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TW308754B - - Google Patents

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TW308754B
TW308754B TW084113354A TW84113354A TW308754B TW 308754 B TW308754 B TW 308754B TW 084113354 A TW084113354 A TW 084113354A TW 84113354 A TW84113354 A TW 84113354A TW 308754 B TW308754 B TW 308754B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
motor
current
value
torque
control device
Prior art date
Application number
TW084113354A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW308754B publication Critical patent/TW308754B/zh

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
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    • H02P2205/01Current loop, i.e. comparison of the motor current with a current reference

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Description

308754 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(1 ) 技術領域 本發明係關於一種直滾電動機之控制裝置,其係適用 於PWM控制自行車驅動用補肋馬達等的直流電動機。 Μ往,已知有一種附有補肋馬達之自行車,造種自行 車可檢出授給踏板之踏力,同時從馬達產生與此踏力相稱 之補助轉矩,藉該補肋轉矩與藉肋人力之踏力的合力來驅 動車輪。就此種附有補助馬達之自行車來說,爲了騎車者 能舒適地運轉而必須配合授給踏板之踏力正確地產生補助 轉矩。 補助轉矩之控制,一般而言,係藉著PWM控制供給馬 達之電流來進行。此時,向轉換元件(例如,FET之閘極) 輪出控制信號,藉此,由撤電腦等之控制装置所運算出之 佔空率的脈衝電流被輪出至馬達。又,在FET (場效應電 晶體)與馬達之間,多裝有一在主開鼷被斷開時*或FET 損壊時用來停止驅動糸統之繼電器。 又,依照附有補助馬達之自行車,其被設計成可進行 一種控制:即,在第一規定速率Vthl (例如,23km/hr〉M 上時使補肋轉矩對踏力之比例漸減;而在達到第二規定速 度Vth2 (例如,26km/hr)時使其變成零。爲此*當車速變 成第一閩值VthlM上時.PWM臃衝之佔空率便隨其超過份而 漸漸地減少;至於到逹第二規定速率Vth2時,佔空率變為 零而中斷馬達之PWM控制,以便避免產生導自馬達之補助 轉矩。 且說,如上述一般之繼電器,係使用籍著斷開主開關 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本f ) 袈· 1訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 308754 A7 B7 五、發明説明(2 ) 而中斷對勵磁線圈之通電以切斷電路的榛準開式者,其被 設計成主開關斷開後始降低電路電壓,並降低到某程度時 繼電器之接點便離開。因此,在繼霣器之接點艙開前之期 間,馬達之感應電壓乃用做反向電壓外加於FET之閘極* 源極間,因而成為FET之故障之原因。 因此,就FET而言,有必要採用閘極·源極間之額定 電壓高的型式,或者揷入齊納二極管(Zenerdiode)使閘極 •源極間電壓之上限成一定等,二者中之任一對策。 然而,一般而言,經得起高電壓之齊納二極管或FET 頗為高價,如採用此等對策的話,將招致高成本之問題, 因此欲謀求低成本時,有必要採取此等以外之對策,藉Μ 保護FET。 發明之揭露 本發明,係鑑於上逑問題而著手進行者,其目的係在 於提供一種直流電動機之控制装置,以便不需增加成本, 且突然主開關被斷開時,可保護如FET等之轉換元件。 為了解決上述課題,於申請專利範圍第1項所述之發 明中,提供一種直流電動機,其係包含:轉換機構,係設 在直流電動機之一端與電源間;循環機構,係於上述轉換 機構成斷開狀態時,使直到那時一直在上述直流電動機通 流之電流,循環於該直流電動機;電流檢測機構,係用來 檢出上述直流電動機中所通流之電滾值;及控制機構,係 用來PWM控制上述轉換機構之ON (接通)/OFF (斷開), 以便由上述電流檢測機構所檢出之電流值同目榛值一致; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --¾ 5 308754 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7__五、發明説明(3 ) 其特擻在於:上述控制機構,係Μ惰性使上述直流電 動機循環時,設定撤小值Μ替代上述目檷值,將此撤小值 之電流供給上述直流電動機。 又,於申讅專利範圃第二項所述之發明中,上述控制 機構,係於上述電源之開關或斷開時設定撖小值Μ替代上 述目檷值,將此徹小值之電流供给直流電動機。 又,於申請專利範圍第3項所述之發明中,上述控制 機構,係於上逑目榛值成時設定微小值以替代上述目榡 值,將此撤小值之電流供給給上述直流電動機。 又•於申請專利範圍第4項所述之發明中,上述控制 機構,係於関始供給上述微小值之電流之後,經過一規定 時間後,將上述撤小值作成零。 圖式之簡單說明 第1圖係顯示適用本發明第一實施例的附有補肋馬達 自行車之搆成的方塊圖; 第2圖係顯示上述實施例中之附有補肋馬逹自行車之 馬達附近之霣路構成; 第3圖係顯示上述實施例之動作的流程圖; 第4圖係顯示第二實施例之動作的流程圖; 第5圖係適用第三實施例的附有補助馬達自行車之構 成中,顯示目檫電流演算機構之圖; 第6圖係顯示上述實施例中的目榛電流值機構之特性 圖;及 第7圖係顯示變形例中之附有補肋馬達自行車之馬逹 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈· 訂 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS > Α4规格(210X297公釐) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4 ) 附近之電路構成圖。 實施發明之最佳形態 A、第一實施例 A - 1 :第一實施例 以下,參照第1圖乃至第3圖,說明本發明之一實施 例。第一圖係顯示使用有實施例之直流電動機控制裝置的 、附有補助馬達自行車之驅動条統圖。如第1圖所示,此 驅動糸統概略地包含:第一驅動源100,係用Μ產生藉助 人踏力的轉矩;第二驅動源200,係用以產生根據電力之 補助轉矩;及驅動傳逹機構300,係用Μ加法由第一驅動 源及第二驅動源所產生的各轉矩後傳達給自行車之後輪。 其中,第一驅動源100包含:一踏板101,係用Μ承受 導自騎車者之踏力;轉矩檢測機構102,係用Μ檢出透過 此踏板101授给驅動傳達機構300之轉矩。又,第二驅動源 200包含:一馬達2(Η,係根據供給自電池(本圖並未圖示 1之電力產生轉矩;減速機構202,係將此轉矩當做補肋 轉矩,傳達给驅動傳達機300 ;及一控制裝置250,係用以 控制流向馬達201之電流。在此,如Μ下所說明,控制裝 置250係構成可控制滾向馬達之電流,Μ便獲得相稱於由 轉矩檢測機構所檢出的補肋轉矩。 輸入1/F (接口電路)251,係從轉矩檢測機構102 輸入轉矩資訊(顯示導自人力的轉矩之大小)的電路者。 轉矩蓮算機楕252,係對於此轉矩資訊施行-規定之蓮算 ,並算出一顯示應由馬達201產生之補助轉矩的轉矩數據 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ----^--·—Γ--/ 策-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 308754 A7 B7 五、發明説明(5 ) 。目檫電流值蓮算機構253,係從由轉矩蓮算機構252所求 出的轉矩數據及由車速檢測機構所檢出之車速數據, 蓮算求出目檷電流值,亦即前述補肋轉矩。 一方面,輪入I / F 255,係根據_出自電流檢测機 構203檢出信號,將實際通流之電流輪入馬達201。偏差蓮 算機構256,係用來求出目榡霄流值與實際通流的電流值 間之差分。控制量運箕機構257 ,係用來運算使此差分成 零所必需之控制量(例如*於PWM控制時,外加於馬逹201 之脈衝之佔空率補正董)。輪出調整機構258 ,係根據上 述控制量來控制流入馬達201之電滾。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在這種構成下,藉由轉矩檢測機構102檢出由騎車者 腳踏踏板101而產生之轉矩。然後· Μ由轉矩蓮算機構252 蓮算相稱於此轉矩的補助轉矩之大小,進而藉由目檷電流 值蓮算機構253求出取得此補助轉矩所必需之目檷電流值 後,向偏差蓮算機構256繪出。接著,利用由《差蓮算機 構2564控制量蓮黧機構257-»蠄出調整機構258—電流檢 測機構2034輪入L / F 255—饍差蓮算機256等通路所構 成之閉合環路,來進行有關馬達電滾之負回授控制;《此 負回授控制,使馬達201之電流同目橒電流值一致。 其次,參照第2圜說明馬達201附近之電構成。如此 圖所示,電池ΕΒ正負兩極間,串聯地連接亨Nch (通道) 型之FET206、馬達201 (捲線)及分流電阻203a。此中, FET206條用來控制對馬達201之通電。又,當FET206為斷 開狀態時,為了形成導自馬達201的電流(循環電流)之 8 -----;-----r------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) -t ^ ! 通路,二極管201a係連接成對馬逹2財及分流電阻203a形 成並聯,且對電流擔負如惯性輪般之角色。 又,在分流電流電阻203a,通澝有顯示由馬逹201所 產生的補助轉矩之電滾;在此電流係通流馬逋201之電流 *及在FET206成斷開狀態時透過二極管20la通流的電壓降 ,係藉差動放大器203b來檢出、放大,進而藉低通濾波器 203c來平滑化。如此,由分流電阻203a、差動放大器203b 及低通濾波器203c來構成馬達電滾之檢測機構,藉此作成 該表示通流馬速201之電流平均值的電壓倍號被供給控制 裝置250。 自舉電路204及閘驅動205 ,係用來楕成一使FET206隨 來自控制裝置250之PWM脈衝而接通/斷開的鍮出調出機構 258者,設置道些電路之理由係如下:即,於本例中,由 於將分流電阻203a,從馬達201視之,設在低電位侧,故 轉換用FET206之檐成成為介在馬逹201與霉池EB之正極間 〇 且說,如第2圈所示,不將FET206之源極接地而採取 連接於馬達之構成時,FET206之源電位側依馬逹201之動 作而變動。此時,為了使FET206之接通電阻穩定,而不管 使FET206成接通狀態時之源霉位之變動如何,仍有必要時 常將一定之偏壓外加於閘極·源極間。為此,設有自舉霄 路204及閘驅動205。 自舉電路204 ,係由降壓電路204a、二極管204b及電 容器204所構成。此中,降壓電204a,係用來降壓供給自 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
S ·?
T 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 9 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(7 ) 電池EB之24V之直流鬣壓以輸出12V之直流霉壓者;二極管 204b係將其陽極連接於降壓電路204a之_出端,並將其陰 極連接於閘驅動205 ;又,電容器204c,係將其一端建接 於二極管204b之陰極,而將另一端連接於FET206之源極。 如按照這種構成,則利用降壓電路204a透過二極管204b來 進行對電容器204c之充電*但由於電容器204沒有用來放 電所積存之霣荷之通路,因此時常被充霣成一定之電壓。 閘驅動205,係將二極管204b之陰極霣壓(對於電容器204c 之另一端的一端之«壓)加在導自控制装置250之PWM麻衝 後,供給FET206之源棰。 其次,在FET206之源極與馬達201之間設有繼霄器201 。繼電器210,係藉著向其勵磁線圈通電而連接電路,並 藉着停止通«而切斷電路的檷準開式者。此繼霄器201之 勵磁線圈,係根據控制裝置250之控制來進行勵磁電流之 供给/停止。控制裝置250,係藉供给自電池EB之霣流來 作動。在控制装置250與電池EB之間,装有主開鼷220。當 主開關220被斷開時,控制裝置250則檢出電源電壓之下降 ,藉此進行用來停止控制之處理。即,控制裝置250,係 於確認霄源霣壓之下降時,用來控制繼電路210對勵磁線 圈停止通電。又,控制装置250,係藉由設在内部的®容 器所積存之電力,停止II力之供給後,仍動作一會兒。 A_2:第一實施例之動作 其次,參照第3圖,就實施例之直溁電動機之控制裝 置之動作,說明如下。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 10 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -吞
308754 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(8 ) 第3圖係於蓮轉附有補肋馬達自行車而翰出有補助轉 矩時,主開關220被斷開時之動作的流程圖。由於主開關 220被斷開後,該馬達201乃因惰性而不會立卽停止,仍當 做發電機作用,因此在馬逹201之端子間,產生第2圖中 箭形符號方向之感應電壓V必。在FET206剛斷開後,直到 那時一直向馬達201通流之電流,便藉由二極管201a向圖 中之反時針方向循環,並將正向霉壓外加於FET206之閘極 *源極間,因此即使外加有感應電KV0也不會產生問題 〇 〆然而,儘管循環電滾迅速地減衰,但馬達201之旋轉 卻不會隨箸立卽停止,因此仍繼續產生感醮電壓νφ。因 此,循環電滾消失之後,感應霉壓V0便按照原狀外加於 FET206之閘極·源極間。一般而言,FET206之反向容許電 壓較之正向額定電壓邇低,因此,在FET206之閘棰*源極 間外加有反向之感應電壓V炎時,存在著FET206可能被損 壞之問題。 依照實施例之直滾電動馬達之控制裝置,首先由控制 裝置250監視主開關220是否被斷開(步®S1);當供给自 電池ΕΒ之霉源電壓達到規定以下時,進入步驟S2,開始藉 內設之計時器(圖示省略)計時。然後,判定計時器之計 時是否達到了規定時間(步騄S3);如未達到規定時間則 進入步驟S4,而由目檷電潦蓮算機構253將目檫電流值設 定於「b」。此目檷電流值b爲不至於讓馬逹201施轉之撤 小電流。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----„--.J---(裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) 其次,利用由偏差運算機構2564控制量蓮算機構257 —輪出調整機構2584電流檢测機檐203—蠄入I / F 255 4偏差蓮算機構256之通路所構成之閉合環路,來進行有 關馬達電流之負回授控制,藉由此貪回授控制繼續進行PWM 控制,Μ便供给给馬達201之電流成為目檷霣流值「b」( 步驟S5)。在此PWM控制之艤續進行F,FET206每逢PWM之 周期即被接通,故循環電流續續通流^藉此,可防止感應 電壓V直接被外加於FET206之閘極•源極間,從而可保護 FET206。Μ後,則循環步驟S1〜S5直到來自計時器之計時 時間達到一規定時間爲止。 當來自計時器之計時時間達到一規定時間時,在步驟 S3之判定結果則變成「是」,而達入步驟S6將目檷電流值 設定於零。藉此,Μ後,FET206則變成斷開狀態,停止馬 達201之PWM控制。又,當主開鼷220未被斷開時,從步骤 S1進入步驟S7,將上述計時器復零,進行通常之PWM控制 。即,為了產生同實際踏力對比之一規定比例之補助轉矩 ,而向馬逹201供給目檷電流值(步驟S8,S5)。 依照上述構成之直流電動機之控制裝置,由於主開關 220卽使成為斷開,也設定徹小之目檷電流值「b」,將此 撤小值之電流供给馬達201,故在馬逹20 1滾有循環電丨裔。 輅此,感應霣®被循環電流減低,可確實地防止FET206之 損壞。而且,由於由構成僅在控制裝置250設定撤小值「 b」作為目檷電滾值即可,故例如僅藉軟鼸之變更等之較 小之設計變更就可實現。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 12 -----^--.J--—《袈-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 10 五、發明説明( 尤其是,依照上逑實施例,雖在規定時間經過前,將 當做目檷電滾值設定的撤小值「bj之電流供给直流電動 機直到經過一規定時間為止,而在規定時間經遇後,目橒 值則變成零而FET完全變成斷開狀態,但直到那時一直在 馬達201通流之電滾爲一撤小值,只因該撤小電流對馬逢 201之旋轉並無肋益,因此在規定時間經過中,直流電動 機之旋轉數便大幅度地降低。爲此,即使完全被斷開,慼 應電壓V也變成幾乎不外加於FET206之源極·汲極間,因 此,儘管為這種情形也可保護FET206。而且*在規定時間 經過後由於連撤小電滾也不向馬達201通流,故可節省電 力之消耗。 B·第二實施例 其次,參照第4圖說明本說明之第二實施例。本實施 例,係以控制裝置250自然停止,藉止進行撤小電流值「 b」之電流的供給停止為特擞。即,對控制装置250停止電 源電流之供給後,控制装置250仍暫時繼繙動作供给撤小 電流值「b」之電流(步驟S10〜S12),但積存在控制装 置250之電力一旦放電完了,即停止一切控制。然而,不 能進行微小霄流值「b」之設定,向馬達之霣流供給也停 止。又,在本實施例,主開鼷未斷開時,進行通常之PWM 控制。 不用說,第二實施例也可獾得與前述第一實施例同等 之效果。又,本實施例由於不痛要計時器,故硬體之構成 可更簡單化之同時*軟體之構成也簡單。 !| H ΙΊ I —Ί 、裝 1^. n I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X 297公嫠) 13 - 13 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(U ) C ·第三實施例 C-1 :第三實施例之構成 其次*參照圖式說明本發明之第三實施例。此實施例 之構成,係於第1圖所示之附有補助馬達自行車之方塊圖 中,將目檫電滾值運算機構253具體構如第5圖者,其他 構成部係與第一、第二實施例同。 於第5圖中,轉矩-霣流變換表253a,係為了由馬達 201產生同實際踏力轉矩對比之一定比例之補助轉矩,而 把藹由轉矩蓮算機構252所算出之轉矩數據,變換成表示 霣流值之數據者。 速度-轉矩比變換表253b,係把藉由車速檢測機構所 檢出之車速,變換成轉矩比者,其變換特性係示於第6圆 U〉。如此圖所示,依照速度-轉矩比變換表253b,車速 在第一閾值VthlM下時,轉矩比爲「1」;又,車速在第 一閩值VthlM上第二閾值Vth2時,轉矩比為從「1」至「 0」,作直線的漸減;而車速為第二閩值Vth2M上時,轉 矩比則成為「0」。 速度-補正霣流變換表252C,係僅在一規定期間隨車 速而添加補正電流,Μ免目檷霄流值成零者,與第6圖 對應之變換特性係示於第6圈<b)。此時,在車速靠近 第二闕值Vth2前之地方,補正霣流漸增,當車速成為第二 閾值Vth2M上時,補正電流則成一定值i 0。此補正電流i0 為,即使供給馬達201也不會產生補助轉矩之程度者。 再者,速度-補正電流變換表253,係於車速成為第 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r 14 308754 A7 _B7_ 五、發明説明(12 ) 二閩值Vth2M上而將一定之補正電流i0轅出一規定時間( 例如,大約2秒)時,此補正電溁iO之供給也成零。在此 ,所謂規定時間,係指僅補正電滾i〇之供給時馬達201之 旋轉數大幅度地降低所霹之時間而言。 乘法器253d,係用以將藉由速度-轉矩比變換表253b 所變換的乘法係數,乘於由轉矩-霄流變換表253a所變換 之變據者。加法器253e,係用Μ相加乘法器253d之乘法結 果與藉助於速度-補正電流變換表253之補正電流。此加 法器253et _出即酋做藉助目檷電滾值運算機構253之目 棲電流值供給。 C-2 :第三實施例之動作 其次,參照第6圖說明有關第三實施例之動作。如上 所述,在附有補肋馬達自行車方面,《助於馬逢201之補 肋轉矩,雖是按一定之比例(與實際踏力對比)來產生, 但此處為說明之方便,乃當做一定稱之。 首先,車速爲第一閾值VthlM下時,由速度-轉矩比 變換表253b所輪出之轉矩比為「1」(請參照第6圖(a) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ),因此為了產生通常之控制,即,產生一規定比例(與 實際踏力對比)之補助轉矩,而向馬達201供给目檷霉潦 值ia (參照第6 _ (c>)。 其次,車速為第一閲值VthlM上第二閩值Vth2以下時 ,由速度-轉矩比變換表253b所輪出之轉矩比則隨車速而 變化(參照第6圓(a>)。卽,車速成為第一閨值VthlM 上時,與踏力對比之補助轉矩之比例則漸減,在第二閾值 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS > A4规格(210X297公釐) 15 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 B7 五、發明説明(13 )
Vth2時剛好成「〇」。此時,車速在靠近第二閾值Vth2前 時,速度-補正電流變換表253c開始輸出補正電流,因此 目棟電流值不會成為零,最低也維持補正電滾i〇。(參照 第6圖<b))。此後,即使車速變成第二闊值Vthe2M上, 乘法器253d之乘法結果變成零,目檫電滾值也維持補正電 流iO (請參照第6圖(c))。 為此,控制裝置250繼績進行PWM控制,以便將補正電 流iO流送馬達201。在此PWM控制之繼續進行下,PET206每 逢PWM周期即成接通(ON〉,因而循環電滾繼繙通流,藉Μ 防止感進電壓直接外加於源極事宜。藉此,雖說可謀求 FET206之保護,但只因此時所流之補正電流i〇,對補助轉 矩之產生並無肋益,而變成完全徒勞無功。 於是,本實施例乃進一步,在車速成爲第二HI值Vth2 Μ上時將一定之補正電流丨〇僅_出一規定時間,使此補正 電流iO之供給成零。在此情況下,由通流馬逹201之電滾 僅為補正電流丨〇,故即使車速達到了第二閾值而在此之前 馬逹201—直以高轉速旋轉,其旋轉數也會降低。又,即 使預估該旋轉數會降低而由速度-補正電換表253c停止補 正電流iO之供給,使其無法進行PWM控制而令FET206完全 斷開,也因馬達201之旋轉數大幅度地降低而感應電匯變 極低。因此,即使己沒有循環電流之流動,也可保護FET 206 ° 如依這種第三實施例,可用遠比習知技術短少之檐成 要素之保護FET206。而且,其主要變更點之目榛霄流值機 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 16 -----:---J----{装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(14) 構253 ,可用軟醱來處理,因此不需對硬體之構成作實質 的變更即可實現。 D ·變形例 本發明不受前述實施例之限制·可有以下各種變更。 於上述第一、第二實施例中,雖是藉電源電壓之降 低來檢出主開鬭220被斷開事宜,但藉檐械或電設備來檢 出主開關220之操作也可。 於上述第一〜第三實施例中,作為轉換機構用者, 可使用前述FETM外的其他電晶體,其棰類可隨意並無限 制。 於上述第三實施例中,車速即使為第一閩值VthlM 下,在產生強大的補肋轉矩時若突然地把踏力變零,則視 関值之設定,被感應之霉壓也有可能變高之情形。於是, 速度-補助電流變換表253c,不僅是車速且也将轉矩-電 流變換表253a之輸出結果作爲輪入,輸出補正電也可。 於上述第三實施例中,在車速成為第二閾值Vth2W 上之後,_出補正霣滾i0之時間也可與第一、第二實施例 一樣,藉著執行第3、4圔所示之滾程圈之動作來求出。 於上述第三實施例中,從第2画所示之附有補助馬 達自行車之馬達附近之笛路構成,削除繼電器210也可; 此情形之馬逹附近之電路構成係示於第7圔。 E ·結果 如上所說明,如依本發明有以下之效果。即,如依申 請專利範圍第1項所逑之發明*當直流電動機Μ惰性旋轉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐) 17 ----:---J---(裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 3〇8754 Λ7 Β7 五、發明説明(15) 時,能Μ低成本確實地實現轉換機構之保護。尤其是,即 使電源之開鬪被斷開,或目檷值被設定於零時,由於將微 小電流供給直流電動機,故可確實地保護轉換機構(申請 專利範圍第2,3項)。再者,如依申請専利範圍第4項 所述之發明,可保護轉換機構之同時,可謀求電力之節省 〇 產業上之利用可能性 本發明,例如可將用來驅動自行車之補助馬逹之直滾 電動機,適用於PWM控制,此外,也可適用於保護PWM控制 所使用之轉換機構。 -----:---„---《装— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ- 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 18 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)Α4規格(210x297公釐) 五、發明説明(16 ) A7 B7 元件檷號對照 100.. ..第一驅動源 204b. ____二極管 101 .. ..踏板 204c . $齊as 丨 * · » ΌΙΤ 102.. ..轉矩檢測機構 205. · ..閘驅動 200.. ..第二驅動源 206.. . FET 201.. ..馬達 210.. ..繼電器 201a. ...二極管 220.. ..主開關 202.. ..減速機構 250. · ..控制裝置 203.. ..電流檢測機構 251 » 255——_入1/ F 203a. ...分流電阻 252.. ..轉矩運算機構 203b. ...差動放大器 253.. ..目榡電流值運 算機構 203c. ...低通濾波器 256.. ..偏差蓮算機構 204.. ..自舉電路 257.. ...控制量蓮算機 構 204a. ...降壓電路 258.. ..輪出調整機構 EB . · _ •電池 300.. ..驅動傳達機構 ----:—-J---{裟------^訂------^ - -* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210'乂297公釐) 19

Claims (1)

  1. 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 308754 as C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種直流電動機之控制裝置,係包含: 轉換機構,其係設在直澝電動機之一端與電源間 I 循環機構,其係於上述轉換機構成斷開狀態時, 使直到那時一直在上述直流電動機通流之電流,循環 於該直流電動機; 電流檢測機構,其係用來檢出在上述直流電動機 中所通流之電流值;及 控制機構,其係用來PWM控制上述轉換機構之接 通/斷關,Μ便由上述電流檢測機構所檢出之電滾值 同目檷值一致; 其特擻在於:上述控制機構,係Μ惰性使上述直 流霉動機循環時,設定撤小值作為上述目檷值,將此 徹小值之電流供给上述直流電動機。 2. 依據申請專利範圍第1項所述之直流電動機之控制裝 置,其中上述控制機構,係於上述電源之開鼷成斷開 時設定徼小值作為上述目檷值,將此撤小值之電流供 给直流電動機。 3. 依據申請專利範圍第1項所述之直流霉動機之控制裝 置,其中上述控制機構,係於上述目檫值成零時設定 撤小值作為上述目檷值,將此撤小值供给上述直滾電 動機。 4. 依據申請專利範圍第1,2或3項所述之直流霣動機 之控制装置,其中上述控制機構,係於開始供给上述 本紙張尺度適用中國國家樑率(CNS > Α4規格(210X297公釐) -20 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
    六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 撤小值之電流之後,經過一規定時後,將上述撖小值 作成零。 ---J—.J---{,裝----一---;訂------(一: (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) 21
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