JPS6222322B2 - - Google Patents
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- JPS6222322B2 JPS6222322B2 JP20894281A JP20894281A JPS6222322B2 JP S6222322 B2 JPS6222322 B2 JP S6222322B2 JP 20894281 A JP20894281 A JP 20894281A JP 20894281 A JP20894281 A JP 20894281A JP S6222322 B2 JPS6222322 B2 JP S6222322B2
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/18—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電動車椅子等の電動車に関し、特に始
動時に車輪駆動用モータをソフトスタートさせる
ものである。
動時に車輪駆動用モータをソフトスタートさせる
ものである。
一般に、指令速度と実走速度とを比較しその差
に応じて車輪駆動用モータ速度をフイードバツク
制御する場合、始動時は実走速度が零であり、速
度指令装置により指令速度を例えば全速にすると
モータが全速回転して急発進する。その結果使用
者に大きな衝激が加わり危険を伴う。この問題に
対し、従来では制御回路の適所に速度操作装置の
急な操作に伴う信号変化を吸収するコンデンサを
設けたり、モータ界磁の抵抗切換を行つたりして
ソフトスタートを行つていたが、前者の方式によ
ると操作を頻繁に繰り返すとソフトスタートの効
果が無くなる、速度指令装置の操作に対する制御
の応答性が悪くなる欠点があり、後者の方式によ
ると抵抗の切換時に小さなシヨツクがあるワツト
数の大きな抵抗が必要となる。マグネツトモータ
には適さず設計上の制約を受ける等の欠点があつ
た。
に応じて車輪駆動用モータ速度をフイードバツク
制御する場合、始動時は実走速度が零であり、速
度指令装置により指令速度を例えば全速にすると
モータが全速回転して急発進する。その結果使用
者に大きな衝激が加わり危険を伴う。この問題に
対し、従来では制御回路の適所に速度操作装置の
急な操作に伴う信号変化を吸収するコンデンサを
設けたり、モータ界磁の抵抗切換を行つたりして
ソフトスタートを行つていたが、前者の方式によ
ると操作を頻繁に繰り返すとソフトスタートの効
果が無くなる、速度指令装置の操作に対する制御
の応答性が悪くなる欠点があり、後者の方式によ
ると抵抗の切換時に小さなシヨツクがあるワツト
数の大きな抵抗が必要となる。マグネツトモータ
には適さず設計上の制約を受ける等の欠点があつ
た。
本発明はこれ等の欠点に鑑みなされたもので、
以下に図示した実施例に従い本発明を説明する。
第１図〜第７図において、１は右側駆動輪２Ｒ及
び左側駆動輪（図示しない）とこれ等駆動輪を
夫々個々に駆動するマグネツト型直流モータより
なる右側車輪駆動用モータMR及び左側車輪駆動
用モータ（図示しない）と走行制御装置としての
操作レバー３を有した操作箱４等を設けた電動車
椅子であり、操作レバー３の傾斜態様によつてレ
バー３に連動して抵抗値を変える一対のモータ速
度制御用可変抵抗VR（左モータ用は図示しな
い）の抵抗値を変えてモータの速度を制御すると
共にモータの回転方向を切換えることにより、操
作レバー３の傾斜が真正面の時車椅子前直進、右
前の時前進右旋回、左前の時前進左旋回、真後の
時後直進、右後の時後進右旋回、左後の時後進左
旋回、中立の時停止となるよう構成されている。
以下に図示した実施例に従い本発明を説明する。
第１図〜第７図において、１は右側駆動輪２Ｒ及
び左側駆動輪（図示しない）とこれ等駆動輪を
夫々個々に駆動するマグネツト型直流モータより
なる右側車輪駆動用モータMR及び左側車輪駆動
用モータ（図示しない）と走行制御装置としての
操作レバー３を有した操作箱４等を設けた電動車
椅子であり、操作レバー３の傾斜態様によつてレ
バー３に連動して抵抗値を変える一対のモータ速
度制御用可変抵抗VR（左モータ用は図示しな
い）の抵抗値を変えてモータの速度を制御すると
共にモータの回転方向を切換えることにより、操
作レバー３の傾斜が真正面の時車椅子前直進、右
前の時前進右旋回、左前の時前進左旋回、真後の
時後直進、右後の時後進右旋回、左後の時後進左
旋回、中立の時停止となるよう構成されている。
次に、前記右側車輪駆動用モータMRの制御回
路を説明する。尚、左側車輪駆動用モータの制御
回路としてこのモータMR用回路と同じものが設
けられる。第２図において、ＡはモータMRの回
転数（回転速度）を検出して電気信号に変換し実
走回転速度に対応する速度信号V2（電圧信号）
を出力する実走速度検出回路で、回転遮光板及び
フオトカプラ（いずれも図示しない）の組み合せ
による周知構成の回転数検知部A1と同じく周知
構成の周波数→電圧変換部A2とからなる。
路を説明する。尚、左側車輪駆動用モータの制御
回路としてこのモータMR用回路と同じものが設
けられる。第２図において、ＡはモータMRの回
転数（回転速度）を検出して電気信号に変換し実
走回転速度に対応する速度信号V2（電圧信号）
を出力する実走速度検出回路で、回転遮光板及び
フオトカプラ（いずれも図示しない）の組み合せ
による周知構成の回転数検知部A1と同じく周知
構成の周波数→電圧変換部A2とからなる。
Ｂは速度指令装置としての操作レバー３による
指令値を電気信号に変換し指令回転速度に対応す
る速度信号V1（電圧信号）を出力する指令速度
検出回路で、第５図イに示す如く可変抵抗VRよ
りなる速度指令部B1と絶対値回路及びリミツタ
回路を組み合せた指令変換部B2とからなり、速
度指令部B1からの同図ロに示す出力信号を指令
変換部B2により変換して同図ハの如き特性の出
力信号を出力する。
指令値を電気信号に変換し指令回転速度に対応す
る速度信号V1（電圧信号）を出力する指令速度
検出回路で、第５図イに示す如く可変抵抗VRよ
りなる速度指令部B1と絶対値回路及びリミツタ
回路を組み合せた指令変換部B2とからなり、速
度指令部B1からの同図ロに示す出力信号を指令
変換部B2により変換して同図ハの如き特性の出
力信号を出力する。
Ｃは前記指令速度信号V1と実走速度V2とを比
較しその差信号（V1−V2）に比例してモータMR
の駆動速度を制御するカ行制御回路で、差信号
（V1−V2）を増幅する差動増幅部C1と、実走速度
信号V2に反比例する絶縁値を有した負の補正信
号Vsを出力するソフトスタート部C2と、差動増
幅部C1の出力信号ａ（V1−V2）と実走速度信号V2
と補正信号Vsとを加算する加算部C3と、加算部
C3の出力信号V3を入力しモータMRのオンデユー
テイを信号V3に比例して決めるチヨツパー部C4
と、チヨツパー部C4の出力信号V5を入力しモー
タMRに通電するトランジスタ駆動部C5とからな
る。
較しその差信号（V1−V2）に比例してモータMR
の駆動速度を制御するカ行制御回路で、差信号
（V1−V2）を増幅する差動増幅部C1と、実走速度
信号V2に反比例する絶縁値を有した負の補正信
号Vsを出力するソフトスタート部C2と、差動増
幅部C1の出力信号ａ（V1−V2）と実走速度信号V2
と補正信号Vsとを加算する加算部C3と、加算部
C3の出力信号V3を入力しモータMRのオンデユー
テイを信号V3に比例して決めるチヨツパー部C4
と、チヨツパー部C4の出力信号V5を入力しモー
タMRに通電するトランジスタ駆動部C5とからな
る。
前記ソフトスタート部C2は第４図の如く構成
され抵抗R1〜R7とOPアンプOP1，OP2、ダイオ
ードD1，D2とからなり、入力端子ａに入力され
第６図イに示される実走速度信号V2をOPアンプ
OP1で反転増幅した同図ロに示す信号Vaと抵抗
R5，R6による定電圧の分圧信号Vbとが抵抗R3，
R4を通してOPアンプOP2にて同図ハの如く加算
されるが、OPアンプOP2の出力がダイオード
D1，D2によつて負に半波整流される結果出力端
子ｂからは同図ニの如き信号Vsが出力される。
この信号Vsはその絶対値がモータの回転速度に
反比例、即ち実走速度信号V2に反比例し、かつ
負の値となつていると共に、最大回転数Nmaxに
達する前に値が零となるように形成され、かつ信
号Vsの加算によつてもモータMRがカ行可能なよ
うに形成される。
され抵抗R1〜R7とOPアンプOP1，OP2、ダイオ
ードD1，D2とからなり、入力端子ａに入力され
第６図イに示される実走速度信号V2をOPアンプ
OP1で反転増幅した同図ロに示す信号Vaと抵抗
R5，R6による定電圧の分圧信号Vbとが抵抗R3，
R4を通してOPアンプOP2にて同図ハの如く加算
されるが、OPアンプOP2の出力がダイオード
D1，D2によつて負に半波整流される結果出力端
子ｂからは同図ニの如き信号Vsが出力される。
この信号Vsはその絶対値がモータの回転速度に
反比例、即ち実走速度信号V2に反比例し、かつ
負の値となつていると共に、最大回転数Nmaxに
達する前に値が零となるように形成され、かつ信
号Vsの加算によつてもモータMRがカ行可能なよ
うに形成される。
前記差動増幅部C1は第３図に示す如くOPアン
プOP3と抵抗R8〜R11とから主構成され入力信号
V1とV2との差（V1−V2）を増幅率ａ＝r2／r1で増
幅する。尚抵抗R8と抵抗R9とは抵抗値をr1で同じ
に、抵抗R10と抵抗R11とは抵抗値をr2で同じにし
ている。前記加算部C3はOPアンプOP4と同抵抗
値の抵抗R12〜R15とコンデンサＣとダイオード
D3とから構成され、入力信号ａ（V1−V2）とV2と
Vsとを同率で加算しV3＝−｛ａ（V1−V2）＋V2＋
Vs｝なる信号を出力する。尚、始動時V1最大
で、V3＝−｛aV1＋Vs｝＜−ｋ＜０となるように
Vsが設定され、ｋは後記のV0と比較してｋ＞V0
となるよう設定されている。コンデンサＣは操作
レバー３の急激な変位に伴う信号変化吸収用であ
り、ダイオードD3はコンデンサＣの逆耐圧保護
作用をなすと共にOPアンプOP4の出力が正の時
出力を０とする作用をなす。
プOP3と抵抗R8〜R11とから主構成され入力信号
V1とV2との差（V1−V2）を増幅率ａ＝r2／r1で増
幅する。尚抵抗R8と抵抗R9とは抵抗値をr1で同じ
に、抵抗R10と抵抗R11とは抵抗値をr2で同じにし
ている。前記加算部C3はOPアンプOP4と同抵抗
値の抵抗R12〜R15とコンデンサＣとダイオード
D3とから構成され、入力信号ａ（V1−V2）とV2と
Vsとを同率で加算しV3＝−｛ａ（V1−V2）＋V2＋
Vs｝なる信号を出力する。尚、始動時V1最大
で、V3＝−｛aV1＋Vs｝＜−ｋ＜０となるように
Vsが設定され、ｋは後記のV0と比較してｋ＞V0
となるよう設定されている。コンデンサＣは操作
レバー３の急激な変位に伴う信号変化吸収用であ
り、ダイオードD3はコンデンサＣの逆耐圧保護
作用をなすと共にOPアンプOP4の出力が正の時
出力を０とする作用をなす。
前記チヨツパー部C4は三角波発振器OCとコン
パレータ（比較器）CPとからなり、第７図に示
す如く三角波発振器OCの出力V4は負であつて、
かつピーク点が−V0ボルトとなるよう形成され
てコンパレータCPの正入力端子に印加され信号
V4と前記加算器C3出力V3とが比較されV3＜V4の
時正の信号が出力されるので、正出力幅Ｗの周期
的矩形パルス信号V5が出力され、トランジスタ
駆動部C5はこの信号V5の正時みモータMRに直流
駆動電流を流すように作用する。そして、前記正
出力幅Ｗは信号V4の値が負側に大きくなるにつ
れて広くなりモータのオンデユーテイを大きくし
モータMRの回転速度を速くし０に近づくにつれ
て狭くなりモータのオンデユーテイを小さくしモ
ータMRの回転速度を遅くするもので、所謂デユ
ーテイ制御がなされる。尚、発振器OC出力は三
角波に限定されずに、信号V4の変動に応じて比
較器CPの出力パルス幅Ｗが変わるものであれば
良い。
パレータ（比較器）CPとからなり、第７図に示
す如く三角波発振器OCの出力V4は負であつて、
かつピーク点が−V0ボルトとなるよう形成され
てコンパレータCPの正入力端子に印加され信号
V4と前記加算器C3出力V3とが比較されV3＜V4の
時正の信号が出力されるので、正出力幅Ｗの周期
的矩形パルス信号V5が出力され、トランジスタ
駆動部C5はこの信号V5の正時みモータMRに直流
駆動電流を流すように作用する。そして、前記正
出力幅Ｗは信号V4の値が負側に大きくなるにつ
れて広くなりモータのオンデユーテイを大きくし
モータMRの回転速度を速くし０に近づくにつれ
て狭くなりモータのオンデユーテイを小さくしモ
ータMRの回転速度を遅くするもので、所謂デユ
ーテイ制御がなされる。尚、発振器OC出力は三
角波に限定されずに、信号V4の変動に応じて比
較器CPの出力パルス幅Ｗが変わるものであれば
良い。
上記の構成においてその動作を説明するに、実
走速度検出回路Ａの出力信号V2（第６図イ）と
指令速度検出回路Ｂの出力信号V1（第５図ハ）
とがカ行制御回路Ｃの差動増幅部C1にて差動増
幅され、その出力信号ａ（V1−V2）と実走速度信
号V2（第６図イ）とソフトスタート部C2の出力
信号Vs（第６図ニ）とが加算部C3にて加算反転
されこの加算出力V3に応じたモータのオンデユ
ーテイ出力V5（第７図）がチヨツパー部C4から
出力されて、この出力信号V5に応じてモータ
（MR）の通電が制御され速度制御が行われる。
走速度検出回路Ａの出力信号V2（第６図イ）と
指令速度検出回路Ｂの出力信号V1（第５図ハ）
とがカ行制御回路Ｃの差動増幅部C1にて差動増
幅され、その出力信号ａ（V1−V2）と実走速度信
号V2（第６図イ）とソフトスタート部C2の出力
信号Vs（第６図ニ）とが加算部C3にて加算反転
されこの加算出力V3に応じたモータのオンデユ
ーテイ出力V5（第７図）がチヨツパー部C4から
出力されて、この出力信号V5に応じてモータ
（MR）の通電が制御され速度制御が行われる。
上記の補正信号Vsの加算によりモータMR始動
時操作レバー３の傾斜を大きくして大きい速度指
令信号V1を出してもチヨツパー部C4への入力信
号V3からモータ減速方向に信号Vsが実質的に減
じられる結果、モータMRは低速から発進し、始
動時のシヨツクが緩和される。又、信号Vsが速
度上昇と共に小さくなるので徐々に速度を増すも
ので所謂ソフトスタートがなされる。尚、このソ
フトスタート補正信号Vsは坂道発進時には不要
であるので、図示しないタイマ回路により始動か
ら一定時間後にソフトスタート部C2が切離され
る。
時操作レバー３の傾斜を大きくして大きい速度指
令信号V1を出してもチヨツパー部C4への入力信
号V3からモータ減速方向に信号Vsが実質的に減
じられる結果、モータMRは低速から発進し、始
動時のシヨツクが緩和される。又、信号Vsが速
度上昇と共に小さくなるので徐々に速度を増すも
ので所謂ソフトスタートがなされる。尚、このソ
フトスタート補正信号Vsは坂道発進時には不要
であるので、図示しないタイマ回路により始動か
ら一定時間後にソフトスタート部C2が切離され
る。
又、上記実走速度信号V2の加算により、実走
速度信号V2が指令速度信号V1に達するとチヨツ
パー部C4駆動出力V3を０にするのではなく一定
値−V2としこれに基づきモータMRが駆動され、
V2を加算しない制御と比較して乗りごこちが良
くなる。これは以下の理由による。即ち、V2を
加算しないとV1＝V2においてV3が零で（Vsは無
視）モータMRがOFFとなり、このOFFにより
V1＞V2となるとモータMRがONする。この為非
常に慣性力の大きい車椅子の如き電動車において
は増幅率ａを大きくしなければ一定走行ができな
い。増幅率ａを大きくすると信号V1の変化に対
する信号V3の変化量が多くなり、体に与えるシ
ヨツクが大きく乗り心地が悪くなる。この点V2
を加算することにより増幅率ａを大きくすること
なく一定走行ができる。
速度信号V2が指令速度信号V1に達するとチヨツ
パー部C4駆動出力V3を０にするのではなく一定
値−V2としこれに基づきモータMRが駆動され、
V2を加算しない制御と比較して乗りごこちが良
くなる。これは以下の理由による。即ち、V2を
加算しないとV1＝V2においてV3が零で（Vsは無
視）モータMRがOFFとなり、このOFFにより
V1＞V2となるとモータMRがONする。この為非
常に慣性力の大きい車椅子の如き電動車において
は増幅率ａを大きくしなければ一定走行ができな
い。増幅率ａを大きくすると信号V1の変化に対
する信号V3の変化量が多くなり、体に与えるシ
ヨツクが大きく乗り心地が悪くなる。この点V2
を加算することにより増幅率ａを大きくすること
なく一定走行ができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されず、例えば
ソフトスタート部C2の出力信号Vsは指令変換部
B2の出力に加算しても良い。又モータMRはマグ
ネツト型に限定されない。又、上記実施例では｜
△Vs｜／｜△V2｜＝一定としているがこれに限
定されず｜Vs｜が｜V2｜の増大につれて連続的
かつ滑らかに減少する関係であればよい。
ソフトスタート部C2の出力信号Vsは指令変換部
B2の出力に加算しても良い。又モータMRはマグ
ネツト型に限定されない。又、上記実施例では｜
△Vs｜／｜△V2｜＝一定としているがこれに限
定されず｜Vs｜が｜V2｜の増大につれて連続的
かつ滑らかに減少する関係であればよい。
上述の如く本発明は車輪駆動用モータの実走回
転速度を検出する実走速度検出回路と、速度指令
装置の指令回転速度を検出する指令速度検出回路
と、指令回転速度と実走回転速度の差に応じて前
記モータの速度を制御するカ行制御回路とを備え
るものにおいて、指令回転速度から補正値を減
じ、この補正値を始動時大きく実走回転速度が大
きくなるにつれて連続的かつ滑からに小さくする
ソフトスタート補正回路とを設けたものであるか
ら、速度指令装置を頻繁に繰り返してもソフトス
タート効果が損なわれることがなく、又速度指令
装置の操作に対する応答性の低下もなく、ワツト
数の大きな抵抗も必要とせずに始動毎にソフトス
タートをなし得る等効果が大きい。
転速度を検出する実走速度検出回路と、速度指令
装置の指令回転速度を検出する指令速度検出回路
と、指令回転速度と実走回転速度の差に応じて前
記モータの速度を制御するカ行制御回路とを備え
るものにおいて、指令回転速度から補正値を減
じ、この補正値を始動時大きく実走回転速度が大
きくなるにつれて連続的かつ滑からに小さくする
ソフトスタート補正回路とを設けたものであるか
ら、速度指令装置を頻繁に繰り返してもソフトス
タート効果が損なわれることがなく、又速度指令
装置の操作に対する応答性の低下もなく、ワツト
数の大きな抵抗も必要とせずに始動毎にソフトス
タートをなし得る等効果が大きい。
第１図は本発明一実施例の電動車の概観斜視
図、第２図は同実施例の構成を示すブロツク図、
第３図及び第４図は同実施例の要部電気回路図、
第５図イは同実施例の要部電気回路図、同図ロ，
ハは同図イの異なる部分の操作レバー傾斜角度の
変化に対する電位変化を示す特性図、第６図イ，
ロ，ハ，ニは第４図の異なる部分のモータ回転数
変化に対する電位変化を示す特性図、第７図は第
３図の要部の電位変化を示す特性図である。 Ａ……実走速度検出回路、Ｂ……指令速度検出
回路、Ｃ……カ行制御回路、C2……ソフトスタ
ート部（ソフトスタート回路）、C3……加算部
（演算回路）、MR……モータ。
図、第２図は同実施例の構成を示すブロツク図、
第３図及び第４図は同実施例の要部電気回路図、
第５図イは同実施例の要部電気回路図、同図ロ，
ハは同図イの異なる部分の操作レバー傾斜角度の
変化に対する電位変化を示す特性図、第６図イ，
ロ，ハ，ニは第４図の異なる部分のモータ回転数
変化に対する電位変化を示す特性図、第７図は第
３図の要部の電位変化を示す特性図である。 Ａ……実走速度検出回路、Ｂ……指令速度検出
回路、Ｃ……カ行制御回路、C2……ソフトスタ
ート部（ソフトスタート回路）、C3……加算部
（演算回路）、MR……モータ。
Claims (1)
- １ 車輪駆動用モータの実走回転速度を検出する
実走速度検出回路と、速度指令装置の指令回転速
度を検出する指令速度検出回路と、指令回転速度
と実走回転速度の差に応じて前記モータの速度を
制御するカ行制御回路とを備えるものにおいて、
指令回転速度から補正値を減じ、この補正値を始
動時大きく実走回転速度が大きくなるにつれて連
続的かつ滑らかに小さくするソフトスタート補正
回路とを設けた電動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20894281A JPS58108907A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 電動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20894281A JPS58108907A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 電動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108907A JPS58108907A (ja) | 1983-06-29 |
| JPS6222322B2 true JPS6222322B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=16564682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20894281A Granted JPS58108907A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 電動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108907A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160388A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-21 | Hitachi Koki Co Ltd | スロ−アクセル制御回路 |
| JPS61240867A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モ−タ駆動装置 |
| JPS62254671A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機駆動用インバ−タの制御回路 |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP20894281A patent/JPS58108907A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58108907A (ja) | 1983-06-29 |
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