KR100209309B1

KR100209309B1 - 전동지게차의 플러그 신호 감지장치 및 제동속도제어방법

Info

Publication number: KR100209309B1
Application number: KR1019960058922A
Authority: KR
Inventors: 박재순
Original assignee: 추호석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19980039806A

Abstract

본 발명은 두 개의 드라이버 모터를 사용하는 전동지게차에 관한 것으로, 특히 제동속도를 제어하도록 한 전동지게차의 플러그 신호 감지장치 및 제동속도 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 두 개의 주행 모터를 사용하는 전동지게차 시스템에서 방향전환 또는 제동시에 전자적으로 제동 동작을 수행할 수 있도록 양쪽 주행 모터에서 플러그신호를 마이크로 프로세서를 통해 감지하여 효율적으로 제어하도록 한 전동지게차의 플러그 신호 감지장치 및 제동속도 제어방법을 제공함에 있는 것으로, 본 발명은 주행모터의 플러그 신호 감지 장치를 간단히 구현하여 비용이 절감되고, 반도체 소자를 사용하므로 신호를 정확하게 감지하며, 프로그램에 의해 플러그조작을 하므로 차량의 운전자가 선택하여 제동 속도제어를 할 수 있으며, 아울러 전자적으로 제동하므로써 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전동지게차의 플러그 신호 감지장치 및 제동속도 제어방법 {Device of sensing plug signal and method for controlling brake speed in a fork-lift truck}

본 발명은 두개의 드라이버 모터를 사용하는 전동지게차에 관한 것으로, 특히 제동속도를 제어하도록 한 전동지게차의 플러그신호 감지장치 및 제동속도 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전동지게차에 사용하는 직류 모터는 관성에너지가 존재할 때 발전기로 동작이 가능하지만 전동지게차의 최대 주행속도 및 모터 자체의 효율이 낮기 때문에 발전기로써 큰 효과를 기대하기 어렵다.

도 1은 종래 플러그신호를 감지하는 장치의 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 주행모터에서 발생하는 양쪽의 플러그 신호(PLUG-L, PLUG-R)가 비교기(CP1, CP2)에 일측에 입력되고, 기준값으로 설정된 입력신호(R_V)는 상기 비교기(CP1, CP2)의 타측에 접지(GND)로 연결되며, 전원(VCC)에 직렬연결된 바이패스 다이오드(D1, D2) 및 저항(R1, R2)은 저항(R3, R4) 및 콘덴서(C1, C2)에 병렬연결되고, 상기 비교기(CP1, CP2)의 출력단에 저항(R5, R6) 및 콘덴서(C3, C4)가 연결되고 아울러 마이크로 프로세서(MPU)에 연결되어 구성된 것으로, 주행모터에서 발생한 플러그 신호를 상기 마이크로 프로세서(MPU)가 감지하는데, 이때 상기 플러그신호를 오판할 소지가 있고, 펄스(PWM, PFM)로 모터를 제어하는데 있어 상기 기준값(R_V) 설정치가 기준값(R_V) 이하로 나타날 소지가 있으며, 아울러 부품 소자를 많이 사용하였다.

상기와 종래의 플러그신호를 감지하는 장치에 있어서는 부품 소자를 많이 사용함으로써 경제적 비용이 높아지고, 기계적으로 제동하므로 오퍼레이터의 피로도가 가중되며, 마이크로 프로세서의 플러그신호 오판에 의해 신호감지를 정확히 할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 두 개의 주행모터를 사용하는 전동지게차 시스템에서 방향전환 또는 제동 시에 전자적으로 제동 동작을 수행할 수 있도록 양쪽 주행 모터에서 플러그신호를 마이크로 프로세서를 통해 감지하여 효율적으로 제어함으로써 상기의 문제점을 해결한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단으로,

배터리의 일측단자(+)가 저항(R2, R3)을 통해 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스에 연결되고, 플러그 신호(PLUG-R, PLUG-L)가 저항(R1, R4)을 통해 상기 트랜지스터(Q1, Q)의 에미터에 연결되며, 다이오드(D1, D2)가 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스 및 에미터에 연결되고, 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터에 직렬연결된 저항(R5, R6)에 콘덴서(C1, C2)가 병렬연결되며, 아울러 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터가 노아 게이트(NOR1)에 연결되고, 상기 노아 게이트(NOR1)가 플러그신호를 출력하도록 포함하여 구성함으로써 달성된다.

도 1은 종래 플러그 신호를 감지하는 장치의 회로도.

도 2는 본 발명 전동지게차의 전원 계통도.

도 3은 본 발명 마이크로 프로세서를 이용한 플러그 신호감지장치의 회로도.

도 4는 본 발명 마이크로 프로세서를 이용한 스위칭 디바이스를 제어하는

블럭도.

도 5a 및 5b는 본 발명 주행 모터 속도를 제어하는 신호 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 구동부 20, 100 : 마이크로 프로세서부

200, 300 : 게이트부 C1, C2, C10, C20 : 콘덴서

Q1, Q2, Q10, Q20 : 트랜지스터 LF, RF : 주행모터 필드

LA, RA : 주행모터 아마추어 D1, D2 : 다이오드

R1 - R6 : 저항 NOR1 : 노아게이트

CSR : 오른쪽 주행모터 속도제어 요소

CSL : 왼쪽 주행모터 속도제어 요소

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 전동지게차의 전원 계통도로서, 이에 도시한 바와 같이 마이크로 프로세서(MPU)는 주행모터 구동을 위해 입력 제어신호로 엑셀, 브레이크, 방향스위치(전,후진) 및 휠 각도에 따라 양쪽 바퀴의 회전 및 속도를 제어하기 위한 각도를 입력받는데, 이때 상기 엑셀의 출력은 주행모터의 속도를 0에서 최대 100% 속도를 출력할 수 있는 값으로 구분 가능하고, 상기 마이크로 프로세서는 속도제어를 위해 그 엑셀의 값을 읽어들인다.

또한, 주행모터의 속도를 제어하는 요소로는 엑셀이외에 휠 각도가 있고, 상기 휠 각도와 엑셀의 출력에 따라 두 개의 주행모터 속도가 제어되는데, 이때 각각의 휠 각도에 따른 최대 주행속도가 정해져 있다.

그리고, 상기 주행 모터(LA/LF 또는 RA/RF)가 전진 또는 후진으로 구동하다가 방향스위치를 중립으로 전환하고 엑셀의 출력을 차단하면 그 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 아마추어(LA/RA)는 관성때문에 회전방향으로 운동을 지속하는데, 이때 상기 방향스위치를 반대방향으로 전환하고 엑셀페달을 밟으면 후진 콘택터 또는 전진 콘택터가 클로즈되고 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 아마추어(LA/RA)에는 역기전력이 발생한다.

또한, 회전하고 있는 상기 주행 모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 아마추어(LA/ RA)단에는 플러그 다이오드(D3,D4) 양단의 전압강하(- 0.2∼- 0.7)가 감지되고, 이에 따라 상기 마이크로 프로세서(MPU)는 양쪽 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 플러그신호를 감지하면 플러그동작을 수행하는데, 상기의 동작수행은 정상적인 경우의 주행모터의 제동 속도이다.

한편, 또다른 플러그동작은 브레이크 페달에 스위치 또는 센서를 부착하여 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 정상 동작시 그 브레이크 신호를 감지하면 주행모터의 제동 속도를 제어하게 된다.

도 3은 본 발명 마이크로 프로세서를 이용한 플러그 신호 감지장치의 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 배터리의 일측단자(+)가 저항(R2, R3)을 통해 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스에 연결되고, 플러그 신호(PLUG-R, PLUG-L)가 저항(R1, R4)을 통해 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터에 연결되며, 다이오드(D1, D2)가 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스 및 에미터에 연결되고, 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터에 직렬연결된 저항(R5, R6)에 콘덴서(C1, C2)가 병렬연결되며, 아울러 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터가 노아 게이트(NOR1)에 연결되고, 상기 노아 게이트(NOR1)가 플러그신호를 출력하도록 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

정상적일때 트랜지스터(Q1, Q2)는 턴-오프되어 있고, 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터단은 다이오드(D1, D2)로 인하여 배터리(+)의 전원이 인가된 상태를 유지하여 그 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터단은 고전위가 되는데, 이때 플러그신호 (PLUG-R, PLUG-L)가 마이너스(-)이면, 상기 트랜지스터(Q1, Q2)는 턴온되어 노아 게이트(NOR1)의 입력신호는 저 전위상태에서 고 전위상태로 전환되고, 마이크로 프로세서(MPU)는 상기 노아 게이트(NOR1)의 출력신호를 감지하여 플러그동작을 수행한다.

도 4는 본 발명 마이크로 프로세서를 이용한 스위칭 디바이스를 제어하는 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 마이크로 프로세서(100)가 플러그신호를 입력받아 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 속도를 제어하여 출력하도록 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 속도를 제어하기 위한 입력신호는 엑셀 및 휠 각도가 있지만 동작중에 피드백되는 제어요소(CSL, CSR)가 있고, 상기 피드백되는 제어신호(CSL)는 왼쪽 주행모터(LA/LF)의 속도를 제어하고, 또다른 제어신호 (CSR)는 오른쪽 주행모터(RA/RF)의 속도를 제어하는데, 상기 제어요소(CSL, CSR)는 과전류 제한, 과열 등을 제어한다.

또한, 실제 엑셀 및 휠 각도에 따라 결정된 주행모터(LA/LF 또는 RA/ RF)의 속도 제어펄스(LP, RP)는 피드백되어 오는 신호(CSL, CSR)에 의해 제한적으로 구속을 받고, 상기의 관계를 표시하고 있는 것이 게이트부(200, 300)이며, 상기 게이트부(200, 300)의 최종 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 구동을 위한 출력신호가 도 1에 도시된 구동회로(10)의 입력신호가 되고, 상기 마이크로 프로세서(40)는 이이피롬(EEPROM), 이피롬(EPROM) 및 램(RAM)을 단일 칩에 내장한 싱글 칩으로 전동 차량의 운전자가 원하는 주행모터(LA/LF 또는 RA/RF)의 제동 속도를 변환시킬 수 있다.

도 5는 본 발명 주행 모터 속도를 제어하는 신호 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 엑셀 출력이 소정값 이상일 때 방향스위치가 전,후진 위치에 있는가를 확인하고 브레이크 페달이 소정시간 이상 눌러져 있을 때 주행 모터가 구동하고 있는가를 확인하는 단계(S1-S3)와, 이후 플러그가 동작중이 아닐 때 스위칭 디바이스의 턴오프 및 방향콘택터를 오픈시키고 방향스위치의 현재 입력과 반대방향으로 모터의 방향 콘택터를 클로즈시키며 플러그신호가 존재하는 가를 확인하여 존재하지 않을 때 주행 모터를 정지시키고, 상기 플러그신호가 존재할 때 스위칭 디바이스를 턴오프시켜 플러그동작을 수행하는 단계(S4-S9)와, 상기 브레이크 페달이 소정시간 눌러져 있지 않을 때 방향스위치가 전,후진되어 바이패스 콘택터의 오프, 스위칭 디바이스의 턴오프 및 방향스위치를 오픈시키고 방향스위치 및 각도에 일치하는 방향콘택터를 클로즈시켜 플러그하는 단계(S10 -S15)와, 상기 방향스위치를 중립모드에서 전,후진 모드로 전환시켜 이전의 모터 구동방향과 현재 방향이 동일할 때 방향 콘택터가 방향스위치 및 각도에 위치하고 있는가를 확인하여 아닐 때 방향전환을 원하는 주행 모터용 스위칭 디바이스의 턴오프 및 방향 콘택터를 오픈하고 방향스위치 및 각도에 일치하는 방향 콘택터를 클로즈시키며 스위칭 디바이스를 휠 각도 및 엑셀 값에 상응하는 온 듀티(ON-DUTY)로 턴오프하고 처음 모드로 복귀시키는 단계(S16-S19)로 이루어진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 주행모터의 플러그신호 감지장치를 간단히 구현하여 비용이 절감되고, 반도체 소자를 사용하므로 신호를 정확하게 감지하며, 프로그램에 의해 플로그조작을 하므로 차량의 운전자가 선택하여 제동 속도제어를 할 수 있으며, 아울러 전자적으로 제동하므로써 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

배터리의 일측단자(+)가 저항(R2, R3)을 통해 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스에 연결되고, 플러그신호(PLUG-R, PLUG-L)가 저항(R1, R4)을 통해 상기 트랜지스터 (Q1, Q2)의 에미터에 연결되며, 다이오드(D1, D2)가 상기 트랜지스터 (Q1, Q2)의 베이스 및 에미터에 연결되고, 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터에 직렬연결된 저항(R5, R6)에 콘덴서(C1, C2)가 병렬연결되며, 아울러 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터가 노아 게이트(NOR1)에 연결되고, 상기 노아 게이트(NOR1)가 플러그신호를 출력하도록 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동지게차의 플러그 신호 감지장치.
제 1항에 있어서, 상기 플러그 신호(PLUG-R, PLUG-L)는 마이너스(-)일때 노아 게이트(NOR1)가 저전위 신호를 출력하여 제동동작을 하는 것을 특징으로 하는 전동지게차의 플러그 신호 감지장치.
엑셀 출력이 소정값 이상일 때 방향스위치가 전진 또는 후진 위치에 있는가를 확인하고, 브레이크 페달이 소정시간 이상 눌러져 있을 때 주행 모터가 구동하고 있는 가를 확인하는 단계(S1-S3)와,

이후 플러그가 동작중이 아닐 때 스위칭 디바이스의 턴오프 및 방향 콘택터를 오픈시키고, 방향스위치의 현재 입력과 반대방향으로 모터의 방향 콘택터를 클로즈시키며, 플러그신호가 존재하는 가를 확인하여 존재하지 않을 때 주행모터를 정지시키고, 상기 플러그신호가 존재할 때 스위칭 디바이스를 턴오프시켜 플러그동작을 수행하는 단계(S4-S9)와,

상기 브레이크 페달이 소정시간 눌러져 있지 않을 때 방향스위치가 전진 또는 후진되어 바이패스 콘택터의 오프, 스위칭 디바이스의 턴오프 및 방향스위치를 오픈시키고 방향스위치 및 각도에 일치하는 방향 콘택터를 클로즈시켜 플러그 하는 단계(S10-S15)와,

상기 방향스위치를 중립모드에서 전진 또는 후진 모드로 전환시켜 이전의 모터 구동방향과 현재 방향이 동일할 때 방향 콘택터가 방향스위치 및 각도에 위치하고 있는가를 확인하여 아닐 때 방향전환을 원하는 주행 모터용 스위칭 디바이스의 턴오프 및 방향 콘택터를 오픈하고 방향스위치 및 각도에 일치하는 방향 콘택터를 클로즈시키며 스위칭 디바이스를 휠 각도 및 엑셀 값에 상응하는 온 듀티(ON-DUTY)로 턴오프하고 처음 모드로 복귀시키는 단계(S16-S19)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전동지게차의 제동속도 제어방법.