JPH0870505A - 電動車両のモータ制御装置 - Google Patents

電動車両のモータ制御装置

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JPH0870505A
JPH0870505A JP22883094A JP22883094A JPH0870505A JP H0870505 A JPH0870505 A JP H0870505A JP 22883094 A JP22883094 A JP 22883094A JP 22883094 A JP22883094 A JP 22883094A JP H0870505 A JPH0870505 A JP H0870505A
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Hiroyasu Suzuki
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 いかなる場合も安定した逆転制動を行う。 【構成】 モータ制御装置10は、モータ12の回転数
の目標値としてのアクセル信号SA を出力するアクセル
14と、モータ12の回転数SR を検出する回転数セン
サ16と、回転数SR とアクセル信号SA とに基づきモ
ータ12を駆動回路18を介して制御するマイクロコン
ピュータ20とを備えたものである。マイクロコンピュ
ータ20は、モータ12に対して発電制動を開始してか
ら一定時間が経過した後の回転数SR が基準値Rt以上
の場合に,逆転制動を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリの電力でモー
タを駆動して走行する電動車両に用いられるモータ制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のモータ制御装置は、モータの回転
数の目標値としてのアクセル信号を出力するアクセル
と、前記モータの回転数を検出する回転数センサと、こ
の回転数センサで検出された回転数と前記アクセルから
出力されたアクセル信号とに基づき前記モータを駆動回
路を介して制御する制御手段とを備えたものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】回転数センサは、モー
タが低速度になる程、検出精度が低くなるとともに検出
時間も長くなる特性を有している。したがって、モータ
の制動時の制御は、容易ではない。なぜならば、モータ
が低速度となるので、検出される回転数が実際の回転数
からずれてしまうからである。
【0004】従来のモータ制御装置の制御手段は、回転
数とアクセル信号とに基づく演算結果によりモータを逆
転制動する場合、即座に逆転制動を開始していた。その
ため、登坂時においては、自重により制動力がかかって
いるところに逆転制動をするために、制動力が効きすぎ
てタイヤの逆回転を生じることがあった。
【0005】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、いかなる場合
も安定した逆転制動を実現できるモータ制御装置を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、モータの回転数の目
標値としてのアクセル信号を出力するアクセルと、前記
モータの回転数を検出する回転数センサと、この回転数
センサで検出された回転数と前記アクセルから出力され
たアクセル信号とに基づき前記モータを駆動回路を介し
て制御する制御手段とを備えた電動車両のモータ制御装
置を改良したものである。
【0007】すなわち、前記制御手段は、前記モータに
対して発電制動を開始してから一定時間が経過した後に
前記モータの回転数が一定以上の場合に,前記モータに
対して逆転制動を開始することを特徴とするものであ
る。
【0008】
【作用】モータの回転数の目標値としてのアクセル信号
は、アクセルから制御手段へ出力される。一方、モータ
の回転数の実測値は、回転数センサから制御手段へ出力
される。すると、制御手段は、実測値が目標値に一致す
るように、駆動回路を介してモータを制御する。
【0009】制御手段は、回転数が「0」すなわち「停
止」に対応するアクセル信号が出力されると、モータに
対して発電制動を開始し、一定時間が経過した後のモー
タの回転数に応じて、次の二通りの動作をする。
【0010】[1] モータの回転数が一定以下の場合は、
減速が十分であることから、登坂時等であると判断し、
逆転制動を行わずに発電制動を続ける。
【0011】[2] モータの回転数が一定以上の場合は、
減速が不十分であることから、降坂時等であると判断
し、発電制動よりも制動力の大きい逆転制動を開始す
る。
【0012】
【実施例】図1は、本発明に係るモータ制御装置の一実
施例を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明
する。
【0013】モータ制御装置10は、モータ12の回転
数の目標値としてのアクセル信号SA を出力するアクセ
ル14と、モータ12の回転数SR を検出する回転数セ
ンサ16と、回転数センサ16で検出された回転数SR
とアクセル14から出力されたアクセル信号SA とに基
づきモータ12を駆動回路18を介して制御する制御手
段としてのマイクロコンピュータ20とを備えたもので
ある。
【0014】マイクロコンピュータ20は、コンピュー
タプログラムにより、次の機能を有している。通常は、
アクセル信号SA の示す目標値に回転数SR が一致する
ように、駆動回路18を介してモータ12を制御する。
目標値「0」すなわち「停止」に対応するアクセル信号
A が出力されると、モータ12に対して発電制動を開
始し、一定時間が経過した後の回転数SR に応じて、次
の二通りの動作をする。[1] 回転数SR が基準値Rt以
下の場合は、減速が十分であることから、登坂時等であ
ると判断し、逆転制動を行わずに発電制動を続ける。
[2] 回転数SR が基準値Rt以上の場合は、減速が不十
分であることから、降坂時等であると判断し、発電制動
よりも制動力の大きい逆転制動を開始する。
【0015】アクセル14は、例えば摺動抵抗器であ
り、モータ12の回転数の目標値に対応した直流電圧を
アクセル信号SA として出力する。回転数センサ16
は、例えばタコゼネレータであり、モータ12の回転に
伴って回転することにより回転数SR に対応した直流電
圧を出力する。一例を述べると、モータ12は直流モー
タであり、バッテリ30は酸化鉛電池である。
【0016】駆動回路18は、FETドライバ回路18
0と、スイッチング用の四個のFET181〜184と
から構成されている。FETドライバ回路180は、マ
イクロコンピュータ20から出力された制御信号S
D (PWM信号等)に従って、FET181〜184を
オン・オフする。FET181〜184のオン時間に
は、バッテリ30からモータ12へ電力が供給される。
FET181,184又はFET182,183のどち
らか一方のみをオンにすることにより、モータ12の正
転又は逆転を選択することができる。
【0017】マイクロコンピュータ20には、プルアッ
プ用の抵抗器32を直列接続した前後進切換えスイッチ
34が接続されている。前後進切換えスイッチ34は、
オン・オフに基づく前後進信号SFBをマイクロコンピュ
ータ20へ出力する。すなわち、オフにより「前進」を
示すHレベルを出力し、オンにより「後進」を示すLレ
ベルを出力する。
【0018】また、マイクロコンピュータ20は、前述
した機能以外にも、各種の機能がコンピュータプログラ
ムによって実現されており、アクセル信号SA ,前後進
信号SFB,回転数SR 等を入力して、モータ12の回転
方向,トルク指令値等を計算し、その結果に従って制御
信号SD をFETドライバ回路180へ出力する。
【0019】図2及び図3は、モータ制御装置10の動
作を示すフローチャートである。以下、図1乃至図3に
基づき説明する。
【0020】「PWM」とは、制御信号SD の一つであ
り、パルス幅変調波のデューティサイクルを表す。すな
わち、PWMは、0〜1までのいずれかの値である。P
WM=0のときは、モータ12への電力供給が停止する
ことにより発電制動が行われる結果、モータ12の回転
数SR が減少する。PWM=1のときは、モータ12へ
の電力供給が最大になることにより、モータ12の回転
数SR が最大となる。0<PWM<1のときは、その値
に応じた電力がモータ12へ供給され、その値に応じた
モータ12の回転数SR が得られる。「逆転制動タイ
マ」とは、マイクロコンピュータ20に内蔵されている
タイマのことである。「タイマカウントアップ」と
は、逆転制動タイマが時間t1 をカウントアップしたこ
とをいい、「タイマカウントアップ」とは、逆転制動
タイマが時間t2 をカウントアップしたことをいう。た
だし、時間t1 ,t2 はt1 <t2 の関係にある。
【0021】〔1〕逆転制動開始前の場合
【0022】まず、逆転制動が現在行われているか否か
を判断する(ステップ101)。これは、制御信号SD
が前後進信号SFBに反する回転を与えるようにモータ1
2を通電するものであるか否かで、判断できる。逆転制
動でなければ、モータ12を駆動するためのPWMを演
算する(ステップ102)。PWMは、アクセル信号S
A ,回転数SR 等から求められる。そして、そのPWM
が>0か否かを判断する(ステップ103)。PWMが
>0であれば、逆転制動タイマを「0」にし(ステップ
104)、その条件でモータ12を駆動して(ステップ
105)、終了する。以上が、モータ12を駆動するこ
とにより、電動車両を加速又は速度を維持する場合であ
る。
【0023】ステップ103で、演算されたPWMが=
0である場合は、アクセルオフすなわち「停止」に対応
するアクセル信号SA が出力されているか否かを判断す
る(ステップ106)。アクセルオフでなければ、逆転
制動タイマを「0」にし(ステップ107)、PWMを
「0」にして(ステップ108)、その条件でモータ1
2を駆動して(ステップ105)、終了する。以上が、
モータ12を発電制動することにより、電動車両を減速
する場合である。
【0024】ステップ106で、アクセルオフであれ
ば、電動車両を停止する場合である。まず、逆転制動タ
イマに「1」を加算し(ステップ109)、タイマカウ
ントアップか否かを判断する(ステップ110)。タ
イマカウントアップでなければ、発電制動を行うため
にPWMを「0」にして(ステップ108)、その条件
でモータ12を駆動して(ステップ105)、終了す
る。一方、ステップ110でタイマカウントアップで
あれば、回転数SR が基準値Rt以上であるか否かが判
断される(ステップ111)。基準値Rt以上でなけれ
ば、タイマカウントアップか否かを判断する(ステッ
プ112)。タイマカウントアップでなければ、発電
制動を行うためにPWMを「0」にして(ステップ10
8)、その条件でモータ12を駆動して(ステップ10
5)、終了する。以上が、モータ12を発電制動するこ
とにより、電動車両を停止する場合である。
【0025】ステップ111で回転数SR が基準値Rt
以上である場合又はステップ112でタイマカウントア
ップである場合は、減速が不十分すなわち降坂時等で
ある判断し、逆転制動に切り換えるための境界条件を演
算により設定する(ステップ113)。続いて、その条
件でモータ12を逆転制動して(ステップ114)、終
了する。以上が、モータ12を逆転制動することによ
り、電動車両を停止する場合である。
【0026】〔2〕逆転制動開始後の場合
【0027】ステップ101において逆転制動中であれ
ば、モータ12を逆転制動するためのPWMを演算する
(ステップ115)。続いて、そのPWMが>0か否か
を判断する(ステップ116)。PWMが>0であれ
ば、その条件でモータ12を逆転制動して(ステップ1
14)、終了する。以上が、モータ12の逆転制動を維
持することにより、電動車両を停止する場合である。
【0028】ステップ116で、演算されたPWMが=
0である場合は、アクセルオフすなわち「停止」に対応
するアクセル信号SA が出力されているか否かを判断す
る(ステップ117)。アクセルオフでなければ、逆転
制動するためのPWMを「0」にして(ステップ11
8)、その条件でモータ12を逆転制動(実際は発電制
動)して(ステップ114)、終了する。以上が、急激
な停止の防止等のため、モータ12を逆転制動から発電
制動に変更して、電動車両を緩やかに停止する場合であ
る。
【0029】ステップ117でアクセルオフでなけれ
ば、駆動に切り換えるための境界条件を演算により設定
する(ステップ119)。続いて、その条件でモータ1
2を駆動して(ステップ105)、終了する。以上が、
モータ12を逆転制動から駆動に変更することにより、
電動車両を停止から加速に変更する場合である。
【0030】ステップ101〜119の動作は、所定の
サンプリングタイムごとに繰り返される。
【0031】図4は、モータ制御装置10の動作を示す
タイムチャートである。以下、図1乃至図4に基づき説
明する。
【0032】(イ)平坦路における制動
【0033】電動車両は、自重が影響しないので、制動
する場合に十分に減速される。したがって、カウントア
ップ時におけるモータ12の回転数SR が基準値Rt
以下であり、逆転制動を使用しなくても発電制動のみで
停止できる。登坂における制動も同様である。
【0034】(ロ)降坂における制動1(急な傾斜であ
る場合) 電動車両は、自重が加速する方向へ大きく影響するの
で、制動する場合に減速が不十分となる。したがって、
カウントアップ時におけるモータ12の回転数SR
基準値Rt以上であり、この時点で発電制動から逆転制
動に切換えられる。
【0035】(ハ)降坂における制動2(ゆるやかな傾
斜である場合) 電動車両は、自重が加速する方向へ影響するので、制動
する場合に減速がやや不十分となる。したがって、カウ
ントアップ時におけるモータ12の回転数SR が基準
値Rt以下であっても、カウントアップ時になっても
停止しないので、この時点で発電制動から逆転制動に切
換えられる。
【0036】なお、本発明に係るモータ制御装置は、電
動車椅子,電気自動車等に好適に用いられるものであ
る。また、回転数センサは、ロータリエンコーダ等であ
ってもよい。
【0037】
【発明の効果】本発明に係る電動車両のモータ制御装置
よれば、一定時間発電制動をしてもモータの回転数が一
定以下にならない場合は降坂時等であると判断し、その
場合に逆転制動を開始するので、登坂時等の不必要な逆
転制動を防止できる。したがって、登坂時等の制動時に
おけるタイヤの逆転を無くすことができ、電動車両の走
行安定性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るモータ制御装置の一実施例を示す
回路図である。
【図2】図1のモータ制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。
【図3】図1のモータ制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。
【図4】図1のモータ制御装置の動作を示すタイムチャ
ートである。
【符号の説明】
10 モータ制御装置 12 モータ 14 アクセル 16 回転数センサ 18 駆動回路 20 マイクロコンピュータ(制御手段) SA アクセル信号 SR モータの回転数

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータの回転数の目標値としてのアクセ
    ル信号を出力するアクセルと、前記モータの回転数を検
    出する回転数センサと、この回転数センサで検出された
    回転数と前記アクセルから出力されたアクセル信号とに
    基づき前記モータを駆動回路を介して制御する制御手段
    とを備えた電動車両のモータ制御装置において、 前記制御手段は、前記モータに対して発電制動を開始し
    てから一定時間が経過した後に前記モータの回転数が一
    定以上の場合に,前記モータに対して逆転制動を開始す
    ることを特徴とする電動車両のモータ制御装置。
JP22883094A 1994-08-30 1994-08-30 電動車両のモータ制御装置 Expired - Fee Related JP3503210B2 (ja)

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