JP3474334B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device

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JP3474334B2
JP3474334B2 JP28391195A JP28391195A JP3474334B2 JP 3474334 B2 JP3474334 B2 JP 3474334B2 JP 28391195 A JP28391195 A JP 28391195A JP 28391195 A JP28391195 A JP 28391195A JP 3474334 B2 JP3474334 B2 JP 3474334B2
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motor
voltage
output
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control device
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宏行 高橋
朋寛 小野
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータが発電機と
して作用したときに発生する電力を電源に回生するよう
にしたモータ制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device adapted to regenerate the electric power generated when the motor acts as a generator.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、電池を動力源とする電動車両で
は、モータを駆動する駆動回路と電池とは離れて配置さ
れることが多く、この場合には上記駆動回路と電池間を
比較的長寸法の電力ケーブルで接続している。また、坂
道を下るときには、安全な速度を維持するために、モー
タの回転エネルギーを吸収して電池に戻す回生がよく行
われる。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle using a battery as a power source, a driving circuit for driving a motor and a battery are often arranged apart from each other. In this case, the distance between the driving circuit and the battery is relatively long. Connected with the power cable of the dimensions. Further, when going down a slope, in order to maintain a safe speed, regeneration is often performed by absorbing the rotational energy of the motor and returning it to the battery.

【０００３】このような電動車両において、回生中に駆
動回路と電池間の電力ケーブルが断線すると、回生が行
われなくなるのでモータの端子電圧が上昇し、これによ
って駆動回路の電源ラインの電圧が上昇する。その結
果、駆動回路を構成する部品の耐電圧を越えると、駆動
回路の部品が破損する虞れがある。In such an electric vehicle, when the power cable between the drive circuit and the battery is disconnected during regeneration, regeneration is not performed and the terminal voltage of the motor rises, which increases the voltage of the power supply line of the drive circuit. To do. As a result, when the withstand voltage of the components forming the drive circuit is exceeded, the components of the drive circuit may be damaged.

【０００４】この問題を解決する装置として、駆動回路
を制御するＣＰＵにモータ端子電圧を検出して入力し、
その値が設定値を越えるとモータへの供給電流を低減さ
せるように駆動回路を制御するものが考えられる。As a device for solving this problem, a motor terminal voltage is detected and input to a CPU controlling a drive circuit,
It is conceivable to control the drive circuit so as to reduce the current supplied to the motor when the value exceeds the set value.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置では、ＣＰＵの入力ポートをモータ端子電圧の
検出値を入力するために使用しなければならず、更に上
記検出値を上記入力ポートに入力するための配線ケーブ
ルが別途必要になる。However, in such a device, the input port of the CPU must be used to input the detected value of the motor terminal voltage, and the detected value is further input to the input port. A wiring cable to do this is required separately.

【０００６】ＣＰＵの入力ポートをモータ端子電圧の検
出値を入力するためにのみ使用すると、その分他の制御
のために使用できるポート数が減少することとなるの
で、入力ポートを兼用することが望ましい。また、モー
タ端子電圧の検出値を入力するための配線ケーブルを別
途設けると、部品点数が増加して複雑な構成の装置にな
り、断線の確率も増大してしまう。If the input port of the CPU is used only for inputting the detected value of the motor terminal voltage, the number of ports that can be used for other control is reduced accordingly, so that the input port can also be used. desirable. Further, if a wiring cable for inputting the detected value of the motor terminal voltage is additionally provided, the number of parts increases, resulting in a device having a complicated structure, and the probability of disconnection also increases.

【０００７】本発明は、上記問題を解決するもので、簡
易な構成でモータ端子電圧の異常を検出してモータの制
御を行うことができるモータ制御装置を提供することを
目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a motor control device capable of detecting a motor terminal voltage abnormality and controlling a motor with a simple structure.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、２次電池に対
してそれぞれ２個のＦＥＴからなる直列回路を２つ並設
し、各直列回路の２個のＦＥＴ間にモータが介設されて
なり、各ＦＥＴのオン、オフによって向きを変えて回転
され、回生制動時には上記モータの発生電力を上記２次
電池に回生するようにし、回生制動時に電源ラインが断
線した場合に上記モータを含む閉回路を形成するモータ
制御装置において、上記モータの電流値に応じたレベル
の検出信号を出力するモータ監視手段と、上記２次電池
に対して上記２個のＦＥＴからなる直列回路と並列に接
続され、電源ラインが正常時に上記検出信号を出力し、
電源ラインが断線時に上記検出信号を所定の下限レベル
未満に変換して出力する過電圧検出手段と、上記検出信
号の信号レベルが正常な動作範囲を示す上記所定の下限
値以上のときに上記２次電池から上記モータへの電源供
給の制御を行うと共に、上記検出信号の信号レベルが上
記下限レベル未満のときに上記モータを含む閉回路を形
成する電流制御手段とを備えたものである（請求項
１）。According to the present invention, two series circuits each including two FETs are provided in parallel for a secondary battery , and a motor is provided between the two FETs of each series circuit. Each FET is turned on and off to rotate, and during regenerative braking, the power generated by the motor is changed to the secondary power.
Allow the battery to regenerate and disconnect the power line during regenerative braking.
In a motor control device that forms a closed circuit including the motor when connected, a motor monitoring unit that outputs a detection signal of a level corresponding to the current value of the motor, and the secondary battery
In parallel with the series circuit consisting of the above two FETs.
Output, the above detection signal is output when the power supply line is normal,
When the power supply line is broken, the above detection signal is set to the specified lower limit level.
And a power supply from the secondary battery to the motor when the signal level of the detection signal is greater than or equal to the predetermined lower limit value indicating a normal operating range. Control, and the signal level of the above detection signal rises.
When the level is below the lower limit, form a closed circuit including the above motor.
And a current control means for forming the same ( claim 1).

【０００９】この構成によれば、モータの駆動状態に応
じたレベルの検出信号が出力される。すなわち、差動増
幅回路から出力される上記検出信号のレベルが下限レベ
ル以上のときは、レベルに応じて電源からモータへの電
源供給の制御が行われる。一方、電源ラインの電圧レベ
ルが設定値を越えると、上記検出信号の信号レベルが下
限レベル未満に低下される。これによって、モータの駆
動状態に応じたレベルと電源ラインの電圧レベルの両方
のレベルが、上記検出信号によって表されることとな
る。According to this structure, the detection signal of the level according to the driving state of the motor is output. That is, when the level of the detection signal output from the differential amplifier circuit is equal to or higher than the lower limit level, control of power supply from the power source to the motor is performed according to the level. On the other hand, when the voltage level of the power supply line exceeds the set value, the signal level of the detection signal is lowered below the lower limit level. As a result, both the level according to the driving state of the motor and the voltage level of the power supply line are represented by the detection signal .

【００１０】また、モータから電源への回生中に、電源
側の断線等によって電源ラインの電圧レベルが設定値を
越えると、上記検出信号の信号レベルが下限レベル未満
に低 下され、モータを含む閉回路が形成される。これに
よって、モータに発生する電力が電気配線や回路素子の
抵抗分で消費されて発電制動がかかり、モータの回転が
停止する。 During regeneration from the motor to the power source, the power source
The voltage level of the power supply line is
If exceeded, the signal level of the above detection signal is less than the lower limit level
Low sent down, closed circuit including the motor is formed. to this
Therefore, the electric power generated in the motor is
It is consumed by the resistance and the dynamic braking is applied, and the rotation of the motor
Stop.

【００１１】請求項１記載のモータ制御装置において、
上記モータを含む閉回路が形成可能な切替手段を備え、
上記電流制御手段が、上記検出信号の信号レベルが上記
下限レベル未満に低下すると上記切替手段を動作させて
上記閉回路を形成させるものである（請求項２）。 In the motor control device according to claim 1,
A switching means capable of forming a closed circuit including the motor,
The current control means is configured such that the signal level of the detection signal is the
When it falls below the lower limit level, the above switching means is operated.
The closed circuit is formed (claim 2).

【００１２】請求項２記載のモータ制御装置において、
上記切替手段は、上記２次電池と上記モータとを接続す
る電源ラインに介設されたリレーからなるものである
（請求項３）。 A motor control device according to claim 2,
The switching means connects the secondary battery and the motor.
It consists of a relay installed in the power supply line
(Claim 3).

【００１３】請求項１〜３記載のモータ制御装置におい
て、上記モータ監視手段は、上記２次電池から生成され
る基準電源Ｖccが供給されてなり、かつ、上記各直列回
路のそれぞれに介設された電流検出用の抵抗と、該各抵
抗の両端の電圧が正相入力端子、逆相入力端子にそれぞ
れ導かれると共に、正相入力端子に分圧電圧Ｖcc／２が
重畳されるようになされ、出力端子から上記検出信号と
して電圧Ｖ４を出力するようにされたオペアンプを有す
る差動増幅回路とを備えたものである。 In the motor controller according to any one of claims 1 to 3,
The motor monitoring means is generated from the secondary battery.
The reference power supply Vcc is
The current detection resistors provided in each of the paths and the resistors
The voltage across the resistor is applied to the positive and negative phase input terminals respectively.
In addition, the divided voltage Vcc / 2 is applied to the positive phase input terminal.
The detection signal from the output terminal
Has an operational amplifier adapted to output a voltage V4
And a differential amplifier circuit.

【００１４】但し、正常な動作範囲のときの上記検出信
号の電圧Ｖ４は、モータ電流Ｉｍの絶対値が最大のとき
の電圧Ｖ４への関与分をＶｍ max とするとき、（Ｖcc／
２−Ｖｍ max ）≦Ｖ４≦（Ｖcc／２＋Ｖｍ max ）である。
このとき、（Ｖcc／２＋Ｖｍ max ）＜Ｖcc、すなわち０
＜（Ｖcc／２―Ｖｍ max ）に設定されている（請求項
４）。 However, the above detection signal in the normal operating range
When the absolute value of the motor current Im is maximum,
When Vm max is the contribution of the voltage to V4 , (Vcc /
2-Vm max ) ≦ V4 ≦ (Vcc / 2 + Vm max ).
At this time, (Vcc / 2 + Vm max ) <Vcc, that is, 0
<(Vcc / 2-Vm max ) is set.
4).

【００１５】請求項１〜３記載のモータ制御装置におい
て、上記モータ監視手段は、上記２次電池から生成され
る基準電源Ｖccが供給されてなり、かつ、４個のＦＥＴ
の温度を検出し、温度信号として出力するサーミスタ
と、上記サーミスタからの温度 信号が正相入力端子に導
かれると共に、出力端子から上記検出信号として電圧Ｖ
４を出力するようにされたオペアンプを有する正相増幅
回路とを備えたものである（請求項５）。 In the motor controller according to any one of claims 1 to 3,
The motor monitoring means is generated from the secondary battery.
Is supplied with the reference power source Vcc, and four FETs
Thermistor that detects the temperature of and outputs it as a temperature signal
And the temperature signal from the thermistor is conducted to the positive phase input terminal.
At the same time, the voltage V is output from the output terminal as the detection signal.
Positive phase amplification with operational amplifier adapted to output 4
And a circuit (Claim 5).

【００１６】この構成によれば、モータの駆動状態に応
じたレベルの検出信号が出力される。すなわち、サーミ
スタから出力される温度信号が入力されることにより正
相増幅回路から出力される上記検出信号の電圧Ｖ４が下
限レベル以上のときは、電圧Ｖ４に応じて電源からモー
タへの電源供給の制御が行われる。一方、電源ラインの
電圧レベルが設定値を越えると、上記検出信号の信号レ
ベルが下限レベル未満に低下される。これによって、モ
ータの駆動状態に応じたレベルと電源ラインの電圧レベ
ルの両方のレベルが、上記検出信号によって表されるこ
ととなる。According to this structure, the detection signal of the level according to the driving state of the motor is output. That is, when the temperature signal output from the thermistor is input and the voltage V4 of the detection signal output from the positive phase amplification circuit is equal to or higher than the lower limit level, the power is supplied from the power supply to the motor according to the voltage V4. Control is performed. On the other hand, when the voltage level of the power supply line exceeds the set value, the signal level of the detection signal is lowered below the lower limit level. As a result, both the level according to the driving state of the motor and the voltage level of the power supply line are represented by the detection signal .

【００１７】請求項１〜５記載のモータ制御装置におい
て、上記過電圧検出手段は、回生制動時に上記モータか
ら供給される電荷を蓄える電解コンデンサを備え、この
電解コンデンサの両端の電圧値によって電源ラインの断
線を判定するものである（請求項６）。 In the motor control device according to any one of claims 1 to 5,
The overvoltage detection means is not connected to the motor during regenerative braking.
With an electrolytic capacitor that stores the electric charge supplied from
The power line is disconnected depending on the voltage value across the electrolytic capacitor.
The line is determined (claim 6).

【００１８】請求項６記載のモータ制御装置において、
上記過電圧検出手段は、上記電解コンデンサと並列に接
続されたツェナーダイオードを備え、このツェナーダイ
オードのツェナー電圧は、正常な使用状態で上記２次電
池の両端に発生する電圧の最大値以上で、且つ、モータ
制御装置を構成する回路部品の耐電圧以下である（請求
項７）。 In the motor controller according to claim 6,
The overvoltage detecting means is connected in parallel with the electrolytic capacitor.
This Zener die with a connected Zener diode
The Zener voltage of the ode is the above-mentioned secondary voltage under normal use.
It is more than the maximum value of the voltage generated at both ends of the pond, and the motor
It is less than the withstand voltage of the circuit components that make up the control device.
Item 7).

【００１９】請求項７記載のモータ制御装置において、
上記過電圧検出手段は、ベースが上記ツェナーダイオー
ドとアースラインとの間に抵抗を介して接続され、エミ
ッタがアースラインに接続され、コレクタが上記オペア
ンプの出力端子に抵抗を介して接続されているトランジ
スタを備え、このトランジスタのコレクタ電圧が上記電
流制御手段に入力される（請求項８）。 In the motor controller according to claim 7,
The base of the overvoltage detection means is the Zener diode.
Connected to the ground line via a resistor,
Is connected to the ground line and the collector is connected to the above
Transistor connected to the output terminal of the amplifier via a resistor.
A transistor, and the collector voltage of this transistor is
It is input to the flow control means (claim 8).

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される電動
車椅子の第１実施形態のモータ制御回路図である。この
電動車椅子は、左右の駆動輪（図略）をそれぞれ回転駆
動して走行するもので、上記制御回路は、ジョイスティ
ック１、２次電池２、制御部３、駆動部４及びモータ５
を備えている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a motor control circuit diagram of a first embodiment of an electric wheelchair to which the present invention is applied. The electric wheelchair is driven by rotating left and right drive wheels (not shown), and the control circuit includes a joystick 1, a secondary battery 2, a control unit 3, a drive unit 4, and a motor 5.
Is equipped with.

【００２１】上記制御部３はＣＰＵ３０、制御電源３
１、出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３２，３３及びＡ／
Ｄ変換器３４からなり、上記駆動部４はリレー４０、Ｆ
ＥＴ４１，４２，４３，４４、駆動回路４５、オペアン
プ４６、電解コンデンサＣ１，Ｃ２、ツェナーダイオー
ドＺＤ１、トランジスタＱ１及び抵抗Ｒ１〜Ｒ１１から
構成されている。The control unit 3 includes a CPU 30 and a control power supply 3
1, output interface (I / F) 32, 33 and A /
It is composed of a D converter 34, and the drive unit 4 includes a relay 40 and an F
ETs 41, 42, 43, 44, a drive circuit 45, an operational amplifier 46, electrolytic capacitors C1 and C2, a zener diode ZD1, a transistor Q1 and resistors R1 to R11.

【００２２】なお、図１では、説明の便宜上、駆動部４
及びモータ５は、一方の駆動輪に対応するもののみを示
している。In FIG. 1, for convenience of explanation, the drive unit 4 is used.
And, the motor 5 is shown only for one drive wheel.

【００２３】ジョイスティック１は、電動車椅子の走行
を操作する操作手段を構成するもので、その基部を支点
として周囲３６０°方向に向けて傾倒可能になってお
り、傾倒方向によって車両の進行方向を指示し、傾倒の
深さである傾倒角によって車両の速度を指示するように
なっており、その操作量、すなわち傾倒角の前後方向成
分及び左右方向成分に応じた操作信号を出力するように
構成されている。上記出力された操作信号は、Ａ／Ｄ変
換器１１によりディジタル値に変換されてＣＰＵ３０に
入力される。The joystick 1 constitutes an operating means for operating the running of the electric wheelchair, and can be tilted in the direction of 360 ° around the base of the joystick as a fulcrum. The tilting direction indicates the traveling direction of the vehicle. However, the speed of the vehicle is instructed by the tilt angle, which is the depth of tilt, and is configured to output an operation signal corresponding to the operation amount, that is, the front-rear direction component and the left-right direction component of the tilt angle. ing. The output operation signal is converted into a digital value by the A / D converter 11 and input to the CPU 30.

【００２４】制御電源３１は、２次電池２の正極、負極
（アースラインＧＮＤ）間に接続され、２次電池２の出
力電圧を制御に必要な基準電源ＶCCに変換するものであ
る。The control power supply 31 is connected between the positive electrode and the negative electrode (earth line GND) of the secondary battery 2 and converts the output voltage of the secondary battery 2 into the reference power supply V CC required for control.

【００２５】ＣＰＵ３０は、Ａ／Ｄ変換器１１を介して
入力されるジョイスティック１の操作信号から、モータ
５の回転速度の指令値を算出するものである。また、Ｉ
／Ｆ３２を介してリレー４０の励磁コイル（図略）にリ
レー信号を出力し、リレー４０のオン、オフを制御する
ものである。また、算出した回転速度の指令値に応じた
ＰＷＭパルス信号を、駆動回路４５にＩ／Ｆ３３を介し
て出力し、モータ５の回転速度を制御するものである。The CPU 30 calculates the command value of the rotation speed of the motor 5 from the operation signal of the joystick 1 input via the A / D converter 11. Also, I
A relay signal is output to an exciting coil (not shown) of the relay 40 via / F32 to control ON / OFF of the relay 40. Further, a PWM pulse signal corresponding to the calculated command value of the rotation speed is output to the drive circuit 45 via the I / F 33 to control the rotation speed of the motor 5.

【００２６】また、ＣＰＵ３０は、後述するように、Ａ
／Ｄ変換器３４を介して入力される信号に応じて、上記
リレー信号及びＰＷＭパルス信号の出力を変更するもの
である。Further, the CPU 30, as described later,
The output of the relay signal and the PWM pulse signal is changed according to the signal input via the / D converter 34.

【００２７】リレー４０は、２次電池２の正極に接続さ
れた電源端子４７、アースラインＧＮＤに接続されたア
ース端子４８及びコモン端子４９からなり、コモン端子
４９は、オンのとき電源端子４７に接続され（図中、実
線）、オフのときアース端子４８に接続される（図中、
破線）。The relay 40 comprises a power supply terminal 47 connected to the positive electrode of the secondary battery 2, a ground terminal 48 connected to the ground line GND, and a common terminal 49. The common terminal 49 is connected to the power supply terminal 47 when turned on. Connected (solid line in the figure), connected to the ground terminal 48 when off (in the figure,
(Dashed line).

【００２８】上記リレー４０のコモン端子４９とアース
ラインＧＮＤ間には、ＦＥＴ４１，４２及び抵抗Ｒ１か
らなる直列回路と、ＦＥＴ４３，４４及び抵抗Ｒ２から
なる直列回路とが並列に接続され、各ＦＥＴ４１〜４４
のゲートは駆動回路４５に接続されている。上記モータ
５は、駆動輪を回転駆動するもので、ＦＥＴ４１とＦＥ
Ｔ４３のソース側に接続されている。Between the common terminal 49 of the relay 40 and the earth line GND, a series circuit including FETs 41 and 42 and a resistor R1 and a series circuit including FETs 43 and 44 and a resistor R2 are connected in parallel, and each FET 41 to 41 is connected. 44
The gate of is connected to the drive circuit 45. The motor 5 drives the drive wheels to rotate, and includes the FET 41 and the FE.
It is connected to the source side of T43.

【００２９】駆動回路４５は、ＦＥＴ４１〜４４のオ
ン、オフを切り替えるための駆動信号を出力するもの
で、ＣＰＵ３０からのＰＷＭパルス信号が、ハイレベル
のときＦＥＴ４１，４４をオン、ＦＥＴ４２，４３をオ
フにし、ローレベルのときＦＥＴ４１，４４をオフ、Ｆ
ＥＴ４２，４３をオンにするものである。The drive circuit 45 outputs a drive signal for switching the FETs 41 to 44 on and off. When the PWM pulse signal from the CPU 30 is at a high level, the FETs 41 and 44 are turned on and the FETs 42 and 43 are turned off. And turn off the FETs 41 and 44 when the level is low, F
The ETs 42 and 43 are turned on.

【００３０】これによって、ＦＥＴ４１，４４がオンの
ときには、電流がＦＥＴ４１、モータ５、ＦＥＴ４４、
抵抗Ｒ２を通るような経路が形成され、ＦＥＴ４２，４
３がオンのときには、電流がＦＥＴ４３、モータ５、Ｆ
ＥＴ４２、抵抗Ｒ１を通るような経路が形成される。As a result, when the FETs 41, 44 are turned on, the current is FET41, the motor 5, the FET44,
A path passing through the resistor R2 is formed, and the FETs 42, 4
When 3 is on, current is FET43, motor 5, F
A path is formed so as to pass through the ET 42 and the resistor R1.

【００３１】上記抵抗Ｒ１，Ｒ２は、上記各経路に流れ
る電流Ｉ１，Ｉ２を電圧Ｖ１，Ｖ２に変換するものであ
る。The resistors R1 and R2 convert the currents I1 and I2 flowing in the respective paths into voltages V1 and V2.

【００３２】ＦＥＴ４２のソースは、抵抗Ｒ３を介して
オペアンプ４６の逆相入力端子に接続され、ＦＥＴ４４
のソースは、抵抗Ｒ４を介してオペアンプ４６の正相入
力端子に接続されている。The source of the FET 42 is connected to the negative phase input terminal of the operational amplifier 46 via the resistor R3, and the FET 44
Is connected to the positive-phase input terminal of the operational amplifier 46 via the resistor R4.

【００３３】一方、基準電源ＶCCとアースラインＧＮＤ
間に、電圧ＶCCを電圧Ｖ３に分圧するための抵抗Ｒ５，
Ｒ６が直列に接続され、オペアンプ４６の正相入力端子
とアースラインＧＮＤ間に、抵抗Ｒ７及び電解コンデン
サＣ２が直列に接続され、抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点と電
解コンデンサＣ２の正極が接続されている。この電解コ
ンデンサＣ２は、電圧Ｖ３のレベルを安定化するもので
ある。On the other hand, the reference power source V CC and the earth line GND
In the meantime, a resistor R5 for dividing the voltage V CC into the voltage V3 is used.
R6 is connected in series, a resistor R7 and an electrolytic capacitor C2 are connected in series between the positive-phase input terminal of the operational amplifier 46 and the ground line GND, and the connection point of the resistors R5 and R6 and the positive electrode of the electrolytic capacitor C2 are connected. There is. The electrolytic capacitor C2 stabilizes the level of the voltage V3.

【００３４】上記オペアンプ４６の出力端子は、抵抗Ｒ
８を介して逆相入力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ
９を介して、トランジスタＱ１のコレクタ及び制御部３
のＡ／Ｄ変換器３４に接続されている。上記抵抗Ｒ３，
Ｒ４，Ｒ７，Ｒ８及びオペアンプ４６によって差動増幅
回路が構成されている。The output terminal of the operational amplifier 46 is a resistor R.
8 is connected to the negative phase input terminal via a resistor R
Via the collector of the transistor Q1 and the control unit 3
Of A / D converter 34. The resistor R3
A differential amplifier circuit is configured by R4, R7, R8 and the operational amplifier 46.

【００３５】以上の抵抗Ｒ１〜Ｒ８、電解コンデンサＣ
２及びオペアンプ４６によって、モータ監視回路４ａが
構成されている。The above resistors R1 to R8 and electrolytic capacitor C
The motor monitoring circuit 4a is configured by the 2 and the operational amplifier 46.

【００３６】２次電池２の正極、アースラインＧＮＤ間
には、２次電池２の出力電圧を平滑化する電解コンデン
サＣ１と、後述するツェナー電圧ＶZ（設定値）を有す
るツェナーダイオードＺＤ１及び抵抗Ｒ１０，Ｒ１１か
らなる直列回路とが並列に接続されている。トランジス
タＱ１は、ベースが抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の接続点に、エ
ミッタがアースラインＧＮＤに接続されている。Between the positive electrode of the secondary battery 2 and the ground line GND, an electrolytic capacitor C1 for smoothing the output voltage of the secondary battery 2, a Zener diode ZD1 having a Zener voltage V Z (setting value) described later, and a resistor. A series circuit composed of R10 and R11 is connected in parallel. The base of the transistor Q1 is connected to the connection point of the resistors R10 and R11, and the emitter is connected to the ground line GND.

【００３７】以上の抵抗Ｒ１０，Ｒ１１、ツェナーダイ
オードＺＤ１、トランジスタＱ１及び電解コンデンサＣ
１によって、過電圧検出回路４ｂが構成されている。The above resistors R10, R11, Zener diode ZD1, transistor Q1 and electrolytic capacitor C
1 constitutes an overvoltage detection circuit 4b.

【００３８】なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の抵抗値をそれぞれ
Ｒ1〜Ｒ8とすると、Ｒ1＝Ｒ2，Ｒ3＝Ｒ4，Ｒ5＝Ｒ6，Ｒ
7＝Ｒ8，Ｒ1≪Ｒ3に設定されている。なお、Ｒ1は、数
十ｍΩに設定されている。[0038] When the resistance value of the resistor R1~R8 respectively and R 1 ~R 8, R 1 = R 2, R 3 = R 4, R 5 = R 6, R
7 = R 8 and R 1 << R 3 are set. Note that R 1 is set to several tens of mΩ.

【００３９】次に、以上のように構成された駆動回路の
動作について説明する。停車中や図略のメインスイッチ
によって電源がオフにされているときは、リレー４０は
オフ（図１中、破線）にされている。Next, the operation of the drive circuit configured as described above will be described. The relay 40 is turned off (broken line in FIG. 1) while the vehicle is stopped or the power is turned off by a main switch (not shown).

【００４０】そして、ジョイスティック１から速度指令
が入力されると、リレー４０の励磁コイルにリレー信号
が出力されてリレー４０がオンにされるとともに、その
速度指令に応じて算出されたＰＷＭパルス信号が出力さ
れ、このＰＷＭパルス信号によってＦＥＴ４１，４４及
びＦＥＴ４３，４２がオン、オフされ、モータ５に駆動
電流が供給されて、ＰＷＭパルス信号に応じた回転速度
で回転する。When a speed command is input from the joystick 1, a relay signal is output to the exciting coil of the relay 40 to turn on the relay 40, and a PWM pulse signal calculated according to the speed command is output. The FETs 41 and 44 and the FETs 43 and 42 are turned on and off by the output PWM pulse signal, a drive current is supplied to the motor 5, and the motor 5 rotates at a rotation speed corresponding to the PWM pulse signal.

【００４１】モータに流れる電流をＩｍとすると、If the current flowing through the motor is Im,

【００４２】[0042]

【数１】Ｉｍ＝Ｉ２−Ｉ１ になる。なお、図１中、矢印の方向を正とする。## EQU1 ## Im = I2-I1 become. In FIG. 1, the direction of the arrow is positive.

【００４３】また、図１より、Further, from FIG.

【００４４】[0044]

【数２】Ｖ１＝Ｒ1×Ｉ１[Formula 2] V1 = R 1 × I1

【００４５】[0045]

【数３】Ｖ２＝Ｒ1×Ｉ２ が得られる。## EQU3 ## V2 = R 1 × I 2 is obtained.

【００４６】また、Ｒ5＝Ｒ6より、From R 5 = R 6 ,

【００４７】[0047]

【数４】Ｖ３＝ＶCC／２ になる。## EQU4 ## V3 = V CC / 2.

【００４８】一方、オペアンプ４６の出力電圧Ｖ４は、On the other hand, the output voltage V4 of the operational amplifier 46 is

【００４９】[0049]

【数５】Ｖ４＝（Ｒ8／Ｒ3）×（Ｖ２−Ｖ１）＋Ｖ３ になる。## EQU5 ## V4 = (R 8 / R 3 ) × (V2-V1) + V3.

【００５０】上記数５に数１〜数４を代入すると、オペ
アンプ４６の出力電圧Ｖ４は、By substituting the equations 1 to 4 into the equation 5, the output voltage V4 of the operational amplifier 46 becomes

【００５１】[0051]

【数６】Ｖ４＝（Ｒ8／Ｒ3）×Ｒ1×（Ｉ２−Ｉ１）＋
Ｖ３ ＝（Ｒ8／Ｒ3）×Ｒ1×Ｉｍ＋ＶCC／２ が得られる。## EQU6 ## V4 = (R 8 / R 3 ) × R 1 × (I2-I1) +
V3 = (R 8 / R 3 ) × R 1 × Im + V CC / 2 is obtained.

【００５２】従って、オペアンプ４６の出力電圧Ｖ４
は、一定電圧ＶCC／２を中心としてモータ電流Ｉｍに依
存した値になり、Ｉｍ＝０のときはＶ４＝ＶCC／２にな
る。Therefore, the output voltage V4 of the operational amplifier 46 is
Becomes a value depending on the motor current Im centering on a constant voltage V CC / 2, and when Im = 0, V4 = V CC / 2.

【００５３】モータ電流Ｉｍは、各ＦＥＴのオン、オフ
によって向き、すなわち符号の正負が変化する。そこ
で、上記出力電圧Ｖ４の範囲は、モータ電流Ｉｍの絶対
値が最大のときの上記数６の右辺第１項をＶｍmaxとす
ると、上記数６より、The direction of the motor current Im changes depending on whether each FET is turned on or off, that is, the sign of the sign changes. Therefore, when the absolute value of the motor current Im is the maximum, the range of the output voltage V4 is defined as Vm max , where Vm max is the first term on the right side of the above Formula 6,

【００５４】[0054]

【数７】（ＶCC／２−Ｖｍmax）≦Ｖ４≦（ＶCC／２＋
Ｖｍmax） になる。但し、（ＶCC／２＋Ｖｍmax）＜ＶCCに設定さ
れている。(7) (V CC / 2-Vm max ) ≦ V4 ≦ (V CC / 2 +
Vm max ). However, (V CC / 2 + Vm max ) <V CC is set.

【００５５】一方、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナ
ー電圧ＶZは、On the other hand, the Zener voltage V Z of the Zener diode ZD1 is

【００５６】[0056]

【数８】ＶP＜ＶZ＜ＶQ に設定されている。但し、ＶPは、正常な使用状態で２
次電池２の正極に発生する電圧の最大値、ＶQは、回路
の耐電圧、すなわち最も耐電圧の低い回路部品が破壊さ
れる電圧から余裕分だけ低い電圧である。## EQU8 ## V P <V Z <V Q is set. However, V P is 2 in normal use.
The maximum value of the voltage generated at the positive electrode of the secondary battery 2, V Q, is a withstand voltage of the circuit, that is, a voltage lower than the voltage at which the circuit component having the lowest withstand voltage is destroyed by a margin.

【００５７】従って、正常な動作状態ではツェナーダイ
オードＺＤ１はオフで、トランジスタＱ１にベース電流
が供給されず、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ
間はハイインピーダンスになっている。Therefore, in a normal operation state, the Zener diode ZD1 is off, the base current is not supplied to the transistor Q1, and the collector-emitter of the transistor Q1 has a high impedance.

【００５８】これによって、オペアンプ４６の出力電圧
Ｖ４が、そのまま抵抗Ｒ９及びＡ／Ｄ変換器３４を介し
てＣＰＵ３０に入力される。従って、オペアンプ４６の
出力電圧Ｖ４が上記数７の範囲内のときは、正常な動作
状態であると判定される。As a result, the output voltage V4 of the operational amplifier 46 is directly input to the CPU 30 via the resistor R9 and the A / D converter 34. Therefore, when the output voltage V4 of the operational amplifier 46 is within the range of the above expression 7, it is determined that the operational state is normal.

【００５９】そして、電動車椅子が階段などの障害物に
当ってモータ５の回転が停止し、モータ電流Ｉｍが上昇
して、オペアンプ４６の出力電圧Ｖ４が予め設定された
レベルを越えると、上記ＰＷＭパルス信号が制御され
て、モータ５の回転が抑制される。これによってＦＥＴ
４１〜４４やモータ５が故障するのを防止している。When the electric wheelchair hits an obstacle such as stairs and the rotation of the motor 5 is stopped, the motor current Im rises and the output voltage V4 of the operational amplifier 46 exceeds a preset level. The pulse signal is controlled and the rotation of the motor 5 is suppressed. With this FET
It prevents the 41 to 44 and the motor 5 from breaking down.

【００６０】一方、降坂中には、モータ５は重力によっ
て回転させられるため、発電機として作用し、モータ
５、ＦＥＴ内部の寄生ダイオード、リレー４０、２次電
池２の順で電流が流れ、２次電池２が充電される。On the other hand, during the descending slope, the motor 5 is rotated by gravity, so that it functions as a generator, and current flows in the order of the motor 5, the parasitic diode inside the FET, the relay 40, and the secondary battery 2. The secondary battery 2 is charged.

【００６１】この降坂中に、図１中、Ａ点、すなわち２
次電池２と制御部３や駆動部４とを接続する電力ケーブ
ルの少なくとも１か所が断線すると、２次電池２に流れ
ていた電流によって電解コンデンサＣ１が充電され、そ
の正極の電圧が上昇する。この電圧がツェナーダイオー
ドＺＤ１のツェナー電圧ＶZを越えると、ツェナーダイ
オードＺＤ１が導通し、抵抗Ｒ１０を介してトランジス
タＱ１にベース電流が供給される。この抵抗Ｒ１０の抵
抗値を選定することによって、トランジスタＱ１に充分
なベース電流を供給し、トランジスタＱ１を飽和状態に
して導通させることができる。During this descending slope, point A in FIG. 1, ie, 2
When at least one portion of the power cable connecting the secondary battery 2 to the control unit 3 or the driving unit 4 is broken, the electrolytic capacitor C1 is charged by the current flowing in the secondary battery 2 and the voltage of its positive electrode rises. . When this voltage exceeds the Zener voltage V Z of the Zener diode ZD1, the Zener diode ZD1 becomes conductive and the base current is supplied to the transistor Q1 via the resistor R10. By selecting the resistance value of the resistor R10, it is possible to supply a sufficient base current to the transistor Q1 to bring the transistor Q1 into a saturated state and to make it conductive.

【００６２】トランジスタＱ１が飽和状態になると、オ
ペアンプ４６の出力電圧Ｖ４による電流は、抵抗Ｒ９及
びトランジスタＱ１を通ってアースラインＧＮＤに流れ
るので、Ａ／Ｄ変換器３４を介してＣＰＵ３０に入力さ
れる電流信号のレベルが正常な動作範囲の下限レベル未
満に低下し、これによって異常が発生したことが判別さ
れる。When the transistor Q1 is saturated, the current due to the output voltage V4 of the operational amplifier 46 flows through the resistor R9 and the transistor Q1 to the ground line GND, so that it is input to the CPU 30 via the A / D converter 34. The level of the current signal drops below the lower limit level of the normal operating range, and it is determined that an abnormality has occurred.

【００６３】そして、ＣＰＵ３０によって、速度指令が
０、すなわちＰＷＭパルス信号の出力が０にされるとと
もに、リレー４０の励磁コイルへのリレー信号の出力が
停止されてリレー４０がオフにされる。Then, the CPU 30 sets the speed command to 0, that is, the output of the PWM pulse signal is set to 0, the output of the relay signal to the exciting coil of the relay 40 is stopped, and the relay 40 is turned off.

【００６４】従って、モータ５、ＦＥＴ内部の寄生ダイ
オード、抵抗Ｒ１又はＲ２及びリレー４０によって閉回
路が形成され、発電機として作用しているモータ５の電
力がモータ５からの電気配線、ＦＥＴの抵抗分や抵抗Ｒ
１又はＲ２で消費されて、急激に発電制動がかかる。こ
れによって、車両は駆動回路の破損を招くことなく停止
する。Therefore, a closed circuit is formed by the motor 5, the parasitic diode inside the FET, the resistor R1 or R2, and the relay 40, and the electric power of the motor 5 acting as a generator is electrically connected from the motor 5 and the resistance of the FET. Minute and resistance R
It is consumed by 1 or R2, and the dynamic braking is suddenly applied. This stops the vehicle without damaging the drive circuit.

【００６５】このように、第１実施形態では、電力の回
生中に生じた電力ケーブルの断線による電圧上昇を抑制
することができ、これによって、断線時のＦＥＴ４１〜
４４の破損及びＦＥＴの破損によって生じる駆動部４の
破損や、制御部３の破損を防止することができる。As described above, in the first embodiment, it is possible to suppress the voltage increase due to the disconnection of the power cable which occurs during the regeneration of the electric power, and thereby the FETs 41 to 41 at the time of disconnection.
It is possible to prevent damage to the drive unit 4 and damage to the control unit 3 caused by damage to 44 and damage to the FET.

【００６６】また、モータ５の動作状態を監視するため
のＣＰＵ３０の入力ポートを、過電圧検出のために兼用
するようにしたので、ＣＰＵ３０の入力ポートを占有す
る必要がなく、また、駆動部４から制御部３へ過電圧検
出のための配線ケーブルを設ける必要がない。従って、
他の制御のために使用するＣＰＵ３０の入出力ポートを
確保することができる。また、部品点数を削減でき、こ
れによって制御部３と駆動部４間の接続部分の信頼性を
向上できる。Further, since the input port of the CPU 30 for monitoring the operating state of the motor 5 is also used for overvoltage detection, it is not necessary to occupy the input port of the CPU 30, and the drive unit 4 It is not necessary to provide the control unit 3 with a wiring cable for overvoltage detection. Therefore,
An input / output port of the CPU 30 used for other control can be secured. In addition, the number of parts can be reduced, and thus the reliability of the connecting portion between the control unit 3 and the driving unit 4 can be improved.

【００６７】図２は、本発明が適用される電動車椅子の
第２実施形態のモータ駆動制御回路図である。なお、第
１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、相違点
についてのみ説明する。FIG. 2 is a motor drive control circuit diagram of a second embodiment of an electric wheelchair to which the present invention is applied. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and only different points will be described.

【００６８】第２実施形態は、モータ監視回路４ａが異
なる構成になっており、第１実施形態の抵抗Ｒ１，Ｒ２
は用いられておらず、短絡されている。In the second embodiment, the motor monitoring circuit 4a has a different structure, and the resistors R1 and R2 of the first embodiment are used.
Is not used and is shorted.

【００６９】また、オペアンプ４６の正相入力端子は、
サーミスタＲＴを介して基準電源ＶCCに接続されるとと
もに、抵抗Ｒ１２を介してアースラインＧＮＤに接続さ
れており、この端子電圧をＶ５とする。一方、オペアン
プ４６の逆相入力端子は、抵抗Ｒ１３を介してオペアン
プ４６の出力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ１４を
介してアースラインＧＮＤに接続されている。この抵抗
Ｒ１３，Ｒ１４及びオペアンプ４６によって正相増幅回
路が構成されている。The positive phase input terminal of the operational amplifier 46 is
It is connected to the reference power supply V CC via the thermistor RT and also connected to the earth line GND via the resistor R12, and its terminal voltage is V5. On the other hand, the negative phase input terminal of the operational amplifier 46 is connected to the output terminal of the operational amplifier 46 via the resistor R13, and is also connected to the ground line GND via the resistor R14. The resistors R13 and R14 and the operational amplifier 46 constitute a positive phase amplifier circuit.

【００７０】サーミスタＲＴは、ＦＥＴ４１〜４４の温
度を検出するもので、温度上昇によってその抵抗値が低
下するものである。そして、ＣＰＵ３０には、Ａ／Ｄ変
換器３４を介して、ＦＥＴ４１〜４４の温度に応じた温
度信号が入力されるようになっている。The thermistor RT detects the temperature of the FETs 41 to 44, and the resistance value thereof decreases as the temperature rises. A temperature signal corresponding to the temperatures of the FETs 41 to 44 is input to the CPU 30 via the A / D converter 34.

【００７１】なお、抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４の抵抗値をそれ
ぞれＲ12〜Ｒ14とし、サーミスタＲＴの抵抗値をＲTと
する。[0071] The resistance value of the resistor R12~R14 respectively as R 12 to R 14, the resistance value of the thermistor RT and R T.

【００７２】次に、モータ監視回路４ａの動作について
説明する。オペアンプ４６の正相入力端子の端子電圧Ｖ
５は、Next, the operation of the motor monitoring circuit 4a will be described. The terminal voltage V of the positive phase input terminal of the operational amplifier 46
5 is

【００７３】[0073]

【数９】Ｖ５＝ＶCC×Ｒ12／（Ｒ12＋ＲT） になる。## EQU9 ## V5 = V CC × R 12 / (R 12 + RT )

【００７４】ここで、モータ電流Ｉｍ、すなわちＦＥＴ
４１〜４４に流れる電流が増大すると、ＦＥＴ４１〜４
４の温度が上昇するので、サーミスタＲＴの抵抗値ＲT
が低下する。従って、上記端子電圧Ｖ５は、上記数９よ
り明らかなように、モータ電流Ｉｍが増大すると、上昇
することとなる。Here, the motor current Im, that is, the FET
When the current flowing through 41-44 increases, FETs 41-4
The temperature of 4 rises, the resistance value R T of the thermistor RT
Is reduced. Therefore, the terminal voltage V5 rises as the motor current Im increases, as is clear from the equation (9).

【００７５】一方、オペアンプ４６の出力電圧Ｖ４は、On the other hand, the output voltage V4 of the operational amplifier 46 is

【００７６】[0076]

【数１０】Ｖ４＝（１＋Ｒ13／Ｒ14）×Ｖ５ になる。## EQU10 ## V4 = (1 + R 13 / R 14 ) × V5.

【００７７】従って、Ａ／Ｄ変換器３４を介してＣＰＵ
３０に入力される温度信号のレベルは、モータ電流Ｉｍ
と正の相関を有するものになり、ＣＰＵ３０は、第１実
施形態と同様に、モータ５の動作状態が正常かどうかを
判別することができる。Therefore, the CPU is connected via the A / D converter 34.
The level of the temperature signal input to 30 is the motor current Im.
Therefore, the CPU 30 can determine whether the operating state of the motor 5 is normal, as in the first embodiment.

【００７８】図３は、本発明が適用される電動車椅子の
第３実施形態のモータ駆動制御回路図である。なお、第
１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、相違点
についてのみ説明する。FIG. 3 is a motor drive control circuit diagram of a third embodiment of an electric wheelchair to which the present invention is applied. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and only different points will be described.

【００７９】第３実施形態は、モータ監視回路４ａが異
なる構成になっており、第１実施形態の抵抗Ｒ１，Ｒ２
は用いられておらず短絡され、新たにモータ速度検出器
６を備えている。In the third embodiment, the motor monitoring circuit 4a has a different structure, and the resistors R1 and R2 of the first embodiment are used.
Are not used and are short-circuited, and a motor speed detector 6 is newly provided.

【００８０】モータ速度検出器６は、一方の出力端子６
ａが抵抗Ｒ４を介してオペアンプ４６の正相入力端子に
接続され、他方の出力端子６ｂが抵抗Ｒ３を介してオペ
アンプ４６の逆相入力端子に接続されている。The motor speed detector 6 has one output terminal 6
a is connected to the positive-phase input terminal of the operational amplifier 46 via the resistor R4, and the other output terminal 6b is connected to the negative-phase input terminal of the operational amplifier 46 via the resistor R3.

【００８１】上記モータ速度検出器６は、モータ５の回
転軸に固定された直流発電機からなり、その回転速度に
応じた電圧Ｖ６を出力端子６ａ，６ｂ間に発生させるも
のである。The motor speed detector 6 is composed of a DC generator fixed to the rotating shaft of the motor 5, and generates a voltage V6 according to the rotating speed between the output terminals 6a and 6b.

【００８２】これによって、ＣＰＵ３０には、Ａ／Ｄ変
換器３４を介して、モータ５の実際の回転速度に応じた
回転速度信号が入力されることとなる。As a result, a rotation speed signal corresponding to the actual rotation speed of the motor 5 is input to the CPU 30 via the A / D converter 34.

【００８３】そして、出力端子６ａの電圧をＶ２、出力
端子６ｂの電圧をＶ１とすると、Ｖ６＝Ｖ２−Ｖ１にな
り、第１実施形態と同様の動作が行われる。If the voltage at the output terminal 6a is V2 and the voltage at the output terminal 6b is V1, then V6 = V2-V1 and the same operation as in the first embodiment is performed.

【００８４】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、モータ
の駆動状態に応じたレベルの検出信号を出力するととも
に、電源ラインの電圧レベルが設定値を越えると、上記
検出信号の信号レベルを所定の下限レベル未満に低下さ
せるようにしたので、上記検出信号によってモータの駆
動状態に応じたレベルと電源ラインの電圧レベルの両方
のレベルを表すことができ、これによって、電気配線の
本数を削減でき、装置の構成を簡易にすることができ
る。As described above, the present invention outputs the detection signal of the level according to the driving state of the motor, and when the voltage level of the power supply line exceeds the set value,
Since the signal level of the detection signal is set to be lower than the predetermined lower limit level, the detection signal can represent both the level according to the driving state of the motor and the voltage level of the power supply line. The number of electric wires can be reduced, and the configuration of the device can be simplified.

【００８５】また、この装置において、上記検出信号の
信号レベルが下限レベル未満に低下すると、モータ及び
モータに直列に接続された抵抗を含む閉回路を形成する
ようにしておけば、モータから電源への回生中に２次電
池側の断線等によって電源ラインの電圧レベルが設定値
を越えると、モータに発生する電力を電気配線や回路素
子の抵抗分等で消費させて発電制動をかけることがで
き、モータの回転を直ぐに停止させることができる。ま
た、電源ラインの電圧レベルを設定値以下に抑制でき、
これによって装置を構成する部品の破損を防止すること
ができる。Further, in this device, when the signal level of the detection signal drops below the lower limit level, a closed circuit including a motor and a resistor connected in series to the motor is formed, so that the motor is switched to the power source. Secondary power during regenerative
When the voltage level of the power supply line exceeds the set value due to the disconnection on the pond side, the electric power generated in the motor is consumed by the resistance component of the electric wiring and circuit elements, etc., and the dynamic braking can be applied, and the rotation of the motor immediately. It can be stopped. Also, the voltage level of the power supply line can be suppressed below the set value,
This makes it possible to prevent damage to the components that make up the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明が適用される電動車椅子の第１実施形態
のモータ制御回路図である。FIG. 1 is a motor control circuit diagram of a first embodiment of an electric wheelchair to which the present invention is applied.

【図２】本発明が適用される電動車椅子の第２実施形態
のモータ制御回路図である。FIG. 2 is a motor control circuit diagram of a second embodiment of an electric wheelchair to which the present invention is applied.

【図３】本発明が適用される電動車椅子の第３実施形態
のモータ制御回路図である。FIG. 3 is a motor control circuit diagram of a third embodiment of an electric wheelchair to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ジョイスティック ２ ２次電池 ３ 制御部 ３０ ＣＰＵ（電流制御手段） ３１ 制御電源 ４ 駆動部 ４ａ モータ監視回路（モータ監視手段） ４ｂ 過電圧検出回路（過電圧検出手段） ４０ リレー（切替手段） ４１，４２，４３，４４ ＦＥＴ ４５ 駆動回路 ４６ オペアンプ ５ モータ ６ モータ速度検出器 Ｃ１，Ｃ２ 電解コンデンサ Ｑ１ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ１４ 抵抗1 joystick 2 2 battery 3 controller 30 CPU (current control hand stage) 31 controls the power supply 4 driver 4a motor monitoring circuit (motor monitoring means) 4b overvoltage detection circuit (overvoltage detection means) 40 Relay (switching means) 41 and 42 , 43, 44 FET 45 drive circuit 46 operational amplifier 5 motor 6 motor speed detector C1, C2 electrolytic capacitor Q1 transistors R1 to R14 resistance

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 3/14 H02P 7/288 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 3/14 H02P 7/288

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ２次電池に対してそれぞれ２個のＦＥＴ
からなる直列回路を２つ並設し、各直列回路の２個のＦ
ＥＴ間にモータが介設されてなり、各ＦＥＴのオン、オ
フによって向きを変えて回転され、回生制動時には上記
モータの発生電力を上記２次電池に回生するようにし、
回生制動時に電源ラインが断線した場合に上記モータを
含む閉回路を形成するモータ制御装置において、上記モ
ータの電流値に応じたレベルの検出信号を出力するモー
タ監視手段と、上記２次電池に対して上記２個のＦＥＴ
からなる直列回路と並列に接続され、電源ラインが正常
時に上記検出信号を出力し、電源ラインが断線時に上記
検出信号を所定の下限レベル未満に変換して出力する過
電圧検出手段と、上記検出信号の信号レベルが正常な動
作範囲を示す上記所定の下限値以上のときに上記２次電
池から上記モータへの電源供給の制御を行うと共に、上
記検出信号の信号レベルが上記下限レベル未満のときに
上記モータを含む閉回路を形成する電流制御手段とを備
えたことを特徴とするモータ制御装置。1. Two FETs for each secondary battery
Two series circuits consisting of
Motor is being interposed between ET, on each FET, is rotated in different directions by the off, the at the time of regenerative braking
The power generated by the motor is regenerated to the secondary battery ,
If the power line is broken during regenerative braking,
In a motor control device forming a closed circuit including the motor monitoring means for outputting a detection signal of a level according to the current value of the motor, and the two FETs for the secondary battery.
Is connected in parallel with a series circuit consisting of
Sometimes the above detection signal is output, and when the power line is disconnected
The output of the detection signal is converted to below the specified lower limit level and output.
The voltage detecting means and the secondary power source when the signal level of the detection signal is equal to or higher than the predetermined lower limit value indicating a normal operating range.
Which controls the power supply to the motor from the pond, the upper
When the signal level of the detection signal is less than the above lower limit level
And a current control unit forming a closed circuit including the motor.
Motor controller, characterized in that was e. 【請求項２】 請求項１記載のモータ制御装置におい
て、上記モータを含む閉回路が形成可能な切替手段を備
え、上記電流制御手段は、上記検出信号の信号レベルが
上記下限レベル未満に低下すると上記切替手段を動作さ
せて上記閉回路を形成させることを特徴とするモータ制
御装置。2. A motor control apparatus according to claim 1 Symbol placement, Bei a closed circuit that can be formed by switching means comprising said motor
For example, the current control means, a motor control device that the signal level of said detection signal and said Rukoto to form the closed circuit by operating the switch means when falls below the lower limit level. 【請求項３】 請求項２記載のモータ制御装置におい
て、上記切替手段は、上記２次電池と上記モータとを接
続する電源ラインに介設されたリレーからなることを特
徴とするモータ制御装置。 3. A motor controller according to claim 2.
The switching means connects the secondary battery and the motor.
A special feature is that it consists of a relay that is installed in the continuous power line.
Motor control device to be used. 【請求項４】 請求項１〜３記載のモータ制御装置にお
いて、上記モータ監視手段は、上記２次電池から生成さ
れる基準電源Ｖccが供給されてなり、かつ、上記各直列
回路のそれぞれに介設された電流検出用の抵抗と、該各
抵抗の両端の電圧が正相入力端子、逆相入力端子にそれ
ぞれ導かれると共に、正相入力端子に分圧電圧Ｖcc／２
が重畳されるようになされ、出力端子から上記検出信号
として電圧Ｖ４を出力するようにされたオペアンプを有
する差動増幅回路とを備えたことを特徴とするモータ制
御装置。但し、正常な動作範囲のときの上記検出信号の
電圧Ｖ４は、モータ電流Ｉｍの絶対値が最大のときの電
圧Ｖ４への関与分をＶｍmaxとするとき、（Ｖcc／２−
Ｖｍmax）≦Ｖ４≦（Ｖcc／２＋Ｖｍmax）である。この
とき、（Ｖcc／２＋Ｖｍmax）＜Ｖcc、すなわち０＜
（Ｖcc／２―Ｖｍmax）に設定されている。4. The motor control device according to claim 1.
There are, the motor monitoring means comprises is supplied with reference power source Vcc generated from the secondary battery, and a resistor for current detection, which are interposed in each of the respective series circuits, both ends of the respective resistors Voltage is led to the positive phase input terminal and the negative phase input terminal respectively, and the divided voltage Vcc / 2 is applied to the positive phase input terminal.
And a differential amplifier circuit having an operational amplifier configured to output the voltage V4 as the detection signal from the output terminal. However, the above detection signal in the normal operating range
Voltage V4 is conductive when the absolute value of the motor current Im is maximum
When the contribution to the pressure V4 is Vm max , (Vcc / 2-
Vm max ) ≦ V4 ≦ (Vcc / 2 + Vm max ). At this time, (Vcc / 2 + Vm max ) <Vcc, that is, 0 <
It is set to (Vcc / 2-Vm max ). 【請求項５】 請求項１〜３記載のモータ制御装置にお
いて、上記モータ監視手段は、上記２次電池から生成さ
れる基準電源Ｖccが供給されてなり、かつ、４個のＦＥ
Ｔの温度を検出し、温度信号として出力するサーミスタ
と、上記サーミスタからの温度信号が正相入力端子に導
かれると共に、出力端子から上記検出信号として電圧Ｖ
４を出力するようにされたオペアンプを有する正相増幅
回路とを備えたことを特徴とするモータ制御装置。5. The motor control device according to any one of claims 1 to 3.
There are, the motor monitoring means comprises and a reference power source Vcc generated from the secondary battery is supplied, and, four FE
A thermistor that detects the temperature of T and outputs it as a temperature signal, and the temperature signal from the thermistor is guided to the positive phase input terminal, and the voltage V is output from the output terminal as the detection signal.
And a positive phase amplifier circuit having an operational amplifier adapted to output 4. 【請求項６】 請求項１〜５記載のモータ制御装置にお
いて、上記過電圧検出手段は、回生制動時に上記モータ
から供給される電荷を蓄える電解コンデンサを備え、こ
の電解コンデンサの両端の電圧値によって電源ラインの
断線を判定することを特徴とするモータ制御装置。 6. The motor control device according to claim 1.
In addition, the overvoltage detecting means is
Equipped with an electrolytic capacitor that stores the electric charge supplied from
Depending on the voltage across the electrolytic capacitor,
A motor control device characterized by determining disconnection. 【請求項７】 請求項６記載のモータ制御装置におい
て、上記過電圧検出手段は、上記電解コンデンサと並列
に接続されたツェナーダイオードを備え、このツェナー
ダイオードのツェナー電圧は、正常な使用状態で上記２
次電池の両端に発生する電圧の最大値以上で、且つ、モ
ータ制御装置を構成する回路部品の耐電圧以下であるこ
とを特徴とするモータ制御装置。 7. A motor controller according to claim 6.
The overvoltage detection means is connected in parallel with the electrolytic capacitor.
This Zener is equipped with a Zener diode connected to
The zener voltage of the diode is 2 in the normal use condition.
If the voltage generated at both ends of the secondary battery is greater than the maximum value and the
The voltage must not exceed the withstand voltage of the circuit components that make up the controller.
And a motor control device. 【請求項８】 請求項７記載のモータ制御装置におい
て、上記過電圧検出手段は、ベースが上記ツェナーダイ
オードとアースラインとの間に抵抗を介して接続され、
エミッタがアースラインに接続され、コレクタが上記オ
ペアンプの出力端子に抵抗を介して接続されているトラ
ンジスタを備え、このトランジスタのコレクタ電圧が上
記電流制御手段に入力されることを特徴とするモータ制
御装置。 8. A motor controller according to claim 7.
The base of the overvoltage detecting means is the Zener die.
It is connected through a resistor between the ode and the earth line,
The emitter is connected to the ground line and the collector is
The transformer connected to the output terminal of the amplifier is connected through a resistor.
This transistor has a high collector voltage.
Motor control characterized by being input to the current control means
Your device.
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