JPH07194161A - 直流モータの駆動回路 - Google Patents
直流モータの駆動回路Info
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- JPH07194161A JPH07194161A JP5350854A JP35085493A JPH07194161A JP H07194161 A JPH07194161 A JP H07194161A JP 5350854 A JP5350854 A JP 5350854A JP 35085493 A JP35085493 A JP 35085493A JP H07194161 A JPH07194161 A JP H07194161A
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- voltage
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- brush
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
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- B60L2200/12—Bikes
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/20—DC electrical machines
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】自転車の走行速度をアナログ的に記憶して、補
助動力用の直流モータをペダルの操作に合わせて効率良
く制御する。 【構成】自転車の補助動力として取付られる直流モータ
2をコイル4及び第1ブラシ3を経てバッテリ1に接続
する。直流モータ2の第2ブラシ5をリレー接点6を介
して接地する。リレー接点6を開き、回転時の直流モー
タ2に発生する誘導電圧を誘導電圧検知回路即ち比較器
7で検知し、同出力をリレー制御回路8に印加する。ブ
ラシ3に、直流モータ2の回転速度をパルス間隔で検出
する回転速度検出回路9を接続し、パルスで充放電を繰
り返す時定数回路の最大アナログ電圧値を記憶回路10
に記憶する。記憶電圧値が自転車の加速時に更新され、
現在の電圧値と記憶電圧値とを制御回路8で比較し、比
較結果がLからHレベルに立上がった時に直流モータ2
の誘導電圧の有無を検知してリレー接点6を制御する。
記憶回路10が回転速度を示すアナログ電圧を走行速度
に対応して記憶するコンデンサと、このコンデンサの値
を更新するダイオードとを含む。
助動力用の直流モータをペダルの操作に合わせて効率良
く制御する。 【構成】自転車の補助動力として取付られる直流モータ
2をコイル4及び第1ブラシ3を経てバッテリ1に接続
する。直流モータ2の第2ブラシ5をリレー接点6を介
して接地する。リレー接点6を開き、回転時の直流モー
タ2に発生する誘導電圧を誘導電圧検知回路即ち比較器
7で検知し、同出力をリレー制御回路8に印加する。ブ
ラシ3に、直流モータ2の回転速度をパルス間隔で検出
する回転速度検出回路9を接続し、パルスで充放電を繰
り返す時定数回路の最大アナログ電圧値を記憶回路10
に記憶する。記憶電圧値が自転車の加速時に更新され、
現在の電圧値と記憶電圧値とを制御回路8で比較し、比
較結果がLからHレベルに立上がった時に直流モータ2
の誘導電圧の有無を検知してリレー接点6を制御する。
記憶回路10が回転速度を示すアナログ電圧を走行速度
に対応して記憶するコンデンサと、このコンデンサの値
を更新するダイオードとを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自転車の補助動力
に用いて好適な直流モータの駆動回路に関する。
に用いて好適な直流モータの駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、直流モータ駆動回路を特願
平1−181348号で提案している。この直流モータ
駆動回路は、直流モータMの回転速度をパルスの発生間
隔で検出すると共に、拘束停止を誘導電圧の大きさに基
いて検出し、これらの検出出力でリレーをオン・オフ制
御している。また、直流モータが拘束された時には、駆
動回路を遮断し、遮断後に回転が継続していれば駆動回
路を再度オンにする制御をリレーを用いて行なってい
る。
平1−181348号で提案している。この直流モータ
駆動回路は、直流モータMの回転速度をパルスの発生間
隔で検出すると共に、拘束停止を誘導電圧の大きさに基
いて検出し、これらの検出出力でリレーをオン・オフ制
御している。また、直流モータが拘束された時には、駆
動回路を遮断し、遮断後に回転が継続していれば駆動回
路を再度オンにする制御をリレーを用いて行なってい
る。
【0003】即ち、直流モータMの回転速度が低下した
時には、駆動回路を遮断して誘導電圧の大きさを検出
し、その検出結果に基いて、駆動回路を遮断或は再度オ
ンにする制御を、半導体素子と比較して応答速度が遅い
リレーを用いて行なっている。この直流モータ駆動回路
を特願昭62−97083号に示す自転車の「補助動力
装置」に記載した駆動回路と置換した場合には、次のよ
うな問題が生じる。
時には、駆動回路を遮断して誘導電圧の大きさを検出
し、その検出結果に基いて、駆動回路を遮断或は再度オ
ンにする制御を、半導体素子と比較して応答速度が遅い
リレーを用いて行なっている。この直流モータ駆動回路
を特願昭62−97083号に示す自転車の「補助動力
装置」に記載した駆動回路と置換した場合には、次のよ
うな問題が生じる。
【0004】
【発明が解決しようする課題】この従来の直流モータ駆
動回路は、自転車の補助動力の駆動回路として適用した
場合、ペダルを踏んで自転車を加速した後、漕ぐ事を止
めても直流モータへの給電を遮断することが困難であ
る。従って、これはオン状態になる回転レベルが一定で
あるため、操作が不自然でバッテリの消耗につながる。
動回路は、自転車の補助動力の駆動回路として適用した
場合、ペダルを踏んで自転車を加速した後、漕ぐ事を止
めても直流モータへの給電を遮断することが困難であ
る。従って、これはオン状態になる回転レベルが一定で
あるため、操作が不自然でバッテリの消耗につながる。
【0005】また、自転車を高速で走行している間、そ
の同期速度より遅くペダルを踏み込むと、直流モータを
回転させために通電され、自転車を走行させる補助動力
源とならずにバッテリのエネルギーを浪費してしまう。
このような問題は、自転車本体に取付られた走行速度セ
ンサを用いて解決できるが、この走行速度センサの付加
は部品点数の増加と共に製造原価の上昇の原因となる。
の同期速度より遅くペダルを踏み込むと、直流モータを
回転させために通電され、自転車を走行させる補助動力
源とならずにバッテリのエネルギーを浪費してしまう。
このような問題は、自転車本体に取付られた走行速度セ
ンサを用いて解決できるが、この走行速度センサの付加
は部品点数の増加と共に製造原価の上昇の原因となる。
【0006】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、自転車の走行速度を計測する速度センサの代りに、
走行速度に対応したアナログ値を記憶する手段を用い
て、補助動力用の直流モータを効率良く制御できる直流
モータの駆動回路を提供することを目的とする。
で、自転車の走行速度を計測する速度センサの代りに、
走行速度に対応したアナログ値を記憶する手段を用い
て、補助動力用の直流モータを効率良く制御できる直流
モータの駆動回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による直流モータ
の駆動回路は、負電極が接地されるバッテリと、自転車
の補助動力として取付けられる直流モータと、この直流
モータの第1ブラシ及び前記バッテリの正電極間に接続
されるコイルと、前記直流モータの第2ブラシ及び接地
間に接続されるスイッチ素子と、前記第2ブラシに接続
されて、前記直流モータの誘導電圧を検知する誘導電圧
検知回路と、前記第1ブラシに接続されて、前記自転車
の走行速度に対応して前記直流モータの回転速度を検出
する回転速度検出回路と、この回転速度を示すアナログ
電圧を走行速度に対応して記憶する記憶回路と、前記誘
導電圧検知回路の出力によって前記スイッチ素子をオン
状態にさせ、前記回転速度検出回路及び前記記憶回路か
らの出力に基づいて、前記スイッチ素子をオフ状態にさ
せる制御回路とを備えている。
の駆動回路は、負電極が接地されるバッテリと、自転車
の補助動力として取付けられる直流モータと、この直流
モータの第1ブラシ及び前記バッテリの正電極間に接続
されるコイルと、前記直流モータの第2ブラシ及び接地
間に接続されるスイッチ素子と、前記第2ブラシに接続
されて、前記直流モータの誘導電圧を検知する誘導電圧
検知回路と、前記第1ブラシに接続されて、前記自転車
の走行速度に対応して前記直流モータの回転速度を検出
する回転速度検出回路と、この回転速度を示すアナログ
電圧を走行速度に対応して記憶する記憶回路と、前記誘
導電圧検知回路の出力によって前記スイッチ素子をオン
状態にさせ、前記回転速度検出回路及び前記記憶回路か
らの出力に基づいて、前記スイッチ素子をオフ状態にさ
せる制御回路とを備えている。
【0008】また、前記誘導電圧検知回路は、前記第2
ブラシの電圧と基準電圧とを比較する第1比較器を含
む。さらに、前記制御回路は、前記回転速度検出回路の
出力と、前記アナログ電圧とを比較する第2比較器と、
前記第2比較器の出力の立ち上がり時に、所定期間前記
スイッチ素子をオフ状態にさせる手段とを備えている。
ブラシの電圧と基準電圧とを比較する第1比較器を含
む。さらに、前記制御回路は、前記回転速度検出回路の
出力と、前記アナログ電圧とを比較する第2比較器と、
前記第2比較器の出力の立ち上がり時に、所定期間前記
スイッチ素子をオフ状態にさせる手段とを備えている。
【0009】
【実施例】図1は、本発明による直流モータの駆動回路
の概略ブロック図を示している。この図において、バッ
テリ1の負電極が接地されている。このバッテリ1の正
電極及び直流モータ2の第1ブラシ3間には、パルスに
対して高抵抗となるインダクタ即ちコイル4が接続され
る。また、第2ブラシ5及び接地間には、導通時に直流
モータ2を回転させるリレー接点6が接続されている。
回転時の直流モータ2には、リレー接点6が開いている
時に、誘導電圧が第2ブラシ5に発生する。この誘導電
圧は、誘導電圧検知回路7において、電源電圧Vccの分
圧電圧とを比較し、その出力がリレー制御回路8に印加
される。このコイル4はシャント抵抗と置換してもよ
い。
の概略ブロック図を示している。この図において、バッ
テリ1の負電極が接地されている。このバッテリ1の正
電極及び直流モータ2の第1ブラシ3間には、パルスに
対して高抵抗となるインダクタ即ちコイル4が接続され
る。また、第2ブラシ5及び接地間には、導通時に直流
モータ2を回転させるリレー接点6が接続されている。
回転時の直流モータ2には、リレー接点6が開いている
時に、誘導電圧が第2ブラシ5に発生する。この誘導電
圧は、誘導電圧検知回路7において、電源電圧Vccの分
圧電圧とを比較し、その出力がリレー制御回路8に印加
される。このコイル4はシャント抵抗と置換してもよ
い。
【0010】一方、ブラシ3とコイル4との接続点に
は、リレー接点6の導通時において直流モータ2の回転
速度を検出する回転速度検出回路9が接続される。この
回転速度検出回路9は、直流モータ2の整流子(図示
略)の極性切換時に発生するパルス毎に充電を繰り返す
時定数回路を含み、その出力が制御回路8及び記憶回路
10に入力される。この記憶回路10は、上記回転速度
を示すアナログ電圧を走行速度に対応して記憶するコン
デンサと、このコンデンサの値を更新するダイオード
と、誘導電圧検知回路7に入力される基準電圧とを含
み、その出力が制御回路8に入力される。
は、リレー接点6の導通時において直流モータ2の回転
速度を検出する回転速度検出回路9が接続される。この
回転速度検出回路9は、直流モータ2の整流子(図示
略)の極性切換時に発生するパルス毎に充電を繰り返す
時定数回路を含み、その出力が制御回路8及び記憶回路
10に入力される。この記憶回路10は、上記回転速度
を示すアナログ電圧を走行速度に対応して記憶するコン
デンサと、このコンデンサの値を更新するダイオード
と、誘導電圧検知回路7に入力される基準電圧とを含
み、その出力が制御回路8に入力される。
【0011】従って、直流モータ2の出力軸が自転車
(図示略)の後輪(図示略)に回転自在に取付られて、
操作者がペダルを踏み込んだ場合には、動力がチェーン
を伝わって後輪を回転させると共に直流モータ2が回転
する。この時、直流モータ2にはバッテリ1から電力が
供給されていないが、誘導電圧が発生する。誘導電圧検
知回路7は、この誘導電圧を基準電圧と比較し、電源電
圧から誘導電圧を引算した値が基準電圧値を下回った時
に、その出力が制御回路8に入力されて、リレー接点6
をオン状態にラッチさせる。
(図示略)の後輪(図示略)に回転自在に取付られて、
操作者がペダルを踏み込んだ場合には、動力がチェーン
を伝わって後輪を回転させると共に直流モータ2が回転
する。この時、直流モータ2にはバッテリ1から電力が
供給されていないが、誘導電圧が発生する。誘導電圧検
知回路7は、この誘導電圧を基準電圧と比較し、電源電
圧から誘導電圧を引算した値が基準電圧値を下回った時
に、その出力が制御回路8に入力されて、リレー接点6
をオン状態にラッチさせる。
【0012】走行中の自転車は、直流モータ2にバッテ
リ1からの電力が供給され続けて、直流モータによる補
助動力が自転車の後輪に伝達される。ペダルを更に踏ん
で自転車を加速した場合には、回転速度検出回路9の出
力電圧が低下すると共に、同出力が記憶回路10のアナ
ログ電圧を低下させる。自転車を所定量以上に減速させ
た場合は、出力電圧がアナログ電圧より高くなって、制
御回路8内の比較器の出力がLからHに立上がる。この
立上がり時刻から所定期間、制御回路8は、リレー接点
をオフ状態にさせて、直流モータ2の回転状態を検知す
る期間を設けている。
リ1からの電力が供給され続けて、直流モータによる補
助動力が自転車の後輪に伝達される。ペダルを更に踏ん
で自転車を加速した場合には、回転速度検出回路9の出
力電圧が低下すると共に、同出力が記憶回路10のアナ
ログ電圧を低下させる。自転車を所定量以上に減速させ
た場合は、出力電圧がアナログ電圧より高くなって、制
御回路8内の比較器の出力がLからHに立上がる。この
立上がり時刻から所定期間、制御回路8は、リレー接点
をオフ状態にさせて、直流モータ2の回転状態を検知す
る期間を設けている。
【0013】図2は、本発明による直流モータの駆動回
路の一実施例を示している。この図において、図1に示
す部品と対応する部品には同一の符号が付してある。直
流モータ2は、第1ブラシ3がコイル4を介して例えば
12ボルトのバッテリ1の正電圧(Vcc)ラインに接続
され、第2ブラシ5がリレー接点6を介して接地されて
いる。直流モータ2の第2ブラシ5は、誘導電圧を検知
する誘導電圧検知回路即ち第1比較器7の反転入力端に
接続される。
路の一実施例を示している。この図において、図1に示
す部品と対応する部品には同一の符号が付してある。直
流モータ2は、第1ブラシ3がコイル4を介して例えば
12ボルトのバッテリ1の正電圧(Vcc)ラインに接続
され、第2ブラシ5がリレー接点6を介して接地されて
いる。直流モータ2の第2ブラシ5は、誘導電圧を検知
する誘導電圧検知回路即ち第1比較器7の反転入力端に
接続される。
【0014】この第1比較器7は、非反転入力端が記憶
回路10の分圧回路即ち基準電圧源に接続され、出力が
制御回路8内の第1ナンドゲート21に接続される。こ
の制御回路8は、第2比較器22と、第2比較器22の
出力を遅延して第1ナンドゲート21に印加する遅延回
路23と、第2比較器22の出力が印加される第2ナン
ドゲート24とを備える。
回路10の分圧回路即ち基準電圧源に接続され、出力が
制御回路8内の第1ナンドゲート21に接続される。こ
の制御回路8は、第2比較器22と、第2比較器22の
出力を遅延して第1ナンドゲート21に印加する遅延回
路23と、第2比較器22の出力が印加される第2ナン
ドゲート24とを備える。
【0015】遅延回路23は、比較器22の出力とナン
ドゲート21の入力との間に接続された例えば1MΩの
抵抗と、同入力と接地との間に接続された例えば1μF
のコンデンサとを含み、或は遅延素子例えばクロックが
入力されるD型FFと置換できる。第1ナンドゲート2
1の出力が第2ナンドゲート24に接続される。この第
2ナンドゲート24は、出力が抵抗25を介してエミッ
タ接地のNPNトランジスタ26のベースに接続され、
コレクタが電磁リレー27のコイル28を経て正電圧ラ
インに接続される。
ドゲート21の入力との間に接続された例えば1MΩの
抵抗と、同入力と接地との間に接続された例えば1μF
のコンデンサとを含み、或は遅延素子例えばクロックが
入力されるD型FFと置換できる。第1ナンドゲート2
1の出力が第2ナンドゲート24に接続される。この第
2ナンドゲート24は、出力が抵抗25を介してエミッ
タ接地のNPNトランジスタ26のベースに接続され、
コレクタが電磁リレー27のコイル28を経て正電圧ラ
インに接続される。
【0016】従って、直流モータ2が停止している時
は、リレー接点6がオフ状態を保ち、バッテリ1から直
流モータ2に電力が供給されない。また、第1比較器
7、第1ナンドゲート21及び第2比較器22の出力が
各々L、H及びHレベルである。ここで、直流モータ2
を外力で回転させると、直流モータ2のブラシ3及び5
間に誘導電圧が発生する。この誘導電圧を電源電圧から
引算した値が分圧回路による基準電圧より低くなると、
これら比較器7、ナンドゲート21及び比較器22の出
力が各々H、L及びHレベルとなり、第2ナンドゲート
24の出力がHレベルになる。更に、トランジスタ26
がオンになり、コイル28が励起されて、接点6が閉じ
られる。これにより、バッテリ1から直流モータ2に電
力が供給されて、直流モータ2は回転が維持される。
は、リレー接点6がオフ状態を保ち、バッテリ1から直
流モータ2に電力が供給されない。また、第1比較器
7、第1ナンドゲート21及び第2比較器22の出力が
各々L、H及びHレベルである。ここで、直流モータ2
を外力で回転させると、直流モータ2のブラシ3及び5
間に誘導電圧が発生する。この誘導電圧を電源電圧から
引算した値が分圧回路による基準電圧より低くなると、
これら比較器7、ナンドゲート21及び比較器22の出
力が各々H、L及びHレベルとなり、第2ナンドゲート
24の出力がHレベルになる。更に、トランジスタ26
がオンになり、コイル28が励起されて、接点6が閉じ
られる。これにより、バッテリ1から直流モータ2に電
力が供給されて、直流モータ2は回転が維持される。
【0017】一方、回転速度検出回路9は、パルスの波
高値を高くさせるコイル4と、コイル4及び第1ブラシ
3の接続点にコンデンサ31を介して接続されるインバ
ータ32と、インバータ32及び第2ナンドゲート24
の出力が各々接続される第3ナンドゲート33とを備え
る。このインバータ32は、負成分のパルスを反転して
ロジックレベルに変換するもので、シュミット型を用い
ている。
高値を高くさせるコイル4と、コイル4及び第1ブラシ
3の接続点にコンデンサ31を介して接続されるインバ
ータ32と、インバータ32及び第2ナンドゲート24
の出力が各々接続される第3ナンドゲート33とを備え
る。このインバータ32は、負成分のパルスを反転して
ロジックレベルに変換するもので、シュミット型を用い
ている。
【0018】また、インバータ32は、正電圧ラインに
エミッタ接地されたPNPトランジスタで置換できる。
この場合、トランジスタは、ベースが抵抗を介してコン
デンサ31の他端に接続され、コレクタが接地抵抗に接
続される。このコンデンサ31の他端がプルアップ抵抗
を経て正電圧ラインに接続される。正成分のパルスは、
約6Vを越えるとトランジスタを破損する恐れがあるの
で、約0.6Vにクランプする汎用ダイオードがプルア
ップ抵抗と並列接続されてもよい。
エミッタ接地されたPNPトランジスタで置換できる。
この場合、トランジスタは、ベースが抵抗を介してコン
デンサ31の他端に接続され、コレクタが接地抵抗に接
続される。このコンデンサ31の他端がプルアップ抵抗
を経て正電圧ラインに接続される。正成分のパルスは、
約6Vを越えるとトランジスタを破損する恐れがあるの
で、約0.6Vにクランプする汎用ダイオードがプルア
ップ抵抗と並列接続されてもよい。
【0019】また、回転速度検出回路9は、第3ナンド
ゲート33の出力がダイオード34を経由して接続され
る時定数回路35を含む。この第3ナンドゲート33
は、オープンコレクタ或はオープンドレイン型を用い
て、ダイオード34を省略することができる。この時定
数回路35は、各々が正電圧ラインとノード36間に接
続されたコンデンサ37及びプルアップ抵抗38を含
み、ノード36がバッファ即ち利得1のOPアンプ39
に接続される。
ゲート33の出力がダイオード34を経由して接続され
る時定数回路35を含む。この第3ナンドゲート33
は、オープンコレクタ或はオープンドレイン型を用い
て、ダイオード34を省略することができる。この時定
数回路35は、各々が正電圧ラインとノード36間に接
続されたコンデンサ37及びプルアップ抵抗38を含
み、ノード36がバッファ即ち利得1のOPアンプ39
に接続される。
【0020】従って、リレー接点6が閉じて、直流モー
タ2が回転すると、回転中の整流子がブラシと断続する
時に正負のパルスが瞬時に現われる。この給電中の直流
モータの回転速度を示すパルス列は、第1ブラシ3から
コンデンサ31及びインバータ32を経由して第3ナン
ドゲート33に印加される。一方、第3ナンドゲート3
3は、第2ナンドゲート24のHレベルも印加されるの
で、直流モータ2の回転によるパルスが順次に印加され
る毎に、コンデンサ37が急速に充電され、その後抵抗
38によって所定の時定数で放電される。
タ2が回転すると、回転中の整流子がブラシと断続する
時に正負のパルスが瞬時に現われる。この給電中の直流
モータの回転速度を示すパルス列は、第1ブラシ3から
コンデンサ31及びインバータ32を経由して第3ナン
ドゲート33に印加される。一方、第3ナンドゲート3
3は、第2ナンドゲート24のHレベルも印加されるの
で、直流モータ2の回転によるパルスが順次に印加され
る毎に、コンデンサ37が急速に充電され、その後抵抗
38によって所定の時定数で放電される。
【0021】ノード36の電圧は、パルスが印加される
毎に約0.6ボルトに下降しその後放物線を描きながら
上昇する略鋸波形の軌跡をたどり、鋸波形の最大電圧が
自転車の走行速度に対応する。このOPアンプ39は、
出力端が反転入力端、第2比較器22の非反転入力端及
びダイオード41のカソードに接続されている。上記記
憶回路10は、同ダイオード41と、このダイオード4
1のアノードに接続された分圧回路42と、正電圧ライ
ン及びダイオード41のアノード間に接続されたコンデ
ンサ43とを含む。
毎に約0.6ボルトに下降しその後放物線を描きながら
上昇する略鋸波形の軌跡をたどり、鋸波形の最大電圧が
自転車の走行速度に対応する。このOPアンプ39は、
出力端が反転入力端、第2比較器22の非反転入力端及
びダイオード41のカソードに接続されている。上記記
憶回路10は、同ダイオード41と、このダイオード4
1のアノードに接続された分圧回路42と、正電圧ライ
ン及びダイオード41のアノード間に接続されたコンデ
ンサ43とを含む。
【0022】この分圧回路42は、電源電圧を分圧した
高抵抗値のポテンショメータ或は可変抵抗が用いられ
る。ダイオード41のアノード即ちアナログ或は基準電
圧は、第1比較器7の非反転入力端及び制御回路8内の
第2比較器22の反転入力端に各々接続される。このコ
ンデンサ41は、アナログ記憶素子として用いられ、従
って、自己放電の少ない大容量のポリカーボネートフィ
ルムコンデンサが用いられる。また、分圧比は、自転車
の停車時に第2比較器22の出力がHレベルになるよう
に予め設定される。
高抵抗値のポテンショメータ或は可変抵抗が用いられ
る。ダイオード41のアノード即ちアナログ或は基準電
圧は、第1比較器7の非反転入力端及び制御回路8内の
第2比較器22の反転入力端に各々接続される。このコ
ンデンサ41は、アナログ記憶素子として用いられ、従
って、自己放電の少ない大容量のポリカーボネートフィ
ルムコンデンサが用いられる。また、分圧比は、自転車
の停車時に第2比較器22の出力がHレベルになるよう
に予め設定される。
【0023】この直流モータ2の駆動回路を自転車に取
り付けた際の動作を説明する。まず、自転車のペダルを
踏んで所定の走行速度まで漕ぐと、直流モータ2が回転
して、対応の誘導電圧を発生する。この誘導電圧を電源
電圧から差し引いた値が基準電圧を下回ると、直流モー
タ2が給電されて、直流モータ2が自転車の補助動力と
して作用し、ペダルを漕ぐ負荷も軽くなる。
り付けた際の動作を説明する。まず、自転車のペダルを
踏んで所定の走行速度まで漕ぐと、直流モータ2が回転
して、対応の誘導電圧を発生する。この誘導電圧を電源
電圧から差し引いた値が基準電圧を下回ると、直流モー
タ2が給電されて、直流モータ2が自転車の補助動力と
して作用し、ペダルを漕ぐ負荷も軽くなる。
【0024】自転車の走行速度が速くなると、第1ブラ
シ3からのパルスが多くなり、コンデンサ37が充電後
十分放電しきらない間に次のパルスで充電され、従っ
て、走行速度に対応するノード36の最大電圧が低くな
る。この最大電圧は、バッファ39及びダイオード41
を経てコンデンサ43によって記憶される。
シ3からのパルスが多くなり、コンデンサ37が充電後
十分放電しきらない間に次のパルスで充電され、従っ
て、走行速度に対応するノード36の最大電圧が低くな
る。この最大電圧は、バッファ39及びダイオード41
を経てコンデンサ43によって記憶される。
【0025】勿論、コンデンサ43に蓄積された電荷
は、分圧回路42で設定された基準電圧方向に徐々に上
昇するが、その上昇分が無視されるように抵抗値を決定
している。即ち、現在の走行速度に対応した最大電圧か
らダイオード41の電圧降下分差し引いた電圧がコンデ
ンサ43に記憶される。
は、分圧回路42で設定された基準電圧方向に徐々に上
昇するが、その上昇分が無視されるように抵抗値を決定
している。即ち、現在の走行速度に対応した最大電圧か
らダイオード41の電圧降下分差し引いた電圧がコンデ
ンサ43に記憶される。
【0026】従って、自転車を加速した場合には、この
最大電圧が下降してコンデンサ43の電圧即ちメモリを
更新させる。自転車を一定或はダイオード41の電圧降
下に対応した速度分減速させても、第2比較器22の出
力がLレベルを維持して、直流モータ2が自転車に補助
動力として作用する状態が変化しない。
最大電圧が下降してコンデンサ43の電圧即ちメモリを
更新させる。自転車を一定或はダイオード41の電圧降
下に対応した速度分減速させても、第2比較器22の出
力がLレベルを維持して、直流モータ2が自転車に補助
動力として作用する状態が変化しない。
【0027】自転車を、ダイオード41の電圧降下に対
応した速度分以上に減速させると、第2比較器22の出
力がLからHレベルに立上がる。第2比較器22の出力
がLからHレベルに立上がった時には、第2ナンドゲー
ト24の出力がLレベルになり、その後遅延回路23で
設定される遅延期間の後にHレベルに戻る。
応した速度分以上に減速させると、第2比較器22の出
力がLからHレベルに立上がる。第2比較器22の出力
がLからHレベルに立上がった時には、第2ナンドゲー
ト24の出力がLレベルになり、その後遅延回路23で
設定される遅延期間の後にHレベルに戻る。
【0028】この遅延期間は、例えば1MΩ抵抗および
1μFコンデンサによって設定される。第2ナンドゲー
ト24の出力がLレベルになると、接点6が開き、この
遅延期間中に、回転していれば発生する直流モータ2の
誘導電圧を第1比較器7によって検知する。
1μFコンデンサによって設定される。第2ナンドゲー
ト24の出力がLレベルになると、接点6が開き、この
遅延期間中に、回転していれば発生する直流モータ2の
誘導電圧を第1比較器7によって検知する。
【0029】この遅延期間は、自転車の減速中の走行状
態を監視するために設けられ、自転車がある程度の走行
速度で走っていれば、直流モータ2の回転が持続し、第
1比較器7から第1ナンドゲート21にHレベルが印加
されて、リレー接点6は再度オンとなる。従って、直流
モータ2が再度給電される。しかし、走行速度即ち回転
速度が拘束停止の近くまで低下していた場合は第1比較
器7の出力がLレベルとなり、直流モータ2への給電が
遮断される。
態を監視するために設けられ、自転車がある程度の走行
速度で走っていれば、直流モータ2の回転が持続し、第
1比較器7から第1ナンドゲート21にHレベルが印加
されて、リレー接点6は再度オンとなる。従って、直流
モータ2が再度給電される。しかし、走行速度即ち回転
速度が拘束停止の近くまで低下していた場合は第1比較
器7の出力がLレベルとなり、直流モータ2への給電が
遮断される。
【0030】なお、実施例では遅延回路23の時定数が
電磁リレー27の応答速度よりも長くなるように抵抗お
よびコンデンサの値を選定して、電磁リレー27の応答
速度が遅くても確実にオフとなり、また、電磁リレー2
7のオフ後に遅延回路の出力がHレベルに立上がるよう
にしている。従って、回転速度が低下した時にも確実に
拘束検出を行なうことができる。
電磁リレー27の応答速度よりも長くなるように抵抗お
よびコンデンサの値を選定して、電磁リレー27の応答
速度が遅くても確実にオフとなり、また、電磁リレー2
7のオフ後に遅延回路の出力がHレベルに立上がるよう
にしている。従って、回転速度が低下した時にも確実に
拘束検出を行なうことができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自転車に
用いた直流モータの駆動回路によれば、自転車の走行速
度に対応したアナログ電圧を、加速中には更新し、所定
値以上減速した時には、直流モータへの給電を遮断して
誘導電圧を検出している。従って、自然なペダル操作で
直流モータによる補助動力が得られると共に、直流モー
タに給電される電気エネルギの浪費を抑制できる。走行
速度に対応したアナログ電圧をコンデンサで記憶するよ
うにしたので、回路構成が簡単になり、回路の信頼性も
向上する。更に、大容量半導体素子の代りの安価な電磁
リレーとの相乗効果で製造コストも減少する利点も得ら
れる。
用いた直流モータの駆動回路によれば、自転車の走行速
度に対応したアナログ電圧を、加速中には更新し、所定
値以上減速した時には、直流モータへの給電を遮断して
誘導電圧を検出している。従って、自然なペダル操作で
直流モータによる補助動力が得られると共に、直流モー
タに給電される電気エネルギの浪費を抑制できる。走行
速度に対応したアナログ電圧をコンデンサで記憶するよ
うにしたので、回路構成が簡単になり、回路の信頼性も
向上する。更に、大容量半導体素子の代りの安価な電磁
リレーとの相乗効果で製造コストも減少する利点も得ら
れる。
【図1】本発明による直流モータの駆動回路の概略ブロ
ック図である。
ック図である。
【図2】本発明による直流モータの駆動回路の一実施例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
1 バッテリ 2 直流モータ 3 第1ブラシ 4 コイル 5 第2ブラシ 6 リレー接点 7 誘導電圧検知回路 8 制御回路 9 回転速度検出回路 10 記憶回路
Claims (3)
- 【請求項1】負電極が接地されるバッテリと、 自転車の補助動力として取付けられる直流モータと、 この直流モータの第1ブラシ及び前記バッテリの正電極
間に接続されるコイルと、 前記直流モータの第2ブラシ及び接地間に接続されるス
イッチ素子と、 前記第2ブラシに接続されて、前記直流モータの誘導電
圧を検知する誘導電圧検知回路と、 前記第1ブラシに接続されて、前記自転車の走行速度に
対応して前記直流モータの回転速度を検出する回転速度
検出回路と、 この回転速度を示すアナログ電圧を走行速度に対応して
記憶する記憶回路と、 前記誘導電圧検知回路の出力で前記スイッチ素子をオン
状態にさせ、前記回転速度検出回路及び前記記憶回路か
らの出力に基づいて、前記スイッチ素子をオフ状態にさ
せる制御回路とを備えた直流モータの駆動回路。 - 【請求項2】前記誘導電圧検知回路は、前記第2ブラシ
の電圧と基準電圧とを比較する第1比較器を含む請求項
1に記載の駆動回路。 - 【請求項3】前記制御回路は、前記回転速度検出回路の
出力と、前記アナログ電圧とを比較する第2比較器と、
前記第2比較器の出力の立ち上がり時に、所定期間前
記スイッチ素子をオフ状態にさせる手段とを備えた請求
項1に記載の駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5350854A JPH07194161A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 直流モータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5350854A JPH07194161A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 直流モータの駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07194161A true JPH07194161A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18413345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5350854A Pending JPH07194161A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 直流モータの駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07194161A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103401494A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-11-20 | 梁德新 | 一种电机控制电路 |
JP2018058577A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-12 | 太陽誘電株式会社 | モータ駆動制御装置及び電動アシスト車 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5350854A patent/JPH07194161A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103401494A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-11-20 | 梁德新 | 一种电机控制电路 |
JP2018058577A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-12 | 太陽誘電株式会社 | モータ駆動制御装置及び電動アシスト車 |
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