JP3397953B2 - Motor control device - Google Patents
Motor control deviceInfo
- Publication number
- JP3397953B2 JP3397953B2 JP28229295A JP28229295A JP3397953B2 JP 3397953 B2 JP3397953 B2 JP 3397953B2 JP 28229295 A JP28229295 A JP 28229295A JP 28229295 A JP28229295 A JP 28229295A JP 3397953 B2 JP3397953 B2 JP 3397953B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- output
- voltage
- comparator
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両等に適用
されるモータ制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device applied to an electric vehicle or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、例えば電動車椅子等の電動車
において、操作部からの速度指令などに応じて直流モー
タを制御するようにした制御装置は種々知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle such as an electric wheelchair, various control devices have been known for controlling a DC motor according to a speed command from an operating portion.
【0003】ところで、上記直流モータを電圧によって
制御するモータ制御装置においては、モータ軸の固着等
によりその回転が強制的に停止されると、直流モータの
特性上、過大なモータ電流が流れる。このときの電流値
は、一般には定常的に使用する電流値よりもはるかに大
きい。このため、このような過大なモータ電流が流れる
ことを許容して熱的にも破損しないような制御装置を装
備することは、無駄が多く、非現実的である。また、上
記のような過大電流が流れるとモータ自体の焼損等の問
題もある。By the way, in the motor control device for controlling the DC motor by voltage, if the rotation of the motor shaft is forcibly stopped due to sticking of the motor shaft or the like, an excessive motor current flows due to the characteristics of the DC motor. The current value at this time is generally much larger than the current value that is constantly used. Therefore, it is impractical and impractical to equip a control device that allows such an excessive motor current to flow and is not thermally damaged. Further, there is a problem such as burnout of the motor itself when the excessive current flows as described above.
【0004】このため、過大電流が流れないようにモー
タ電流を制限することは従来においても行われている。
従来のモータ電流制限の手法としては、アナログ信号の
段階で処理を行っているものが多く、例えば、PWM制
御、チョッパ制御をするようなものにあっては、アナロ
グ信号のレベルで電流制限用の処理を行った後、アナロ
グ信号をパルス信号に変換するようにしている。Therefore, limiting the motor current so that an excessive current does not flow has been performed in the past.
Many conventional motor current limiting methods perform processing at the stage of an analog signal. For example, in the case of performing PWM control or chopper control, current limiting is performed at the analog signal level. After processing, the analog signal is converted into a pulse signal.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の装置
は、過大電流が流れないようにするための回路及び処理
が複雑になるというような問題がある。The conventional device of this type has a problem that a circuit and a process for preventing an excessive current from flowing become complicated.
【0006】また、近年はCPUによりモータ制御を行
うことが多く、その場合にCPUからはパルス信号を処
理することが一般的である。そして、このようなもので
は、CPU内部でのソフトウエア処理で電流制限を実現
することが考えられる。しかし、内部処理で電流制限を
確実に行うためには、モータ電流を制限するための処理
を数10μ秒程度の短い時間で行うことが必要となるた
め、高速処理が可能な高コストのCPUが必要となる等
の問題がある。In recent years, the CPU often performs motor control, and in that case, the CPU generally processes the pulse signal. And in such a thing, it is possible to implement | achieve a current limitation by the software processing in CPU. However, in order to reliably limit the current in the internal processing, it is necessary to perform the processing for limiting the motor current in a short time of about several tens of microseconds. Therefore, a high-cost CPU capable of high-speed processing is required. There are problems such as need.
【0007】本発明は上記の事情に鑑み、モータ電流を
規定値以上にならないように制限する制御を、パルス信
号に対してハードウエア的な処理により、しかも簡単な
回路構成により達成することができるモータ制御装置を
提供するものである。In view of the above circumstances, the present invention can achieve control for limiting the motor current so as not to exceed a specified value by hardware processing of the pulse signal and by a simple circuit configuration. A motor controller is provided.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
直流モータと電源との間に介設され、電源電圧を印加す
る時間を変化させることによって上記モータへの通電量
を制御するモータ制御装置であって、速度指令操作部か
らの指令に応じたパルスを発生させるパルス発生回路
と、上記モータに流れる電流を電圧値に変換するモータ
電流検出回路と、上記パルス発生回路の出力と上記モー
タ電流検出回路の出力とを合成した合成信号を与える回
路と、上記合成信号を基準値と比較し、その差に応じた
出力を行う比較器と、この比較器の出力に応じてモータ
への通電量の増減を制御する回路とを備え、上記モータ
に流れる電流が規定値より低い場合は、パルス発生回路
の出力のオン・オフの切り替わりに応じて上記比較器の
出力が切り替わることにより上記モータに流れる電流が
増減し、上記モータに流れる電流が上記規定値に達した
ときには、上記合成信号が上記基準値に達して、このと
きの上記比較器の出力に応じてモータに流れる電流が上
記規定値付近に制御されるものである。The invention according to claim 1 is
A motor control device that is interposed between a DC motor and a power supply and that controls the amount of power supplied to the motor by changing the time for which the power supply voltage is applied, and a pulse that responds to a command from a speed command operating unit. A pulse generation circuit for generating a motor current detection circuit for converting a current flowing in the motor into a voltage value, a circuit for giving a combined signal obtained by combining the output of the pulse generation circuit and the output of the motor current detection circuit, Compare the synthesized signal with the reference value and respond to the difference.
A comparator for outputting, and a circuit for controlling the energization amount of increase or decrease of the motor according to the output of the comparator, the motor
If the current flowing through is lower than the specified value, the pulse generation circuit
Depending on the on / off switching of the output of
When the output is switched, the current flowing through the motor is
Increased or decreased, when <br/> the current flowing through the motor reaches the specified value, the synthesized signal is reached the reference value, this and
Depending on the output of the comparator,
It is controlled near the specified value .
【0009】この構成によると、上記モータに流れる電
流が規定値より低い場合は、パルス発生回路の出力のオ
ン・オフに応じてモータに流れる電流が増減を繰り返す
ように制御される。 According to this structure, the electric current flowing through the motor is
If the current is lower than the specified value, the output of the pulse generator circuit is turned off.
The current flowing through the motor repeatedly increases and decreases according to the on / off.
Controlled as.
【0010】さらに、上記モータに流れる電流が規定値
に達したとき、上記比較器からの出力は、パルス発生回
路の出力のオン・オフの切り替わりに依存することなく
モータ電流を規定値付近に制御するように切り替わるた
め、上記モータに流れる電流が規定値を超えて増大する
ことが防止される。したがって、ハードウェア的処理に
より、上記モータに過大な電流が流れることが防止され
る。 Further, the current flowing through the motor is a specified value.
When the output reaches the pulse generation frequency,
Independent of the on / off switching of the road output
Switched to control the motor current near the specified value.
Therefore, the current flowing through the motor increases beyond the specified value.
Is prevented. Therefore, in hardware processing
This prevents excessive current from flowing to the motor.
It
【0011】また、モータを制御する装置において異常
検出等のためにも必要となるモータ電流検出回路が利用
され、この回路の出力とパルス発生回路の出力との合成
信号に基づいてモータに流れる電流の制限が行なわれる
ことにより、回路構成が簡単に保たれる。In addition, a motor current detection circuit, which is also required for detecting abnormalities in a device for controlling the motor, is used, and a current flowing through the motor is generated based on a combined signal of the output of this circuit and the output of the pulse generation circuit. Due to the restriction of 1), the circuit configuration can be easily maintained.
【0012】請求項2に係る発明は、直流モータと電源
との間に介設され、電源電圧を印加する時間を変化させ
ることによって上記モータへの通電量を制御するモータ
制御装置であって、速度指令操作部からの指令に応じた
パルスを発生させるパルス発生回路と、上記モータに流
れる電流を電圧値に変換するモータ電流検出回路と、上
記パルス発生回路の出力と上記モータ電流検出回路の出
力とを比較し、その差に応じた出力を行う比較器と、こ
の比較器の出力に応じてモータへの通電量の増減を制御
する回路とを備え、上記モータに流れる電流が規定値よ
り低い場合は、 パルス発生回路の出力のオン・オフの切
り替わりに応じて上記比較器の出力が切り替わることに
より上記モータに流れる電流が増減し、上記モータに流
れる電流が上記規定値に達したときには、上記モータ電
流検出回路の出力が上記パルス発生回路の出力と等しい
値に達し、このときの上記比較器の出力に応じてモータ
に流れる電流が上記規定値付近に制御されるものであ
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor control device which is interposed between a DC motor and a power supply, and which controls the amount of electricity supplied to the motor by changing the time for applying the power supply voltage. A pulse generation circuit that generates a pulse according to a command from the speed command operation unit, a motor current detection circuit that converts a current flowing in the motor into a voltage value, an output of the pulse generation circuit and an output of the motor current detection circuit comparing the door, a comparator for performing an output corresponding to the difference, and a circuit for controlling the energization amount of increase or decrease of the motor according to the output of the comparator, current flowing through the motor is a specified value
If the output is too low , turn the pulse generator circuit output on and off.
The output of the above comparator switches according to the switching
More current increases and decreases to flow to the motor, when the current flowing through the motor reaches the predetermined value, the motor electric
The output of the flow detection circuit is equal to the output of the pulse generation circuit
Value is reached, and the motor is output according to the output of the comparator at this time.
The current flowing through is controlled to be near the specified value .
【0013】この構成をとっても上記請求項1と同様の
作用を得ることが可能である。With this configuration, it is possible to obtain the same operation as that of the above-mentioned claim 1.
【0014】また、請求項3は、請求項2の発明におい
て、上記比較器は、上記パルス発生回路からの出力及び
電圧値を自由に変更可能なアナログ電圧からの出力を合
成した出力と、上記モータ電流検出回路の出力とを比較
し、上記モータに流れる電流が上記規定値に達したとき
に、モータ電流検出回路が、上記パルス発生回路の出力
及び上記アナログ電圧からの出力を合成した出力と等し
い値に達し、このときの比較器の出力に応じてモータに
流れる電流が上記規定値付近に制御されるようにしたも
のである。 A third aspect of the present invention is the invention of the second aspect.
And the comparator outputs the output from the pulse generating circuit and
Combine the output from the analog voltage whose voltage value can be freely changed.
Compare the generated output with the output of the above motor current detection circuit
The current flowing through the motor reaches the specified value.
The motor current detection circuit has the output of the pulse generation circuit.
And the combined output of the above analog voltages
Has reached a certain value, and the motor is output according to the output of the comparator at this time.
The current flowing is controlled to be near the above specified value.
Of.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明の適用の一例として電動車椅
子の駆動系統を示している。この電動車椅子は、左右駆
動輪1,1´と、この各駆動輪を減速ギヤ3,3´を介
して個別に駆動する左右の直流モータ2,2´とを装備
する一方、速度指令操作部として、乗員用操作部4を備
え、さらに介添者用操作部5も備えている。FIG. 1 shows a drive system of an electric wheelchair as an example of application of the present invention. This electric wheelchair is equipped with left and right drive wheels 1, 1 ′ and left and right DC motors 2, 2 ′ that individually drive these drive wheels via reduction gears 3, 3 ′, while a speed command operation unit is provided. As a result, the passenger operation unit 4 is provided, and the attendant operation unit 5 is also provided.
【0017】上記乗員用操作部4には、進行方向及び速
度の指令操作を行なうためのジョイスティック4aが設
けられるとともに、メインスイッチ4b、表示灯4c,
4d等が設けられている。上記ジョイスティック4aは
各種方向に傾倒可能となっており、乗員用操作部4の内
部には上記ジョイスティック4aの傾倒に応じて抵抗値
が変化する可変抵抗器等を含む回路(図示せず)が組み
込まれ、ジョイスティック4aの操作量に応じた速度指
令用の信号が乗員用操作部4から出力されるようになっ
ている。また、介添者用操作部5には、所定速度での前
進、後進を指定するスイッチ5aと、メインスイッチ5
bと、表示灯5c,5d等が具備されている。The occupant operation section 4 is provided with a joystick 4a for commanding the traveling direction and speed, a main switch 4b, an indicator lamp 4c,
4d etc. are provided. The joystick 4a can be tilted in various directions, and a circuit (not shown) including a variable resistor whose resistance value changes according to the tilt of the joystick 4a is incorporated inside the occupant operation section 4. Thus, a signal for speed command corresponding to the operation amount of the joystick 4a is output from the occupant operation unit 4. In addition, the operation section 5 for the attendant has a switch 5a for designating forward and backward movements at a predetermined speed, and a main switch 5
b, indicator lights 5c, 5d, etc. are provided.
【0018】さらにこの電動車椅子には、バッテリ6、
主制御部7、左モータ用電力制御部11、右モータ用電
力制御部11´等が装備されている。上記主制御部7
は、CPU8、警報用のブザー9等を有し、バッテリボ
ックスの下方のハウジング10に配置されている。ま
た、上記各電力制御部11,11´は、左右各ホイール
ハブ12,12´の内部に収容されている。Further, in this electric wheelchair, a battery 6,
A main control unit 7, a left motor power control unit 11, a right motor power control unit 11 ', etc. are provided. Main control unit 7
Has a CPU 8, a warning buzzer 9 and the like, and is arranged in a housing 10 below the battery box. The power control units 11 and 11 'are housed inside the left and right wheel hubs 12 and 12'.
【0019】上記各操作部4,5は主制御部7に信号線
13及びコネクタ15を介して接続されている。また、
上記バッテリ6に対して主制御部7と各電力制御部1
1,11´とがパワー線14及びコネクタ15を介して
接続されるとともに、主制御部7に対して各電力制御部
11,11´が信号線13及びコネクタ15を介して接
続され、この各電力制御部11,11´に対して各モー
タ2,2´がパワー線14及びコネクタ15を介して接
続されている。さらに、上記各モータ2,2´の回転速
度を検出するエンコーダ16,16´が設けられ、この
各エンコーダ16,16´が信号線13及びコネクタ1
5を介して主制御部7に接続されている。Each of the operation sections 4 and 5 is connected to the main control section 7 via a signal line 13 and a connector 15. Also,
For the battery 6, the main control unit 7 and each power control unit 1
1, 11 ′ are connected via the power line 14 and the connector 15, and the respective power control units 11, 11 ′ are connected to the main control unit 7 via the signal line 13 and the connector 15. The motors 2 and 2 ′ are connected to the power control units 11 and 11 ′ via the power line 14 and the connector 15. Further, encoders 16 and 16 'for detecting the rotation speeds of the motors 2 and 2'are provided, and the encoders 16 and 16' are provided to the signal line 13 and the connector 1 respectively.
It is connected to the main controller 7 via 5.
【0020】図2は上記主制御部7及び電力制御部11
等で構成される制御装置の回路構成を示している。な
お、この図では、図示の簡略化のため、モータ2及び電
力制御部11は片側駆動輪に対応するもののみを示して
いる。FIG. 2 shows the main controller 7 and the power controller 11 described above.
3 shows a circuit configuration of a control device including the above. In this figure, for simplification of the drawing, only the motor 2 and the power control unit 11 corresponding to the one-side drive wheel are shown.
【0021】上記主制御部7は、CPU8と、制御電源
20と、電源電圧安定化のためのコンデンサC1と、パ
ルス発生回路21とを有している。パルス発生回路21
は、FET(電解効果トランジスタ)22及び抵抗R
1,R2,R3,R4により構成され、上記FET22
のドレインと制御電源20との間に抵抗R3,R4が接
続されるとともに、FET22のゲートは抵抗R1を介
してCPU8に接続されているとともに、抵抗R2を介
してアース側にも接続されている。The main control section 7 has a CPU 8, a control power supply 20, a capacitor C1 for stabilizing the power supply voltage, and a pulse generation circuit 21. Pulse generation circuit 21
Is an FET (field effect transistor) 22 and a resistor R
1, R2, R3, R4, and the FET22
The resistors R3 and R4 are connected between the drain of the control source 20 and the control power source 20, and the gate of the FET 22 is connected to the CPU 8 via the resistor R1 and also connected to the ground side via the resistor R2. .
【0022】上記制御電源20は、バッテリ6からの電
圧を制御に必要な安定した電圧値に変換するもので、当
実施形態では、後記駆動回路32、比較器31及び差動
増幅器34を動作させるために必要な電圧Vcc1(例え
ば12V)と、上記CPU8を動作させるために必要な
電圧Vcc2(例えば5V)と、パルス発生回路21に与
える電圧V1とが生じるようになっている。[0022] The control power supply 20, converts the voltage from the battery 6 to a stable voltage value necessary for the control, in this embodiment, below the driving circuit 32, operates the comparator 31 and the differential amplifier 34 Therefore, a voltage Vcc1 (for example, 12V) necessary for this purpose, a voltage Vcc2 (for example, 5V) necessary for operating the CPU 8 and a voltage V1 applied to the pulse generation circuit 21 are generated.
【0023】上記CPU8は、操作部4からA/D変換
器23を介して入力される速度指令信号及びエンコーダ
16からの信号を受け、これらの信号から算出したPW
Mパルス信号を出力する。そして、このPWMパルス信
号が抵抗R1を介して上記FET22のゲートに与えら
れることにより、FET22がドレイン・ソース間を導
通と非導通とに切替えるスイッチング動作を行ない、そ
のスイッチング動作に応じた信号が上記抵抗R3,R4
間から出力されるようになっている。The CPU 8 receives the speed command signal input from the operation unit 4 through the A / D converter 23 and the signal from the encoder 16 and calculates the PW calculated from these signals.
Outputs M pulse signal. The PWM pulse signal is applied to the gate of the FET 22 via the resistor R1, so that the FET 22 performs a switching operation for switching between the drain and the source between conductive and non-conductive, and a signal corresponding to the switching operation is generated. Resistors R3, R4
It is designed to be output from between.
【0024】一方、電力制御部11は、リレー25と4
個のFET26,27,28,29及び抵抗r1,r2
を備えたモータ2への通電用の回路と、この回路による
モータ2への通電をコントロールするための比較器31
及び駆動回路32と、差動増幅器34等からなるモータ
電流検出回路33とを備えている。On the other hand, the power control unit 11 includes relays 25 and 4
FETs 26, 27, 28, 29 and resistors r1, r2
Circuit for energizing the motor 2 provided with a comparator 31 for controlling energization of the motor 2 by this circuit
And a drive circuit 32 and a motor current detection circuit 33 including a differential amplifier 34 and the like.
【0025】上記リレー25は、操作部4から操作に応
じた速度指令の信号がCPU8に入力されたときにCP
U8により図外のリレーコイルが励磁されることにより
ONとなる。また、上記比較器31は、+側と−側の両
入力を比較して+側が大のときハイレベル信号、−側が
大のときにローレベル信号を出力し、上記駆動回路32
は、比較器31の出力信号を受け、この信号を上記各F
ET26〜29のON、OFF作動に必要な信号に分配
変換するようになっている。The relay 25 operates as a CP when a speed command signal corresponding to an operation is input from the operation unit 4 to the CPU 8.
It is turned on by exciting a relay coil (not shown) by U8. Further, the comparator 31 compares both the + side input and the − side input and outputs a high level signal when the + side is large, and outputs a low level signal when the − side is large.
Receives the output signal of the comparator 31 and outputs this signal to each of the above F
The signals are distributed and converted into signals required for ON / OFF operation of the ETs 26 to 29.
【0026】モータ2への通電用の回路においては、F
ET26とFET29が同時にON、OFFを繰り返す
とともに、FET27とFET28が同時にON、OF
Fを繰り返し、かつ、FET26,29とFET27,
28とはON、OFFが逆に行なわれるようになってお
り、上記駆動回路32により、比較器31の出力がハイ
レベルとなったときFET26,29がONとされ、比
較器31の出力がローレベルとなったときFET27,
28がONとされる。そして、FET26,29がON
のときは電流がFET26、モータ2、FET29、抵
抗r2を通るような経路が形成され、FET27,28
がONのときは電流がFET28、モータ2、FET2
7、抵抗r1を通るような経路が形成される。In the circuit for energizing the motor 2, F
While ET26 and FET29 are turned on and off at the same time, FET27 and FET28 are turned on and OF at the same time.
F is repeated, and FET26,29 and FET27,
The ON and OFF operations are performed in the opposite manner to 28. When the output of the comparator 31 becomes high level, the FETs 26 and 29 are turned ON by the drive circuit 32, and the output of the comparator 31 becomes low. When it becomes the level, FET27,
28 is turned on. And the FETs 26 and 29 are turned on
In the case of, a path is formed so that the current passes through the FET 26, the motor 2, the FET 29, and the resistor r2.
When is ON, the current is FET28, motor2, FET2
7. A path is formed so as to pass through the resistor r1.
【0027】上記抵抗r1、r2は、上記各経路に流れ
る電流I1,I2を電圧V3,V4に変換するものであ
り、その変換された各電圧V3,V4を取り出す部分
は、抵抗R7,R9を介して差動増幅器34の−側、+
側の各入力端子に接続されている。なお、上記抵抗r1
と抵抗r2とが等しい抵抗値とされ、また、抵抗R7と
抵抗R9とが等しい抵抗値とされるとともに、抵抗r
1,r2は抵抗R7,R9に比べて充分に小さい抵抗値
を有している。The resistors r1 and r2 are for converting the currents I1 and I2 flowing through the paths into the voltages V3 and V4. The portions for taking out the converted voltages V3 and V4 are resistors R7 and R9. Through the negative side of the differential amplifier 34, +
Is connected to each input terminal on the side. The resistance r1
And the resistance r2 have the same resistance value, the resistances R7 and R9 have the same resistance value, and the resistance r
1 and r2 have resistance values sufficiently smaller than the resistances R7 and R9.
【0028】また、上記差動増幅器34の+側入力端子
には、抵抗R8を介し、所定電圧V2が与えられる。こ
の所定電圧V2を与える回路は、抵抗値が等しい2つの
抵抗R10,R11とコンデンサC2とで構成され、上
記両抵抗R10,R11が直列に接続されてこれに制御
電源からVcc1の電圧が印加されることにより、両抵抗
R10,R11間の部位で所定電圧V2(=Vcc1/
2)が得られるようになっている。上記コンデンサC2
は電圧を安定させるためのものである。A predetermined voltage V2 is applied to the + side input terminal of the differential amplifier 34 via the resistor R8. The circuit for applying the predetermined voltage V2 is composed of two resistors R10 and R11 having the same resistance value and a capacitor C2. Both the resistors R10 and R11 are connected in series to which a voltage of Vcc1 is applied from a control power source. As a result, a predetermined voltage V2 (= Vcc1 / is generated between the resistors R10 and R11.
2) can be obtained. The capacitor C2
Is for stabilizing the voltage.
【0029】上記差動増幅器34の出力電圧V5は、上
記抵抗R7の抵抗値をR7 、帰還抵抗R6の抵抗値をR
6 とすると、Regarding the output voltage V5 of the differential amplifier 34, the resistance value of the resistor R7 is R 7 , and the resistance value of the feedback resistor R6 is R 5.
If we say 6 ,
【0030】[0030]
【数1】 V5=(R6/R7)×(V4−V3)+V2 … となる。## EQU1 ## V5 = (R 6 / R 7 ) × (V4-V3) + V2 ...
【0031】この差動増幅器34の出力側は、抵抗R5
を介し、パルス発生回路21の出力側(抵抗R3,R4
の間の部位)に接続されており、これにより、パルス発
生回路21の出力とモータ電流検出回路33の出力とが
合成される。そして、この合成信号が、比較器31の−
側入力端子に入力されている。また、比較器の+側入力
端子には、基準電圧として、上記所定電圧V2が抵抗R
13を介して入力されている。なお、R12は帰還抵抗
である。The output side of the differential amplifier 34 has a resistor R5.
Output side of the pulse generation circuit 21 (resistors R3, R4
The output of the pulse generation circuit 21 and the output of the motor current detection circuit 33 are combined. Then, this combined signal is the − of the comparator 31.
Input to the side input terminal. Further, the above-mentioned predetermined voltage V2 is applied to the resistor R as a reference voltage at the + side input terminal of the comparator.
It is input via 13. R12 is a feedback resistor.
【0032】以上のような当実施形態の装置の動作を、
次に説明する。The operation of the apparatus of this embodiment as described above is
It will be described next.
【0033】図3〜図6は、モータ電流検出動作を説明
するため、FET26,29のON、OFF動作と、そ
れに応じたモータ電圧Vm、モータ電流Im、抵抗r1
を流れる電流I1、抵抗r2を流れる電流I2、(R6
/R7)×r1×(I2−I1)の値、この値に所定電圧
V2を加えた差動増幅器34の出力V5をそれぞれ示し
ている。3 to 6 are for explaining the motor current detection operation, the ON and OFF operations of the FETs 26 and 29 and the corresponding motor voltage Vm, motor current Im, and resistance r1.
Current I1 flowing through the resistor r2, current I2 flowing through the resistor r2, (R 6
/ R 7 ) × r 1 × (I 2 −I 1), and the output V 5 of the differential amplifier 34 obtained by adding a predetermined voltage V 2 to this value.
【0034】なお、図3は前進力行時(モータの駆動力
で前進している時)、図4は前進回生時(前進中の降坂
時や減速時などにおいてエネルギー回収状態にある
時)、図5は後進力行時、図6は後進回生時である。こ
れらの図の中で電流Im,I1,I2の正負は、各電流
Im,I1,I2についてそれぞれ図2中に示した破線
矢印の方向を正としている。Note that FIG. 3 is for forward power running (when the vehicle is moving forward with the driving force of the motor), and FIG. 4 is for forward regeneration (when the vehicle is in an energy recovery state during downhill or deceleration during forward travel). FIG. 5 is during reverse powering, and FIG. 6 is during reverse regeneration. In these figures, the positive and negative signs of the currents Im, I1, I2 are positive in the directions of the broken line arrows shown in FIG. 2 for the respective currents Im, I1, I2.
【0035】これらの図に示すように、FET26,2
9のON、OFFに対応してモータ電圧Vmが切替わる
とともにモータ電流Imが変動する。具体的には、前進
力行時におけるモータ電流Imは、正の値で、かつFE
T26,29のON時に増加、OFF時に減少するよう
に変動し(図3参照)、前進回生時におけるモータ電流
Imは、負の値で、かつ絶対値がFET26,29のO
N時に減少、OFF時に増加するように変動する(図4
参照)。また、後進力行時におけるモータ電流Imは、
負の値で、かつ絶対値がFET26,29のON時に減
少、OFF時に増加するように変動し(図5参照)、後
進回生時におけるモータ電流Imは、正の値で、かつF
ET26,29のON時に増加、OFF時に減少するよ
うに変動する(図6参照)。As shown in these figures, FETs 26, 2
The motor voltage Vm is switched according to ON / OFF of 9, and the motor current Im fluctuates. Specifically, the motor current Im during forward power running is a positive value and
T26 and 29 fluctuate so as to increase when turned on and decrease when turned off (see FIG. 3), and the motor current Im at the time of forward regeneration has a negative value and the absolute value is O of the FETs 26 and 29.
It changes so that it decreases at N and increases at OFF (Fig. 4).
reference). Further, the motor current Im during reverse powering is
It is a negative value, and the absolute value fluctuates so that it decreases when the FETs 26 and 29 are turned on and increases when they are turned off (see FIG. 5), and the motor current Im during reverse regeneration is a positive value and F
It changes so that it increases when ETs 26 and 29 are on and decreases when they are off (see FIG. 6).
【0036】また、電流I1はFET26,29のON
時におけるモータ電流Imの正負を逆にした値、電流I
2はFET26,29のON時におけるモータ電流Im
に相当する値となる。また、上記抵抗r1,r2の抵抗
値は等しくて、その値をr1とすると、The current I1 is the ON state of the FETs 26 and 29.
Value of the motor current Im when the time is reversed, the current I
2 is the motor current Im when the FETs 26 and 29 are ON
The value is equivalent to. Further, assuming that the resistance values of the resistors r1 and r2 are equal and the value is r 1 ,
【0037】[0037]
【数2】 V3=r1×I1 … V4=r1×I2 … である。[Number 2] V3 = r 1 × I1 ... V4 = r 1 × I2 ... it is.
【0038】これらの電圧が差動増幅器34に入力され
ることにより、(I2−I1)に比例した電圧が増幅さ
れる。従って、これらの電圧と上記所定電圧V2とが入
力される差動増幅器34の出力側では、上記所定電圧V
2を中心としてモータ電流Imに依存した値が得られ、
具体的には上記〜式から差動増幅器の出力電圧V5
がBy inputting these voltages to the differential amplifier 34, the voltage proportional to (I2-I1) is amplified. Therefore, on the output side of the differential amplifier 34 to which these voltages and the predetermined voltage V2 are input, the predetermined voltage V
A value depending on the motor current Im centering around 2 is obtained,
Specifically, from the above formulas, the output voltage V5 of the differential amplifier is
But
【0039】[0039]
【数3】
V5=(R6/R7)×r1×(I2−I1)+V2
となる。なお、差動増幅器34の出力電圧V5はモータ
電流が0のときに上記所定値V2となる。## EQU3 ## V5 = (R 6 / R 7 ) × r 1 × (I2-I1) + V2. The output voltage V5 of the differential amplifier 34 becomes the predetermined value V2 when the motor current is zero.
【0040】図7は、電流制限動作を説明するため、図
2中のa位置(CPU8の出力部分)、b位置(FET
22のドレイン部分)、c位置(差動増幅器34の出力
部分)、d位置(モータ電流検出回路33の出力とパル
ス発生回路21の出力の合成部分)、e位置(比較器3
1の出力部分)の各電圧信号を示している。In order to explain the current limiting operation, FIG. 7 shows the position a (the output portion of the CPU 8) and the position b (the FET in FIG. 2).
22), c position (output part of differential amplifier 34), d position (combined part of output of motor current detection circuit 33 and output of pulse generation circuit 21), e position (comparator 3)
1 output portion).
【0041】なお、この図では、理解を容易にするた
め、図2中の抵抗R12を接続せず、かつ抵抗R13を
ショートした場合を想定している。このようにすると、
比較器31はヒステリシスをもたず、その+側の入力端
子の電圧は上記所定電圧V2で一定に保たれる。また、
図面上、c位置とd位置との信号については、その変化
をわかり易くするため、他の信号と比べて縦軸方向のス
ケールを大きくとっている。In this figure, for ease of understanding, it is assumed that the resistor R12 in FIG. 2 is not connected and the resistor R13 is short-circuited. This way,
The comparator 31 has no hysteresis, and the voltage at its + input terminal is kept constant at the above-mentioned predetermined voltage V2. Also,
In the drawing, the signals at the c position and the d position are shown on a larger scale in the vertical axis direction than the other signals in order to make the changes easier to understand.
【0042】この図のように、CPU8の出力側のa位
置に速度指令入力に応じたPWMパルス信号が出力され
ると、それに応じたFETの動作により、パルス発生回
路21のb位置の電圧は、FET22のON時に0、O
FF時にd位置の電圧に等しい値となる。一方、差動増
幅器34の出力側のc位置では、前述のように所定電圧
V2を中心としてモータ電流Imに依存した電圧V5が
得られる。As shown in the figure, when the PWM pulse signal corresponding to the speed command input is output to the a position on the output side of the CPU 8, the FET corresponding to the PWM pulse signal changes the voltage at the b position of the pulse generating circuit 21. , 0 when FET22 is ON, O
It becomes a value equal to the voltage at the d position during FF. On the other hand, at the position c on the output side of the differential amplifier 34, as described above, the voltage V5 depending on the motor current Im centering around the predetermined voltage V2 is obtained.
【0043】また、d位置の電圧は、FET22のON
時は電圧V1,V5と抵抗R3,R4,R5の各抵抗値
とで決まり、抵抗R3,R4,R5の各抵抗値が等しい
とすると〔(V1+V5)/3〕となる一方、FET2
2のOFF時は電圧V1,V5と抵抗R3,R5の各抵
抗値とで決まり、抵抗R3,R5の各抵抗値が等しいと
すると〔(V1+V5)/2〕となる。The voltage at the d position is the ON state of the FET 22.
Time is determined by the voltages V1 and V5 and the resistance values of the resistors R3, R4, and R5. If the resistance values of the resistors R3, R4, and R5 are equal, [(V1 + V5) / 3] is obtained, while FET2
When 2 is OFF, it is determined by the voltages V1 and V5 and the resistance values of the resistors R3 and R5. If the resistance values of the resistors R3 and R5 are equal, [(V1 + V5) / 2].
【0044】ところで、上記電圧V1とV2の関係とし
ては、V2<V1<2×V2と設定しておく。By the way, the relationship between the voltages V1 and V2 is set as V2 <V1 <2 × V2.
【0045】このような条件下で、速度指令が入力され
る前は、モータ電流Imが0であることからc位置の電
圧(V5)が上記所定電圧V2になるとともに、FET
22がOFFであるためd位置の電圧はV1とV2の間
の値となる。この状態から速度指令が入力されてFET
22がONとなると、d位置の電圧が〔(V1+V2)
/3〕となるが、この値はV2よりも小さく、従って比
較器31の−側入力端子の電圧が+側入力端子の電圧よ
りも小さくなるため、比較器出力側のe位置の電圧がハ
イレベルとなる。これによりモータ電流が流れ始めるた
め、c位置の電圧(V5)は次第に上記所定値V2より
も大きくなる。Under these conditions, before the speed command is input, the motor current Im is 0, so that the voltage (V5) at the c position becomes the predetermined voltage V2, and the FET
Since 22 is OFF, the voltage at the d position has a value between V1 and V2. From this state, the speed command is input and the FET
When 22 is turned on, the voltage at the d position becomes [(V1 + V2)
/ 3], but this value is smaller than V2, and therefore the voltage at the-side input terminal of the comparator 31 is smaller than the voltage at the + side input terminal, so the voltage at position e on the comparator output side is high. It becomes a level. As a result, the motor current begins to flow, so that the voltage (V5) at the position c gradually becomes larger than the predetermined value V2.
【0046】次にFET22がOFFとなると、d位置
の電圧は〔(V1+V5)/2〕となって上記所定値V
2より大きくなり、従って比較器31の−側入力端子の
電圧が+側入力端子の電圧よりも大きくなるため、比較
器31の出力側のe位置の電圧がローレベルに切替わ
る。これにより、モータ2に流れていた電流はFET2
7,28の内部の寄生ダイオードを通ってバッテリ側へ
流れ、次第に減少していく。これに伴い、c位置、d位
置の電圧も次第に低下する。Next, when the FET 22 is turned off, the voltage at the d position becomes [(V1 + V5) / 2] and the above predetermined value V
2, the voltage at the negative input terminal of the comparator 31 becomes higher than the voltage at the positive input terminal, and the voltage at the e position on the output side of the comparator 31 is switched to the low level. As a result, the current flowing in the motor 2 is FET2.
It flows to the battery side through the parasitic diode inside 7 and 28, and gradually decreases. Along with this, the voltages at positions c and d also gradually decrease.
【0047】このようにFET22のON、OFFに応
じてモータ電流Imの増減とc位置、d位置の電圧変化
が繰り返されるが、FET22のON時間が大きくなっ
てモータ電流Imが増大すると、それにつれてc位置及
びd位置の電圧が上昇し、図2中の矢印方向のモータ電
流が過大になることによってc位置の電圧(V5)が著
しく上昇すると、FET22のON期間中のd位置の電
圧が所定値V2にまで達する。この状態に至れば、比較
器31の出力がFET22のON、OFFと無関係にハ
イ、ローを繰り返すことにより、モータ2に流れる電流
Imが制限される。As described above, the increase / decrease of the motor current Im and the voltage change at the c position and the d position are repeated according to the ON / OFF of the FET 22, but as the ON time of the FET 22 increases and the motor current Im increases, the motor current Im increases accordingly. When the voltage at the c position and the d position rises and the motor current in the direction of the arrow in FIG. 2 becomes excessively large, so that the voltage at the c position (V5) increases significantly, the voltage at the d position during the ON period of the FET 22 becomes a predetermined value. It reaches the value V2. When this state is reached, the output of the comparator 31 repeats high and low regardless of whether the FET 22 is ON or OFF, and the current Im flowing through the motor 2 is limited.
【0048】このように、モータ電流Imがある値(規
定値)まで増大するとパルス発生回路21の出力とモー
タ電流検出回路33の出力との合成信号に相当するd位
置の電圧が、比較器31の基準値に相当する所定値V2
に達することにより、比較器31の出力が規制されて、
モータ電流Imが制限される。従って、上記差動増幅器
34の増幅率等を選定することにより、所定の値にモー
タ電流Imを制限することができる。As described above, when the motor current Im increases to a certain value (specified value), the voltage at the d position corresponding to the combined signal of the output of the pulse generation circuit 21 and the output of the motor current detection circuit 33 is the comparator 31. Predetermined value V2 corresponding to the reference value of
The output of the comparator 31 is regulated by reaching
The motor current Im is limited. Therefore, by selecting the amplification factor of the differential amplifier 34, the motor current Im can be limited to a predetermined value.
【0049】なお、図7の例では、前進力行時等におい
て図2中の矢印方向のモータ電流Imが増大する場合の
電流制限動作について示したが、後進力行時等において
図2中の矢印とは反対の方向に過大なモータ電流Imが
流れようとする場合にも、c位置の電圧(V5)が低下
し、FET22のOFF期間中のd位置の電圧が所定値
V2にまで達することにより、モータ電流Imを制限す
る作用が得られる。In the example of FIG. 7, the current limiting operation is shown when the motor current Im in the direction of the arrow in FIG. 2 increases during forward power running or the like. Even when an excessive motor current Im is about to flow in the opposite direction, the voltage (V5) at the c position decreases, and the voltage at the d position during the OFF period of the FET 22 reaches the predetermined value V2. The effect of limiting the motor current Im is obtained.
【0050】また、上記の図7に示す例では、比較器3
1にヒステリシスをもたせておらず、モータ電流制限時
のFET26〜29のスイッチング周波数が非常に高く
なる。このため、スイッチング時のFET26〜29で
の損失が大きくなる。In the example shown in FIG. 7, the comparator 3
1 has no hysteresis, and the switching frequency of the FETs 26 to 29 becomes extremely high when the motor current is limited. Therefore, the loss in the FETs 26 to 29 during switching becomes large.
【0051】そこで、比較器31にヒステリシスをもた
せるようにすることが望ましく、ヒステリシスをもたせ
るには、図2の回路中に示すように比較器31に対して
抵抗R12,R13を設け、これらの抵抗値を適度に設
定しておくようにすればよい。Therefore, it is desirable to provide the comparator 31 with hysteresis. In order to provide the hysteresis, resistors R12 and R13 are provided for the comparator 31 as shown in the circuit of FIG. The value should be set appropriately.
【0052】このようにすれば、a〜e位置の電圧は図
8のようになる。すなわち、比較器31に対して上記抵
抗R12,R13を設けると、比較器31の出力側(e
位置)のハイ、ローの変化に応じて比較器31の+側入
力端子の電圧が一点鎖線で示すように所定変動幅で高低
VH ,VL に変化する。従って、d位置の電圧が比較器
31の+側入力端子の電圧VH を超えると、比較器31
出力側がローに切替わるとともに+側入力端子が低い電
圧VL となり、d位置の電圧がこの電圧VL にまで下が
るのにある程度の時間がかかるようになり、比較器31
の切替わり動作にヒステリシスが生じる。By doing so, the voltages at the positions a to e are as shown in FIG. That is, when the resistors R12 and R13 are provided for the comparator 31, the output side of the comparator 31 (e
The voltage at the + side input terminal of the comparator 31 changes between high and low VH and VL with a predetermined fluctuation width as indicated by the alternate long and short dash line in accordance with the change in position) between high and low. Therefore, when the voltage at the position d exceeds the voltage VH at the + side input terminal of the comparator 31, the comparator 31
As the output side is switched to low, the + side input terminal becomes a low voltage VL, and it takes some time for the voltage at the d position to drop to this voltage VL.
Hysteresis occurs in the switching operation of.
【0053】従って、上記抵抗R12,R13の抵抗値
を適度に設定しておくことにより、モータ電流制限時の
FET26〜29のスイッチング周波数を適度に低くす
ることができる。Therefore, by appropriately setting the resistance values of the resistors R12 and R13, the switching frequencies of the FETs 26 to 29 when the motor current is limited can be appropriately lowered.
【0054】また、図1,図2に示す例では、比較器3
1、駆動回路32、モータ電流検出回路33等を含む電
流制御部11がホイールハブ12内に設けられているこ
とにより、これらがコンパクトに配設され、また、上記
比較器31、駆動回路32、モータ電流検出回路33等
が主制御器7に設けられるような場合と比べ、主制御器
7と電流制御部12との間の配線本数も少なくすること
ができる。In the example shown in FIGS. 1 and 2, the comparator 3
1, the current control unit 11 including the drive circuit 32, the motor current detection circuit 33, etc. is provided in the wheel hub 12, so that these are compactly arranged, and the comparator 31, the drive circuit 32, The number of wires between the main controller 7 and the current controller 12 can be reduced as compared with the case where the motor current detection circuit 33 and the like are provided in the main controller 7.
【0055】図9は本発明の別の実施形態を示してい
る。この図において、主制御部7は、CPU8と、制御
電源20と、電源電圧安定化のためのコンデンサC1
と、パルス発生回路41と、操作部4からの速度指令を
CPU8に入力させるA/D変換器23と、CPU8か
らの信号をアナログ電圧V11に変換するA/D変換器
36とを有している。パルス発生回路41は、FET4
2及び抵抗R21,R22,R23により構成され、上
記FET42に抵抗R23を接続した回路に上記電圧V
11が印加されるとともに、FET42のゲートは抵抗
R21を介してCPU8に接続されているとともに、抵
抗R22を介してアース側にも接続されている。FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. In this figure, the main control unit 7 includes a CPU 8, a control power supply 20, and a capacitor C1 for stabilizing the power supply voltage.
A pulse generation circuit 41, an A / D converter 23 for inputting a speed command from the operation unit 4 to the CPU 8, and an A / D converter 36 for converting a signal from the CPU 8 into an analog voltage V11. There is. The pulse generation circuit 41 is FET4
2 and resistors R21, R22, and R23. The voltage V is applied to the circuit in which the resistor R23 is connected to the FET 42.
11, the gate of the FET 42 is connected to the CPU 8 via the resistor R21, and is also connected to the ground side via the resistor R22.
【0056】上記制御電源20は、後記駆動回路52、
比較器51及び非反転増幅器54を動作させるために必
要な電圧Vcc1と、上記CPU8及びA/D変換器36
を動作させるために必要な電圧Vcc2(例えば5V)と
を生じさせるようになっている。The control power source 20 includes a drive circuit 52, which will be described later.
The voltage Vcc1 required to operate the comparator 51 and the non-inverting amplifier 54, the CPU 8 and the A / D converter 36.
To generate a voltage Vcc2 (for example, 5 V) necessary for operating the.
【0057】上記CPU8は、速度指令信号等から算出
したPWMパルス信号を出力し、この信号が抵抗R21
を介して上記FET42のゲートに与えられることによ
り、FET42がスイッチング動作を行ない、そのスイ
ッチング動作に応じた信号がFET42のドレインと上
記抵抗R23との間から出力されるようになっている。The CPU 8 outputs a PWM pulse signal calculated from the speed command signal or the like, and this signal is output by the resistor R21.
By being applied to the gate of the FET 42 through the FET 42, the FET 42 performs a switching operation, and a signal corresponding to the switching operation is output from between the drain of the FET 42 and the resistor R23.
【0058】一方、電力制御部11は、リレー25、F
ET46、抵抗r10及びダイオードD1を備えたモー
タ2への通電用の回路と、この回路によるモータ2への
通電をコントロールするための比較器51及び駆動回路
52と、非反転増幅器54等からなるモータ電流検出回
路53とを備えている。On the other hand, the power control unit 11 includes relays 25, F
A motor including a circuit for energizing the motor 2 including the ET 46, the resistor r10 and the diode D1, a comparator 51 and a drive circuit 52 for controlling energization of the motor 2 by this circuit, and a non-inverting amplifier 54 and the like. And a current detection circuit 53.
【0059】上記比較器51は、+側と−側の両入力を
比較して+側が大のときハイレベル信号、−側が大のと
きにローレベル信号を出力する。また、上記駆動回路5
2は、比較器51の出力信号を受け、この信号を上記F
ET46のON、OFF作動に必要な信号に変換するも
のであり、比較器51の出力がハイレベルのときにFE
T46をONとし、比較器51の出力がローレベルのと
きにFET46をOFFとするように駆動回路52が構
成されている。The comparator 51 compares both the + and-side inputs and outputs a high level signal when the + side is high and a low level signal when the − side is high. In addition, the drive circuit 5
2 receives the output signal of the comparator 51 and outputs this signal to the F
It converts into a signal required for ON / OFF operation of the ET 46, and when the output of the comparator 51 is high level, FE
The drive circuit 52 is configured to turn on T46 and turn off the FET 46 when the output of the comparator 51 is at a low level.
【0060】モータ電流Imは、上記FET46がOF
Fした際に、モータ2の誘導成分(インダクタンス成
分)によって流れ続けようとし、この電流Imを流して
やるためにダイオードD1が存在する。上記抵抗r10
は、モータ2を流れる電流Imを電圧V12に変換する
ものであり、その変換された電圧V12は上記非反転増
幅器54の+側入力端子に入力されている。またこの非
反転増幅器54の−側入力端子には、非反転増幅器54
の出力側に接続された一対の抵抗R24,R25の中間
点が接続されている。The FET 46 is OF
At the time of F, the diode D1 exists in order to continue to flow due to the induction component (inductance component) of the motor 2 and to supply this current Im. The resistance r10
Is for converting the current Im flowing through the motor 2 into the voltage V12, and the converted voltage V12 is input to the + side input terminal of the non-inverting amplifier 54. The non-inverting amplifier 54 is connected to the negative input terminal of the non-inverting amplifier 54.
An intermediate point of the pair of resistors R24 and R25 connected to the output side of is connected.
【0061】上記非反転増幅器54は、上記電圧V12
を増幅するもので、抵抗R24,R25の抵抗値を
R24,R25とすると、非反転増幅器54の出力電圧V1
3は、The non-inverting amplifier 54 is connected to the voltage V12.
Amplifies the, and the resistance value of the resistor R24, R25 and R 24, R 25, the output voltage V1 of the non-inverting amplifier 54
3 is
【0062】[0062]
【数4】 V13=(1+R24/R25)×V12 … となる。## EQU4 ## V13 = (1 + R 24 / R 25 ) × V12 ...
【0063】この非反転増幅器54の出力側は、上記比
較器51の−側入力端子に接続されている。一方、上記
パルス発生回路41の出力側は、上記比較器51の+側
入力端子に接続されている。なお、比較器51の入力側
と出力側との間には抵抗R26が接続されている。The output side of the non-inverting amplifier 54 is connected to the-side input terminal of the comparator 51. On the other hand, the output side of the pulse generation circuit 41 is connected to the + side input terminal of the comparator 51. A resistor R26 is connected between the input side and the output side of the comparator 51.
【0064】以上のような当実施形態の装置の動作を、
次に説明する。The operation of the apparatus of this embodiment as described above is
It will be described next.
【0065】モータ端子電圧は、FET46のON時に
はバッテリ電圧に等しく、FET46のOFF時には0
となる。また、モータ電流Imは、FET46のON時
にはFET46に流れる電流I11と等しく、FET4
6のOFF時にはダイオードD1に流れる電流I12と
等しくなる。上記モータ電流Imの大きさはFET46
のON時間に依存し、FET46がONとなっていると
きは次第に大きくなり、FET46がOFFのときは次
第に小さくなることにより、モータ電流Imはのこぎり
波状となる。The motor terminal voltage is equal to the battery voltage when the FET 46 is ON, and 0 when the FET 46 is OFF.
Becomes The motor current Im is equal to the current I11 flowing through the FET 46 when the FET 46 is ON,
When 6 is OFF, it becomes equal to the current I12 flowing through the diode D1. The magnitude of the motor current Im is FET46.
Depending on the ON time, the motor current Im becomes sawtooth-like because it gradually increases when the FET 46 is ON and gradually decreases when the FET 46 is OFF.
【0066】また、上記抵抗r10の抵抗値をr10とす
ると、この抵抗r10にモータ電流Imが流れることに
より生じる電圧V2は、[0066] Further, when the resistance value of the resistor r10 and r 10, the voltage V2 caused by the motor current Im flows through the resistor r10 is
【0067】[0067]
【数5】
V12=r10×Im ...
である。そして、この電圧V12が入力される非反転増
幅器54の出力電圧V13は、上記、式から、
V13=(1+R24/R25)×r10×Im
となり、モータ電流Imに比例した出力が得られる。[Number 5 is a V12 = r 10 × Im .... Then, the output voltage V13 of the non-inverting amplifier 54 the voltage V12 is input, the, from the equation, V13 = (1 + R 24 / R 25) × r 10 × Im becomes, in proportion to the motor current Im output is obtained .
【0068】図10は、電流制限動作を説明するため、
図9中のf位置(CPU8の出力部分)、g位置(パル
ス発生回路41の出力部分)、h位置(非反転増幅器5
4の出力部分)、i位置(比較器51の出力部分)の各
電圧信号を示している。FIG. 10 illustrates the current limiting operation.
In FIG. 9, position f (output portion of CPU 8), position g (output portion of pulse generation circuit 41), position h (non-inverting amplifier 5)
4) and the voltage signals at the i position (the output portion of the comparator 51).
【0069】この図のように、CPU8の出力側のf位
置に速度指令入力に応じたPWMパルス信号が出力され
ると、それに応じたFET42の動作により、パルス発
生回路21の出力側のg位置の電圧が変化する。As shown in the figure, when the PWM pulse signal corresponding to the speed command input is output to the f position on the output side of the CPU 8, the FET 42 operates in response to the PWM pulse signal, and the g position on the output side of the pulse generation circuit 21. Voltage changes.
【0070】すなわち、このg位置の電圧は、FET4
2のON時に約0Vとなり、またFET42のOFF時
には、i位置の電圧と、上記電圧V11と、抵抗R23
及び抵抗R26の各抵抗値R23,R26によって決まる。
ここで、i位置の電圧は比較器51の出力であり、ハイ
レベルのときをVH、ローレベルのときをVLとする
と、FET42のOFF時であって比較器出力がVLの
ときのg位置の電圧V14L はThat is, the voltage at the g position is
When the FET 42 is on, the voltage is about 0 V, and when the FET 42 is off, the voltage at the i position, the voltage V11, and the resistor R23.
And on the resistance values R 23, R 26 of resistor R26.
Here, the voltage at the i position is the output of the comparator 51, and if the voltage at the high level is VH and the voltage at the low level is VL, then the voltage at the g position when the FET 42 is OFF and the comparator output is VL. The voltage V14L is
【0071】[0071]
【数6】
V14L={R26/(R23+R26)×V11}+{R23/(R23+R26)×
VL}
≒{R26/(R23+R26)×V11}
(∵VL≒0)
となり、また、FET42のOFF時であって比較器出
力がVHのときのg位置の電圧V14H は
V14H={R26/(R23+R26)×V11}+{R23/(R23+R26)×
VH}
≒V14L+{R23/(R23+R26)×VH}
となる。## EQU6 ## V14L = {R 26 / (R 23 + R 26 ) × V 11} + {R 23 / (R 23 + R 26 ) × VL} ≈ {R 26 / (R 23 + R 26 ) × V 11} (∵VL ≒ 0), and the addition, the voltage V14H the g position when comparator output a time OFF of FET42 is VH is V14H = {R 26 / (R 23 + R 26) × V11} + {R 23 / (R 23 + R 26 ) × VH} ≈V14L + {R 23 / (R 23 + R 26 ) × VH}.
【0072】電源投入後、速度指令が入力されると、F
ET42はOFFになり、この時点でモータ電流は未だ
流れていないため、h位置の電圧は0であり、比較器5
1の+側入力端子の電圧が−側入力端子の電圧より高く
なるためi位置の電圧はVHとなる。次にFET42が
ONになると、g位置の電圧は0になり、このとき既に
モータ電流が流れているため、h位置の電圧は0でな
く、従って比較器51の+側入力端子の電圧より−側入
力端子の電圧の方が高くなるためi位置の電圧はVLと
なる。When the speed command is input after the power is turned on, F
The ET 42 is turned off, and the motor current has not yet flown at this point, so the voltage at the h position is 0, and the comparator 5
Since the voltage at the + side input terminal of 1 becomes higher than the voltage at the − side input terminal, the voltage at the i position becomes VH. Next, when the FET 42 is turned on, the voltage at the g position becomes 0, and the motor current has already flowed at this time, so the voltage at the h position is not 0, and therefore the voltage at the + side input terminal of the comparator 51 is − Since the voltage at the side input terminal is higher, the voltage at the i position is VL.
【0073】次にFET42がOFFになると、g位置
の電圧は瞬間的にV14Lとなるが、モータ電流が少な
くh位置の電圧がV14Lに達していなけば、すぐにi
位置での電圧はVHとなる。以下、h点の電圧がV14
Lに達するまでは、これらの状態が繰り返される。Next, when the FET 42 is turned off, the voltage at the g position instantaneously becomes V14L. However, if the motor current is small and the voltage at the h position does not reach V14L, the voltage immediately becomes i.
The voltage at the position is VH. Below, the voltage at point h is V14
These states are repeated until L is reached.
【0074】i位置での電圧がVHとなる期間が増大し
て、モータ電流が増加すると、h位置の電圧がV14H
に達し、i位置の電圧がVL(約0V)になり、モータ
電流が減少する。そして、g位置の電圧はV14L にな
る。When the motor current increases as the period in which the voltage at the i position becomes VH increases, the voltage at the h position becomes V14H.
Is reached, the voltage at the i position becomes VL (about 0 V), and the motor current decreases. Then, the voltage at the g position becomes V14L.
【0075】このようになった場合に、その後にh位置
の電圧がV14L に達するまでにFET42がONにな
ると、i位置の電圧はVLを維持する。そして、次にF
ET42がOFFとなれば上記の動作を繰り返す。In such a case, if the FET 42 is turned on before the voltage at the h position reaches V14L, the voltage at the i position maintains VL. And then F
If ET42 is turned off, the above operation is repeated.
【0076】また、上記のようにg位置の電圧がV14
L になった場合に、FET42がオンする前にh点の電
圧がV14Lに達すると、i点の電圧はVHとなり、再
度モータ電流が増加しはじめる。As described above, the voltage at the position g is V14.
When the voltage at the point h reaches V14L before the FET 42 is turned on when the voltage becomes L, the voltage at the point i becomes VH and the motor current starts to increase again.
【0077】このようにして、過大なモータ電流が流れ
ようとすると、比較器51の出力がハイ、ローを繰り返
すため、モータ電流がある値(規定値)までに制限され
ることとなる。In this way, when an excessive motor current is about to flow, the output of the comparator 51 repeats high and low, so that the motor current is limited to a certain value (specified value).
【0078】この場合、電圧V11、抵抗R23,R2
6の値及び非反転増幅器54の増幅率を適当に選択する
ことにより、モータ電流Imを所定の範囲に制限するこ
とができるとともに、そのときのスイッチング周波数を
所定の周波数に設定することができる。In this case, the voltage V11 and the resistors R23 and R2
By appropriately selecting the value of 6 and the amplification factor of the non-inverting amplifier 54, the motor current Im can be limited to a predetermined range, and the switching frequency at that time can be set to a predetermined frequency.
【0079】さらに、この実施形態によると、上記電圧
V11をCPU8側から自由に変更することができるよ
うになっており、これによって電流制限値をCPU8側
から設定できるようになる。このため、モータ電流を一
時的に多く必要とする場合(電動車両にあっては例えば
段差を乗り越える場合や登坂の場合)にあわせて電流制
限値を大きく設定しておき、その電流制限値が一定時間
以上続いたら電流制限値を低下させ、モータや制御装置
を保護するというような電流制限値の調整も可能とな
る。Further, according to this embodiment, the voltage V11 can be freely changed from the CPU 8 side, whereby the current limit value can be set from the CPU 8 side. For this reason, the current limit value is set to a large value when the motor current is temporarily required to be large (for an electric vehicle, for example, when climbing over a step or climbing a hill), and the current limit value remains constant. After the time has passed, the current limit value can be adjusted to lower the current limit value and protect the motor and the control device.
【0080】[0080]
【発明の効果】請求項1に係る発明のモータ制御装置
は、パルス発生回路の出力とモータ電流検出回路の出力
とを合成し、比較器での上記合成信号を基準値との比較
に基づいてモータへの通電量の増減を制御するように
し、上記モータに流れる電流が規定値より低い場合は、
パルス発生回路の出力のオン・オフの切り替わりに応じ
て上記比較器の出力が切り替わることにより上記モータ
に流れる電流が増減し、上記モータに流れる電流が規定
値に達したときに、上記合成信号が上記基準値に達し
て、このときの比較器の出力に応じてモータに流れる電
流が規定値付近に制御されるようにしているため、モー
タに過大な電流が流れることを確実に防止し、モータの
焼損を未然に防止することができるとともに、制御装置
の電流容量や放熱部分の熱容量等の余裕を大きくとる必
要がないため装置の軽量、小型化を図ることができる。The motor control device of the invention according to claim 1 combines the output of the pulse generation circuit and the output of the motor current detection circuit, and based on the comparison of the combined signal in the comparator with the reference value. so as to control the energization amount of increase or decrease of the motor, if current flowing through the motor is lower than the specified value,
Depending on the on / off switching of the pulse generator output
The output of the comparator is switched by the
When the current flowing through the motor increases or decreases and the current flowing through the motor reaches the specified value, the composite signal reaches the reference value.
Depending on the output of the comparator at this time.
Since the current is controlled near the specified value, it is possible to reliably prevent an excessive current from flowing to the motor, prevent burnout of the motor before it occurs, and control the current capacity of the control device and the heat dissipation part. Since it is not necessary to make a large margin such as the heat capacity of the device, the weight and size of the device can be reduced.
【0081】しかも、CPU内でソフトウエア的に処理
するものではないためCPUに高速処理が要求されるこ
とがなくてCPUのコストアップを避けることができ、
かつ、モータ電流検出回路を利用して、簡単な回路構成
によりながら過大な電流が流れないように制限すること
ができる。Moreover, since the processing is not performed by software in the CPU, high-speed processing is not required of the CPU, and the cost increase of the CPU can be avoided.
In addition, the motor current detection circuit can be used to restrict an excessive current from flowing even with a simple circuit configuration.
【0082】また、請求項2に係る発明のモータ制御装
置は、パルス発生回路の出力とモータ電流検出回路の出
力とを比較器で比較し、この比較器の出力に応じてモー
タへの通電量の増減を制御するようにし、上記モータに
流れる電流が規定値より低い場合は、パルス発生回路の
出力のオン・オフの切り替わりに応じて上記比較器の出
力が切り替わることにより上記モータに流れる電流が増
減し、上記モータに流れる電流が規定値に達したときに
は、上記モータ電流検出回路の出力が上記パルス発生回
路の出力と等しい値に達し、このときの上記比較器の出
力に応じてモータに流れる電流が規定値付近に制御され
るようにしているため、請求項1に係る発明と略同様
に、簡単な回路構成によりながらモータに過大な電流が
流れることを確実に防止することができ、かつ、装置の
軽量、小型化を図ることができる等の効果を奏する。Also, in the motor control device of the invention according to claim 2, the output of the pulse generation circuit and the output of the motor current detection circuit are compared by a comparator, and the amount of electricity supplied to the motor is determined according to the output of the comparator. Control the increase and decrease of the
If the flowing current is lower than the specified value, the pulse generator circuit
The output of the above comparator is output according to the switching of the output on / off.
By switching the force, the current flowing through the motor increases.
Hesi, when the current flowing through the motor reaches the predetermined value
The output of the motor current detection circuit is the pulse generation
A value equal to the output of the path is reached, at which time the output of the comparator
Depending on the force, the current flowing through the motor is controlled near the specified value.
Because you have so that, similarly to the invention substantially according to Claim 1, it is possible to reliably prevent an excessive current from flowing to the motor while more simple circuit structure, and lightweight devices, miniaturization There is an effect that it can be achieved.
【図1】本発明の一実施形態によるモータ制御装置を備
えた電動車両の電気系統の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an electric system of an electric vehicle including a motor control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】モータ制御装置の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a motor control device.
【図3】モータに対する通電及びモータ電流検出にかか
わる各部の電流、電圧を、前進力行時について示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing currents and voltages of respective parts related to energization of a motor and motor current detection during forward power running.
【図4】モータに対する通電及びモータ電流検出にかか
わる各部の電流、電圧を、前進回生時について示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing currents and voltages of respective parts relating to energization of a motor and motor current detection during forward regeneration.
【図5】モータに対する通電及びモータ電流検出にかか
わる各部の電流、電圧を、後進力行時について示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing currents and voltages of respective parts relating to energization of a motor and detection of a motor current during reverse power running.
【図6】モータに対する通電及びモータ電流検出にかか
わる各部の電流、電圧を、後進回生時について示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing currents and voltages of respective parts related to energization of a motor and detection of a motor current, during reverse regeneration.
【図7】電流制限のための動作に関係する各部電圧信号
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing voltage signals of respective parts related to operation for current limitation.
【図8】電流制限のための動作に関係する各部電圧信号
を、比較器にヒステリシスをもたせた場合について示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing voltage signals of respective parts related to an operation for current limitation when a comparator is provided with hysteresis.
【図9】モータ制御装置の別の実施形態を示す回路図で
ある。FIG. 9 is a circuit diagram showing another embodiment of the motor control device.
【図10】図9の実施形態による場合の、電流制限のた
めの動作に関係する各部電圧信号を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing voltage signals of respective parts related to an operation for current limitation in the case of the embodiment of FIG. 9.
2,2´ モータ 4 操作部 7 主制御部 8 CPU 11,11´ 電流制御部 21,41 パルス発生回路 31,51 比較器 32,52 駆動回路 33,53 モータ電流検出回路 2,2 'motor 4 operation part 7 Main control unit 8 CPU 11, 11 'Current control unit 21,41 pulse generator 31,51 comparator 32,52 drive circuit 33,53 Motor current detection circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 A61G 5/04 502 B60L 15/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00-5/26 H02P 7 /00-7/34 A61G 5/04 502 B60L 15/20
Claims (3)
源電圧を印加する時間を変化させることによって上記モ
ータへの通電量を制御するモータ制御装置であって、 速度指令操作部からの指令に応じたパルスを発生させる
パルス発生回路と、 上記モータに流れる電流を電圧値に変換するモータ電流
検出回路と、 上記パルス発生回路の出力と上記モータ電流検出回路の
出力とを合成した合成信号を与える回路と、 上記合成信号を基準値と比較し、その差に応じた出力を
行う比較器と、 この比較器の出力に応じてモータへの通電量の増減を制
御する回路とを備え、上記モータに流れる電流が規定値より低い場合は、パル
ス発生回路の出力のオン・オフの切り替わりに応じて上
記比較器の出力が切り替わることにより上記モータに流
れる電流が増減し、 上記モータに流れる電流が上記規定値に達したときに
は、上記合成信号が上記基準値に達して、このときの上
記比較器の出力に応じてモータに流れる電流が上記規定
値付近に制御されることを特徴とするモータ制御装置。1. A motor control device which is interposed between a DC motor and a power supply, and which controls the amount of electricity supplied to the motor by changing the time of applying the power supply voltage. A pulse generation circuit that generates a pulse according to a command, a motor current detection circuit that converts the current flowing through the motor into a voltage value, and a composite signal that combines the output of the pulse generation circuit and the output of the motor current detection circuit. And a circuit that gives the above-mentioned synthesized signal to a reference value and outputs an output according to the difference.
It is equipped with a comparator and a circuit that controls the increase / decrease in the amount of electricity supplied to the motor according to the output of this comparator. If the current flowing in the motor is lower than the specified value,
Output according to the on / off switching of the output
When the output of the comparator is switched, it flows to the above motor.
When the current that flows in the motor reaches the specified value , the
When the above composite signal reaches the above reference value,
The current flowing through the motor according to the output of the comparator is specified as above.
A motor control device characterized by being controlled to a value close to a value .
源電圧を印加する時間を変化させることによって上記モ
ータへの通電量を制御するモータ制御装置であって、 速度指令操作部からの指令に応じたパルスを発生させる
パルス発生回路と、 上記モータに流れる電流を電圧値に変換するモータ電流
検出回路と、 上記パルス発生回路の出力と上記モータ電流検出回路の
出力とを比較し、その差に応じた出力を行う比較器と、 この比較器の出力に応じてモータへの通電量の増減を制
御する回路とを備え、上記モータに流れる電流が規定値より低い場合は、パル
ス発生回路の出力のオン・オフの切り替わりに応じて上
記比較器の出力が切り替わることにより上記モ ータに流
れる電流が増減し、 上記モータに流れる電流が上記規定値に達したときに
は、上記モータ電流検出回路の出力が上記パルス発生回
路の出力と等しい値に達し、このときの上記比較器の出
力に応じてモータに流れる電流が上記規定値付近に制御
されることを特徴とするモータ制御装置。2. A motor control device which is interposed between a DC motor and a power supply, and which controls the amount of electricity supplied to the motor by changing the time for which the power supply voltage is applied. A pulse generation circuit that generates a pulse according to a command, a motor current detection circuit that converts a current flowing in the motor into a voltage value, an output of the pulse generation circuit and an output of the motor current detection circuit are compared, and It is equipped with a comparator that outputs according to the difference, and a circuit that controls the increase or decrease of the amount of electricity supplied to the motor according to the output of this comparator.If the current flowing through the motor is lower than the specified value,
Output according to the on / off switching of the output
Flow to the motors by the output of the serial comparator is switched
When the current that flows in the motor reaches the specified value , the
The output of the motor current detection circuit is the pulse generation
A value equal to the output of the path is reached, at which time the output of the comparator
The current flowing to the motor is controlled near the specified value according to the force.
Motor control device characterized in that it is.
の出力及び電圧値を自由に変更可能なアナログ電圧からFrom the analog voltage that can freely change the output and voltage value of
の出力を合成した出力と、Output that is a composite of the output of 上記モータ電流検出回路の出力とを比較し、Compare the output of the motor current detection circuit, 上記モータに流れる電流が上記規定値に達したときに、When the current flowing through the motor reaches the specified value,
モータ電流検出回路が、上記パルス発生回路の出力及びThe motor current detection circuit outputs the output of the pulse generation circuit and
上記アナログ電圧からの出力を合成した出力と等しい値Value equal to the combined output of the above analog voltages
に達し、このときの比較器の出力に応じてモータに流れAnd the motor flows according to the output of the comparator at this time.
る電流が上記規定値付近に制御されることを特徴とするCurrent is controlled near the above specified value.
請求項2記載のモータ制御装置。The motor control device according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28229295A JP3397953B2 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28229295A JP3397953B2 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Motor control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131092A JPH09131092A (en) | 1997-05-16 |
| JP3397953B2 true JP3397953B2 (en) | 2003-04-21 |
Family
ID=17650532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28229295A Expired - Fee Related JP3397953B2 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Motor control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397953B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4665738B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-04-06 | 株式会社豊田自動織機 | Drive control circuit |
| JP2013005918A (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Aisin Seiki Co Ltd | Electric wheelchair |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP28229295A patent/JP3397953B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09131092A (en) | 1997-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3518944B2 (en) | Motor drive | |
| US10246124B2 (en) | Power supply device and electric power steering device including power supply device | |
| EP0361726B1 (en) | Motorized power steering apparatus | |
| US5878360A (en) | Electric power steering control apparatus | |
| KR920704406A (en) | Induction Motor Propulsion Systems for Power Steering Vehicles | |
| JPH05176418A (en) | Electric vehicle controller | |
| JPH0277327A (en) | Electric motor car | |
| JPH08207794A (en) | Electric power steering device | |
| JP3397953B2 (en) | Motor control device | |
| CN115122856A (en) | Vehicle with a steering wheel | |
| US6898497B2 (en) | Motor driving controller in electric power steering apparatus | |
| JP4351924B2 (en) | In-vehicle motor control device and power steering device. | |
| JP3474334B2 (en) | Motor control device | |
| EP0360470B1 (en) | Motorized power steering apparatus | |
| JP2009012665A (en) | Electric power steering device | |
| JPH08127351A (en) | Power steering system for vehicle | |
| JP3436665B2 (en) | Electric vehicle speed control device | |
| JPH10203383A (en) | Control device for electric power steering device | |
| JP3484881B2 (en) | Motor control device for electric vehicle | |
| JPH03253208A (en) | Speed controller of electric vehicle | |
| JP2001177906A (en) | Controller for electric vehicle | |
| JPH0610404Y2 (en) | Electric vehicle automatic steering system | |
| JPH1178922A (en) | Electric power steering device | |
| JPS631523Y2 (en) | ||
| JP2766413B2 (en) | Control circuit of vehicle drive unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |