TWI546212B - Motor drive control device - Google Patents

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TWI546212B
TWI546212B TW102127139A TW102127139A TWI546212B TW I546212 B TWI546212 B TW I546212B TW 102127139 A TW102127139 A TW 102127139A TW 102127139 A TW102127139 A TW 102127139A TW I546212 B TWI546212 B TW I546212B
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TW201416257A (zh
Inventor
Yasuo Hosaka
Kazuo Asanuma
Hirokazu Shirakawa
Kuniaki Kawagoe
Original Assignee
Taiyo Yuden Kk
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Description

馬達驅動控制裝置
本發明係關於一種電動助力車中之再生控制技術。
於使用電池電力來驅動馬達之電動自行車等電動助力車中，有使用如下技術之情形：藉由於刹車桿中設置感測器，根據乘坐者之刹車操作使馬達進行再生動作，而將車輛之動能回收到電池中，從而使行駛距離提高。
又，與汽車或兩輪摩托車不同，自行車無引擎刹車，因此遇到長下坡時若過度加速則會感到危險，因此需要用刹車操作來控制速度。然而，有如下問題：這種刹車操作對於搭乘者而言較麻煩或者連續之刹車操作會使手感受疲憊。
進而，電動自行車等電動助力車中亦有根據預先完成之設定自動地進行再生制動之技術，但預先完成之設定並不一定符合搭乘者之意圖。即，長下坡路時搭乘者感到舒服之速度會根據道路寬度或天氣狀況、搭乘者之身體狀況等而變化。因此，有搭乘者進行過度減速而感到緊張、相反減速不足而感到危險之情形。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平10-81290號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-44414號公報
[專利文獻3]日本專利特開2010-35376號公報
[專利文獻4]日本專利特開2011-83081號公報
因此，本發明之目的根據一形態提供一種用以加進搭乘者之意圖而使再生制動力發揮作用之技術。
本發明之馬達驅動控制裝置包含：(A)檢測部，其檢測搭乘者之再生控制之開始指示或停止指示；(B)控制係數計算部，當利用檢測部檢測到再生控制之開始指示時，特定出該檢測到時之第一車速並且對相對於再生目標量之控制係數設定特定值，在利用檢測部檢測到再生控制之停止指示之前，於當前車速比第一車速快時使控制係數之值增加，於當前車速比第一車速慢時使控制係數之值減少；以及(C)控制部，其根據來自控制係數計算部之控制係數之值與再生目標量來控制馬達之驅動。
如此，可加進搭乘者之意圖使再生制動力發揮作用，以儘可能維持第一車速之方式進行再生控制。由此，搭乘者無須自行重複或維持刹車操作而使再生制動力適度地起作用。
又，以上所述之控制係數計算部亦可為，若於利用檢測部檢測到再生控制之停止指示之前再次檢測到再生控制之開始指示，則特定出該再次檢測到時之第二車速，於當前車速比第二車速快時使控制係數之值增加，當前車速比第二車速慢時使控制係數之值減少。如此，無須進行再生控制之停止指示，根據狀況之變化搭乘者便可簡單地指示意圖之變更。
進而，以上所述之控制係數計算部若從檢測部檢測到再生控制之停止指示，則進行動作以解除再生控制。即，根據搭乘者之意圖來進行設定變更。
又，亦有以上所述之再生控制之開始指示係藉由踏板之特定相位角以上之逆旋轉、用於再生控制之開始指示之指示開關之打開、或刹車開關於特定時間內連續打開而檢測到之情形。可以採用能夠簡單地進行指示之方法。
進而，亦有再生控制之停止指示係藉由踏板之特定相位角以上之正旋轉、轉矩輸入、用於再生控制之開始指示之指示開關之關閉、或刹車開關(例如與開始指示不同之刹車開關)於特定時間內連續打開而檢測到之情形。
又，以上所述之控制係數計算部亦可為，於控制係數之值達到該控制係數之下限值之後，若當前車速比第一車速快，則即便未檢測到再生控制之開始指示亦使控制係數之值增加。如此，再生制動自動恢復，因此即便搭乘者不重複繁雜之操作亦會變得良好。
再者，可以製成用以使微處理機實施如上所述之處理之程式，該程式儲存於例如軟碟、光碟-唯讀記憶體(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)等光碟、磁光碟、半導體記憶體(例如唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM))、硬碟等電腦可讀取之儲存媒體或儲存裝置中。再者，處理中途之資料暫時保管於隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)等儲存裝置中。
根據一形態，使加進搭乘者之意圖後之再生制動力發揮作用。
1‧‧‧附帶馬達之自行車
90‧‧‧握把部
91a、91b‧‧‧手把
92a、92b‧‧‧刹車線
93a、93b‧‧‧刹車桿
101‧‧‧二次電池
102‧‧‧馬達驅動控制器
103‧‧‧轉矩感測器
104a、104b‧‧‧刹車感測器
105‧‧‧馬達
106‧‧‧指示開關
107‧‧‧踏板旋轉感測器
1020‧‧‧控制器
1021‧‧‧運算部
10211‧‧‧記憶體
1022‧‧‧指示輸入部
1023‧‧‧踏板旋轉輸入部
1024‧‧‧車速輸入部
1025‧‧‧可變延遲電路
1026‧‧‧馬達驅動時序產生部
1027‧‧‧轉矩輸入部
1028‧‧‧刹車輸入部
1029‧‧‧AD輸入部
1030‧‧‧FET橋接器
1201‧‧‧控制係數計算部
1202‧‧‧再生目標計算部
1203‧‧‧乘法器
1204‧‧‧PWM代碼產生部
1210‧‧‧事件檢測部
1211‧‧‧控制有效最終判定部
4501‧‧‧RAM
4503‧‧‧處理器
4507‧‧‧ROM
4515‧‧‧感測器群
4519‧‧‧匯流排
圖1係表示附帶馬達之自行車之外觀之圖。
圖2係用以說明刹車感測器之圖。
圖3係馬達驅動控制器之功能方塊圖。
圖4(a)至(1)係用以說明馬達驅動之基本動作之波形圖。
圖5係運算部之功能方塊圖。
圖6係運算部之功能方塊圖。
圖7係對應於速度之最高效率最大電力之圖。
圖8係表示速度與目標再生量之關係之圖。
圖9係表示控制係數與速度之關係之圖。
圖10係表示控制係數之時間變化之一例之圖。
圖11係表示主要處理流程之圖。
圖12係表示主要處理流程之圖。
圖13係表示再生控制之一例之圖。
圖14係表示再生控制之一例之圖。
圖15係表示再生控制之一例之圖。
圖16係由微處理機實施時之功能方塊圖。
圖1係本實施形態之電動助力車即附帶馬達之自行車之一例之外觀圖。該附帶馬達之自行車1搭載有馬達驅動裝置。馬達驅動裝置包含二次電池101、馬達驅動控制器102、轉矩感測器103、刹車感測器104a及104b、馬達105、以及踏板旋轉感測器107。再者，圖1中雖未圖示，但馬達驅動裝置亦包含用以指示本實施形態之再生控制之指示開關106。
二次電池101例如為供給最大電壓(充滿電時之電壓)為24V之鋰離子二次電池，但亦可以為其他種類之電池、例如鋰離子聚合物二次電池、鎳氫蓄電池等。
轉矩感測器103設於安裝於曲柄軸中之車輪上，檢測搭乘者對踏板之踏力，並且將該檢測結果輸出到馬達驅動控制器102。踏板旋轉感測器107與轉矩感測器103同樣地設於安裝於曲柄軸中之車輪上，將對應於旋轉之信號輸出到馬達驅動控制器102。再者，踏板旋轉感測器107除了可對旋轉相位角進行檢測以外，亦可以對踏板之正轉或反 轉等旋轉方向進行檢測。
刹車感測器104a於如圖2般成為以某種程度地握住設於握把部90之左端之手把91a、及刹車桿93a之狀態時，成為打開狀態並且將表示該打開狀態之信號傳送給馬達驅動控制器102。又，根據握住手把91a及刹車桿93a程度來拉抽刹車線92a，例如後輪被機械之制動。
刹車感測器104b亦會於成為以某種程度地握住手把91b及刹車桿93b之狀態時，成為打開狀態，且將表示該打開狀態之信號傳送給馬達驅動控制器102。又，根據握住手把91b及刹車桿93b之程度來拉抽刹車線92b，例如前輪被機械地制動。
更詳細而言，刹車感測器104a及104b例如包含磁鐵與眾所周知之磁簧開關。磁鐵於固定刹車桿93a及93b並且穿過刹車線92a及92b之殼體內，固定於連結於刹車桿93a及93b上之刹車線92a及92b。手握刹車桿93a及93b時使磁簧開關為打開狀態。又，磁簧開關係固定於殼體內。該磁簧開關之信號被發送到馬達驅動控制器102。再者，刹車感測器104a及104b之構成並不限定於這種方式，亦可為光學檢測刹車操作之方法、由機械開關檢測刹車操作之方法、藉由電阻之變動來檢測刹車操作之方法等。
又，圖2中，例如於手把91a附近配備用以指示本實施形態之再生控制之開始或停止之指示開關106。如此，藉由設於手把91a附近，可於握住手把91a之狀態下打開或關閉指示開關106。指示開關106之指示信號被傳送到馬達驅動控制器102。再者，指示開關106亦可以設於手把91b附近。
指示開關106可以利用以下三種類型等：(1)1個左右推倒類型之開關，左邊設為ON(打開)，右邊設為OFF(關閉)；(2)準備兩個開關，1個設為ON、1個設為OFF；(3)每按壓1個開關切換ON、OFF。於本實施形態中，可連續地輸入ON之類型較為合適。
馬達105為例如眾所周知之三相直流無電刷馬達，例如安裝於附帶馬達之自行車1之前輪。馬達105使前輪旋轉，並且將轉子連結於前輪上，以使轉子對應於前輪之旋轉而旋轉。進而，馬達105具備霍爾元件等旋轉感測器且將轉子之旋轉資訊(即霍爾信號)輸出到馬達驅動控制器102。
將有關這種附帶馬達之自行車1之馬達驅動控制器102之構成示於圖3。馬達驅動控制器102包含控制器1020、及場效應電晶體(Field Effect Transistor，FET)橋接器1030。FET橋接器1030中包含針對馬達105之U相進行切換之高側FET(Suh)及低側FET(Sul)、針對馬達105之V相進行切換之高側FET(Svh)及低側FET(Svl)、以及針對馬達105之W相進行切換之高側FET(Swh)及低側FET(Swl)。該FET橋接器1030構成互補型切換放大器之一部分。
又，控制器1020具有運算部1021、指示輸入部1022、踏板旋轉輸入部1023、車速輸入部1024、可變延遲電路1025、馬達驅動時序產生部1026、轉矩輸入部1027、刹車輸入部1028、及AD輸入部1029。
運算部1021使用來自踏板旋轉輸入部1023之輸入、來自指示輸入部1022之輸入、來自車速輸入部1024之輸入、來自轉矩輸入部1027之輸入、來自刹車輸入部1028之輸入、及來自類比-數位(Analog-Digital，AD)輸入部1029之輸入進行以下所述之運算，並且對馬達驅動時序產生部1026及可變延遲電路1025進行輸出。再者，運算部1021具有記憶體10211，記憶體10211中儲存用於運算之各種資料及處理中途之資料等。進而，運算部1021亦存在藉由由處理器執行程式而實現之情形，於此情形時，該程式有時亦會記錄於記憶體10211中。
指示輸入部1022將來自指示開關106之表示打開或關閉之信號輸出到運算部1021。踏板旋轉輸入部1023將來自踏板旋轉感測器107之表示踏板旋轉相位角及旋轉方向之信號數位化並且輸出到運算部 1021。車速輸入部1024根據馬達105輸出之霍爾信號計算當前車速，並且輸出到運算部1021。轉矩輸入部1027將相當於來自轉矩感測器103之踏力之信號數位化並且輸出到運算部1021。刹車輸入部1028根據來自刹車感測器104a及104b之信號，將表示為以下兩個狀態中之任一個狀態之信號輸出到運算部1021，這兩個狀態為從任一個刹車感測器104a及104b均未接收打開信號之無刹車狀態、從刹車感測器104a或104b接收到打開信號之刹車狀態。AD輸入部1029將來自二次電池101之輸出電壓數位化並且輸出到運算部1021。又，亦有記憶體10211與運算部1021分開設置之情形。
運算部1021將進角值作為運算結果輸出到可變延遲電路1025。可變延遲電路1025基於從運算部1021接收到之進角值調整霍爾信號之相位並且輸出到馬達驅動時序產生部1026。運算部1021將例如相當於脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，PWM)之占空率之PWM代碼作為運算結果輸出到馬達驅動時序產生部1026。馬達驅動時序產生部1026基於來自可變延遲電路1025之調整後之霍爾信號與來自運算部1021之PWM代碼，產生包含於FET橋接器1030中之各FET所對應之切換信號並將其輸出。
使用圖4(a)至(l)說明由圖3所示之構成進行之馬達驅動之基本動作。圖4(a)表示馬達105輸出之U相之霍爾信號HU，圖4(b)表示馬達105輸出之V相之霍爾信號HV，圖4(c)表示馬達105輸出之W相之霍爾信號HW。如此，霍爾信號表示馬達之旋轉相位。再者，此處旋轉相位並非作為連續值而獲得，亦可藉由其他感測器等而獲得。如以下所述般，於本實施形態中，將馬達105之霍爾元件以霍爾信號如圖4所示般以稍微前進之相位輸出之方式進行設置，並且可以由可變延遲電路1025來調整。因此，如圖4(d)所示之U相之調整後霍爾信號HU_In從可變延遲電路1025輸出到馬達驅動時序產生部1026，如圖4(e)所示之 V相之調整後霍爾信號HV_In從可變延遲電路1025輸出到馬達驅動時序產生部1026，如圖4(f)所示之W相之調整後霍爾信號HW_In從可變延遲電路1025輸出到馬達驅動時序產生部1026。
再者，將霍爾信號1個週期設為電角度360度，並且分成6個相位。
又，如圖4(g)至(i)所示，於U相之端子產生Motor_U反電動勢這種反電動勢電壓、於V相之端子產生Motor_V反電動勢這種反電動勢電壓、於W相之端子產生Motor_W反電動勢這種反電動勢電壓。為使相位與這種馬達反電動勢電壓相符地施加驅動電壓而驅動馬達105，而將如圖4(j)至(l)所示之切換信號輸出到FET橋接器1030之各FET之閘極。圖4(j)之U_HS表示U相之高側FET(Suh)之閘極信號，U_LS表示U相之低側FET(Sul)之閘極信號。PWM及「/PWM」表示以對應於運算部1021之運算結果即PWM代碼之占空率進行打開/關閉之期間，由於為互補型，因此若PWM打開，則/PWM為關閉，若PWM關閉，則/PWM為打開。低側FET(Sul)之「On」之區間始終為打開。圖4(k)之V_HS表示V相之高側FET(Svh)之閘極信號，V_LS表示V相之低側FET(Svl)之閘極信號。符號之意思與圖4(j)相同。進而，圖4(l)之W_HS表示W相之高側FET(Swh)之閘極信號，W_LS表示W相之低側FET(Swl)之閘極信號。符號之意思與圖4(j)相同。
如此，U相之FET(Suh及Sul)於相位1及2進行PWM之切換，U相之低側FET(Sul)於相位4及5成為打開。又，V相之FET(Svh及Svl)於相位3及4進行PWM之切換，V相之低側FET(Svl)於相位6及1成為打開。進而，W相之FET(Swh及Swl)於相位5及6進行PWM之切換，W相之低側FET(Swl)於相位2及3成為打開。
只要輸出這種信號並且適當地控制占空率，則可以所期望之轉矩驅動馬達105。
接著，將運算部1021之功能方塊圖示於圖5及圖6。首先，圖5中表示用以輸出觸發信號之功能方塊圖。如圖5所示，事件檢測部1210與刹車輸入部1028、踏板旋轉輸入部1023、指示輸入部1022連接。
於本實施形態中，(A)於指示輸入部1022檢測到來自指示開關106之表示該指示開關106已打開之信號，並將該信號輸出到事件檢測部1210之情形時，事件檢測部1210根據該信號輸出表示再生控制開始之觸發信號。又，(B)從踏板旋轉輸入部1023接收表示踏板旋轉相位角及旋轉方向之信號，且事件檢測部1210檢測到踏板逆旋轉預先規定之相位角度以上之情形時，輸出表示再生控制開始之觸發信號。又，(C)接收來自刹車輸入部1028之表示刹車狀態之信號，若事件檢測部1210檢測到刹車104a與刹車104b之任一者於特定時間內連續打開，則輸出表示再生控制開始之觸發信號。事件檢測部1210亦可以構成為對(A)至(C)之至少一者進行處理。
進而，於本實施形態中，於未輸出表示再生控制停止之觸發信號，而再次檢測到(A)至(C)之任一種狀態之情形時，輸出表示再生控制第二次開始之觸發信號。
另一方面，於本實施形態中，(D)於指示輸入部1022檢測到來自指示開關106之表示該指示開關106已關閉之信號，並將該信號輸出到事件檢測部1210之情形時，事件檢測部1210根據該信號輸出表示再生控制停止之觸發信號。又，(E)從踏板旋轉輸入部1023接收表示踏板旋轉相位角及旋轉方向之信號，且事件檢測部1210檢測到踏板正旋轉預先規定之相位角以上之情形時，輸出表示再生控制停止之觸發信號。進而，(F)於輸出表示再生控制開始之觸發信號後，接收來自刹車輸入部1028之表示刹車狀態之信號，且事件檢測部1210檢測到與(C)相反之刹車104a或刹車104b於特定時間內連續打開時，則輸出表示再生控制停止之觸發信號。事件檢測部1210亦可以構成為對(D)至 (F)至少一者進行處理。
即，搭乘者既可以利用刹車進行針對再生控制之指示，亦可以藉由踏板進行針對再生控制之指示，還可以藉由指示開關106進行針對再生控制之指示。而且，只要準備這些指示方法中之至少一個即可。
再者，於藉由踏板進行針對再生控制之指示之情形時，若亦存在僅由來自踏板旋轉感測器107之輸出而檢測出之情形，則有時亦併用來自轉矩感測器103之輸出。又，亦可不設置踏板旋轉感測器107，除其他感測器等外，還使用來自轉矩感測器103之輸出檢測旋轉控制之停止。
接著，將使用觸發信號之部分之功能方塊圖示於圖6。運算部1021具有控制係數計算部1201、再生目標計算部1202、乘法器1203、PWM代碼產生部1204、及控制有效最終判定部1211。再者，乘法器1203與PWM代碼產生部1204係作為PWM控制部而進行動作。
控制係數計算部1201係根據觸發信號及車速以下述方式計算控制係數，並且輸出到乘法器1203。又，控制有效最終判定部1211係根據來自轉矩輸入部1027之有無轉矩輸入之輸入及成形模式指示，判定是否將來自控制係數計算部1201之控制係數輸出到乘法器1203。再者，成形模式指示係例如使用者從操作面板等輸入之指示，表示是否無條件地使再生有效。更具體而言，控制有效最終判定部1211於進行來自轉矩輸入部1027之有轉矩輸入之輸入之情形時，將從控制係數計算部1201輸出之控制係數暫時變更為下限值並且輸出。另一方面，於進行無轉矩輸入之輸入之情形時，控制有效最終判定部1211直接輸出從控制係數計算部1201輸出之控制係數。又，控制有效最終判定部1211於存在成形模式指示之情形時，即，於被稱為成形模式之轉矩輸入中亦有意識地進行再生這樣之模式之情形時，即便存在轉矩輸入， 亦係直接輸出從控制係數計算部1201輸出之控制係數。
而且，再生目標計算部1202根據來自車速輸入部1024之車速等計算再生目標量，並且輸出到乘法器1203。乘法器1203將控制係數與再生目標量相乘並且將相乘所得之結果輸出到PWM代碼產生部1204。PWM代碼產生部1204根據來自乘法器1203之輸出及車速等產生相當於PWM之占空率之PWM代碼，並且輸出到馬達驅動時序產生部1026。
如上所述，再生目標計算部1202根據車速等計算再生目標量。例如，較佳為如圖7所示，由車速來決定再生效率達到最大之電力量，如圖8所示，以如此般產生再生效率達到最大之電力量之方式根據例如車速來設定再生目標量。但是，關於再生目標量，係針對電力量、工作週期、轉矩、電流量等用於PWM代碼產生部1204中之運算之單位量進行設定。例如，於以轉矩單位進行運算之情形時，預先特定出如再生效率達到最大那樣之轉矩與車速之關係，再生目標計算部1202根據當前車速計算轉矩之目標量。再者，若車速因刹車而降低，則再生目標量亦會減少。又，如圖8所示之曲線為一例，亦有根據馬達或電池保護等觀點設定曲線之情形。
乘法器1203將從控制有效最終判定部1211輸出之控制係數之值C、與從再生目標計算部1202輸出之再生目標量V相乘，將C×V輸出到PWM代碼產生部1204。PWM代碼產生部1204根據車速等及C×V產生對應於占空率之PWM代碼。例如，若V為轉矩則C×V亦成為轉矩，因此根據轉矩C×V及對應於車速之轉矩，由例如轉換係數等轉換為PWM代碼。
接著，使用圖9至圖15說明控制係數計算部1201之運算內容。圖9中表示速度與控制係數之關係之圖。於本實施形態中，當接收表示再生控制之開始指示之觸發信號時，控制係數計算部1201將接收到該 觸發信號之時序之車速V1預先保持於記憶體10211等中，若之後之車速為該速度V1以上，則基本上輸出預先規定之控制係數之上限值。
但是，若進行將再生控制量最初便設為較大之值、或者突然將再生控制量設為0等控制，則會對搭乘者賦予不適感。因此，較佳為如圖10所示，當於例如時刻t1指示再生控制之開始時，控制係數之值花費例如期間T1逐漸上升，於時刻t2控制係數之值達到上限值這樣之通過速率控制。同樣地，較佳為即便於時刻t3指示再生控制之停止，亦使控制係數之值花費例如期間T2逐漸減少，於時刻t4控制係數之值達到下限值這樣之通過速率控制。
再者，於本實施形態中，假設控制係數之上限值為「1」，但亦可設定為「1」以上之數值。視情形亦有控制係數之上限值會根據時間而變動之情形。還假設控制係數之下限值為「0」，但亦可設定為「0」以外之值。視情形亦有控制係數之下限值會根據時間而變動之情形。
接著，使用圖11及圖12說明控制係數計算部1201之處理流程。控制係數計算部1201判斷控制中旗標是否設定為ON(圖11：步驟S1)。控制中旗標係若為再生控制中則設定為ON，若並非再生控制中則設定為OFF。若控制中旗標為ON，則處理經由端子A轉移到圖12之處理。
另一方面，若控制中旗標為OFF，則控制係數計算部1201判斷是否滿足再生控制之開始條件(步驟S3)。再生控制之開始條件係觸發信號為表示再生控制開始之信號這樣之條件。即，以上所述之(A)至(C)之情形。於不滿足再生控制之開始條件之情形時，處理轉移到步驟S11。
另一方面，於已滿足再生控制之開始條件之情形時，控制係數計算部1201將控制中旗標設定為ON(步驟S5)。接著，控制係數計算部1201將當前車速設為V1並儲存於記憶體10211等中(步驟S7)。進 而，控制係數計算部1201對控制係數設定預先規定之初始值(步驟S9)。若亦有初始值為0之情形，則有時亦為例如接近於0之正值。該控制係數之值被輸出到乘法器1203，計算與作為來自再生目標計算部1202之輸出之再生目標值之積，該積被輸出到PWM代碼產生部1204。
接著，控制係數計算部1201判斷是否為結束處理之階段(步驟S11)。例如，判斷是否從搭乘者指示電源關閉。於處理並未結束之情形時，處理返回到步驟S1。另一方面，若為結束處理之階段，則結束處理。
接著，轉移到圖12之處理之說明，控制係數計算部1201判斷是否滿足再生控制之停止條件(步驟S13)。再生控制之停止條件係觸發信號為表示再生控制停止之觸發信號這樣之條件。即，以上所述之(D)至(G)之情形。於已滿足再生控制之停止條件之情形時，控制係數計算部1201將控制中旗標設定為OFF(步驟S15)。接著，控制係數計算部1201將控制係數設定為0(步驟S17)。再者，亦有並非為0而為特定下限值之情形。其後，處理經由端子B返回到圖11之步驟S11。
另一方面，於不滿足再生控制之停止條件之情形時，控制係數計算部1201判斷是否滿足再次開始條件(步驟S19)。即，觸發信號為表示再生控制第二次開始之信號這樣之條件。具體而言，有未輸出表示再生控制停止之觸發信號，而作為再次檢測到以上所述之(A)至(C)之狀態之結果，接收到表示再生控制第二次開始之信號之情形。
於滿足再次開始條件之情形時，控制係數計算部1201將當前速度V1儲存於記憶體10211等中(步驟S21)。接著，處理轉移到步驟S23。另一方面，於不滿足再次開始條件之情形時，處理轉移到步驟S23。
接著，控制係數計算部1201判斷當前車速是否大於保持於記憶 體10211等中之V1(步驟S23)。於當前車速大於V1之情形時，控制係數計算部1201藉由控制係數+△Vu來更新控制係數之值(步驟S25)。但是，不會增加到超過預先規定之上限值(例如1)。△Vu為預先設定之增加量。該控制係數之新值被輸出到乘法器1203。接著，處理經由端子B返回到圖11之步驟S11。
另一方面，於當前車速小於V1之情形時，控制係數計算部1201藉由控制係數-△Vd來更新控制係數之值(步驟S29)。但是，不會減少到低於預先規定之下限值(例如0)。△Vd為預先設定之減少量。△Vd有時與△Vu一致，有時不一致。該控制係數之新值被輸出到乘法器1203。接著，處理經由端子B返回到圖11之步驟S11。另一方面，於當前車速不小於V1之情形時，即若當前車速=V1，則處理經由端子B返回到圖11之步驟S11。
藉由進行如上所述之處理，使再生控制之控制係數根據對應於搭乘者之再生控制之開始指示設定之車速V1與當前車速之差進行增減，儘可能使當前車速接近於車速V1。由此，以成為搭乘者感到滿意之車速V1之方式進行控制。即，不存在搭乘者打開及關閉刹車之繁雜感，可避免因連續地操作刹車而使手感到疲憊。
但是，由於始終著眼於回收由再生產生之能量，因此從再生效率或電池之充電極限來看，亦有當前車速過快無法以達到車速V1之方式進行控制之情形。進而，由於緩坡等原因，亦會產生即便使控制係數為下限值當前車速亦不會達到車速V1之情形。但是，若搭乘者未指示明確之再生控制之停止，則當前車速再次增加，若成為超過車速V1之狀態，則控制係數開始增加而再生控制自動開始。即，搭乘者亦可以不每次都進行指示。
進而，亦有行駛狀態變更，搭乘者感到滿意之車速V1會於途中變化之情形。於此情形時，於本實施形態中，藉由不進行再生控制之 停止指示而再次指示再生控制之開始來更新車速V1。這方面亦可以節省搭乘者之勞力時間。
使用圖13至圖15說明由圖11及圖12所示之處理流程實現之再生控制之例。
圖13中上段表示下坡之標高之變化，考慮電動助力車走這種下坡路之情形。圖13之下段表示車速、再生控制之ON或OFF、控制中旗標之ON或OFF之時間變化。
當從時刻t11起電動助力車開始走緩下坡路時，車速增加。當車速增加且於時刻t12時搭乘者想要抑制加速時，進行再生控制之開始指示。該時刻t12之當前車速設為V1。接著，開始再生控制，控制中旗標設定為ON。如此，藉由再生制動來抑制車速上升，車速大致維持於V1。當到達結束走緩下坡路之時刻t13時，車速自然降低，因此控制係數開始減少最終達到下限值。如此，再生控制成為中斷狀態，即便控制中旗標為打開狀態，亦不存在再生制動，避免車速過度降低，而使車速自然降低。其後，當到達時刻t14時下陡坡。如此車速急遽增加，但由於控制中旗標為打開狀態，因此即便搭乘者未指示再生控制開始，若車速達到V1，則再生控制自動恢復，抑制因再生制動產生之加速，因此與由虛線所示之無再生制動之情形相比，車速之增加變得緩慢。但是，由於為陡坡故加速較大，因此再生制動之效果受到限制。
又，考慮其他例。圖14中上段表示下坡之標高之變化，考慮電動助力車走這種下坡路之情形。圖14之下段表示車速、再生控制之ON或OFF、控制中旗標之ON或OFF之時間變化。
當從時刻t21起電動助力車開始走緩下坡路時，車速增加。當車速增加且於時刻t22時搭乘者想要抑制加速時，進行再生控制之開始指示。該時刻t22之當前車速設為V1。接著，開始再生控制，控制中 旗標設定為ON。如此，藉由再生制動抑制車速上升，車速大致維持於V1。其後，即便走相同之下坡路，因道路寬度變寬等周邊環境之變化，例如於時刻t23時搭乘者感受到車速增加之要求時，進行再生控制之停止指示。如此，控制係數變為下限值(例如0)而再生制動失去作用，因此車速開始增加。其後，於時刻t24時車速成為V2(>V1)，但若於該時序想要抑制加速，則搭乘者再次進行再生制動之開始指示。但是，由於於時刻t23時進行再生控制之停止指示，因此並非利用圖12之處理而是利用圖11之處理將時刻t24之當前車速設定為V1(圖14中為V12)。如此，控制中旗標再次成為ON，其後車速大致維持於V12。如此，能夠以重複進行再生控制之停止及再生控制之開始而達到適當之車速之方式進行再生控制。
進而考慮其他例。圖15與圖13及圖14同樣地，上段表示下坡路之標高之變化，考慮以電動助力車走這種下坡路之情形。圖15之下段表示車速、再生控制之ON或OFF、控制中旗標之ON或OFF之時間變化。
當從時刻t31起電動助力車開始走緩下坡路時，車速增加。當車速增加且於時刻t32時搭乘者想要抑制加速時，進行再生控制之開始指示。該時刻t32之當前車速設為V1。接著，開始再生控制，控制中旗標設定為ON。如此，藉由再生制動來抑制車速上升，車速大致維持於V1。其後，當到達結束走緩下坡路之時刻t33時，車速自然降低，因此控制係數開始減少最終達到下限值。如此，再生控制成為中斷狀態，即便控制中旗標為打開狀態，亦不存在再生制動，避免車速過度降低，而使車速自然降低。其後，於時刻t34時走更緩之下坡路。如此，車速緩慢增加，但由於道路寬度較窄之情形或其他狀況，搭乘者不指示再生控制停止，而是於時刻t35時再次指示再生控制開始。如此，時刻t35時之車速設定為V1(圖15中為V21)。如此，藉由再 生制動抑制車速上升，車速大致維持於新的V21。
如上所述，搭乘者可利用簡單之方法以自動獲得適當之再生制動之方式進行指示。又，若為再生制動成為阻礙之狀態，則再生制動自動中斷，若變化為欲再次進行再生制動之狀態則自動再開。如此可削減或減輕頻繁地操作刹車或連續地操作刹車之勞力時間。進而，搭乘者可自由變更再生制動之程度，可根據行駛狀態等進行調整。
例如搭乘者希望以車速20km/h左右行駛，希望避免因車速上升到20km/h以上而增加之空氣阻力導致之損耗、或者當達到20km/h以上之速度時希望藉由再生動能而延長行駛距離，於這種情形時，若一旦於20km/h時開始再生控制，則可維持本再生控制發揮作用之狀態，因此便利且有效。
以上說明了本發明之實施形態，但本發明並不限定於該等實施形態。例如，亦能夠以由指示開關106指示再生控制開始，藉由使踏板正旋轉特定相位角以上而指示再生控制停止等方式，組合多種方法指示開始及停止。刹車時，亦可以將左刹車與右刹車指定為不同之功能。
又，關於運算部1021之一部分，若亦有利用專用電路實現之情形，則有時亦藉由由微處理機執行程式而實現如上所述之功能。
又，關於馬達驅動控制器102之一部分或全部，若亦有利用專用之電路實現之情形，則有時亦藉由由微處理機執行程式而實現如上所述之功能。
於此情形時，馬達驅動控制器102係如圖16所示，隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)4501、處理器4503、唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)4507與感測器群4515係藉由匯流排4519而連接。於存在操作系統(OS：Operating System)之情形時，用於實施本實施形態中之處理之程式以及操作系統儲存於ROM4507中，由處 理器4503執行並且還記錄了除閾值以外之其他參數，這些參數亦會被讀取。處理器4503控制以上所述之感測器群4515，獲取測定值。又，處理中途之資料儲存於RAM4501中。再者，亦有處理器4503包含ROM4507之情形，進而還有包含RAM4501之情形。於本技術之實施形態中，亦有用於實施以上所述之處理之控制程式儲存分佈於電腦可讀取之活動磁碟(removable disk)中，由ROM寫入器寫入到ROM4507之情形。這種電腦裝置係藉由將以上所述之處理器4503、RAM4501、ROM4507等硬體與程式(有時亦有OS)有機地協作而實現如上所述之各種功能。
1027‧‧‧轉矩輸入部
1201‧‧‧控制係數計算部
1202‧‧‧再生目標計算部
1203‧‧‧乘法器
1204‧‧‧PWM代碼產生部
1211‧‧‧控制有效最終判斷部

Claims (7)

  1. 一種馬達驅動控制裝置，其包含：檢測部，其檢測由搭乘者之再生控制之開始指示或停止指示；控制係數計算部，當由上述檢測部檢測到上述再生控制之開始指示時，特定出該檢測到時之第一車速並且對相對於再生目標量之控制係數設定特定值，在由上述檢測部檢測到上述再生控制之停止指示之前，於當前車速比上述第一車速快時使上述控制係數之值增加，於上述當前車速比上述第一車速慢時使上述控制係數之值減少；以及控制部，其根據來自上述控制係數計算部之上述控制係數之值與上述再生目標量來控制馬達之驅動。
  2. 如請求項1之馬達驅動控制裝置，其中上述控制係數計算部係當由上述檢測部檢測到上述再生控制之停止指示之前再次檢測到上述再生控制之開始指示時，特定出該再次檢測到時之第二車速，於當前車速比上述第二車速快時使上述控制係數之值增加，於上述當前車速比上述第二車速慢時使上述控制係數之值減少。
  3. 如請求項1或2之馬達驅動控制裝置，其中設定上述控制係數之上限值及下限值，上述控制係數計算部係以不超過上述上限值且不低於上述下限值之方式變更上述控制係數之值。
  4. 如請求項1或2之馬達驅動控制裝置，其中上述控制係數計算部係當從上述檢測部檢測到上述再生控制 之停止指示時，停止上述再生控制。
  5. 如請求項1或2之馬達驅動控制裝置，其中上述再生控制之開始指示係藉由踏板逆旋轉特定相位角以上、用於上述再生控制之開始指示之指示開關之打開、或刹車開關於特定時間內連續打開而檢測到。
  6. 如請求項1或2之馬達驅動控制裝置，其中上述再生控制之停止指示係藉由踏板正旋轉特定相位角以上、轉矩輸入、用於上述再生控制之開始指示之指示開關之關閉、或者刹車開關於特定時間內連續打開而檢測到。
  7. 如請求項3之馬達驅動控制裝置，其中上述控制係數計算部係上述控制係數之值達到該控制係數之下限值之後，若上述當前車速比上述第一車速快，則即便未檢測到上述再生控制之開始指示，亦使上述控制係數之值增加。
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