JPH04353901A - ポテンショメータの制御構造 - Google Patents

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】本発明は、ポテンショメータの制
御構造に関し、特に、電源及び制御回路から比較的離隔
した所に設けられたポテンショメータの制御構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、制御信号としてアナログ信号を用
いる場合に、可変抵抗器からなるポテンショメータを用
いる場合がある。ポテンショメータには、接触型と非接
触型とがあるが、例えば接触型の場合には、基準電圧を
印加された抵抗体上を摺動子が動き、その摺動子から取
り出される可変電圧が制御信号として用いられる。

【０００３】ところで、上記したようなポテンショメー
タがその制御回路及び電源から比較的離れた所に設置さ
れているような、例えば自動車のスロットルセンサとし
てポテンショメータを用いた場合には、そのポテンショ
メータの抵抗体に基準電圧を印加するための電源線が長
く引き回される。そのためには、引き回される電源線の
途中に於けるショートを防止するために、制御回路を有
するコントロールユニット内の電源とポテンショメータ
との間に固定抵抗を設けると良い。

【０００４】しかしながら、ノイズ防止のためなどに制
御回路のインピーダンスを低くした場合には、摺動子の
移動によるポテンショメータの抵抗値の変化により、固
定抵抗及びポテンショメータに流れる電流が変化して、
ポテンショメータに印加される基準電圧が変動する。そ
のため制御回路に入力される基準電圧も変動して、同じ
スロットル操作量に於いても制御量の基準となる信号入
力値が変化してしまうという問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、ポテンショメータ
から取り出される検出電圧がポテンショメータへの入力
電圧の変動による影響を受けることを防止し得るポテン
ショメータの制御構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、電源及び制御回路から比較的離隔した所に
設けられたポテンショメータと、前記電源と前記ポテン
ショメータの電圧入力端子との間に設けられた固定抵抗
とを有し、前記制御回路が、前記ポテンショメータから
取り出される検出電圧に基づいた制御量をもって制御を
行う際に、前記電圧入力端子に印加される電圧に対する
前記検出電圧の比に基づいて算出された制御量をもって
制御を行うことを特徴とするポテンショメータの制御構
造を提供することにより達成される。

【０００７】

【作用】このようにすれば、ポテンショメータへの入力
電圧とポテンショメータから取り出される検出電圧との
比をもってポテンショメータの検出電圧を算出して制御
を行うことから、入力電圧が変動することにより検出電
圧の変化を取り除くことができる。

【０００８】

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明を特定の
実施例について詳細に説明する。図１は、本発明が適用
された電動車両である例えば自動二輪車の駆動用モータ
１の制御回路を概ね示す簡略化された回路図である。こ
のモータ１は、例えばブラシレスモータからなり、ＩＣ
やトランジスタなどにより構成されたコントロールユニ
ット２により駆動制御されるようになっている。

【０００９】図１に於て、車両に搭載された電源として
のバッテリ３の電圧が、メインスイッチ４及びダウンレ
ギュレータ５をこの順に介して、コントロールユニット
２の電源端子ａに印加されるようになっている。このバ
ッテリ３の電圧は例えば４８Ｖであり、ダウンレギュレ
ータ５により例えば１３．１Ｖにされる。また、コント
ロールユニット２のアース端子ｂが接地されており、バ
ッテリ３とメインスイッチ４とのノードがコントロール
ユニット２の第２電源端子ｃに接続されている。

【００１０】コントロールユニット２内に於て、上記し
た電源端子ａは、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、三
端子レギュレータ６、更にダイオードＤ３をこの順に介
して、演算制御を行いかつデータを保持し得る回路素子
としてのＣＰＵ７の電源端子Ｖに接続されている。なお
、三端子レギュレータ６の出力端子は、ダイオードＤ４
を介してコントロールユニット２内の定電圧を供給する
ための定電圧電源端子Ｖｃｃにも接続されている。

【００１１】また、上記した第２電源端子ｃは、ダイオ
ードＤ５、抵抗Ｒ１を介し、更に、互いに直列に接続さ
れた第１及び第２ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２
を介して接地されている。これら両ツェナーダイオード
ＺＤ１・ＺＤ２のノードが、ダイオードＤ６を介してＣ
ＰＵ７の電源端子Ｖに接続されている。即ち、メインス
イッチ４がオン状態の時には、電源端子ａを介して入力
されるバッテリ電圧が、三端子レギュレータ６により所
定の電圧に落とされてＣＰＵ７の電源端子Ｖに供給され
、メインスイッチ４がオフ状態になったら、第２電源端
子ｃを介して供給されるバッテリ電圧が、第１ツェナー
ダイオードＺＤ１により定まるデータ保持電圧にてＣＰ
Ｕ７の電源端子Ｖに印加される。これらツェナーダイオ
ードＺＤ１・ＺＤ２により放電抑止手段が構成されてい
る。

【００１２】コントロールユニット２の充電端子ｄは、
充電時にバッテリチャージャの定電圧出力端子と接続さ
れる。コントロールユニット２内に於て、その充電端子
ｄが、ダイオードＤ７を介して前記した両ダイオードＤ
１・Ｄ２のノードに接続されており、また、エミッタ接
地されたトランジスタＱ１のベースに抵抗Ｒ２を介して
接続されている。このトランジスタＱ１のコレクタがＣ
ＰＵ７の入力端子Ｉ１に接続されており、充電中の信号
がＣＰＵ７に入力されるようなっている。

【００１３】コントロールユニット２の入力端子ｅ〜ｇ
にはモータ１のロータの位置を検出するための各相に対
応するセンサからなるロータ位置センサ８が接続されて
おり、そのロータ位置検出信号が、Ｉ／Ｏ回路９を介し
てＣＰＵ７の各入力端子Ｉ２〜Ｉ４に入力されるように
なっている。

【００１４】コントロールユニット２の端子ｈには、エ
ンジンのスロットル開度に相当する信号を取り出すため
のスロットルセンサ１０を構成するポテンショメータの
一端を接地された抵抗体ＶＲの他端の電圧入力端子が接
続されており、コントロールユニット２の端子ｉには、
その抵抗体ＶＲ上を移動する摺動子１０ａが接続されて
いる。そして、端子ｈがＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ
１に接続され、端子ｉがＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ
２に接続されている。また、抵抗体ＶＲの電圧入力端子
に印加される電圧が、抵抗Ｒ３を介して定電圧電源端子
Ｖｃｃから供給されるようになっている。尚、この定電
圧電源端子Ｖｃｃは、ＣＰＵ７の基準電圧入力端子Ｖｒ
ｅｆ　にも接続されている。このようにして、運転者の
スロットル操作量に応じたスロットル信号がＣＰＵ７に
入力されるようになっている。

【００１５】コントロールユニット２の入力端子ｊには
、モータ１の温度を検出するための温度センサ１１が接
続されている。入力端子ｋには、モータ１の消費電流が
比較的大きい場合の電流を検出するために、図示されな
い大電流センサによる電流検出信号が入力され、入力端
子ｍには、モータ１の消費電流が比較的小さい場合の電
流を検出するために、図示されない小電流センサによる
電流検出信号が入力されるようになっている。尚、上記
大電流センサは−４０〜１２０Ａの容量に対応するよう
にされ、小電流センサは−２０〜２０Ａに対応するよう
にされている。また、入力端子ｎには、充電状態を検出
するための充電信号が入力され、入力端子ｏには、モー
タ１を駆動するための後記するドライバ部１２から出力
される駆動状態のモニタ信号が入力され、入力端子ｐに
は、本実施例に於ける二輪自動車のサイドスタンドの使
用状態を検出するサイドスタンドスイッチ信号が入力さ
れるようになっている。これら各入力信号は、コントロ
ールユニット２内に於てＩ／Ｏ回路１３を介して、ＣＰ
Ｕ７の各アナログ入力端子Ａ３〜Ａ５と各入力端子Ｉ５
〜Ｉ７とにそれぞれ入力される。また、入力端子ｙ・ｚ
には車速パルスセンサ１９が接続されており、この車速
パルス信号が、コントロールユニット２内に於てＩ／Ｏ
回路２０を介して、ＣＰＵ７の入力端子Ｉ８に入力され
ている。

【００１６】前記した両ダイオードＤ１・Ｄ２のノード
は、出力端子ｑを介して、前記した大電流センサ及び小
電流センサ用の各電源端子に接続されていると共に、出
力端子ｒを介してドライバ部１２の電源端子にも接続さ
れている。また、コントロールユニット２内にはモータ
１を駆動するための駆動回路１４が設けられており、前
記したスロットルセンサ１０からの入力信号に応じてＣ
ＰＵ７の出力端子Ｏ１〜Ｏ６からの制御信号が駆動回路
１４に入力され、その駆動回路１４からの駆動制御信号
が、コントロールユニット２の各端子ｕ１・ｕ２・ｖ１
・ｖ２・ｗ１・ｗ２を介してドライバ部１２に入力され
て、ドライバ部１２によりモータ１が駆動される。尚、
ドライバ部１２から出力される駆動状態を示すモニタ信
号が、前記したように入力端子ｏに入力される。

【００１７】ところで、ＣＰＵ７の出力端子Ｏ７は、Ｃ
ＰＵ７の状態を表わす信号を出力するものであり、エミ
ッタ接地されたトランジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ４を
介して接続されている。前記したダイオードＤ２及び三
端子レギュレータ６のノードから取り出される電源ＶＭ
　が、互いに直列に接続された抵抗Ｒ５と発光ダイオー
ドＬＥＤとを介してトランジスタＱ２のコレクタに接続
されている。ＣＰＵ７の出力端子Ｏ７から信号が出力さ
れた際には発光ダイオードＬＥＤが点灯して、ＣＰＵ７
の状態を確認し得るようになっている。

【００１８】ＣＰＵ７の出力端子Ｏ８は、バッテリ残量
信号を、予めＣＰＵ７内に記憶されたマップに基づいて
出力するものであり、エミッタ接地されたトランジスタ
Ｑ３のベースにインバータ回路ＩＮＶ及び抵抗Ｒ６を直
列に介して接続されている。このトランジスタＱ３のコ
レクタが、外部に設けられたバッテリ残量メータ１５に
コントロールユニット２の出力端子ｓを介して接続され
ており、消費電流を積算しつつ、上記マップに基づいて
求められたバッテリの残量が表示される。

【００１９】ＣＰＵ７の出力端子Ｏ９は、リザーブ信号
を出力するものであり、エミッタ接地されたトランジス
タＱ４のベースに抵抗Ｒ７を介して接続されている。こ
のトランジスタＱ４のコレクタが、外部に設けられたリ
ザーブランプ１６にコントロールユニット２の出力端子
ｔを介して接続されており、バッテリ３の充電を必要と
する際にリザーブランプ１６が点灯する。

【００２０】また、ＣＰＵ７の出力端子Ｏ１０は、モー
タ１の停止検出信号を出力するものであり、エミッタ接
地されたトランジスタＱ５のベースに抵抗Ｒ８を介して
接続されている。このトランジスタＱ５のコレクタがコ
ントロールユニット２の出力端子ｘに接続されており、
モータ１が停止した際にその停止信号が出力端子ｘから
外部に出力され、モータ１の停止時を確認することがで
きる。

【００２１】尚、ＣＰＵ７にはウォッチドッグ出力端子
ＷＤが設けられており、そのウォッチドッグ出力端子Ｗ
ＤがコンデンサＣ１を介してウォッチドッグ回路１７に
接続され、ＣＰＵ７のリセット端子Ｒにウォッチドッグ
回路１７の出力端子が接続されている。従って、ＣＰＵ
７の所定状態の時にウォッチドッグ出力端子ＷＤから出
力される信号をウォッチドッグ回路１７により検出した
ら、ＣＰＵ７がリセットされるようになっている。また
、電源であるバッテリ３の電圧の変動を検出するために
、前記したダイオードＤ５及び抵抗Ｒ１のノードの電圧
Ｖｂｔが、電源電圧補償回路１８を介してＣＰＵ７のア
ナログ入力端子Ａ６に入力されるようになっており、電
源電圧の変動を補償して常に同一の出力を発生するよう
にモータ１を制御するようになっている。

【００２２】ところで、スロットルセンサ１０の抵抗体
ＶＲに印加される電圧Ｖ０　はアナログ入力端子Ａ１に
より検出でき、スロットル操作によりスロットルセンサ
１０から取り出される検出電圧Ｖｒ　をアナログ入力端
子Ａ２により検出している。ＣＰＵ７内では、スロット
ル回路に相当するスロットルセンサ１０からの制御値θ
を次式により求めている。 θ＝Ａ・（Ｖｒ　／Ｖｏ　） ここでＡは定数であり、このようにして印加電圧Ｖ０　
に対する検出電圧Ｖｒ　の比を用いて制御値θを算出し
ている。

【００２３】本回路では、ノイズ対策などから外部セン
サなどに対してはインピーダンスを低くされており、ス
ロットル操作に応じて移動する摺動子１０ａにより固定
抵抗Ｒ３及び抵抗体ＶＲを流れる電流が変化すると、そ
れに伴って抵抗体ＶＲに印加される電圧Ｖｏ　が変動す
る。しかしながら、スロットルセンサ１０による制御値
θを上記したように電圧比により求めることから、印加
電圧Ｖｏ　の変動に制御値θが影響を受けることがなく
、スロットル操作量に応じた適切な制御値を取り出すこ
とができる。また、抵抗体ＶＲを流れる電流が変化して
も、基準電圧Ｖｒｅｆが変動することがないので、他の
アナログ入力によるデータにも変動を生じることがない
。

【００２４】

【発明の効果】このように本発明によれば、ポテンショ
メータへの入力電圧に対するポテンショメータからの検
出電圧の比をもって制御量を算出することから、入力電
圧が変動して検出電圧の絶対値が変動しても、上記比に
よる算出を行うことから、その変動に影響されることの
ない効果的な制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたモータ制御回路を概ね示す
簡略化された回路図である。

【符号の説明】

１　　モータ ２　　コントロールユニット ３　　バッテリ ４　　メインスイッチ ５　　ダウンレギュレータ ６　　三端子レギュレータ ７　　ＣＰＵ ８　　ロータ位置センサ ９　　Ｉ／Ｏ回路 １０　　スロットルセンサ １１　　温度センサ １２　　ドライバ部 １３　　Ｉ／Ｏ回路 １４　　駆動回路 １５　　バッテリ残量メータ １６　　リザーブランプ １７　　ウォッチドッグ回路 １８　　電源電圧補償回路 １９　　車速センサ ２０　　Ｉ／Ｏ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　電源及び制御回路から比較的離隔
   した所に設けられたポテンショメータと、前記電源と前
   記ポテンショメータの電圧入力端子との間に設けられた
   固定抵抗とを有し、前記制御回路が、前記ポテンショメ
   ータから取り出される検出電圧に基づいた制御量をもっ
   て制御を行う際に、前記電圧入力端子に印加される電圧
   に対する前記検出電圧の比に基づいて算出された制御量
   をもって制御を行うことを特徴とするポテンショメータ
   の制御構造。