JP3477324B2 - バッテリを電源とするモータの制御装置 - Google Patents
バッテリを電源とするモータの制御装置Info
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
るモータの制御装置に関し、特にチョッパにより速度制
御を行なうバッテリフォークリフトに適用して有用なも
のである。
トの走行モータ制御装置の従来例を示している。両図に
示すように、従来バッテリフォークリフトの走行性能
(走行フィーリング)を調整する手段には、低速域での
モータ電流制限値を増減させるもの(図9参照)、低速
域でのモータ電流値の立ち上がりの傾きを変化させるも
の(図9参照)、及び中速域・高速域でのモータに与え
る電圧をバッテリ電圧を100%とするPWM電圧のデ
ューティー比を制御することにより一定にするもの(図
10参照)、がある。
す従来のバッテリフォークリフトの走行モータ制御装置
では、バッテリフォークリフトの重要な要素であるバッ
テリ消費を少なくしようとする際、低速域の電流を減少
させると、登坂力が不足するという問題が発生し(図9
参照)、中速域・高速域でのモータに与える固定デュー
ティーを減少させると、最高速が出ないという問題が発
生していた(図10参照)。
の充分な出力トルクはこれを得ることができ、同時にバ
ッテリ消費は可及的に低減でき、さらに所定の最高速度
も保証し得るバッテリを電源とするモータの制御装置を
提供することを目的とする。
明の構成は次の点を特徴とする。
電力変換装置を介してモータを制御する制御装置におい
て、モータの回転速度を横軸に採るとともにモータの電
流指令値を縦軸に採って決定するモータ回転数/電流指
令値関数であって、モータに要求される最大トルクを与
える電流指令値に対応する点を含んで横軸に平行に伸ば
した直線と、モータの回転速度範囲の中速域における一
点において流れるバッテリ電流と同値のバッテリ電流を
上記回転速度範囲の低速域において流し得る上記直線上
の特定点及び上記一点を通り上記低速域から中速域に向
かって電流指令値が漸減する線とに対応する特性を含む
モータ回転数/電流指令値関数を用いて電力変換装置を
制御するように構成したこと。
圧の全電圧をモータに印加する場合であって、且つ電流
指令値がモータの定格電流である点であること。
指令値関数は、さらに一点からモータの回転速度範囲の
高速域に向けて特性がモータの出力特性に一致する特性
を含むものであること。
力される操作量を表わす信号が予め設定している操作量
区分の何れに含まれているかを判定する操作量区分判定
手段と、予め用意されている操作量区分別のモータ回転
数/電流指令値関数群の中から上記判定結果に対応する
モータ回転数/電流指令値関数を抽出する関数抽出手段
と、関数抽出手段で抽出されたモータ回転数/電流指令
値関数及び回転センサからのモータ回転数に基づいて電
力変換回路へ出力する電流指令値を求める電流値演算手
段と、バッテリから電力を入力し、演算された電流指令
値とモータへ出力するモータ電流とが同じになるように
出力するモータ電圧を調整する電力変換回路を具えると
ともに、モータ回転数/電流指令値関数は上記1)〜上
記3)の何れか一つに記載したものを用いたこと。
基づき詳細に説明する。
クリフトの走行モータ制御装置であるが、これに限るも
のではない。バッテリを電源とし、チョッパ等を含む電
力変換装置を介してモータの回転を制御する場合には適
用し得る。
図2は走行モータ制御装置の系統図、図3は走行モータ
制御装置のブロック図、図4は図2のCPUの処理プロ
グラムの内容を示すフローチャート、図5はアクセル区
分データを示す説明図、図6はモータ回転数/電流指令
値関数群(アクセル区分別)データを示す説明図、図7
はモータ回転数/電流指令値関数群(アクセル区分別)
データを示す説明図、図8はモータ回転数/電流指令値
関数の特徴を示す説明図である。
ル、3は本発明で最も特徴とする走行モータ制御装置、
4は走行モータ、5は伝達装置、6はモータ回転数を検
出する回転センサ、7はフォークリフトのタイヤであ
る。
2に基づき、さらに具体的に説明する。図2において、
10は処理プログラムを格納するROM、11はアクセ
ル区分データ及びモータ回転数/電流指令値関数群(ア
クセル区分別)データを格納するRAM、9は処理プロ
グラムに従って図3のアクセル区分判定手段12〜電流
値演算手段14を実行するCPU、8はCPU9からの
電流指令値とバッテリ1からの電力とに基づいて走行モ
ータ4にモータ電流を出力する電力変換回路で、チョッ
パ回路を含んでいる。
づき詳細に説明する。先ずCPU9は、操作量供給手段
であるアクセル2から操作量であるアクセル開度を入力
し(S1)、次いでRAM11からアクセル区分データ
を入力する(S2)。
開度に応じてアクセル2からの信号を区分したもので、
図5に同アクセル区分データの一例を示す(アクセル区
分データは、アクセル開度に応じて3つ以上に区分され
たデータとする)。
ル開度が図5のどの区分に含まれているかを判定した後
(S3)、RAM11からモータ回転数/電流指令値関
数群(アクセル区別)データを入力する(S4)。ここ
でモータ回転数/電流指令値関数群(アクセル区分別)
データとは、上記アクセル区分とは別に走行モータ特性
を対応付けたもので(図6参照)、これらの関数は、ア
クセル区分が0のときは、電流指令値0で固定出力特
性、アクセル区分が0の次の最小区分のときは、車両が
駆動される最低限の出力特性、アクセル区分が最大区分
のときは、登坂力及び車両最高速度、さらにバッテリ消
費を少なくする出力特性になるように設定されている。
ついては、図7に示す8区分の一例のように最小区分の
最大区分との間をバッテリ消費・車両の駆動フィーリン
グがよくなるように設定されている。同図において、横
軸には走行モータ4の回転数を、縦軸には走行モータ4
に対する電流指令値、すなわち図3に示す電流値演算手
段14の出力信号の値を採っている。
大のときの関数F(7)について図8に基づき説明して
おく。この関数F(7)は次の様にして決定する。
トに要求される最大の牽引力(登坂力)の仕様により決
定する。
囲(図8中の横軸)の中速域で当該走行モータ4の定格
電流とモータ定格出力曲線(図8中の一点鎖線で示す特
性)の交点を目安に適宜決定する。この点cにおいては
チョッパのデューティが100%、すなわちバッテリ電
源電圧が走行モータ4に印加されるものとする。
いた直線上の点であって、且つ走行モータ4の上記回転
範囲の低速域において点cにおけるバッテリ電流と同値
のバッテリを流し得る点とする。すなわち、低速域にお
いては、モータ電流(電流指令値)が大である場合でも
バッテリ1が供給する電流を同じにすることは可能であ
る。走行モータ4の慣性等によりチョッパ回路のフリー
ホイールダイオードを介して電流が流れ続けるからであ
る。したがって、この場合には、デューティを例えば5
0%程度としても点aに対応する電流指令値のモータ電
流を流し得る。本発明はこの事実に着目して案出したも
のである。また、点bから点cに至る特性は点bの決定
方法に準じて決定すれば良い。
曲線上の点であって、且つ走行モータ4の制限速度、す
なわち当該バッテリフォークの制限車速に対応する点で
ある。また、点cから点dに至る特性は走行モータ4の
定格出力曲線に一致させてある。
た点である。
後は、アクセル開度に対する所望のトルク及び車速が得
られるよう、同関数F(7)と同様の手法で他の関数F
(6)〜F(1)も作成する。
れば、所望の最大トルクを得られるのは勿論、低速域か
ら中速域にかけて、すなわち点bから点cにかけてはチ
ョッパ回路のデューティを可及的に小さくしてバッテリ
電力消費を抑制することかできる。また、点c〜点dに
かけての特性は走行モータ4の定格出力特性であり、点
d〜点eにかけて電流指令値を減少させることにより最
高速度を保証するように制御している。
すS3の判定結果に基づいて上記関数F(0)〜F
(7)の中から対応するモータ回転数/電流指令値関数
を抽出する。すなわち、S3の判定結果が7であれば、
図6の関数F(7)を抽出する(S5)。
タ回転数を入力し(S6)、この回転数とS5で抽出し
た関数とから電力変換回路8に与える電流指令値を演算
し(S7)、これを電力変換回路8へ出力する(S
8)。この電力変換回路8は、出力された電流指令値と
バッテリ1から入力する電力とから走行モータ4に流す
電流を求め、この電流が走行モータ4に出力される。
リフトの走行モータ制御装置においてはアクセル区分判
定手段12がアクセル2からアクセル開度を入力してこ
のアクセル開度がアクセル区分のどこに含まれているか
を判定し、関数抽出手段13がこの判定結果に対応する
モータ回転数/電流指令値関数を抽出し、電流値演算手
段14が回転センサ6のモータ回転数と抽出した関数か
ら電流指令値を求めて、この電流指令値が電力変換回路
8へ出力される。電力変換回路8は出力された電流指令
値とバッテリ1から入力する電力とにより走行モータ4
に流す電流を求め、この電流が走行モータ4に出力され
る。そしてモータ回転数/電流指令値関数に、低速域で
は登坂力を満足する電流指令値データ、高速域では最高
速を満足する電流指令値データ、中速域ではバッテリ消
費を少なくする電流指令値データを合わせ持つことにな
るので、登坂力が不足するという問題及び最高速が出な
いという問題を発生させることがなくて、バッテリ消費
量を少なくすることができる。
たように、本発明によればモータの低速域では所望のト
ルクを満足するモータ電流を供給することができるばか
りでなく、低速域から中速域にかけてはバッテリ電力消
費を抑制した合理的なモータ電流の供給が可能となる。
力特性を利用することで保証される。さらに、特にバッ
テリ電力消費を抑えた運転を行なう領域においては無駄
なジュール熱の発生もなく、その分装置の小形化も図り
得る。
フトの系統図である。
のブロック図である。
ローチャートである。
分別)データを示す説明図である。
分別)データを示す説明図である。
明図である。
御装置の作用説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 バッテリを電源とし、チョッパ等の電力
変換装置を介してモータを制御する制御装置において、 モータの回転速度を横軸に採るとともにモータの電流指
令値を縦軸に採って決定するモータ回転数/電流指令値
関数であって、 モータに要求される最大トルクを与える電流指令値に対
応する点を含んで横軸に平行に伸ばした直線と、 モータの回転速度範囲の中速域における一点において流
れるバッテリ電流と同値のバッテリ電流を上記回転速度
範囲の低速域において流し得る上記直線上の特定点及び
上記一点を通り上記低速域から中速域に向かって電流指
令値が漸減する線とに対応する特性を含むモータ回転数
/電流指令値関数を用いて電力変換装置を制御するよう
に構成したことを特徴とするバッテリを電源とするモー
タの制御装置。 - 【請求項2】 [請求項1]において、一点は、バッテ
リ電圧の全電圧をモータに印加する場合であって、且つ
電流指令値がモータの定格電流である点であることを特
徴とするバッテリを電源とするモータの制御装置。 - 【請求項3】 [請求項2]において、モータ回転数/
電流指令値関数は、さらに一点からモータの回転速度範
囲の高速域に向けて特性がモータの出力特性に一致する
特性を含むものであることを特徴とするバッテリを電源
とするモータの制御装置。 - 【請求項4】 アクセル等の操作量供給手段から出力さ
れる操作量を表わす信号が予め設定している操作量区分
の何れに含まれているかを判定する操作量区分判定手段
と、 予め用意されている操作量区分別のモータ回転数/電流
指令値関数群の中から上記判定結果に対応するモータ回
転数/電流指令値関数を抽出する関数抽出手段と、 関数抽出手段で抽出されたモータ回転数/電流指令値関
数及び回転センサからのモータ回転数に基づいて電力変
換回路へ出力する電流指令値を求める電流値演算手段
と、 バッテリから電力を入力し、演算された電流指令値とモ
ータへ出力するモータ電流とが同じになるように出力す
るモータ電圧を調整する電力変換回路を具えるととも
に、 モータ回転数/電流指令値関数は[請求項1]〜[請求
項3]の何れか一つに記載したものを用いたことを特徴
とするバッテリを電源とするモータの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24002796A JP3477324B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | バッテリを電源とするモータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24002796A JP3477324B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | バッテリを電源とするモータの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1094114A JPH1094114A (ja) | 1998-04-10 |
JP3477324B2 true JP3477324B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=17053384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24002796A Expired - Lifetime JP3477324B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | バッテリを電源とするモータの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3477324B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3842904B2 (ja) | 1998-08-24 | 2006-11-08 | 三菱重工業株式会社 | バッテリ車両の走行モータ制御装置 |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP24002796A patent/JP3477324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1094114A (ja) | 1998-04-10 |
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