JP3635865B2

JP3635865B2 - 産業車両用直流分巻電動機の制御装置

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Publication number: JP3635865B2
Application number: JP14335697A
Authority: JP
Inventors: 良平藤田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10322808A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，産業車両を駆動する直流電動機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
バッテリを電源として直流電動機によって駆動される産業車両は，力行時には電力効率を良好に維持しつつアクセルの操作量に対応する目標速度となるよう電動機を制御する。また，制動時には，電動機のエネルギーをできるだけバッテリに回生し，電力消費量ができるだけ少なくなるよう制御される。
【０００３】
即ち，図１１に示すように，力行時には，回転センサー９１により電動機９０の回転数を検出し，電機子回路駆動トランジスタ９２１及び界磁回路駆動トランジスタ９３１〜９３４（９３１，９３３の組又は９３２，９３４の組）を所定の電流方向にチョッパー制御し（回生トランジスタ９２２はオフ），電機子電流Ｉａおよび界磁電流Ｉｆを調整してアクセル操作量ａに対応する目標回転数となるよう制御する。同図において，符号９９１はバッテリ，符号９９２はアクセルの操作量を検出するアクセルセンサー，符号９０１は界磁コイル，符号９４はチョッパー制御装置，符号９２５，９３５はトランジスタのドライブ回路，符号９１２，９１３は電機子電流および界磁電流の電流センサーである。
【０００４】
また，ブレーキの操作時，ディレクションスイッチの切り換え時（スイッチバック時），アクセルペダルの開放時，アクセルの戻し操作時（所謂アクセル連動回生の条件成立時）には，電機子回路駆動トランジスタ９２１をオフすると共に回生トランジスタ９２２をチョッパー制御して電動機９０の発電電力をバッテリ９９１に回生する。
【０００５】
そして，特に上記アクセル連動回生制御時には，回転センサー９１により電動機９０の回転数を検出し，一定の制動トルクで制動しつつ回転数が新しいアクセルの操作量に対応する負荷トルク零時の値になったことを検知して，再び力行駆動制御に制御モードを切り換える（図１２参照）。
なお，負荷トルクと回転数との関係を示す曲線（関数）は，アクセルの操作量により一義的に定められており（図６（ａ）参照），負荷トルクの値は電機子電流と界磁電流の値から算定することができる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の電動機制御装置には，次のような問題点がある。
第一点は，上記のようにアクセルの操作に連動した回生を行うためには，電動機９０の回転数が所定値になったことを検知するための回転センサー９１が必要であり，また回転センサー９１の入力回路として，バッファー回路や積算器等が制御装置９４に必要である。そのため，構成が複雑となりコスト高となることである。
【０００７】
第二点は，上記アクセル連動回生制御時において，回生制御から力行制御への移行時に生ずる加速度により，乗り心地（フィーリング）が悪化することである。即ち，図１２に示す制動トルクＴｂ＝Ｔ０（一定）のｓ点から力行制御のｘ点に移行する場合に，実際には図示しない速度変化が生じ，搭乗者に軽い不快感を与えることになる。
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり，速度センサーを用いない簡素な構成で，かつ乗り心地の良好な回生制御を行うことのできる産業車両用の直流電動機制御装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
本発明は，産業車両を駆動する直流分巻電動機の電機子電圧を検知する電圧検出手段と，上記直流電動機の電機子電流及び界磁電流を検知する電流検出手段と，アクセルの操作量またはディレクションスイッチのニュートラル状態を検知するアクセルセンサーと，電機子電流の方向が切り換え可能であると共に電機子の電圧，電流の大きさを調整することができる電機子調整手段と，界磁電流の方向及び大きさを調整することのできる界磁電流調整手段と，電機子電流の値と界磁電流の値とから現在の負荷トルクを算定し上記アクセルセンサーの検知信号と上記負荷トルクとに対応した所定の回転数となるよう上記電機子調整手段及び界磁電流調整手段を操作する制御手段とを有しており，上記制御手段は，アクセルが踏み込まれている力行時においては，上記負荷トルクとアクセル操作量ａ１とに対応する所定の回転数Ｎ１となるように，上記電機子電流を所定値以下に制限し且つ界磁電流と電機子電圧を調整し，一方，アクセルの操作量が相対的に大きい上記操作量ａ１から少ない操作量ａ２に戻し操作された場合には，新しいアクセル操作量ａ２に対応した負荷トルクと回転数Ｎ’との関係に移行する過程で上記直流電動機の電力を電源側に回生すると共に界磁電流を一定に保持しつつ制動トルクＴｂが所定のトルク変化カーブｆに沿って変化するよう制御し，上記トルク変化カーブｆの指令値は，回転数が第１の所定値Ｎ２１以上の場合には一定値Ｔ１に設定され，回転数が上記所定値Ｎ２１から第２の所定値Ｎ２２の間では上記一定値Ｔ１から所定の変化率で漸減し，上記第２の所定値Ｎ２２からアクセル操作量ａ２に対応した上記目標回転数Ｎ’に至るまでの間は，駆動トルク零に設定されていることを特徴とする産業車両用直流分巻電動機の制御装置にある。
【０００９】
本発明において特に注目すべきことの第一点は，電機子電流の値と界磁電流の値とから現在の負荷トルクを算定すると共に界磁電流を一定に制御することにより電機子電圧から電動機の回転数を算定し，上記負荷トルクとアクセル操作量ａ１とに対応した所定の回転数に電機子電圧（電動機）を制御することである。即ち，速度センサーを用いることなくアクセルセンサーに対応した状態（負荷に対応する回転数）に電動機を制御することができる。
【００１０】
例えば，力行時においては，界磁電流と電機子電圧を調整し，負荷トルクとアクセル操作量ａ１とに対応する所定の回転数となるように制御する。即ち，現在のアクセル操作量に対応する負荷トルクと回転数との関係式に基づいて，現在の負荷トルクから目標となる回転数を設定する。
【００１１】
そして，上記負荷トルクと回転数に対応して，最も効率的となる界磁電流を算定する。電動機効率を良好にする上記界磁電流の値は，演算装置によって毎回算定してもよいが，負荷トルクと回転数から効率的な界磁電流の値を設定するマップを予め入力しこれによって迅速に決定するようにしてもよい。
そして，界磁電流を一定に設定した場合には，図６（ｂ）に示すように回転数と電機子電圧との関係は一義的に定まるから，電圧検出手段を介して電機子電圧を検知することにより回転数を知ることができ，上記の目標回転数に対応した電機子電圧となるよう前記電機子調整手段を操作する。
【００１２】
同様に，回生制御時においては，制動トルクを所定の値に制御しつつ速度の制御を行うから，界磁電流を一定に設定した場合には，図８に示すように回転数と電機子電圧との関係は界磁電流に対応して一義的に定まり，同様に電機子電圧を検知して回転数を知ることができる。そして，新たなアクセル操作量ａ２に対応した目標回転数の電機子電圧となるよう電機子調整手段を操作する。
その結果，本発明では，回転センサーが不要となり，代わって必要となる電圧検出手段は回転センサーよりも安価かつ簡素に構成することができるから，装置は簡素で安価となる。
【００１３】
本発明において特に注目すべきことの第二点は，アクセルの操作量が戻し操作された場合には，新しいアクセル操作量ａ２に対応した上記負荷トルクと回転数Ｎ’の関係に移行する過程で上記直流電動機の電力を電源側に回生すると共に界磁電流を一定に保持しつつ制動トルクＴｂが所定のトルク変化カーブｆに沿って変化するよう制御し，且つ上記トルク変化カーブｆの指令値は，回転数が第１の所定値Ｎ２１以上の場合には一定値Ｔ１に設定され，回転数が上記所定値Ｎ２１から第２の所定値Ｎ２２の間では上記一定値Ｔ１から所定の変化率で漸減し，上記第２の所定値Ｎ２２からアクセル操作量ａ２に対応した上記目標回転数Ｎ２に至るまでの間は，駆動トルク零に設定されていることである。
【００１４】
即ち，本発明では，回生制動時の制動トルクは図１２示すように一定値Ｔｂではなく，図７に示すように，回生前の速度Ｎ１から新たな力行速度Ｎ’（同図のＮ４）に移行する間に，速度に対応して変化させ，中間の所定値Ｎ２１（同図のＮ２）から中間の所定値Ｎ２２（同図のＮ３）（但しＮ１＞Ｎ２１＞Ｎ２２＞Ｎ’）の間では一定値Ｔ１から所定の変化率で漸減させ，上記所定値Ｎ２２（同図のＮ３）から目標回転数Ｎ’（同図のＮ４）に至るまでの間は，駆動トルク零に設定し，空走状態（慣性走行）で回転数Ｎ’（同図のＮ４）まで減速する。
【００１５】
その結果，電動機の回転数（車両速度）は，図４の時間帯ｔ１〜ｔ４に示すように，急変することなく連続的に減速する。そのため，車両の搭乗者は，回生制動から力行制御への移行時においても，乗り心地（フィーリング）が悪化することがない。
上記のように，本発明によれば，速度センサーを用いない簡素な構成で，かつ乗り心地の良好な回生制御を行うことのできる産業車両用の直流電動機制御装置を得ることができる。
【００１６】
なお，上記回生制動時における回転数Ｎ２１から回転数Ｎ２２の間における制動トルクの低減率は，請求項２記載のように一定値とすることが好ましい。速度の低減率を一定とし，図５の時間帯ｔ２〜ｔ３に示すように，直線的に変化させる方が制御が容易であり，制動トルクを直線的に変化させた場合における回転数の変化は，後述する実施形態例で示すように，滑らかなカーブを描くからである。
【００１７】
そして，上記電機子調整手段は，例えば請求項３記載のように，直流電動機の電機子と並列に接続され回生時に作動する第２スイッチング素子と，上記電機子及び上記第２スイッチング素子と直列に接続され力行時に作動する第１スイッチング素子と，上記第１，第２スイッチング素子と並列に逆極性に配置された整流素子とにより構成することができる。そして，制御手段は，力行制御時においては，上記第２スイッチング素子をオフ状態とすると共に第１スイッチング素子をチョッパー制御し，回生制御時においては，上記第１スイッチング素子をオフ状態とすると共に第２スイッチング素子をチョッパー制御することにより上記の制御を実現することができる（図２，図３参照）。
【００１８】
即ち，図２に示すように，第２スイッチング素子をオフ状態とすると共に第１スイッチング素子をチョッパー制御することにより，電源側から電力を電動機に供給し力行駆動することができる。そして，第１スイッチング素子のチョッパー制御量に対応して電動機は作動する。一方，図３に示すように，第１スイッチング素子をオフ状態とすると共に第２スイッチング素子をチョッパー制御し，第１スイッチング素子に並列に挿入したダイオードのルートを介して，電動機のエネルギーを電源側に回生することができる。そして，上記回生量電力は，第２スイッチング素子のチョッパー制御量を調整することにより制御することができる。
【００１９】
一方，界磁電流調整手段は，例えば請求項４に記載のように，対向するブリッジ端子の橋絡部に直流電動機の界磁コイルを接続してなるスイッチング素子のブリッジ接続回路により構成することができる。そして，制御手段は，上記ブリッジ回路において互いに対向する辺の一対のスイッチング素子の二つの組のいずれか一方の組を回転方向に対応してチョッパー制御すると共に他方の組をオフ状態とすることにより界磁電流の大きさ及び方向を制御することができる（図２，図３参照）。即ち，チョッパー制御するスイッチング素子の対を選択することにより，界磁電流の極性（方向）が決まり，チョッパー制御量により電流の大きさを変化させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本例は，図１に示すように，産業車両を駆動する直流分巻電動機８１の電機子電圧Ｖａを検知する電圧検出手段１１と，直流電動機８１の電機子電流Ｉａ及び界磁電流Ｉｆを検知する電流検出手段１２，１３と，アクセルの操作量またはディレクションスイッチのニュートラル状態を検知するアクセルセンサー１４と，電機子電流Ｉａの方向が切り換え可能であると共に電機子の電圧Ｖａ，電流Ｉａの大きさを調整することができる電機子調整手段と，界磁電流Ｉｆの方向及び大きさを調整することのできる界磁電流調整手段３０と，電機子電流Ｉａの値と界磁電流Ｉｆの値とから現在の負荷トルクＴを算定しアクセルセンサー１４の検知信号と負荷トルクＴとに対応した所定の回転数となるよう上記電機子調整手段及び界磁電流調整手段３０を操作する制御手段４０とを有する産業車両用直流分巻電動機の制御装置１である。
【００２１】
そして，制御手段４０は，アクセルが踏み込まれている力行時においては，負荷トルクＴとアクセル操作量ａ３とに対応する所定の回転数Ｎ１となるように，電機子電流Ｉａを所定値以下に制限し且つ界磁電流Ｉｆと電機子電圧Ｖａを調整する。
また，制御手段４０は，アクセルの操作量が相対的に大きい上記操作量ａ３から少ない操作量ａ１に戻し操作された場合には，図７に示すように新しいアクセル操作量ａ２に対応した負荷トルクＴと回転数Ｎ４との関係に移行する過程で直流電動機８１の電力を電源８５側に回生すると共に界磁電流Ｉｆを一定に保持しつつ制動トルクＴｂが所定のトルク変化カーブｆに沿って変化するよう制御する。
【００２２】
上記トルク変化カーブｆの指令値は，図５，図７に示すように，回転数がアクセル操作前の回転数Ｎ１から第１の所定値Ｎ２以上の場合（時間ｔ１〜ｔ２）には一定値Ｔ１に設定され，回転数が上記所定値Ｎ２から第２の所定値Ｎ３の間では上記一定値Ｔ１から所定の変化率で制動トルクＴ２まで漸減し（時間ｔ２〜ｔ３），第２の所定値Ｎ３からアクセル操作量ａ２に対応した上記目標回転数Ｎ４に至るまでの間（時間ｔ３〜ｔ４）は，駆動トルク零（空走状態）に設定されている。
また，上記回生制動時における回転数Ｎ２から回転数Ｎ３の間（時間ｔ２〜ｔ３）における制動トルクＴｂの低減率は一定値である。
【００２３】
そして，図１に示すように，前記電機子調整手段は，直流電動機８１の電機子８２と並列に接続され回生時に作動する第２スイッチング素子２２と，電機子８２及び第２スイッチング素子２２と直列に接続され力行時に作動する第１スイッチング素子２１と，第１，第２スイッチング素子２１，２２と並列に逆極性に配置された整流素子２３，２４とを備えている。そして，制御手段４０は，力行制御時においては，図２に示すように第２スイッチング素子２２をオフ状態とすると共に第１スイッチング素子２１をチョッパー制御し，回生制御時においては，図３に示すように第１スイッチング素子２１をオフ状態とすると共に第２スイッチング素子２２をチョッパー制御する。
【００２４】
また，界磁電流調整手段３０は，対向するブリッジ端子３０１，３０２の橋絡部に直流電動機８１の界磁コイル８３を接続してなるスイッチング素子３１１〜３１４のブリッジ接続回路を備えており，制御手段４０は，上記ブリッジ回路において互いに対向する辺の一対のスイッチング素子の二つの組（３１１，３１３）又は（３１２，３１４）のいずれか一方の組を回転方向に対応してチョッパー制御すると共に他方の組をオフ状態とすることにより，図２及び図３に示すように界磁電流Ｉｆの大きさ及び方向を制御する。
図１において，符号２５は制御手段４０の指令に基づいて第１，第２スイッチング素子２１，２２を駆動するドライバー回路，符号３３は制御手段４０の指令に基づいて界磁用スイッチング素子３１１〜３１４を駆動するドライバー回路，符号３２１〜３２４は界磁用スイッチング素子の保護ダイオードである。
【００２５】
以下それぞれについて説明を補足する。
始めにアクセルの操作量ａｉに対応して制御されるべき負荷トルクと回転数（車両速度）との関係は，図６（ａ）に示すような関係にある。即ち，例えば同図（ａ）の符号６１１〜６１３の曲線に示すように，低速時のトルク（即ち電機子電流）の大きさを制限し，その他の領域では負荷トルクに反比例的に回転数（速度）の値を制御する。
【００２６】
そして，通常の力行制御時には，基本的に界磁電流と電機子電圧を操作することにより，上記曲線６１１〜６１３に従うように制御する。そして，アクセル操作量が減少して新たな関係に移行する過渡期（例えば曲線６１３から曲線６１１に移行する過渡期），所謂アクセル連動回生を行う時には制動トルクＴｂが所定のカーブｆ（図５，図７）に従って変化するよう減速制御を行う。その結果，詳細を後述するように搭乗者に不快感を与えることなく，次の力行制御へ移行することができる。
【００２７】
始めに，力行運転時の制御方法について述べる。
この場合には，電機子電流を一定値以下に電流制限をかけながら，界磁電流と電機子電圧を制御するが，始めに現在の電機子電流Ｉａの値と界磁電流Ｉｆの値から，現在の負荷トルクＴを算定する。そして，上記負荷トルクの値Ｔに基づいて，始めに適正な界磁電流の指令値Ｉｆｏを，例えば上記（Ｔ，Ｉｆｏ）の関係を決めるテーブル又は演算器等に基づいて決定する。
【００２８】
一方，前記のようにアクセル操作量ａｉに対応するトルク速度曲線（図６（ａ）の曲線６１１〜６１３）から，上記負荷トルクＴに対する電動機の回転数Ｎは決定される。例えば，アクセル操作量がａ３で負荷トルクがＴ１である場合には，図６（ａ）曲線６１３とＴ１との交点から速度Ｎ１が求められる。
そして，このときの界磁電流一定の場合の電機子電圧Ｖａと回転数Ｎの関係は，界磁電流の値Ｉｆ１〜Ｉｆ３に対応して同図（ｂ）の曲線６２１〜６２３のような関係となり，上記界磁電流の指令値Ｉｆｏに対応する電機子電圧−速度カーブ（同図では曲線６２２）と速度Ｎ１とから電機子電圧の指令値Ｖｄが決定される。
【００２９】
そして，上記指令値Ｉｆｏ，Ｖｄに基づいて，界磁電流と電機子電圧が上記値Ｉｆ０，Ｖｄとなるように，図２に示すように，第１スイッチング素子２１および界磁スイッチング素子（３１２と３１４）又は（３１１と３１３）をチョッパー制御する（界磁スイッチング素子（３１２と３１４）又は（３１１と３１３）の選定は正逆の回転方向によって決める）。なお，このとき，電機子電流の大きさは一定値以下となるように制限する。
上記のように，本例では，界磁電流Ｉｆを一定に制御することにより電機子電圧Ｖａから電動機の回転数Ｎを算定し，速度センサーを用いることなくアクセルセンサーに対応した状態（負荷に対応する回転数）に電動機を制御することができる。
【００３０】
次に，アクセル連動回生時の制御方法について述べる。
この場合は，図７に示すように，アクセル操作量ａがａ３からａ１に減少し，トルク−速度曲線が同図の曲線６１３から６１１に変化するような場合である。そして，現在の負荷に対応する曲線６１３上の点Ａから曲線６１１上の点Ｂに移行させる制御を実施する。
【００３１】
そして，力行への移行前の回生制御時においては，図５に示すように制動トルクＴｂが所定の変化カーブｆに沿って変化するよう制御を行いながら，図３に示すように電機子電流Ｉａの方向を反転させ電動機８１のエネルギーを電源８５に回生する。
なお，このようなトルク一定の回生制御時においては，界磁電流を一定とした場合の速度（回転数Ｎ）と電機子電圧Ｖａの関係は，前記界磁電流の値Ｉｆ１〜Ｉｆ３に対応して図９の曲線６３１〜６３３に示すように，ほぼ直線関係となる。
【００３２】
図８は，電動機８１の回転数Ｎと電機子電圧Ｖａの推移を矢印によって図示したものである。即ち，界磁電流Ｉｆを一定値Ｉｆ１に保ち，始めにカーブ６０１に示すように，制動トルクＴｂ＝Ｔ１の線上を回転数Ｎ１からＮ２まで移行し，次にカーブ６０２に示すように，制動トルクＴｂをＴ１からＴ２まで変化させて，回転数をＮ２からＮ３まで移行させる。次いで，矢印６０３に示すように，制動トルク零状態に瞬時に切り換え，続いてカーブ６０４に示すように，制動トルク零のまま空走し，回転数をＮ３からＮ４に変化させる。
【００３３】
図１０は，上記回生制動時の制御の流れをフローチャートにより図示したものである。
始めに，ステップ６１１で，アクセル操作量ａが減少したことを検知し，所謂アクセル連動回生モードに制御モードを切り換える。
そして，ステップ６１２において，新たなアクセル操作量ａ３に対応した所定の回転数Ｎ４にまだ低下していないことを確認して，ステップ６１３に進む。そして，ステップ６１３において，回転数が第１の所定値Ｎ３に低下していない場合には，ステップ６１４に進み，一定の制動トルクＴ１に制動トルクＴｂを設定し，ステップ６１６で回生制御を実施する。
【００３４】
そして，ステップ６１６から再びステップ６１２に戻り，ステップ６１３において，回転数が第１の所定値Ｎ３に低下している場合には，ステップ６１５に進む。ステップ６１５では，現在の回転速度Ｎと目標とする最終回転数Ｎ４との偏差ΔＮを算出し，制動トルクＴｂをＴｂ＝Ｔ１−Ｋ×ΔＮに設定し，ステップ６１６で回生制御を実施する。
そして，ステップ６１２で所定の最終目標回転数Ｎ４に低下したことを確認して，ステップ６１７において，回生モードを終了する。
【００３５】
上記のように，本例では，回生制動時の制動トルクは図１２の符号９９１で示す従来装置のように一定値ではなく，図４に示すように，回生前の速度Ｎ１から新たな力行速度Ｎ４に移行する間に，速度に対応して変化させ，中間の所定値Ｎ２から中間の所定値Ｎ３（但しＮ１＞Ｎ２＞Ｎ３＞Ｎ４）の間では一定値Ｔ１から所定の変化率で漸減させ，上記所定値Ｎ３から目標回転数Ｎ４に至るまでの間は，駆動トルク零に設定し，空走状態（慣性走行）で回転数Ｎ４まで減速する。
【００３６】
その結果，電動機の回転数（車両速度）は，図４の時間ｔ１〜ｔ４に示すように，急変することなく連続的に減速する。そのため，車両の搭乗者は，回生制動から力行制御への移行時においても，乗り心地（フィーリング）が悪化することがない。
上記のように，本例によれば，速度センサーを用いない簡素な構成で，かつ乗り心地の良好な回生制御を行うことのできる産業車両用の直流電動機制御装置１を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
速度センサーを用いない簡素な構成で，かつ乗り心地の良好な回生制御を行うことのできる産業車両用の直流電動機制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例の電動機制御装置の接続図。
【図２】図１において力行制御時の電機子電流及び界磁電流の流れとスイッチング素子の動作状態を示す図。
【図３】図１において回生制御時の電機子電流及び界磁電流の流れとスイッチング素子の動作状態を示す図。
【図４】実施形態例の制御装置の回転数の推移を示す図。
【図５】実施形態例の制御装置の駆動，制動トルクの推移を示す図。
【図６】力行制御時においてアクセルの操作量を一定とした時のトルクと回転数の関係を示す図（ａ）と界磁電流と電機子電圧と回転数の関係を示す図（ｂ）。
【図７】実施形態例の制御装置において，アクセル連動回生時の回生−力行移行時の回転数とトルクの推移を矢印で示した図。
【図８】実施形態例の制御装置において，アクセル連動回生時の回生−力行移行時の回転数と電機子電圧の推移を矢印で示した図。
【図９】トルク一定制御により回生制御を行いかつ界磁電流を一定とした時の電機子電圧と回転数の関係を示す図。
【図１０】実施形態例のアクセル連動回生制御のフローチャート。
【図１１】従来の電動機制御装置の接続図。
【図１２】従来の電動機制御装置の回転数（ａ）と駆動，制動トルク（ｂ）の推移を示す図。
【符号の説明】
１１．．．電圧検出手段，
１２，１３．．．電流検出手段，
１４．．．アクセルセンサー，
３０．．．界磁電流調整手段，
４０．．．制御手段，

Claims

産業車両を駆動する直流分巻電動機の電機子電圧を検知する電圧検出手段と，上記直流電動機の電機子電流及び界磁電流を検知する電流検出手段と，アクセルの操作量またはディレクションスイッチのニュートラル状態を検知するアクセルセンサーと，電機子電流の方向が切り換え可能であると共に電機子の電圧，電流の大きさを調整することができる電機子調整手段と，界磁電流の方向及び大きさを調整することのできる界磁電流調整手段と，電機子電流の値と界磁電流の値とから現在の負荷トルクを算定し上記アクセルセンサーの検知信号と上記負荷トルクとに対応した所定の回転数となるよう上記電機子調整手段及び界磁電流調整手段を操作する制御手段とを有しており，
上記制御手段は，アクセルが踏み込まれている力行時においては，上記負荷トルクとアクセル操作量ａ１とに対応する所定の回転数Ｎ１となるように，上記電機子電流を所定値以下に制限し且つ界磁電流と電機子電圧を調整し，
一方，アクセルの操作量が相対的に大きい上記操作量ａ１から少ない操作量ａ２に戻し操作された場合には，新しいアクセル操作量ａ２に対応した負荷トルクと回転数Ｎ’との関係に移行する過程で上記直流電動機の電力を電源側に回生すると共に界磁電流を一定に保持しつつ制動トルクＴｂが所定のトルク変化カーブｆに沿って変化するよう制御し，
上記トルク変化カーブｆの制動トルクＴｂの指令値は，回転数が第１の所定値Ｎ２１以上の場合には一定値Ｔ１に設定され，回転数が上記所定値Ｎ２１から第２の所定値Ｎ２２の間では上記一定値Ｔ１から所定の変化率で漸減し，上記第２の所定値Ｎ２２からアクセル操作量ａ２に対応した上記目標回転数Ｎ’に至るまでの間は，駆動トルク零に設定されていることを特徴とする産業車両用直流分巻電動機の制御装置。
請求項１において，前記回生制動時における回転数Ｎ２１から回転数Ｎ２２の間における制動トルクＴｂの低減率は一定値であることを特徴とする産業車両用直流分巻電動機の制御装置。
請求項１又は請求項２において，前記電機子調整手段は，直流電動機の電機子と並列に接続され回生時に作動する第２スイッチング素子と，上記電機子及び上記第２スイッチング素子と直列に接続され力行時に作動する第１スイッチング素子と，上記第１，第２スイッチング素子と並列に逆極性に配置された整流素子とを備えており，
前記制御手段は，力行制御時においては，上記第２スイッチング素子をオフ状態とすると共に第１スイッチング素子をチョッパー制御し，回生制御時においては，上記第１スイッチング素子をオフ状態とすると共に第２スイッチング素子をチョッパー制御することを特徴とする産業車両用直流分巻電動機の制御装置。
請求項１から請求項３のいずれか１項において，前記界磁電流調整手段は，対向するブリッジ端子の橋絡部に直流電動機の界磁コイルを接続してなるスイッチング素子のブリッジ接続回路を備えており，前記制御手段は，上記ブリッジ回路において互いに対向する辺の一対のスイッチング素子の二つの組のいずれか一方の組を回転方向に対応してチョッパー制御すると共に他方の組をオフ状態とすることにより界磁電流の大きさ及び方向を制御することを特徴とする産業車両用直流分巻電動機の制御装置。