JP3289369B2 - 直流電動機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直流電動機の制御装置に
係り、特に、バッテリ式フォークリフトのリフトシリン
ダおよびティルトシリンダの駆動用油圧ポンプを駆動す
るための直流電動機を制御する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、フォークリフトはティルトシリン
ダとリフトシリンダとを備えている。ティルトシリンダ
は、フォークリフトの前方に設けられたマストを前傾ま
たは後傾する（以下、ティルト動作という）ために用い
られる。また、リフトシリンダは、マストに取り付けら
れたフォークをマストに沿って上下動する（以下、リフ
ト動作という）ために用いられる。両シリンダは油圧シ
リンダであって油圧ポンプによって駆動されるが、バッ
テリ式フォークリフトにおいては、その油圧ポンプの駆
動を直流電動機（以下、荷役モータという）によって行
っている。

【０００３】ところで、重い荷物をフォークに載置した
場合には、荷崩れを防ぐために、ティルト動作およびリ
フト動作を緩やかなものにする必要がある。反対に、軽
い荷物をフォークに載置した場合には、荷崩れの心配が
ないため作業効率だけを考えればよく、ティルト動作お
よびリフト動作は速やかである方がよい。従って、ティ
ルト動作およびリフト動作の速度を切り換えることがで
きれば、荷崩れの防止と作業効率の向上とを両立させる
ことができる。但し、ティルト動作におけるマストの前
傾作動量および後傾作動量は、リフト動作におけるフォ
ークの上下作動量に比べればはるかに小さい。そのた
め、実際問題として、ティルト動作については速やかで
ある必要はなく緩やかでありさえすればよい。すなわ
ち、リフト動作については高速動作と低速動作とを切り
換えることが要求され、ティルト動作については低速動
作だけが要求されている。

【０００４】このようなリフト動作およびティルト動作
の制御を行うには、リフトシリンダおよびティルトシリ
ンダを駆動する油圧ポンプの吐出油量を制御すればよ
い。すなわち、油圧ポンプの駆動を直流電動機によって
行う場合には、直流電動機の回転速度を制御すればよい
ことになる。そこで、近年、スイッチング素子を用いた
チョッパ制御による直流電動機の回転速度制御を利用し
て、前記したようなリフト動作およびティルト動作の制
御を行うことが考えられている。

【０００５】図５に、リフトシリンダおよびティルトシ
リンダの駆動用油圧ポンプを駆動するための直流電動機
（以下、荷役モータという）の制御装置の一般例を示
す。直巻式の荷役モータ１１は、図示しないリフトシリ
ンダおよびティルトシリンダの駆動用油圧ポンプを駆動
するようになっている。その荷役モータ１１は、コンタ
クタ１２とヒューズ１３とを介してバッテリ１４のプラ
ス端子に接続されている。また、荷役モータ１１は、ス
イッチング素子としてのＮチャネル静電誘導型トランジ
スタ（ＳＩＴ：Static Induction Transistor ）１５を
介してバッテリ１４のマイナス端子に接続されている。
そして、荷役モータ１１の両端には、コンタクタ１２側
がカソードになるようにフライホイール・ダイオード１
６が接続されている。

【０００６】コンタクタ１２のヒューズ１３側とバッテ
リ１４のマイナス端子との間には、抵抗Ｒとコンデンサ
Ｃとから成るアブソーバ１７が接続されている。その抵
抗ＲとコンデンサＣとの接続点ａとフライホイール・ダ
イオード１６のアノードとの間には、接続点ａ側がカソ
ードになるようにダイオード１８が接続されている。

【０００７】ＳＩＴ１５のゲート、ドレインおよびソー
スは、スイッチング素子駆動回路１９に接続されてい
る。尚、スイッチング素子駆動回路１９内において、Ｓ
ＩＴ１５のソースとドレインとの間には高抵抗ｒが接続
されている。

【０００８】マイクロコンピュータ（以下、マイコンと
いう）２０は、電源スイッチ２１とヒューズ２２とを介
してバッテリ１４のプラス端子に接続されている。ま
た、マイコン２０には、２段階のリフトスイッチ２３と
１段階のティルトスイッチ２４とが接続されている。

【０００９】ここで、リフトスイッチ２３はリフト動作
を指示するためのスイッチであって、２段階になってい
るのは、高速リフト動作と低速リフト動作とを切り換え
るためである。また、ティルトスイッチ２４はティルト
動作を指示するためのスイッチである。

【００１０】そして、マイコン２０は、スイッチング素
子駆動回路１９が検出したＳＩＴ１５のゲート電圧と各
スイッチ２３，２４による指示とに基づいて、スイッチ
ング素子駆動回路１９とコンタクタ駆動回路２６とを制
御している。さらに、マイコン２０は、スイッチング素
子駆動回路１９が検出したＳＩＴ１５のゲート電圧とに
基づいて、ＳＩＴ１５の開放故障または短絡故障を判定
し、その判定結果を表示装置２７に表示させるようにな
っている。

【００１１】コンタクタ駆動回路２６は、マイコン２０
の制御に基づいて、コンタクタ１２を投入または離落さ
せるようになっている。図６は、マイコン２０の制御動
作を説明するためのフローチャートである。

【００１２】電源スイッチ２１が投入されると、マイコ
ン２０にはバッテリ１４から電源が供給される。これに
より、マイコン２０の制御動作が開始する。尚、電源ス
イッチ２１の未投入時にはコンタクタ１２が離落してい
るようになっている。すなわち、電源スイッチ２１が切
られると、マイコン２０はコンタクタ駆動回路２６に対
してコンタクタ１２を離落するように指示する。

【００１３】マイコン２０の制御動作が開始されると、
ステップ（以下、Ｓとする）１においてコンタクタ１２
を投入した後、ステップ２において、マイコン２０はＳ
ＩＴ１５が故障を起こしていないかどうかを判定する。

【００１４】ところで、ＳＩＴの故障には開放故障と短
絡故障とがある。開放故障とは、ゲート電圧に関係なく
ソース・ドレイン間が常に開放状態になってしまう故障
であり、言い換えれば、オフしたままでオンしなくなっ
てしまう故障である。また、短絡故障とは、ゲート電圧
に関係なくソース・ドレイン間が常に短絡状態になって
しまう故障であり、言い換えれば、オンしたままでオフ
しなくなってしまう故障である。尚、ＳＩＴ、特に、埋
め込みゲートを設けず、ソース領域を挟み込むような形
で半導体チップ表面にゲート領域を設けるような構造の
ＳＩＴについては短絡故障が多く発生する。一方、従来
のバイポーラトランジスタについては開放故障が多く発
生する。

【００１５】まず、マイコン２０はＳＩＴ１５をオフ状
態にして、高抵抗ｒの端子間電圧を測定する。そして、
ＳＩＴ１５がオフ状態のとき、ドレインにはコンタクタ
１２，ヒューズ１３を介してバッテリ１４の電圧が印加
されている。従って、ＳＩＴ１５をオフ状態に制御して
いるにもかかわらず高抵抗ｒの端子間電圧が０ボルトに
なっているときには、マイコン２０はＳＩＴ１５がショ
ート、即ち短絡故障をしていると判断する。反対に、高
抵抗ｒの端子間電圧がバッテリ１４の電圧になっていれ
ば、マイコン２０はＳＩＴ１５が短絡故障をしていない
と判断する。

【００１６】次に、マイコン２０はＳＩＴ１５をオン状
態にして、高抵抗ｒの端子間電圧を測定する。そして、
ＳＩＴ１５をオン状態に制御しているにもかかわらず高
抵抗ｒの端子間電圧がバッテリ電圧になっているときに
は、マイコン２０はＳＩＴ１５がオープン、即ち開放故
障をしていると判断する。反対に、高抵抗ｒの端子間電
圧が０ボルトになっていれば、マイコン２０はＳＩＴ１
５が開放故障をしていないと判断する。

【００１７】そして、マイコン２０は、ＳＩＴ１５が故
障を起こしていない場合（すなわち、正常な場合）には
Ｓ３へ移行し、開放故障または短絡故障を起こしている
場合には故障内容に対応したフラグを立ててＳ４へ移行
する。

【００１８】Ｓ３において、マイコン２０はリフトスイ
ッチ２３またはティルトスイッチ２４が投入されている
かどうかを検出する。そして、リフトスイッチ２３また
はティルトスイッチ２４の少なくともいずれか一方が投
入されている場合はＳ５へ移行し、両方共投入されてい
ない場合はＳ１へ戻る。

【００１９】Ｓ５において、マイコン２０はリフトスイ
ッチ２３およびティルトスイッチ２４による指示に基づ
いてＳＩＴ１５のチョッパ制御処理を行う。すなわち、
ティルトスイッチ２４が投入されている場合、マイコン
２０はスイッチング素子駆動回路１９に対して、ＳＩＴ
１５を低いデューティ比（例えば、５０％）でスイッチ
ング動作させるように指示する。

【００２０】また、リフトスイッチ２３が投入されてお
り、それが高速リフト動作を選択するものであった場
合、マイコン２０はスイッチング素子駆動回路１９に対
して、ＳＩＴ１５を高いデューティ比（例えば、１００
％）でスイッチング動作させるように指示する（尚、デ
ューティ比が１００％の場合、ＳＩＴ１５はオン状態を
続けることになるため、実際には後記するチョッパレス
制御処理と同じ動作になる。その点では、「スイッチン
グ動作」という表現は適切でないかもしれない）。そし
て、リフトスイッチ２３が投入されており、それが低速
リフト動作を選択するものであった場合、マイコン２０
はスイッチング素子駆動回路１９に対して、ＳＩＴ１５
を低いデューティ比（例えば、５０％）でスイッチング
動作させるように指示する。

【００２１】すなわち、ティルトスイッチ２４が投入さ
れている場合や、リフトスイッチ２３により低速リフト
動作が選択されている場合には、低いデューティ比でＳ
ＩＴ１５がスイッチング動作することになる。そして、
荷役モータ１１には、ＳＩＴ１５のスイッチング動作に
伴い断続的に電流が流れて駆動される（すなわち、チョ
ッパ制御される）。従って、ＳＩＴ１５のスイッチング
動作のデューティ比が低ければ、荷役モータ１１の回転
速度は遅くなる。そのため、ティルト動作や低速リフト
動作は緩やかなものになる。

【００２２】また、リフトスイッチ２３により高速リフ
ト動作が選択されている場合には、高いデューティ比で
ＳＩＴ１５がスイッチング動作することになる。ここ
で、ＳＩＴ１５のスイッチング動作のデューティ比が高
ければ、荷役モータ１１の回転速度は速くなる。そのた
め、高速リフト動作は速やかなものになる。

【００２３】尚、フライホイール・ダイオード１６およ
びアブソーバ１７の作用については公知であるため、こ
こでは説明を省略する。ところで、マイコン２０は、リ
フトスイッチ２３またはティルトスイッチ２４が投入さ
れている間だけ上記したチョッパ制御を行う。そして、
リフトスイッチ２３またはティルトスイッチ２４の両方
共が切られたら、マイコン２０はスイッチング素子駆動
回路１９に対してＳＩＴ１５をオフさせるように指示
し、チョッパ制御処理を終了する。そして、Ｓ１へ戻
る。

【００２４】また、Ｓ４において、マイコン２０はコン
タクタ１２を遮断した後、Ｓ６において、マイコン２０
はＳ２で立てた故障内容に対応したフラグに基づき、故
障内容（すなわち、開放故障か短絡故障か）を表示装置
２７に表示させる。そして、Ｓ７へ移行する。

【００２５】Ｓ７において、マイコン２０はリフト動作
およびティルト動作を停止する。そして、Ｓ１へ戻る。
このように、従来の荷役モータ１１の制御装置において
は、チョッパ制御処理を行うことができ、リフトスイッ
チ２３によって高速リフト動作と低速リフト動作とを切
り換え選択して、ティルトスイッチ２４によって低速な
ティルト動作を行うことができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、チョッパ制
御処理においてＳＩＴ１５が故障すると、リフト動作お
よびティルト動作が停止し（Ｓ１，Ｓ６参照）、フォー
クリフトの荷役作業は中断してしまう。このとき、中断
した荷役作業を再開するためには、ＳＩＴ１５を良品に
交換しなければならない。従って、作業効率の低下が避
けられないという問題があった。そのため、ＳＩＴ１５
が故障した場合でも荷役作業を続行することが可能な荷
役モータ１１の制御装置が切望されていた。

【００２７】本発明はその要望をかなえるためになされ
たものであって、その目的は、直流電動機をチョッパ制
御するためのスイッチング素子が故障した場合でも、直
流電動機を停止させずに制御することができる制御装置
を提供することにある。

【００２８】

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、請求項１記載の発明は、直流電動機と、直
流電動機と直流電源との間に接続され、投入時に直流電
源を直流電動機に供給し、離落時に直流電動機への直流
電源の供給を遮断する第１のコンタクタと、直流電動機
と直流電源との間に接続され、オン時に直流電源を直流
電動機に供給し、オフ時に直流電動機への直流電源の供
給を遮断することにより直流電動機をチョッパ制御する
スイッチング素子と、スイッチング素子の両端子間に接
続され、投入時にスイッチング素子の両端子間を短絡す
る第２のコンタクタと、スイッチング素子の故障を検出
し、その故障が短絡故障であるのか開放故障であるのか
を検出する故障検出手段と、故障検出手段の検出結果に
基づいて、スイッチング素子が開放故障または短絡故障
したときには、第１のコンタクタの投入または遮断を制
御することにより直流電動機を制御する第１のコンタク
タ制御手段と、故障検出手段の検出結果に基づいて、ス
イッチング素子が開放故障したときには、第２のコンタ
クタを投入させる第２のコンタクタ制御手段とを備えた
ことをその要旨とする。

【００３０】

【００３１】

【作用】従って請求項１記載の発明によれば、スイッチ
ング素子が短絡故障したときには、第１のコンタクタ制
御手段によって第１のコンタクタを制御することによ
り、直流電動機を制御する。そのため、スイッチング素
子が短絡故障した場合でも、直流電動機を制御すること
ができる。

【００３２】さらに、請求項１記載の発明によれば、ス
イッチング素子が開放故障したとき、第２のコンタクタ
制御手段は第２のコンタクタを投入させる。これによ
り、スイッチング素子の両端子間は短絡される。そし
て、第１のコンタクタ制御手段は第１のコンタクタの投
入または遮断を制御することにより直流電動機を制御す
る。すなわち、スイッチング素子が開放故障したときに
は、スイッチング素子の両端子間を短絡させ、その後
に、チョッパ制御に代えて、第１のコンタクタの制御に
より直流電動機を制御する。そのため、スイッチング素
子が開放故障した場合でも、直流電動機を制御すること
ができる。

【００３３】

【実施例】（第１実施例） 以下、本発明を具体化した第１実施例を図１，図２に従
って説明する。

【００３４】尚、本実施例においては、図５に示す従来
例のマイコン２０にオプションモード設定スイッチ２５
を接続した点と、マイコン２０の制御動作が異なるほか
は従来例と同一な構成であるので、同一の構成について
の説明を省略する。

【００３５】ここで、オプションモード設定スイッチ２
５は、ＳＩＴ１５を用いて荷役モータ１１を制御するチ
ョッパ制御処理と、ＳＩＴ１５を常にオン状態にしてコ
ンタクタ１２の投入または離落により荷役モータ１１を
制御するチョッパレス制御処理とを切り換えるためのス
イッチである。このオプションモード設定スイッチ２５
は、通常、フォークリフトの出荷時において、メーカー
側で切り換えられている。

【００３６】尚、スイッチング素子駆動回路１９とマイ
コン２０とで故障検出手段が構成され、マイコン２０と
コンタクタ駆動回路２６とでコンタクタ制御手段が構成
されている。

【００３７】次に、図２に示すフローチャートに従って
マイコン２０の制御動作を説明する。電源スイッチ２１
が投入されると、マイコン２０にはバッテリ１４から電
源が供給される。これにより、マイコン２０の制御動作
が開始する。尚、電源スイッチ２１の未投入時にはコン
タクタ１２が離落しているようになっている。すなわ
ち、電源スイッチ２１が切られると、マイコン２０はコ
ンタクタ駆動回路２６に対してコンタクタ１２を離落す
るように指示する。

【００３８】マイコン２０の制御動作が開始されると、
まず、Ｓ１１において、マイコン２０はオプションモー
ド設定スイッチ２５が投入されているかどうかを検出す
る。ここで、オプションモード設定スイッチ２５が投入
されているとき、マイコン２０は、荷役モータ１１のチ
ョッパ制御処理が選択されていると判定する。また、オ
プションモード設定スイッチ２５が投入されていないと
き、マイコン２０は、荷役モータ１１のチョッパ制御が
選択されていない（すなわち、チョッパレス制御処理が
選択されている）と判定する。そして、荷役モータ１１
のチョッパ制御が選択されている場合はＳ１２へ移行
し、選択されていない場合はＳ１３へ移行する。

【００３９】Ｓ１２において、コンタクタ１２を投入し
た後、ステップ１４において、マイコン２０はＳＩＴ１
５が故障を起こしていないかどうかを判定する。ところ
でＳＩＴ１５の故障は前記したように開放故障と短絡故
障とがある。そして、この判定は前記従来例で図６のＳ
２において説明した動作で判定を行う。

【００４０】つまり、まずマイコン２０はＳＩＴ１５を
オフ状態にして、高抵抗ｒの端子間電圧を測定する。そ
して、ＳＩＴ１５がオフ状態のとき、ドレインにはコン
タクタ１２，ヒューズ１３を介してバッテリ１４の電圧
が印加されている。従って、ＳＩＴ１５をオフ状態に制
御しているにもかかわらず高抵抗ｒの端子間電圧が０ボ
ルトになっているときには、マイコン２０はＳＩＴ１５
がショート、即ち短絡故障をしていると判断する。反対
に、高抵抗ｒの端子間電圧がバッテリ１４の電圧になっ
ていれば、マイコン２０はＳＩＴ１５が短絡故障をして
いないと判断する。

【００４１】次に、マイコン２０はＳＩＴ１５をオン状
態にして、高抵抗ｒの端子間電圧を測定する。そして、
ＳＩＴ１５をオン状態に制御しているにもかかわらず高
抵抗ｒの端子間電圧がバッテリ電圧になっているときに
は、マイコン２０はＳＩＴ１５がオープン、即ち開放故
障をしていると判断する。反対に、高抵抗ｒの端子間電
圧が０ボルトになっていれば、マイコン２０はＳＩＴ１
５が開放故障をしていないと判断する。

【００４２】そして、マイコン２０は、ＳＩＴ１５が故
障を起こしていない場合（すなわち、正常な場合）には
Ｓ１５へ移行し、開放故障または短絡故障を起こしてい
る場合には故障内容に対応したフラグを立ててＳ１６へ
移行する。

【００４３】Ｓ１５において、マイコン２０はリフトス
イッチ２３またはティルトスイッチ２４が投入されてい
るかどうかを検出する。そして、リフトスイッチ２３ま
たはティルトスイッチ２４の少なくともいずれか一方が
投入されている場合はＳ１７へ移行し、両方共投入され
ていない場合はＳ１１へ戻る。

【００４４】Ｓ１７において、マイコン２０はリフトス
イッチ２３およびティルトスイッチ２４による指示に基
づいてＳＩＴ１５のチョッパ制御処理を行う。すなわ
ち、ティルトスイッチ２４が投入されている場合、マイ
コン２０はスイッチング素子駆動回路１９に対して、Ｓ
ＩＴ１５を低いデューティ比（例えば、５０％）でスイ
ッチング動作させるように指示する。

【００４５】また、リフトスイッチ２３が投入されてお
り、それが高速リフト動作を選択するものであった場
合、マイコン２０はスイッチング素子駆動回路１９に対
して、ＳＩＴ１５を高いデューティ比（例えば、１００
％）でスイッチング動作させるように指示する。そし
て、リフトスイッチ２３が投入されており、それが低速
リフト動作を選択するものであった場合、マイコン２０
はスイッチング素子駆動回路１９に対して、ＳＩＴ１５
を低いデューティ比（例えば、５０％）でスイッチング
動作させるように指示する。

【００４６】すなわち、ティルトスイッチ２４が投入さ
れている場合や、リフトスイッチ２３により低速リフト
動作が選択されている場合には、低いデューティ比でＳ
ＩＴ１５がスイッチング動作することになる。そして、
荷役モータ１１には、ＳＩＴ１５のスイッチング動作に
伴い断続的に電流が流れて駆動される（すなわち、チョ
ッパ制御される）。従って、ＳＩＴ１５のスイッチング
動作のデューティ比が低ければ、荷役モータ１１の回転
速度は遅くなる。そのため、ティルト動作や低速リフト
動作は緩やかなものになる。

【００４７】また、リフトスイッチ２３により高速リフ
ト動作が選択されている場合には、高いデューティ比で
ＳＩＴ１５がスイッチング動作することになる。ここ
で、ＳＩＴ１５のスイッチング動作のデューティ比が高
ければ、荷役モータ１１の回転速度は速くなる。そのた
め、高速リフト動作は速やかなものになる。

【００４８】尚、フライホイール・ダイオード１６およ
びアブソーバ１７の作用については公知であるため、こ
こでは説明を省略する。ところで、マイコン２０は、リ
フトスイッチ２３またはティルトスイッチ２４が投入さ
れている間だけ上記したチョッパ制御を行う。そして、
リフトスイッチ２３またはティルトスイッチ２４の両方
共が切られたら、マイコン２０はスイッチング素子駆動
回路１９に対してＳＩＴ１５をオフさせるように指示
し、チョッパ制御処理を終了する。そして、Ｓ１１へ戻
る。

【００４９】また、Ｓ１６において、マイコン２０はコ
ンタクタ１２を遮断した後、Ｓ１８において、マイコン
２０はＳ２で立てた故障内容に対応したフラグに基づ
き、故障内容（すなわち、開放故障か短絡故障か）を表
示装置２７に表示させる。そして、Ｓ１９へ移行する。

【００５０】Ｓ１９において、マイコン２０はＳ１４で
立てた故障内容に対応したフラグに基づき、ＳＩＴ１５
の故障が開放故障であるかどうかを判定する。そして、
マイコン２０は、ＳＩＴ１５が開放故障を起こしていな
い場合（すなわち、短絡故障を起こしている場合）はＳ
１３へ移行し、開放故障を起こしている場合はＳ２０へ
移行する。

【００５１】さて、Ｓ１３において、マイコン２０はリ
フトスイッチ２３またはティルトスイッチ２４が投入さ
れているかどうかを検出する。そして、リフトスイッチ
２３またはティルトスイッチ２４の少なくともいずれか
一方が投入されている場合はＳ２１へ移行し、両方共投
入されていない場合はＳ１１へ戻る。

【００５２】Ｓ２１において、マイコン２０はリフトス
イッチ２３およびティルトスイッチ２４による指示に基
づいてＳＩＴ１５のチョッパレス制御処理を行う。すな
わち、マイコン２０は、スイッチング素子駆動回路１９
に対してＳＩＴ１５をオンさせるように指示すると共
に、マイコン２０はコンタクタ駆動回路２６に対してコ
ンタクタ１２を投入するように指示する。これにより、
荷役モータ１１には連続した電流が流れて駆動される
（すなわち、チョッパレス制御される）。このとき、荷
役モータ１１の回転速度は、前記したチョッパ制御処理
におけるデューティ比が１００％の場合と同じで速くな
る。従って、チョッパレス制御処理におけるリフト動作
およびティルト動作は、共に速やかなものになる。

【００５３】ところで、マイコン２０は、リフトスイッ
チ２３またはティルトスイッチ２４が投入されている間
だけ上記したチョッパレス制御を行う。そして、リフト
スイッチ２３またはティルトスイッチ２４の両方共が切
られたら、マイコン２０はコンタクタ駆動回路２６に対
してコンタクタ１２を離落するように指示し、チョッパ
レス制御処理を終了する。そして、Ｓ１１へ戻る。

【００５４】Ｓ２０において、マイコン２０はリフト動
作およびティルト動作を停止する。そして、Ｓ１１へ戻
る。このように本実施例のマイコン２０の制御動作のＳ
１２，Ｓ１４〜Ｓ１８，Ｓ２０は、図６に示す従来例の
制御動作のＳ１〜Ｓ８とそれぞれ全く同じである。但
し、本実施例においては、オプションモード設定スイッ
チ２５が投入されているときにＳＩＴ１５が短絡故障を
起こした場合には、オプションモード設定スイッチ２５
を切っているときと同様な制御動作を行うようになって
いる。すなわち、本実施例では、チョッパ制御処理が選
択されているときにＳＩＴ１５が短絡故障を起こした場
合には、チョッパ制御処理に代えてチョッパレス制御処
理を行うようになっている。

【００５５】そのため、本実施例では、チョッパ制御処
理を選択しているときにＳＩＴ１５が短絡故障を起こし
たとしてもリフト動作およびティルト動作が停止するこ
とはなく、フォークリフトの荷役作業を続行することが
できるため、作業効率が低下することはない。また、本
実施例では、従来例におけるマイコン２０のプログラム
を上記したように変更するだけであるため、簡単に実施
することができる。

【００５６】尚、その他の制御動作については、本実施
例と従来例とは全く同じであり、得られる効果について
も同じであるためここでは説明を省略する。 （第２実施例） 次に、本発明を具体化した第２実施例を図３，図４に従
って説明する。

【００５７】図３に、本実施例の荷役モータの制御装置
を示す。尚、本実施例において、図１に示す第１実施例
の構成と異なっているのは以下の点だけである。そのた
め、本実施例における他の構成については、図１と符号
を等しくしてその説明を省略する。

【００５８】１）ＳＩＴ１５のソース・ドレイン間にコ
ンタクタ２８が接続されている。２）コンタクタ駆動回
路２９は、マイコン２０の制御に基づいて、第２のコン
タクタとしてのコンタクタ２９を投入または離落する。

【００５９】３）マイコン２０は、前記した制御に加え
てコンタクタ駆動回路２９を制御する。尚、スイッチン
グ素子駆動回路１９とマイコン２０とで故障検出手段が
構成されている。また、マイコン２０とコンタクタ駆動
回路２６とで第１のコンタクタ制御手段が構成され、マ
イコン２０とコンタクタ駆動回路２９とで第２のコンタ
クタ制御手段が構成されている。

【００６０】図４は、本実施例のマイコン２０の制御動
作を説明するためのフローチャートである。尚、図４に
おいて、図２に示す第１実施例のフローチャートと異な
っているのは以下の処理だけである。そのため、本実施
例における他の処理については、図２とステップ番号を
等しくしてその説明を省略する。

【００６１】Ｓ１９において、マイコン２０はＳ１４で
立てた故障内容に対応したフラグに基づき、ＳＩＴ１５
の故障が開放故障であるかどうかを判定する。そして、
マイコン２０は、ＳＩＴ１５が開放故障を起こしていな
い場合（すなわち、短絡故障を起こしている場合）はＳ
１３へ移行し、開放故障を起こしている場合はＳ２２へ
移行する。

【００６２】Ｓ２２において、マイコン２０はコンタク
タ駆動回路２９に対してコンタクタ２８を投入するよう
に指示する。そして、Ｓ１３へ移行する。このように本
実施例においては、オプションモード設定スイッチ２５
が投入されているときにＳＩＴ１５が開放故障を起こし
た場合には、コンタクタ２８を投入してＳＩＴ１５のソ
ース・ドレイン間を短絡させるようになっている。そし
て、オプションモード設定スイッチ２５を切っていると
きと同様な制御動作を行うようになっている。すなわ
ち、本実施例では、チョッパ制御処理が選択されている
ときにＳＩＴ１５が短絡故障を起こした場合だけでなく
開放故障を起こした場合にも、チョッパ制御処理に代え
てチョッパレス制御処理を行うようになっている。つま
り、第１実施例がＳＩＴ１５の短絡故障にのみ対応した
ものであるのに対し、本実施例は短絡故障に加えて開放
故障にも対応したものである。

【００６３】但し、前記したようにＳＩＴは短絡故障を
起こすことが多いため、短絡故障時の対策だけを講じた
第１実施例でもほとんどの場合には対応することができ
る。従って、チョッパ制御のスイッチング素子としてＳ
ＩＴを用いる場合、一般的には第１実施例で十分である
といえる。しかしながら、稀ではあってもＳＩＴが開放
故障を起こした場合や、チョッパ制御のスイッチング素
子としてバイポーラトランジスタを用いた場合におい
て、本実施例は極めて有効となる。

【００６４】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、例えば、オプションモード設定スイッチ２
５を省略して、ＳＩＴ１５が故障していなければ自動的
にチョッパ制御処理を行うようにしてもよい。この場合
は、図２，図４におけるＳ１１が省略されるだけであっ
て、他の処理に変更はない。すなわち、ＳＩＴ１５が故
障している場合にのみチョッパレス制御処理が行われる
わけである。

【００６５】また、ＳＩＴ１５をバイポーラトランジス
タやパワーＭＯＳトランジスタ等の他のスイッチング素
子に置き換えてもよい。さらに、マイコン２０の制御動
作を、論理回路やリレーを用いたシーケンシャル制御に
置き換えて実施してもよい。加えて、荷役モータだけで
なく、電気車の走行用電動機等の他の用途の直流電動機
の制御に利用してもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、直
流電動機をチョッパ制御するためのスイッチング素子が
故障した場合でも、直流電動機を停止させずに制御する
ことが可能な制御装置を提供することができるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施例の荷役モータの
制御装置のブロック回路図である。

【図２】第１実施例のマイクロコンピュータの制御動作
を説明するためのフローチャートである。

【図３】本発明を具体化した第２実施例の荷役モータの
制御装置のブロック回路図である。

【図４】第２実施例のマイクロコンピュータの制御動作
を説明するためのフローチャートである。

【図５】従来例の荷役モータの制御装置のブロック回路
図である。

【図６】従来例のマイクロコンピュータの制御動作を説
明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１１…荷役モータ、１４…バッテリ、１２…コンタク
タ、１５…ＳＩＴ、１９…スイッチング素子駆動回路、
２０…マイコン、２６…コンタクタ駆動回路

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 B66F 9/22 B66F 9/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電動機と、 直流電動機と直流電源との間に接続され、投入時に直流
   電源を直流電動機に供給し、離落時に直流電動機への直
   流電源の供給を遮断する第１のコンタクタと、 直流電動機と直流電源との間に接続され、オン時に直流
   電源を直流電動機に供給し、オフ時に直流電動機への直
   流電源の供給を遮断することにより直流電動機をチョッ
   パ制御するスイッチング素子と、 スイッチング素子の両端子間に接続され、投入時にスイ
   ッチング素子の両端子間を短絡する第２のコンタクタ
   と、 スイッチング素子の故障を検出し、その故障が短絡故障
   であるのか開放故障であるのかを検出する故障検出手段
   と、 故障検出手段の検出結果に基づいて、スイッチング素子
   が開放故障または短絡故障したときには、第１のコンタ
   クタの投入または遮断を制御することにより直流電動機
   を制御する第１のコンタクタ制御手段と、 故障検出手段の検出結果に基づいて、スイッチング素子
   が開放故障したときには、第２のコンタクタを投入させ
   る第２のコンタクタ制御手段とを備えたことを特徴とす
   る直流電動機の制御装置。