JP3353545B2 - Electric vehicle drive control device - Google Patents
Electric vehicle drive control deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電動スクータ、電気自
動車等の電動車両に搭載されて、車輪駆動用の電動機を
制御する電動車両駆動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 an electric vehicle drive control device mounted on an electric vehicle such as an electric scooter or an electric vehicle and controlling a motor for driving wheels.
【0002】[0002]
【従来の技術】電動スクータ等の電動車両においては、
車輪駆動用の電動機としてブラシレス直流電動機が多く
用いられ、マイクロコンピュータを用いた駆動制御装置
により電動機が制御される。2. Description of the Related Art In electric vehicles such as electric scooters,
A brushless DC motor is often used as a motor for driving wheels, and the motor is controlled by a drive control device using a microcomputer.
【0003】図13は、ブラシレス直流電動機を用いた
電動車両に従来採用されていた駆動制御装置を示したも
ので、同図において1は2極の磁石界磁1a1,1a2を有
するロータ1Aと、120度の位相差をもって配置され
て星形結線された3相の電機子コイルAu 〜Aw を有す
るステータ1Bとからなるブラシレス直流電動機であ
る。電動機1の出力軸は車両の駆動車輪に直結される
か、または減速機を介して連結されている。電動機と駆
動車輪との間にはクラッチが設けられていないため、制
動時や坂道を下る際等には電動機が外部から駆動される
状態になり、このとき電動機1は同期発電機として作用
して交流電圧を発生する。FIG. 13 shows a drive control device conventionally used in an electric vehicle using a brushless DC motor. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a rotor 1A having two-pole magnet fields 1a1 and 1a2; This is a brushless DC motor including a stator 1B having three-phase armature coils Au to Aw arranged with a phase difference of 120 degrees and star-connected. The output shaft of the electric motor 1 is directly connected to the drive wheels of the vehicle, or is connected via a reduction gear. Since no clutch is provided between the electric motor and the drive wheels, the electric motor is driven from the outside during braking, downhill, etc. At this time, the electric motor 1 acts as a synchronous generator. Generates AC voltage.
【0004】2はホールIC等からなる位置検出器で、
この位置検出器は電機子コイルAu〜Aw のそれぞれに
対するロータの相対位置を検出する。[0004] Reference numeral 2 denotes a position detector comprising a Hall IC or the like.
This position detector detects the relative position of the rotor with respect to each of the armature coils Au to Aw.
【0005】また図13において3はバッテリ、4は運
転者により操作されるキースイッチ、5はキースイッチ
4が閉じられているときに励磁される励磁コイル5aと
励磁コイル5aが励磁されたときに閉じる接点5bとを
有する主リレー、6は電動機1の電機子コイルAu 〜A
w への駆動電流の供給と該駆動電流の転流とを行わせる
インバータ形のスイッチ回路、7はスイッチ回路6のス
イッチ素子に駆動信号を与えるスイッチ駆動回路、8は
制御ユニット、9は車両の走行速度を調節するために運
転者により操作される速度調節部材の位置を検出するア
クセルセンサ、10はスイッチ回路6の直流入力端子間
に接続されたサージ吸収素子である。In FIG. 13, 3 is a battery, 4 is a key switch operated by the driver, 5 is an excitation coil 5a which is excited when the key switch 4 is closed, and 5 is a key switch which is excited when the excitation coil 5a is excited. A main relay 6 having a closing contact 5b, 6 is an armature coil Au to A of the electric motor 1
Inverter-type switch circuit for supplying a drive current to w and commutating the drive current, 7 a switch drive circuit for providing a drive signal to a switch element of a switch circuit 6, 8 a control unit, and 9 a vehicle An accelerator sensor 10 for detecting the position of a speed adjusting member operated by the driver to adjust the traveling speed is a surge absorbing element connected between the DC input terminals of the switch circuit 6.
【0006】スイッチ回路6は、スイッチ素子Su 〜S
w とSx 〜Sz とをブリッジ接続するとともに、スイッ
チ素子Su ,Sv ,Sw 及びSx ,Sy ,Sz のそれぞ
れの両端に帰還ダイオードDu ,Dv ,Dw 及びDx ,
Dy ,Dz を逆並列接続して構成したものである。図示
の例では、各スイッチ素子として電界効果トランジスタ
(FET)が用いられ、スイッチ素子Su 〜Sw を構成
するFETのドレインの共通接続点が正極性側の直流入
力端子6aとなり、スイッチ素子Sx 〜Sz を構成する
FETのソースの共通接続点が負極性側の直流入力端子
6bとなっている。またスイッチ素子Su 〜Sw をそれ
ぞれ構成するFETのソースとスイッチ素子Sx 〜Sz
をそれぞれ構成するFETのドレインとの接続点が3相
の出力端子6u〜6wとなっている。The switch circuit 6 includes switch elements Su to S
w and Sx to Sz are bridge-connected, and feedback diodes Du, Dv, Dw, and Dx are connected to both ends of the switch elements Su, Sv, Sw and Sx, Sy, Sz, respectively.
Dy and Dz are connected in antiparallel. In the illustrated example, a field effect transistor (FET) is used as each switch element, and the common connection point of the drains of the FETs constituting the switch elements Su to Sw becomes the DC input terminal 6a on the positive polarity side, and the switch elements Sx to Sz. Is connected to the DC input terminal 6b on the negative polarity side. The sources of the FETs constituting the switching elements Su to Sw and the switching elements Sx to Sz, respectively.
Are three-phase output terminals 6u to 6w.
【0007】上記のスイッチ回路6を電動機1側から見
た場合、ダイオードDu 〜Dw 及びDx 〜Dz により全
波ブリッジ整流回路が構成され、電動機1が外部から駆
動される状態になって電機子コイルAu 〜Aw に3相交
流電圧が誘起した際に、ダイオードDu 〜Dw 及びDx
〜Dz からなる全波ブリッジ整流回路と主リレー5の接
点5bとを通してバッテリ3に回生充電電流が流れるよ
うになっている。When the switch circuit 6 is viewed from the side of the motor 1, a full-wave bridge rectifier circuit is constituted by the diodes Du to Dw and Dx to Dz, and the motor 1 is driven from the outside, and the armature coil When a three-phase AC voltage is induced in Au to Aw, diodes Du to Dw and Dx
A regenerative charging current flows to the battery 3 through the full-wave bridge rectifier circuit consisting of .about.Dz and the contact 5b of the main relay 5.
【0008】スイッチ駆動回路7は、スイッチ回路6を
構成するスイッチ素子Su 〜Sw 及びSx 〜Sz にそれ
ぞれ駆動信号u〜w及びx〜zを供給する回路で、図示
のスイッチ駆動回路7は、インターフェース回路7Aと
ドライブ回路7Bとにより構成されている。The switch drive circuit 7 supplies drive signals u to w and x to z to the switch elements Su to Sw and Sx to Sz constituting the switch circuit 6, respectively. It comprises a circuit 7A and a drive circuit 7B.
【0009】制御ユニット8は、CPU12を備えてい
て、CPU12には、位置検出器2の出力、アクセルセ
ンサ9の出力、バッテリ3の出力電圧VB の検出値、温
度センサ15により検出されたバッテリ3の温度の検出
値、抵抗R1 の両端の電圧を増幅器AMP(1)により
増幅して得た電動機の駆動電流の検出値、抵抗R2 の両
端の電圧を増幅器AMP(2)により増幅して得た回生
充電電流の検出値、分圧回路16により検出されたスイ
ッチ回路6の正極性側直流入力端子と接地間の電圧の検
出値、ラッチ回路17に保持された駆動電流の検出値、
温度センサ18により検出されたスイッチ回路6の温度
の検出値、及び温度センサ19により検出された電動機
1の巻線温度の検出値が入力されている。これらの信号
の内アナログ信号は、CPUに設けられているA/D端
子を通してデジタル信号に変換されてCPUに読み込ま
れる。The control unit 8 has a CPU 12, which has an output of the position detector 2, an output of the accelerator sensor 9, a detected value of the output voltage VB of the battery 3, and a battery 3 detected by the temperature sensor 15. The detected value of the temperature, the detected value of the drive current of the motor obtained by amplifying the voltage across the resistor R1 by the amplifier AMP (1), and the voltage obtained across the resistor R2 by the amplifier AMP (2) A detected value of the regenerative charging current, a detected value of the voltage between the positive DC input terminal of the switch circuit 6 and the ground detected by the voltage dividing circuit 16, a detected value of the driving current held in the latch circuit 17,
A detected value of the temperature of the switch circuit 6 detected by the temperature sensor 18 and a detected value of the winding temperature of the electric motor 1 detected by the temperature sensor 19 are input. Of these signals, analog signals are converted to digital signals through an A / D terminal provided in the CPU and read into the CPU.
【0010】この例では、スイッチ駆動回路7と制御ユ
ニット8とにより駆動制御部が構成されている。制御ユ
ニット8は、CPU12により図示しないROMやEE
PROMに記憶されたプログラムを実行することによ
り、電機子コイルAu 〜Aw に流す駆動電流の大きさの
調整と転流とを行わせるべくスイッチ回路6のスイッチ
素子Su 〜Sw 及びSx 〜Sz をオンオフ制御するスイ
ッチ制御手段を実現する外、異常状態の警告表示を含む
各種の表示を行う表示器13を制御する表示制御手段
や、電動機が外部から駆動される状態になったときに電
動機からバッテリに流れる回生充電電流を制御する回生
電流制御手段等を実現する。In this example, a drive control section is constituted by the switch drive circuit 7 and the control unit 8. The control unit 8 is provided with a ROM or EE (not shown) by the CPU 12.
By executing the program stored in the PROM, the switch elements Su to Sw and Sx to Sz of the switch circuit 6 are turned on and off in order to adjust the magnitude of the drive current flowing through the armature coils Au to Aw and perform commutation. In addition to realizing the switch control means for controlling, the display control means for controlling the display 13 for performing various displays including a warning display of an abnormal state, and the electric motor to the battery when the electric motor is driven from the outside. A regenerative current control unit for controlling a flowing regenerative charging current is realized.
【0011】CPU12により実現されるスイッチ制御
手段は、駆動指示信号と電流値指示信号とを発生して、
これらの信号をインターフェース回路7Aを通してドラ
イブ回路7Bに与える。ここで駆動指示信号は、スイッ
チ回路6を構成するスイッチ素子のうち、導通させる必
要があるスイッチ素子を指示する信号であり、電流値指
示信号は電機子コイルに流す駆動電流の大きさを与える
信号である。The switch control means realized by the CPU 12 generates a drive instruction signal and a current value instruction signal,
These signals are applied to the drive circuit 7B through the interface circuit 7A. Here, the drive instruction signal is a signal for instructing a switch element that needs to be turned on among the switch elements constituting the switch circuit 6, and the current value instruction signal is a signal for giving the magnitude of the drive current flowing through the armature coil. It is.
【0012】ドライブ回路7Bは、駆動指示信号及び電
流値指示信号に応じて、スイッチ回路6の上辺のスイッ
チ素子Su 〜Sw に所定の時間幅を有する駆動信号を与
え、下辺のスイッチ素子Sx 〜Sz に所定のオンデュー
ティ比をもって変化するパルス幅変調された駆動信号を
与える。これにより、スイッチ回路のブリッジの上辺の
スイッチ素子Su 〜Sw のうち、駆動信号が与えられた
スイッチ素子が該駆動信号が与えられている時間の間だ
け導通し、ブリッジの下辺のスイッチ素子Su〜Sw の
うち、パルス幅変調された駆動信号が与えられたスイッ
チ素子が所定のデューティ比でオンオフして所定の相の
電機子コイルにパルス幅変調された駆動電流を流す。The drive circuit 7B supplies a drive signal having a predetermined time width to the upper side switch elements Su to Sw in response to the drive instruction signal and the current value instruction signal, and switches the lower side switch elements Sx to Sz. And a pulse width modulated drive signal that changes with a predetermined on-duty ratio. As a result, of the switch elements Su to Sw on the upper side of the bridge of the switch circuit, the switch element to which the drive signal is applied conducts only during the time when the drive signal is applied, and the switch elements Su to Su on the lower side of the bridge are provided. Among the switches Sw, the switch element to which the pulse width modulated drive signal is applied is turned on / off at a predetermined duty ratio, and a pulse width modulated drive current flows through an armature coil of a predetermined phase.
【0013】また図示の例では、駆動電流の検出値をラ
ッチするラッチ回路17の出力または増幅器AMP
(1)の出力がドライブ回路7Bに入力されている。ド
ライブ回路は、駆動電流の検出値を取り込んで電機子コ
イルAu 〜Aw に流れる駆動電流を所定の制限値以下に
保つ制御を行う。In the illustrated example, the output of the latch circuit 17 for latching the detection value of the drive current or the amplifier AMP is used.
The output of (1) is input to the drive circuit 7B. The drive circuit takes in the detected value of the drive current and performs control to keep the drive current flowing through the armature coils Au to Aw at a predetermined limit value or less.
【0014】また表示制御手段は、トランジスタなどか
らなるスイッチ素子14a〜14dに駆動信号を与え
て、発光ダイオードやブザー等からなる表示器13に警
告表示や各部の状態の表示(例えば温度表示)等の表示
動作を行わせる。The display control means gives a drive signal to the switch elements 14a to 14d composed of transistors and the like, and displays a warning on the display 13 composed of a light emitting diode, a buzzer or the like, a display of the state of each part (for example, a temperature display), etc. Is performed.
【0015】図13に示した駆動制御装置では、バッテ
リ3の出力電圧がキースイッチ4を通してDC−DCコ
ンバータ20に入力され、バッテリ3の出力電圧(この
例では56V)がDC−DCコンバータ20により12
Vの直流電圧に変換される。DC−DCコンバータ20
から得られる直流電圧は主リレー5の励磁コイル5a
と、制御ユニット8の電源回路21と、スイッチ駆動回
路7のインタフェース回路7A及びドライブ回路7Bの
電源入力端子と、アクセルセンサ9を構成するポテンシ
ョメータの両端と、表示器13の電源端子とに印加され
るとともに、ヘッドランプやウィンカー等の点灯負荷2
2に印加されている。制御ユニット8の電源回路21
は、コンバータ20から得られる12Vの電圧を5Vの
直流定電圧に変換してCPUの電源端子に給電する。In the drive control device shown in FIG. 13, the output voltage of the battery 3 is input to the DC-DC converter 20 through the key switch 4, and the output voltage (56V in this example) of the battery 3 is output by the DC-DC converter 20. 12
V DC voltage. DC-DC converter 20
The DC voltage obtained from the excitation coil 5a of the main relay 5
And the power supply circuit 21 of the control unit 8, the power supply input terminals of the interface circuit 7A and the drive circuit 7B of the switch drive circuit 7, both ends of the potentiometer constituting the accelerator sensor 9, and the power supply terminal of the display 13. And lighting load of headlamps, blinkers, etc.
2 is applied. Power supply circuit 21 of control unit 8
Converts the 12V voltage obtained from the converter 20 into a 5V DC constant voltage and supplies power to the power supply terminal of the CPU.
【0016】図13に示した駆動制御装置において、運
転者によりキースイッチ4が閉じられると、DC−DC
コンバータ20が12Vの直流電圧を出力するため、主
リレー5の接点が閉じ、バッテリ3の出力電圧がスイッ
チ回路6の直流入力端子間に印加される。制御ユニット
8は、位置検出器2から与えられる位置検出信号と図示
しない手段により与えられる回転方向指令信号とから励
磁すべき相順を求めて、スイッチ駆動回路7の所定のス
イッチ素子に駆動信号を与えることを指示する駆動指示
信号をスイッチ駆動回路7に与える。In the drive control device shown in FIG. 13, when the key switch 4 is closed by the driver, DC-DC
Since the converter 20 outputs a DC voltage of 12 V, the contact of the main relay 5 is closed, and the output voltage of the battery 3 is applied between the DC input terminals of the switch circuit 6. The control unit 8 determines a phase sequence to be excited from a position detection signal given from the position detector 2 and a rotation direction command signal given by means (not shown), and sends a drive signal to a predetermined switch element of the switch drive circuit 7. A drive instruction signal for giving an instruction is given to the switch drive circuit 7.
【0017】制御ユニット8はまた、位置検出器2から
与えられる矩形波信号から(または別個に設けられたエ
ンコーダから)電動機の回転速度の情報を得て、この回
転速度情報をアクセルセンサ9から与えられる指示速度
情報と比較し、電動機の回転速度を指示速度に一致させ
るために必要な駆動電流の大きさ(平均値)を演算し
て、演算した駆動電流の大きさを与える電流値指示信号
をスイッチ駆動回路7に与える。The control unit 8 also obtains information on the rotational speed of the motor from the rectangular wave signal supplied from the position detector 2 (or from a separately provided encoder), and supplies this rotational speed information from the accelerator sensor 9. The magnitude of the drive current (average value) required to match the rotation speed of the motor to the designated speed is compared with the designated speed information, and a current value indication signal for giving the magnitude of the calculated drive current is calculated. This is given to the switch drive circuit 7.
【0018】ドライブ回路7Bは、制御ユニット8から
与えられる駆動指示信号及び電流値指示信号に応じて、
上辺のスイッチ素子Su 〜Sw の中から選択した1つの
スイッチ素子に所定の時間幅の駆動信号を与えて該スイ
ッチ素子を導通させるとともに、下辺のスイッチ素子S
x 〜Sz の中から選択した1つのスイッチ素子に、駆動
電流の大きさに相応したオンデューティ比で断続する
(PWM変調された)駆動信号を与えて該スイッチ素子
をオンオフさせる。これによりスイッチ回路6の上辺の
スイッチ素子Su 〜Sw 及び下辺のスイッチ素子Sx 〜
Sz をそれぞれ1つずつ所定の順序で導通させて電動機
に駆動電流を流し、電動機を指示速度で回転させる。The drive circuit 7B responds to a drive instruction signal and a current value instruction signal given from the control unit 8,
A drive signal having a predetermined time width is given to one of the switch elements Su to Sw on the upper side to make the switch elements conductive, and the switch element S on the lower side is selected.
An intermittent (PWM-modulated) drive signal is applied to one switch element selected from x to Sz at an on-duty ratio corresponding to the magnitude of the drive current to turn the switch element on and off. As a result, the switch elements Su to Sw on the upper side and the switch elements Sx to Sx on the lower side of the switch circuit 6 are set.
Sz is turned on one by one in a predetermined order, a drive current is supplied to the motor, and the motor is rotated at the designated speed.
【0019】車両を停止するためにアクセルグリップ等
の速度調節部材を戻すと、車両が減速する過程で電動機
が外部から駆動される状態になる。このとき電動機1は
同期発電機として働き、電機子コイルAu 〜Aw に3相
交流電圧を誘起する。この電圧はダイオードDu 〜Dw
及びDx 〜Dz により構成された全波整流回路と主リレ
ーの接点5bとを通してバッテリ3に回生充電電流とし
て供給される。これによりバッテリが充電されるととも
に、電動機の回転に制動がかかり、車両が減速させられ
る。坂道を下る際に電動機が外部から駆動される状態に
なった場合も同様である。When the speed adjusting member such as the accelerator grip is returned to stop the vehicle, the motor is driven from the outside while the vehicle is decelerating. At this time, the motor 1 functions as a synchronous generator and induces a three-phase AC voltage in the armature coils Au to Aw. This voltage is applied to the diodes Du to Dw.
, And a regenerative charging current to the battery 3 through the full-wave rectifier circuit constituted by Dx to Dz and the contact 5b of the main relay. As a result, the battery is charged, and the rotation of the electric motor is braked, so that the vehicle is decelerated. The same applies to the case where the electric motor is driven from the outside when going down a hill.
【0020】制御ユニット8は、上記のように電動機1
側からバッテリ3に回生充電電流が流れる状態になった
ときに抵抗R2 の両端の電圧により検出される回生充電
電流値を入力として、該回生充電電流の大きさを監視
し、回生充電電流が設定値(バッテリの充電電流の上限
値)を超えたときにはスイッチ回路6の下辺のスイッチ
素子Sx 〜Sz に同時にトリガ信号を与えることを指示
する駆動信号をスイッチ駆動回路7に与える。これによ
り、スイッチ素子Sx 〜Sz を同時に導通させて電機子
コイルAu 〜Aw を短絡し、バッテリ3への充電電流の
供給を停止するとともに電動機にショートブレーキをか
けて電動機を減速する。The control unit 8 controls the electric motor 1 as described above.
The regenerative charging current value detected by the voltage across the resistor R2 when the regenerative charging current flows from the battery 3 to the battery 3 is input, the magnitude of the regenerative charging current is monitored, and the regenerative charging current is set. When the value exceeds the value (upper limit value of the charging current of the battery), a drive signal for giving a trigger signal to the switch elements Sx to Sz on the lower side of the switch circuit 6 at the same time is given to the switch drive circuit 7. As a result, the switch elements Sx to Sz are simultaneously turned on, the armature coils Au to Aw are short-circuited, the supply of the charging current to the battery 3 is stopped, and the motor is decelerated by applying a short brake to the motor.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】従来の電動車両駆動制
御装置においては、キースイッチ4が閉じられたときに
DC−DCコンバータ20が動作して制御ユニット8及
びスイッチ駆動回路7に電源が供給され、同時に主リレ
ー5の接点5bがオン状態になって電動機に電力が供給
される。またキースイッチ4が開かれたときにDC−D
Cコンバータの入力が零となって主リレー5の接点5b
が開き、バッテリが電動機から切り離されるとともに、
制御ユニット8及びスイッチ駆動回路7の電源が落とさ
れて制御ユニット及びスイッチ駆動回路の動作が停止す
る。In the conventional electric vehicle drive control device, when the key switch 4 is closed, the DC-DC converter 20 operates to supply power to the control unit 8 and the switch drive circuit 7. At the same time, the contact 5b of the main relay 5 is turned on to supply power to the electric motor. When the key switch 4 is opened, DC-D
The input of the C converter becomes zero and the contact 5b of the main relay 5
Opens and the battery is disconnected from the motor,
The power of the control unit 8 and the switch drive circuit 7 is turned off, and the operation of the control unit and the switch drive circuit stops.
【0022】このように、従来の駆動制御装置において
は、主リレー5の接点5bの状態(オンまたはオフ)が
キースイッチ4のオンオフによってのみ決まるため、惰
性で走行しているときや、長い下り坂を走行していると
き等に、電動機からバッテリに大きな回生充電電流が長
時間流れて電動機やスイッチ回路の温度が過度に上昇し
た場合やバッテリが過充電状態になった場合に、主リレ
ーの接点を開いて電動機やバッテリの保護を図ることが
できないという問題があった。As described above, in the conventional drive control device, the state (ON or OFF) of the contact 5b of the main relay 5 is determined only by the ON / OFF of the key switch 4, so that the vehicle is running by inertia or a long descent. When a large regenerative charging current flows from the motor to the battery for a long time, such as when traveling on a hill, the temperature of the motor or the switch circuit becomes excessively high, or if the battery becomes overcharged, the main relay There has been a problem that the contacts cannot be opened to protect the motor and the battery.
【0023】本発明の目的は、電動機の過熱やバッテリ
の過充電等の異常状態が生じたときに主リレーの接点を
開いて電動機やバッテリ等の保護を図ることができるよ
うにした電動車両駆動制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an electric vehicle drive system capable of opening a contact of a main relay to protect an electric motor or a battery when an abnormal state such as overheating of an electric motor or overcharging of a battery occurs. It is to provide a control device.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリと、
運転者により操作されるキースイッチと、励磁されたと
きに閉じる接点を有する主リレーと、ブリッジ接続され
た複数のスイッチ素子と各スイッチ素子の両端に逆並列
接続されたダイオードとからなっていて直流入力端子間
に主リレーの接点を通してバッテリの出力電圧が印加さ
れるともに出力端子が車輪駆動用のブラシレス直流電動
機の電機子コイルに接続されたスイッチ回路と、電機子
コイルに流す駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせ
るべくスイッチ回路のスイッチ素子をオンオフ制御する
スイッチ制御手段と電動機が外部から駆動される状態に
なったときに電動機からバッテリに流れる回生充電電流
を制御する回生電流制御手段と予め定めた監視対象部分
の異常状態の有無を検出する異常状態検出手段と異常状
態の警告表示を行う表示器を制御する表示制御手段とを
CPUにより実現する制御ユニットと、該制御ユニット
から与えられる信号を入力としてスイッチ回路のスイッ
チ素子に駆動信号を与えるスイッチ駆動回路とを備えた
電動車両駆動制御装置に係わるものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a battery,
A DC switch comprising a key switch operated by a driver, a main relay having a contact that closes when excited, a plurality of switch elements connected in a bridge, and diodes connected in anti-parallel to both ends of each switch element. The output voltage of the battery is applied between the input terminals through the contacts of the main relay, and the output terminal is connected to the armature coil of the brushless DC motor for driving the wheels, and the magnitude of the drive current flowing through the armature coil Current control for controlling the regenerative charging current flowing from the motor to the battery when the motor is driven from the outside, and switch control means for controlling the on / off of the switch element of the switch circuit to perform the adjustment and commutation of the motor Means and an abnormal state detecting means for detecting the presence or absence of an abnormal state of a predetermined monitoring target portion and a warning display of the abnormal state. An electric vehicle drive control device, comprising: a control unit that realizes display control means for controlling a display by a CPU; and a switch drive circuit that receives a signal provided from the control unit as an input and provides a drive signal to a switch element of a switch circuit. It is related to.
【0025】本発明においては、バッテリの電圧がキー
スイッチを通して入力されてキースイッチが閉じられた
ときに駆動制御部に電源電圧を与える直流電源回路が設
けられる。また制御ユニットは、主リレーの励磁電流を
オンオフする主リレー励磁用スイッチを備えていて、異
常状態検出手段により異常が検出されていないときに主
リレー励磁用スイッチ手段をオン状態にし、異常状態検
出手段により異常が検出されているときに主リレー励磁
用スイッチ手段をオフ状態にする主リレー励磁制御手段
を更に実現するように構成されている。In the present invention, there is provided a DC power supply circuit for supplying a power supply voltage to the drive control unit when the voltage of the battery is input through the key switch and the key switch is closed. The control unit includes a main relay excitation switch for turning on and off an excitation current of the main relay, and when no abnormality is detected by the abnormal state detection means, turns on the main relay excitation switch means to detect an abnormal state. The main relay excitation control means for turning off the main relay excitation switch means when the abnormality is detected by the means is further realized.
【0026】上記監視対象部分は、異常が生じたときに
走行に重大な影響を与えたり、異常状態を放置すると故
障が生じるおそれがある部分である。監視対象部分とす
る部分は、例えば電動機1の電機子コイル、スイッチ回
路6のスイッチ素子、バッテリ3等である。また監視す
る異常状態は、電機子コイルの温度の異常上昇、スイッ
チ回路のスイッチ素子の温度の異常上昇、バッテリの温
度の異常上昇、バッテリの過充電状態等である。The part to be monitored is a part that may have a serious effect on running when an abnormality occurs or a failure may occur if an abnormal state is left unattended. The part to be monitored is, for example, the armature coil of the electric motor 1, the switch element of the switch circuit 6, the battery 3, and the like. The abnormal states to be monitored include an abnormal increase in the temperature of the armature coil, an abnormal increase in the temperature of the switch element of the switch circuit, an abnormal increase in the temperature of the battery, and an overcharge state of the battery.
【0027】上記直流電源回路には、スイッチ回路の直
流入力端子間の電圧をも入力することが好ましい。It is preferable that a voltage between the DC input terminals of the switch circuit is also input to the DC power supply circuit.
【0028】本発明においてはまた、スイッチ回路の直
流入力端子間の電圧を入力とする直流電源回路によりス
イッチ駆動回路に電源電圧を与え、制御ユニット駆動用
に設けた電池により制御ユニットに電源電圧を与えるよ
うにしてもよい。この場合、主リレーの励磁コイルにキ
ースイッチを通してバッテリの電圧が印加されるように
しておく。また制御ユニットは、主リレー励磁制御手段
の外に、キースイッチが開いていることが検出されてい
る状態で電動機の回転速度が零の状態または設定値以下
の状態になったことが検出されたときに主リレー励磁制
御用スイッチをオフ状態にして主リレーを非励磁状態に
する主リレー消勢手段を実現するように構成しておく。In the present invention, the power supply voltage is supplied to the switch drive circuit by a DC power supply circuit that receives the voltage between the DC input terminals of the switch circuit, and the power supply voltage is supplied to the control unit by a battery provided for driving the control unit. You may give it. In this case, the voltage of the battery is applied to the excitation coil of the main relay through the key switch. In addition, the control unit detects that the rotation speed of the motor has become zero or less than the set value in a state where the key switch is detected to be open outside the main relay excitation control means. Sometimes, a main relay de-energizing means for turning off the main relay excitation control switch and turning off the main relay in a non-excited state is realized.
【0029】更に本発明においては、バッテリの電圧が
キースイッチを通して入力端子に入力されるとともにス
イッチ回路の直流入力端子間の電圧が入力端子に入力さ
れてキースイッチが閉じられたとき及びスイッチ回路の
直流入力端子間に電圧が現れたときにスイッチ駆動回路
と制御ユニットとに電源電圧を与える直流電源回路と、
バッテリと該直流電源回路の入力端子との間に接続され
た接点を有して励磁されたときに該接点を閉じてバッテ
リの出力電圧を直流電源回路に入力する補助リレーとを
設けることもできる。Furthermore, in the present invention, when the voltage of the battery is input to the input terminal through the key switch and the voltage between the DC input terminals of the switch circuit is input to the input terminal and the key switch is closed, and when the key switch is closed, A DC power supply circuit for applying a power supply voltage to the switch drive circuit and the control unit when a voltage appears between the DC input terminals;
It is also possible to provide an auxiliary relay having a contact connected between the battery and the input terminal of the DC power supply circuit and closing the contact when excited to input the output voltage of the battery to the DC power supply circuit when excited. .
【0030】この場合、制御ユニットには、主リレーの
励磁電流をオンオフする主リレー励磁用スイッチと、補
助リレーの励磁電流をオンオフする補助リレー励磁用ス
イッチとを設けて、キースイッチが閉じている状態にあ
って異常状態検出手段が異常を検出していないときに主
リレー励磁用スイッチをオン状態にし、異常状態検出手
段が異常を検出しているときに主リレー励磁用スイッチ
をオフ状態するキースイッチ閉路時主リレー励磁制御手
段と、キースイッチが開いていて異常状態検出手段が異
常を検出していない状態で電動機からバッテリに回生充
電電流を流す条件が成立しているときに主リレー励磁用
スイッチをオン状態にし、キースイッチが開いていて異
常状態検出手段が異常を検出しているときに主リレー励
磁用スイッチをオフ状態とするキースイッチ開路時主リ
レー励磁制御手段と、キースイッチが開いていて異常検
出手段が異常を検出していないときには補助リレー励磁
用スイッチをオフ状態にし、キースイッチが開いていて
異常検出手段が異常を検出しているときには前記補助リ
レー励磁用スイッチをオン状態にする補助リレー励磁制
御手段とを更に実現するように構成される。In this case, the control unit is provided with a main relay excitation switch for turning on and off the main relay excitation current and an auxiliary relay excitation switch for turning on and off the auxiliary relay excitation current, and the key switch is closed. A key that turns on the main relay excitation switch when the abnormal state detection means is not detecting an abnormality in the status, and turns off the main relay excitation switch when the abnormal state detection means is detecting an abnormality. The main relay excitation control means when the switch is closed and the main relay excitation when the condition for flowing the regenerative charging current from the motor to the battery is satisfied in a state where the key switch is open and the abnormal state detecting means does not detect an abnormality. Turn on the switch and turn on the main relay excitation switch when the key switch is open and the abnormal condition detecting means detects an abnormality. When the key switch is opened, the main relay excitation control means is turned off, and when the key switch is open and the abnormality detection means does not detect an abnormality, the auxiliary relay excitation switch is turned off. And an auxiliary relay excitation control means for turning on the auxiliary relay excitation switch when an abnormality is detected.
【0031】[0031]
【作用】上記のように構成すると、キースイッチが閉じ
られたときに直流電源回路が駆動制御部に電源電圧を与
えるため、該駆動制御部が動作を開始し、異常検出手段
が所定の監視対象部分の異常の有無を検出する。その結
果異常が検出されない場合には、主リレー励磁用スイッ
チ手段をオン状態にして主リレーを励磁し、バッテリか
ら電動機への通電を可能にする。また運転中に監視対象
部分に異常が生じたときには、主リレー励磁用スイッチ
制御手段が主リレー励磁用スイッチ手段をオフ状態にす
るため、電動機が停止させられる。これにより、異常状
態が生じたままの状態で運転が継続されて重大な故障が
生じるおそれをなくすことができる。電動機が停止した
後、キースイッチを開くと、直流電源回路が駆動制御部
への電源電圧の供給を停止するため、駆動制御部が動作
を停止する。With the above arrangement, when the key switch is closed, the DC power supply circuit supplies the power supply voltage to the drive control section, so that the drive control section starts operating and the abnormality detecting means sets the predetermined monitoring target. Detects whether there is any abnormality in the part. As a result, if no abnormality is detected, the main relay energizing switch is turned on to excite the main relay, and the power can be supplied from the battery to the electric motor. Further, when an abnormality occurs in the monitoring target portion during the operation, the motor is stopped because the main relay excitation switch control means turns off the main relay excitation switch means. As a result, it is possible to eliminate the possibility that the operation is continued in a state where the abnormal state has occurred and a serious failure occurs. When the key switch is opened after the motor stops, the drive control unit stops operating because the DC power supply circuit stops supplying the power supply voltage to the drive control unit.
【0032】車両の走行中にキースイッチが開かれる
と、電動機が外部から駆動される状態になり、電機子コ
イルに電圧が誘起する。この誘起電圧はスイッチ回路の
各スイッチ素子に逆並列接続されたダイオードからなる
全波整流回路により整流されて該スイッチ回路の両端
(直流入力端子間)に直流電圧として現れる。従って、
上記のようにスイッチ回路の直流入力端子間の電圧を直
流電源回路に入力しておくと、走行中に誤ってキースイ
ッチが開かれた場合にも駆動制御部を動作させることが
でき、異常状態の検出や警告表示動作等の制御動作を行
わせることができる。When the key switch is opened while the vehicle is running, the motor is driven from the outside, and a voltage is induced in the armature coil. This induced voltage is rectified by a full-wave rectifier circuit composed of a diode connected in reverse parallel to each switch element of the switch circuit, and appears as a DC voltage at both ends (between DC input terminals) of the switch circuit. Therefore,
If the voltage between the DC input terminals of the switch circuit is input to the DC power supply circuit as described above, the drive control unit can be operated even when the key switch is accidentally opened during driving, and the abnormal state And a control operation such as a warning display operation can be performed.
【0033】更に上記のように、スイッチ回路の直流入
力端子間の電圧を入力とする直流電源回路によりスイッ
チ駆動回路に電源電圧を与えるとともに、制御ユニット
駆動用に設けた電池により制御ユニットに電源電圧を与
えるように構成した場合には、キースイッチが開かれた
状態でも主リレーの接点をオン状態に保持することがで
きるため、走行中に誤ってキースイッチが開かれたとき
にも回生充電電流を流して電動機を減速することができ
る。また回生充電電流が流れることにより電動機が過熱
したり、スイッチ回路のスイッチ素子が過熱したりした
場合には、主リレーの接点を開いて回生充電電流を直ち
に遮断することができる。Further, as described above, the power supply voltage is supplied to the switch drive circuit by the DC power supply circuit which receives the voltage between the DC input terminals of the switch circuit, and the power supply voltage is supplied to the control unit by the battery provided for driving the control unit. When the key switch is opened, the contact of the main relay can be kept on even when the key switch is opened. And the motor can be decelerated. If the motor is overheated or the switch element of the switch circuit is overheated due to the flow of the regenerative charging current, the contact of the main relay can be opened to immediately cut off the regenerative charging current.
【0034】また補助リレーを設けてバッテリの電圧を
該補助リレーの接点を通して直流電源回路に入力すると
ともに、キースイッチ開路時主リレー励磁制御手段とキ
ースイッチ閉路時主リレー励磁制御手段と補助リレー励
磁制御手段とを制御ユニットにより実現するようにする
と、運転中に誤ってキースイッチが開かれたときに、主
リレーの接点を閉じて回生充電電流を流すことができる
ため安全性を高めることができる。またキースイッチが
開かれた状態で異常が生じたときには補助リレーの接点
を閉じて制御ユニットの電源を確保することができるた
め異常状態の警告表示等を行わせて運転者に適確な措置
を講じることを促すことができる。An auxiliary relay is provided to input the voltage of the battery to the DC power supply circuit through the contact of the auxiliary relay. The main relay excitation control means when the key switch is open, the main relay excitation control means when the key switch is closed, and the auxiliary relay excitation If the control means and the control unit are realized by a control unit, the contact of the main relay can be closed and the regenerative charging current can flow when the key switch is accidentally opened during operation, so that safety can be improved. . When an abnormality occurs with the key switch open, the contact of the auxiliary relay can be closed and the power supply of the control unit can be secured. You can encourage them to take it.
【0035】[0035]
【実施例】図1は本発明の実施例のハードウェアの構成
を示したもので、図1において、図3に示した従来の装
置の各部と同等の部分には同一の符号を付してある。FIG. 1 shows the configuration of hardware according to an embodiment of the present invention. In FIG. is there.
【0036】図1において、1はブラシレス直流電動
機、3はバッテリ、4は運転者により操作されるキース
イッチ、5は励磁コイル5aと励磁コイル5aが励磁さ
れたときに閉じる接点5bとを有する主リレー、6は電
動機1の電機子コイルAu 〜Aw への駆動電流の供給と
該駆動電流の転流とを行わせるブリッジ形のスイッチ回
路、7はスイッチ回路6のスイッチ素子にトリガ信号を
与えるスイッチ駆動回路、8は制御ユニット、9は車両
の走行速度を調節するために運転者により操作される速
度調節部材(例えばアクセルグリップやアクセルペダ
ル)の位置を検出するアクセルセンサ、10はスイッチ
回路6の直流入力端子間に接続されたサージ吸収素子で
ある。In FIG. 1, 1 is a brushless DC motor, 3 is a battery, 4 is a key switch operated by a driver, 5 is a main switch having an exciting coil 5a and a contact 5b which closes when the exciting coil 5a is excited. A relay 6 is a bridge-type switch circuit for supplying a drive current to the armature coils Au to Aw of the electric motor 1 and performing commutation of the drive current, and 7 is a switch for giving a trigger signal to a switch element of the switch circuit 6. A drive circuit, 8 is a control unit, 9 is an accelerator sensor for detecting the position of a speed adjusting member (for example, an accelerator grip or an accelerator pedal) operated by a driver to adjust the traveling speed of the vehicle, and 10 is a switch circuit 6. It is a surge absorbing element connected between DC input terminals.
【0037】ブラシレス直流電動機は、一般に磁石界磁
を有するロータと、360/n度(nは2以上の整数)
の位相差をもって設けられて星形結線されたn相の電機
子コイルを有するステータとにより構成される。図示の
電動機1は、2極の磁石界磁1a1,1a2を有するロータ
1Aと、120度の位相差をもって配置された3相の電
機子コイルAu 〜Aw を有するステータ1Bとからなっ
ており、電機子コイルAu 〜Aw は星形結線されてい
る。A brushless DC motor generally has a rotor having a magnet field and 360 / n degrees (n is an integer of 2 or more).
And a stator having an n-phase armature coil that is provided with a phase difference and is star-connected. The illustrated electric motor 1 comprises a rotor 1A having two-pole magnet fields 1a1 and 1a2, and a stator 1B having three-phase armature coils Au to Aw arranged with a phase difference of 120 degrees. The child coils Au to Aw are star-connected.
【0038】ステータ1B側にはロータのステータに対
する相対位置を検出する位置検出器2が設けられてい
る。この位置検出器2は例えば、ステータの電機子コイ
ルAu〜Aw のそれぞれに対して設けられた3つのホー
ルICHu ,Hv ,Hw (図示せず。)を備えていて、
これらのホールICによりロータの磁極の極性を検出し
て、電機子コイルAu 〜Aw のそれぞれに対するロータ
の相対位置を検出する。3つのホールICは120度間
隔で配置されていて、各ホールICは、検出しているロ
ータ1Aの磁極が例えばN極であるときに高レベル(以
下Hレベルともいう。)の状態を保持し、S極であると
きに低レベル(以下Lレベルともいう。)の状態を保持
する矩形波信号eu 〜ew を発生する。矩形波信号eu
〜ew の回転角θに対する変化の一例を図4(A)〜
(C)に示してある。A position detector 2 for detecting a relative position of the rotor with respect to the stator is provided on the side of the stator 1B. The position detector 2 includes, for example, three halls ICHu, Hv, Hw (not shown) provided for each of the armature coils Au to Aw of the stator.
The polarity of the magnetic pole of the rotor is detected by these Hall ICs, and the relative position of the rotor to each of the armature coils Au to Aw is detected. The three Hall ICs are arranged at intervals of 120 degrees, and each Hall IC holds a high level (hereinafter also referred to as H level) state when the detected magnetic pole of the rotor 1A is, for example, an N pole. , And S poles, generate rectangular wave signals eu to ew that maintain a low level (hereinafter also referred to as L level) state. Square wave signal eu
FIG. 4A shows an example of a change in the rotation angle .theta.
This is shown in (C).
【0039】電動機1の出力軸は車両の駆動車輪に直結
されるか、または減速機を介して連結される。一般に電
動機と駆動車輪との間にはクラッチが設けられないた
め、制動時や坂道を下る際等には電動機が外部から駆動
される状態になり、このとき電動機1は同期発電機とし
て作用して交流電圧を発生する。The output shaft of the electric motor 1 is directly connected to the driving wheels of the vehicle or connected via a speed reducer. Generally, no clutch is provided between the electric motor and the drive wheels, so that the electric motor is driven from the outside during braking or when going down a hill. At this time, the electric motor 1 acts as a synchronous generator. Generates AC voltage.
【0040】図示の例では、バッテリ3の出力電圧がキ
ースイッチ4を介してDC−DCコンバータ20に印加
され、バッテリ3の出力電圧(この例では56V)がD
C−DCコンバータ20により12Vの直流電圧に変換
される。DC−DCコンバータ20から得られる12V
の直流電圧は主リレー5の励磁コイル5aと、ヘッドラ
ンプやウィンカー等の点灯負荷22とに印加されてい
る。In the illustrated example, the output voltage of the battery 3 is applied to the DC-DC converter 20 via the key switch 4, and the output voltage of the battery 3 (56V in this example) is
The voltage is converted into a DC voltage of 12 V by the C-DC converter 20. 12V obtained from DC-DC converter 20
Is applied to the exciting coil 5a of the main relay 5 and the lighting load 22 such as a headlamp or a blinker.
【0041】一般にブリッジ形のスイッチ回路6は、駆
動信号が与えられている間だけ導通する単方向性スイッ
チ素子をブリッジ接続するとともに各スイッチ素子の両
端に帰還ダイオードを逆並列接続した回路からなってい
て、その直流入力端子間に主リレー5の接点5bを通し
てバッテリ3の出力電圧が印加される。In general, the bridge-type switch circuit 6 is a circuit in which unidirectional switch elements that conduct only while a drive signal is being applied are bridge-connected, and feedback diodes are connected in anti-parallel to both ends of each switch element. Thus, the output voltage of the battery 3 is applied between the DC input terminals through the contact 5b of the main relay 5.
【0042】なおここでスイッチ素子をブリッジ接続す
るとは、スイッチ素子を周知のダイオードブリッジ全波
整流回路と同様にブリッジ接続することを意味する。一
般にこの種の接続をしたブリッジ回路は、2個のスイッ
チ素子を極性を同じにして直列に接続したものからなる
スイッチ素子直列回路を複数個設けて、該複数個のスイ
ッチ素子直列回路を互いに並列に接続した回路構成を有
する。一般にn相のブラシレス直流電動機をブリッジ形
のスイッチ回路を用いて駆動する場合には、2n個のス
イッチ素子をブリッジ接続して構成したスイッチ回路
(n個のスイッチ素子直列回路を並列接続して構成した
スイッチ回路)が用いられる。Here, the bridge connection of the switch elements means that the switch elements are bridge-connected in the same manner as in a known diode bridge full-wave rectifier circuit. Generally, a bridge circuit having this type of connection is provided with a plurality of switch element series circuits comprising two switch elements connected in series with the same polarity, and the plurality of switch element series circuits are connected in parallel with each other. Has a circuit configuration connected to the In general, when an n-phase brushless DC motor is driven using a bridge-type switch circuit, a switch circuit configured by connecting 2n switch elements in a bridge configuration (configured by connecting n switch element series circuits in parallel) Switch circuit).
【0043】このような回路構成を有するスイッチ回路
では、n個のスイッチ素子直列回路の一端側の共通接続
点及び他端側の共通接続点(スイッチ回路の両端)を対
の直流入力端子(バッテリの電圧が印加される端子)と
し、n個のスイッチ素子直列回路のそれぞれのスイッチ
素子どうしの接続点から引き出したn個の端子を出力端
子(n相の電機子コイルに接続される端子)とする。In the switch circuit having such a circuit configuration, a common connection point at one end and a common connection point at both ends (both ends of the switch circuit) of the n switch element series circuits are connected to a pair of DC input terminals (battery). Are applied), and n terminals drawn from the connection points of the respective switch elements of the n switch element series circuits are output terminals (terminals connected to the n-phase armature coil). I do.
【0044】本明細書においては、スイッチ素子をブリ
ッジ接続して構成したスイッチ回路の、正極性側の直流
入力端子と出力端子との間に位置するスイッチ素子をブ
リッジの上辺を構成するスイッチ素子またはブリッジの
上辺のスイッチ素子と呼び、負極性側の直流入力端子と
出力端子との間に位置するスイッチ素子をブリッジの下
辺を構成するスイッチ素子またはブリッジの下辺のスイ
ッチ素子と呼んでいる。In the present specification, in a switch circuit configured by bridge-connecting switch elements, a switch element located between a DC input terminal and an output terminal on the positive polarity side is a switch element or a switch element forming the upper side of the bridge. The switch element located between the DC input terminal and the output terminal on the negative polarity side is called the switch element on the upper side of the bridge, and is called the switch element forming the lower side of the bridge or the switch element on the lower side of the bridge.
【0045】上記のようにスイッチ素子を全波ブリッジ
接続して構成したスイッチ回路を直流電源とn相のブラ
シレス直流電動機の電機子コイルとの間に設けると、ブ
リッジの上辺を構成するn個のスイッチ素子及びブリッ
ジの下辺を構成するn個のスイッチ素子をそれぞれ所定
の順序で1つずつ導通させることにより、n相の電機子
コイルに順次駆動電流を転流させて電動機を回転させる
ことができる。As described above, when a switch circuit configured by connecting the switch elements in a full-wave bridge is provided between the DC power supply and the armature coil of the n-phase brushless DC motor, the n pieces of the upper side of the bridge are formed. By turning on the switch elements and the n switch elements constituting the lower side of the bridge one by one in a predetermined order, the drive current is sequentially commutated to the n-phase armature coil, and the motor can be rotated. .
【0046】本実施例で用いているスイッチ回路6は、
スイッチ素子Su とSx とを直列に接続して構成したス
イッチ素子直列回路、Sv とSy とを直列に接続して構
成したスイッチ素子直列回路及びSw とSz とを直列に
接続して構成したスイッチ素子直列回路を並列に接続
(3相全波ブリッジ接続)するとともに、スイッチ素子
Su ,Sv ,Sw 及びSx ,Sy ,Sz のそれぞれの両
端に帰還ダイオードDu,Dv ,Dw 及びDx ,Dy ,
Dz を逆並列接続して構成したものである。The switch circuit 6 used in this embodiment is
A switch element series circuit formed by connecting switch elements Su and Sx in series, a switch element series circuit formed by connecting Sv and Sy in series, and a switch element formed by connecting Sw and Sz in series The series circuits are connected in parallel (three-phase full-wave bridge connection), and feedback diodes Du, Dv, Dw and Dx, Dy, are connected to both ends of the switch elements Su, Sv, Sw and Sx, Sy, Sz, respectively.
Dz are connected in antiparallel.
【0047】図示のスイッチ回路6においては、各スイ
ッチ素子として電界効果トランジスタ(FET)が用い
られ、スイッチ素子Su 〜Sw を構成するFETのドレ
インの共通接続点が正極性側の直流入力端子6aとな
り、スイッチ素子Sx 〜Sz を構成するFETのソース
の共通接続点が負極性側の直流入力端子6bとなってい
る。またスイッチ素子Su 〜Sw をそれぞれ構成するF
ETのソースとスイッチ素子Sx 〜Sz をそれぞれ構成
するFETのドレインとの接続点が3相の出力端子6u
〜6wとなっている。In the illustrated switch circuit 6, a field effect transistor (FET) is used as each switch element, and the common connection point of the drains of the FETs constituting the switch elements Su to Sw is the positive DC input terminal 6a. The common connection point of the sources of the FETs constituting the switching elements Sx to Sz is the DC input terminal 6b on the negative polarity side. Further, F which constitutes the switching elements Su to Sw, respectively.
The connection point between the source of the ET and the drains of the FETs constituting the switch elements Sx to Sz is a three-phase output terminal 6u.
66w.
【0048】上記のスイッチ回路6を電動機1側から見
た場合、ダイオードDu 〜Dw 及びDx 〜Dz により全
波ブリッジ整流回路が構成され、電動機1が外部から駆
動される状態になって電機子コイルAu 〜Aw に3相交
流電圧が誘起した際に、ダイオードDu 〜Dw 及びDx
〜Dz からなる全波ブリッジ整流回路と主リレー5の接
点5bとを通してバッテリ3に回生充電電流が流れる。When the switch circuit 6 is viewed from the side of the motor 1, a full-wave bridge rectifier circuit is constituted by the diodes Du to Dw and Dx to Dz, and the motor 1 is driven from the outside, and the armature coil When a three-phase AC voltage is induced in Au to Aw, diodes Du to Dw and Dx
A regenerative charging current flows to the battery 3 through the full-wave bridge rectifier circuit consisting of .about.Dz and the contact 5b of the main relay 5.
【0049】この例では、スイッチ回路6の正極性側の
直流入力端子6aと出力端子との間に位置するスイッチ
素子Su 〜Sw がブリッジの上辺のスイッチ素子であ
り、負極性側の直流入力端子6bと出力端子との間に位
置するスイッチ素子Sx 〜Szがブリッジの下辺のスイ
ッチ素子である。In this example, the switching elements Su to Sw located between the DC input terminal 6a on the positive polarity side of the switch circuit 6 and the output terminal are the switching elements on the upper side of the bridge, and the DC input terminal on the negative polarity side. Switch elements Sx to Sz located between 6b and the output terminal are switch elements on the lower side of the bridge.
【0050】スイッチ回路6の正極性側の直流入力端子
6aは主リレーの接点5bを介してバッテリ3の正極端
子に接続されている。またスイッチ回路6の負極性側の
直流入力端子6bは電流検出用抵抗R1 を通して接地さ
れ、バッテリ3の負極端子は充電電流検出用抵抗R2 を
通して接地されている。スイッチ回路6の3相の出力端
子6u,6v及び6wには、ブラシレス直流電動機1の
3相の電機子コイルAu 〜Aw の中性点と反対側の端子
がそれぞれ接続されている。The DC input terminal 6a on the positive polarity side of the switch circuit 6 is connected to the positive terminal of the battery 3 via the contact 5b of the main relay. The DC input terminal 6b on the negative polarity side of the switch circuit 6 is grounded through a current detecting resistor R1, and the negative electrode terminal of the battery 3 is grounded through a charging current detecting resistor R2. The three-phase output terminals 6 u, 6 v and 6 w of the switch circuit 6 are connected to terminals of the three-phase armature coils Au to Aw of the brushless DC motor 1 on the opposite side to the neutral point.
【0051】本発明においては、バッテリ3を電源とし
てスイッチ駆動回路7及び制御ユニット8に電源電圧を
与える直流電源回路30が設けられており、この直流電
源回路30には、バッテリ3の出力電圧がキースイッチ
4とダイオードD01とを通して入力されている。直流電
源回路30は、バッテリ3の出力電圧(56V)を降圧
して一定の直流電圧(この例では15V)を出力する。In the present invention, a DC power supply circuit 30 is provided which supplies a power supply voltage to the switch drive circuit 7 and the control unit 8 using the battery 3 as a power supply. It is inputted through the key switch 4 and the diode D01. The DC power supply circuit 30 steps down the output voltage (56 V) of the battery 3 and outputs a constant DC voltage (15 V in this example).
【0052】本実施例ではまた、スイッチ回路6の直流
入力端子6a,6b間の電圧がダイオードDo2を通して
直流電源回路30に入力され、電動機が外部から駆動さ
れる状態になって電機子コイルAu 〜Aw に電圧が誘起
したときに、該誘起電圧がダイオードDu 〜Dw 及びD
x 〜Dz からなる整流回路により整流されて直流電源回
路30に与えられるようになっている。In this embodiment, the voltage between the DC input terminals 6a and 6b of the switch circuit 6 is input to the DC power supply circuit 30 through the diode Do2, and the electric motor is driven from the outside, so that the armature coils Au to. When a voltage is induced in Aw, the induced voltage is reduced by diodes Du to Dw and Dw.
The current is rectified by a rectifier circuit composed of x to Dz and supplied to the DC power supply circuit 30.
【0053】直流電源回路30から得られる直流電圧
は、スイッチ駆動回路7の電源端子と、制御ユニット8
内の電源回路21と、アクセルセンサ9の電源端子と、
表示器13の電源端子とに与えられている。制御ユニッ
ト8の電源回路21は、直流電源回路30から与えられ
る15Vの電圧を5Vの直流定電圧に変換してCPU1
2の電源端子に供給する。直流電源回路30の出力端子
と電源回路21の入力端子との間にはダイオード35が
挿入されている。The DC voltage obtained from the DC power supply circuit 30 is supplied to the power supply terminal of the switch drive circuit 7 and the control unit 8.
A power supply circuit 21 therein, a power supply terminal of the accelerator sensor 9,
And a power supply terminal of the display 13. The power supply circuit 21 of the control unit 8 converts the voltage of 15 V supplied from the DC power supply circuit 30 into a constant DC voltage of 5 V,
2 power supply terminal. A diode 35 is inserted between the output terminal of the DC power supply circuit 30 and the input terminal of the power supply circuit 21.
【0054】制御ユニット8は、CPU12を備えてい
て、図示しないROMまたはEEPROMに記憶された
プログラムにより、電機子コイルAu 〜Aw に流す駆動
電流の大きさの調整と転流とを行わせるべくスイッチ回
路6のスイッチ素子をオンオフ制御するスイッチ制御手
段(駆動指示信号u´〜w´,x´〜z´及びPWM信
号を発生させる手段)、電動機が外部から駆動される状
態になったときに該電動機の電機子コイルに誘起する電
圧でバッテリに流れる回生充電電流を制御する回生電流
制御手段、発光ダイオードやブザー等からなる表示器1
3に警告表示や各部の状態の表示(例えば温度表示)等
の各種の表示動作を行わせる表示制御手段等を実現す
る。14a〜14cはCPU12からトリガ信号が与え
られたときに導通して表示器13の表示手段に通電する
スイッチを構成するトランジスタである。The control unit 8 includes a CPU 12 and switches the control unit 8 to adjust the magnitude of the drive current flowing through the armature coils Au to Aw and to perform commutation by a program stored in a ROM or an EEPROM (not shown). Switch control means (means for generating drive instruction signals u 'to w', x 'to z' and a PWM signal) for turning on and off the switch elements of the circuit 6; A regenerative current control means for controlling regenerative charging current flowing to a battery with a voltage induced in an armature coil of a motor;
3 implements a display control means for performing various display operations such as a warning display and a display of a state of each unit (for example, a temperature display). Reference numerals 14a to 14c denote transistors constituting a switch which conducts when a trigger signal is given from the CPU 12 and which energizes the display means of the display 13.
【0055】制御ユニット8のCPU12には、位置検
出器2の出力、アクセルセンサ9の出力、バッテリ3の
出力電圧VB の検出値、温度センサ15により検出され
たバッテリ3の温度の検出値、抵抗R1 の両端の電圧を
増幅器AMP(1)により増幅して得た電動機の駆動電
流の検出値、抵抗R2 の両端の電圧を増幅器AMP
(2)により増幅して得た回生充電電流の検出値、分圧
回路16により検出されたスイッチ回路6の正極性側直
流入力端子と接地間の電圧の検出値、ラッチ回路17に
保持された駆動電流の検出値、温度センサ18により検
出されたスイッチ回路6の温度の検出値、温度センサ1
9により検出された電動機1の巻線温度の検出値、及び
キースイッチ4とDC−DCコンバータ20との接続点
と接地間の電圧を抵抗R10及びR11の直列回路からなる
分圧回路により分圧して得たキースイッチ状態検出信号
Vk が入力されている。これらの信号の内アナログ信号
は、CPUに設けられているA/D端子を通してデジタ
ル信号に変換されてCPUに読み込まれる。The output of the position detector 2, the output of the accelerator sensor 9, the detected value of the output voltage VB of the battery 3, the detected value of the temperature of the battery 3 detected by the temperature sensor 15, The detected value of the drive current of the motor obtained by amplifying the voltage across R1 by the amplifier AMP (1) and the voltage across the resistor R2 to the amplifier AMP
The detected value of the regenerative charging current obtained by amplification in (2), the detected value of the voltage between the positive DC input terminal of the switch circuit 6 and the ground detected by the voltage dividing circuit 16, and held by the latch circuit 17 The detected value of the drive current, the detected value of the temperature of the switch circuit 6 detected by the temperature sensor 18, the temperature sensor 1
9 divides the detected value of the winding temperature of the electric motor 1 and the voltage between the connection point between the key switch 4 and the DC-DC converter 20 and the ground by a voltage dividing circuit composed of a series circuit of resistors R10 and R11. The key switch state detection signal Vk obtained as described above is input. Of these signals, analog signals are converted to digital signals through an A / D terminal provided in the CPU and read into the CPU.
【0056】制御ユニット8のCPU12は、7個の出
力ポートからそれぞれ駆動指示信号u´〜w´,x´〜
z´及びPWM信号を発生する。これらの信号はインタ
ーフェース回路7Aを通してドライブ回路7Bに与えら
れる。駆動指示信号u´〜w´,x´〜z´は、スイッ
チ回路6を構成するスイッチ素子のうち、導通させる必
要があるスイッチ素子を指示する信号であり、PWM信
号は電機子コイルに流す駆動電流の平均値に相応したデ
ューティ比で断続するパルス信号である。The CPU 12 of the control unit 8 sends drive instruction signals u 'to w', x 'to
Generate z 'and PWM signals. These signals are supplied to the drive circuit 7B through the interface circuit 7A. The drive instruction signals u 'to w' and x 'to z' are signals for instructing which of the switch elements constituting the switch circuit 6 need to be made conductive, and the PWM signal is a drive signal to be passed through the armature coil. It is a pulse signal that is intermittent at a duty ratio corresponding to the average value of the current.
【0057】スイッチ駆動回路7は、スイッチ回路6を
構成するスイッチ素子Su 〜Sw 及びSx 〜Sz にそれ
ぞれ駆動信号u〜w及びx〜zを供給する回路で、図示
のスイッチ駆動回路7は、インターフェース回路7Aと
ドライブ回路7Bとにより構成されている。The switch drive circuit 7 is a circuit for supplying drive signals u to w and x to z to the switch elements Su to Sw and Sx to Sz which constitute the switch circuit 6, respectively. It comprises a circuit 7A and a drive circuit 7B.
【0058】ドライブ回路7Bは、駆動指示信号u´〜
w´及びx´〜z´とPWM信号とに応じて、スイッチ
回路6のブリッジの上辺のスイッチ素子Su 〜Sw に所
定のパルス幅を有する駆動信号を与え、ブリッジの下辺
のスイッチ素子Sx 〜Sz に所定のオンデューティ比を
もって変化するパルス幅変調された駆動信号を与える。
これにより、上辺のスイッチ素子Su 〜Sw のうち、駆
動信号が与えられたスイッチ素子が、駆動信号のパルス
幅に相当する時間だけ導通し、下辺のスイッチ素子Su
〜Sw のうち、パルス幅変調された駆動信号が与えられ
たスイッチ素子が所定のデューティ比でオンオフして所
定の相の電機子コイルにパルス幅変調された駆動電流を
流す。位置検出器2を構成するホールICが図4(A)
〜(C)のように矩形波信号(位置検出信号)eu 〜e
w を発生した場合、スイッチ素子Su 〜Sw 及びSx 〜
Sz はそれぞれ図4(D)〜(F)及び(G)〜(I)
のようにオンオフ動作する。なお図4(D)〜(F)及
び(G)〜(I)の波形は駆動電流のオンデューティ比
が100%の場合を示している。The drive circuit 7B outputs the drive instruction signals u 'to u'.
A drive signal having a predetermined pulse width is given to the switch elements Su to Sw on the upper side of the bridge of the switch circuit 6 according to w 'and x' to z 'and the PWM signal, and the switch elements Sx to Sz on the lower side of the bridge are provided. And a pulse width modulated drive signal that changes with a predetermined on-duty ratio.
As a result, of the switch elements Su to Sw on the upper side, the switch element to which the drive signal is applied conducts for a time corresponding to the pulse width of the drive signal, and the switch element Su on the lower side.
, The switch element to which the pulse width modulated drive signal is applied turns on and off at a predetermined duty ratio, and the pulse width modulated drive current flows through the armature coil of a predetermined phase. FIG. 4A shows a Hall IC constituting the position detector 2.
To (C) square wave signals (position detection signals) eu to e
When w occurs, the switching elements Su to Sw and Sx to
Sz is shown in FIGS. 4 (D) to (F) and (G) to (I), respectively.
It operates on and off like. The waveforms in FIGS. 4D to 4F and 4G to 4I show the case where the on-duty ratio of the drive current is 100%.
【0059】また図示の例では、駆動電流の検出値をラ
ッチするラッチ回路17の出力または増幅器AMP
(1)の出力がドライブ回路7Bに入力されている。ド
ライブ回路7Bは、駆動電流の検出値を取り込んで電機
子コイルAu 〜Aw に流れる駆動電流を所定の制限値以
下に保つ制御を行う。In the illustrated example, the output of the latch circuit 17 for latching the detected value of the drive current or the amplifier AMP is used.
The output of (1) is input to the drive circuit 7B. The drive circuit 7B takes in the detected value of the drive current and performs control to keep the drive current flowing through the armature coils Au to Aw at a predetermined limit value or less.
【0060】図5は、スイッチ駆動回路7の周辺部の更
に詳細な構成の一例を示したものである。CPU12は
出力ポートP00〜P06を備えていて、出力ポートP00〜
P05からそれぞれスイッチ素子Su ,Sv ,Sw ,Sx
,Sy ,Sz に駆動信号を与えることを指示するとき
に高レベル(Hレベル)になる駆動指示信号u´,v
´,w´,x´,y´,z´を出力する。また出力ポー
トPo6から、駆動電流の平均値に相応した大きさの所定
のデューティ比で断続するパルス波形のPWM信号を出
力する。FIG. 5 shows an example of a more detailed configuration of the periphery of the switch drive circuit 7. The CPU 12 has output ports P00 to P06, and the output ports P00 to P06.
From P05, the switching elements Su, Sv, Sw, Sx
, Sy, Sz drive instructing signals u ′, v that go to a high level (H level) when instructing to give a drive signal
', W', x ', y', z 'are output. From the output port Po6, a PWM signal having a pulse waveform intermittent at a predetermined duty ratio having a magnitude corresponding to the average value of the drive current is output.
【0061】ドライブ回路7Bは入力端子Hin及びLin
を有する制御増幅器701a〜701cを備えていて、
制御増幅器701a〜701cの入力端子Hinにはそれ
ぞれCPU12が発生する駆動指示信号u´,v´,w
´がインターフェース7Aを通して入力されている。各
制御増幅器は2組の出力端子t11,t12及びt21,t22
を備えていて、入力端子Hinの電位がHレベル及びLレ
ベルになったときにそれぞれ出力端子t11,t12の電位
がHレベル及びLレベルになり、入力端子Linの電位が
Hレベル及びLレベルになったときにそれぞれ出力端子
t21,t22の電位がHレベル及びLレベルになるように
なっている。制御増幅器701a〜701cの各出力端
子間にはツェナーダイオードZD2 が接続され、該ツェ
ナーダイオードにより、各出力端子間に得られる信号の
レベルが制限されている。The drive circuit 7B has input terminals Hin and Lin.
And control amplifiers 701a to 701c having
The drive instruction signals u ', v', w generated by the CPU 12 are respectively applied to the input terminals Hin of the control amplifiers 701a to 701c.
'Has been input through the interface 7A. Each control amplifier has two sets of output terminals t11, t12 and t21, t22.
When the potential of the input terminal Hin becomes H level and L level, the potentials of the output terminals t11 and t12 become H level and L level, respectively, and the potential of the input terminal Lin becomes H level and L level. When this happens, the potentials at the output terminals t21 and t22 become H level and L level, respectively. A Zener diode ZD2 is connected between the output terminals of the control amplifiers 701a to 701c, and the level of a signal obtained between the output terminals is limited by the Zener diode.
【0062】PWM信号は負論理のインバータIN1 に
入力され、このインバータIN1 の出力は、負論理のイ
ンバータINa〜INcを通して制御増幅器701a〜
701cの入力端子Linに入力されている。インバータ
IN1 の出力端子には抵抗R3 を通して直流電源回路3
0の出力電圧が印加されている。The PWM signal is input to a negative logic inverter IN1. The output of the inverter IN1 is supplied to the control amplifiers 701a to 701a through negative logic inverters INa to INc.
701c is input to the input terminal Lin. The DC power supply circuit 3 is connected to the output terminal of the inverter IN1 through the resistor R3.
0 output voltage is applied.
【0063】制御増幅器701a,701b,701c
は、駆動指示信号u´,v´,w´が高レベルになって
いる期間それぞれの出力端子t11,t12から駆動信号
u,v,wを出力する。また制御増幅器701a,70
1b及び701cは、駆動指示信号x´,y´,z´が
高レベルの状態になっている期間、それぞれの出力端子
t21,t22からPWM信号によりパルス幅変調された駆
動信号x,y,zを出力する。制御増幅器701a〜7
01cのそれぞれの出力端子t11,t12から得られる駆
動信号u,v,wはスイッチ素子Su ,Sv ,Sw の制
御端子に与えられ、制御増幅器701a〜701cのそ
れぞれの出力端子t21,t22から得られる駆動信号x,
y,zはそれぞれスイッチ素子Sx ,Sy ,Sz の制御
端子に入力されている。Control amplifiers 701a, 701b, 701c
Outputs the drive signals u, v, w from the respective output terminals t11, t12 while the drive instruction signals u ', v', w 'are at the high level. Further, the control amplifiers 701a, 701
1b and 701c are drive signals x, y, z pulse-width-modulated by the PWM signal from the respective output terminals t21, t22 while the drive instruction signals x ', y', z 'are at the high level. Is output. Control amplifiers 701a-7
Drive signals u, v, w obtained from the respective output terminals t11, t12 of the control amplifier 01c are supplied to the control terminals of the switch elements Su, Sv, Sw, and are obtained from the respective output terminals t21, t22 of the control amplifiers 701a to 701c. The drive signal x,
y and z are input to the control terminals of the switch elements Sx, Sy and Sz, respectively.
【0064】ラッチ回路17は、電機子コイルの短絡事
故などにより、過大な駆動電流が流れたときに、駆動電
流を直ちに遮断して電機子コイルの焼損を防止する制御
を行わせるために設けられている。図示のラッチ回路1
7は、比較器CP1 と、抵抗R4 及びR5 の直列回路か
らなる分圧回路と、比較器CP1 の出力端子に入力端子
が接続された負論理のインバータIN2 と、カソードが
接地され、アノードが抵抗R6 を通して直流電源回路3
0の正極側の出力端子に接続されたサイリスタTh1と、
サイリスタTh1のゲートとインバータIN2 の出力端子
との間に接続された抵抗R7 とからなっている。比較器
CP1 の反転入力端子には抵抗R1 の両端の電圧(駆動
電流検出信号)を増幅する増幅器AMP(1)の出力が
入力され、比較器CP1 の非反転入力端子には、直流電
源回路の出力電圧を抵抗R4 及びR5 からなる分圧回路
により分圧して得た基準電圧Vr が入力されている。比
較器CP1 の出力端子は非反転入力端子に直結されてい
る。サイリスタTh1の両端の電圧は負論理のインバータ
IN1 ´に入力され、該インバータIN1 ´の出力は、
負論理のインバータINa ´〜INc ´を通して制御増
幅器701a〜701cの入力端子Linに入力されてい
る。インバータIN1 ´の出力端子には抵抗R3 ´を通
して直流電源回路30の出力電圧が印加されている。The latch circuit 17 is provided to perform a control to immediately cut off the drive current and prevent the armature coil from burning when an excessive drive current flows due to a short circuit accident of the armature coil or the like. ing. Latch circuit 1 shown
Reference numeral 7 denotes a comparator CP1, a voltage dividing circuit composed of a series circuit of resistors R4 and R5, a negative logic inverter IN2 having an input terminal connected to the output terminal of the comparator CP1, a cathode grounded, and an anode connected to a resistor. DC power supply circuit 3 through R6
A thyristor Th1 connected to the output terminal on the positive electrode side of 0,
A resistor R7 is connected between the gate of the thyristor Th1 and the output terminal of the inverter IN2. The output of the amplifier AMP (1) for amplifying the voltage (drive current detection signal) across the resistor R1 is input to the inverting input terminal of the comparator CP1, and the non-inverting input terminal of the comparator CP1 is connected to the non-inverting input terminal of the DC power supply circuit. A reference voltage Vr obtained by dividing the output voltage by a voltage dividing circuit composed of resistors R4 and R5 is input. The output terminal of the comparator CP1 is directly connected to the non-inverting input terminal. The voltage across the thyristor Th1 is input to a negative logic inverter IN1 ', and the output of the inverter IN1' is
The signals are input to the input terminals Lin of the control amplifiers 701a to 701c through inverters INa 'to INc' of negative logic. The output voltage of the DC power supply circuit 30 is applied to the output terminal of the inverter IN1 'through the resistor R3'.
【0065】図5において、抵抗R1 の両端には、スイ
ッチ回路6を通して電動機の電機子コイルAu 〜Aw に
流れる駆動電流に比例した電圧が現れる。この電圧を駆
動電流検出信号とする。駆動電流検出信号は増幅器AM
P(1)により増幅されて比較器CP1 の反転入力端子
に与えられ、駆動電流が許容値以下の場合には、増幅器
AMP(1)から比較器CP1 に与えられる駆動電流検
出信号が基準電圧Vrよりも低くなっている。この状態
では、比較器CP1 の出力端子の電位がHレベルの状態
にあるため、インバータIN2 の出力はLレベルの状態
にある。このときサイリスタTh1にはトリガ信号が与え
られないため、該サイリスタTh1は遮断状態にあり、イ
ンバータIN1 ´の入力信号はHレベルの状態にある。
このときインバータIN1 ´の出力はLレベルの状態に
あり、インバータINa ´〜INc ´の出力はHレベル
の状態にある。この状態では、ラッチ回路17の出力が
制御増幅器701a〜701cの動作に影響を与えない
ため、制御増幅器701a〜701cはCPUから与え
られる駆動指示信号にしたがって所定の駆動信号を出力
する。In FIG. 5, a voltage proportional to the drive current flowing through the armature coils Au to Aw of the motor through the switch circuit 6 appears at both ends of the resistor R1. This voltage is used as a drive current detection signal. The drive current detection signal is the amplifier AM
When the driving current is amplified by P (1) and supplied to the inverting input terminal of the comparator CP1, and the driving current is equal to or smaller than the allowable value, the driving current detection signal supplied from the amplifier AMP (1) to the comparator CP1 is changed to the reference voltage Vr. Is lower than. In this state, since the potential of the output terminal of the comparator CP1 is at the H level, the output of the inverter IN2 is at the L level. At this time, since no trigger signal is given to the thyristor Th1, the thyristor Th1 is in the cutoff state, and the input signal of the inverter IN1 'is at the H level.
At this time, the output of the inverter IN1 'is at the L level, and the outputs of the inverters INa' to INc 'are at the H level. In this state, since the output of the latch circuit 17 does not affect the operation of the control amplifiers 701a to 701c, the control amplifiers 701a to 701c output a predetermined drive signal according to a drive instruction signal given from the CPU.
【0066】駆動電流が許容値を超えると、増幅器AM
P(1)から比較器CP1 に与えられる駆動電流検出信
号が基準電圧Vr を超えるため、比較器CP1 の出力電
圧がLレベルになり、該比較器CP1 の非反転入力端子
の電位もLレベルになる。このときインバータIN2 の
出力がHレベルになるため、サイリスタTh1にトリガ信
号が与えられ、該サイリスタTh1が導通状態に保持され
る。そのためインバータIN1 ´の入力がLレベルにな
り、該インバータIN1 ´の出力がHレベルになる。こ
のときインバータINa ´〜INc ´の出力がLレベル
になるため、制御増幅器701a〜701cの入力端子
Linの入力信号がLレベルに保持され、制御増幅器70
1a〜701cの出力端子t21,t22から出力される駆
動信号x〜zは全てLレベルになる。したがってこの状
態では、スイッチ素子Sx 〜Szがオフ状態に保持さ
れ、電動機1への駆動電流の供給は停止される。これに
より電機子コイルAu 〜Aw の焼損が防止される。When the drive current exceeds the allowable value, the amplifier AM
Since the drive current detection signal supplied from P (1) to the comparator CP1 exceeds the reference voltage Vr, the output voltage of the comparator CP1 becomes L level, and the potential of the non-inverting input terminal of the comparator CP1 also becomes L level. Become. At this time, since the output of the inverter IN2 becomes H level, a trigger signal is supplied to the thyristor Th1, and the thyristor Th1 is maintained in a conductive state. Therefore, the input of the inverter IN1 'goes low, and the output of the inverter IN1' goes high. At this time, since the outputs of the inverters INa 'to INc' are at L level, the input signals of the input terminals Lin of the control amplifiers 701a to 701c are held at L level, and
The drive signals x to z output from the output terminals t21 and t22 of 1a to 701c are all at L level. Therefore, in this state, the switch elements Sx to Sz are kept in the off state, and the supply of the drive current to the electric motor 1 is stopped. This prevents the armature coils Au to Aw from burning out.
【0067】本実施例では、主リレー5の励磁コイル5
aへの通電を制御するために、制御ユニット7にNPN
トランジスタ33が設けられている。このトランジスタ
33は主リレー励磁用スイッチを構成するもので、該ト
ランジスタのコレクタが主リレーの励磁コイル5aの一
端に接続され、励磁コイル5aの他端がDC−DCコン
バータ20のプラス側の出力端子に接続されている。ト
ランジスタ33のベースはCPU12の所定の出力ポー
トに接続されていて、該出力ポートから駆動信号Vonが
出力されたときにトランジスタ33がオン状態になって
主リレー5の励磁コイル5aに励磁電流を流すようにな
っている。In this embodiment, the exciting coil 5 of the main relay 5
In order to control the energization of the
A transistor 33 is provided. The transistor 33 constitutes a main relay excitation switch. The collector of the transistor 33 is connected to one end of an excitation coil 5a of the main relay, and the other end of the excitation coil 5a is connected to a positive output terminal of the DC-DC converter 20. It is connected to the. The base of the transistor 33 is connected to a predetermined output port of the CPU 12, and when the drive signal Von is output from the output port, the transistor 33 is turned on and an exciting current flows through the exciting coil 5a of the main relay 5. It has become.
【0068】本実施例では、抵抗R10及びR11からなる
分圧回路によりキースイッチ状態検出回路が構成されて
いる。また制御ユニット8により、電機子コイルに流す
駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせるべくスイッ
チ回路6のスイッチ素子をオンオフ制御するスイッチ制
御手段と、電動機が外部から駆動される状態になったと
きに流れる回生充電電流を制御する回生電流制御手段
と、予め定めた監視対象部分の異常状態の有無を検出す
る異常状態検出手段と、異常状態検出手段により異常が
検出されていないときにトランジスタ33(主リレー励
磁用スイッチ手段)をオン状態にし、異常状態検出手段
により異常が検出されているときにトランジスタ33を
オフ状態にする主リレー励磁制御手段と、異常状態の警
告表示を含む各種の表示を行う表示器13を制御する表
示制御手段とが実現される。In this embodiment, a key switch state detecting circuit is constituted by a voltage dividing circuit composed of resistors R10 and R11. Also, the control unit 8 controls the switch element of the switch circuit 6 to turn on and off the switch element so as to adjust and commutate the magnitude of the drive current flowing through the armature coil, and to set the motor to be driven from the outside. A regenerative current control means for controlling a regenerative charging current flowing when the abnormal state is detected; an abnormal state detecting means for detecting the presence or absence of an abnormal state of a predetermined monitoring target portion; and an abnormal state detecting means when no abnormality is detected. Main relay excitation control means for turning on the transistor 33 (main relay excitation switch means) and turning off the transistor 33 when an abnormality is detected by the abnormal state detection means; And a display control means for controlling the display unit 13 for performing the display.
【0069】図1に示した駆動制御装置において、運転
者によりキースイッチ4が閉じられると、バッテリ3の
出力電圧(例えば56[V])がキースイッチ4とダイ
オードD01とを通して直流電源回路30に入力される。
直流電源回路30はバッテリ3の出力電圧を降圧して1
2[V]の直流電圧を出力し、この電圧がスイッチ駆動
回路7のインターフェース7A及びドライブ回路7Bの
電源端子に印加される。直流電源回路30の出力電圧は
また、制御ユニット8の電源回路21に入力されるた
め、該電源回路21からCPU12に5[v]の電源電
圧が与えられる。これによりCPU12が起動する。C
PU12は所定のプログラムを実行することにより、異
常状態検出手段を実現し、所定のセンサから検出される
情報に基づいて各監視対象部分の異常の有無を検出す
る。本実施例では、監視対象部分として、バッテリ3、
スイッチ回路5のスイッチ素子及び電動機1の電機子コ
イルAu 〜Aw を選び、温度センサ15,18及び19
により検出される温度がそれぞれ異常判定基準値を超え
たときに、バッテリ3、スイッチ回路6のスイッチ素子
及び電動機の電機子コイルの温度がそれぞれ異常上昇し
ていると判断する。またバッテリ3の両端の電圧の検出
値からバッテリが過充電状態にあるか否かを判定する。In the drive control device shown in FIG. 1, when the key switch 4 is closed by the driver, the output voltage (for example, 56 [V]) of the battery 3 is supplied to the DC power supply circuit 30 through the key switch 4 and the diode D01. Is entered.
DC power supply circuit 30 reduces the output voltage of battery 3 to 1
A DC voltage of 2 [V] is output, and this voltage is applied to the interface 7A of the switch drive circuit 7 and the power supply terminal of the drive circuit 7B. Since the output voltage of the DC power supply circuit 30 is also input to the power supply circuit 21 of the control unit 8, the power supply circuit 21 supplies the CPU 12 with a power supply voltage of 5 [v]. Thereby, the CPU 12 is activated. C
The PU 12 realizes an abnormal state detecting means by executing a predetermined program, and detects the presence or absence of an abnormality in each monitoring target portion based on information detected from a predetermined sensor. In the present embodiment, the battery 3,
The switch elements of the switch circuit 5 and the armature coils Au to Aw of the motor 1 are selected, and the temperature sensors 15, 18 and 19 are selected.
It is determined that the temperatures of the battery 3, the switch element of the switch circuit 6, and the armature coil of the electric motor are abnormally high, respectively, when the temperatures detected by the above each exceed the abnormality determination reference value. Further, it is determined whether or not the battery is in an overcharged state from the detected value of the voltage between both ends of the battery 3.
【0070】監視対象部分の異常が検出されない場合に
は、CPUとプログラムの所定の過程とにより実現され
る主リレー励磁用スイッチ制御手段がCPU12の出力
ポートから駆動信号Vonを出力させてトランジスタ3を
オン状態にする。これにより励磁コイル5aに励磁電流
が供給されるため主リレー5が励磁され、接点5bが閉
じる。これにより、バッテリ3の出力電圧がスイッチ回
路6の直流入力端子6a,6b間に印加される。If no abnormality is detected in the monitoring target portion, the main relay excitation switch control means realized by the CPU and the predetermined process of the program outputs the drive signal Von from the output port of the CPU 12 to turn on the transistor 3. Turn on. As a result, the exciting current is supplied to the exciting coil 5a, so that the main relay 5 is excited and the contact 5b is closed. As a result, the output voltage of the battery 3 is applied between the DC input terminals 6a and 6b of the switch circuit 6.
【0071】制御ユニット8のCPU12により実現さ
れるスイッチ制御手段は、位置検出器2から与えられる
位置検出信号と図示しない手段により与えられる回転方
向指令信号とから励磁すべき相順を求めて、スイッチ回
路6の所定のスイッチ素子に駆動信号を与えることを指
示する駆動指示信号u´〜w´及びx´〜z´をスイッ
チ駆動回路7に与える。The switch control means realized by the CPU 12 of the control unit 8 determines the phase sequence to be excited from the position detection signal given from the position detector 2 and the rotation direction command signal given by means (not shown). Drive instruction signals u ′ to w ′ and x ′ to z ′ for giving a drive signal to a predetermined switch element of the circuit 6 are given to the switch drive circuit 7.
【0072】制御ユニット8はまた、位置検出器2から
与えられる信号から(または別個に設けられたエンコー
ダから)電動機の回転速度の情報を得て、この回転速度
情報をアクセルセンサ9から与えられる指示速度情報と
比較し、電動機の回転速度を指示速度に一致させるため
に必要な駆動電流の大きさ(平均値)を演算して、演算
した駆動電流の大きさに相応したデューティ比で変化す
るパルス波形のPWM信号をスイッチ駆動回路7に与え
る。The control unit 8 also obtains information on the rotational speed of the electric motor from a signal supplied from the position detector 2 (or from a separately provided encoder), and outputs this rotational speed information to an instruction given from the accelerator sensor 9. Compared with the speed information, calculate the magnitude (average value) of the drive current required to match the rotation speed of the motor to the specified speed, and change the pulse at a duty ratio corresponding to the calculated drive current. A PWM signal having a waveform is applied to the switch drive circuit 7.
【0073】ドライブ回路7Bは、制御ユニット8から
与えられる駆動指示信号及びPWM信号に応じて、スイ
ッチ回路6のブリッジの上辺のスイッチ素子Su 〜Sw
の中から選択した1つのスイッチ素子に所定の時間幅の
駆動信号を与えて該スイッチ素子を導通させるととも
に、下辺のスイッチ素子Sx 〜Sz の中から選択した1
つのスイッチ素子に、駆動電流の大きさに相応したオン
デューティ比で断続する(PWM変調された)駆動信号
を与えて該スイッチ素子をオンオフさせる。これにより
スイッチ回路6の上辺のスイッチ素子Su 〜Sw 及び下
辺のスイッチ素子Sx 〜Sz をそれぞれ1つずつ所定の
順序で導通させて電動機に駆動電流を流し、電動機を指
示速度で回転させる。The drive circuit 7B switches the switch elements Su to Sw on the upper side of the bridge of the switch circuit 6 according to the drive instruction signal and the PWM signal given from the control unit 8.
A drive signal having a predetermined time width is given to one of the switch elements selected from among them to make the switch element conductive, and one of the switch elements Sx to Sz selected from the lower side is selected.
An intermittent (PWM modulated) drive signal is applied to one of the switch elements at an on-duty ratio corresponding to the magnitude of the drive current to turn on and off the switch elements. As a result, the switch elements Su to Sw on the upper side and the switch elements Sx to Sz on the lower side of the switch circuit 6 are turned on one by one in a predetermined order, and a drive current is supplied to the electric motor to rotate the electric motor at the designated speed.
【0074】車両を停止するためにアクセルグリップ等
の速度調節部材を戻すと、車両が減速する過程で電動機
が外部から駆動される状態になる。このとき電動機1は
同期発電機として働き、電機子コイルAu 〜Aw に3相
交流電圧を誘起する。この電圧はダイオードDu 〜Dw
及びDx 〜Dz により構成された全波整流回路と主リレ
ーの接点5bとを通してバッテリ3に回生充電電流とし
て供給される。これによりバッテリが充電されるととも
に、電動機の回転に制動がかかり、車両が減速させられ
る。坂道を下る際に電動機が外部から駆動される状態に
なった場合も同様である。When the speed adjusting member such as the accelerator grip is returned to stop the vehicle, the motor is driven from the outside while the vehicle is decelerating. At this time, the motor 1 functions as a synchronous generator and induces a three-phase AC voltage in the armature coils Au to Aw. This voltage is applied to the diodes Du to Dw.
, And a regenerative charging current to the battery 3 through the full-wave rectifier circuit constituted by Dx to Dz and the contact 5b of the main relay. As a result, the battery is charged, and the rotation of the electric motor is braked, so that the vehicle is decelerated. The same applies to the case where the electric motor is driven from the outside when going down a hill.
【0075】制御ユニット8は、上記のように電動機1
側からバッテリ3に回生充電電流が流れる状態になった
ときに抵抗R2 の両端の電圧により検出される回生充電
電流値を入力として、該回生充電電流の大きさを監視す
る。回生充電電流が設定値(バッテリの充電電流の上限
値)を超えたときにはスイッチ回路6の下辺のスイッチ
素子Sx 〜Sz に同時に駆動信号を与えることを指示す
る駆動指示信号をスイッチ駆動回路7に与え、これによ
り、スイッチ素子Sx 〜Sz を同時に導通させて電機子
コイルAu 〜Aw を短絡し、バッテリ3への充電電流の
供給を停止するとともに電動機にショートブレーキをか
けて電動機を減速する。The control unit 8 controls the motor 1 as described above.
When the regenerative charging current flows from the battery 3 to the battery 3, the regenerative charging current value detected by the voltage across the resistor R2 is input and the magnitude of the regenerative charging current is monitored. When the regenerative charging current exceeds a set value (upper limit of the charging current of the battery), a driving instruction signal for giving a driving signal to the switch elements Sx to Sz on the lower side of the switching circuit 6 at the same time is given to the switch driving circuit 7. Thereby, the switch elements Sx to Sz are simultaneously turned on to short-circuit the armature coils Au to Aw, the supply of the charging current to the battery 3 is stopped, and the motor is decelerated by applying a short brake to the motor.
【0076】スイッチ駆動回路7が図5に示したように
構成されている場合に、回生制動をかけた際の各部の信
号波形を図6に示した。即ち、回生制動をかける際に
は、図6(A)〜(C)に示すように、CPUの出力ポ
ートP03〜P05から出力される駆動指示信号x´〜z´
を同時にHレベルにし、この状態で出力ポートP06から
スイッチ駆動回路7に、図6(D)に示すように所定の
デューティ比で変化するパルス波形のPWM信号を与え
る。このPWM信号により、図6(E)ないし(G)に
示すように、制御増幅器701a〜701cから得られ
る駆動信号x〜zが同時にパルス幅変調される。このと
き例えばU相の電機子コイルAu に流れる駆動電流Iu
の波形は図6(H)に示すようになる。同図において斜
線を施した期間は電機子コイルAu 〜Aw が同時に短絡
されて該電機子コイルの誘起電圧がほぼ零になり、斜線
が施されていない期間電機子コイルAu 〜Aw からスイ
ッチ回路6のダイオードDu 〜Dw 及びDx 〜Dz によ
り構成された全波整流回路と主リレー5の接点5bとを
通してバッテリに回生充電電流が供給される。回生充電
電流Ic の波形は図6(I)に示すようになる。FIG. 6 shows signal waveforms at various parts when the regenerative braking is applied when the switch drive circuit 7 is configured as shown in FIG. That is, when regenerative braking is applied, as shown in FIGS. 6A to 6C, drive instruction signals x 'to z' output from output ports P03 to P05 of the CPU.
At the same time, and in this state, a PWM signal having a pulse waveform that changes at a predetermined duty ratio is applied from the output port P06 to the switch drive circuit 7 as shown in FIG. As shown in FIGS. 6E to 6G, the drive signals x to z obtained from the control amplifiers 701a to 701c are simultaneously subjected to pulse width modulation by the PWM signal. At this time, for example, the drive current Iu flowing through the U-phase armature coil Au
Is as shown in FIG. 6 (H). In the figure, the armature coils Au to Aw are simultaneously short-circuited during the shaded period, and the induced voltage of the armature coils becomes substantially zero. The regenerative charging current is supplied to the battery through the full-wave rectifier circuit composed of the diodes Du to Dw and Dx to Dz and the contact 5b of the main relay 5. The waveform of the regenerative charging current Ic is as shown in FIG.
【0077】上記のように電動機が車輪により駆動され
る状態になったときに回生充電電流を流したり、電機子
コイルAu 〜Aw を短絡してショートブレーキをかけた
りするようにしておくと、電動機が車輪により駆動され
る状態になったときに電機子コイルに誘起する電圧が過
大になることがないため、スイッチ回路6を構成する素
子を過電圧から保護することができ、スイッチ素子とし
て低耐圧のものを用いることができる。As described above, when the regenerative charging current is supplied when the motor is driven by the wheels, or when the short-circuit brake is applied by short-circuiting the armature coils Au to Aw, the motor is driven. Since the voltage induced in the armature coil when the vehicle is driven by the wheels does not become excessive, the elements constituting the switch circuit 6 can be protected from overvoltage, and the switch element has a low withstand voltage. Can be used.
【0078】制御ユニット8のCPUにより実現される
表示制御手段は、バッテリ温度、バッテリ電圧、電動機
の回転状況、電動機の温度等を監視して、これらに異常
が生じたときにLEDやブザー等の表示器13を動作さ
せて警告表示を行わせる。The display control means realized by the CPU of the control unit 8 monitors the battery temperature, the battery voltage, the rotation state of the electric motor, the temperature of the electric motor, and the like. The display 13 is operated to display a warning.
【0079】上記の実施例のように、スイッチ回路6の
直流入力端子6a,6b間の電圧を直流電源回路30に
入力しておくと、電動機が外部から駆動される状態にな
ったときに電機子コイルAu 〜Aw に誘起する電圧でス
イッチ駆動回路7及び制御ユニット8に電源電圧を与え
ることができるため、下り坂を走行しているとき等に誤
ってキースイッチ4が開かれた場合にもスイッチ駆動回
路7及び制御ユニット8を動作させて警告表示等の制御
動作を行わせることができ、安全性を高めることができ
る。When the voltage between the DC input terminals 6a and 6b of the switch circuit 6 is input to the DC power supply circuit 30 as in the above-described embodiment, the motor is driven when the motor is driven from the outside. Since the power supply voltage can be applied to the switch drive circuit 7 and the control unit 8 by the voltage induced in the child coils Au to Aw, even when the key switch 4 is opened by mistake when traveling downhill, etc. By operating the switch drive circuit 7 and the control unit 8, a control operation such as a warning display can be performed, and safety can be improved.
【0080】上記の実施例において、分圧回路16は、
スイッチ回路6の両端6a,6b間の電圧を検出して、
その検出値をCPU12に与える。CPUは、この検出
値を入力として、スイッチ回路6の直流入力端子6a,
6b間の電圧が許容値を超えているときにスイッチ回路
6をブリッジの下辺のスイッチ素子Su 〜Sw のすべて
をオン状態にする過電圧時スイッチオン手段を実現す
る。In the above embodiment, the voltage dividing circuit 16
By detecting the voltage between both ends 6a and 6b of the switch circuit 6,
The detected value is given to the CPU 12. The CPU receives the detected value as an input, and inputs the DC input terminal 6a of the switch circuit 6,
An overvoltage switch-on means for turning on the switch circuit 6 to turn on all the switch elements Su to Sw on the lower side of the bridge when the voltage between the switches 6b exceeds the allowable value is realized.
【0081】上記の電動車両において、バッテリ3が外
された状態、またはバッテリの端子の締め付けが緩い状
態(端子の電気的接触抵抗が大きい状態)で回生制動を
かけると、スイッチ回路6のスイッチ素子に高い電圧が
印加され、スイッチ素子が破損するおそれがある。そこ
で、上記のように過電圧時スイッチオン手段を設けてお
くと、スイッチ回路6の直流入力端子間の電圧が過大に
なったときに、スイッチ回路のブリッジの下辺のスイッ
チ素子を通して電機子コイルを短絡してスイッチ素子に
過電圧が印加されるのを防ぐことができるため、スイッ
チ素子が過電圧により破損するのを防止することができ
る。またこの場合、分圧回路16により過電圧が検出さ
れたときに、表示器13を動作させて警告表示を行わせ
るようにしてもよい。In the above-described electric vehicle, when the regenerative braking is applied in a state where the battery 3 is removed or the terminal of the battery is loosely tightened (a state where the electric contact resistance of the terminal is large), the switch element of the switch circuit 6 is switched. , A high voltage is applied to the switch, and the switch element may be damaged. Therefore, if the overvoltage switch-on means is provided as described above, when the voltage between the DC input terminals of the switch circuit 6 becomes excessive, the armature coil is short-circuited through the switch element on the lower side of the bridge of the switch circuit. As a result, it is possible to prevent an overvoltage from being applied to the switch element, so that it is possible to prevent the switch element from being damaged by the overvoltage. In this case, when an overvoltage is detected by the voltage dividing circuit 16, the display 13 may be operated to display a warning.
【0082】図1の実施例においてCPU12が実行す
るプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートの一
例を図7ないし図10に示した。図7はメインルーチン
を示し、図8は図7のメインルーチンのタスクkを示し
ている。また図9はタイマが一定の時間を計測する毎に
実行される割り込みルーチンを示し、図10は、位置検
出器2を構成するホールICが発生する矩形波信号の立
上りまたは立ち下がりが検出される毎に実行される割り
込みルーチンを示している。One example of a flowchart showing the algorithm of the program executed by the CPU 12 in the embodiment of FIG. 1 is shown in FIGS. FIG. 7 shows a main routine, and FIG. 8 shows a task k of the main routine of FIG. FIG. 9 shows an interrupt routine executed every time the timer measures a predetermined time. FIG. 10 shows that a rising or falling edge of a rectangular wave signal generated by the Hall IC constituting the position detector 2 is detected. The interrupt routine executed every time is shown.
【0083】電源回路21からCPU12に電源電圧が
与えられると、図7のメインルーチンが開始される。メ
インルーチンが開始されると、先ず各部の初期設定を行
う。次いでアクセルセンサ9からアクセル開度θthを読
み込んだ後、割り込みを許可し、タスクスケジュール管
理のプログラムを実行する。このタスクスケジュール管
理のプログラムは、図示しないタイマが一定の時間を計
測する毎に実行される図9に示す割り込みルーチンでタ
スク起動要求が出されたときに起動して、所定の時間間
隔でタスク0,1,…,kを実行させる。図示の例で
は、先ず時間t[msec]が経過したときにタスク0を実
行し、次いで時間2t[msec]が経過したときにタスク
1を、また時間4t[msec]が経過したときにタスク2
を実行する。以下所定の時間間隔でタスク3,…kを順
次実行し、タスクkが終了したところで、次のタスク起
動要求が出されるのを待つ。When a power supply voltage is applied from the power supply circuit 21 to the CPU 12, the main routine of FIG. 7 is started. When the main routine is started, first, initial setting of each unit is performed. Next, after reading the accelerator opening degree θth from the accelerator sensor 9, interruption is permitted and a task schedule management program is executed. The task schedule management program is started when a task start request is issued in an interrupt routine shown in FIG. 9 that is executed each time a timer (not shown) measures a predetermined time, and the task 0 is executed at predetermined time intervals. , 1,..., K are executed. In the illustrated example, task 0 is executed first when time t [msec] has elapsed, then task 1 when time 2 t [msec] has elapsed, and task 2 when time 4 t [msec] has elapsed.
Execute Thereafter, tasks 3,... K are sequentially executed at predetermined time intervals, and when task k is completed, the process waits for the next task activation request.
【0084】タスク0では、先ずアクセル開度θthを読
み込み、駆動電流のデューティ比DFと、制御進み角γ
とを演算した後、タスク0の終了処理を行って、次のタ
スク1を実行する時刻になるのを待つ。In task 0, first, the accelerator opening θth is read, and the duty ratio DF of the drive current and the control advance angle γ
Is calculated, the end processing of task 0 is performed, and the time until the next task 1 is executed is waited.
【0085】ブラシレス直流電動機においては、駆動電
流を流す相を切り換える位相角(電気角)を制御進み角
γと呼んでおり、この制御進み角γは一般には、ロータ
とステータとの間の位置関係により決まる理論的な切換
位相角よりも進み側に設定される。ブラシレス直流電動
機においては、制御進み角γにより発生トルク及び最高
回転数が変化し、トルクを大きくするように制御進み角
γを設定すると最高回転数が低くなり、制御進み角γを
進角させていくと最高回転数が高くなるが発生トルクは
小さくなっていく。In a brushless DC motor, a phase angle (electrical angle) for switching a phase in which a drive current flows is called a control advance angle γ. Generally, the control advance angle γ is a positional relationship between a rotor and a stator. Is set to a more advanced side than the theoretical switching phase angle determined by In a brushless DC motor, the generated torque and the maximum rotation speed change depending on the control advance angle γ, and when the control advance angle γ is set so as to increase the torque, the maximum rotation speed decreases, and the control advance angle γ is advanced. As the maximum number of revolutions increases, the generated torque decreases.
【0086】タスク1では、先ずスイッチ回路6の両端
の電圧(直流入力端子6a,6b間の電圧)Vswを読み
込み、該電圧Vswが正常な範囲にあるか否かを判定す
る。その結果、スイッチ回路6の直流入力端子6a,6
b間の電圧Vswが正常な範囲にある場合には、タスク1
の終了処理を行う。スイッチ回路6の直流入力端子間の
電圧Vswが過大である場合には、該電圧が異常であるこ
とを示すフラグを立てるとともに、表示器13に警告表
示を行わせてタスク1を終了する。In task 1, first, the voltage Vsw (the voltage between the DC input terminals 6a and 6b) across the switch circuit 6 is read, and it is determined whether or not the voltage Vsw is within a normal range. As a result, the DC input terminals 6a, 6
If the voltage Vsw between b is within the normal range, the task 1
Is performed. If the voltage Vsw between the DC input terminals of the switch circuit 6 is excessive, a flag indicating that the voltage is abnormal is set, a warning is displayed on the display unit 13, and the task 1 is completed.
【0087】タスク2においては、バッテリ3の両端の
電圧を読み込んで、該電圧が正常な範囲にあるか否かを
判定し、該電圧が正常である場合にはタスク2を終了す
る。バッテリ電圧が正常な範囲にない場合には、バッテ
リが異常であることを示すフラグを立てるとともに、バ
ッテリ電圧に異常があることを示す表示をしてタスク2
を終了する。In task 2, the voltage at both ends of the battery 3 is read, and it is determined whether or not the voltage is within a normal range. If the voltage is normal, the task 2 ends. If the battery voltage is not within the normal range, a flag indicating that the battery is abnormal is set, and a display indicating that the battery voltage is abnormal is displayed.
To end.
【0088】図示してないが、更に電動機の温度を検出
する温度センサ19の検出値から電動機の温度の異常の
有無を判定して異常な場合に電動機温度が異常であるこ
とを示すフラグを立てたり、スイッチ回路6のスイッチ
素子の温度を検出する温度センサ18の検出値からスイ
ッチ素子の温度の異常の有無を判定して異常な場合にス
イッチ素子の温度が異常であることを示すフラグを立て
たり、あるいは電動機の回転数が制限値を超えていない
か否かを判定して、制限値を超えている場合に速度が過
大であることを示すフラグを立てたりする他のタスクを
順次実行する。タスクkでは、図8に示したように、抵
抗R10及びR11からなる分圧回路から得られるキースイ
ッチ状態検出信号Vk を読み込んで、キースイッチがオ
ン状態にあるか否かを判定し、オン状態にある場合に
は、監視対象部分の異常の有無を判別する。その結果異
常がない場合にはトランジスタ33(主リレー励磁用ス
イッチ手段)に駆動信号Vonを与える。これによりトラ
ンジスタ33をオン状態にして主リレー5を励磁し、タ
スクkを終了する。キースイッチがオン状態にあるとき
に監視対象の異常が検出された場合には、トランジスタ
33をオフ状態にして主リレーを非励磁とし、トランジ
スタ14a〜14cの内の所定のトランジスタに駆動信
号を与えることにより、表示器13に異常状態が生じて
いることの警告表示を行わせてタスクkを終了する。キ
ースイッチがオン状態にない場合には、キースイッチが
開いていることを示すフラグを立てるとともに、トラン
ジスタ14a〜14cの内の所定のトランジスタに駆動
信号を与えることにより、表示器13にキースイッチが
開いていることを示す警告表示を行わせてタスクkを終
了する。Although not shown, the presence or absence of an abnormality in the motor temperature is determined based on the detection value of the temperature sensor 19 for detecting the temperature of the motor, and if abnormal, a flag indicating that the motor temperature is abnormal is set. Alternatively, the presence or absence of an abnormality in the temperature of the switch element is determined from the value detected by the temperature sensor 18 for detecting the temperature of the switch element of the switch circuit 6, and if abnormal, a flag indicating that the temperature of the switch element is abnormal is set. Or other tasks such as determining whether the rotation speed of the electric motor does not exceed a limit value and setting a flag indicating that the speed is excessive when the rotation speed exceeds the limit value are sequentially executed. . In task k, as shown in FIG. 8, the key switch state detection signal Vk obtained from the voltage divider composed of the resistors R10 and R11 is read, and it is determined whether the key switch is in the on state or not. In the case of, the presence or absence of an abnormality in the monitoring target portion is determined. As a result, when there is no abnormality, the drive signal Von is given to the transistor 33 (main relay excitation switch means). Thereby, the transistor 33 is turned on to excite the main relay 5, and the task k is completed. If an abnormality to be monitored is detected while the key switch is on, the transistor 33 is turned off to de-energize the main relay, and a drive signal is supplied to a predetermined one of the transistors 14a to 14c. Thus, the display unit 13 is caused to display a warning indicating that an abnormal state has occurred, and the task k ends. When the key switch is not in the ON state, a flag indicating that the key switch is open is set, and a drive signal is given to a predetermined transistor among the transistors 14a to 14c. The task k is ended with a warning display indicating that the task is open.
【0089】CPU12はまた、位置検出器2を構成す
るホールICHu ,Hv 及びHw の内、特定のホールI
C、例えばHu が発生する矩形波信号の立上りまたは立
下りで図10の割り込みルーチンを実行する。この割り
込みルーチンでは、先ず前回の矩形波信号の立上がり
(または立下り)が検出された時刻から今回の立上がり
または(立下り)が検出された時刻までの時間と、電動
機のロータの磁極間隔から決まる矩形波信号の発生間隔
(機械角)とから、電動機の回転数Nを検出して該回転
数をRAMに記憶させる。次いで、3相の電機子コイル
Au 〜Aw のそれぞれに対して設けられている3つのホ
ールICHu 〜Hw の出力がHレベルであるかLレベル
であるかを示す出力パターンをホールICパターンとし
てRAMに読み込む。U相ないしW相の電機子コイルに
対してそれぞれ設けられたホールICHu 〜Hw の出力
eu 〜ew のパターンは、図4(A)〜(C)に示した
ように、ロータの回転角度位置の変化に伴って、60度
間隔で(1,0,1),(1,0,0),(1,1,
0),(0,1,0),(0,1,1),(0,0,
1),(1,0,1),…のように変化する。The CPU 12 also determines a specific hole I of the holes ICh, Hv, and Hw constituting the position detector 2.
The interrupt routine of FIG. 10 is executed at the rise or fall of the rectangular wave signal generated by C, for example, Hu. In this interrupt routine, first, the time from the time when the previous rising (or falling) of the rectangular wave signal is detected to the time when the current rising or (falling) is detected, and the magnetic pole interval of the rotor of the electric motor are determined. The rotation speed N of the electric motor is detected from the generation interval (mechanical angle) of the rectangular wave signal, and the rotation speed is stored in the RAM. Next, an output pattern indicating whether the output of the three Hall ICHu to Hw provided for each of the three-phase armature coils Au to Aw is H level or L level is stored in the RAM as a Hall IC pattern. Read. As shown in FIGS. 4A to 4C, the patterns of the outputs eu to ew of the Halls ICHu to Hw provided for the U-phase to W-phase armature coils respectively correspond to the rotational angular positions of the rotor. With the change, (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1,
0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0,
1), (1, 0, 1),...
【0090】CPUは上記のホールICパターンに基づ
いてブラシレス直流電動機の駆動処理を行う。即ち、C
PUは上記のホールICパターンから励磁すべき相を求
めて、励磁すべき相の電機子コイルに、図7のメインル
ーチンのタスク0で求められた制御進み角γでデューテ
ィ比DFの駆動電流を流すべく、駆動指示信号u´〜w
´及びx´〜z´を発生させ、これらの駆動指示信号を
スイッチ駆動回路7Bに与えて該スイッチ駆動回路から
駆動信号u〜w及びx〜zを発生させる。これにより、
図4(D)〜(F)及び(G)〜(I)に示すようにス
イッチ素子Su〜Sw 及びSx 〜Sw をオンオフ動作さ
せ、駆動電流を電機子コイルAu 〜Awに転流させてロ
ータ1Aを回転させる。The CPU performs drive processing of the brushless DC motor based on the above-mentioned Hall IC pattern. That is, C
The PU determines the phase to be excited from the above-mentioned Hall IC pattern, and applies the drive current of the duty ratio DF to the armature coil of the phase to be excited at the control lead angle γ determined in Task 0 of the main routine in FIG. Drive instruction signals u 'to w
′ And x ′ to z ′ are generated, and these drive instruction signals are supplied to the switch drive circuit 7B to generate drive signals u to w and x to z from the switch drive circuit. This allows
As shown in FIGS. 4 (D) to (F) and (G) to (I), the switch elements Su to Sw and Sx to Sw are turned on and off, and the drive current is commutated to the armature coils Au to Aw to rotate the rotor. Rotate 1A.
【0091】図7のメインルーチンにおいて駆動電流の
転流のタイミングを決定する制御進み角γ及び駆動電流
の平均値を決定するデューティ比DFを演算する過程
と、図9の割り込みルーチンとにより、電機子コイルに
流す駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせるべくス
イッチ回路6のスイッチ素子をオンオフ制御するスイッ
チ制御手段が実現される。また、図7のメインルーチン
において、各種のデータが正常であるか否かを判定して
異常である場合に表示動作を行わせる過程により、表示
器13の表示動作を制御する表示制御手段が実現され
る。In the main routine of FIG. 7, the process of calculating the control lead angle γ for determining the timing of the commutation of the drive current and the duty ratio DF for determining the average value of the drive current, and the interrupt routine of FIG. A switch control means for controlling the switching element of the switch circuit 6 to turn on and off to realize the adjustment and the commutation of the drive current flowing through the slave coil is realized. Further, in the main routine of FIG. 7, a display control means for controlling the display operation of the display unit 13 is realized by a process of determining whether or not various data are normal and performing a display operation when the data is abnormal. Is done.
【0092】更に、図7のメインルーチンのタスクk
(図8)の異常状態の有無を判別する過程により、異常
状態検出手段が実現され、異常の有無の判断結果に応じ
て主リレーを非励磁状態または励磁状態にする過程によ
り、励磁異常状態検出手段により異常が検出されていな
いときに主リレー励磁用スイッチ手段をオン状態にし、
異常状態検出手段により異常が検出されているときに主
リレー励磁用スイッチ手段をオフ状態にする主リレー励
磁制御手段が実現される。Further, the task k of the main routine shown in FIG.
An abnormal state detecting means is realized by the process of judging the presence / absence of the abnormal state (FIG. 8). Turning on the main relay excitation switch means when no abnormality is detected by the means,
A main relay excitation control unit that turns off the main relay excitation switch unit when the abnormality is detected by the abnormal state detection unit is realized.
【0093】図7のメインルーチンにおいて実行される
タスク0の他の構成の一例を図11に示した。このタス
ク0においては、先ず各部の異常を示すフラグが立って
いるか否かを判定し、異常を示すフラグが立っていない
場合には、アクセルセンサからアクセル開度θthを読み
込む。図11には図示してないが、アクセル開度θthを
読み込んだ後、そのアクセル開度θthで取り得る最高回
転数Nthをマップ演算する。次いで電動機の回転数N
が、そのときのスロットル開度で取り得る最高回転数N
thとの大小を判定する。その結果、回転数Nが最高回転
数Nthよりも低い場合には、定常運転時の駆動電流のデ
ューティ比DF及び制御進み角γをマップ演算し、演算
した駆動電流のデューティ比DF及び制御進み角γをレ
ジスタにセットする。また回転数Nが最高回転数Nthよ
りも高い場合には、回生制動をかけるモードに移行す
る。このモードでは、制動時に流す回生充電電流のデュ
ーティ比DFをマップ演算し、演算したデューティ比
と、ブリッジの下辺のスイッチ素子Sx 〜Sz を全てオ
ン状態にするための駆動指示信号x´,y´,z´のパ
ターン(1,1,1)を駆動指示信号を記憶させておく
レジスタにセットする。FIG. 11 shows an example of another configuration of the task 0 executed in the main routine of FIG. In this task 0, it is first determined whether or not a flag indicating abnormality of each unit is set. If the flag indicating abnormality is not set, the accelerator opening θth is read from the accelerator sensor. Although not shown in FIG. 11, after reading the accelerator opening θth, a map calculation is performed on the maximum rotational speed Nth that can be obtained at the accelerator opening θth. Next, the rotation speed N of the motor
Is the maximum rotational speed N that can be obtained with the throttle opening at that time.
The magnitude with th is determined. As a result, when the rotation speed N is lower than the maximum rotation speed Nth, the duty ratio DF and the control advance angle γ of the drive current during the steady operation are map-calculated, and the calculated drive current duty ratio DF and control advance angle γ are calculated. Set γ in the register. If the rotation speed N is higher than the maximum rotation speed Nth, the mode shifts to a mode in which regenerative braking is applied. In this mode, the duty ratio DF of the regenerative charging current flowing during braking is map-calculated, and the calculated duty ratio and the drive instruction signals x ', y' for turning on all the switch elements Sx to Sz on the lower side of the bridge are set. , Z ′ are set in a register for storing the drive instruction signal.
【0094】図11のルーチンにおいて、フラグを確認
した結果、異常を示すフラグが立っている場合には、ス
イッチ回路6の両端(直流入力端子)6a,6b間の電
圧Vswがスイッチ素子の両端電圧を耐圧値以下に保つた
めに必要な許容値Va と比較して、スイッチ回路の両端
電圧Vswが許容値よりも低い場合には、スイッチ回路の
ブリッジの下辺のスイッチ素子Sx 〜Sz をすべてオフ
にするための駆動指示信号x´,y´,z´のパターン
(0,0,0)をレジスタにセットする。In the routine of FIG. 11, when the flag indicating the abnormality is set as a result of checking the flag, the voltage Vsw between both ends (DC input terminals) 6a and 6b of the switch circuit 6 is changed to the voltage between both ends of the switch element. When the voltage Vsw across the switch circuit is lower than the allowable value compared to the allowable value Va necessary to keep the switch voltage below the withstand voltage, all the switch elements Sx to Sz on the lower side of the bridge of the switch circuit are turned off. The pattern (0, 0, 0) of the drive instruction signal x ', y', z 'for performing the operation is set in a register.
【0095】またスイッチ回路の両端電圧Vswが許容値
Va よりも高い場合には、ブリッジの下辺のスイッチ素
子Sx 〜Sz をすべてオン状態にするための駆動指示信
号x´,y´,z´のパターン(1,1,1)をレジス
タにセットする。When the voltage Vsw across the switch circuit is higher than the allowable value Va, the drive instruction signals x ', y', z 'for turning on all the switch elements Sx to Sz on the lower side of the bridge are turned on. The pattern (1,1,1) is set in the register.
【0096】タスク0においてレジスタにスイッチ素子
Sx 〜Sz のオンパターンまたはオフパターンがセット
されている場合には、図9の割り込みルーチンにおい
て、電動機の駆動処理を行う過程で、レジスタにセット
されたパターンで駆動指示信号を発生させる。When the ON pattern or the OFF pattern of the switch elements Sx to Sz is set in the register in the task 0, the pattern set in the register is set in the process of driving the motor in the interrupt routine of FIG. Generates a drive instruction signal.
【0097】図11のタクス0において、制動時のデュ
ーティ比DFを演算する過程と、演算されたデューティ
比とスイッチ素子Sx 〜Sz のオンパターンをレジスタ
にセットする過程とにより、電動機の回転数Nが平地走
行時に許容される最高回転数Nthを超えたときにブリッ
ジの下辺のスイッチ素子Sx 〜Sz をオンオフさせて電
動機の電機子コイルAu 〜Aw に誘起する電圧でバッテ
リに流れる回生充電電流を制御する回生電流制御手段が
実現される。At the task 0 in FIG. 11, the process of calculating the duty ratio DF at the time of braking and the process of setting the calculated duty ratio and the ON pattern of the switch elements Sx to Sz in the register make the rotation speed N Turns on / off the switch elements Sx to Sz on the lower side of the bridge when the vehicle speed exceeds the maximum rotational speed Nth allowed during flat-land running, and controls the regenerative charging current flowing to the battery by the voltage induced in the armature coils Au to Aw of the motor. Regenerative current control means is realized.
【0098】上記のように、回生電流制御手段を設けて
おくと、下り坂などでキースイッチが開かれた場合に、
電動機の回転数が平地走行時にとり得る最高回転数を超
えたときに電機子コイルAu 〜Aw からバッテリに適正
な回生充電電流を流して車両の走行速度が過大になるの
を防ぐことができるため、安全性を高めることができ
る。As described above, if the regenerative current control means is provided, when the key switch is opened on a downhill or the like,
When the rotation speed of the electric motor exceeds the maximum rotation speed that can be obtained when traveling on level ground, an appropriate regenerative charging current can be supplied from the armature coils Au to Aw to the battery to prevent the traveling speed of the vehicle from becoming excessive. , Can increase safety.
【0099】また回生充電電流が長時間流れて電動機1
の電機子コイルやスイッチ回路6のスイッチ素子が過熱
したり、バッテリ3が過充電状態になったときには、ト
ランジスタ33への駆動信号の供給が停止されるため、
主リレー5の接点が開いてバッテリがスイッチ回路6か
ら切り離される。これにより回生充電電流が遮断される
ため、電動機及びスイッチ回路の保護を図ることがで
き、バッテリの過充電を防ぐことができる。Also, when the regenerative charging current flows for a long time,
When the armature coil and the switch element of the switch circuit 6 are overheated or the battery 3 is overcharged, the supply of the drive signal to the transistor 33 is stopped.
The contact of the main relay 5 opens and the battery is disconnected from the switch circuit 6. As a result, the regenerative charging current is cut off, so that the motor and the switch circuit can be protected, and overcharging of the battery can be prevented.
【0100】図1の実施例では、直流電源回路30にス
イッチ回路6の直流入力端子間の電圧が入力されている
が、直流電源回路30にはキースイッチ4を通してバッ
テリ3の出力電圧が入力されていればよく、スイッチ回
路6の直流入力端子6a,6b間の電圧は必ずしも直流
電源回路30に入力しなくてもよい。In the embodiment shown in FIG. 1, the voltage between the DC input terminals of the switch circuit 6 is input to the DC power supply circuit 30, but the output voltage of the battery 3 is input to the DC power supply circuit 30 through the key switch 4. The voltage between the DC input terminals 6a and 6b of the switch circuit 6 does not necessarily need to be input to the DC power supply circuit 30.
【0101】図2は本発明の他の実施例を示したもの
で、この実施例では、キースイッチ4がトランジスタ3
3のコレクタエミッタ間に並列に接続されていて、バッ
テリ3の出力電圧がキースイッチ4を通して主リレーの
励磁コイル5bに印加されている。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the key switch 4 is
3, the output voltage of the battery 3 is applied to the excitation coil 5b of the main relay through the key switch 4.
【0102】またこの実施例では、制御ユニット8を駆
動するために、制御ユニット駆動用電池34が設けられ
て、該電池の出力が制御ユニット8の電源回路21に入
力されている。直流電源回路30にはスイッチ回路6の
直流入力端子6a,6b間の電圧が入力され、該直流電
源回路30からスイッチ駆動回路7に電源電圧が与えら
れている。In this embodiment, a control unit driving battery 34 is provided to drive the control unit 8, and the output of the battery is input to the power supply circuit 21 of the control unit 8. A voltage between the DC input terminals 6 a and 6 b of the switch circuit 6 is input to the DC power supply circuit 30, and a power supply voltage is applied from the DC power supply circuit 30 to the switch drive circuit 7.
【0103】制御ユニット8は、主リレーの励磁電流を
オンオフする主リレー励磁用スイッチ(トランジスタ3
3)を備えていて、前記の実施例と同様に、異常状態検
出手段により異常が検出されていないときにトランジス
タ33をオン状態にし、異常状態検出手段により異常が
検出されているときにトランジスタ33をオフ状態にす
るようになっている。The control unit 8 includes a main relay excitation switch (transistor 3) for turning on / off the excitation current of the main relay.
3), the transistor 33 is turned on when the abnormality is not detected by the abnormal state detecting means, and the transistor 33 is turned on when the abnormal state is detected by the abnormal state detecting means. Is turned off.
【0104】またこの実施例では、キースイッチ4が開
いていることが検出されている状態で電動機の回転速度
が零の状態または設定値以下の状態(回生制動を掛けな
くても停止し得る安全な速度まで速度が低下した状態)
になったことが検出されたときに、トランジスタ33を
オフ状態にして主リレーを非励磁状態にする(トランジ
スタ33への駆動信号の供給を停止する)主リレー消勢
手段が制御ユニット8により実現されるようになってい
る。その他の点は図1に示した実施例と同様である。Further, in this embodiment, when the key switch 4 is detected to be open, the rotation speed of the motor is zero or equal to or less than a set value (the safety that can be stopped without applying regenerative braking). Speed reduced to a reasonable speed)
The control unit 8 realizes the main relay de-energizing means by turning off the transistor 33 and turning off the main relay (stopping the supply of the drive signal to the transistor 33) when it is detected that Is to be done. Other points are the same as those of the embodiment shown in FIG.
【0105】図2の実施例においては、キースイッチ4
が閉じられたときにバッテリ3からキースイッチ4を通
して主リレー5の励磁コイル5aに励磁電流が流れ、接
点5bが閉じる。これにより直流電源回路30にバッテ
リの出力電圧が入力され、該直流電源回路30からスイ
ッチ駆動回路7に電源電圧が与えられる。また電池34
から電源回路21を通してCPUに電源が与えられるた
め、制御ユニット8はキースイッチが開いているときに
も動作状態にある。In the embodiment shown in FIG.
When is closed, the exciting current flows from the battery 3 to the exciting coil 5a of the main relay 5 through the key switch 4, and the contact 5b is closed. As a result, the output voltage of the battery is input to the DC power supply circuit 30, and the DC power supply circuit 30 supplies the power supply voltage to the switch drive circuit 7. Battery 34
Since the power is supplied to the CPU through the power supply circuit 21, the control unit 8 is in the operating state even when the key switch is open.
【0106】従って、図2の実施例では、キースイッチ
が開いている状態でも主リレー5の接点5bを閉じた状
態に保持することができ、下り坂を走行している際に誤
ってキースイッチが開かれたときに、主リレーの接点5
bを閉じた状態に保持して、回生充電電流を流すことが
できる。また長時間回生充電電流が流れたことにより電
機子コイルやスイッチ回路のスイッチ素子が過熱した
り、バッテリが過充電状態になったときにはトランジス
タ33がオフ状態にされるため、回生充電電流が遮断さ
れて電動機やスイッチ回路等の保護を図ることができ
る。Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, the contact 5b of the main relay 5 can be kept closed even when the key switch is open, and the key switch can be erroneously switched when traveling downhill. When the main relay is opened,
By holding b closed, a regenerative charging current can flow. In addition, when the regenerative charging current flows for a long time, the armature coil or the switch element of the switch circuit is overheated, or when the battery is overcharged, the transistor 33 is turned off. Thus, the electric motor, the switch circuit, and the like can be protected.
【0107】運転を開始するためにキースイッチ4を閉
じた際、及び運転中に電動機やスイッチ回路の過熱等の
異常状態が生じているときには、トランジスタ33がオ
フ状態にされるとともに、その異常がランプやブザー等
の表示器により表示されるため、キースイッチを開くこ
とにより主リレーの接点を開いて、電動機やスイッチ回
路の保護を図ることができる。When the key switch 4 is closed to start the operation, and when an abnormal state such as overheating of the motor or the switch circuit occurs during the operation, the transistor 33 is turned off and the abnormality is detected. Since the information is displayed on a display such as a lamp or a buzzer, the contacts of the main relay are opened by opening the key switch, thereby protecting the electric motor and the switch circuit.
【0108】図2の実施例においては、電池34として
充電が可能なものを用いて、図に破線で示したように、
直流電源回路30の出力をダイオード35または適宜の
充電制御回路(図示せず。)を介して電池34に印加す
ることにより、走行中に電池34を充電し得るようにし
ておくのが好ましい。In the embodiment shown in FIG. 2, a rechargeable battery is used as the battery 34, and as shown by a broken line in FIG.
Preferably, the output of the DC power supply circuit 30 is applied to the battery 34 via a diode 35 or an appropriate charging control circuit (not shown) so that the battery 34 can be charged during traveling.
【0109】次に図3は本発明の他の実施例のハードウ
ェアの構成を示したもので、この例では、励磁コイル3
1aとスイッチ手段としての常開接点31bとを有する
補助リレー31が設けられている。励磁コイル31aの
一端はバッテリ3の正極端子に接続され、他端はエミッ
タが接地されたNPNトランジスタ32のコレクタに接
続されている。接点31bの一端はバッテリ3の正極端
子に接続され、他端はダイオードDo1を通して直流電源
回路30の入力端子30aに接続されている。トランジ
スタ32は、補助リレー31の励磁電流を制御するため
の補助リレー励磁用スイッチ手段を構成するもので、所
定の条件が成立したときにCPU12の出力ポートから
そのベースに駆動信号が与えられて、オン状態になるよ
うになっている。またこの例では、バッテリ3の両端の
電圧がキースイッチ4とダイオードD4 とを通してDC
−DCコンバータ20に入力されるとともに、キースイ
ッチ4とダイオードDo3とを介して直流電源回路30に
入力されている。即ち、キースイッチ4が閉じられたと
きには、主リレー5の接点5bの状態の如何に係わりな
く、DC−DCコンバータ20と直流電源回路30とに
バッテリの電圧が印加されるようになっている。Next, FIG. 3 shows a hardware configuration of another embodiment of the present invention.
An auxiliary relay 31 having 1a and a normally open contact 31b as a switch means is provided. One end of the exciting coil 31a is connected to the positive terminal of the battery 3, and the other end is connected to the collector of the NPN transistor 32 whose emitter is grounded. One end of the contact 31b is connected to the positive terminal of the battery 3, and the other end is connected to the input terminal 30a of the DC power supply circuit 30 through the diode Do1. The transistor 32 constitutes auxiliary relay excitation switch means for controlling the excitation current of the auxiliary relay 31. When a predetermined condition is satisfied, a drive signal is given from the output port of the CPU 12 to the base thereof, It is turned on. Also, in this example, the voltage across the battery 3 is applied to the DC through the key switch 4 and the diode D4.
-It is input to the DC converter 20 and to the DC power supply circuit 30 via the key switch 4 and the diode Do3. That is, when the key switch 4 is closed, the voltage of the battery is applied to the DC-DC converter 20 and the DC power supply circuit 30 irrespective of the state of the contact 5b of the main relay 5.
【0110】図3に示す実施例では、CPU12により
補助リレー31を制御することによって、走行中にキー
スイッチが開かれた場合に、補助リレー31の接点を通
して直流電源回路30にバッテリの電圧を印加するよう
にしている。そのため、この実施例では、CPU12に
より、主リレー5及び補助リレー31を制御するための
手段が実現される。In the embodiment shown in FIG. 3, by controlling the auxiliary relay 31 by the CPU 12, when the key switch is opened during traveling, the voltage of the battery is applied to the DC power supply circuit 30 through the contact of the auxiliary relay 31. I am trying to do it. Therefore, in this embodiment, means for controlling the main relay 5 and the auxiliary relay 31 is realized by the CPU 12.
【0111】図12は、図3の実施例において、主リレ
ー5及び補助リレー31を制御するために実行される図
7のメインルーチンのタスクkの構成例を示したもの
で、このタスクkにおいては、先ず抵抗R10及びR11か
らなる分圧回路からキースイッチ状態検出信号Vk を読
み込み、キースイッチ4がオン状態にあるか否かを判定
する。その結果キースイッチがオン状態にある場合には
続いて監視対象部分の異常があるか否かを判定して、異
常がない場合には主リレー5を励磁した後(トランジス
タ33に駆動信号を与えた後)タスクkを終了し、異常
がある場合には主リレーを非励磁とするとともに、その
異常状態の表示を行わせてタスクkを終了する。FIG. 12 shows an example of the configuration of the task k of the main routine of FIG. 7 executed to control the main relay 5 and the auxiliary relay 31 in the embodiment of FIG. Reads the key switch state detection signal Vk from the voltage dividing circuit composed of the resistors R10 and R11, and determines whether the key switch 4 is in the ON state. As a result, when the key switch is in the ON state, it is subsequently determined whether or not there is an abnormality in the monitoring target portion. After that, the task k is terminated. If there is an abnormality, the main relay is de-energized, and the abnormal state is displayed, and the task k is terminated.
【0112】キースイッチ状態検出信号Vk からキース
イッチが開いていることが検出されたときには、監視対
象部分の異常の有無を判定し、異常がない場合には、補
助リレーを非励磁とした後スイッチ回路6の直流入力端
子間の電圧Vswを設定電圧V1 と比較し、電圧Vswが設
定電圧V1 よりも高い場合(電動機の回転速度が相当に
高く、回生充電電流を流すための条件が成立している場
合)には主リレー5を励磁してタスクkを終了する。こ
れにより電動機側からスイッチ回路6と主リレー5の接
点5bとを通してバッテリ3に回生充電電流が流れるの
を許容し、下り坂を走行中にキースイッチが開かれた場
合のように電動機が外部から駆動された状態になってそ
の回転速度が上昇するおそれがある場合に回生制動をか
けて車速の上昇を抑制する。When it is detected from the key switch state detection signal Vk that the key switch is open, it is determined whether or not there is an abnormality in the monitoring target portion. The voltage Vsw between the DC input terminals of the circuit 6 is compared with the set voltage V1, and if the voltage Vsw is higher than the set voltage V1 (the rotational speed of the motor is considerably high, and the condition for flowing the regenerative charging current is satisfied) If there is, the main relay 5 is excited to end the task k. This allows the regenerative charging current to flow to the battery 3 from the motor side through the switch circuit 6 and the contact 5b of the main relay 5, and the motor is externally supplied as if the key switch was opened while traveling downhill. When the vehicle is driven and the rotational speed may increase, regenerative braking is performed to suppress an increase in vehicle speed.
【0113】キースイッチ4が開かれていると判断され
た状態で監視対象部分の異常が検出されたときには、補
助リレー31を励磁して(トランジスタ32に駆動信号
を与えて)バッテリ3の電圧を接点31bとダイオード
D03とを通して直流電源回路30に与えることにより制
御ユニット8の電源を確保した後、主リレー5を非励磁
とし、更に異常状態の表示を行わせた後タスクkを終了
する。When the abnormality is detected in the monitored portion while the key switch 4 is determined to be open, the auxiliary relay 31 is excited (by providing a drive signal to the transistor 32) to reduce the voltage of the battery 3. After the power supply of the control unit 8 is secured by supplying the power to the DC power supply circuit 30 through the contact 31b and the diode D03, the main relay 5 is de-energized, and an abnormal state is displayed, and then the task k is terminated.
【0114】このように構成すると、運転中にキースイ
ッチが開かれたときに、監視対象部分の異常がない場合
には主リレーを励磁して接点5bを閉じることにより回
生充電電流を流して制動を掛けることができ、また監視
対象部分の異常が検出されている場合には主リレーを非
励磁としてバッテリをスイッチ回路から切り離すことに
より電動機及びスイッチ回路の保護を図るとともにバッ
テリの過充電を防ぐことができる。またキースイッチが
開かれたときに異常が検出されている場合には、補助リ
レーを励磁して接点31bを閉じることにより制御ユニ
ット8の電源を確保して、ブザーの発音などによりその
異常状態の警告表示を行わせることができ、運転者に必
要な措置を講じることを促すことができる。With this configuration, when the key switch is opened during operation and there is no abnormality in the monitoring target portion, the main relay is excited and the contact 5b is closed, so that the regenerative charging current flows and braking is performed. If an abnormality is detected in the monitored part, the main relay is de-energized and the battery is disconnected from the switch circuit to protect the motor and the switch circuit and prevent overcharging of the battery. Can be. If an abnormality is detected when the key switch is opened, the auxiliary relay is excited to close the contact 31b to secure the power supply of the control unit 8, and the abnormal state is detected by a buzzer or the like. A warning message can be displayed, and the driver can be encouraged to take necessary measures.
【0115】図12の例では、スイッチ回路2の直流入
力端子間の電圧を設定電圧と比較することにより、回生
充電電流を流すための条件が成立しているか否かの判定
を行っているが、この判定は電動機の回転速度を設定値
と比較することにより行ってもよい。In the example of FIG. 12, the voltage between the DC input terminals of the switch circuit 2 is compared with the set voltage to determine whether or not the condition for flowing the regenerative charging current is satisfied. This determination may be made by comparing the rotation speed of the electric motor with a set value.
【0116】図12に示した例では、キースイッチが閉
じていることが検出されたときに異常の有無を判定して
その判定結果に応じて主リレーを励磁または非励磁とす
る過程により、キースイッチ開路時主リレー励磁制御手
段が実現される。またキースイッチが開かれたことが検
出されたときに異常の有無を判定して、異常がないとき
に電圧VswとV1 とを比較して、Vsw>V1 の時に主リ
レーを励磁する過程によりキースイッチ開路時主リレー
励磁制御手段が実現される。更にキースイッチが開いて
いることが検出されたときに異常の有無を判定してその
判定結果に応じて補助リレーを励磁または非励磁とする
過程により補助リレー励磁制御手段が実現される。In the example shown in FIG. 12, when it is detected that the key switch is closed, the presence or absence of an abnormality is determined, and the main relay is energized or de-energized according to the determination result. When the switch is opened, the main relay excitation control means is realized. When it is detected that the key switch is opened, it is determined whether there is any abnormality. When there is no abnormality, the voltage Vsw is compared with V1. When Vsw> V1, the main relay is excited. When the switch is opened, the main relay excitation control means is realized. Further, the auxiliary relay excitation control means is realized by determining whether there is an abnormality when it is detected that the key switch is open, and energizing or de-energizing the auxiliary relay according to the determination result.
【0117】以上本発明の好ましい実施例について説明
したが、本明細書に開示した発明の内の主なものを以下
に挙げておく。While the preferred embodiments of the present invention have been described above, the main ones of the inventions disclosed in this specification will be described below.
【0118】(1)バッテリと、運転者により操作され
るキースイッチと、励磁されたときに閉じる接点を有す
る主リレーと、ブリッジ接続された複数のスイッチ素子
と各スイッチ素子の両端に逆並列接続されたダイオード
とからなっていて直流入力端子間に前記主リレーの接点
を通して前記バッテリの出力電圧が印加されるともに出
力端子が車輪駆動用のブラシレス直流電動機の電機子コ
イルに接続されたスイッチ回路と、前記電機子コイルに
流す駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせるべく前
記スイッチ回路のスイッチ素子をオンオフ制御するスイ
ッチ制御手段と、電動機が外部から駆動される状態にな
ったときに電動機からバッテリに流れる回生充電電流を
制御する回生電流制御手段と、電動機の電機子コイルの
温度とスイッチ回路のスイッチ素子の温度とバッテリの
温度とバッテリの充電状態とを監視してそれぞれの異常
の有無を検出する異常状態検出手段と、異常状態の警告
表示を行う表示器を制御する表示制御手段とをCPUに
より実現する制御ユニットと、前記制御ユニットから与
えられる信号を入力として前記スイッチ回路のスイッチ
素子に駆動信号を与えるスイッチ駆動回路とを備えた電
動車両駆動制御装置において、前記バッテリの電圧が前
記キースイッチを通して入力されてキースイッチが閉じ
られたときに前記制御ユニットとスイッチ駆動回路とに
電源電圧を与える直流電源回路を具備し、前記制御ユニ
ットは、前記主リレーの励磁電流をオンオフする主リレ
ー励磁用スイッチを備えていて、前記異常状態検出手段
により異常が検出されていないときに前記主リレー励磁
用スイッチをオン状態にし、前記異常状態検出手段によ
り異常が検出されているときに前記主リレー励磁用スイ
ッチをオフ状態にする主リレー励磁制御手段を更に実現
するように構成されていることを特徴とする電動車両駆
動制御装置。(1) A battery, a key switch operated by a driver, a main relay having a contact which closes when excited, a plurality of switch elements connected in a bridge, and anti-parallel connection to both ends of each switch element A switching circuit comprising a diode, wherein the output voltage of the battery is applied through the contacts of the main relay between the DC input terminals, and the output terminal is connected to an armature coil of a brushless DC motor for driving wheels. A switch control means for controlling on / off of a switch element of the switch circuit so as to adjust a magnitude of a drive current flowing through the armature coil and perform commutation, and when the motor is driven from the outside, Regenerative current control means for controlling regenerative charging current flowing from the motor to the battery; Abnormal state detecting means for monitoring the temperature of the switch element, the temperature of the battery and the state of charge of the battery to detect the presence or absence of each abnormality, and display control means for controlling a display for displaying a warning of the abnormal state. An electric vehicle drive control device comprising: a control unit implemented by a CPU; and a switch drive circuit that receives a signal provided from the control unit as an input and provides a drive signal to a switch element of the switch circuit. A DC power supply circuit for supplying a power supply voltage to the control unit and the switch drive circuit when a key switch is closed by being input through a switch, wherein the control unit turns on and off a main relay excitation current for the main relay; When an abnormality switch is provided and no abnormality is detected by the abnormal state detection means It is configured to further realize main relay excitation control means for turning on the main relay excitation switch and for turning off the main relay excitation switch when an abnormality is detected by the abnormal state detection means. An electric vehicle drive control device characterized in that:
【0119】(2)前記スイッチ回路の直流入力端子間
の電圧が前記直流電源回路に入力されていることを特徴
とする上記1項に記載の電動車両駆動制御装置。(2) The electric vehicle drive control device according to the above item 1, wherein the voltage between the DC input terminals of the switch circuit is input to the DC power supply circuit.
【0120】(3)バッテリと、運転者により操作され
るキースイッチと、励磁されたときに閉じる接点を有す
る主リレーと、ブリッジ接続された複数のスイッチ素子
と各スイッチ素子の両端に逆並列接続されたダイオード
とからなっていて直流入力端子間に前記主リレーの接点
を通して前記バッテリの出力電圧が印加されるともに出
力端子が車輪駆動用のブラシレス直流電動機の電機子コ
イルに接続されたスイッチ回路と、前記電機子コイルに
流す駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせるべく前
記スイッチ回路のスイッチ素子をオンオフ制御するスイ
ッチ制御手段と、電動機が外部から駆動される状態にな
ったときに電動機からバッテリに流れる回生充電電流を
制御する回生電流制御手段と、電動機の電機子コイルの
温度とスイッチ回路のスイッチ素子の温度とバッテリの
温度とバッテリの充電状態とを監視してそれぞれの異常
の有無を検出する異常状態検出手段と、異常状態の警告
表示を行う表示器を制御する表示制御手段とをCPUに
より実現する制御ユニットと、前記制御ユニットから与
えられる信号を入力として前記スイッチ回路のスイッチ
素子に駆動信号を与えるスイッチ駆動回路とを備えた電
動車両駆動制御装置において、前記スイッチ回路の直流
入力端子間の電圧を入力として前記スイッチ駆動回路に
電源電圧を与える直流電源回路と、前記制御ユニットに
電源電圧を与える制御ユニット駆動用電池とを具備し、
前記主リレーの励磁コイルには、前記キースイッチを通
して前記バッテリの電圧が印加され、前記制御ユニット
は、前記主リレーの励磁電流をオンオフする主リレー励
磁用スイッチを備えていて、前記異常状態検出手段によ
り異常が検出されていないときに前記主リレー励磁用ス
イッチをオン状態にし、前記異常状態検出手段により異
常が検出されているときに前記主リレー励磁用スイッチ
をオフ状態にする主リレー励磁制御手段と、キースイッ
チが開いていることが検出されている状態で電動機の回
転速度が零の状態または設定値以下の状態になったこと
が検出されたときに主リレー励磁制御用スイッチをオフ
状態にして主リレーを非励磁状態にする主リレー消勢手
段とを更に実現するように構成されていることを特徴と
する電動車両駆動制御装置。(3) A battery, a key switch operated by a driver, a main relay having a contact that closes when excited, a plurality of bridge-connected switch elements, and anti-parallel connection to both ends of each switch element A switch circuit comprising a diode and an output voltage of the battery being applied through a contact of the main relay between the DC input terminals and an output terminal connected to an armature coil of a brushless DC motor for driving wheels. A switch control means for controlling on / off of a switch element of the switch circuit so as to perform adjustment and commutation of a drive current flowing through the armature coil; and, when the motor is driven from the outside, Regenerative current control means for controlling regenerative charging current flowing from the motor to the battery; Abnormal state detecting means for monitoring the temperature of the switch element, the temperature of the battery and the state of charge of the battery to detect the presence or absence of each abnormality, and display control means for controlling a display for displaying a warning of the abnormal state. An electric vehicle drive control device comprising: a control unit implemented by a CPU; and a switch drive circuit that receives a signal provided from the control unit as an input and provides a drive signal to a switch element of the switch circuit. A DC power supply circuit that supplies a power supply voltage to the switch drive circuit with a voltage between the inputs being provided, and a control unit drive battery that supplies a power supply voltage to the control unit,
The voltage of the battery is applied to the excitation coil of the main relay through the key switch, and the control unit includes a main relay excitation switch for turning on and off an excitation current of the main relay, and the abnormal state detecting means. Main relay excitation control means for turning on the main relay excitation switch when no abnormality is detected, and for turning off the main relay excitation switch when abnormality is detected by the abnormal state detection means. The main relay excitation control switch is turned off when the rotation speed of the motor is detected to be zero or less than the set value while the key switch is detected to be open. And a main relay de-energizing means for setting the main relay to a non-excited state. Control device.
【0121】(4)バッテリと、運転者により操作され
るキースイッチと、励磁されたときに閉じる接点を有す
る主リレーと、ブリッジ接続された複数のスイッチ素子
と各スイッチ素子の両端に逆並列接続されたダイオード
とからなっていて直流入力端子間に前記主リレーの接点
を通して前記バッテリの出力電圧が印加されるともに出
力端子が車輪駆動用のブラシレス直流電動機の電機子コ
イルに接続されたスイッチ回路と、前記電機子コイルに
流す駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせるべく前
記スイッチ回路のスイッチ素子をオンオフ制御するスイ
ッチ制御手段と、電動機が外部から駆動される状態にな
ったときに電動機からバッテリに流れる回生充電電流を
制御する回生電流制御手段と、電動機の電機子コイルの
温度とスイッチ回路のスイッチ素子の温度とバッテリの
温度とバッテリの充電状態とを監視してそれぞれの異常
の有無を検出する異常状態検出手段と、異常状態の警告
表示を行う表示器を制御する表示制御手段とをCPUに
より実現する制御ユニットと、前記制御ユニットから与
えられる信号を入力として前記スイッチ回路のスイッチ
素子に駆動信号を与えるスイッチ駆動回路とを備えた電
動車両駆動制御装置において、前記バッテリの電圧が前
記キースイッチを通して入力端子に入力されるとともに
前記スイッチ回路の直流入力端子間の電圧が入力端子に
入力されて、キースイッチが閉じられたとき及び前記ス
イッチ回路の直流入力端子間に電圧が現れたときに前記
スイッチ駆動回路と制御ユニットとに電源電圧を与える
直流電源回路と、前記バッテリと直流電源回路の入力端
子との間に接続された接点を有して励磁されたときに該
接点を閉じて前記バッテリの出力電圧を前記直流電源回
路に入力する補助リレーとを具備し、前記制御ユニット
は、前記主リレーの励磁電流をオンオフする主リレー励
磁用スイッチと、前記補助リレーの励磁電流をオンオフ
する補助リレー励磁用スイッチとを備えていて、前記キ
ースイッチが閉じている状態にあって前記異常状態検出
手段が異常を検出していないときに前記主リレー励磁用
スイッチをオン状態にし、前記異常状態検出手段が異常
を検出しているときに前記主リレー励磁用スイッチをオ
フ状態するキースイッチ閉路時主リレー励磁制御手段
と、前記キースイッチが開いていて前記異常状態検出手
段が異常を検出していない状態で前記電動機からバッテ
リに回生充電電流を流す条件が成立しているときに前記
主リレー励磁用スイッチをオン状態にし、前記キースイ
ッチが開いていて前記異常状態検出手段が異常を検出し
ているときには前記主リレー励磁用スイッチをオフ状態
とするキースイッチ開路時主リレー励磁制御手段と、前
記キースイッチが開いていて前記異常検出手段が異常を
検出していないときには前記補助リレー励磁用スイッチ
をオフ状態にし、前記キースイッチが開いていて前記異
常検出手段が異常を検出しているときには前記補助リレ
ー励磁用スイッチをオン状態にする補助リレー励磁制御
手段とを更に実現するように構成されていることを特徴
とする電動車両駆動制御装置。(4) A battery, a key switch operated by the driver, a main relay having a contact that closes when excited, a plurality of bridge-connected switch elements, and anti-parallel connection to both ends of each switch element A switch circuit comprising a diode, and an output voltage of the battery is applied between the DC input terminals through the contacts of the main relay, and the output terminal is connected to an armature coil of a brushless DC motor for driving wheels. A switch control means for controlling on / off of a switch element of the switch circuit so as to perform adjustment and commutation of a drive current flowing through the armature coil; and, when the motor is driven from the outside, Regenerative current control means for controlling regenerative charging current flowing from the motor to the battery; Abnormal state detecting means for monitoring the temperature of the switch element, the temperature of the battery and the state of charge of the battery to detect the presence or absence of each abnormality, and display control means for controlling a display for displaying a warning of the abnormal state. An electric vehicle drive control device comprising: a control unit realized by a CPU; and a switch drive circuit that receives a signal provided from the control unit as an input and provides a drive signal to a switch element of the switch circuit. When a voltage between the DC input terminals of the switch circuit is input to the input terminal while being input to the input terminal through the switch, and the key switch is closed and a voltage appears between the DC input terminals of the switch circuit, A DC power supply circuit for supplying a power supply voltage to the switch drive circuit and the control unit; An auxiliary relay that has a contact connected between the input terminal of the power supply circuit and closes the contact when excited when the battery is excited, and inputs an output voltage of the battery to the DC power supply circuit; Comprises a main relay exciting switch for turning on and off the exciting current of the main relay, and an auxiliary relay exciting switch for turning on and off the exciting current of the auxiliary relay, wherein the key switch is closed and the key switch is closed. A key switch that turns on the main relay excitation switch when the abnormal state detecting means does not detect an abnormality, and turns off the main relay excitation switch when the abnormal state detecting means detects an abnormality. When the main relay excitation control means is closed and the key switch is open and the abnormal state detecting means does not detect an abnormality, When the condition for flowing the regenerative charging current is satisfied, the main relay excitation switch is turned on.When the key switch is open and the abnormal state detecting means detects an abnormality, the main relay excitation switch is turned on. Main switch excitation control means for opening a key switch for turning off a switch; and when the key switch is open and the abnormality detection means does not detect an abnormality, the auxiliary relay excitation switch is turned off. And an auxiliary relay excitation control unit that turns on the auxiliary relay excitation switch when the abnormality detection unit detects an abnormality. Drive control device.
【0122】[0122]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バッテ
リの電圧がキースイッチを通して入力されてキースイッ
チが閉じられたときに制御ユニットとスイッチ駆動回路
とに電源電圧を与える直流電源回路を設けるとともに、
主リレーの励磁電流をオンオフする主リレー励磁用スイ
ッチを設けて、異常の有無に応じて主リレーの励磁を制
御するようにしたので、キースイッチが閉じられたとき
に異常の有無を確認した後に主リレーを励磁することが
できる。従って、異常が生じたままの状態で運転が行わ
れるのを防ぐことができ、安全性を高めることができ
る。As described above, according to the present invention, there is provided a DC power supply circuit for supplying a power supply voltage to a control unit and a switch drive circuit when a battery voltage is input through a key switch and the key switch is closed. Along with
A main relay excitation switch that turns on and off the excitation current of the main relay is provided to control the excitation of the main relay according to the presence or absence of an abnormality. The main relay can be excited. Accordingly, it is possible to prevent the operation from being performed in a state where the abnormality has occurred, and it is possible to enhance safety.
【0123】また運転中は監視対象部分の異常状態の有
無を確認しながら主リレーのオンオフを制御できるた
め、監視対象部分の保護を適確に図ることができる。During operation, the main relay can be controlled to be turned on and off while confirming the presence or absence of an abnormal state of the monitoring target portion, so that the monitoring target portion can be properly protected.
【0124】本発明において、スイッチ回路の直流入力
端子間の電圧を上記直流電源回路に入力する構成をとっ
た場合には、運転中に誤ってキースイッチが開かれた場
合にも上記直流電源回路から制御ユニットに電源電圧を
与えて該制御ユニットを動作状態に保持することができ
るため、所定の警告表示動作等を行わせて安全性を確保
することができる。In the present invention, when the voltage between the DC input terminals of the switch circuit is input to the DC power supply circuit, the DC power supply circuit is opened even when the key switch is accidentally opened during operation. Since the power supply voltage can be applied to the control unit from above, the control unit can be kept in the operating state, so that a predetermined warning display operation or the like can be performed to ensure safety.
【0125】更に本発明において、スイッチ回路の直流
入力端子間の電圧を入力としてスイッチ駆動回路に電源
電圧を与える直流電源回路と、制御ユニットに電源電圧
を与える制御ユニット駆動用電池とを設けた場合には、
運転中に誤ってキースイッチが開かれた際にも主リレー
を励磁して回生充電電流を流すことができるため、車速
が過度に上昇するのを防いで安全性を高めることができ
るだけでなく、キースイッチが開かれた状態でもバッテ
リの充電を行わせて車両の走行距離を延ばすことができ
る。Further, in the present invention, a case is provided in which a DC power supply circuit for supplying a power supply voltage to the switch drive circuit by using a voltage between the DC input terminals of the switch circuit as an input and a control unit drive battery for supplying a power supply voltage to the control unit are provided. In
Even when the key switch is accidentally opened during driving, the main relay can be energized and the regenerative charging current can flow, so not only can the vehicle speed be prevented from excessively increasing and safety can be improved, but also Even when the key switch is opened, the battery can be charged and the traveling distance of the vehicle can be extended.
【0126】また本発明において、主リレーの外に補助
リレーを設けて、キースイッチのオンオフの状態及び異
常状態の有無に応じて主リレー及び補助リレーを制御す
る構成をとった場合には、キースイッチが開かれた状態
でも回生充電電流を流したり、異常状態の警告表示を行
わせたりすることができるため、安全性を高めることが
できる。In the present invention, when an auxiliary relay is provided outside the main relay to control the main relay and the auxiliary relay according to the on / off state of the key switch and the presence or absence of an abnormal state, the key Even when the switch is open, the regenerative charging current can flow or a warning display of an abnormal state can be performed, so that safety can be improved.
【図1】本発明の実施例のハードウェアの構成を示した
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a hardware configuration according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例のハードウェアの構成を示
した構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of hardware according to another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の更に他の実施例のハードウェアの構成
を示した構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of hardware according to still another embodiment of the present invention.
【図4】ブラシレス直流電動機において位置検出器が出
力する位置検出信号の波形及びスイッチ回路のスイッチ
素子のオンオフ動作を示した波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a waveform of a position detection signal output from a position detector and an on / off operation of a switch element of a switch circuit in the brushless DC motor.
【図5】図1の実施例の要部の構成を示した回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of the embodiment of FIG. 1;
【図6】図1の実施例において電動機に回生制動をかけ
る際の信号波形図である。FIG. 6 is a signal waveform diagram when regenerative braking is applied to the electric motor in the embodiment of FIG.
【図7】本発明の実施例において制御ユニットのCPU
により実行されるプログラムのメインルーチンのアルゴ
リズムを示したフローチャートである。FIG. 7 shows a CPU of a control unit according to the embodiment of the present invention.
Is a flowchart showing an algorithm of a main routine of a program executed by the program.
【図8】図7のメインルーチンで実行されるタスクkの
アルゴリズムの一例を示したフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of an algorithm of a task k executed in the main routine of FIG. 7;
【図9】本発明の実施例においてタイマが一定の時間を
計測する毎に実行される割り込みルーチンのアルゴリズ
ムを示したフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an algorithm of an interrupt routine executed each time a timer measures a predetermined time in the embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施例において電動機に設けられて
いるホールICが所定の信号を発生するごとに実行され
る割り込みルーチンを示したフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an interrupt routine executed each time a Hall IC provided in the electric motor generates a predetermined signal in the embodiment of the present invention.
【図11】図7のメインルーチンにおいて実行されるタ
スク0の他のアルゴリズムを示したフローチャートであ
る。FIG. 11 is a flowchart showing another algorithm of task 0 executed in the main routine of FIG. 7;
【図12】図3の実施例において、図7のメインルーチ
ンで実行されるタスクkのアルゴリズムの一例を示した
フローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an algorithm of a task k executed in the main routine of FIG. 7 in the embodiment of FIG. 3;
【図13】従来の電動車両駆動制御装置のハードウェア
の構成を示した構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a hardware configuration of a conventional electric vehicle drive control device.
1 ブラシレス直流電動機 2 位置検出器 3 バッテリ 4 キースイッチ 5 主リレー 6 スイッチ回路 7 スイッチ駆動回路 8 制御ユニット 12 CPU 13 表示器 30 直流電源回路 31 補助リレー 32 トランジスタ(補助リレー励磁用スイッチ) 33 トランジスタ(主リレー励磁用スイッチ) Su 〜Sw ブリッジの上辺のスイッチ素子 Sx 〜Sz ブリッジの下辺のスイッチ素子 Au 〜Aw 電機子コイル Reference Signs List 1 brushless DC motor 2 position detector 3 battery 4 key switch 5 main relay 6 switch circuit 7 switch drive circuit 8 control unit 12 CPU 13 display 30 DC power supply circuit 31 auxiliary relay 32 transistor (auxiliary relay excitation switch) 33 transistor ( Switch for excitation of main relay) Switch element on upper side of Su-Sw bridge Switch element on lower side of Sx-Sz bridge Au-Aw Armature coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−24012(JP,A) 特開 平3−222602(JP,A) 特開 昭63−7111(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 1/00 - 3/12 B60L 7/00 - 13/00 B60L 15/00 - 15/42 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-24012 (JP, A) JP-A-3-222602 (JP, A) JP-A-63-7711 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 1/00-3/12 B60L 7 /00-13/00 B60L 15/00-15/42
Claims (1)
ースイッチと、励磁されたときに閉じる接点を有する主
リレーと、ブリッジ接続された複数のスイッチ素子と各
スイッチ素子の両端に逆並列接続されたダイオードとか
らなっていて直流入力端子間に前記主リレーの接点を通
して前記バッテリの出力電圧が印加されるともに出力端
子が車輪駆動用のブラシレス直流電動機の電機子コイル
に接続されたスイッチ回路と、前記電機子コイルに流す
駆動電流の大きさの調整と転流とを行わせるべく前記ス
イッチ回路のスイッチ素子をオンオフ制御するスイッチ
制御手段と電動機が外部から駆動される状態になったと
きに電動機からバッテリに流れる回生充電電流を制御す
る回生電流制御手段と予め定めた監視対象部分の異常状
態の有無を検出する異常状態検出手段と異常状態の警告
表示を行う表示器を制御する表示制御手段とをCPUに
より実現する制御ユニットと、前記制御ユニットから与
えられる信号を入力として前記スイッチ回路のスイッチ
素子に駆動信号を与えるスイッチ駆動回路とを備えた電
動車両駆動制御装置において、 前記バッテリの電圧が前記キースイッチを通して入力端
子に入力されるとともに前記スイッチ回路の直流入力端
子間の電圧が入力端子に入力されて、キースイッチが閉
じられたとき及び前記スイッチ回路の直流入力端子間に
電圧が現れたときに前記スイッチ駆動回路と制御ユニッ
トとに電源電圧を与える直流電源回路と、 前記バッテリと直流電源回路の入力端子との間に接続さ
れた接点を有して励磁されたときに該接点を閉じて前記
バッテリの出力電圧を前記直流電源回路に入力する補助
リレーとを具備し、 前記制御ユニットは、前記主リレーの励磁電流をオンオ
フする主リレー励磁用スイッチと、前記補助リレーの励
磁電流をオンオフする補助リレー励磁用スイッチとを備
えていて、前記キースイッチが閉じている状態にあって
前記異常状態検出手段が異常を検出していないときに前
記主リレー励磁用スイッチをオン状態にし、前記異常状
態検出手段が異常を検出しているときに前記主リレー励
磁用スイッチをオフ状態するキースイッチ閉路時主リレ
ー励磁制御手段と、前記キースイッチが開いていて前記
異常状態検出手段が異常を検出していない状態で前記電
動 機からバッテリに回生充電電流を流す条件が成立して
いるときに前記主リレー励磁用スイッチをオン状態に
し、前記キースイッチが開いていて前記異常状態検出手
段が異常を検出しているときには前記主リレー励磁用ス
イッチをオフ状態とするキースイッチ開路時主リレー励
磁制御手段と、前記キースイッチが開いていて前記異常
検出手段が異常を検出していないときには前記補助リレ
ー励磁用スイッチをオフ状態にし、前記キースイッチが
開いていて前記異常検出手段が異常を検出しているとき
には前記補助リレー励磁用スイッチをオン状態にする補
助リレー励磁制御手段とを更に実現するように構成され
ていることを特徴とする電動車両駆動制御装置。 A battery and a key operated by a driver.
A switch and a contact having a contact that closes when excited
Relay, bridge-connected switch elements and each
Diodes connected in anti-parallel to both ends of the switch element
Through the contacts of the main relay between the DC input terminals.
The output voltage of the battery
Armature coil of brushless DC motor for wheel drive
To the switch circuit connected to the armature coil
The above-described switch is used to adjust the magnitude of the driving current and perform commutation.
A switch that controls on / off of the switch element of the switch circuit
When the control means and the electric motor are driven from outside
Control the regenerative charging current flowing from the motor to the battery
Regenerative current control means and a predetermined monitoring target
Abnormal state detecting means for detecting the presence or absence of abnormal state and warning of abnormal state
Display control means for controlling a display device for display to the CPU
And a control unit that realizes
And the switch of the switch circuit
A switch driving circuit for supplying a driving signal to the element.
In the moving vehicle drive control device, the voltage of the battery is input to the input terminal through the key switch.
And a DC input terminal of the switch circuit.
The voltage between the terminals is input to the input terminal, and the key switch is closed.
And between the DC input terminals of the switch circuit.
When a voltage appears, the switch drive circuit and the control unit
Connection is between a DC power supply circuit to a preparative give supply voltage, and the input terminal of said battery and a DC power supply circuit
Closed when energized with the contact
Aid for inputting the output voltage of the battery to the DC power supply circuit
A relay, and the control unit turns on and off the exciting current of the main relay.
The main relay excitation switch that switches off and the auxiliary relay
An auxiliary relay excitation switch for turning on and off the magnetic current is provided.
And the key switch is closed
When the abnormal state detecting means has not detected an abnormality,
Turn on the main relay excitation switch, and
When the state detection means detects an abnormality, the main relay
Key switch that turns off the magnetic switch.
-Excitation control means and the key switch is open and the
When the abnormal state detecting means has not detected an abnormality,
The condition passing a regenerative charging current from the moving machine to the battery is satisfied
The main relay excitation switch to the ON state when
When the key switch is open and the abnormal state detecting
When the stage detects an abnormality, the main relay excitation switch
Turn off the key switch.
Magnetic control means and the key switch is open and the abnormal
When the detecting means has not detected any abnormality, the auxiliary relay
-Turn off the excitation switch and turn off the key switch.
When it is open and the abnormality detection means detects an abnormality
The auxiliary relay excitation switch is turned on.
And auxiliary relay excitation control means.
An electric vehicle drive control device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14477895A JP3353545B2 (en) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | Electric vehicle drive control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14477895A JP3353545B2 (en) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | Electric vehicle drive control device |
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| JPH08340601A JPH08340601A (en) | 1996-12-24 |
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- 1995-06-12 JP JP14477895A patent/JP3353545B2/en not_active Expired - Fee Related
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