TW201815010A

TW201815010A - 馬達驅動控制裝置及電動輔助車

Info

Publication number: TW201815010A
Application number: TW106130230A
Authority: TW
Inventors: 保坂康夫; 清水悟
Original assignee: 日商太陽誘電股份有限公司
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2018-04-16
Also published as: JP2018058577A; TWI653806B; JP7073063B2

Abstract

本發明提昇搭載有馬達驅動控制裝置的裝置於動作開始時之使用者之方便性。本馬達驅動控制裝置具有：(A)第1控制部，其控制馬達之動力驅動及回充；(B)第2控制部，其控制第1控制部；及(C)輔助部，其於未對馬達驅動控制裝置進行動作開始指示之狀態下，當不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢滿足特定條件時，使處於停止狀態之第2控制部啟動。

Description

馬達驅動控制裝置及電動輔助車

本發明係關於一種馬達驅動控制裝置及具有該馬達驅動控制裝置之電動輔助車。

於使用例如作為電動輔助車之電動輔助自行車時，存在如下情形，即，騎乘者不按下電動輔助自行車之操作面板上之電源開關便開始踩蹬前進，由於踏板較平時重才注意到忘記打開電源開關。又，電動輔助自行車之電池組一般來說具有電池狀態監控功能，監控電池之狀態，當檢測出過放電、過充電、過電流、過熱等異常狀態時，適當地施加輸出限制保護。該電池狀態監控功能存在具備自動關斷功能之情形。即，若存在某種程度之未使用期間，則阻斷電池組之輸出而成為停止電池狀態之監控之關斷狀態(亦稱為省電狀態)。由此，能夠避免如下情形，即，於長期未使用期間之間，因電池狀態監控功能本身之自己消耗引起之放電而導致電池放電直至放空為止，當再次使用時不得不進行某種程度充電。進而，亦可防止因電池過放電導致特性劣化或成為無法恢復之異常狀態之情形。然而，當電池組成為關斷狀態時，於以往若不暫時從電動輔助自行車拆下電池組並安裝於與商用電源連接之充電器使電池組自關斷狀態恢復，則無法輔助行駛。於這樣之情形時，存在耗費騎乘者之工時之問題。再者，存在如下技術，即，針對當例如電動輔助自行車之電池沒有剩餘電量時，亦無法對電動輔助自行車之前照燈等電力元件進行電力供給之問題，將伴隨馬達之旋轉產生之反電動勢整流且進行變壓而對電力元件進行電力供給。於該技術中，假定了電池沒有剩餘電量之狀態，因此，未考慮如上所述般之問題點。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2008-283786號公報 [專利文獻2]日本專利特開2014-180208號公報

[發明所欲解決之問題] 因此，本發明之目的在於，根據一態樣，提供一種用以使搭載有馬達驅動控制裝置之裝置之動作開始時之使用者的方便性提昇之技術。 [解決問題之技術手段] 本發明之馬達驅動控制裝置具有：(A)第1控制部，其控制馬達之動力驅動及回充；(B)第2控制部，其控制第1控制部；及(C)輔助部，其於未對馬達驅動控制裝置進行動作開始指示之狀態下，當不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢滿足特定條件時，使處於停止狀態之第2控制部啟動。 [發明之效果] 根據一態樣，搭載有馬達驅動控制裝置的裝置之動作開始時之使用者的方便性提昇。

[實施形態1] 以下，列舉作為電動輔助車之一例之電動輔助自行車之例，對本發明之實施形態進行說明。然而，本發明之實施形態之適用物件不僅限定於電動輔助自行車，亦可適用於針對輔助根據人力而移動之移動體(例如台車、輪椅、升降機等)之移動之馬達等之馬達驅動控制裝置。於圖1中表示電動輔助自行車之外觀圖。電動輔助自行車1具有馬達驅動控制裝置102、電池組101、扭矩感測器103、踏板旋轉感測器104、馬達105、操作面板106及刹車感測器107。再者，電動輔助自行車1亦具有前照燈、飛輪及變速器。電池組101包含例如鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池、鎳氫蓄電池等，經由馬達驅動控制裝置102而對馬達105供給電力，於回充時亦經由馬達驅動控制裝置102藉由來自馬達105之回充電力進行充電。扭矩感測器103設置於安裝於曲軸之輪，檢測騎乘者對踏板之踏力，並將該檢測結果輸出至馬達驅動控制裝置102。又，踏板旋轉感測器104與扭矩感測器103同樣地設置於安裝於曲軸之輪，將與旋轉對應之脈衝信號輸出至馬達驅動控制裝置102。馬達105係例如周知之三相無刷馬達，安裝於例如電動輔助自行車1之前輪。馬達105使前輪旋轉，並且以轉子對應於前輪之旋轉而旋轉之方式使轉子直接或經由減速器等而連結於前輪。進而，馬達105具備霍爾元件等旋轉感測器，將轉子之旋轉資訊(例如霍爾信號)輸出至馬達驅動控制裝置102。馬達驅動控制裝置102基於來自馬達105之旋轉感測器、扭矩感測器103及踏板旋轉感測器104等之信號而進行特定之運算，控制馬達105之驅動，亦進行馬達105之回充控制。操作面板106從使用者受理例如關於輔助之有無之指示輸入(例如電源開關之接通及斷開)，於有輔助之情形時受理期望輔助較等之輸入，並將該指示輸入等輸出至馬達驅動控制裝置102。又，操作面板106亦有具有顯示由馬達驅動控制裝置102運算出之結果即行駛距離、行駛時間、消耗卡路里、回充電量等資料之功能之情形。又，操作面板106有時亦具有包含LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等之顯示部。由此，對騎乘者提示例如電池組101之充電位準或接通斷開之狀態、與期望輔助較對應之模式等。刹車感測器107檢測騎乘者之刹車操作，將關於刹車操作之信號輸出至馬達驅動控制裝置102。於圖2A中表示本實施形態之馬達驅動控制裝置102及電池組101之構成例。於圖2A中表示電池組101與馬達驅動控制裝置102相連接之狀態，於馬達驅動控制裝置102連接有由該馬達驅動控制裝置102控制點亮及熄滅等之前照燈108、扭矩感測器103、操作面板106、刹車感測器107及馬達105等。本實施形態之電池組101具有稱為BMS(Battery Management System)之電池管理系統1010及電池單元1015。電池管理系統1010具有感測器1011及控制部1012。感測器1011係用以觀察電池單元1015或未圖示之開關之溫度、電池單元1015整體之電壓或該電池單元1015中包含之各單元之電壓等電池組101之內部狀態之感測器。控制部1012由例如執行特定之程式之微處理器實現，具有電池之狀態監控功能、充放電之控制功能、與馬達驅動控制裝置102之通訊功能等。電池組101藉由電力供給及充電用之連接部a、通訊用之連接部b及接地用之連接部c而與馬達驅動控制裝置102連接。再者，除此以外有時亦設置電池組101之狀態輸出用之連接部。又，通訊用之連接部b有時亦設置多個。又，本實施形態之馬達驅動控制裝置102具有包含FET(Field Effect Transistor，場效應電晶體)S11至S16之橋接電路、FET_S17、馬達驅動控制部1023、二極體D1至D3、電容器C1及C2、開關S1至S3、FET_SW1、DC(direct current，直流電)/DC轉換器1021、控制系統1022及啟動判斷電路1024。再者，FET亦係開關之一種。馬達驅動控制部1023根據來自控制系統1022之指示，控制FET_S11至S17之切換。例如，當動力驅動或回充驅動馬達105時，使FET_S17接通，以特定之圖案使FET_S11至S16接通或斷開。再者，馬達驅動控制部1023接受來自DC/DC轉換器1021之電力供給。 DC/DC轉換器1021將電池組101之輸出電壓轉換為操作面板106、前照燈108及控制系統1022用之電壓，並輸出至操作面板106、前照燈108及控制系統1022等。因此，DC/DC轉換器1021經由FET_SW1而與電力供給及充電用之連接部a連接。再者，FET_SW1之汲極與DC/DC轉換器1021連接，FET_SW1之源極與電力供給及充電用之連接部a連接，FET_SW1之閘極與開關S1至S3之一端連接。又，於與連接部a連接之線路和與連接部c連接之線路之間連接有電容器C2。開關S1至S3並聯連接，若任一者接通，則FET_SW1接通，對DC/DC轉換器1021供給來自電池組101之電力。典型而言，當騎乘者為了使馬達驅動控制裝置102動作而按下操作面板106中之電源開關時，為將開關S1接通，將來自電池組101之電力供給至DC/DC轉換器1021，進而對控制系統1022進行電力供給。由此，控制系統1022啟動而將開關S2接通。開關S1僅於電源開關被按下之期間接通，於該期間控制系統1022啟動。於啟動中，控制系統1022將開關S2持續接通。於本實施形態中，除此種構成以外，還具有開關S3及輔助部1028作為輔助控制系統1022之啟動之構成元件。輔助部1028具有啟動判斷電路1024、電容器C1及二極體D1至D3。於圖2A中表示設置二極體D1至D3之例，亦可為任意一者或兩者。二極體之數量越多，所輸出之電壓越容易穩定。二極體D1之陽極連接於FET_S11之源極與FET_S12之汲極之連接部，二極體D2之陽極連接於FET_S13之源極與FET_S14之汲極之連接部，二極體D3之陽極連接於FET_S15之源極與FET_S16之汲極之連接部。二極體D1至D3之陰極與電容器C1之一端及啟動判斷電路1024之輸入部連接。電容器C1之另一端與接地用之連接部c連接。由此，於電源開關未接通，且未利用FET_S11至S16進行動力驅動或回充驅動之狀態下，將由馬達105旋轉產生之反電動勢之電壓整流，將經整流之電壓輸入至啟動判斷電路1024。由於產生與馬達105之旋轉數成比例之反電動勢，故只要達到一定以上之旋轉數，便會產生特定電壓以上之電壓，因此，啟動判斷電路1024判斷是否已成為特定電壓以上。啟動判斷電路1024與控制系統1022連接，於控制系統1022未啟動之狀態下，若經整流之電壓成為特定電壓以上，則使開關S3接通。由此，FET_SW1接通，因此，通常會對DC/DC轉換器1021進行來自電池組101之電力供給，控制系統1022啟動。若控制系統1022啟動，則如上所述般，將開關S2接通。因此，控制系統1022對啟動判斷電路1024指示使開關S3斷開。且啟動判斷電路1024根據指示將開關S3斷開。於圖2B中表示啟動判斷電路1024之電路例。啟動判斷電路1024具有比較器2401、電源Vref、NOT電路2402及AND電路2403。比較器2401之正極輸入端子與二極體D1至D3之陰極連接，負極輸入端子與電源Vref之正極連接。電源Vref之負極接地。即，比較器2401判定馬達105之反電動勢之電壓是否為Vref以上，若馬達105之反電動勢之電壓為Vref以上，則輸出高位準，若馬達105之反電動勢之電壓小於Vref，則輸出低位準。NOT電路2402之輸入端與控制系統1022連接。控制系統1022若為啟動中則輸出高位準，若為停止中則輸出低位準。由此，NOT電路2402若為啟動中則輸出低位準，若為停止中則輸出高位準。AND電路2403之第1輸入端與NOT電路2402之輸出端連接，第2輸入端與比較器2401之輸出端連接。即，AND電路2403於控制系統1022為停止中且馬達105之反電動勢之電壓為Vref以上時，輸出高位準而使開關S3接通。另一方面，AND電路2403於控制系統1022為啟動中時或於馬達105之反電動勢之電壓小於Vref時，輸出低位準而使開關S3斷開。再者，亦可使比較器2401、NOT電路2402及AND電路2403由被動之電路元件構成，亦可採用如利用馬達105之反電動勢動作之電路構成，亦可預先準備除電池組101以外之輔助電源，採用如從該輔助電源進行電力供給之電路構成。根據情形，亦可為如從電池組101接受電力供給之電路構成。控制系統1022接受來自DC/DC轉換器1021之電力供給。又，控制系統1022與馬達驅動控制部1023連接，對馬達驅動控制部1023指示以特定之圖案使FET_S11至S16接通斷開或使FET_S17接通斷開。進而，控制系統1022與扭矩感測器103、踏板旋轉感測器104、操作面板106、刹車感測器107、馬達105之旋轉感測器等連接，進而經由通訊用之連接部b而與電池組101之電池管理系統1010進行通訊，基於電池組101之狀態、對操作面板106之操作及由各感測器獲得之資料，來進行馬達驅動控制裝置102整體之控制。控制系統1022具有用以與電池組101中之電池管理系統1010之控制部1012進行通訊之通訊部221，及與該通訊部221聯合進行各種控制之控制部222。控制部222具有例如執行特定之程式之微處理器2221，及記錄該特定之程式或儲存正於處理中之資料之記憶體2222(包含RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)等)。即，藉由微處理器2221執行特定之程式而實現本實施形態之控制功能。其次，使用圖3詳細地說明圖2A所示之構成之動作流程。例如，當騎乘者不按下操作面板106之電源開關便開始踩踏電動輔助自行車1之踏板時，安裝於前輪之馬達105旋轉。因為操作面板106之電源開關未被按下，所以包含控制系統1022之馬達驅動控制裝置102未動作。即，FET_SW1及S17斷開，開關S1至S3亦斷開。因為馬達驅動控制部1023亦未動作，所以，FET_S11至S16保持高阻抗狀態。於該狀態下，產生與馬達105之旋轉對應之反電動勢(圖3：步驟S301)，藉由包含二極體D1至D3及電容器C1之整流電路，將反電動勢之電壓整流。如此一來，啟動判斷電路1024判斷整流後之電壓是否已達到使開關S3接通之位準(步驟S303)。若成為固定數以上之旋轉數，則可認為於行駛中騎乘者忘記按下電源開關，由於能夠啟動微處理器2221，因此判斷是否已達到與固定數以上之旋轉數對應之電壓。當整流後之電壓未達到使開關S3接通之位準時，返回至步驟S301，持續檢查電壓直至整流後之電壓達到使開關S3接通之位準為止。再者，於該狀態下，當騎乘者已按下操作面板106之電源開關時，與通常一樣控制系統1022啟動，抑止啟動判斷電路1024將開關S3接通。另一方面，當整流後之電壓已達到應使開關S3接通之位準時，啟動判斷電路1024藉由使開關S3接通，而使控制系統1022啟動(步驟S305)。更具體而言，若啟動判斷電路1024使開關S3接通，則FET_SW1接通，若電池組101不為關斷狀態，則對DC/DC轉換器1021進行來自電池組101之電力供給。DC/DC轉換器1021將電池組101之輸出電壓轉換為控制系統1022等用之電壓並輸出至控制系統1022。如此一來，控制系統1022啟動。再者，若電池組101為關斷狀態，則電力供給及充電用之連接部a中之電壓維持於低位準，因此，控制系統1022無法啟動，處理結束。當不為關斷狀態時，控制系統1022啟動，控制系統1022使開關S2接通。又，控制系統1022令啟動判斷電路1024使開關S3斷開。進而，控制系統1022之控制部222使用通訊部221經由通訊用之連接部b而與電池組101中之電池管理系統1010之控制部1012進行通訊，確認電池組101之狀態(步驟S307)。例如，按照特定之協定，獲取電池單元1015之溫度、充電位準、電池單元1015之電壓狀態、使用歷程、動作模式等資料。再者，亦可從通訊用之連接部b以外之連接部，進而獲得是否為關斷狀態、是否能夠對電池組101進行充電之資訊等。此種資訊亦係電池組101中之電池管理系統1010之控制部1012所輸出之資訊。然後，控制系統1022之控制部222基於藉由通訊等而獲取之電池組101之狀態，判斷是否能夠進行來自電池組101之電力供給(步驟S309)。例如，判斷是否為能夠使控制系統1022連續地動作之充電位準。又，亦可根據溫度等電池組101之狀態而判斷是否能夠進行供電。若判斷不能進行來自電池組101之電力供給時，控制系統1022使動作停止(步驟S315)。再者，使開關S2斷開而FET_SW1斷開。另一方面，當判斷能夠進行來自電池組101之電力供給時，控制系統1022之控制部222開始對操作面板106之供電(步驟S311)。由此，於操作面板106上進行LED等之顯示，騎乘者可識別出已自動地啟動。又，控制系統1022之控制部222實施通常之控制(步驟S313)。更具體而言，若根據電池組101之狀態能夠進行充電，則對馬達驅動控制部1023於適當之時機實施適當之回充驅動。又，若根據電池組101之狀態能夠進行動力驅動，則對馬達驅動控制部1023於適當之時機實施適當之動力驅動。例如，若能夠充電且充電位準較低，則首先實施回充驅動提高充電位準，若到達某種程度之充電位準，則亦進行動力驅動。另一方面，若充電位準為某種程度以上，則根據行駛狀態一面切換一面進行動力驅動與回充驅動。藉由採用此種構成，即便騎乘者忘記對馬達驅動控制裝置102進行動作開始之指示便開始行駛時，因為馬達驅動控制裝置102會自動地開始動作，故騎乘者之方便性提昇。又，若因電池組101之狀態而無法使馬達驅動控制裝置102持續地動作，則對操作面板106亦不進行供電，因此，騎乘者不會知道控制系統1022有無啟動。由此，不會讓騎乘者有多餘的顧慮。再者，亦有騎乘者識別出此種狀態而刻意地不去按電源開關之情形，因此，就此點而言，不對操作面板106進行供電亦較為妥當當。惟當移至步驟S315時，亦可使操作面板106顯示無法自動啟動或無法自動啟動之原因，促使騎乘者注意。又，亦可預先於控制系統1022進行對是否允許自動啟動之設定，且於例如步驟S309中確認該設定。然後，若已進行不允許自動啟動之設定時，移至步驟S315，若已進行允許自動啟動之設定時，判斷步驟S309之其他條件。再者，不允許自動啟動時，控制系統1022對啟動判斷電路1024(圖2B)輸出高位準。如此一來，與控制系統1022為啟動中之情形同樣地，開關S3被斷開。由此，控制系統1022不會自動地啟動而持續動作。 [實施形態2] 於本實施形態中，根據電池組101之各種狀況，精細地控制馬達驅動控制裝置102之啟動、電池組101之充電、馬達105之回充驅動、動力驅動等。將本實施形態之馬達驅動控制裝置102b及電池組101之構成表示於圖4。再者，對與圖2A所示之第1實施形態之馬達驅動控制裝置102相同之構成元件，標附相同之參照序號。本實施形態之電池組101之構成與第1實施形態相同，故省略說明。本實施形態之馬達驅動控制裝置102b具有包含FET_S11至S16之橋接電路、FET_S17、馬達驅動控制部1023、二極體D1至D4、電容器C1及C2、開關S1及S2、FET_SW1及SW2、DC/DC轉換器1021、及控制系統1022b。作為整流電路之二極體D1至D3及電容器C1之輸出端與DC/DC轉換器1021之輸入端連接。FET_SW1之汲極於第1實施形態中與DC/DC轉換器1021之輸入端連接，於本實施形態中與二極體D4之陽極連接，二極體D4之陰極與DC/DC轉換器1021之輸入端連接。即，以整流電路之輸出不會經由FET_SW1而向電池組101回流之方式設置有二極體D4。又，控制系統1022b亦連接於與電力供給及充電用之連接部a連接之線路，能夠藉由控制系統1022b本身，根據電池組101之輸出電壓偵測是否為關斷狀態。又，FET_SW2之源極與DC/DC轉換器1021之輸出端連接，汲極連接於與電力供給及充電用之連接部a連接之線路，閘極與控制系統1022b本身連接。即，能夠利用FET_SW2控制是否利用DC/DC轉換器1021之輸出電力進行電池組101之充電。馬達驅動控制部1023及FET_S11至S17之動作與第1實施形態相同。控制系統1022b接受來自DC/DC轉換器1021之電力供給。又，控制系統1022b與馬達驅動控制部1023連接，對馬達驅動控制部1023指示以特定之圖案使FET_S11至S16接通斷開或FET_S17之接通斷開。進而，控制系統1022b與扭矩感測器103、踏板旋轉感測器104、操作面板106、刹車感測器107、馬達105之旋轉感測器等連接，進而經由通訊用之連接部b與電池組101之電池管理系統1010進行通訊，基於電池組101之狀態、對操作面板106之操作及由各感測器獲得之資料，進行馬達驅動控制裝置102b整體之控制。控制系統1022b具有用以與電池組101中之電池管理系統1010之控制部1012進行通訊之通訊部221、與該通訊部221聯合進行各種控制之控制部222b、及用以輔助控制系統1022b之啟動之輔助電路223。控制部222b具有例如執行特定之程式之微處理器2221、及記錄該特定之程式或儲存正於處理中之資料之記憶體2222(包含RAM及ROM等)。即，微處理器2221藉由執行特定之程式，與輔助電路223聯合實現本實施形態之控制功能。本實施形態之輔助控制系統1022b之啟動之輔助部包含二極體D1至D4、電容器C1、DC/DC轉換器1021、及控制系統1022b之輔助電路223。其次，使用圖5A及圖5B，詳細地說明圖4所示之構成之動作流程。與第1實施形態同樣地，當騎乘者不按下操作面板106之電源開關便開始踩踏電動輔助自行車1之踏板時，安裝於前輪之馬達105旋轉。因為操作面板106之電源開關未被按下，所以包含控制系統1022b之馬達驅動控制裝置102b未動作。即，FET_SW1及S17斷開，開關S1及S2亦斷開。因為馬達驅動控制部1023亦未動作，所以FET_S11至S16保持於高阻抗狀態。再者，於初始狀態時，FET_SW1及SW2斷開。於該狀態下，產生與馬達105之旋轉對應之反電動勢(圖5A：步驟S501)，藉由包含二極體D1至D3及電容器C1之整流電路將反電動勢之電壓整流。當馬達105之旋轉數上升，整流後之電壓上升直至DC/DC轉換器1021能夠動作之電壓為止時，DC/DC轉換器1021開始動作(步驟S503)。若DC/DC轉換器1021開始動作，則控制系統1022b等用之電壓被輸出至控制系統1022b。如此一來，控制系統1022b啟動(步驟S505)。再者，亦可於步驟S505之前，例如輔助電路223確認DC/DC轉換器1021之輸出電壓之穩定性之後使控制部222b等啟動。於以下之說明中，以DC/DC轉換器1021之輸出電壓穩定為前提進行說明，若馬達105之旋轉數減少而DC/DC轉換器1021之動作停止，則於該階段動作停止。又，於該階段，輔助電路223等亦可根據例如連接部a至c以外之連接部等之信號而判斷是否連接有適當之電池組101，若未連接有適當之電池組101，則不使控制系統1022b之控制部222b等啟動。如此，藉由活用設置於以往之馬達驅動控制裝置之DC/DC轉換器，而能夠使控制系統1022b自動地啟動。進而，於該階段，控制部222b亦可確認是否已於例如記憶體2222設定禁止自動啟動之模式，若設定禁止自動啟動之模式，則不進行以後之動作而停止。經由端子A而移行至圖5B之說明，控制系統1022b之控制部222b基於例如電力供給及充電用之連接部a之電壓，判斷電池組101是否為關斷狀態(步驟S507)。除基於電力供給及充電用之連接部a之電壓以外，於具有表示關斷狀態之連接部等之電池組101之情形時，亦可基於來自該連接部之信號進行判斷。當電池組101不為關斷狀態時，移行至步驟S511。另一方面，當電池組101係關斷狀態時，控制部222b使FET_SW2接通，由此使DC/DC轉換器1021之輸出電力供給至電池組101，而將電池組101之關斷狀態解除(步驟S509)。由此，能夠省去騎乘者將電池組101從電動輔助自行車1拆卸並將電池組101安裝於與商用電源連接之充電器來將關斷狀態解除之工時。若為關斷狀態，則電池組101中之電池管理系統1010之控制部1012亦停止動作，因此，控制系統1022b無法從電池組101獲取狀態資訊。如此，若關斷狀態被解除，則控制部1012能夠從感測器1011收集各種狀態資訊，控制系統1022b之控制部222b能夠獲取電池組101之狀態資訊。因此，控制部222b使用通訊部221經由通訊用之連接部b而與電池組101之控制部1012進行通訊，確認電池組101之狀態(步驟S511)。該步驟與第1實施形態中之步驟S307相同，例如，按照特定之協定，獲取電池單元1015之溫度、充電位準、電池單元1015之電壓狀態、使用歷程、動作模式等資料。再者，亦可從通訊用之連接部b以外之連接部，進而獲得是否能夠對電池組101進行充電之資訊等。此種資訊亦係電池組101中之電池管理系統1010之控制部1012所輸出之資訊。然後，控制部222b判斷電池組101之充電位準是否已達到特定之位準(步驟S513)。特定之位準係能夠利用回充驅動進行電池組101之充電之位準。當進行回充驅動時，控制系統1022b亦動作，馬達驅動控制部1023等亦動作，因此，馬達驅動控制裝置102b之消耗電力變多。因為亦存在若充電位準過低則電池組101中累積之電力會枯竭之情形。當電池組101之充電位準未達到特定之位準時，控制部222b藉由DC/DC轉換器1021之輸出進行電池組101之充電(步驟S515)。再者，若不為關斷狀態，則因為FET_SW2未接通，所以於該階段使FET_SW2接通，將DC/DC轉換器1021之輸出電力經由電力供給及充電用之連接部a而供給至電池組101。但是，即便於步驟S515中藉由DC/DC轉換器1021之輸出進行充電，控制部222b亦要判斷是否能夠繼續充電(步驟S517)。例如定期地測量電力供給及充電用之連接部a之電壓，當經過固定時間電壓仍不上升時，判斷電池組101產生異常，從而判斷不能繼續充電。又，例如定期地控制部222b與電池組101之控制部1012進行通訊而確認狀態，當檢測出某些異常時，亦同樣地判斷不能繼續充電。再者，亦可測定充電電流，當檢測出不流動充電電流時，亦同樣地判斷不能充電。當判斷能夠繼續充電時，返回至步驟S513。另一方面，當判斷不能繼續充電時，由此使動作結束(步驟S519)。其原因在於不恰當地使用電池組101。於步驟S513中，當判斷電池組101之充電位準已達到特定之位準時，控制部222b開始對操作面板106之供電(步驟S521)。由此，於操作面板106上進行LED等之顯示，騎乘者可識別出已自動地啟動。又，因為進行回充驅動，所以控制部222b使FET_SW2斷開，使利用DC/DC轉換器1021之輸出進行之充電停止(步驟S523)。又，藉由控制系統1022b之控制部222b使開關S2接通，而使FET_SW1接通，開始來自電池組101之電力供給，從而開始通常動作(步驟S525)。更具體而言，若根據行駛狀態能夠充電，則對馬達驅動控制部1023實施適當之回充驅動。又，若根據行駛狀態及電池組101之狀態能夠進行動力驅動，則對馬達驅動控制部1023於適當之時機實施適當之動力驅動。例如，若對進行動力驅動來說充電位準較低，則根據行駛狀態實施回充驅動以提高充電位準，若到達亦可進行動力驅動之充電位準，則亦進行動力驅動。另一方面，若充電位準為亦可進行動力驅動之充電位準以上，則一邊根據行駛狀態切換動力驅動與回充驅動一邊進行。藉由採用此種構成，即便騎乘者忘記對馬達驅動控制裝置102b進行動作開始之指示便開始行駛時，亦因為馬達驅動控制裝置102b自動地開始動作，而使騎乘者之方便性提昇。又，當對進行回充驅動來說充電位準較低時，亦能夠進行利用馬達之反電動勢的充電，由此，於該方面亦能夠省略利用與商用電源連接之充電器之充電，而能夠削減騎乘者之工時。進而，根據電池組101之狀態，成為能夠利用回充進行充電之充電位準之後，對操作面板106進行供電。由此，可通知騎乘者能夠某種程度進行馬達驅動控制裝置102b之控制。又，亦能夠應對不能繼續充電之情形。以上對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於此。例如，對電池組101與馬達驅動控制裝置102或102b不同之實施形態進行了說明，但本實施形態亦具有對於其等成為一體之裝置有效之部分。又，控制系統1022及1022b之構成係一例，亦可不為利用微處理器執行特定之程式之形態而利用專用之電路實現如上所述之功能。進而，上文亦進行了說明，電池組101與馬達驅動控制裝置102或102b之介面有各種形態，馬達驅動控制裝置102或102b能夠獲取之資料之類別亦多種多樣。但是，只要可獲取用以進行如上所述之判斷之資料即可。又，對於以上所述之動作流程，亦能夠各種變更。例如，對操作面板106之供電開始亦可於更靠後之時機進行。例如，亦可於如使動力驅動之時機使供電開始。又，亦可任意選擇或任意選擇並組合實施形態1及2中記載之技術性要素。進而，亦可將實施形態1及2中記載之技術性要素根據其目的任意刪除。進而，關於第2實施形態之輔助電路223，亦可進而具有控制部222b所進行之功能之一部分。若將以上所說明之本發明之實施形態進行彙總，則成為以下內容。實施形態之馬達驅動控制裝置具有：(A)第1控制部，其控制馬達之動力驅動及回充；(B)第2控制部，其控制第1控制部；及(C)輔助部，其於未對馬達驅動控制裝置完成動作開始指示之狀態(例如於完成動作開始指示之前)下，當不依第1控制部之控制而旋轉(例如藉由外力旋轉)之馬達之反電動勢滿足特定之條件(例如檢測出特定位準以上之反電動勢之條件、檢測出特定位準以上之反電動勢且滿足其他條件之條件等)時，使處於停止狀態之第2控制部啟動。如此一來，即便使用者未按下電源開關時亦自動地啟動，因此，使用者之方便性提昇。再者，以上所述之輔助部亦可利用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢，或利用根據不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢而供給的來自蓄電裝置之電力，使第2控制部啟動。不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢若將該反電動勢之電壓整流並轉換為適當之電壓，亦能夠進行利用。又，以上所述之第2控制部亦可：(b1)，確認與馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之狀態，判斷是否需要使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的電力供給；(b2)，若需要使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的電力供給，則對蓄電裝置進行使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的電力供給。由此，蓄電裝置成為省電狀態，亦能夠應對蓄電裝置之充電位準非常低之情形。又，以上所述之第2控制部亦可：(b3)，判斷與馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置是否為省電狀態；(b4)，當蓄電裝置為省電狀態時，對蓄電裝置進行使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的電力供給。由此，自動地進行自動地自關斷狀態之恢復(或關斷狀態之解除)，因此，能夠削減使用者之工時。進而，以上所述之第2控制部亦可：(b5)，確認與馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之狀態，判斷蓄電裝置之充電位準是否為特定位準以下，(b6)，當蓄電裝置之充電位準為特定位準以下時，對蓄電裝置進行使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的充電。如此，亦能夠應對充電位準非常低之情形。再者，有時亦藉由通訊確認蓄電裝置之狀態，有時亦藉由蓄電裝置之輸出電壓端子之輸出電壓等進行確認。又，以上所述之第2控制部亦可：(b7)，判斷是否為能夠對與馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由第1控制部控制之回充進行充電之狀態；(b8)於為能夠對蓄電裝置利用由第1控制部控制之回充進行充電之狀態之情形時，停止使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的充電或電力供給。例如，能夠適當地切換使用不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢的充電與利用回充進行之充電。進而，以上所述之第2控制部亦可：(b9)，判斷是否為能夠對與馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由第1控制部控制之回充進行充電之狀態；(b10)於為能夠對蓄電裝置利用由第1控制部控制之回充進行充電之狀態之情形時，開始第1控制部對回充之控制。由此，進行有效之充電。又，以上所述之第2控制部亦可(b11)：於成為能夠對蓄電裝置利用由第1控制部控制之回充進行充電之狀態之後或第2控制部啟動之後，開始對與馬達驅動控制裝置連接之操作面板之供電。於馬達驅動控制裝置啟動而能夠進行某種程度之控制之階段，開始對操作面板之供電，由此，能夠於該階段令讓使用者識別出馬達驅動控制裝置之啟動。進而，以上所述之第2控制部亦可：(b12)，確認與馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之狀態，判斷是否能夠進行從蓄電裝置向第2控制部之電力供給；(b13)，若不能進行從蓄電裝置向第2控制部之電力供給，則停止自身之動作。其原因在於，根據蓄電裝置之狀態亦存在不能繼續動作之情形，以此來對應該情形。進而，以上所述之第2控制部亦可：(b14)，確認是否已允許輔助部之啟動；(b15)，若未允許輔助部之啟動，則停止自身之動作。其原因在於，存在使用者不想要自動啟動之情形。再者，以上所述之輔助部亦可具有：(c1)整流部，將不依第1控制部之控制而旋轉之馬達之反電動勢之電壓整流；及(c2)用以使第1開關接通之電路，該第1開關於藉由整流部整流之電壓成為特定電壓以上之情形時，用以對第2控制部進行來自蓄電裝置之電力供給。此種構成並不限定於實施形態中所說明之事項，亦有利用實質上發揮相同之效果之其他構成實施之情形。

1‧‧‧電動輔助自行車

101‧‧‧電池組

102‧‧‧馬達驅動控制裝置

102b‧‧‧馬達驅動控制裝置

103‧‧‧扭矩感測器等

104‧‧‧踏板旋轉感測器

105‧‧‧馬達

106‧‧‧操作面板

107‧‧‧刹車感測器

108‧‧‧前照燈

221‧‧‧通訊部

222‧‧‧控制部

1010‧‧‧電池管理系統

1011‧‧‧感測器

1012‧‧‧控制部

1015‧‧‧電池單元

1021‧‧‧DC/DC轉換器

1022‧‧‧控制系統

1022b‧‧‧控制系統

1023‧‧‧馬達驅動控制部

1024‧‧‧啟動判斷電路

1028‧‧‧輔助部

2221‧‧‧微處理器

2222‧‧‧記憶體

2401‧‧‧比較器

2402‧‧‧NOT電路

2403‧‧‧AND電路

A‧‧‧端子

a‧‧‧連接部

b‧‧‧連接部

c‧‧‧連接部

C1‧‧‧電容器

C2‧‧‧電容器

D1‧‧‧二極體

D2‧‧‧二極體

D3‧‧‧二極體

D4‧‧‧二極體

S1‧‧‧開關

S2‧‧‧開關

S3‧‧‧開關

S11‧‧‧FET

S12‧‧‧FET

S13‧‧‧FET

S14‧‧‧FET

S15‧‧‧FET

S16‧‧‧FET

S17‧‧‧FET

S301‧‧‧步驟

S303‧‧‧步驟

S305‧‧‧步驟

S307‧‧‧步驟

S309‧‧‧步驟

S311‧‧‧步驟

S313‧‧‧步驟

S315‧‧‧步驟

S501‧‧‧步驟

S503‧‧‧步驟

S505‧‧‧步驟

S507‧‧‧步驟

S509‧‧‧步驟

S511‧‧‧步驟

S513‧‧‧步驟

S515‧‧‧步驟

S517‧‧‧步驟

S519‧‧‧步驟

S521‧‧‧步驟

S523‧‧‧步驟

S525‧‧‧步驟

Vref‧‧‧電源

圖1係實施形態之電動輔助車之外觀圖。圖2A係第1實施形態之電池組及馬達驅動控制裝置之功能框圖。圖2B係表示啟動判斷電路之電路例之圖。圖3係表示第1實施形態之動作流程之圖。圖4係第2實施形態之電池組及馬達驅動控制裝置之功能框圖。圖5A係表示第2實施形態之動作流程之圖。圖5B係表示第2實施形態之動作流程之圖。

Claims

一種馬達驅動控制裝置，其具有：第1控制部，其控制馬達之動力驅動及回充；第2控制部，其控制上述第1控制部；輔助部，其於未對上述馬達驅動控制裝置進行動作開始指示之狀態下，當不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢滿足特定條件時，使處於停止狀態之上述第2控制部啟動。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述輔助部係以不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢，或利用根據不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢所供給之來自蓄電裝置之電力，使上述第2控制部啟動。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係確認與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之狀態，判斷是否需要使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的電力供給，若需要使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的電力供給，則對上述蓄電裝置進行使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的電力供給。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係判斷與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置是否為省電狀態，於上述蓄電裝置為省電狀態之情形時，對上述蓄電裝置進行使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的電力供給。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係確認與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之狀態，判斷上述蓄電裝置之充電位準是否為特定位準以下，於上述蓄電裝置之充電位準為特定位準以下之情形時，對上述蓄電裝置進行使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的充電。
如請求項3之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係判斷是否為能夠對與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態，若為能夠對上述蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態之情形時，停止使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的電力供給。
如請求項4之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係判斷是否為能夠對與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態，若為能夠對上述蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態之情形時，停止使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的電力供給。
如請求項5之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係判斷是否為能夠對與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態，若為能夠對上述蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態之情形時，停止使用不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢的充電。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係判斷是否為能夠對與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態，若為能夠對上述蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態之情形時，開始進行由上述第1控制部對回充之控制。
如請求項6之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係若為能夠對上述蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態時，開始進行由上述第1控制部對回充之控制。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係於成為能夠對與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置利用由上述第1控制部控制之回充進行充電之狀態之後、或上述第2控制部啟動之後，開始對與上述馬達驅動控制裝置連接之操作面板之供電。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述輔助部具有：整流部，其對不依上述第1控制部之控制而旋轉之上述馬達之反電動勢之電壓進行整流；及用以使第1開關接通之電路，該第1開關於經上述整流部整流之電壓成為特定電壓以上之情形時，用以對上述第2控制部進行來自與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之電力供給。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部係確認與上述馬達驅動控制裝置連接之蓄電裝置之狀態，判斷是否能夠進行自上述蓄電裝置向上述第2控制部之電力供給，若不能進行自上述蓄電裝置向上述第2控制部之電力供給，則停止自身之動作。
如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述第2控制部，確認是否允許上述輔助部之啟動，若未允許上述輔助部之啟動，則停止自身之動作。
一種電動輔助車，其具有如請求項1之馬達驅動控制裝置。