JP2005057845A - 電動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルレバーのレバーが振動してもこれの悪影響を除去することができる電動車の制御装置を提供する。
【解決手段】前後に傾動させることにより電動車の前進又は後退を制御するとともに、運転者が手を離した場合には、前後に振動しながら中立位置に戻るようになっているアクセルレバーを有する場合において、アクセルレバーが傾動してリミットスイッチを動作させたことが検出された場合、同時にアクセルレバーの傾動角度を検出し、この傾動角度が所定値以上である場合に、電動機の駆動用のコンタクタを投入する一方、この傾動角度が所定値未満である場合には、アクセルレバーがリミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲを動作させた状態が一定時間以上継続したことを条件としてコンタクタを投入するようにした。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電動車の制御装置に関し、特にリーチ型バッテリーフォークリフト車に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３はリーチ型バッテリーフォークリフト車を概念的に示す説明図である。同図に示すように、この種のバッテリーフォークリフト車は、これに搭載するバッテリーを電源とし、制御部を介して直流電動機を駆動することにより所定の荷役作業を行ようになっている。このときの運転は、アクセルレバー１を運転者が操作することにより行う。
【０００３】
この場合のアクセルレバー１を図４に示す。同図に示すように、このアクセルレバー１は、その下部を回転軸２に支承されたロッド状のレバー３と、前記回転軸２に一体的に固着されているカム４とを有している。かくしてレバー３はその上部を運転者が把持して傾動操作することにより垂直面内を回動する。レバー３を後方（図中、時計方向）に傾動すれば当該バッテリーフォークリフト車は前進し、前方（図中、反時計方向）に傾動すれば後退する。このとき、図示はしないが、レバー３にはバネが取り付けられており、運転者がレバー３から手を離したとき等、このレバー３に外力が作用しないときには、垂直な状態である原点位置Ｏにレバー３が戻るように構成してある。このとき、アクセルの機能上、運転者がレバー３を離した場合、可及的速やかにレバー３を原点Ｏに戻す必要があるため、機械的な粘性摩擦抵抗等の摩擦力を極力減らした構造としている。
【０００４】
回転軸２の端部には回転型のポテンショメータ５が連結してあり、このポテンショメータ５がレバー３の傾斜角度に対応する電気信号を出力する。当該バッテリーフォークリフト車の速度指令はポテンショメータ５の傾斜角度に比例させてある。また、カム４は円板状の部材であるが、レバー３（原点Ｏ）を中心とする両側の一定の範囲が切り欠かれおり、レバー３の原点Ｏの位置で、この原点Ｏの位置と切欠端４ａ、４ｂに対応する位置との間にリミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲが配設してある。この結果、レバー３を原点Ｏから後方又は前方に少し傾動させた時点でカム４の切欠端４ａ又は切欠端４ｂがリミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲに当接して何れかのリミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲを動作させる。
【０００５】
図５はポテンショメータ５及びその動作の状態を示す図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は出力特性図、（ｃ），（ｄ）はリミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲの動作タイミング図である。図５（ａ）に示すように、ポテンショメータ５は、レバー３の傾動量に比例して抵抗Ｒ_Ｆ、Ｒ_Ｒ上を摺動する摺動子５ｃを有しており、この摺動子５ｃが接触する抵抗Ｒ_Ｆ、Ｒ_Ｒの位置でその出力端子５ａ、５ｂ間にレバー３の傾動量に比例した電圧信号を出力する。このため、ポテンショメータ５には直流電源Ｅにより所定電圧（例えば５Ｖ）の電圧が印加されている。ここで、摺動子５ｃ（レバー３）の原点Ｏの位置、すなわち図５（ａ）に示す位置の左右両側の一定範囲は不感帯５ｄとなっている。さらに詳言すると、図５（ｂ）に示すように、ポテンショメータ５の出力電圧Ｖは原点Ｏの近傍の一定の範囲がゼロとなり、この不感帯５ｄに連続して直線的に出力電圧Ｖが上昇するような左右対称の特性を有している。ここで、レバー３を後方に傾動させた場合に摺動子５ｃは抵抗Ｒ_Ｆ上を摺動する一方、前方に傾動させた場合に抵抗Ｒ_Ｒ上を摺動する。また、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、リミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲは出力電圧Ｖが不感帯５ｄを過ぎ若干直線領域に入った時点で動作するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如くアクセルレバーは、運転者がレバー３を離した場合等に、可及的速やかにレバー３を原点Ｏに戻すべく、機械的な粘性摩擦抵抗等の摩擦力を極力減らした構造としているため、傾動の途中でレバー３を離した場合、原点Ｏを行き過ぎ、さらにその位置から逆方向に戻り、この逆方向の移動でも原点Ｏを行き過ぎるという動作を繰り返して振動する。すなわち、図６（ａ）に示すように、レバー３が振動した場合、同図（ｂ）に示すように、リミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲの出力信号がそのパルス幅を漸減させながら振動し、レバー３が原点Ｏに位置した時点でゼロとなる。
【０００７】
したがって、リミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲの動作によりコンタクタを介して当該バッテリーフォークリフト車の直流電動機の駆動、停止を制御する場合には、作業者がレバー３から手を離した後のリミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲの出力信号のパルス幅によってはコンタクタの接点が動作するのに十分な時間となる。すなわち、リミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲの出力信号のパルス幅が所定の時間（例えば４０ｍｓｅｃ）以上になるとコンタクタもＯＮ／ＯＦＦの動作を繰り返し、接点の摩耗、振動音による不快感の発生等の問題を生起する。
【０００８】
本発明は、上記従来技術に鑑み、アクセルレバーのレバーが振動してもこれの悪影響を除去することができる電動車の制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成する本発明の構成は、
所定の不感帯を越えて前後に傾動させることにより電動車の前進又は後退を制御するとともに運転者が手を離した場合には、バネ力により中立位置である所定の原点に戻るように構成したアクセルレバーを有し、このアクセルレバーの傾動量により駆動源である電動機の回転数を制御して電動車の走行を制御するように構成した制御装置において、
アクセルレバーが不感帯を越えたことが検出された場合、同時にアクセルレバーの傾動角度を検出し、この傾動角度が所定値以上である場合に、上記電動機の駆動用のスイッチ手段を投入する一方、この傾動角度が所定値未満である場合には、アクセルレバーが不感帯を越えた状態が一定時間以上継続したことを条件として上記スイッチ手段を投入するようにしたことを特徴とする電動車の制御装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態に係る電動車の制御装置をその制御対象である直流電動機とともに示す回路図である。当該制御装置は、制御部１１の構成、特にその情報の処理アルゴリズムが異なるだけで、他の構成は従来のバッテリーフォークリフト車の制御装置と何ら変わるところはない。同図に示すように、直流電動機ＩはバッテリーＢを電源として回転駆動される直巻電動機である。すなわち、電機子１と界磁巻線２とはコンタクタの接点ＭＦ_２又は接点ＭＲ_２を介して直列に接続されており、トランジスタＴｒ_０で構成するチョッパを、制御装置ＩＩの出力信号でＰＷＭ制御することによりその回転数を制御するようになっている。ここで接点ＭＦ_２、ＭＲ_２はコンタクタのコイルＭＦ_１、ＭＲ_１の付勢、消勢により適宜切り替わって界磁巻線２に供給する界磁電流を供給するとともに、この界磁電流の方向を逆転する。
【００１２】
なお、図中、ＤＦ_１、ＤＲ_１はフライホイールダイオード、ＳＷ_１は制御装置制御装置ＩＩにバッテリーＢの電力を供給するためのスイッチである。
【００１３】
制御装置ＩＩは、制御部１１、ベース駆動回路１２、トランジスタＴｒ_１、トランジスタＴｒ_２をポテンショメータ５及びリミットスイッチＬＳＦ、ＬＳＲとともに有する。これらのうち、ベース駆動回路１２は制御部１１の出力信号に基づきトランジスタＴｒ_０をＯＮ／ＯＦＦ制御する。トランジスタＴｒ_１及びトランジスタＴｒ_２は制御部１１の出力信号に基づきＯＮ／ＯＦＦ制御され、これに基づきコンタクタのコイルＭＦ_１、ＭＲ_１の付勢・消勢を制御する。また、制御部１１は、ポテンショメータ５の出力信号及びリミットスイッチＬＳＦ、ＬＳＲの状態を表す信号に基づき所定の各部の制御を行う。すなわち、リミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲが動作したことを条件としてトランジスタＴｒ_１又はトランジスタＴｒ_２がＯＮ状態となり、コイルＭＦ_１又はコイルＭＲ_１を付勢して接点ＭＦ_２又はＭＲ_２を切替動作させる。このことにより、直流電動機Ｉの駆動を開始させる。その後、ポテンショメータ５で検出するレバー３（図４参照）の傾動角度に応じ、ベース駆動回路１２を介してトランジスタＴｒ_０をＰＷＭ制御によりＯＮ／ＯＦＦ制御して直流電動機Ｉの回転数がポテンショメータ５の傾動角度に対応するように制御する。ここで、コンタクタは、さらに詳細には、次のように制御される。この制御を図２のフローチャートに基づき詳説する。
【００１４】
図２に示すフローチャートは、先ずリミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲが開放されており、したがってコンタクタのコイルＭＦ_１及びコイルＭＲ_１が消勢されていることを前提とする。かかる状態で、先ず、リミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲがを動作しているか否かを判定する（ステップＳ１参照）。この結果、Ｙｅｓの場合には、、レバー３がある程度傾動している状態であるので、次にポテンショメータ５の出力信号Ｖが設定値Ｖ_ｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２参照）。この結果、Ｙｅｓの場合は、運転者がレバー３を操作してレバー３が十分傾動している状態であり、振動によるものではないと判断され、しかも可及的速やかに直流電動機Ｉを駆動して当該バッテリーフォークリフト車を走行させたい場合であると判断されるので、動作しているリミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲに対応するコンタクタのコイルＭＦ_１又はコイルＭＲ_１を付勢して接点ＭＦ_２又は接点ＭＲ_２を動作させる（ステップＳ３参照）。
【００１５】
一方、ステップＳ２の判定の結果、Ｎｏである場合には、レバー３の傾動の程度が小さく、運転者の操作に起因するものであるか、レバー３の振動に起因するものであるかが不明であるので、ひとまず前回の状態を保持する（ステップＳ４参照）。次に、待ち時間用カウンタをセットし、その内容をインクリメントしていく（ステップ５参照）。次に、待ち時間用カウンタで所定数のパルスをカウントしたか否かを判定する（ステップ６参照）。この結果、所定数のカウントアップが検出された場合には、運転者がレバー３を操作してレバー３を傾動させている状態であり、振動によるものではないと判断されるので、動作しているリミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲに対応するコンタクタのコイルＭＦ_１又はコイルＭＲ_１を付勢して接点ＭＦ_２又は接点ＭＲ_２を動作させる（ステップＳ３参照）。
【００１６】
一方、待ち時間用カウンタが所定数のパルスをカウントアップしていない場合にはステップ１の処理に戻る。このとき、リミットスイッチＬＳＦ又はリミットスイッチＬＳＲの投入が、レバー３の振動によるものである場合には、待ち時間用カウンタが所定数のパルスをカウントアップすることはないように、この場合の待ち時間を設定しておく。このように構成すれば、レバー３の振動でコンタクタのコイルＭＦ_１又はコイルＭＲ_１が付勢されることはなく、したがって接点ＭＦ_２又は接点ＭＲ_２が投入されることもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに詳細に説明した通り、本発明によれば、アクセルレバーから手を離した場合、これがバネ力で原点位置に戻る際に生じるレバーの振動によりコンタクタの接点が開閉するという現象を未然に防止することができる。すなわちコンタクタのチャタリングを良好に防止することができる。この結果、このチャタリングに伴い発生する接点の開閉音の発生を未然に防止することができるばかりでなく、不必要な開閉による接点の摩耗を防止することができるので、その機械的寿命を延ばすこともできる。
【００１８】
なお、レバーに取り付けるバネのバネ力を強くすれば、上述の如き振動を防止することはできるが、バネ力が強いと、その分レバーの操作力も過大となり、操作性が悪化するという問題を生起する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動車の制御装置をその制御対象である直流電動機とともに示す回路図である。
【図２】図１の制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】リーチ型バッテリーフォークリフト車を概念的に示す説明図である。
【図４】図３に示すリーチ型バッテリーフォークリフト車のアクセルレバー示す説明図である。
【図５】ポテンショメータ及びその動作の状態を示す図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は出力特性図、（ｃ），（ｄ）はリミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲの動作タイミング図である。
【図６】図４に示すレバーが振動した場合に関する図で、（ａ）はこの場合のレバーの様子を示す説明図、（ｂ）はこのときのリミットスイッチＬＳＦ及びリミットスイッチＬＳＲの出力信号の波形を示す波形図である。
【符号の説明】
Ｉ 直流電動機
ＩＩ 制御装置
１ アクセルレバー
２ 回転軸
３ レバー
４ カム
５ ポテンショメータ
１１ 制御部
ＬＳＦ、ＬＳＲ リミットスイッチ
ＭＦ_１、ＭＲ_１ コイル
ＭＦ_２、ＭＲ_２ 接点

Claims (1)

1. 所定の不感帯を越えて前後に傾動させることにより電動車の前進又は後退を制御するとともに運転者が手を離した場合には、バネ力により中立位置である所定の原点に戻るように構成したアクセルレバーを有し、このアクセルレバーの傾動量により駆動源である電動機の回転数を制御して電動車の走行を制御するように構成した制御装置において、
   アクセルレバーが不感帯を越えたことが検出された場合、同時にアクセルレバーの傾動角度を検出し、この傾動角度が所定値以上である場合に、上記電動機の駆動用のスイッチ手段を投入する一方、この傾動角度が所定値未満である場合には、アクセルレバーが不感帯を越えた状態が一定時間以上継続したことを条件として上記スイッチ手段を投入するようにしたことを特徴とする電動車の制御装置。

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