JPH0374190A - モータ制御装置 - Google Patents

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、電動車椅子や電動工具等に用いられるモータ
制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第７図に従来のモータ制御装置を示す。電動車椅子や電
動工具等のモータを応用したものにおいては、第７図に
示すように、ボリュームＶＲ等により入力信号を与え、
比較回路１、モータ駆動信号作成回路２を介してスイッ
チング素子Ｑ、をオン駆動して、モータＭを駆動してい
る。モータＭにはタコジェネレータＴＧと呼ばれる回転
数検出装置によって回転数の検出を行い、比較回路１に
より入力信号と実際の回転数とを比較しながらフィード
バック制御を行っている。この方式が従来の一般的なモ
ータ制御装置である。

これに対してタコジェネレータを無くシー、コストダウ
ン、高信頼性、長寿命化を狙った方式を第８図に示す、
第８図においては、モータＭへの駆動電力の供給を断続
的にし、モータＭに電力を供給している間はＰＷＭ制御
方式等によりモータＭを駆動し、モータＭに電力を供給
していない時には、そのモータＭ自身の逆起電圧により
回転数を検出する方式である。第９図は第８図の各部の
波形を示し、第８図のａ　”’−ｅの波形を第９図の（
ａ）〜（ｅ）に夫々示している。

切換回路３からは、モータＭの駆、動と回転数の検出を
繰り返す切換信号を周期的に発生し、第９図（ａ）に示
すＨレベルの期間でモータ駆動信号作成回路２を駆動し
、ＰＷＭ制御等によりモータＭを駆動している。第９図
（ａ）に示すＬレベルの期間、つまり、第９図（ｂ）に
示すＨレベルの期間では、モータＭの慣性回転によって
生じる逆起電圧を検出している。すなわち、第９図（ａ
）に示すＨレベルの期間にモータＭに供給された電力に
よってモータＭには第９図（ｃ）に示すように電流が流
れる。そして、モータＭの電力を供給しない間は、第９
図（ｄ）に示すようにモータＭの慣性によって生じた逆
起電圧をサンプルホールド回路４によってホールドし、
回転数検出回路５にて回転数を換算する。この回転数を
換算した信号と、ボリューム　Ｖ　Ｒ等によって与えら
れた入力信号とを比較回路１で比較しながら制御信号を
与えるようにしている。

ここで、モータＭの電力供給を停止する時間〈第９図（
ｂ〉）が、モータＭの時定数に比べて充分小さければ、
モータＭは慣性で回転を続ける。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、モータＭの電力供給を停止する時間が
、モータＭの時定数に比べて充分小さければ、モータＭ
の慣性で回転を続けるが、モータＭの駆動による騒音が
発生するという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、モ
ータの駆動による騒音を低減することを目的としたモー
タ制御装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、モータに電力を供給する周期を不規則的に変
化させる制御手段を設けたものである。

［作　用］ 而して、制御手段により、モータに電力を供給する周期
を不規則的に変化させて、モータの駆動による騒音を低
減するようにしている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図にブロック図を示す。第８図の従来に比べて制御手段
である乱数発生回路６を設けたものであり、この乱数発
生回路６から発生した不規則的な信号により、切換回路
３を乱数的に、つまり不規則に切り換えるようにしてい
る。従って、第２図（ａ）に示すように、切換回路３か
ら発生する切換信号が不規則となり、この不規則な信号
によりモータ駆動信号作成回路２にてモータＭへの電力
供給を行う周期を乱数的に与え、電力供給の時間を毎周
期変化させている。後の動作は従来と同じなので、説明
は省略する。尚、第２図（ａ）〜（ｅ）は、第１図のａ
　’％　ｅ点の波形を示している。

第３図はモータ制御装置を組み込んだ電動車椅子Ａの斜
視図を示している。第４図は操作部１１の斜視図を、第
５図は全体のブロック図を夫々示している。操作部１１
には、バッテリーの残量、走行距離等の表示部１３や、
ライトやブザーの操作釦１４が設けられている。運転者
はキースイッチ１２を操作して、両側のハンドル１５（
Ｉ！Ｉに設けられたアクセルボリューム１６を操作して
速度制御を行う、アクセルボリューム１６より入力され
た速度制御入力は、Ａ／Ｄ変換器１７によりＡ／Ｄ変換
され、制御回路１８に入力される。操作スイッチ１９に
おいて、前進、後進の切り換えや最高速度の切り換え等
が行えるようになっている。

また、制御回路１８から出力されたモータ駆動信号によ
り、モータ駆動回路２０を介してモータＭを制御しパワ
ーをコントロールする。モータＭの駆動する軸には、回
転数を検出するタコジェネレータ２１、そして、車体の
制動、保持を行う電磁ブレーキ２２を備え、モータＭの
回転数をフィードバック制御しながらパワーコントロー
ルが行われている。尚、２３はタイヤである。

ここで、タコジェネレータ２１によって検出した回転数
により走行距離を演算し、所定距離経過毎にパルスを出
力する。そして、その出力信号によって、電磁カウンタ
等の機械式カウンタ装置や、電池内蔵式の長寿命の電子
式カウンタ装置の係数値をカウントアツプするようにな
っている。

また、止める時は、＃御回路１８からの信号がブレーキ
駆動回路２４を介して電磁ブレーキ２２を駆動して、車
体を止める。

尚、第５図の実施例では、タコジェネレータ２１を用い
て回転数を検出して速度制御を行っているが、第１図に
示すようにタコジェネレータを用いない方式でもよい。

また、第５図に示す制御回路１８には、第１図に示す乱
数発生回路６を用いて、モータＭに電力を供給する周期
を不規則的に変化させている。

ところで、第６図は走行距離を測定する場きの説明図を
示している。電動車椅子は、電源をオンし、走行を開始
する。そして、タコジェネレータにて検出した回転数に
より演算を行い、走行距離を算出し、第６図（ｃ）の距
離出力例１に示すように、例えば、１００ｍ毎に距離測
定用のパルスを出力し、カウンタ装置のカウントアツプ
を行う。

このように、電源をオンしている間は、タコジェネレー
タの検出した回転数を記憶し、走行〜停止〜走行を繰り
返しても、正確に距離出力パルスを出力することができ
る。

ところが、キースイッチをオフにすると回転数の計数値
の記憶値が消えるので、この例の場合、Ｏから１００ｍ
以内の値は消去され、誤差の要因となる。例えば、２５
０ｍ走行した後、電源をオフしたとすると、２００ｍは
距離出力パルスにより、２カウントアツプするが、残り
の５０ｍが残らないことになる。

そこで、第６図（ｄ）の距離出力例２に示すように、電
源投入直後は、回転数の計数値に所定距離値の１．／２
の値（ここでは５０ｍ〉を初期値として持たせることで
、誤差を少なくすることができる。このように構成する
ことで、簡単に且つ安価に積算式距離計を実現でき、ま
た、走行距離のより正確な、誤差の少ない表示ができる
ものである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、モータに電力を供給する周期を
不規則的に変化させる制御手段を設けたものであるから
、制御手段により、モータに電力を供給する周期を不規
則的に変化させることで、従来、固定周期で切り換える
ことで発生していたモータの駆動による騒音を全体的に
は低減することができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は同上の
動作波形図、第３図は本発明を応用した電動車椅子の斜
視図、第４図は同上の操作部の斜視図、第５図は同上の
ブロック図、第６図は同上の動作波形図、第７図は従来
例のブロック図、第８図は他の従来例のブロック図、第
９図は同上の動作波形図である。 Ｍはモータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータヘの駆動電力の供給を断続的にし、モータ
   に電力を供給している間はＰＷＭ制御等によりモータを
   駆動し、モータに電力を供給していない間には、そのモ
   ータ自身の逆起電圧により回転数を検出し、所定の速度
   でモータを回転制御するようにしたモータ制御装置にお
   いて、モータに電力を供給する周期を不規則的に変化さ
   せる制御手段を設けたことを特徴とするモータ制御装置
   。