JP3538530B2 - 電気車の故障検出装置 - Google Patents
電気車の故障検出装置Info
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- 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)
Description
リフト車等の電気車の故障箇所検出装置に関するもので
ある。
用モータや油圧モータ等を制御するために多くの電磁開
閉器(コンタクタ)が使用され、このコンタクタの接点
開閉を、マイクロコンピュータ(MPU)等により制御
されるトランジスタ等のスイッチ制御素子により駆動し
ている。そして、これらコンタクタや駆動用スイッチ制
御素子の故障を検出する場合、それぞれ別個に検出さ
れ、また、各コンタクタも単独に検出されていた。
ような従来の故障検出方法では、一つの駆動用トランジ
スタの故障により、2次的にコンタクタの接点関係の故
障としても同時に検出されてしまう場合が発生し、故障
箇所の特定を行うことが困難で、点検修理のためにサー
ビスマンが多大の時間を費していた。
になされたものであり、故障箇所の特定を行うことがで
きるようにして、点検修理の効率を高めることが可能な
電気車の故障箇所検出装置を提供することを目的とす
る。
に、本発明は、走行モータ等への通電を回路開閉器によ
り制御し、この回路開閉器をスイッチ制御素子により駆
動制御する電気車に用いられ、スイッチ制御素子及び/
又は回路開閉器の故障を時系列に検出する故障検出装置
において、スイッチ制御素子の故障検出時に、2次的に
検出される下位のオープン故障及びクローズ故障の両検
出処理を省くと共に、1次的な故障によるエラー表示の
みを行い、回路開閉器の故障検出時に、それがオープン
故障である場合は、2次的に検出されるそれよりも下位
の故障検出処理を省くと共に、1次的な故障によるエラ
ー表示のみを行い、クローズ故障である場合は、それよ
りも下位の故障検出処理、及びその故障検出によるエラ
ー表示をも行う制御手段を備えたものである。
オープン故障及びクローズ故障検出時には、2次的に検
出されるそれよりも下位のオープン故障及びクローズ故
障の両検出処理を行わず、回路開閉器の故障検出時であ
ってオープン故障である場合は2次的に検出されるそれ
よりも下位の故障検出処理を行わないが、クローズ故障
である場合は、それよりも下位の故障検出処理を行う。
これにより、余分な故障検出処理を行わないものとな
り、故障箇所の特定を行えるようになる。また、上記回
路開閉器は、開閉接点を有する電磁開閉器であり、走行
モータのアマチュア電流を制御するための回路を開閉
し、又は界磁コイル電流の通電方向を切り替える開閉接
点を駆動するものであり、スイッチ制御素子は、電磁開
閉器を駆動制御するトランジスタとすることができる。
形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の故障
検出方法が適用されるフォークリフト車の制御回路図で
ある。制御回路は、走行モータ1のアマチュアA、界磁
巻線F、前進・後進の切替えを行う電磁開閉器MF,M
R(MFコンタクタ、MRコンタクタという、以下同
様)のコイル及び接点、モータへの通電電流(回生電流
を含め)を制御するMGコンタクタのコイル及び接点、
MBコンタクタのコイル及び接点、及びFET又はIG
BT等を用いた駆動制御用のパワー素子2、フォークリ
フト車の駆動を制御するCPU等のマイクロプロセッサ
(以下、MPUという)3等から構成される。MGコン
タクタの接点、アマチュアA、界磁巻線F及び制御素子
2等は直列に接続され、バッテリBTに接続されてい
る。C1,C2,C3,C4,C5は故障検出を行うた
めの電圧検出の端子であり、その検出電圧はMPU3に
入力される。MPU3は、FET等を用いたスイッチ制
御素子(以下、FETという)5,6,7,8の導通を
制御し、これにより、各コンタクタを駆動制御する。上
記MFコンタクタのコイルに直列に接続されているFE
T5を、MFFETと称し、MGコンタクタのコイルに
直列に接続されているFET8を、MGFETと称する
(他も同様)。
は慣性電流を流すためのフライホイールダイオードD
1,D2,D3、アマチュア電流及び界磁電流を検出し
てMPU3に入力するカレントセンサIA,IF、ヒュ
ーズF1,F2、キースイッチKS等が備えられてい
る。MPU3には、後述する自己診断その他の処理を行
うためのプログラムを格納したROM9、自己診断その
他の結果をモニタ表示するLCD等でなる表示装置10
が接続されている。さらに、図示を省略しているが、走
行や操作の指令をMPU3に入力するための入力装置
や、MPU3により駆動制御されるフォークリフト用の
油圧モータとその制御回路等も備えられている。
リフトの制御回路において、走行用のアクセラレータを
前進側に倒すと、MPU3は、まず、走行用モータ1の
MGコンタクタを駆動し、次に、前進のための界磁コイ
ル切り替え用のMFコンタクタを駆動し、最後に、モー
タ電流を制御するパワー素子2にチョッパ指令を出力す
る。この動作により、フォークリフトは前進を開始す
る。マチュア電流をチョッパ制御することで速度制御を
行う。MGコンタクタはMPU3からの駆動信号を受け
たFET8によりコイルが励磁される。その時に、MP
U3は以下に述べるような所定の手順で、時系列に上記
各種FETやコンタクタの故障検出(自己診断)を行
う。
の自己診断処理のフローチャート、図3は自己診断処理
の中の一部の故障検出のチェック手順を示す図である。
自己診断処理は、予め設定されている所定のエラーチェ
ック処理(#2)を全て実行すると(#1でYES)、
この処理から抜ける。自己診断処理の中で、MGFET
チェック(#11:図4)、MGコンタクタチェック
(#12:図5)、MFFETチェック(#13)、M
Fコンタクタチェック(#14:図6)を20msec
毎に時系列に行う。なお、いずれもFET故障検出の方
を対応するコンタクタ故障検出よりも優先させる。
いて説明する。いま、MGコンタクタ駆動用のFET8
がオープン故障が発生した場合、MGコンタクタのコイ
ルには電流が流れず、MGコンタクタの接点はONしな
い。そのため、図1において、C2端子にはバッテリ電
圧が印加されない。C1,C2,C3,C4,C5の各
端子から各部の電圧がMPU3に信号として入力されて
いる。
らず、C2端子に電圧が印加されないという条件におい
て、従来の故障検出方法では、MPU3はMGコンタク
タ異常と判断していた。また、この状態でMFコンタク
タをONさせに行くため、C3端子にもバッテリ電圧が
印加されず、これもMPU3はMFコンタクタ異常と判
断していた。そのため、MGコンタクタ駆動用FET8
のオープン故障が発生した場合、“トランジスタ(回生
コンタクタ)”、“コンタクタ(回生)”、“コンタク
タ(前進)”のエラーを検出表示していた。そのため、
サービスマンは故障箇所の発見に長時間を要していた。
また、MGコンタクタ駆動用のFET8にクローズ故障
が発生した場合、MPU3がMGコンタクタを駆動しな
いにも拘らず、MGコンタクタが駆動されてしまい、C
2端子に電圧が印加されてしまう。これをMPU3はM
Gコンタクタの溶着異常と判断し、“トランジスタ(回
生コンタクタ)”、“コンタクタ(回生)”のエラーを
表示していた。そのため、サービスマンは故障箇所の発
見に長時間を要していた。
故障箇所特定が短時間で行えるように、コンタクタ駆動
用トランジスタがオープン故障又はクローズ故障を起こ
した場合にあって、必ず2次的に検出されてしまうエラ
ーは、予めソフト的に無視してしまい、エラー表示を
“トランジスタ(回生コンタクタ)”だけにして、サー
ビス性の向上を図るようにした。その他のコンタクタも
同様とする。
フローチャートである。図4のMGFETチェックにお
いては、MGFET(8)のOFFチェック異常を判断
し(#21)、異常でなければ、異常カウントをクリア
し(#22)、エラーフラグをOFFし(#23)、続
いて、MGFET(8)のONチェック異常を判断し
(#27)、異常でなければ、上記#22,#23と同
様の処理(#28,#29)をして、メインプログラム
にリターンする。#21で異常と判断されれば、異常カ
ウントが所定値(ここでは8)以上であるかを調べ(#
24)、所定値以上でなければ、異常カウントアップし
(#25)、所定値以上であれば、エラーフラグ(クロ
ーズ故障)をONしてから(#26)、#27に進む。
#27で異常と判断されれば、上記#24〜#26と同
様の処理(#30〜#32)を行い、#32でエラーフ
ラグ(オープン故障)をONし、リターンする。
たのは、20msec×8=160msec間、エラー
が発生していれば、異常と判断する(誤検出防止)ため
である。後述では異常カウントが10以上、12以上と
するものがあるが、これは、エラーがどのルーチンを処
理中に発生するか分からないため、どこでエラーが発生
しても、まず8回のエラー検出が先に判断されるように
したものである。数が少ないエラーが最優先検出対象で
ある。
いては、MGコンタクタON指令中かを調べ(#4
1)、ON指令中でなければ、走行ヒューズ又はMGF
ET・OFFエラー(クローズ故障)が発生しているか
を調べ(#46)、同エラーが発生しておれば、このサ
ブルーチンでは#47以下のチェックを行わず(ソフト
的に故障検出ロック)、リターンする。これにより、M
Gコンタクタ、つまり、2次的に検出される下位の故障
検出を省いている。#46で同エラーが発生していなけ
れば、MGコンタクタの接点OFFをチェックし(#4
7)、OFFであれば正常であるので、異常カウンタを
クリアする(#50)。OFFでなければ異常であるの
で、異常カウンタが所定値(ここでは10)以上である
かを調べ(#48)、所定値以上でなければ異常カウン
トアップし(#51)、所定値以上となれば、エラーフ
ラグ(クローズ故障)をONしてから(#49)、リタ
ーンする。
であれば、走行ヒューズ又はMGFET・ONエラー
(オープン故障)が発生しているかを調べ(#42)、
同エラーが発生しておれば、このサブルーチンでは#4
3以下のチェックを行わず(ソフト的に故障検出ロッ
ク)、リターンする。これにより、上記と同様にMGコ
ンタクタ、つまり、2次的に検出される下位の故障検出
を省いている。#42で同エラーが発生していなけれ
ば、MGコンタクタの接点ONをチェックし(#4
3)、ONであれば正常であるので、異常カウンタをク
リアする(#52)。ONでなければ異常であるので、
異常カウンタが所定値(ここでは10)以上であるかを
調べ(#44)、所定値以上でなければ異常カウントア
ップし(#53)、所定値以上となれば、エラーフラグ
(オープン故障)をONしてから(#45)、リターン
する。
いては、MGコンタクタON指示中かを調べ(#6
1)、同ON指示中でなければ本ルーチンから抜け、以
降の処理を行わない。MGコンタクタON指令中であれ
ば、MFコンタクタON指示中かを調べ(#62)、O
N指示中でなければ、本ルーチンから抜ける。ON指示
中であれば、走行ヒューズエラーかを調べ(#63)、
同エラーであれば本ルーチンから抜け、同エラーでなけ
れば、MGFET・ONエラー(オープン故障)かを調
べ(#64)、同ONエラーであれば本ルーチンから抜
ける。同ONエラーでなければ、MGコンタクタONエ
ラーかを調べ(#65)、同ONエラー(オープン故
障)であれば本ルーチンから抜け、同ONエラーでなけ
れば、MFFET・ONエラー(オープン故障)かを調
べ(#66)、同ONエラーであれば、本ルーチンから
抜ける。同ONエラーでなければ、MRFET・OFF
エラー(クローズ故障)かを調べ(#67)、同OFF
エラーであれば本ルーチンから抜け、同OFFエラーで
なければ、MFコンタクタ接点異常かを調べる(#6
8)。
ば、異常カウントクリアし(#71)、MFコンタクタ
接点異常であれば、異常カウントが所定値(12)以上
であるかを調べ(#69)、所定値以上でなければ、異
常カウントアップし(#72)、所定値以上であれば、
エラーフラグをONする(#70)。こうして、MFコ
ンタクタにオープン故障のエラーが発生している場合
は、以降、下位のコンタクタのエラーチェックを行わず
(検出をロックする)、クローズ故障が発生している場
合は、下位のコンタクタにとっては、正常動作と基本的
に変わらないので、以降のエラーチェックを行う(検出
をロックしない)。
箇所の特定が可能となり、エラー表示は基本的に一つだ
けとして、サービス性の向上を図ることができる。
れず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で
は、一部のFET及びコンタクタのエラーチェックの例
を示したが、その他のコンタクタ関係の部品の故障検出
に同様に適用することが可能である。
制御素子の故障検出時に、その故障がオープン故障であ
ってもクローズ故障であっても、そのスイッチ制御素子
に対応した下位の回路開閉器の2次的な故障検出処理は
行わず、1次的な故障によるエラー表示のみを行うよう
にすることで、意味のない2次的な下位の故障検出処理
を省き、故障検出内容を特定することができ、サービス
マンの点検作業の能率向上が図れる。
オープン故障である場合は、2次的に検出されるそれよ
りも下位の故障検出処理を省き、1次的な故障によるエ
ラー表示のみを行うことで、上記と同等の作用が得ら
れ、また、回路開閉器のクローズ故障である場合は、故
障検出処理を省くことなく行うことにより、それよりも
下位の接点にとっては正常動作と異なるところがないの
で、正しい故障検出が可能となる。
フト車の制御回路図である。
る。
手順を示す図である。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 走行モータ等への通電を回路開閉器によ
り制御し、この回路開閉器をスイッチ制御素子により駆
動制御する電気車に用いられ、前記スイッチ制御素子及
び/又は回路開閉器の故障を時系列に検出する故障検出
装置において、 前記スイッチ制御素子の故障検出時に、2次的に検出さ
れる下位のオープン故障及びクローズ故障の両検出処理
を省くと共に、1次的な故障によるエラー表示のみを行
い、 前記回路開閉器の故障検出時に、それがオープン故障で
ある場合は、2次的に検出されるそれよりも下位の故障
検出処理を省くと共に、1次的な故障によるエラー表示
のみを行い、クローズ故障である場合は、それよりも下
位の故障検出処理、及びその故障検出によるエラー表示
をも行う制御手段を備えたことを特徴とする電気車の故
障検出装置。 - 【請求項2】 前記回路開閉器は、開閉接点を有する電
磁開閉器であり、走行モータのアマチュア電流を制御す
るための回路を開閉し、又は界磁コイル電流の通電方向
を切り替える開閉接点を駆動するものであり、 前記スイッチ制御素子は、前記電磁開閉器を駆動制御す
るトランジスタであることを特徴とする請求項1に記載
の電気車の故障検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25544297A JP3538530B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 電気車の故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25544297A JP3538530B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 電気車の故障検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1198619A JPH1198619A (ja) | 1999-04-09 |
JP3538530B2 true JP3538530B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=17278834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25544297A Expired - Fee Related JP3538530B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 電気車の故障検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3538530B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
CN103419643B (zh) * | 2013-07-26 | 2016-02-10 | 航天新长征电动汽车技术有限公司 | 一种高压配电控制方法及其装置 |
CN108944459B (zh) * | 2018-06-12 | 2020-08-14 | 中通客车控股股份有限公司 | 一种高压安全监控系统及控制方法 |
CN112677768B (zh) * | 2020-04-01 | 2022-11-01 | 长城汽车股份有限公司 | 确定车辆高压回路的连接可靠性的方法及系统 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25544297A patent/JP3538530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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