JPH03226206A - 電動車輌のモータ制御装置 - Google Patents

電動車輌のモータ制御装置

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JPH03226206A
JPH03226206A JP2018553A JP1855390A JPH03226206A JP H03226206 A JPH03226206 A JP H03226206A JP 2018553 A JP2018553 A JP 2018553A JP 1855390 A JP1855390 A JP 1855390A JP H03226206 A JPH03226206 A JP H03226206A
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    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動車輌のモータ制御装置に係り、とくに、
機械式ブレーキを備えた電動車椅子等に好適な電動車輌
のモータ制御装置に関する。
〔背景技術〕
第5図には、従来のモータ制御回路系の等価回路が示さ
れている。従来、モータ50の回転数制御は、図示しな
いアクセル信号処理回路がらのアクセル信号に基づき算
出された目標回転数と回転センサからのモータ回転数と
に基づき、両者の差。
モータ回転数の変化率等に応じてモータ駆動チョッパ5
1のデユーティα7と発電制動チョッパ52のデユーテ
ィα6とを増減変更することによりなされている。この
第5図から明らかなように、モータ駆動チョッパ51と
発電制動チョッパ52とが同時にオン(ON)すると、
ショートしてしまうため、一方のチョッパを(駆動)制
御している時には、他方のチョッパは休止(デユーティ
が零である)していなければならない。また、機械式ブ
レーキ53は、ブレーキスイッチ54を「ON」 ・ 
rOFF (オフ)」することにより、「OFF、・r
ON、が制御されるようになっている(第4図参照)。
従来、停止状態から発進する際には、モータ駆動チョッ
パ51 (デユーティα丁)が動作するモータ駆動領域
から始まっていた。この従来の発進時の特性を第4図(
1)、(2)に示す。この内、同図(1)は、平坦路に
おける発進時の状態を示すものであり、同図(2)は降
板時における発進時の状態を示すものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来例においては、第4図(2)か
ら明らかなように、降板時の発進初期において、モータ
回転数が大きくオーバーシュートしてしまうため、障害
の重い身体障害者等が多く使用する電動車椅子等にあっ
ては、大変危険であった。とくに、上り坂の途中で停止
した場合等後進状態で降板発進することは特に危険であ
った。
かかる場合、発電制動チョッパ52(デユーティαG)
が動作する発電制動領域から発進すれば第4図(4)に
示すように上記の問題点を解消できると考えられるが、
この場合には走行の大部分を占める平坦路において同図
(3)に示すように発進の遅れが発生してしまうという
不都合を有している。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、降板発進時の危険性を低減させることができるととも
に、平坦路における発進遅れを回避し得る電動車輌のモ
ータ制御装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、アクセル信号処理回路から出力されるアクセ
ル信号と駆動モータの回転数を検出する回転センサの出
力信号とに基づき制御信号を出力する制御部と、この制
御信号に応じて駆動用のモータを駆動するモータ駆動回
路と、制御部によりオン・オフ制御される機械式ブレー
キとを備えている。この内、モータ駆動回路が、制御部
により択一的に駆動されるモータ駆動チョッパと発電制
動チョッパとを含んで構成されている。そして、制御部
が、停止に際し逆進が発生した場合に機械式ブレーキを
オンせしめる第1の制動機能と、モータ回転が零となっ
た場合に機械式ブレーキをオンせしめる第2の制動機能
と、停止指令信号受信後一定時間経過した場合に機械式
ブレーキをオンせしめる第3の制動機能とを有している
。更に、この制御部が、停止時に第1ないし第3の制動
機能の何れが機能したかを記憶する停止状態記憶機能と
、再発進時に記憶された停止状態と再発進までの前後進
の有無により降板発進を判別する降板発進判断機能と、
降板発進と判断した場合には発電制動チョッパを選択駆
動する発電制動チョッパ選択機能とを備えているという
構成を採っている。
これによって、前述した目的を達成しようとするもので
ある。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づい
て説明する。
ここで、前述した従来例と同等の構成部分については同
一の符号を用いるものとする。
電動車輌においては、実際には、右車輪用モータ、左車
輪用モータに対応して各回路が左右一対設けられている
が、本実施例においては一方についてのみ説明する。
この第1図に示す実施例は、図示しないアクセルレバー
の操作量に対応して電圧信号をアクセル信号として出力
するアクセル信号処理回路1と、駆動用のモータ50の
回転数を検出し該モータ回転数に対応する電圧信号を回
転数信号として出力する回転センサ11と、これら両者
から出力されるアクセル信号と回転数信号とに基づき制
御信号を出力する制御部2と、この制御信号に応じて駆
動用のモータ50を駆動するモータ駆動回路3と、制御
部2により後述するようにして「ON」rOFF、制御
される機械式ブレーキ53とを備えている。
前記モータ駆動回路3は、制御部2により択一的に駆動
されるモータ駆動チョッパ51と発電制動チョッパ52
とを含んで構成されている。
更に、制御部2には、アクセル信号処理回路1と図示し
ない他方のアクセル信号処理回路とから出力されるアク
セル信号に基づき、所定の基準に従い停止指令がなされ
たと判断し停止指令信号を出力する中立検出回路4が併
設されている。
制御部2と機械式ブレーキ53との間には、当該制御部
2に「ON」・rOFF、制御され、機械式ブレーキ5
3をrOFFJ  ・ rONJせしめるブレーキスイ
ッチ54が介装されている。
この実施例におけるモータ制御系の等価回路は前述した
従来例と同一である。
そして、モータ回転数の制御は、制御部2がアクセル信
号から目標回転数を演算し、この目標回転数と回転セン
サ11からのモータ回転数とに基づき、両者の差、モー
タ回転数の変化率等に応じてモータ駆動チョッパ51の
デユーティαアと発電制動チョッパ52のデユーティα
。とを増減変更することによりなされている。
ここで、第2図のフローチャートに基づき制御部2の機
械式ブレーキ制御動作について説明する。
まず、制御部2の図示しないCPUでは、第1図におけ
るA点の電位によりブレーキスイッチ54が「ON」状
態であるか否か、即ち1機械式ブレーキ53がrOFF
J状態であるが否かを判断する(ステップ3101)。
そして、機械式ブレーキ53がrOFFJ状態でない、
即ち機械式ブレーキ53がrON、状態である場合には
、アクセル信号処理回路1の出力により走行指令が行わ
れているか否かを判断する(S107)、ここで、走行
指令が行われていない場合には、停止指令状態であると
判断してステップ5IOIに戻る。−方、走行指令が行
われている場合には、ブレーキスイッチ54をrON、
して機械式ブレーキ53をrOFFJする(S108)
。これにより車輌の走行が可能となる。
一方、ステップ5101で機械式ブレーキ53がrOF
F、状態である場合には、中立検出回路4の出力信号に
より停止指令が行われた否かを判断する(S102)。
そして、停止指令が行われていない場合には、走行指令
状態であると判断してステップ5101に戻る。これに
より車輌の走行状態が続けられる。この一方、停止指令
が行われた場合には、回転センサ11の出力により逆進
(モータの逆転)が発生したか否かを判断する(S10
3)。そして、逆進が発生した場合にはブレーキスイッ
チ54をrOFF」して機械式ブレーキ53を「ON」
する(5106)(第1の制動機能〕。これにより、登
板走行時での停車が行われる。
この一方、逆進が発生していない場合には、モータ50
の回転数が零(0)であるか否かを判断する(3104
)。そしてモータ50の回転数が0である場合には、機
械式ブレーキ53を「ON」する(S106)(第2の
制動機能〕、これにより、平坦路走行時での停車が行わ
れる。
一方、モータ回転数が0でない場合には、ステップ51
02で停止指令が行われてから一定時間ts経過したか
否かを判断する(3105)、そして、一定時間t、経
過していない場合には、ステップ5101に戻り、上記
の動作を繰り返す。
この一方、一定時間り、経過している場合には、機械式
ブレーキ53を「ON」する(S106)。
〔第3の制動機能〕、これにより、降板走行時での停車
が行われる。
ここで、上述の如く登板走行時に「モータ回転数O」の
判断で機械式ブレーキ53を「ON」できないのは、微
小モータ回転数の検出に時間が掛かり、その前に逆進が
発生してしまう為である。
この一方、降板走行時に「モータ回転数0」の判断で機
械式ブレーキ53を「ON」できないのは、重力により
車輌が停止せず、モータ回転数がOにならないからであ
る。このため、一定時間t、経過後に強制的に停車させ
るようにしたのである。
本実施例では、上述の第1ないし第3の制動機能の何れ
が機能して停車したかは、制御部2のメモリに記憶され
るようになっている(停止状態記憶機能)。
次に、本発明の特徴である発進時の制御部2の制御動作
について、第3図のフローチャートに基づいて説明する
上述した如くして、走行指令により機械式ブレーキ53
がrOFFJされると、車輌が発進するが、発進と同時
に、制御部2のCPUでは、回転センサ11の出力によ
り再発進までの間にモータ50の回転方向が逆転したか
否か、即ち3前後進の切替えがあったか否かを検出する
(ステップ5201)、そして、切替えがない場合には
、上述の如くメモリに記憶された停止状態が第3の制動
機能による停止状態であるか否か、即ち、停止指令後t
、経過により機械式ブレーキ53rONJであったか否
かを判断する(S202)。そして、第3の制動機能に
よる停止状態でない場合には、モータ駆動チョッパ駆動
用の制御信号をモータ駆動回路3に出力しモータ駆動チ
ョッパ51 (デユーティαT)を選択駆動する(S2
04)。これにより、モータ駆動領域から発進が行われ
る。この一方、第3の制動機能による停止状態である場
合には、降板発進であると判別しく降板発進判断機能)
、発電制動チョッパ駆動用の制御信号をモータ駆動回路
3に出力し発電制動チョッパ52(デユーティαG)を
選択駆動する(3205)〔発電制動チョッパ選択機能
〕。これにより、発電制動領域から発進が行われる。
一方、前記ステップ5201で前後進の切替えがあった
場合には、メモリに記憶された停止状態が第1の制動機
能による停止状態であるか否か。
即ち、逆進により機械式ブレーキ53「○NJであった
か否かを判断する(3203)。そして、第1の制動機
能による停止状態でない場合には、モータ駆動チョッパ
駆動用の制御信号をモータ駆動回路3に出力しモータ駆
動チョッパ51を選択駆動する(S204)。この場合
、モータ駆動領域から発進が行われる。この一方、第1
の制動機能による停止状態である場合には、降板発進で
あると判別しく降板発進判断機能)、発電制動チョッパ
駆動用の制御信号をモータ駆動回路3に出力し発電制動
チョッパ52を選択駆動する(3205)〔発電制動チ
ゴッパ選択機能〕。この場合、発電制動領域から発進が
行われる。
本実施例における発進時のタイミングチャートが第4図
(1)、及び(4)に示されている。この内、同図(1
)が平坦路における発進状態を示し、同図(4)が降板
走行時における発進状態を示す。
以上説明した本実施例によると、第4図(4)からも明
らかなように、降板時には発電制動チゴッパ52(デユ
ーティαG)が駆動される発電制動領域から発進がおこ
なわれるので、降板発進初期のモータ回転数のオーバー
シュートが無く、発進直後の急加速を効果的に抑制でき
るので、これにより降板発進時の危険性を低減させるこ
とができ、一方第4図(1)からも明らかなように平坦
路における発進時には従来と同様にモータ駆動チョッパ
51 (デユーティαT)が駆動されるモータ駆動領域
から発進がおこなわれるので平坦路における発進遅れを
も回避することができる。
なお、実施にあたっては、制御部2をマイコン等で構成
し、当該制御部2のメモリとしてEEPROMやバッテ
リバックアンプされたCMO3−RAMを使用し、この
メモリに上記停止状態データを保存するようにすれば、
かなりの条件下で本発明は適用可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上のように構成され機能するので、これに
よると、制御部の停止状態記憶機能と、降坂発進判断機
能と、発電制動チョッパ選択機能とにより、降板発進時
には発電制動領域から発進を行うことができるので、降
板発進初期のモータ回転数のオーバーシュートによる発
進直後の急加速を効果的に抑制することができ、これに
より降板発進時の危険性を効果的に低減させることがで
き、しかも平坦路における発進時には従来通すモータ駆
動領域から発進を行うことができるので平坦路における
発進の遅れが生じるのを回避できるという従来にない優
れた電動車輌のモータ制御装置を提供することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は第1図の実施例における制御部の機械式ブレーキ
の制御プログラムを示すフローチャート、第3図は第1
図の実施例における制御部の発進時の制御プログラムを
示すフローチャート、第4図は発進時におけるタイミン
グチャートであり、この内向図(1)は平坦路において
モータ駆動領域から発進した場合を示し、同図(2)は
降板発進時においてモータ駆動領域から発進した場合を
示し、同図(3)は平坦路にて発電制動領域から発進し
た場合を示し、同図(4)は降板発進時において発電制
動領域から発進した場合を示すものであり、第5図は従
来におけるモータ制御系の等価回路である。 1・・・・・・アクセル信号処理回路、2・・・・・・
制御部、3・・・・・・モータ駆動回路、4・・・・・
・中立検出回路、11・・・・・・回転センサ、50・
旧・・モータ、51・・・・・・モータ駆動チョッパ、
52・旧・・発電制動チョッパ、53・・・・・・機械
式ブレーキ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、アクセル信号処理回路から出力されるアクセル
    信号と駆動モータの回転数を検出する回転センサの出力
    信号とに基づき制御信号を出力する制御部と、この制御
    信号に応じて駆動用のモータを駆動するモータ駆動回路
    と、前記制御部によりオン・オフ制御される機械式ブレ
    ーキとを備え、前記モータ駆動回路が、前記制御部によ
    り択一的に駆動されるモータ駆動チョッパと発電制動チ
    ョッパとを含んで構成され、 前記制御部が、停止に際し逆進が発生した場合に前記機
    械式ブレーキをオンせしめる第1の制動機能と、モータ
    回転が零となった場合に前記機械式ブレーキをオンせし
    める第2の制動機能と、停止指令信号受信後一定時間経
    過した場合に前記機械式ブレーキをオンせしめる第3の
    制動機能とを有する電動車輌のモータ制御装置において
    、前記制御部が、停止時に前記第1ないし第3の制動機
    能の何れが機能したかを記憶する停止状態記憶機能と、
    再発進時に前記記憶された停止状態と再発進までの前後
    進の有無により降板発進を判別する降板発進判断機能と
    、降板発進と判断した場合には発電制動チョッパを選択
    駆動する発電制動チョッパ選択機能とを備えていること
    を特徴とした電動車輌のモータ制御装置。
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