によって実行される制御手続きは、ステップS9のPWMデューティ変更手続きを除いて同一であるので全体の説明は省略する。
【0054】
図14は、本実施例の制御回路(61)によって実行されるPWMデューティ変更手続きを表わしている。
先ずステップS41にて、回転数/回転位置検出回路(43)の出力値、及び回生電流検出回路(50)の出力値に基づいて回生電流指令値を算出した後、ステップS42にて、回転数/回転位置検出回路(43)の出力値と回生電流検出回路(50)の出力値を取得し、ステップS43では、回生電流指令値を回生電力のピーク点での値以下に制限する後述の手続きを実行する。
【0055】
続いてステップS44では、上記ステップS42にて取得した回生電流値が回生電流指令値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS45に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅を設定するための後述の手続きを実行する。その後、ステップS46では、PWMデューティを電動モータの回転数に応じた下限値以上の値に設定するための手続きを実行し、ステップS47では、PWMデューティを前記設定したステップ幅だけ増大させて手続きを終了する。尚、ステップS46の手続きは、図10に示す手続きと同一である。
これに対し、回生電流値が回生電流指令値以上であってステップS44にてイエスと判断された場合は、ステップS48に移行して、PWMデューティを所定のステップ幅だけ減小させて手続きを終了する。
【0056】
図15は、上記ステップS43の回生電流指令値制限手続きを表わしている。先ずステップS51では、内蔵メモリに格納されている回生電流指令上限値テーブルに基づいて、図14のステップS42にて取得した回転数から回生電流指令値の上限値を導出する。次にステップS52では、図14のステップS41にて算出した回生電流指令値が前記導出された上限値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は手続きを終了する。
これに対し、回生電流指令値が前記導出された上限値以上であってステップS52にてイエスと判断された場合は、ステップS53に移行して、回生電流指令値を該上限値に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、回生電流指令値が回生電力のピーク点での値以下の値に設定されることになる。
【0057】
図16は、図14のステップS45のPWMデューティステップ幅設定手続きを表わしている。
先ずステップS54では、図14のステップS42にて取得した回生電流値が内蔵メモリに格納されている閾値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS55に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅Δを、内蔵メモリに格納されている2つの値Δ1、Δ2の内、大きい方の値Δ1に設定して手続きを終了する。
これに対し、回生電流値が閾値以上であってステップS54にてイエスと判断された場合には、ステップS56に移行して、前記2つの値Δ1、Δ2の内、小さい方の値Δ2に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、回生電流値が閾値を下回っている場合には、PWMデューティのステップ幅が大きな値に設定される一方、回生電流値が閾値以上である場合に、PWMデューティのステップ幅が小さな値に設定されることになる。
【0058】
第3実施例
第1実施例の電動モータ付自転車は、モータ電流指令値を回生電力のピーク点での値以下に抑えることによってPWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に間接的に抑えるものであるのに対し、本実施例の電動モータ付自転車は、PWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に直接的に抑えるものであって、その電気的構成は、制御回路を除いて、図2に示す第1実施例の電動モータ付自転車と同一である。
【0059】
図4に実線で示す如く、電動モータの回転数がω2であるとき、回生電力のピーク点でのPWMデューティα2は、回転数がω1(ω1<ω2)であるときの値α1に比べて小さな値となっており、電動モータの回転数と回生電力のピーク点でのPWMデューティとの間には、図17に示す如く電動モータの回転数が増大するにつれて回生電力のピーク点でのPWMデューティが減小する一定の関係が成立する。
そこで、本実施例の電動モータ付自転車においては、回生電力のピーク点でのPWMデューティを上限値として、電動モータの回転数と該上限値との関係を表わすPWMデューティ上限値テーブルが制御回路の内蔵メモリに格納されている。そして、該テーブル基づいて電動モータの回転数からPWMデューティの上限値が導出され、PWMデューティが該上限値以下の値に設定される。
【0060】
本実施例の電動モータ付自転車においては、走行時に制御回路によって図3と同様の制御手続きが実行される。ここで、制御回路によって実行される制御手続きは、ステップS9のPWMデューティ変更手続きを除いて同一であるので全体の説明は省略する。
【0061】
図18は、本実施例の制御回路によって実行されるPWMデューティ変更手続きを表わしている。
先ずステップS61にて、回転数/回転位置検出回路の出力値、及びモータ電流検出回路の出力値に基づいてモータ電流指令値を算出した後、ステップS62にて、回転数/回転位置検出回路の出力値とモータ電流検出回路の出力値を取得する。
続いてステップS63では、ステップS62にて取得したモータ電流値がモータ電流指令値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS64に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅を設定する。その後、PWMデューティを電動モータの回転数に応じた下限値以上に設定するための手続きを実行し、ステップS66では、PWMデューティを前記設定したステップ幅だけ増大させた後、ステップS68に移行する。尚、ステップS64及びステップS65の手続きはそれぞれ、図9に示す手続き及び図10に示す手続きと同一である。
これに対し、モータ電流値がモータ電流指令値以上であってステップS63にてイエスと判断された場合は、ステップS67に移行して、PWMデューティを所定のステップ幅だけ減小させた後、ステップS68に移行する。
ステップS68では、PWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に制限する後述の手続きを実行する。
【0062】
図19は、上記ステップS68のPWMデューティ制限手続きを表わしている。
先ずステップS71では、内蔵メモリに格納されているPWMデューティ上限値テーブルに基づいて、図18のステップS62にて取得した回転数からPWMデューティの上限値を導出する。次にステップS72では、現時点でのPWMデューティが前記導出された上限値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は手続きを終了する。
これに対し、PWMデューティが前記導出された上限値以上であってステップS72にてイエスと判断された場合は、ステップS73に移行して、PWMデューティを該上限値に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、PWMデューティが回生電力のピーク点での値以下の値に設定されることになる。
【0063】
第4実施例
本実施例の電動モータ付自転車は、回生電流指令値と回生電流値とを比較してPWMデューティを変化させる点でのみ、モータ電流指令値とモータ電流値とを比較してPWMデューティを変化させる第3実施例の電動モータ付自転車と相違するものであって、PWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に直接的に抑えるものである。本実施例の電動モータ付自転車の電気的構成は、制御回路を除いて、図11に示す第2実施例の電動モータ付自転車と同一である。
【0064】
本実施例の電動モータ付自転車においては、走行時に制御回路によって図3と同様の制御手続きが実行される。ここで、制御回路によって実行される該制御手続きは、ステップS9のPWMデューティ変更手続きを除いて同一であるので全体の説明は省略する。
【0065】
図20は、本実施例の制御回路によって実行されるPWMデューティ変更手続きを表わしている。尚、本実施例の制御回路の内蔵メモリには、第3実施例と同一のPWMデューティ上限値テーブルが格納されている。
先ずステップS81にて、回転数/回転位置検出回路の出力値、及び回生電流検出回路の出力値に基づいて回生電流指令値を算出した後、ステップS82にて、回転数/回転位置検出回路の出力値と回生電流検出回路の出力値を取得する。続いてステップS83では、ステップS82にて取得した回生電流値が回生電流指令値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS84に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅を設定する。その後、PWMデューティを電動モータの回転数に応じた下限値以上に設定するための手続きを実行し、ステップS86では、PWMデューティを前記設定したステップ幅だけ増大させた後、ステップS88に移行する。尚、ステップS84及びステップS85の手続きはそれぞれ、図16に示す手続き及び図10に示す手続きと同一である。
これに対し、回生電流値が回生電流指令値以上であってステップS83にてイエスと判断された場合は、ステップS87に移行して、PWMデューティを所定のステップ幅だけ減小させた後、ステップS88に移行する。
ステップS88では、PWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に制限する手続きを実行して上記手続きを終了する。尚、ステップS88の手続きは、図19に示す手続きと同一である。
【0066】
第5実施例
第3実施例及び第4実施例の電動モータ付自転車は、電動モータの回転数に基づいてPWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に制限するものであるのに対し、本実施例の電動モータ付自転車は、バッテリー流れ込む回生電流の大きさに基づいてPWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に制限するものである。本実施例の電動モータ付自転車の電気的構成は、制御回路を除いて、図11に示す第2実施例の電動モータ付自転車と同一である。
【0067】
図21に示す如く、バッテリーに流れ込む回生電流の大きさと回生電力のピーク点でのPWMデューティとの間には、回生電流の大きさが増大するにつれて回生電力のピーク点でのPWMデューティが減小する一定の関係が成立する。
そこで、本実施例の電動モータ付自転車においては、回生電力のピーク点でのPWMデューティを上限値として、回生電流値と該上限値との関係を表わすPWMデューティ上限値テーブルが制御回路の内蔵メモリに格納されている。そして、該テーブル基づいて回生電流値からPWMデューティの上限値が導出され、PWMデューティが該上限値以下の値に設定される。
【0068】
本実施例の電動モータ付自転車においては、走行時に制御回路によって図3と同様の制御手続きが実行される。ここで、制御回路によって実行される該制御手続きは、ステップS9のPWMデューティ変更手続きを除いて同一であるので全体の説明は省略する。
【0069】
図22は、本実施例の制御回路によって実行されるPWMデューティ変更手続きを表わしている。
先ずステップS91にて、回転数/回転位置検出回路の出力値、及び回生電流検出回路の出力値に基づいて回生電流指令値を算出した後、ステップS92にて回生電流検出回路の出力値を取得する。
続いてステップS93では、ステップS92にて取得した回生電流値が回生電流指令値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は、ステップS94に移行して、PWMデューティを増大させる際のステップ幅を設定し、ステップS95では、PWMデューティを前記設定したステップ幅だけ増大させた後、ステップS97に移行する。尚、ステップS94の手続きは、図16に示す手続きと同一である。
これに対し、回生電流値が回生電流指令値以上であってステップS93にてイエスと判断された場合は、ステップS96に移行して、PWMデューティを所定のステップ幅だけ減小させた後、ステップS97に移行する。
ステップS97では、PWMデューティを回生電力のピーク点での値以下に制限する後述の手続きを実行して、上記手続きを終了する。
【0070】
図23は、上記ステップS97のPWMデューティ制限手続きを表わしている。
先ずステップS101では、内蔵メモリに格納されているPWMデューティ上限値テーブルに基づいて、図22のステップS92にて取得した回生電流値からPWMデューティの上限値を導出する。次にステップS102では、現時点でのPWMデューティが前記導出された上限値以上であるか否かを判断し、ノーと判断された場合は手続きを終了する。
これに対し、PWMデューティが前記導出された上限値以上であってステップS102にてイエスと判断された場合は、ステップS103に移行して、PWMデューティを該上限値に設定して手続きを終了する。
上記手続きによって、PWMデューティが回生電力のピーク点での値以下の値に設定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動モータ付自転車の全体構成を表わす概略図である。
【図2】第1実施例の電動モータ付自転車の電気的構成を表わすブロック図である。
【図3】本発明に係る電動モータ付自転車において走行時に実行される制御手続きを表わすフローチャートである。
【図4】PWMデューティと回生電力との関係、及びPWMデューティとモータ電流指令値との関係を表わすグラフである。
【図5】電動モータの回転数と回生電力のピーク点でのモータ電流指令値との関係を表わすグラフである。
【図6】電動モータの回転数と回生電力が急激に増大する点でのPWMデューティとの関係を表わすグラフである。
【図7】第1実施例の電動モータ付自転車において実行されるPWMデューティ変更手続きを表わすフローチャートである。
【図8】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行されるモータ電流指令値制限手続きの具体的手続きを表わすフローチャートである。
【図9】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行されるPWMデューティステップ幅設定手続きの具体的手続きを表わすフローチャートである。
【図10】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行されるPWMデューティ下限値設定手続きの具体的手続きを表わすフローチャートである。
【図11】第2実施例の電動モータ付自転車の電気的構成を表わすブロック図である。
【図12】PWMデューティと回生電力との関係、及びPWMデューティと回生電流指令値との関係を表わすグラフである。
【図13】電動モータの回転数と回生電力のピーク点での回生電流指令値との関係を表わすグラフである。
【図14】上記電動モータ付自転車において実行されるPWMデューティ変更手続きを表わすフローチャートである。
【図15】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行される回生電流指令値制限手続きの具体的手続きを表わすフローチャートである。
【図16】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行されるPWMデューティステップ幅設定手続きの具体的手続きを表わすフローチャートである。
【図17】電動モータの回転数と回生電力のピーク点でのPWMデューティとの関係を表わすグラフである。
【図18】第3実施例の電動モータ付自転車において実行されるPWMデューティ変更手続きを表わすフローチャートである。
【図19】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行されるPWMデューティ制限手続きを表わすフローチャートである。
【図20】第4実施例の電動モータ付自転車において実行されるPWMデューティ変更手続きを表わすフローチャートである。
【図21】回生電流値と回生電力のピーク点でのPWMデューティとの関係を表わすグラフである。
【図22】第5実施例の電動モータ付自転車において実行されるPWMデューティ変更手続きを表わすフローチャートである。
【図23】上記PWMデューティ変更手続きにおいて実行されるPWMデューティ制限手続きを表わすフローチャートである。
【図24】従来の電動モータ付自転車の全体構成を表わす概略図である。
【図25】上記電動モータ付自転車の電気的構成を表わすブロック図である。
【図26】回生走行モードにおける電動モータの3相巻線の電圧波形と、インバータを構成するスイッチング素子S1、S3、S5のPWM制御のオン/オフ状態を表わす図である。
【図27】回生走行モードが設定されている場合にインバータによって構成される昇圧チョッパ回路を表わす回路図である。
【図28】インバータを構成するスイッチング素子S1のオン/オフ状態と、U相巻線を流れる電流の波形を表わす図である。
【図29】PWMデューティと電動モータからの発生電力との関係、及びPWMデューティと回生電力との関係を表わすグラフである。
【符号の説明】
(1) 自転車本体
(11) 人力トルクセンサ
(2) 電動モータ
(3) バッテリー
(4) コントローラ
(41) 制御回路
(42) インバータ
(43) 回転数/回転位置検出回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device capable of controlling regenerative braking of an electric motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a bicycle with an electric motor that assists a driving force by human power by mounting an electric motor and a battery serving as a power source of the electric motor on a bicycle body that can be driven by human power is known.
FIG. 24 shows a schematic configuration of a bicycle with an electric motor. As shown, an electric motor (2) and a battery (3) as a power source of the motor are mounted on the bicycle body (1). Torque generated by depressing the pedal of the bicycle body (1) is detected by the torque sensor (11), and the detection signal is input to the controller (7). In the controller (7), a torque command corresponding to the input torque detection signal is created and supplied to the electric motor (2). As a result, the bicycle main body (1) is supplied with a motor output torque having a magnitude corresponding to the human power torque value in addition to the human power, thereby assisting the driving force by the human power.
[0003]
In recent years, as an electric motor-equipped bicycle, development of an electric motor-equipped bicycle capable of setting a regenerative travel mode in which the electric motor is in a regenerative braking state has been underway (see, for example, Patent Document 1).
The regenerative travel mode is set when traveling on a downhill, and when the mode is set, the bicycle main body is decelerated by applying a regenerative braking force by the electric motor to the bicycle main body, and the electric motor is used as a generator. By performing the operation, electric power generated from the electric motor is supplied to the battery. In this way, effective use of electric power is achieved.
[0004]
FIG. 25 shows an example of the electrical configuration of a bicycle with an electric motor capable of setting the regenerative travel mode.
In the normal assist driving mode set when driving on flat ground or uphill, the DC power from the battery (3) is converted into AC power by the inverter (72), and the AC power is supplied to the electric motor (2). Then, the motor (2) is driven.
As the electric motor (2), for example, a brushless motor is adopted, and three position signals obtained from three Hall elements (not shown) provided in the electric motor (2) are the rotation speed / rotation position detection circuit (73). To be supplied. The rotation speed / rotation position detection circuit (73) detects the rotation speed and rotation position of the electric motor (2) based on the three position signals, and supplies the results to the control circuit (71).
The torque generated by stepping on the pedal is detected by the human torque sensor (11), and the magnitude of the output current of the electric motor (2) is detected by the motor current detection circuit (5). Is supplied to the control circuit (71).
In the control circuit (71), a PWM control signal is created based on the rotation speed detection signal, the human torque detection signal and the motor current detection signal supplied as described above, and the PWM control signal is supplied to the inverter (72). .
[0005]
On the other hand, in the regenerative travel mode, AC power generated from the electric motor (2) is supplied to the inverter (72), converted into DC power by the inverter (72), boosted and supplied to the battery (3). The
The magnitude of the current flowing into the battery (3) is detected by the regenerative current detection circuit (50), and this result is supplied to the control circuit (71) and the detection result of the rotation speed / rotation position detection circuit (73) is It is supplied to the control circuit (71).
In the control circuit (71), a PWM control signal is created based on the regenerative current detection signal, the rotation speed detection signal, and the rotation position detection signal supplied as described above, and the PWM control signal is supplied to the inverter (72). .
[0006]
The control circuit (71) is connected to the brake lever (12) and the input / output device (13). The input / output device (13) includes various operation switches (not shown) and a display unit (not shown) for displaying the remaining amount of the battery (3).
[0007]
The inverter 72 includes a pair of positive and negative series lines 72 a and 72 a connected to both ends of the battery 3, and these series lines 72 a and 72 a have four parallel lines 72 b ) (72b) (72b) (72b). Each of the three parallel lines includes two switching elements connected in series with each other, and one capacitor C intervenes in one parallel line. The switching elements S1 to S6 are composed of a diode and a transistor, and are on / off controlled by a PWM control signal from the control circuit (71).
Three current lines (72c) (72c) (72c) are connected to the connection point of the switching elements S1 and S2, the connection point of the switching elements S3 and S4, and the connection point of the switching elements S5 and S6. The ends of these current lines are connected to the U-phase winding, V-phase winding, and W-phase winding of the electric motor (2). The motor current detection circuit (5) is interposed in the current line (72c) extending from the connection point between the switching element S1 and the switching element S2.
[0008]
FIG. 26 (a) shows the voltage waveform of the three-phase winding of the electric motor (2) in the regenerative travel mode. Each voltage waveform changes into a sine wave shape with 360 degrees as one cycle, and three voltage waveforms. Have a phase difference of 120 degrees from each other.
FIG. 4B shows the on / off state of the PWM control of the switching elements S1, S3, and S5 in the regenerative travel mode. Each switching element is shifted in timing with respect to each other as shown in the figure. Set to Note that the switching elements S2, S4, and S6 are always set to off.
[0009]
For example, in the section T1 shown in FIG. 5B where the switching element S1 is PWM-controlled, the voltage of the U-phase winding is the lowest and the voltage of the W-phase winding is the highest, so that the switching elements S1 and S2 The step-up chopper circuit shown in FIG. 27 is configured by the diode D2, the U-phase winding, the W-phase winding, and the capacitor C. In such a section, when the switching element S1 is on, current flows from the W-phase winding to the U-phase winding due to the potential difference Euw between the U-phase winding and the W-phase winding, and energy is stored in both windings. On the other hand, when the switching element S1 is off, the energy stored in the U-phase winding and the W-phase winding is supplied to the battery (3).
FIG. 28 shows the ON / OFF state of the switching element S1 and the waveform of the current flowing through the U-phase winding. In the state where the switching element S1 is set to ON, energy is applied to the U-phase winding as described above. Is accumulated, the current flowing through the U-phase winding gradually increases as shown in FIG. On the other hand, in the state where the switching element S1 is set to OFF, the energy stored in the U-phase winding is supplied to the battery, so that the current flowing through the U-phase winding gradually decreases as shown in FIG. Small.
[0010]
Next, in the section T2 shown in FIG. 26B, the voltage of the U-phase winding is the lowest and the voltage of the V-phase winding is the highest, so the switching element S1, the diode of the switching element S2, the U-phase winding, A step-up chopper circuit is configured by the V-phase winding and the capacitor C. In such a section, when the switching element S1 is on, current flows from the V-phase winding to the U-phase winding due to the potential difference between the V-phase winding and the U-phase winding, and energy is stored in both windings. On the other hand, when the switching element S1 is off, the energy stored in the U-phase winding and the V-phase winding is supplied to the battery (3).
Thereafter, in the section T3 in which the switching element S3 is PWM-controlled, the voltage of the W-phase winding is the lowest and the voltage of the V-phase winding is the highest, so the switching element S3, the diode of the switching element S4, the V-phase winding, The W-phase winding and the capacitor C constitute a boost chopper circuit. In such a section, when the switching element S3 is on, a current flows from the V-phase winding to the W-phase winding due to the potential difference between the V-phase winding and the W-phase winding, and energy is stored in both windings. On the other hand, when the switching element S3 is off, the energy stored in the V-phase winding and the W-phase winding is supplied to the battery (3).
[0011]
In the bicycle with an electric motor having the inverter (72) shown in FIG. 25, as described above, the PWM is controlled for the switching elements S1, S3, and S5, and energy is stored in each winding of the electric motor and the winding is stored in each winding. The operation of supplying the energy to the battery is repeated, whereby the battery (3) is charged.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2000-6878 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-19985
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the applicant's research, it has been found that a sufficiently high regeneration efficiency cannot be obtained in a conventional bicycle with an electric motor capable of setting the regeneration running mode.
The objective of this invention is providing the motor control apparatus which can obtain regeneration efficiency higher than before.
[0014]
[Means for solving the problems]
The applicant has investigated the reason why a sufficiently high regeneration efficiency cannot be obtained in a conventional bicycle with an electric motor as follows.
If the ratio (PWM duty) of the on period Ton to the switching period T becomes excessive, the off period Toff becomes extremely shorter than the on period Ton, so that the energy released from the winding in the off period Toff is the electric motor in the on period Ton. The energy generated from the electric motor during the on-period Ton is increased and the loss energy consumed without being stored in the winding increases. FIG. 29 shows the relationship between the PWM duty, the electric power generated from the electric motor, and the regenerative electric power supplied to the battery, and the electric power generated from the electric motor increases as the PWM duty increases, as indicated by a one-dot chain line. is doing. On the other hand, as shown by the solid line, the regenerative power supplied to the battery increases as the PWM duty increases. After reaching the peak, the regenerative power decreases rapidly and the loss energy increases.
In a conventional bicycle with an electric motor, when the PWM duty exceeds the value at the peak point of the regenerative power as described above, the PWM duty is changed over the entire range of 0 to 100% even though the loss energy increases. A sufficiently high regeneration efficiency cannot be obtained.
[0015]
A motor control device according to the present invention is capable of controlling regenerative braking of an electric motor, and supplies an electric power generated from the electric motor to a battery serving as a power source of the motor, and a PWM control for controlling the inverter With circuit. The motor control device includes speed detection means for detecting the rotation speed of the electric motor, and the PWM control circuit has a peak regenerative power supplied to the battery based on the rotation speed of the electric motor. Limit the value to the value at the point or the vicinity thereof.
[0016]
As described above, the regenerative power supplied to the battery increases as the PWM duty increases, and decreases rapidly after reaching the peak. Here, there is a fixed relationship between the PWM duty at the peak point of the regenerative power and the rotation speed of the electric motor, where the PWM duty at the peak point of the regenerative power decreases as the rotation speed of the electric motor increases. To establish.
Therefore, in the motor control device according to the present invention, the PWM duty is limited to a value at or near the peak value of the regenerative power based on the rotational speed of the electric motor. In this way, by limiting the PWM duty to a value at the peak point of regenerative power, that is, a point at which the loss energy starts to increase, or a value close to it, the loss compared to the conventional configuration in which the PWM duty is changed over the entire range. Energy can be reduced.
[0017]
The motor control device having the first specific configuration includes motor current detection means for detecting the magnitude of the output current of the electric motor. The PWM control circuit calculates a motor current command value representing a target value of the output current of the electric motor, and changes the PWM duty based on the motor current command value and the detection result by the motor current detection means. To execute the process,
Upper limit value deriving means for deriving a motor current command value at or near a point where the regenerative power supplied to the battery peaks based on the rotation speed of the electric motor as a current command upper limit value;
It is determined whether or not the calculated motor current command value exceeds the derived current command upper limit value, and when the calculated current command upper limit value is exceeded, the current command that sets the motor current command value to the upper limit value Value setting means
And has.
[0018]
The PWM duty increases as the motor current command value increases. Therefore, by suppressing the motor current command value to a value at or near the peak value of the regenerative power, the PWM duty can be suppressed to a value at or near the peak point. In addition, between the motor current command value at the peak point of the regenerative power and the rotation speed of the electric motor, the motor current command value at the peak point of the regenerative power increases as the rotation speed of the electric motor increases. A relationship is established.
Therefore, in the above specific configuration, the motor current command value at the peak point of the regenerative power or a value near the motor current command value is derived as the current command upper limit value based on the rotation speed of the electric motor. For example, a table or a functional expression representing the relationship between the rotational speed of the electric motor and the motor current command value at the peak point of the regenerative power or its neighborhood value is stored in the upper limit value deriving means, and the current command upper limit value is It is derived from the rotational speed of the electric motor based on these tables or function expressions.
Thereafter, when the calculated motor current command value exceeds the current command upper limit value derived as described above, the motor current command value is set to the upper limit value, and the set motor current command value and the motor current detection are set. The PWM duty is set based on the motor current value detected by the means. In this way, the PWM duty is limited to a value at or near the peak value of the regenerative power.
[0019]
Specifically, the PWM control circuit changes the step width when changing the PWM duty based on the detection result by the motor current detecting means.
[0020]
For example, in a configuration in which the inverter boosts the electric power generated from the electric motor and supplies it to the battery, the regenerative power supplied to the battery gradually increases as the PWM duty increases, and the inverter duty increases as the PWM duty increases. The step-up ratio increases and the output voltage of the inverter increases rapidly from the point where the voltage across the battery exceeds the voltage across the battery. Further, the output current value of the electric motor increases as the PWM duty increases.
Therefore, in the above specific configuration, for example, when the output current value of the electric motor at a point where the regenerative power change suddenly increases becomes a threshold value, and the motor current value detected by the motor current detection means is smaller than the threshold value, While changing the PWM duty with a large step width, if the motor current value is larger than the threshold value, the PWM duty is changed with a small step width.
In this way, since the PWM duty is changed with a large step width in a range where the regenerative electric power changes slowly, the regenerative braking force starts to be effective as compared with the configuration in which the PWM duty is changed with a small step width over the entire range. Can be shortened.
[0021]
The motor control device having the second specific configuration includes regenerative current detection means for detecting the magnitude of the regenerative current flowing into the battery. The PWM control circuit calculates a regenerative current command value representing a target value of the regenerative current flowing into the battery, and changes the PWM duty based on the regenerative current command value and the detection result by the regenerative current detection means. To execute the process,
An upper limit value deriving means for deriving a regenerative current command value at a point where the regenerative power supplied to the battery reaches a peak or a value near the regenerative power based on the rotation speed of the electric motor as a current command upper limit value;
It is determined whether or not the calculated regenerative current command value exceeds the derived current command upper limit value, and when it exceeds the current command upper limit value, the current command that sets the regenerative current command value to the upper limit value Value setting means
And has.
[0022]
The PWM duty increases as the regenerative current command value increases. Therefore, by suppressing the regenerative current command value to a value at or near the peak value of the regenerative power, the PWM duty can be suppressed to a value at or near the peak point. In addition, between the regenerative current command value at the peak point of the regenerative power and the rotation speed of the electric motor, the regenerative current command value at the peak point of the regenerative power increases as the rotation speed of the electric motor increases. A relationship is established.
Therefore, in the above specific configuration, based on the rotation speed of the electric motor, the regenerative current command value at the peak point of the regenerative power or a value near it is derived as the current command upper limit value. For example, a table or a function expression representing the relationship between the rotational speed of the electric motor and the regenerative current command value at the peak point of the regenerative power or its neighborhood value is stored in the upper limit value deriving means, and the current command upper limit value is It is derived from the rotational speed of the electric motor based on these tables or function expressions.
Thereafter, when the calculated regenerative current command value exceeds the current command upper limit value derived as described above, the regenerative current command value is set to the upper limit value, and the set regenerative current command value and regenerative current detection are set. The PWM duty is set based on the regenerative current value detected by the means. In this way, the PWM duty is limited to a value at or near the peak value of the regenerative power.
[0023]
Specifically, the PWM control circuit changes the step width when changing the PWM duty based on the detection result by the regenerative current detecting means.
[0024]
As described above, in the configuration in which the inverter boosts the electric power generated from the electric motor and supplies it to the battery, the regenerative power supplied to the battery gradually increases as the PWM duty increases and the boost ratio of the inverter increases. Then, the output voltage of the inverter increases rapidly from the point where the voltage across the battery exceeds. In addition, since the regenerative power supplied to the battery is proportional to the amount of regenerative current flowing into the battery, the regenerative current value gradually increases as the PWM duty increases, similarly to the regenerative power, and the boost ratio of the inverter increases. It increases and suddenly increases from the point where the output voltage of the inverter exceeds the voltage across the battery.
Therefore, in the above specific configuration, for example, when the regenerative current value at a point where the change in the regenerative power suddenly increases becomes a threshold value, and the regenerative current value detected by the regenerative current detecting means is smaller than the threshold value, the PWM While the duty is changed with a large step width, when the regenerative current value is larger than the threshold value, the PWM duty is changed with a small step width.
In this way, since the PWM duty is changed with a large step width in a range where the regenerative electric power changes slowly, the regenerative braking force starts to be effective as compared with the configuration in which the PWM duty is changed with a small step width over the entire range. Can be shortened.
[0025]
In the motor control device having the third specific configuration, the PWM control circuit includes:
Upper limit value deriving means for deriving the PWM duty at a point where the regenerative power supplied to the battery reaches a peak based on the rotational speed of the electric motor or a value near the PWM duty as an upper limit value of the PWM duty;
Duty upper limit value setting means for determining whether or not the PWM duty exceeds the derived PWM duty upper limit value, and setting the PWM duty to the upper limit value when the PWM duty upper limit value is exceeded
And has.
[0026]
As described above, a certain relationship is established between the PWM duty at the peak point of the regenerative power and the rotation speed of the electric motor.
Therefore, in the above specific configuration, the PWM duty at the peak point of the regenerative power or a value in the vicinity thereof is derived as the PWM duty upper limit value based on the rotation speed of the electric motor. For example, a table or a function expression representing the relationship between the rotational speed of the electric motor and the PWM duty at the peak point of the regenerative power or its neighborhood value is stored in the upper limit value deriving means, and the PWM duty upper limit value is It is derived from the rotational speed of the electric motor based on a table or a function formula.
Thereafter, when the PWM duty exceeds the duty upper limit value derived as described above, the PWM duty is set to the upper limit value. In this way, the PWM duty is set to a value at or near the peak value of the regenerative power.
[0027]
Specifically, the PWM control circuit is
Lower limit value deriving means for deriving a lower limit value of the PWM duty based on the rotation speed of the electric motor;
Duty lower limit value setting means for determining whether or not the PWM duty is lower than the derived PWM duty lower limit value, and setting the PWM duty to the lower limit value when it is lower than the PWM duty lower limit value
And has.
[0028]
As described above, in the configuration in which the inverter boosts the electric power generated from the electric motor and supplies it to the battery, the regenerative power supplied to the battery gradually increases as the PWM duty increases and the boost ratio of the inverter increases. Then, the output voltage of the inverter increases rapidly from the point where the voltage across the battery exceeds. In addition, between the PWM duty at the point where the change in the regenerative power supplied to the battery suddenly increases and the rotation speed of the electric motor, the change in the regenerative power increases rapidly as the rotation speed of the electric motor increases. A certain relationship is established in which the PWM duty at this point decreases.
Therefore, in the above specific configuration, for example, a value smaller than the PWM duty at a point where the change in regenerative power suddenly increases is a predetermined value as a PWM duty lower limit value, and the lower limit value and the rotation speed of the electric motor are A table or function expression representing the above relationship is stored in the lower limit value deriving means, and the PWM duty lower limit value is derived from the rotational speed of the electric motor based on these tables or function expressions.
Thereafter, when the PWM duty is below the PWM duty lower limit value derived as described above, the PWM duty is set to the lower limit value. In this way, the PWM duty increases from the derived PWM duty lower limit value. Therefore, the time until the regenerative braking force starts to be effective can be shortened as compared with the configuration in which the PWM duty is increased from zero.
[0029]
The motor control device according to the present invention can control regenerative braking of an electric motor, and controls an inverter that supplies electric power generated from the electric motor to a battery serving as a power source of the motor. And a PWM control circuit. The motor control device includes regenerative current detection means for detecting the magnitude of the regenerative current flowing into the battery, and the PWM control circuit is supplied with PWM duty to the battery based on the detection result by the regenerative current detection means. The regenerative power is limited to a value at a point where the regenerative power reaches a peak or a value close to the value.
[0030]
A fixed relationship is established between the PWM duty at the peak point of the regenerative power and the magnitude of the regenerative current flowing into the battery, such that the PWM duty at the peak point of the regenerative power decreases as the regenerative current increases.
Therefore, in the motor control device according to the present invention, the PWM duty is limited to a value at the peak point of the regenerative power or a value close to the PWM duty based on the regenerative current value detected by the regenerative current detecting means. In this way, by limiting the PWM duty to a value at the peak point of regenerative power, that is, a point at which the loss energy starts to increase, or a value close to it, the loss compared to the conventional configuration in which the PWM duty is changed over the entire range. Energy can be reduced.
[0031]
Specifically, the PWM control circuit is
An upper limit value deriving unit for deriving a PWM duty at a point where the power supplied to the battery reaches a peak or a value near the PWM duty based on a detection result by the regenerative current detecting unit;
Duty upper limit value setting means for determining whether or not the PWM duty exceeds the derived PWM duty upper limit value, and setting the PWM duty to the upper limit value when the PWM duty upper limit value is exceeded
And has.
[0032]
As described above, a certain relationship is established between the PWM duty at the peak point of the regenerative power and the magnitude of the regenerative current flowing into the battery.
Therefore, in the above specific configuration, the PWM duty at the peak point of the regenerative power or a value in the vicinity thereof is derived as the PWM duty upper limit value based on the regenerative current value detected by the regenerative current detecting means. For example, a table or a function expression representing the relationship between the regenerative current value and the PWM duty at the peak point of the regenerative power is stored in the upper limit value deriving means, and the PWM duty upper limit value is based on these tables or function expressions. It is derived from the detection result by the regenerative current detection means.
Thereafter, when the PWM duty exceeds the PWM duty upper limit value derived as described above, the PWM duty is set to the upper limit value. In this way, the PWM duty is limited to a value at or near the peak value of the regenerative power.
In the motor control device, since the PWM duty upper limit value is derived from the regenerative current value, it is not necessary to equip the rotation speed detecting means for deriving the PWM duty upper limit value from the rotation speed of the electric motor.
[0033]
【The invention's effect】
According to the motor control device of the present invention, by limiting the PWM duty to a value at or near the peak value of the regenerative power, it is possible to obtain higher regenerative efficiency than before.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the embodiment in which the present invention is applied to a bicycle with an electric motor will be specifically described with reference to the drawings.
First embodiment
FIG. 1 shows a schematic configuration of a bicycle with an electric motor according to the present invention. A bicycle body (1) is equipped with an electric motor (2) and a battery (3) as a power source of the motor.
The electric motor-equipped bicycle can switch a traveling mode between a normal assist traveling mode and a regenerative traveling mode in which the electric motor (2) is set to a regenerative braking state. Torque generated by depressing the pedal of the main body (1) is detected by the human power torque sensor (11), and the detection signal is input to the controller (4). In the controller (4), a torque command corresponding to the input torque detection signal is created and supplied to the electric motor (2). As a result, the bicycle main body (1) is supplied with a motor output torque having a magnitude corresponding to the human power torque value in addition to the human power, thereby assisting the driving force by the human power.
On the other hand, in the regenerative running mode, the bicycle main body (1) is decelerated by applying a regenerative braking force by the electric motor (2) to the bicycle main body (1), and the electric motor (2) operates as a generator. By doing so, the electric power generated from the electric motor (2) is supplied to the battery (3).
[0035]
FIG. 2 shows an electrical configuration of the electric motor-equipped bicycle.
In the assist travel mode, DC power from the battery (3) is converted into AC power by the inverter (42), and the AC power is supplied to the electric motor (2) to drive the motor (2).
A brushless motor is adopted as the electric motor (2), and three position signals obtained from three Hall elements (not shown) provided in the motor (2) are the rotational speed / rotational position detection circuit (43). To be supplied. The rotational speed / rotational position detection circuit (43) detects the rotational speed and rotational position of the electric motor (2) based on the three position signals, and supplies the results to the control circuit (41).
The torque generated by depressing the pedal is detected by the human-powered torque sensor (11), and the magnitude of the output current of the electric motor (2) is detected by the motor current detection circuit (5). Is supplied to the control circuit (41).
In the control circuit (41), a PWM control signal is created based on the rotation speed detection signal, the human torque detection signal and the motor current detection signal supplied as described above, and the PWM control signal is supplied to the inverter (42). .
[0036]
On the other hand, in the regenerative travel mode, AC power generated from the electric motor (2) is supplied to the inverter (42), converted into DC power by the inverter (42), boosted and supplied to the battery (3). The
The control circuit (41) is supplied with the detection result of the motor current detection circuit (5) and the detection result of the rotation speed / rotation position detection circuit (43), and a PWM control signal is created based on these detection results. To the inverter (42).
[0037]
Also, the brake lever (12) is connected to the control circuit (41), and the assist travel mode is set when the brake lever (12) is not operated, while the brake lever (12 ), The regenerative travel mode is set.
Further, an input / output device (13) is connected to the control circuit (41), and the input / output device (13) displays various operation switches (not shown) and the remaining amount of the battery (3). For display (not shown).
[0038]
The inverter (42) has the same configuration as the conventional inverter (72) shown in FIG. 25, and is composed of six switching elements S1 to S6 composed of diodes and transistors and a capacitor C. Yes. These six switching elements S1 to S6 are on / off controlled by a PWM control signal from the control circuit (41).
[0039]
FIG. 3 shows a control procedure executed by the control circuit (41) during traveling.
When the power supply of the bicycle body is turned on, first, in step S1, the travel mode is set to the assist travel mode, and the motor current command value indicating the target value of the output current of the electric motor and the PWM duty are set to zero. To do.
Next, when traveling is started in step S2, it is determined in step S3 whether or not the brake lever (12) is being operated. Here, if the operation is not performed on the brake lever (12), it is determined as no and the process proceeds to step S4, where it is determined whether or not the output value of the human torque sensor (11) is zero. To do. If it is determined NO, the motor current command value is calculated based on the output value of the human torque sensor (11) and the output value of the rotation speed / rotation position detection circuit (43) in step S5. The PWM duty is increased or decreased by comparing the motor current command value with the output value of the motor current detection circuit (5). On the other hand, if it is determined YES in step S4, the motor current command value is set to zero in step S6, and then the motor current command value is compared with the output value of the motor current detection circuit (5). Reduce the PWM duty.
In step S7, a PWM control signal corresponding to the PWM duty obtained in step S5 or step S6 is created, and the PWM control signal is supplied to the inverter (42). Thereafter, in step S8, it is determined whether or not the rotational speed detected by the rotational speed / rotational position detection circuit (43) is zero. If it is determined NO, the process returns to step S3.
[0040]
If the brake lever (12) is being operated, it is determined YES in step S3, the travel mode is set to the regenerative travel mode, and then the process proceeds to step S9. Is increased or decreased. Subsequently, in step S10, a PWM control signal corresponding to the PWM duty obtained in step S9 is created, and the PWM control signal is supplied to the inverter (42).
Thereafter, when the rotational speed becomes zero, it is determined as YES in step S8, the traveling is stopped in step S11, and the procedure is terminated.
According to the above procedure, when the brake lever (12) is not operated, the assist travel mode is set, and a driving force having a magnitude corresponding to the human power torque value is applied to the bicycle body to assist the driving force by human power. On the other hand, when the brake lever (12) is operated, the regenerative travel mode is set, the regenerative braking force is applied to the bicycle body, and the bicycle body is decelerated.
[0041]
By the way, the regenerative power supplied to the battery gradually increases as the PWM duty increases as shown by a solid line in FIG. 4, and decreases rapidly after reaching the peak.
Therefore, in the bicycle with an electric motor according to the present invention, when the regenerative travel mode is set, the PWM duty is limited to a value equal to or less than the value at the peak point P of the regenerative power.
Further, the PWM duty increases as the motor current command value increases, as indicated by a one-dot chain line in FIG. Here, when the rotation speed of the electric motor is ω2, the motor current command value Im2 at the peak point P of the regenerative power is larger than the value Im1 when the rotation speed is ω1 (ω1 <ω2). As shown in FIG. 5, the motor at the peak point of the regenerative power is increased between the rotation speed of the electric motor and the motor current command value at the peak point P of the regenerative power. A certain relationship in which the current command value increases is established.
Therefore, with the motor current command value at the peak point of the regenerative power as an upper limit value, a motor current command upper limit value table representing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the upper limit value is stored in the built-in memory (illustrated) of the control circuit (41). (Omitted). Then, an upper limit value of the motor current command value is derived from the number of rotations of the electric motor based on the table, and the motor current command value is limited to a value equal to or less than the upper limit value. In the example shown in FIG. 4, when the rotation speed of the electric motor is ω1, the PWM duty can be suppressed to α1 or less by suppressing the motor current command value to Im1 or less, and when the rotation speed is ω2, the motor current By suppressing the command value to Im2 or less, the PWM duty can be suppressed to α2 or less.
In this way, the loss energy can be reduced by limiting the PWM duty to a value equal to or less than the value at the peak point P of the regenerative power, and as a result, high regenerative efficiency can be obtained.
[0042]
In the bicycle with an electric motor according to the present invention, the step width for increasing the PWM duty is set based on the output current value of the electric motor.
The regenerative power supplied to the battery gradually increases as the PWM duty increases as shown by the solid line in FIG. 4, and the boost voltage ratio of the inverter increases and the inverter output voltage exceeds the voltage across the battery. In the example shown in the figure, the PWM duty increases rapidly from the point T at which the PWM duty becomes about 70%. Further, the output current value of the electric motor increases as the PWM duty increases.
Therefore, using the output current value of the electric motor when the PWM duty is about 70% as a threshold value, two values Δ1 and Δ2 having a magnitude different from the threshold value are built-in memory (not shown) of the control circuit (41). Stored in When the output current value of the electric motor is less than or equal to the threshold value, the step width Δ is set to the larger value Δ1 of the two values, while the output current value of the electric motor exceeds the threshold value. In this case, the step Δ is set to the smaller value Δ2.
In this manner, by setting the step width Δ to a large value Δ1 in a range where the regenerative electric power change is moderate, the regenerative braking force starts to be effective as compared with the configuration in which the step width Δ is always set to a small value Δ2. Time can be shortened.
[0043]
Furthermore, in the bicycle with an electric motor according to the present invention, the lower limit value of the PWM duty is derived based on the rotation speed of the electric motor, and the PWM duty is set to a value equal to or higher than the lower limit value.
As indicated by the solid line in FIG. 4, when the rotational speed of the electric motor is ω2, the PWM duty β2 at the point T at which the regenerative power change suddenly increases is the value when the rotational speed ω1 (ω1 <ω2). As shown in FIG. 6, the rotational speed of the electric motor increases between the PWM duty at the point where the rotational speed of the electric motor and the change in the regenerative power suddenly increase. As a result, a constant relationship is established in which the PWM duty increases at the point where the change in the regenerative power increases rapidly.
Therefore, a PWM duty lower limit value table that represents the relationship between the rotation speed of the electric motor and the lower limit value, with a value smaller than the PWM duty at a point where the change in regenerative power suddenly increases as a lower limit value. It is stored in a built-in memory (not shown) of the control circuit (41). Then, a lower limit value of the PWM duty is derived from the rotation speed of the electric motor based on the table, and the PWM duty is increased from the lower limit value. As a result, the time until the regenerative braking force starts to be effective can be shortened as compared with the configuration in which the PWM duty is increased from 0%.
[0044]
FIG. 7 shows the PWM duty change procedure in step S9 of FIG. 3 executed in the regenerative travel mode.
First, in step S21, a motor current command value is calculated based on the output value of the rotation speed / rotation position detection circuit (43) and the output value of the motor current detection circuit (5), and then in step S22, the rotation speed. / The output value of the rotation position detection circuit (43) and the output value of the motor current detection circuit (5) are acquired, and in step S23, the motor current command value is limited to a value below the peak value of the regenerative power, which will be described later Execute.
[0045]
Subsequently, in step S24, it is determined whether or not the motor current value acquired in step S22 is greater than or equal to the motor current command value. If NO is determined, the process proceeds to step S25 to increase the PWM duty. Set the step width. Thereafter, in step S26, a procedure for setting the PWM duty to a value equal to or higher than the lower limit value corresponding to the rotation speed of the electric motor is executed. In step S27, the procedure is executed by increasing the PWM duty by the set step width. finish. Specific procedures of step S25 and step S26 will be described later.
On the other hand, if the motor current value acquired in step S22 is equal to or greater than the motor current command value and it is determined yes in step S24, the process proceeds to step S28, and the PWM duty is reduced by a predetermined step width. Let's finish and finish the procedure.
[0046]
FIG. 8 shows the motor current command value limiting procedure in step S23. First, in step S31, based on the motor current command upper limit value table stored in the built-in memory, the upper limit value of the motor current command value is derived from the rotation speed acquired in step S22 of FIG. Next, in step S32, it is determined whether or not the motor current command value calculated in step S21 of FIG. 7 is greater than or equal to the derived upper limit value. If it is determined no, the procedure is terminated.
On the other hand, if the motor current command value is equal to or greater than the derived upper limit value and it is determined YES in step S32, the process proceeds to step S33, and the motor current command value is set to the upper limit value. End the procedure.
By the above procedure, the motor current command value is set to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power.
[0047]
FIG. 9 shows the PWM duty step width setting procedure in step S25 of FIG.
First, in step S34, it is determined whether or not the motor current value acquired in step S22 of FIG. 7 is equal to or greater than the threshold value stored in the built-in memory. If NO is determined, the process proceeds to step S35. The step width Δ when increasing the PWM duty is set to the larger value Δ1 of the two values Δ1 and Δ2 stored in the built-in memory, and the procedure is terminated.
On the other hand, if the motor current value acquired in step S22 of FIG. 7 is equal to or greater than the threshold value and it is determined yes in step S34, the process proceeds to step S36, and the two values Δ1, Δ2 are set. The smaller value Δ2 is set, and the procedure is terminated.
If the output current value of the electric motor is below the threshold value according to the above procedure, the PWM duty step width is set to a large value, while if the output current value of the electric motor is equal to or greater than the threshold value, the PWM duty is set. The step width is set to a small value.
[0048]
FIG. 10 shows the PWM duty lower limit value setting procedure in step S26 of FIG.
First, in step S37, the lower limit value of the PWM duty is derived from the rotational speed acquired in step S22 of FIG. 7 based on the PWM duty lower limit value table stored in the built-in memory. Next, in step S38, it is determined whether or not the current PWM duty is below the derived lower limit value. If it is determined NO, the procedure is terminated.
On the other hand, if the PWM duty is lower than the derived lower limit value and it is determined as YES in step S38, the process proceeds to step S39 to set the PWM duty to the lower limit value and perform the procedure. finish.
According to the above procedure, the PWM duty increases from the lower limit value corresponding to the rotation speed of the electric motor.
[0049]
In the bicycle with an electric motor of this embodiment, the PWM duty is limited to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power as described above, so that the loss energy is reduced, and as a result, high regeneration efficiency can be obtained.
Further, since the step width Δ when changing the PWM duty is set to a large value Δ1 in a range where the change in the regenerative power is moderate, the regenerative braking force is larger than the configuration in which the step width Δ is always set to a small value Δ2. Time to start working is shortened.
Furthermore, since the PWM duty is increased from the lower limit value according to the rotation speed of the electric motor, the time until the regenerative braking force starts to be effective is shortened compared to the configuration in which the PWM duty is increased from 0%.
[0050]
Second embodiment
In the electric bicycle with an electric motor of the first embodiment, the motor duty command value is compared with the output current value of the electric motor when the regenerative travel mode is set, whereas the PWM duty is changed. The bicycle with an electric motor of this embodiment changes the PWM duty by comparing the regenerative current command value representing the target value of the regenerative current flowing into the battery (3) with the regenerative current input to the battery. As shown in FIG. 11, a regenerative current detection circuit (50) for detecting the magnitude of the regenerative current flowing into the battery (3) is provided between the battery (3) and the inverter (42).
[0051]
The solid line in FIG. 12 represents the relationship between PWM duty and regenerative power, and the alternate long and short dash line in FIG. 12 represents the relationship between regenerative current command value and PWM duty.
The PWM duty increases as the regenerative current command value increases and reaches discontinuity at the peak point of the regenerative power and reaches 100%, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. As described above, the reason why the PWM duty reaches 100% at the peak of the regenerative power is that when the regenerative power reaches the peak, the magnitude of the regenerative current input to the battery does not reach the regenerative current command value. This is because it continues to increase. As shown in the figure, when the rotational speed of the electric motor is ω2, the regenerative current command value Ib2 at the peak point P of the regenerative power is larger than the value Ib1 when the rotational speed is ω1 (ω1 <ω2). As shown in FIG. 13, between the rotation speed of the electric motor and the regenerative current command value at the regenerative power peak point P, the regenerative power peak point increases as the rotation speed of the electric motor increases. A certain relationship is established in which the regenerative current command value increases.
Therefore, in the bicycle with an electric motor of the present embodiment, a regenerative current command upper limit value table representing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the upper limit value with the regenerative current command value at the peak point of the regenerative power as an upper limit value. It is stored in a built-in memory (not shown) of the control circuit (61). Then, the upper limit value of the regenerative current command value is derived from the number of rotations of the electric motor based on the table, and the regenerative current command value is set to a value equal to or lower than the upper limit value. In the example shown in FIG. 12, when the rotation speed is ω1, the PWM duty can be suppressed to α1 or less by suppressing the regenerative current command value to Ib1 or less. When the rotation speed is ω2, the regenerative current command value is set to The PWM duty can be suppressed to α2 or less by suppressing it to Ib2 or less.
[0052]
Further, the regenerative power supplied to the battery gradually increases as the PWM duty increases as shown by the solid line in FIG. 12, and rapidly increases from the point where the PWM duty becomes about 70%. In addition, since the regenerative power supplied to the battery is proportional to the amount of regenerative current flowing into the battery, the regenerative current value gradually increases as the PWM duty increases, and the PWM duty increases as the regenerative power changes. It increases rapidly from the point where it becomes about 70%.
Therefore, in the bicycle with an electric motor of the present embodiment, the regenerative current value when the PWM duty is about 70% is set as a threshold value, and two values Δ1 and Δ2 having different sizes from the threshold value are controlled by the control circuit (61). Is stored in a built-in memory (not shown). When the regenerative current value is less than or equal to the threshold value, the step width Δ is set to the larger value Δ1 of the two values, whereas when the regenerative current value exceeds the threshold value, the step Δ is The smaller value Δ2 is set.
[0053]
In the bicycle with an electric motor according to the present embodiment, the control procedure similar to that shown in FIG. Here, since the control procedure executed by the control circuit (61) is the same except for the PWM duty change procedure in step S9, the entire description is omitted.
[0054]
FIG. 14 shows a PWM duty change procedure executed by the control circuit (61) of this embodiment.
First, in step S41, a regenerative current command value is calculated based on the output value of the rotational speed / rotational position detection circuit (43) and the output value of the regenerative current detection circuit (50), and then in step S42, the rotational speed. / The output value of the rotational position detection circuit (43) and the output value of the regenerative current detection circuit (50) are acquired, and in step S43, the regenerative current command value is limited to a value below the peak value of the regenerative power, which will be described later. Execute.
[0055]
Subsequently, in step S44, it is determined whether or not the regenerative current value acquired in step S42 is greater than or equal to the regenerative current command value. If NO is determined, the process proceeds to step S45 to increase the PWM duty. A procedure described later for setting the step width when performing the processing is executed. Thereafter, in step S46, a procedure for setting the PWM duty to a value equal to or higher than the lower limit value corresponding to the rotational speed of the electric motor is executed. In step S47, the procedure is executed by increasing the PWM duty by the set step width. finish. Note that the procedure of step S46 is the same as the procedure shown in FIG.
On the other hand, if the regenerative current value is greater than or equal to the regenerative current command value and it is determined YES in step S44, the process proceeds to step S48, where the PWM duty is reduced by a predetermined step width and the procedure is terminated. To do.
[0056]
FIG. 15 shows the regenerative current command value limiting procedure in step S43. First, in step S51, the upper limit value of the regenerative current command value is derived from the rotation speed acquired in step S42 of FIG. 14 based on the regenerative current command upper limit value table stored in the built-in memory. Next, in step S52, it is determined whether or not the regenerative current command value calculated in step S41 of FIG. 14 is greater than or equal to the derived upper limit value. If it is determined no, the procedure ends.
On the other hand, when the regenerative current command value is equal to or greater than the derived upper limit value and it is determined as YES in step S52, the process proceeds to step S53, and the regenerative current command value is set to the upper limit value. End the procedure.
By the above procedure, the regenerative current command value is set to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power.
[0057]
FIG. 16 shows the PWM duty step width setting procedure in step S45 of FIG.
First, in step S54, it is determined whether or not the regenerative current value acquired in step S42 of FIG. 14 is equal to or greater than the threshold value stored in the built-in memory. If NO is determined, the process proceeds to step S55. The step width Δ when increasing the PWM duty is set to the larger value Δ1 of the two values Δ1 and Δ2 stored in the built-in memory, and the procedure is terminated.
On the other hand, if the regenerative current value is equal to or greater than the threshold value and it is determined as YES in step S54, the process proceeds to step S56, and the smaller value Δ2 is set out of the two values Δ1 and Δ2. To finish the procedure.
When the regenerative current value is below the threshold value according to the above procedure, the PWM duty step width is set to a large value, while when the regenerative current value is equal to or greater than the threshold value, the PWM duty step width is a small value. Will be set to.
[0058]
Third embodiment
In the bicycle with an electric motor of the first embodiment, the PWM duty is indirectly suppressed below the value at the peak point of the regenerative power by suppressing the motor current command value below the value at the peak point of the regenerative power. On the other hand, the bicycle with an electric motor of this embodiment directly suppresses the PWM duty to a value below the peak value of the regenerative power, and its electrical configuration is shown in FIG. This is the same as the bicycle with electric motor of the first embodiment shown.
[0059]
As shown by the solid line in FIG. 4, when the rotation speed of the electric motor is ω2, the PWM duty α2 at the peak point of the regenerative power is smaller than the value α1 when the rotation speed is ω1 (ω1 <ω2). As shown in FIG. 17, the PWM duty at the peak point of the regenerative power is increased between the rotation speed of the electric motor and the PWM duty at the peak point of the regenerative power. There is a certain relationship that decreases.
Therefore, in the bicycle with an electric motor of this embodiment, the PWM duty upper limit value table representing the relationship between the rotational speed of the electric motor and the upper limit value is provided as the upper limit value of the PWM duty at the peak point of the regenerative power. Stored in internal memory. Based on the table, the upper limit value of the PWM duty is derived from the rotational speed of the electric motor, and the PWM duty is set to a value equal to or lower than the upper limit value.
[0060]
In the bicycle with the electric motor of this embodiment, the control procedure similar to that shown in FIG. Here, since the control procedure executed by the control circuit is the same except for the PWM duty change procedure in step S9, the entire description is omitted.
[0061]
FIG. 18 shows a PWM duty change procedure executed by the control circuit of this embodiment.
First, in step S61, a motor current command value is calculated based on the output value of the rotation speed / rotation position detection circuit and the output value of the motor current detection circuit, and then in step S62, the rotation speed / rotation position detection circuit. The output value and the output value of the motor current detection circuit are acquired.
Subsequently, in step S63, it is determined whether or not the motor current value acquired in step S62 is greater than or equal to the motor current command value. If NO is determined, the process proceeds to step S64 to increase the PWM duty. Set the step width. Thereafter, a procedure for setting the PWM duty to be equal to or higher than the lower limit value corresponding to the rotational speed of the electric motor is executed. In step S66, the PWM duty is increased by the set step width, and then the process proceeds to step S68. Note that the procedures in step S64 and step S65 are the same as the procedure shown in FIG. 9 and the procedure shown in FIG.
On the other hand, if the motor current value is equal to or greater than the motor current command value and it is determined YES in step S63, the process proceeds to step S67, where the PWM duty is reduced by a predetermined step width, The process proceeds to S68.
In step S68, a later-described procedure for limiting the PWM duty to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power is executed.
[0062]
FIG. 19 shows the PWM duty limiting procedure in step S68.
First, in step S71, the upper limit value of the PWM duty is derived from the rotational speed acquired in step S62 of FIG. 18 based on the PWM duty upper limit value table stored in the built-in memory. In step S72, it is determined whether the current PWM duty is greater than or equal to the derived upper limit value. If it is determined NO, the procedure ends.
On the other hand, if the PWM duty is equal to or greater than the derived upper limit value and it is determined as YES in step S72, the process proceeds to step S73, the PWM duty is set to the upper limit value, and the procedure is terminated. .
By the above procedure, the PWM duty is set to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power.
[0063]
Fourth embodiment
The bicycle with an electric motor of this embodiment compares the motor current command value with the motor current value and changes the PWM duty only in that the PWM duty is changed by comparing the regenerative current command value with the regenerative current value. This is different from the electric motor-equipped bicycle of the third embodiment, and the PWM duty is directly suppressed to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power. The electric configuration of the bicycle with an electric motor of this embodiment is the same as that of the bicycle with an electric motor of the second embodiment shown in FIG. 11 except for the control circuit.
[0064]
In the bicycle with the electric motor of this embodiment, the control procedure similar to that shown in FIG. Here, since the control procedure executed by the control circuit is the same except for the PWM duty change procedure in step S9, the entire description is omitted.
[0065]
FIG. 20 shows a PWM duty change procedure executed by the control circuit of this embodiment. Incidentally, the same PWM duty upper limit value table as that of the third embodiment is stored in the built-in memory of the control circuit of the present embodiment.
First, in step S81, a regenerative current command value is calculated based on the output value of the rotational speed / rotational position detection circuit and the output value of the regenerative current detection circuit. The output value and the output value of the regenerative current detection circuit are acquired. Subsequently, in step S83, it is determined whether or not the regenerative current value acquired in step S82 is greater than or equal to the regenerative current command value. If NO is determined, the process proceeds to step S84 to increase the PWM duty. Set the step width. Thereafter, a procedure for setting the PWM duty to be equal to or higher than the lower limit value corresponding to the rotational speed of the electric motor is executed. In step S86, the PWM duty is increased by the set step width, and the process proceeds to step S88. The procedures in step S84 and step S85 are the same as the procedure shown in FIG. 16 and the procedure shown in FIG.
On the other hand, if the regenerative current value is greater than or equal to the regenerative current command value and it is determined YES in step S83, the process proceeds to step S87, where the PWM duty is reduced by a predetermined step width, and then step The process proceeds to S88.
In step S88, a procedure for limiting the PWM duty to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power is executed, and the above procedure is terminated. Note that the procedure of step S88 is the same as the procedure shown in FIG.
[0066]
Example 5
In the bicycles with electric motors of the third and fourth embodiments, the PWM duty is limited to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power based on the rotation speed of the electric motor. The bicycle with an electric motor limits the PWM duty to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power based on the regenerative current flowing into the battery. The electric configuration of the bicycle with an electric motor of this embodiment is the same as that of the bicycle with an electric motor of the second embodiment shown in FIG. 11 except for the control circuit.
[0067]
As shown in FIG. 21, between the magnitude of the regenerative current flowing into the battery and the PWM duty at the peak point of the regenerative power, the PWM duty at the peak point of the regenerative power decreases as the magnitude of the regenerative current increases. A certain relationship is established.
Therefore, in the bicycle with an electric motor of the present embodiment, the PWM duty upper limit value table representing the relationship between the regenerative current value and the upper limit value is set as the upper limit value of the PWM duty at the peak point of the regenerative power. Stored in Then, an upper limit value of the PWM duty is derived from the regenerative current value based on the table, and the PWM duty is set to a value equal to or lower than the upper limit value.
[0068]
In the bicycle with the electric motor of this embodiment, the control procedure similar to that shown in FIG. Here, since the control procedure executed by the control circuit is the same except for the PWM duty change procedure in step S9, the entire description is omitted.
[0069]
FIG. 22 shows a PWM duty change procedure executed by the control circuit of this embodiment.
First, in step S91, a regenerative current command value is calculated based on the output value of the rotation speed / rotational position detection circuit and the output value of the regenerative current detection circuit, and then the output value of the regenerative current detection circuit is acquired in step S92. To do.
Subsequently, in step S93, it is determined whether or not the regenerative current value acquired in step S92 is greater than or equal to the regenerative current command value. If NO is determined, the process proceeds to step S94 to increase the PWM duty. In step S95, the PWM duty is increased by the set step width, and the process proceeds to step S97. Note that the procedure of step S94 is the same as the procedure shown in FIG.
On the other hand, if the regenerative current value is greater than or equal to the regenerative current command value and it is determined YES in step S93, the process proceeds to step S96, where the PWM duty is reduced by a predetermined step width, and then the step. The process proceeds to S97.
In step S97, a procedure described later for limiting the PWM duty to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power is executed, and the above procedure is terminated.
[0070]
FIG. 23 shows the PWM duty limiting procedure in step S97.
First, in step S101, the upper limit value of the PWM duty is derived from the regenerative current value acquired in step S92 of FIG. 22 based on the PWM duty upper limit value table stored in the built-in memory. Next, in step S102, it is determined whether the current PWM duty is greater than or equal to the derived upper limit value. If it is determined NO, the procedure ends.
On the other hand, when the PWM duty is equal to or greater than the derived upper limit value and it is determined as YES in step S102, the process proceeds to step S103, the PWM duty is set to the upper limit value, and the procedure is terminated. .
By the above procedure, the PWM duty is set to a value equal to or less than the value at the peak point of the regenerative power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a bicycle with an electric motor according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the electric motor-equipped bicycle according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure executed during traveling in the electric motor-equipped bicycle according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between PWM duty and regenerative power, and the relationship between PWM duty and motor current command value.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the electric motor and the motor current command value at the peak point of regenerative power.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the electric motor and the PWM duty at a point where the regenerative power increases rapidly.
FIG. 7 is a flowchart showing a PWM duty change procedure executed in the electric motor-equipped bicycle according to the first embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing a specific procedure of a motor current command value limiting procedure executed in the PWM duty changing procedure.
FIG. 9 is a flowchart showing a specific procedure of a PWM duty step width setting procedure executed in the PWM duty change procedure.
FIG. 10 is a flowchart showing a specific procedure of a PWM duty lower limit value setting procedure executed in the PWM duty change procedure.
FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of a bicycle with an electric motor according to a second embodiment.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between PWM duty and regenerative power, and the relationship between PWM duty and regenerative current command value.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the regenerative current command value at the peak point of regenerative power.
FIG. 14 is a flowchart showing a PWM duty change procedure executed in the electric motor-equipped bicycle.
FIG. 15 is a flowchart showing a specific procedure of a regenerative current command value limiting procedure executed in the PWM duty change procedure.
FIG. 16 is a flowchart showing a specific procedure of a PWM duty step width setting procedure executed in the PWM duty change procedure.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the PWM duty at the peak point of regenerative power.
FIG. 18 is a flowchart showing a PWM duty change procedure executed in the electric motor-equipped bicycle according to the third embodiment.
FIG. 19 is a flowchart showing a PWM duty limit procedure executed in the PWM duty change procedure.
FIG. 20 is a flowchart showing a PWM duty change procedure executed in the electric motor-equipped bicycle according to the fourth embodiment.
FIG. 21 is a graph showing a relationship between a regenerative current value and a PWM duty at a peak point of regenerative power.
FIG. 22 is a flowchart showing a PWM duty change procedure executed in the electric motor-equipped bicycle according to the fifth embodiment.
FIG. 23 is a flowchart showing a PWM duty limit procedure executed in the PWM duty change procedure.
FIG. 24 is a schematic diagram showing the overall configuration of a conventional bicycle with an electric motor.
FIG. 25 is a block diagram showing the electrical configuration of the electric motor-equipped bicycle.
FIG. 26 is a diagram illustrating a voltage waveform of a three-phase winding of an electric motor in a regenerative travel mode and an on / off state of PWM control of switching elements S1, S3, and S5 constituting an inverter.
FIG. 27 is a circuit diagram showing a step-up chopper circuit configured by an inverter when the regenerative running mode is set.
FIG. 28 is a diagram illustrating an on / off state of switching element S1 constituting the inverter and a waveform of a current flowing through the U-phase winding.
FIG. 29 is a graph showing the relationship between PWM duty and electric power generated from an electric motor, and the relationship between PWM duty and regenerative power.
[Explanation of symbols]
(1) Bicycle body
(11) Human torque sensor
(2) Electric motor
(3) Battery
(4) Controller
(41) Control circuit
(42) Inverter
(43) Speed / rotation position detection circuit

Claims (10)

電動モータの回生制動を制御することが可能であって、電動モータから発生した電力を該モータの電源となるバッテリーに供給するインバータと、インバータを制御するPWM制御回路とを具えたモータ制御装置において、
電動モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
電動モータの出力電流の大きさを検出するモータ電流検出手段とを具え、
前記PWM制御回路は、
電動モータの出力電流の目標値を表わすモータ電流指令値を算出して、該モータ電流指令値と前記モータ電流検出手段による検出結果とに基づいてPWMデューティを変化させる処理を実行するものであって、
PWMデューティを変化させる際の第1のステップ幅(Δ1)、及び前記第1のステップ幅よりも変化幅の小さい第2のステップ幅(Δ2)を記憶しており、
モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流値が所定の閾値よりも小さい場合には、PWMデューティを第1のステップ幅で変化させる一方、モータ電流値が所定の閾値よりも大きい場合には、PWMデューティを第2のステップ幅で変化させ、
電動モータの回転速度に基づいて、PWMデューティをバッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での値或いはその近傍値以下に制限することを特徴とするモータ制御装置。
In a motor control apparatus that can control regenerative braking of an electric motor, and includes an inverter that supplies electric power generated from the electric motor to a battery that is a power source of the motor, and a PWM control circuit that controls the inverter ,
Speed detecting means for detecting the rotational speed of the electric motor ;
Motor current detection means for detecting the magnitude of the output current of the electric motor ,
The PWM control circuit is
A motor current command value representing a target value of the output current of the electric motor is calculated, and a process of changing the PWM duty based on the motor current command value and a detection result by the motor current detection means is executed. ,
The first step width (Δ1) when changing the PWM duty and the second step width (Δ2) having a smaller change width than the first step width are stored.
When the motor current value detected by the motor current detecting means is smaller than the predetermined threshold value, the PWM duty is changed by the first step width, while when the motor current value is larger than the predetermined threshold value, the PWM duty is changed. Change the duty by the second step width,
A motor control device that limits PWM duty to a value at a point at which regenerative power supplied to a battery reaches a peak or a value close to the PWM duty based on a rotational speed of an electric motor.
前記PWM制御回路は、
電動モータの回転速度に基づいて、バッテリーに供給される回生電力がピークとなる点でのモータ電流指令値或いはその近傍値を、電流指令上限値として導出する上限値導出手段と、
算出されたモータ電流指令値が前記導出された電流指令上限値を超えているか否かを判断し、電流指令上限値を超えている場合に、モータ電流指令値を該上限値に設定する電流指令値設定手段とを具えている請求項1に記載のモータ制御装置。
The PWM control circuit is
Upper limit value deriving means for deriving a motor current command value at or near a point where the regenerative power supplied to the battery peaks based on the rotation speed of the electric motor as a current command upper limit value;
It is determined whether or not the calculated motor current command value exceeds the derived current command upper limit value, and when the calculated current command upper limit value is exceeded, the current command that sets the motor current command value to the upper limit value The motor control device according to claim 1, further comprising value setting means.
前記所定の閾値は、インバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超える点でのPWMデューティに対応するモータ電流値で設定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置。3. The motor control device according to claim 1, wherein the predetermined threshold is set as a motor current value corresponding to a PWM duty at a point where an output voltage of the inverter exceeds a voltage across the battery. . 電動モータの回生制動を制御することが可能であって、電動モータから発生した電力を該モータの電源となるバッテリーに供給するインバータと、インバータを制御するPWM制御回路とを具えたモータ制御装置において、
バッテリーに流れ込む回生電流の大きさを検出する回生電流検出手段を具え、
前記PWM制御回路は、
バッテリーに流れ込む回生電流の目標値を表わす回生電流指令値を算出して、該回生電流指令値と前記回生電流検出手段による検出結果とに基づいてPWMデューティを変化させる処理を実行するものであって、
PWMデューティを変化させる際の第1のステップ幅(Δ1)、及び前記第1のステップ幅よりも変化幅の小さい第2のステップ幅(Δ2)を記憶しており、
回生電流検出手段によって検出された回生電流値が所定の閾値よりも小さい場合には、PWMデューティを第1のステップ幅で変化させる一方、回生電流値が閾値よりも大きい場合には、PWMデューティを第2のステップ幅で変化させ、
電動モータの回転速度に基づいて、PWMデューティをバッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での値或いはその近傍値以下に制限することを特徴とするモータ制御装置。
In a motor control apparatus that can control regenerative braking of an electric motor, and includes an inverter that supplies electric power generated from the electric motor to a battery that is a power source of the motor, and a PWM control circuit that controls the inverter ,
Regenerative current detection means for detecting the magnitude of the regenerative current flowing into the battery,
The PWM control circuit is
A regenerative current command value representing a target value of the regenerative current flowing into the battery is calculated, and a process of changing the PWM duty based on the regenerative current command value and a detection result by the regenerative current detection means is executed. ,
The first step width (Δ1) when changing the PWM duty and the second step width (Δ2) having a smaller change width than the first step width are stored.
When the regenerative current value detected by the regenerative current detection means is smaller than the predetermined threshold value, the PWM duty is changed by the first step width, while when the regenerative current value is larger than the threshold value, the PWM duty is changed. Change in the second step width,
A motor control device that limits PWM duty to a value at a point at which regenerative power supplied to a battery reaches a peak or a value close to the PWM duty based on a rotational speed of an electric motor .
前記PWM制御回路は、
電動モータの回転速度に基づいて、バッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での回生電流指令値或いはその近傍値を、電流指令上限値として導出する上限値導出手段と、
算出された回生電流指令値が前記導出された電流指令上限値を超えているか否かを判断し、電流指令上限値を超えている場合に、回生電流指令値を該上限値に設定する電流指令値設定手段とを具えている請求項1に記載のモータ制御装置。
The PWM control circuit is
An upper limit value deriving means for deriving a regenerative current command value at a point where the regenerative power supplied to the battery reaches a peak or a value near the regenerative power based on the rotation speed of the electric motor as a current command upper limit value;
A current command that determines whether the calculated regenerative current command value exceeds the derived current command upper limit value, and sets the regenerative current command value to the upper limit value if the calculated current command upper limit value is exceeded. The motor control device according to claim 1, further comprising value setting means.
前記所定の閾値は、インバータの出力電圧がバッテリーの両端電圧を超える点でのPWMデューティに対応する回生電流値で設定されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のモータ制御装置。6. The motor control device according to claim 4, wherein the predetermined threshold value is set as a regenerative current value corresponding to a PWM duty at a point where the output voltage of the inverter exceeds the voltage across the battery. . 前記PWM制御回路は、
電動モータの回転速度に基づいて、バッテリーに供給される回生電力がピークとなる点でのPWMデューティ或いはその近傍値を、PWMデューティ上限値として導出する上限値導出手段と、
PWMデューティが前記導出されたPWMデューティ上限値を超えているか否かを判断し、PWMデューティ上限値を超えている場合に、PWMデューティを該上限値に設定するデューティ上限値設定手段とを具えている請求項1又は請求項4に記載のモータ制御装置。
The PWM control circuit is
Upper limit value deriving means for deriving the PWM duty at a point where the regenerative power supplied to the battery reaches a peak based on the rotational speed of the electric motor or a value near the PWM duty as an upper limit value of the PWM duty;
It is determined whether or not the PWM duty exceeds the derived PWM duty upper limit value, and when it exceeds the PWM duty upper limit value, a duty upper limit value setting means is provided for setting the PWM duty to the upper limit value. The motor control device according to claim 1 or 4 .
前記PWM制御回路は、
電動モータの回転速度に基づいて、PWMデューティの下限値を導出する下限値導出手段と、
PWMデューティが前記導出されたPWMデューティ下限値を下回るか否かを判断し、PWMデューティ下限値を下回っている場合に、PWMデューティを該下限値に設定するデューティ下限値設定手段とを具えている請求項1乃至請求項の何れかに記載のモータ制御装置。
The PWM control circuit is
Lower limit value deriving means for deriving a lower limit value of the PWM duty based on the rotation speed of the electric motor;
It is determined whether or not the PWM duty is lower than the derived PWM duty lower limit value, and when the PWM duty is lower than the PWM duty lower limit value, duty lower limit value setting means for setting the PWM duty to the lower limit value is provided. The motor control apparatus in any one of Claim 1 thru | or 7 .
電動モータの回生制動を制御することが可能であって、電動モータから発生した電力を該モータの電源となるバッテリーに供給するインバータと、インバータを制御するPWM制御回路とを具えたモータ制御装置において、
バッテリーに流れ込む回生電流の大きさを検出する回生電流検出手段を具え、
前記PWM制御回路は、
バッテリーに流れ込む回生電流の目標値を表わす回生電流指令値を算出して、該回生電流指令値と前記回生電流検出手段による検出結果とに基づいてPWMデューティを変化させる処理を実行するものであって、
PWMデューティを変化させる際の第1のステップ幅(Δ1)、及び前記第1のステップ幅よりも変化幅の小さい第2のステップ幅(Δ2)を記憶しており、
回生電流検出手段によって検出された回生電流値が所定の閾値よりも小さい場合には、PWMデューティを第1のステップ幅で変化させる一方、回生電流値が閾値よりも大きい場合には、PWMデューティを第2のステップ幅で変化させ、
前記回生電流検出手段による検出結果に基づいて、PWMデューティをバッテリーに供給される回生電力がピークとなる点での値或いはその近傍値以下に制限することを特徴とするモータ制御装置。
In a motor control apparatus that can control regenerative braking of an electric motor, and includes an inverter that supplies electric power generated from the electric motor to a battery that is a power source of the motor, and a PWM control circuit that controls the inverter ,
Regenerative current detection means for detecting the magnitude of the regenerative current flowing into the battery,
The PWM control circuit is
A regenerative current command value representing a target value of the regenerative current flowing into the battery is calculated, and a process of changing the PWM duty based on the regenerative current command value and a detection result by the regenerative current detection means is executed. ,
The first step width (Δ1) when changing the PWM duty and the second step width (Δ2) having a smaller change width than the first step width are stored.
When the regenerative current value detected by the regenerative current detection means is smaller than the predetermined threshold value, the PWM duty is changed by the first step width, while when the regenerative current value is larger than the threshold value, the PWM duty is changed. Change in the second step width,
A motor control device, wherein the PWM duty is limited to a value at a point where the regenerative power supplied to the battery reaches a peak or a value close to the PWM duty based on a detection result by the regenerative current detection means.
前記PWM制御回路は、
前記回生電流検出手段による検出結果に基づいて、バッテリーに供給される電力がピークとなる点でのPWMデューティ或いはその近傍値を、PWMデューティ上限値として導出する上限値導出手段と、
PWMデューティが前記導出されたPWMデューティ上限値を超えているか否かを判断し、PWMデューティ上限値を超えている場合に、PWMデューティを該上限値に設定するデューティ上限値設定手段とを具えている請求項に記載のモータ制御装置。
The PWM control circuit is
An upper limit value deriving unit for deriving a PWM duty at a point where the power supplied to the battery reaches a peak or a value near the PWM duty based on a detection result by the regenerative current detecting unit;
It is determined whether or not the PWM duty exceeds the derived PWM duty upper limit value, and when it exceeds the PWM duty upper limit value, a duty upper limit value setting means is provided for setting the PWM duty to the upper limit value. The motor control device according to claim 9 .
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602006016950D1 (en) * 2005-07-15 2010-10-28 Koninkl Philips Electronics Nv METHOD FOR RECOVERING ENERGY FROM THE ROTARY MOTOR MOTOR OF AN OPTICAL PANEL DRIVE AND OPTICAL DEVICE
JP4984698B2 (en) * 2006-07-13 2012-07-25 マツダ株式会社 Vehicle seat belt control device
JP5279390B2 (en) * 2008-07-31 2013-09-04 パナソニック株式会社 Electric bicycle
EP2315349B1 (en) * 2008-08-05 2016-05-04 Edwards Japan Limited Motor driver circuit and vacuum pump equipped with motor driver circuit
JP5063570B2 (en) * 2008-12-01 2012-10-31 三菱電機株式会社 Fan drive device and air conditioner equipped with the same
US8796967B2 (en) 2010-06-08 2014-08-05 Panasonic Corporation Motor drive device, brushless motor, and motor drive method
BR212014014441U2 (en) * 2011-12-12 2019-07-30 Marcio Tadeu Grion Dascencao constructive arrangement introduced in inflator
JP6004374B2 (en) * 2012-12-28 2016-10-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Motor control device and motor control method
JP6475047B2 (en) * 2015-03-18 2019-02-27 ブリヂストンサイクル株式会社 Bicycle with electric motor
CN111846094B (en) * 2019-05-15 2022-05-27 北京骑胜科技有限公司 Vehicle control method and device
CN115227435B (en) * 2022-07-12 2024-01-30 佛山市津上医疗科技有限公司 Dental electric torsion system, device and method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06225599A (en) * 1992-10-14 1994-08-12 Ford Motor Co Output power controller of generator for car
JPH07194138A (en) * 1993-12-28 1995-07-28 Mazda Motor Corp Inverter device
JPH1169882A (en) * 1997-08-27 1999-03-09 Mitsubishi Electric Corp Motor driver for air conditioner
JP3943726B2 (en) * 1998-09-16 2007-07-11 本田技研工業株式会社 Regenerative braking device
JP2001052889A (en) * 1999-08-11 2001-02-23 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device
JP2002325459A (en) * 2001-04-23 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pulse width modulation signal generator

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