JPH0442706A - 電動車の走行制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、車椅子等の電動車の走行制御方法に関する
ものであって、更に詳しくは急傾斜の走行路をも安全に
走行可能な制御方法に関するものである。

（従来技術） 従来、この種電動車は内燃機関に比較してパンテリに蓄
えられるエネルギー量が極端に少なく、従って、走行距
離を確保するため機体を軽量、かつコンパクトに構成す
る必要があり、この為機体安定性は若干劣るものである
。

又、この種電動車は、モータを通電駆動する駆動パルス
の割合であるデユーティ比を変更して走行速度を制御す
るものであるが、この操作を誤って例えば下り坂を後進
、高速で走行すると車体重量により更に車速か加速され
障害物への衝突の恐れや、路面状態が悪い場合には転倒
等の恐れを有するものであった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上述の如き従来技術の欠点を解消し、下り
坂をも安全に走行可能な電動車の走行制御方法を提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段） モータを通電駆動する駆動信号の割合であるデユーティ
比を変更し走行速度の制御を行う電動車において、走行
中の電動車の実速度を検出し、出力されるデユーティ比
と検出される実速度とを比較演算し走行路の傾斜角度を
夏出すると共に、この算出される傾斜角度が下り傾斜の
基準値以上の場合には電動車の速度を指令速度よりも低
速に抑制制御することを特徴とする電動車の走行制御方
法の構成とする。

（発明の作用） 運営の走行特にあっては、アクセル操作によりモータを
通電駆動する駆動信号の割合であるデユーティ比を変更
して走行速度を制御しながら走行を行う、又、この走行
中の実速度を検出し、出力されるデユーティ比と該検出
される実速度を比較演算することによって、走行路の傾
斜角度を夏出し、算出する傾斜角度が下り傾斜の基準値
以上の場合には、電動車の速度を一定速度よりも低速に
抑制制御して、危険のない低速で走行する。

（発明の効果） この発明の電動車の走行制御方法によれば、操作を誤っ
て危険の大きな急な下り坂を高速で走行しようとしても
、出力されるデユーティ比と検出される電動車の実速度
から比較演算される走行路の傾斜角度が下り傾斜の基準
値を越えている場合には、電動車の速度を指令速度より
も低速に抑制制御することによって安全に走行できるも
のである。

（実施例） この発明の制御方法の一例を図面に基づいて説明すると
、第１図はフローチャートであり、又、第２図は制御回
路図である。

この電動車は、使用者の運転能力や道路状況に応じて車
速を選択できるように、上限速度の異なる三段階の速度
レンジを変速スイッチ１で選択でき、更に、アクセルレ
バ−（図示せず）を操作することによって速度指令信号
発生器２の出力を調節して、車速を停止から各速度レン
ジの上限速度まで調節可能に構成しである。３は前後進
切換スイッチである。

４は中央演算装置（ＣＰＬＩ）であり、変速スイッチ１
及び速度指令信号発生器２の指令入力に基づいて、モー
タ５をコントロールする電界効果型の駆動トランジスタ
６及び制動トランジスタ７をＯＮ。

ＯＦＦ制御するよう構成しである。

これらのトランジスタ６及び７は直列に接続されており
、その内部に逆バイアス時に作動するダイオード６ａ及
び７ａが組込まれている。そして、トランジスタ６０ド
レン側は＋２４Ｖの電源（バッテリーの＋側端子）側へ
接続されており、トランジスタ７のソース側はアース側
へ接続されている。またトランジスタ６は、そのゲート
側が電界効果型のトランジスタ８のドレン側へ接続され
ている。９及びｌＯは、トランジスタ８及び７のゲート
側のバイアスをコントロールするインバータである。

車輪駆動用のモータ５は、トランジスタ６及び７の中間
接続点とアース側との間に、前後進切替リレー１１及び
１２の接点１３及び１４と電流検出回路１５とを介して
接続されている。

咳、前後進切換用のリレー接点１３及び１４は、それぞ
れ二つの端子ａ、ｂと端子ｃ、ｄとを有している。１６
は車輪駆動用モータ５の回転軸を緊締し、減速並びに停
止させる電磁ブレーキである。

この電磁ブレーキ１６は、励磁状態では前記モータ５の
回転軸を解放し、非励磁状態でバネ力によりモータ５の
回転軸を緊締するようになっている。

１７．１８はｔ磁ブレーキ１６の二段増幅用のトランジ
スタである。

又、１９及び２０は、リレー１１及び１２をＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御するインバータ、２１は車輪駆動用モータ５が逆
起電力を発生した場合に、これを検出することでモータ
５の回転数、即ち、電動車の速度を演算するための回転
数検出部である。

このような電動車１の駆動制御回路にあって、その駆動
状態の制御は、前記ＣＰＵ　４の端子ＰＣＩ及びＰＯ２
の出力と、ＰＯ２及びＰＯ７（７）出力とをｒＬＪレベ
ル又はｒＨＪレベルに切換えることで行っている。ｐｃ
ｌ及びＰＯ２は、リレー接点１３及び１４の接点ａ、ｂ
及びｃ、ｄを切換えて車輪駆動用モータ５を正転又は逆
転させるか、あるいは中立位置へ保持するためのもので
ある。

これは電動車の前後進切替スイッチ３を操作することに
より行われる。端子ａと端子Ｃとへ切換えて正転させた
場合は前進し、端子すと端子ｄとへ切替えて逆転させた
場合は後進する。

またＰＣ６及びＰＣ７は、車輪駆動用モータ５への通電
時間をコントロールすることにより、電動車の車速を決
定するためのものである０通電時間のコントロールは、
変速スイッチ１の選択レンジ（高速レンジＨ１中速レン
ジＭ、低速レンジＬ）及びアクセルレバ−の操作量を検
出する速度指令信号発生器２からの速度指令信号に応じ
て決定される。

具体的な通電時間のコントロールは、次のように行う。

即ち、第４図に示すように、２５ｍ５の１サイクルの時
間を更に５０区分し、その間に駆動信号Ａと制動信号Ｂ
と中立信号Ｎとを各走行条件に応した所定ステップ数割
合で付加した１サイクルのパルス編成列を繰返し出力す
るようにしている。

駆動信号が出力されている状態では、車輪駆動用モータ
５へ＋２４Ｖの電源が供給され、電動車は供給時間に対
応して回転数が増加する。また、制動信号Ｂが出力され
ている状態では車輪駆動用モータ５は発電機として機能
し、発生した電気はトランジスタ７を通してモータ５へ
戻して発電制動を行う、即ち、ｌサイクルのパルス編成
列に占める駆動信号へのステップ数の割合を示すデユー
ティ比が増加すると車速を加速し、逆にデユーティ比を
低下すると車速を減速する。又、中立信号Ｎはパルス編
成列の最後に２〜３パルス程度配置し、その時のモータ
５の逆起電力を検知して、電動車の速度を演算するため
のものである。

駆動信号Ａの状態にする場合には、ＣＰＵ　４の端子ｐ
ｃ６及びＰＣ７の双方を、ｒＨＪレベル出力させる。Ｐ
ＣＢがｒＨＪレベルであると、インバータ９によりトラ
ンジスタ８のゲート電圧が低下し、トランジスタ８がＯ
ＦＦとなる。そのためトランジスタ６のゲート側電圧が
高くなり、駆動用トランジスタ６がＯＮ動作する。また
、ＰＣ７がｒＨＪレベルであると、インバータ１０によ
りトランジスタフのゲート電圧が低下し、トランジスタ
７はＯＦＦとなる。従って、バッテリーから供給される
＋２４Ｖの電力は、リレー接点１３又は１４を介してモ
ータ５へ供給され、そして、電流検出部１５を経てアー
ス側へ流れモータ５を回転駆動する。

制動信号Ｂにする場合は、ＣＰＵ　４のＰＣ６及びｐｃ
７の出力を共にｒＬＪレベルにしている。ＰＣ６が「Ｌ
」レベルであると、トランジスタ８がＯＮで、駆動用ト
ランジスタ６がＯＦＦとなる。またＰＣ７がｒＬＪレベ
ルであると、制動用トランジスタ７がＯＮとなる。従っ
て、駆動用トランジスタ６を通して、バッテリーからの
電力が車輪駆動用モータ５へ供給されなくなり、該モー
タ５は惰性による回転により発電機として機能する。発
生した電気は、リレー接点１３又は１４と、制動用トラ
ンジスタ７を通してモータ５側へ戻して発電制動を行う
ようにしている。

中立信号Ｎにする場合は、ＣＰＵ　４の端子ＰＣ６を「
Ｉ、」レベルにし、端子ＰＣ７をｒＨＪレベルにする、
即ち、駆動用及び制動用の両トランジスタ６及び７を共
にＯＦＦにする。これによりモータ５は負荷がかからな
い状態となり、惰性回転により発生した電圧を電圧検出
回路２１で検知することにより、モータ５の回転数、即
ち、電動車の速度を求めると共に、発生した電気をバッ
テリー側へ蓄電するようにしである。

この様な電動車において、急傾斜の下り坂を走行する場
合、特に後進する場合には、機体の安定性の問題及び操
縦の困難性等から判断して変速スイッチ１を低速に切換
え、上限速度を低速に押えて走行するのであるが、運転
に不慣れな初心者が判断を誤って、又、誤操作によって
変速スイッチ１を高速のまま走行す−ると、障害物との
衝突や転倒の恐れがある。

この発明は、この様な危険を未然に防止するものであっ
て、第１図に示すフローチャートに従って説明すると、
まず、走行中にあって、前後進切替スイッチ３が後進に
なっているか否かををＣＰＩＩ４によって判断し、後進
中であれば一次に変速スイッチ１が低速レンジになって
いるか否かを判断する。

変速スイッチ１が低速レンジになっていない場合には、
回転数検出部２１で検出されＣＰＵ　４によって演算さ
れる電動車の走行速度■と、ＣＰＵ　４から各走行条件
に応じて出力されるデユーティ比Ｙとを比較演算し走行
路の傾斜角度を算出する。

この傾斜角度の算出は、第３図に示すグラフの如く、各
デユーティ比Ｙを出力した場合の各傾斜走行路走行時に
おける走行速度を予め実験値、又は計夏値に基づいてＣ
ＰＵ　４に記憶させておき、これを、演算、即ち、出力
されるデユーティ比Ｙと実速度■から走行路の傾斜角度
を算出する。

次に、既に、電動車の速度を指令速度よりも低速に抑制
制御する後進自動低速モードへ切替えられているか否か
を判断し、後進自動低速モードへ切替えられていない場
合には、上述の算出される走行路の傾斜角度と、急傾斜
基準値（本実施例では一７度）とを比較し、この基準値
を越えている場合には、急傾斜の下り坂と判断して後進
自動低速モードへ切替える。

この後進自動低速モードは、切替スイッチ３を低速レン
ジに切替えたと同様の制御を行う、即ち、切替スイッチ
３が高速レンジに位置していても、最高速度を低速レン
ジと同等の低速に抑制すべ（、パルス編成列に占める駆
動信号Ａと制動信号Ｂの割合であるデユーティ比を一定
基準以下に抑制し、低速で安全に走行する。

又、この後進自動低速モードで走行中、走行路の傾斜角
度がｌｌ傾斜基準値（本実施例では一４度）以内になれ
ば、危険の少ない緩傾斜走行路と判断して後進自動低速
モードをキャンセルする。なお、この後進自動低速モー
ドのキャンセルは、走行中ではなく、速度指令信号発生
器２の出力が停止した時、即ち、走行停止の際に行って
もよい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものであって、第１図はフ
ローチャート図、第２図は制御回路図、第３図は出力デ
ユーティ比と走行路の傾斜角度と電動車の実速度との関
係を示すグラフ、第４図はモータの制御パターンを示す
タイムチャート図である。 図中、符号１は変速スイッチ、２は速度指令信号発生器
、３は前後進切替スイッチ、４は中央演算装置（ＣＰＬ
Ｉ）、５はモータを示す。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　モータを通電駆動する駆動信号の割合であるデューテ
   ィ比を変更し走行速度の制御を行う電動車において、走
   行中の電動車の実速度を検出し、出力されるデューティ
   比と検出される実速度とを比較演算し走行路の傾斜角度
   を算出すると共に、この算出される傾斜角度が下り傾斜
   の基準値以上の場合には電動車の速度を指令速度よりも
   低速に抑制制御することを特徴とする電動車の走行制御
   方法。