JPH09238402A - 電動車 - Google Patents
電動車Info
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- JPH09238402A JPH09238402A JP8043669A JP4366996A JPH09238402A JP H09238402 A JPH09238402 A JP H09238402A JP 8043669 A JP8043669 A JP 8043669A JP 4366996 A JP4366996 A JP 4366996A JP H09238402 A JPH09238402 A JP H09238402A
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- electric motor
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- speed
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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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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電動機に大きな負荷がかかったとき、電動機を
高温から保護するように制御する電動車を提供すること
を課題とする。 【解決手段】電動機Ｍを所定の周波数でＰＷＭ制御し、
電動機Ｍに所定値以上の負荷、例えば所定値以上の電流
が流れたことを検出する異常負荷検出手段16を設け、異
常負荷検出手段16が電動機Ｍの所定値以上の電流を検出
した時にＰＷＭ制御周波数を所定の周波数よりも小さく
することを特徴とする電動車。
高温から保護するように制御する電動車を提供すること
を課題とする。 【解決手段】電動機Ｍを所定の周波数でＰＷＭ制御し、
電動機Ｍに所定値以上の負荷、例えば所定値以上の電流
が流れたことを検出する異常負荷検出手段16を設け、異
常負荷検出手段16が電動機Ｍの所定値以上の電流を検出
した時にＰＷＭ制御周波数を所定の周波数よりも小さく
することを特徴とする電動車。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機を駆動源と
し、ＰＷＭ制御によって走行する電動車に関する。
し、ＰＷＭ制御によって走行する電動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電動車は、駆動輪を駆動
するための電動機と、該電動機に並列接続されたフライ
ホイールダイオードと、前記電動機をＰＷＭ駆動制御す
るための信号を出力する制御回路とを備えており、制御
回路の出力をＦＥＴなどのスイッチング素子に接続して
スイッチング素子をＯＮ−ＯＦＦすることによって所定
の周波数で電動機の回転速度を変えるＰＷＭ制御をして
いた。
するための電動機と、該電動機に並列接続されたフライ
ホイールダイオードと、前記電動機をＰＷＭ駆動制御す
るための信号を出力する制御回路とを備えており、制御
回路の出力をＦＥＴなどのスイッチング素子に接続して
スイッチング素子をＯＮ−ＯＦＦすることによって所定
の周波数で電動機の回転速度を変えるＰＷＭ制御をして
いた。
【０００３】例えば高速で走行しようとする場合、ＰＷ
Ｍのデューティを大きく取りスイッチングのＯＮ時間を
長くする。また、低速で走行する場合にはＰＷＭのデュ
ーティを小さく取りスイッチングのＯＦＦ時間を短くす
る。この時の、高速走行や低速走行の指示は、ハンドル
などの手元に取り付けられているアクセル、例えば可変
抵抗器などの抵抗値を変えることによって行うことがで
きる。
Ｍのデューティを大きく取りスイッチングのＯＮ時間を
長くする。また、低速で走行する場合にはＰＷＭのデュ
ーティを小さく取りスイッチングのＯＦＦ時間を短くす
る。この時の、高速走行や低速走行の指示は、ハンドル
などの手元に取り付けられているアクセル、例えば可変
抵抗器などの抵抗値を変えることによって行うことがで
きる。
【０００４】また、走行中、登り坂になったとすると、
アクセル操作によって走行速度を上げても走行速度が遅
くなってくる。即ち、電動機にかかる負荷が大きくな
り、電動機に流れる電流は大きくなる。そして、電動機
の温度が上昇し、焼損する可能性があった。
アクセル操作によって走行速度を上げても走行速度が遅
くなってくる。即ち、電動機にかかる負荷が大きくな
り、電動機に流れる電流は大きくなる。そして、電動機
の温度が上昇し、焼損する可能性があった。
【０００５】このため、従来では図８に示す如く、登り
坂になったとき、坂道によって電動機にかかる負荷が大
きくなり、速度が低下した場合、速度の減衰に反してバ
ッテリ電流は増加する。そして最大登坂角度より少し大
きい、所定値以上の電流が電動機に流れないように制御
回路によって電流制限をかけ、電動機の温度上昇を抑え
るという対策を行っていた。そして、図８のように、最
大登坂角度を走行する時の電流値近傍を保っていた。
坂になったとき、坂道によって電動機にかかる負荷が大
きくなり、速度が低下した場合、速度の減衰に反してバ
ッテリ電流は増加する。そして最大登坂角度より少し大
きい、所定値以上の電流が電動機に流れないように制御
回路によって電流制限をかけ、電動機の温度上昇を抑え
るという対策を行っていた。そして、図８のように、最
大登坂角度を走行する時の電流値近傍を保っていた。
【０００６】この対策について、図９（Ａ）〜（Ｃ）に
基づき説明する。（Ａ）は、制御回路から出力されるＰ
ＷＭ制御信号、（Ｂ）は、バッテリ電流、（Ｃ）は、電
動機電流である。
基づき説明する。（Ａ）は、制御回路から出力されるＰ
ＷＭ制御信号、（Ｂ）は、バッテリ電流、（Ｃ）は、電
動機電流である。
【０００７】この制御によると、電流制限が掛けられる
前はデューティ１００％で走行しており、所定のバッテ
リ電流値になったときにＰＷＭ制御信号のデューティを
少なくし、この場合は約５０％にまで下げてバッテリ電
流値や電動機電流値を下げていた。
前はデューティ１００％で走行しており、所定のバッテ
リ電流値になったときにＰＷＭ制御信号のデューティを
少なくし、この場合は約５０％にまで下げてバッテリ電
流値や電動機電流値を下げていた。
【０００８】しかしながら、上記構成であれば、（Ａ）
のように一定周波数でＰＷＭ制御信号が出力されている
場合、（Ｂ）のようなバッテリ電流が流れる。その時の
バッテリ電流の平均値は破線で示す値ａになる。そし
て、（Ｃ）で示す電動機に流れる電流は、（Ｂ）のバッ
テリ電流とフライホイールダイオードによって生じるフ
ライバック電流の総和となり、パルス間の時間が短かけ
れば短いほどフライバック電流は下がらないうちに次の
パルスが出力されるため、平均値が大きくなる。この図
で平均電流はｂになる。従って、電流制限をしたとして
も、時間の経過とともに電動機の温度上昇も高くなり、
焼損が生じるといった問題が生じていた。
のように一定周波数でＰＷＭ制御信号が出力されている
場合、（Ｂ）のようなバッテリ電流が流れる。その時の
バッテリ電流の平均値は破線で示す値ａになる。そし
て、（Ｃ）で示す電動機に流れる電流は、（Ｂ）のバッ
テリ電流とフライホイールダイオードによって生じるフ
ライバック電流の総和となり、パルス間の時間が短かけ
れば短いほどフライバック電流は下がらないうちに次の
パルスが出力されるため、平均値が大きくなる。この図
で平均電流はｂになる。従って、電流制限をしたとして
も、時間の経過とともに電動機の温度上昇も高くなり、
焼損が生じるといった問題が生じていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みなされたもので、電動機に大きな負荷がかかったと
き、電動機を高温から保護するように制御する電動車を
提供することを課題とする。
鑑みなされたもので、電動機に大きな負荷がかかったと
き、電動機を高温から保護するように制御する電動車を
提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリを電
源として駆動輪を回転するフライホイールダイオードを
並列接続した電動機と、該電動機を所定の周波数でＰＷ
Ｍ制御する制御回路とを備え、前記電動機に所定値以上
の負荷がかかったことを検出する異常負荷検出手段を設
け、前記制御回路は、前記異常負荷検出手段が前記電動
機の所定値以上の負荷を検出した時にＰＷＭ制御周波数
を所定の周波数よりも小さくすることを特徴とする。
源として駆動輪を回転するフライホイールダイオードを
並列接続した電動機と、該電動機を所定の周波数でＰＷ
Ｍ制御する制御回路とを備え、前記電動機に所定値以上
の負荷がかかったことを検出する異常負荷検出手段を設
け、前記制御回路は、前記異常負荷検出手段が前記電動
機の所定値以上の負荷を検出した時にＰＷＭ制御周波数
を所定の周波数よりも小さくすることを特徴とする。
【００１１】また、前記異常負荷検出手段は、電動機に
流れる電流が所定値以上になったことを検出することを
特徴とする。
流れる電流が所定値以上になったことを検出することを
特徴とする。
【００１２】そして、指示速度信号を出力するアクセル
回路と、実際走行速度を検出する速度検出回路とを前記
制御回路に接続し、前記異常負荷検出手段は、指示走行
速度と実際走行速度との差が所定値以上になったことを
検出することを特徴とする。
回路と、実際走行速度を検出する速度検出回路とを前記
制御回路に接続し、前記異常負荷検出手段は、指示走行
速度と実際走行速度との差が所定値以上になったことを
検出することを特徴とする。
【００１３】さらに、前記異常負荷検出手段が所定値以
上の負荷を検出した時のＰＷＭ制御周波数は、電動機に
流れる電流が最大登坂角度走行時の値近傍になる周波数
であることを特徴とする。
上の負荷を検出した時のＰＷＭ制御周波数は、電動機に
流れる電流が最大登坂角度走行時の値近傍になる周波数
であることを特徴とする。
【００１４】走行時、所定の周波数でＰＷＭ駆動制御さ
れ、電動機が駆動して駆動輪を回転させて走行する。高
速で走行する場合には、デューティ比を大きくして電動
機を駆動する。即ち、所定時間内のパルス幅を大きくし
てパルスのＯＮ時間をＯＦＦ時間よりも長くして制御さ
れる。また、速度を落とす場合には、パルスのＯＮ時間
を短くすることで電動機の駆動速度を落とすことができ
る。
れ、電動機が駆動して駆動輪を回転させて走行する。高
速で走行する場合には、デューティ比を大きくして電動
機を駆動する。即ち、所定時間内のパルス幅を大きくし
てパルスのＯＮ時間をＯＦＦ時間よりも長くして制御さ
れる。また、速度を落とす場合には、パルスのＯＮ時間
を短くすることで電動機の駆動速度を落とすことができ
る。
【００１５】次に、実際の走行について説明すると、平
地走行時には前述したパルスのデューティによって走行
速度が定められ、指示される速度で走行する。登り坂走
行時には、登り坂による負荷により指示速度よりも実際
の走行速度は小さくなる。この登り坂の角度が大きくな
ると電動機の負荷が大きくなり、電動機に流れる電流は
増大する。例えばこの電流値を検出し、電動機のロック
に近い状態での電流値、即ち所定値になったときに、Ｐ
ＷＭ制御周波数を小さくして駆動制御すると、電動機に
流れる平均電流が小さくなるので電動機に流れる電流を
抑えることができる。
地走行時には前述したパルスのデューティによって走行
速度が定められ、指示される速度で走行する。登り坂走
行時には、登り坂による負荷により指示速度よりも実際
の走行速度は小さくなる。この登り坂の角度が大きくな
ると電動機の負荷が大きくなり、電動機に流れる電流は
増大する。例えばこの電流値を検出し、電動機のロック
に近い状態での電流値、即ち所定値になったときに、Ｐ
ＷＭ制御周波数を小さくして駆動制御すると、電動機に
流れる平均電流が小さくなるので電動機に流れる電流を
抑えることができる。
【００１６】更に、設定する所定値は角度の大きい登り
坂だけで生じるものではなく、溝にタイヤがはまってア
クセル操作が持続されて入り場合や、壁に当ってアクセ
ル操作が持続されている場合にも生じるものである。
坂だけで生じるものではなく、溝にタイヤがはまってア
クセル操作が持続されて入り場合や、壁に当ってアクセ
ル操作が持続されている場合にも生じるものである。
【００１７】また、上述するものは電動機の電流値だけ
を検出しているが、これに係わらず、アクセルによる指
示走行速度と、実際走行速度とを比較して、この開きが
所定値以上になったときにＰＷＭ制御周波数を下げるよ
うに制御してもよい。
を検出しているが、これに係わらず、アクセルによる指
示走行速度と、実際走行速度とを比較して、この開きが
所定値以上になったときにＰＷＭ制御周波数を下げるよ
うに制御してもよい。
【００１８】そして、所定値以上の負荷を検出した時の
下げるＰＷＭ制御周波数は、電動機に流れる電流が最大
登坂角度走行時の値近傍になる周波数であるので、登り
坂を走行している際にＰＷＭ周波数を下げたとしても、
電動機に流れる電流値は所定値、即ち電動機がロックす
る程度の値であるので、坂道を逆走することはなく、ま
た電流値も所定値以上にならないので、安全で電動機の
温度上昇も少ない。
下げるＰＷＭ制御周波数は、電動機に流れる電流が最大
登坂角度走行時の値近傍になる周波数であるので、登り
坂を走行している際にＰＷＭ周波数を下げたとしても、
電動機に流れる電流値は所定値、即ち電動機がロックす
る程度の値であるので、坂道を逆走することはなく、ま
た電流値も所定値以上にならないので、安全で電動機の
温度上昇も少ない。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を電動三輪車
を例に図１乃至図５に基づいて以下に詳述する。
を例に図１乃至図５に基づいて以下に詳述する。
【００２０】まず、電動三輪車の全体構成について、図
５に基づき説明をする。
５に基づき説明をする。
【００２１】１は、電動三輪車本体で、該本体１後方に
は後述する電動機Ｍによって回転する駆動輪２が設けら
れており、前方には１つの前輪（図示せず）が備えられ
ている。該前輪はハンドル軸３によって連結されてお
り、該ハンドル軸３上方にはバーハンドル４が設けられ
ている。該バーハンドル４を左右に動かすことによって
前記前輪を左右に動かすことができ、走行操舵すること
ができる。
は後述する電動機Ｍによって回転する駆動輪２が設けら
れており、前方には１つの前輪（図示せず）が備えられ
ている。該前輪はハンドル軸３によって連結されてお
り、該ハンドル軸３上方にはバーハンドル４が設けられ
ている。該バーハンドル４を左右に動かすことによって
前記前輪を左右に動かすことができ、走行操舵すること
ができる。
【００２２】５は、前記駆動輪２と前輪との間に設けら
れた使用者が乗車したときに足を載せるためのフロア部
で、該フロア部５は前後に伸びる一本のフレーム（図示
せず）上に、外周を樹脂によって形成したものを固定し
ている。
れた使用者が乗車したときに足を載せるためのフロア部
で、該フロア部５は前後に伸びる一本のフレーム（図示
せず）上に、外周を樹脂によって形成したものを固定し
ている。
【００２３】６は、前記フロア部５後方で、バッテリや
電動機、減速機構などを収納するカバーで、該カバー６
上方には使用者が乗車する椅子７が設けてある。
電動機、減速機構などを収納するカバーで、該カバー６
上方には使用者が乗車する椅子７が設けてある。
【００２４】８は、一点を軸に水平方向に回動するアク
セルレバーで、バネによって手前側に常時戻るように付
勢されている。
セルレバーで、バネによって手前側に常時戻るように付
勢されている。
【００２５】９は、バッテリの残量などを表示する表示
部と、前後進切り換え、走行速度切り換えなどのスイッ
チを設けた表示パネルである。
部と、前後進切り換え、走行速度切り換えなどのスイッ
チを設けた表示パネルである。
【００２６】次に制御回路について、図１に基づき説明
する。
する。
【００２７】10は、鉛蓄電池などのバッテリで、該バッ
テリ10は電圧１２ボルトのものを２個直列に接続してい
る。また、11は、前記バッテリ10からの電圧を降圧して
制御回路、即ちマイコン12へ出力する定電圧回路であ
る。前記バッテリ10によって電動機Ｍが駆動される。
テリ10は電圧１２ボルトのものを２個直列に接続してい
る。また、11は、前記バッテリ10からの電圧を降圧して
制御回路、即ちマイコン12へ出力する定電圧回路であ
る。前記バッテリ10によって電動機Ｍが駆動される。
【００２８】13は、前記表示パネル９に設けられた電源
スイッチで、該電源スイッチ13はＯＮされるとマイコン
12に信号が入力される。
スイッチで、該電源スイッチ13はＯＮされるとマイコン
12に信号が入力される。
【００２９】14は、前記アクセルレバー８の動きに連動
して抵抗値が変わるアクセルボリウムで、該アクセルボ
リウム14からの信号はマイコン12に電気信号として入力
される。該アクセルボリウム14と、マイコン12の抵抗値
を検出する回路を併せてアクセル回路という。
して抵抗値が変わるアクセルボリウムで、該アクセルボ
リウム14からの信号はマイコン12に電気信号として入力
される。該アクセルボリウム14と、マイコン12の抵抗値
を検出する回路を併せてアクセル回路という。
【００３０】15は、進行方向を前後に切り換える前後進
スイッチで、該前後進スイッチ15によって、後述する電
動機駆動回路17内のスイッチング回路、例えばスイッチ
ングするＦＥＴを選択することによって電動機Ｍが正逆
回転する。
スイッチで、該前後進スイッチ15によって、後述する電
動機駆動回路17内のスイッチング回路、例えばスイッチ
ングするＦＥＴを選択することによって電動機Ｍが正逆
回転する。
【００３１】16は、前記電動機Ｍに流れる電流を検出す
るための電流検出回路で、電動機Ｍとシャント抵抗Ｒと
の間に接続し、バッテリ電流を検出してマイコン12に入
力するようになっている。この電流検出回路16と、これ
で検出される電流値を異常と判断するマイコン12を、第
１実施例では異常負荷検出手段という。
るための電流検出回路で、電動機Ｍとシャント抵抗Ｒと
の間に接続し、バッテリ電流を検出してマイコン12に入
力するようになっている。この電流検出回路16と、これ
で検出される電流値を異常と判断するマイコン12を、第
１実施例では異常負荷検出手段という。
【００３２】17は、前記マイコン12からの出力に基づ
き、所定の周波数、本実施例では５００ヘルツで前記ア
クセルボリウム14の信号によってＰＷＭ駆動制御を行う
電動機駆動回路で、該電動機駆動回路17はＦＥＴ（図示
せず）をＯＮ−ＯＦＦ制御することで電動機Ｍの回転速
度を決定している。
き、所定の周波数、本実施例では５００ヘルツで前記ア
クセルボリウム14の信号によってＰＷＭ駆動制御を行う
電動機駆動回路で、該電動機駆動回路17はＦＥＴ（図示
せず）をＯＮ−ＯＦＦ制御することで電動機Ｍの回転速
度を決定している。
【００３３】18は、前記電動機Ｍの回転を停止固定する
電磁ブレーキで、該電磁ブレーキ18はマイコン12からの
信号が電磁ブレーキ駆動回路19に入力され、電磁ブレー
キ18が動作するようになっている。この電磁ブレーキ18
が動作する時は、走行速度がゼロで停止する場合などで
ある。
電磁ブレーキで、該電磁ブレーキ18はマイコン12からの
信号が電磁ブレーキ駆動回路19に入力され、電磁ブレー
キ18が動作するようになっている。この電磁ブレーキ18
が動作する時は、走行速度がゼロで停止する場合などで
ある。
【００３４】20は、前記電動機Ｍと並列に接続されたフ
ライホイールダイオードである。
ライホイールダイオードである。
【００３５】次に、マイコン12の動作について要部のみ
フローチャートを用い、図２に基づき説明する。
フローチャートを用い、図２に基づき説明する。
【００３６】電源スイッチ13が入れられ（Ｓ１）、アク
セルレバー８が操作されるとそのアクセルボリウム14の
抵抗値が変化し、マイコン12に信号入力される（Ｓ
２）。この信号を基に、あらかじめ定めたＰＷＭ周波
数、本実施例では５００ヘルツでＰＷＭ駆動信号を出力
し（Ｓ３）、電動機駆動回路17によって電動機Ｍを駆動
する。この時、電流検出回路16によってバッテリ電流を
検出しており、この電流値ａをあらかじめ定めた電流値
Ａと比較して、Ａより小さければそのままＰＷＭ駆動周
波数を５００ヘルツに設定して（Ｓ６）、Ｓ２のアクセ
ルボリウム14からの信号を入力し、アクセルボリウム14
の値に応じたＰＷＭ駆動信号を出力し、通常走行する。
また、電流検出回路16で検出される電流値ａがＡよりも
大きいとき、ＰＷＭ駆動信号の周波数を５００ヘルツか
ら１００ヘルツに下げ、更にデューティを５０％に設定
し（Ｓ７）、アクセルボリウム14の値に基づきＰＷＭ駆
動制御される。上述するＳ５における設定電流値Ａは、
電動機Ｍがロックする程度の大きさの電流値に定めてあ
る。
セルレバー８が操作されるとそのアクセルボリウム14の
抵抗値が変化し、マイコン12に信号入力される（Ｓ
２）。この信号を基に、あらかじめ定めたＰＷＭ周波
数、本実施例では５００ヘルツでＰＷＭ駆動信号を出力
し（Ｓ３）、電動機駆動回路17によって電動機Ｍを駆動
する。この時、電流検出回路16によってバッテリ電流を
検出しており、この電流値ａをあらかじめ定めた電流値
Ａと比較して、Ａより小さければそのままＰＷＭ駆動周
波数を５００ヘルツに設定して（Ｓ６）、Ｓ２のアクセ
ルボリウム14からの信号を入力し、アクセルボリウム14
の値に応じたＰＷＭ駆動信号を出力し、通常走行する。
また、電流検出回路16で検出される電流値ａがＡよりも
大きいとき、ＰＷＭ駆動信号の周波数を５００ヘルツか
ら１００ヘルツに下げ、更にデューティを５０％に設定
し（Ｓ７）、アクセルボリウム14の値に基づきＰＷＭ駆
動制御される。上述するＳ５における設定電流値Ａは、
電動機Ｍがロックする程度の大きさの電流値に定めてあ
る。
【００３７】次にＰＷＭ制御するときの周波数につい
て、図３に基づき説明する。
て、図３に基づき説明する。
【００３８】まず、通常のＰＷＭ制御について、図２中
のＳ６、即ちＰＷＭ周波数が５００ヘルツの時の電流波
形について説明すると、図３（Ａ）に示すＰＷＭ駆動出
力は、マイコン12から出力されるアクセルボリウム14の
指示に基づいて、通常走行時には５００ヘルツで出力さ
れる。この場合、最大登坂角度に近い角度を走行してい
るため、デューティは１００％で出力されている。そし
て、この出力によって電動機駆動回路17に入力して電動
機Ｍを駆動する。この時のバッテリ電流は、（Ｂ）に示
す如く、（Ａ）と同じく、１００％で連続している。１
００％以外の場合は、電動機Ｍの巻線のインダクタンス
によって電流の立ち上がりが遅れるため、立ち上がりの
部分が曲線になった矩形波で示すことができる。この時
のバッテリ電流は前記電流検出回路16で検出され、平均
値は図中のａになる。そして、電動機Ｍの電流は、
（Ｃ）で示す波形になり、デューティが１００％である
ため、ｂで示す直線がになる。通常、デューティが１０
０％以下の場合、（Ｂ）のバッテリ電流と、電動機Ｍと
並列接続されているフライホイールダイオード20による
フライバック電流との総和が電動機電流になる。
のＳ６、即ちＰＷＭ周波数が５００ヘルツの時の電流波
形について説明すると、図３（Ａ）に示すＰＷＭ駆動出
力は、マイコン12から出力されるアクセルボリウム14の
指示に基づいて、通常走行時には５００ヘルツで出力さ
れる。この場合、最大登坂角度に近い角度を走行してい
るため、デューティは１００％で出力されている。そし
て、この出力によって電動機駆動回路17に入力して電動
機Ｍを駆動する。この時のバッテリ電流は、（Ｂ）に示
す如く、（Ａ）と同じく、１００％で連続している。１
００％以外の場合は、電動機Ｍの巻線のインダクタンス
によって電流の立ち上がりが遅れるため、立ち上がりの
部分が曲線になった矩形波で示すことができる。この時
のバッテリ電流は前記電流検出回路16で検出され、平均
値は図中のａになる。そして、電動機Ｍの電流は、
（Ｃ）で示す波形になり、デューティが１００％である
ため、ｂで示す直線がになる。通常、デューティが１０
０％以下の場合、（Ｂ）のバッテリ電流と、電動機Ｍと
並列接続されているフライホイールダイオード20による
フライバック電流との総和が電動機電流になる。
【００３９】そして、走行中、駆動輪が溝にはまって動
かなくなったときや、壁に当った状態が続いたり、ま
た、きつい登り坂を上ろうとするように、電動機Ｍがロ
ック状態に近づいたとき、デューティを半分に下げると
共に、ＰＷＭ周波数を５００ヘルツから１００ヘルツに
切り替えて駆動パルスを出力する。周波数を切り替える
と、各々の電流の波形は図３の右半分のようになり、Ｐ
ＷＭ出力のＯＦＦ時の間隔が大きくなって出力される。
このため、（Ｃ）に示す、電動機Ｍのフライバック電流
の立ち下がり時間が大きくなり、ゼロに近い値まで下が
ってから次の出力があるため、図３（Ｃ）ｂに示す如
く、電動機電流の平均値は小さくなり、従って電動機Ｍ
の温度上昇を防ぐことができる。
かなくなったときや、壁に当った状態が続いたり、ま
た、きつい登り坂を上ろうとするように、電動機Ｍがロ
ック状態に近づいたとき、デューティを半分に下げると
共に、ＰＷＭ周波数を５００ヘルツから１００ヘルツに
切り替えて駆動パルスを出力する。周波数を切り替える
と、各々の電流の波形は図３の右半分のようになり、Ｐ
ＷＭ出力のＯＦＦ時の間隔が大きくなって出力される。
このため、（Ｃ）に示す、電動機Ｍのフライバック電流
の立ち下がり時間が大きくなり、ゼロに近い値まで下が
ってから次の出力があるため、図３（Ｃ）ｂに示す如
く、電動機電流の平均値は小さくなり、従って電動機Ｍ
の温度上昇を防ぐことができる。
【００４０】即ち、バッテリ電流が所定の電流、例えば
電動機Ｍがロックする程度の電流値に達したとき、電動
機Ｍを制御するＰＷＭのデューティを下げると共にＰＷ
Ｍ周波数を５００ヘルツから１００ヘルツに切り換える
ため、従来のＰＷＭのデューティを下げるだけよりも更
に電動機Ｍに流れる電流は小さくなり、電動機Ｍの温度
上昇を抑えることができ、焼損防止を図ることができ
る。更に、電動機Ｍに流れる電流を抑えることができる
ので、巻線、ブラシ、整流子の負担が軽減され、寿命が
延びる。そして、この状態が登り坂などで起きた場合で
も、最大登坂角度での走行時の電流は確保しているの
で、逆走することがないという効果がある。
電動機Ｍがロックする程度の電流値に達したとき、電動
機Ｍを制御するＰＷＭのデューティを下げると共にＰＷ
Ｍ周波数を５００ヘルツから１００ヘルツに切り換える
ため、従来のＰＷＭのデューティを下げるだけよりも更
に電動機Ｍに流れる電流は小さくなり、電動機Ｍの温度
上昇を抑えることができ、焼損防止を図ることができ
る。更に、電動機Ｍに流れる電流を抑えることができる
ので、巻線、ブラシ、整流子の負担が軽減され、寿命が
延びる。そして、この状態が登り坂などで起きた場合で
も、最大登坂角度での走行時の電流は確保しているの
で、逆走することがないという効果がある。
【００４１】登り坂での状態についてもう少し詳しく説
明すると、図４に示す如く、横軸を登り坂の角度、縦軸
を電流値とすると、最大登坂角度を過ぎ、所定の電流が
電動機Ｍに流れたとき、マイコン12によってＰＷＭのデ
ューティとＰＷＭ周波数は低いほうに切り替えられる。
この時、ＰＷＭ周波数を下げることによって電動機電流
を最大登坂角度走行時の値近傍に維持することができ
る。この時のＰＷＭ周波数は、最大登坂角度を上るとき
に流れる電流値を下回らないような周波数に設定する必
要がある。これは、登り坂途中で周波数を切り替えても
電流値は最大登坂角度を上るときの電流が確保されるた
め、逆走することはないようにするためである。この図
における破線は、従来のＰＷＭパルスのデューティだけ
を下げた場合の電流値を示している。
明すると、図４に示す如く、横軸を登り坂の角度、縦軸
を電流値とすると、最大登坂角度を過ぎ、所定の電流が
電動機Ｍに流れたとき、マイコン12によってＰＷＭのデ
ューティとＰＷＭ周波数は低いほうに切り替えられる。
この時、ＰＷＭ周波数を下げることによって電動機電流
を最大登坂角度走行時の値近傍に維持することができ
る。この時のＰＷＭ周波数は、最大登坂角度を上るとき
に流れる電流値を下回らないような周波数に設定する必
要がある。これは、登り坂途中で周波数を切り替えても
電流値は最大登坂角度を上るときの電流が確保されるた
め、逆走することはないようにするためである。この図
における破線は、従来のＰＷＭパルスのデューティだけ
を下げた場合の電流値を示している。
【００４２】次に第２実施例について、図６及び図７に
基づき説明をする。
基づき説明をする。
【００４３】本実施例については、第１実施例と同じ部
分については同一符号を付し、説明を省略する。
分については同一符号を付し、説明を省略する。
【００４４】21は、駆動輪２に設けられたエンコーダか
らなる速度検出回路で、該速度検出回路20からの信号は
マイコン12に入力され、走行速度の実測値が入力され
る。
らなる速度検出回路で、該速度検出回路20からの信号は
マイコン12に入力され、走行速度の実測値が入力され
る。
【００４５】本実施例では、電動機Ｍに流れる電流値は
入力されない。
入力されない。
【００４６】次に、マイコン12の動作について要部のみ
フローチャートを用い、図７に基づき説明する。
フローチャートを用い、図７に基づき説明する。
【００４７】電源スイッチ13が入れられ（Ｓ１）、アク
セルレバー８が操作されるとそのアクセルボリウム14の
抵抗値が変化し、マイコン12に信号入力される（Ｓ
２）。この信号を基に、あらかじめ定めたＰＷＭ周波
数、本実施例では５００ヘルツでＰＷＭ駆動信号を出力
し（Ｓ３）、電動機駆動回路17によって電動機Ｍを駆動
する。この時、速度検出回路20によって電動三輪車本体
１の走行速度を検出し（Ｓ４）、この実際の走行速度と
アクセルボリウム14によって定められる指示走行速度と
を比較する（Ｓ５）。そして、この差が大きく、あらか
じめ定めた所定速度Ｓよりも大きければ、異常負荷が電
動機Ｍにかかっていると判断してデューティを５０％に
下げるとともにＰＷＭ周波数を１００ヘルツに切り換え
る（Ｓ７）。所定値Ｓ以下であれば５００ヘルツに設定
してＰＷＭ駆動制御する（Ｓ６）。上述するＳ５におけ
る所定速度Ｓは、電動機Ｍがロックする時の速度に定め
てある。本実施例では、指示走行速度と実際走行速度を
入力して判断するマイコン12を異常負荷検出手段とい
う。
セルレバー８が操作されるとそのアクセルボリウム14の
抵抗値が変化し、マイコン12に信号入力される（Ｓ
２）。この信号を基に、あらかじめ定めたＰＷＭ周波
数、本実施例では５００ヘルツでＰＷＭ駆動信号を出力
し（Ｓ３）、電動機駆動回路17によって電動機Ｍを駆動
する。この時、速度検出回路20によって電動三輪車本体
１の走行速度を検出し（Ｓ４）、この実際の走行速度と
アクセルボリウム14によって定められる指示走行速度と
を比較する（Ｓ５）。そして、この差が大きく、あらか
じめ定めた所定速度Ｓよりも大きければ、異常負荷が電
動機Ｍにかかっていると判断してデューティを５０％に
下げるとともにＰＷＭ周波数を１００ヘルツに切り換え
る（Ｓ７）。所定値Ｓ以下であれば５００ヘルツに設定
してＰＷＭ駆動制御する（Ｓ６）。上述するＳ５におけ
る所定速度Ｓは、電動機Ｍがロックする時の速度に定め
てある。本実施例では、指示走行速度と実際走行速度を
入力して判断するマイコン12を異常負荷検出手段とい
う。
【００４８】周波数を切り換えたときのバッテリ電流、
電動機電流については、第１実施例と同様なので省略す
る。
電動機電流については、第１実施例と同様なので省略す
る。
【００４９】本実施例も第１実施例と同様、実際の走行
速度とアクセルボリウム14から算出できる指示走行速度
との差が、例えば電動機Ｍがロックする程度の速度差に
達したとき、電動機Ｍを制御するデューティを１００％
から５０％に、ＰＷＭ周波数を５００ヘルツから１００
ヘルツに切り換えるため、電動機Ｍに流れる電流は小さ
くなり、電動機Ｍの温度上昇を抑えることができ、焼損
防止を図ることができる。更に、電動機Ｍに流れる電流
を抑えることができるので、巻線、ブラシ、整流子の負
担が軽減され、寿命が延びる。そして、この状態が登り
坂などで起きた場合でも、電動機がロックする程度の電
流以上は流れないので、逆走することがないという効果
がある。これは、従来における所定電流値に達したとき
にデューティを下げる以上に効果がある。
速度とアクセルボリウム14から算出できる指示走行速度
との差が、例えば電動機Ｍがロックする程度の速度差に
達したとき、電動機Ｍを制御するデューティを１００％
から５０％に、ＰＷＭ周波数を５００ヘルツから１００
ヘルツに切り換えるため、電動機Ｍに流れる電流は小さ
くなり、電動機Ｍの温度上昇を抑えることができ、焼損
防止を図ることができる。更に、電動機Ｍに流れる電流
を抑えることができるので、巻線、ブラシ、整流子の負
担が軽減され、寿命が延びる。そして、この状態が登り
坂などで起きた場合でも、電動機がロックする程度の電
流以上は流れないので、逆走することがないという効果
がある。これは、従来における所定電流値に達したとき
にデューティを下げる以上に効果がある。
【００５０】
【発明の効果】本発明は、電動機に所定値以上の負荷が
かかったことを異常負荷検出手段が検出すると、ＰＷＭ
制御周波数を小さくする制御を行うので、電動機に流れ
る電流は小さくなり、電動機の温度上昇を抑えることが
でき、焼損防止を図ることができる。更に、電動機に流
れる電流を抑えることができるので、巻線、ブラシ、整
流子の負担が軽減され、寿命が延びる。そして、この状
態が登り坂などで起きた場合でも、最大登坂角度走行時
の電流値近傍の電流が流れるため、逆走することがない
等の効果を奏する。
かかったことを異常負荷検出手段が検出すると、ＰＷＭ
制御周波数を小さくする制御を行うので、電動機に流れ
る電流は小さくなり、電動機の温度上昇を抑えることが
でき、焼損防止を図ることができる。更に、電動機に流
れる電流を抑えることができるので、巻線、ブラシ、整
流子の負担が軽減され、寿命が延びる。そして、この状
態が登り坂などで起きた場合でも、最大登坂角度走行時
の電流値近傍の電流が流れるため、逆走することがない
等の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例である電動三輪車の第１実施
例における制御回路のブロック図である。
例における制御回路のブロック図である。
【図２】同制御回路のフローチートである。
【図３】同走行時における電流の変化を示すグラフであ
る。
る。
【図４】同登坂角度に対する電動機電流値の変化を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】同電動三輪車本体斜視図である。
【図６】同第２実施例における制御回路のブロック図で
ある。
ある。
【図７】同制御回路のフローチャートである。
【図８】従来の登坂角度に対する電動機電流値の変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図９】同走行時における電流の変化を示すグラフであ
る。
る。
10 バッテリ ２ 駆動輪 Ｍ 電動機 20 フライホイールダイオード 12 制御回路（マイコン） 16 電流検出回路 14 アクセルボリウム 20 速度検出回路
Claims (4)
- 【請求項１】 バッテリを電源として駆動輪を回転する
フライホイールダイオードを並列接続した電動機と、該
電動機を所定の周波数でＰＷＭ制御する制御回路とを備
え、前記電動機に所定値以上の負荷がかかったことを検
出する異常負荷検出手段を設け、前記制御回路は、前記
異常負荷検出手段が前記電動機の所定値以上の負荷を検
出した時にＰＷＭ制御周波数を所定の周波数よりも小さ
くすることを特徴とする電動車。 - 【請求項２】 前記異常負荷検出手段は、電動機に流れ
る電流が所定値以上になったことを検出することを特徴
とする請求項１記載の電動車。 - 【請求項３】 指示速度信号を出力するアクセル回路
と、実際走行速度を検出する速度検出回路とを前記制御
回路に接続し、前記異常負荷検出手段は、指示走行速度
と実際走行速度との差が所定値以上になったことを検出
することを特徴とする請求項１記載の電動車。 - 【請求項４】 前記異常負荷検出手段が所定値以上の負
荷を検出した時のＰＷＭ制御周波数は、電動機に流れる
電流が最大登坂角度走行時の近傍の値になる周波数であ
ることを特徴とする請求項１記載の電動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8043669A JPH09238402A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 電動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8043669A JPH09238402A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 電動車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09238402A true JPH09238402A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12670259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8043669A Pending JPH09238402A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 電動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09238402A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1084895A1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-21 | Siemens Canada Limited | Electric vehicle control system |
| US6315369B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydraulic braking system wherein pump motor control PWM frequency is lowered below upper audibility limit under predetermined braking conditions |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP8043669A patent/JPH09238402A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315369B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydraulic braking system wherein pump motor control PWM frequency is lowered below upper audibility limit under predetermined braking conditions |
| EP1084895A1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-21 | Siemens Canada Limited | Electric vehicle control system |
| US6424110B1 (en) | 1999-09-09 | 2002-07-23 | Siemens Vdo Automotive, Inc. | Electric vehicle control system |
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