JPH04236107A - 電動車の登坂制御装置 - Google Patents

電動車の登坂制御装置

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Publication number
JPH04236107A
JPH04236107A JP3017183A JP1718391A JPH04236107A JP H04236107 A JPH04236107 A JP H04236107A JP 3017183 A JP3017183 A JP 3017183A JP 1718391 A JP1718391 A JP 1718391A JP H04236107 A JPH04236107 A JP H04236107A
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JP
Japan
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Pending
Application number
JP3017183A
Other languages
English (en)
Inventor
Keizo Nishikawa
西川 敬三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shikoku Seisakusho KK
Original Assignee
Shikoku Seisakusho KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Shikoku Seisakusho KK filed Critical Shikoku Seisakusho KK
Priority to JP3017183A priority Critical patent/JPH04236107A/ja
Publication of JPH04236107A publication Critical patent/JPH04236107A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電動車椅子等の電動
車に関するものであって、電動車の登坂性能の向上と安
全性の確保とを合わせて具現しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】電動車にあっては過負荷時における過電
流から制御機器を保護する為一般的に供給電流の制限を
行っている。しかしながら、この供給電流によって駆動
トルクが決定される為、この電流制限値を低く設定する
と、該電流制限値を越える過負荷状態の登坂走行時にそ
の走行速度が極端に低下し走行性能が劣るものであり、
又、この電流制限値を制御機器が破損しない範囲で最高
に設定すると登坂走行時において走行速度の低下が少な
く走行性能は向上するが、同時に最大登坂角度も大きく
なり、特に電動車椅子等の小型車輌にあっては機体バラ
ンスを失う恐れが増大するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の如
き従来技術の欠点を解消し、安全走行に支障のない一定
角度までの登坂走行にあっては、速度低下を少なくして
迅速に走行させ、又、機体バランス上安全走行に支障の
ある一定角度以上の登坂走行にあっては安全性を優先さ
せる制御を行わせようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】電源1からの電流を駆動
トランジスタ2を介してモータ3へ印加して走行する電
動車において、制御回路中に供給電流を検出する電流検
出器4を設け該電流検出器4が制御機器保護の為設定さ
れる電流制限値(I)以上を検出した際に駆動パルスの
割合であるデューティ比を下げて供給電流を電流制限値
(I)以下に制御可能に構成すると共に、走行路面の傾
斜角度検出装置5が一定角度(α)以上の登坂走行を検
出した際に、上記電流制限値(I)を低下補正すること
を特徴とする電動車の登坂制御装置の構成とする。
【0005】
【発明の作用効果】通常走行時にあっては、制御機器が
破損しない範囲で最大に設定される電流制限値(I)ま
で電流を供給でき、安全走行に支障のない一定角度(α
)以下の登坂走行にあっては大きなトルクで駆動し、速
度の低下を少なくして迅速な走行が行えるものであり、
又、機体バランス上安全走行に支障のある一定角度(α
)以上の登坂走行時にあっては、傾斜角度検出装置5に
よってこれを検出すると共に、上記電流制限値(I)を
低く補正し、これによって走行速度を低下させて安全性
を確保できるものである。なお、電流制限値(I)の補
正値を極端に低くして危険な角度の登坂走行を完全に停
止させてもよい。
【0006】
【実施例】図例は電動車椅子に本発明を実施したもので
あって、図2は入力手段及び制御手段の接続状態を示す
ブロック図であって、6は中央演算装置としてのCPU
、7は速度指令信号発生器であって、具体的にはアクセ
ルによって回動調節される可変抵抗器によって構成され
、その出力電圧をA/D変換器を介してCPU6へ入力
する。8は変速スイッチであって、高・中・低速の三段
階の速度を選択してCPU6へ入力する。
【0007】電源1は直流バッテリであって、このバッ
テリ電圧をバッテリ電圧検出器9により検出しCPU6
へ入力して演算処理し、バッテリー残量を5連のLED
からなるバッテリメータ10により表示する。電動車の
車輪を駆動するモータ3は、前後進切替リレー11を介
して電源1へ接続され、又、前後進切替リレー11は前
進指令回路12及び後進指令回路13によってCPU6
に接続してある。
【0008】駆動トランジスタ2は、前述の速度指令信
号発生器7から入力されCPU6によって演算処理され
て出力される駆動パルス(A)によって駆動され、電源
1からの電流をモータ駆動回路14へ供給する。16は
制動トランジスタであって、同じくCPU6から出力さ
れる制動パルス(B)によって駆動されモータ駆動回路
14を閉回路に構成して発電制動作用を働かせるもので
ある。
【0009】15は回転数検出器であって、CPU6か
ら指令されるニュートラルパルス(N)時、即ち、モー
タ3の惰性回転によって発生する電圧を測定し、A/D
変換器を介してCPU6へ入力し走行速度を演算するも
のである。なお、上記のパルス編成列は、図3に示す如
く1サイクルが50ステップより成るものであって、そ
の1ステップは1万分の5秒(0.5ms)あたり1パ
ルス発信される駆動パルス(A)、制動パルス(B)、
ニュートラルパルス(N)のそれぞれによって歩進する
。(従って1サイクルの所要時間は25msである。)
そして、ニュートラル信号(N)は、必ず、パルス編成
列の始端又は終端に設けられており、2〜3パルス連続
させてある。
【0010】又、図4に示す如く、パルス編成列全体に
占める駆動パルス(A)の割合をデューティ比と言いこ
のデューティ比が高い程高速走行を行うことができる。 17は負作動の電磁ブレーキであって走行中は通電によ
り制動を解除し停止中はバネ力により復帰してモータ軸
に制動力を付与する。18は温度センサであって、制御
部、特に駆動トランジスタ2近傍の温度を測定してA/
D変換器を介してCPU6へ入力し、温度上昇時にモー
タ3への供給電流を制限、又は停止させモータ3及び制
御部を保護する。
【0011】電流検出器4はモータ駆動回路14中に設
けられ、モータ3への供給電流を検出し、A/D変換器
を介してCPU6へ入力し、負荷状態を検出するもので
ある。傾斜角度検出装置5は機体適所に設ける公知の傾
斜センサーであって、その検出値をA/D変換器を介し
てCPU6へ入力する。
【0012】次に、その作動を説明すると、アクセル操
作により速度指令信号発生器7の指令電圧がA/D変換
器を介してCPU6へ入力されると、その指令値に応じ
てCPU6から所定の割合の駆動パルス(A)と制動パ
ルス(B)とニュートラルパルス(N)が出力され、駆
動パルス(A)により駆動トランジスタ2が駆動され電
源1から供給される電流をモータ3へ印加して走行を開
始する。又、この走行開始と同時にニュートラルパルス
(N)時のモータ3の惰性回転によって生じる電圧を回
転数検出器15によって検出し、この検出値をA/D変
換器を介してCPU6へ入力して走行速度を演算し、こ
の走行速度と指令速度とを比較し、その差に応じて駆動
パルス(A)の割合であるデューティ比を変更し指令速
度にて走行する。なお、モータ駆動回路14を閉回路に
構成し発電制動を行う制動パルス(B)は、特に法定速
度が6〓/Hと決められている電動車椅子にあって、下
り坂走行時の重力加速を防止する為に、又、一定速走行
の為に重要なものである。
【0013】次に、登坂走行時にあっては、走行負荷が
大きく、従って検出される実速度が低下する為、上記指
令速度との比較によって駆動パルス(A)の割合である
デューティ比を徐々に高め、最終的にはニュートラルパ
ルス(N)を除く全てを駆動パルス(A)となし、更に
、この状態でモータ負荷により大電流が供給消費される
。この状態を長く続けると制御機器やモータ3が熱等に
より破損する恐れがあり、従って、これを防止する目的
で設定される電流制限値(I)に達すると、これを電流
検出器4が検出すると共にA/D変換器を介してCPU
6へ入力し、該CPU6から出力される駆動パルス(A
)の割合であるデューティ比を下げて供給電流を電流制
限値(I)以下に抑制する。又、この電流制限値(I)
は制御機器が破損しない範囲で最大に設定される為、通
常の登坂走行にあっては負荷による速度低下を極力少な
くして迅速な走行が行える。
【0014】この様に電流制限値(I)を比較的高く設
定してある為、軽量小型の電動車椅子にあっては機体バ
ランス上安全走行に支障のある一定角度(α)以上の走
行も可能であり極めて危険である。この様な状態になる
と、傾斜角度検出装置5が一定角度(α)以上を検出す
ると共にA/D変換器を介してCPU6へ入力し、CP
U6からの演算指令に基づいて電流制限値(I)を低く
補正する。従ってモータ3への供給電流が制限され、駆
動トルクが低下すると共に走行速度が遅くなり安全に走
行できる。なお、この制御される走行速度を実走行に供
し得ない程度に遅くすれば危険な角度の登坂を防止でき
る。
【0015】上記の制御結果を示すと図5の如くであっ
て、走行路面の傾斜角度に対し、比較の為電流制限値(
I)を35A(アンペア)に設定した場合のフルスロッ
トル時の走行速度の変化を(X)で示し、同様に本発明
の実施例である電流制限値(I)を40Aに設定した場
合の走行速度の変化を(Y)で示し、更に、走行に支障
のある一定角度(α)を18°に設定すると共にこの一
定角度(α)を越えた際の電流制限値(I)の補正値を
35Aに設定した場合の走行速度の変化を(Z)で示し
てある。
【0016】同様に、電流制限値(I)が35A時のモ
ータ供給電流の変化を(XI)、電流制限値(I)が4
0A時のモータ供給電流の変化を(YI)で示し、更に
、電流制限値(I)を40Aから35Aに補正した際の
モータ供給電流の変化を(ZI)で示してある。同様に
、それぞれの駆動パルス(A)の割合であるデューティ
比の変化を(XD),(YD),(ZD)で示し図6に
記載する。
【0017】この結果から明らかな如く、電流制限値(
I)を40Aに設定し、かつ、危険防止の為の一定角度
(α)を18°に、更に電流制限値(I)の補正値を3
5Aに設定してある為、安全走行に支障のない一定角度
(α)、即ち傾斜角度18°以下では最大40Aの電流
を供給し大きなトルクで負荷による速度の低下を少なく
して迅速に走行し、機体バランス上安全走行に支障のあ
る傾斜角18°以上の登坂走行時にあっては電流制限値
(I)を35Aに補正して供給電流を抑制し走行速度を
低下させて安全性を確保できる。この制御の作動をフロ
ーチャートで示したものが図1であり、図1においては
電流制限値(I)の補正値である35Aから通常の電流
制限値(I)、即ち40Aへの復帰を傾斜角度がα−2
°(16°)になった時点で行っているが、これはハン
チング現象を防止するためである。
【0018】なお、温度センサ18による電流制限は、
傾斜角度の小さい登坂走行にあってもこの登坂走行が長
時間継続すると供給電流が比較的低くいにもかかわらず
制御機器が発熱する恐れがあり、これを防止する為に用
いられるものである。又、実施例にあっては傾斜角度検
出装置5を機体に取付ける傾斜センサによって構成して
あるが、電流制限値(I)による制御作動時のデューテ
ィ比と速度との関係から一定角度(α)をCPU6によ
って演算する方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御動作を示すフローチャート図である。
【図2】制御ブロック図である。
【図3】パルス編成列を示す図である。
【図4】パルス編成列におけるデューティ比を示す図で
ある。
【図5】走行路面の傾斜角度に対応して制御される供給
電流と実速度の変化を示す図である。
【図6】走行路面の傾斜角度に対応して制御されるデュ
ーティ比の変化を示す図である。
【符号の説明】
1  電源 2  駆動トランジスタ 3  モータ 4  電流検出器 5  傾斜角度検出装置 I  電流制限値 α  一定角度

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電源(1)からの電流を駆動トランジ
    スタ(2)を介してモータ(3)へ印加して走行する電
    動車において、制御回路中に供給電流を検出する電流検
    出器(4)を設け該電流検出器(4)が制御機器保護の
    為設定される電流制限値(I)以上を検出した際に駆動
    パルスの割合であるデューティ比を下げて供給電流を電
    流制限値(I)以下に制御可能に構成すると共に、走行
    路面の傾斜角度検出装置(5)が一定角度(α)以上の
    登坂走行を検出した際に、上記電流制限値(I)を低下
    補正することを特徴とする電動車の登坂制御装置。
JP3017183A 1991-01-16 1991-01-16 電動車の登坂制御装置 Pending JPH04236107A (ja)

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JP3017183A JPH04236107A (ja) 1991-01-16 1991-01-16 電動車の登坂制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009078576A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Honda Motor Co Ltd 電動二輪車
WO2017162487A1 (de) * 2016-03-22 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines elektromotors für eine erweiterte balancierunterstützung eines rollstuhls
WO2017162488A1 (de) * 2016-03-22 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur prädiktiven ansteuerung eines elektromotors zur risikoreduzierung des umkippens eines rollstuhls

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009078576A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Honda Motor Co Ltd 電動二輪車
WO2017162487A1 (de) * 2016-03-22 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines elektromotors für eine erweiterte balancierunterstützung eines rollstuhls
WO2017162488A1 (de) * 2016-03-22 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur prädiktiven ansteuerung eines elektromotors zur risikoreduzierung des umkippens eines rollstuhls

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