JP6544282B2 - 車両用走行モータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用走行モータの制御装置に関するものである。

バッテリフォークリフト等の車両において走行モータとして直流分巻モータを使用して回生制動する技術が知られている（例えば特許文献１）。

特許第３６２６８９３号公報

ところで、直流分巻モータを回生制動する際に制動にてモータの回転数が低下してくると、回生制動ではトルクが保てなくなるので、プラギング（逆相制動）に切り替える必要がある。このとき、回転センサを用いてモータ回転数が閾値よりも小さくなると回生制動モードからプラギングモードに切り替えることになるが、走行モータに回転センサが付いていない車両においても回生制動モードからプラギングモードに切り替える必要がある。

本発明の目的は、回転センサが付いていない走行モータに対し回生制動モードからプラギングモードに切り替えることができる車両用走行モータの制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、走行モータとして直流分巻モータを用い、前記直流分巻モータのアーマチャを通電する回路としてアーマチャ通電用スイッチング素子のブリッジ構成とするとともに、前記直流分巻モータのフィールドコイルを通電する回路としてフィールドコイル通電用スイッチング素子のブリッジ構成とした車両用走行モータの制御装置であって、前記アーマチャ通電用スイッチング素子及び前記フィールドコイル通電用スイッチング素子をデューティ制御する制御部と、前記アーマチャに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記制御部は、回生制動モードからプラギングモードに切り替え可能に構成され、前記制御部は、回生制動モードにおいて前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下になると、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替える切替手段を有することを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、切替手段により、回生制動モードにおいてアーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出されたアーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下になると、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替えられる。このように、アーマチャに流れる電流を切替タイミングの検出要素として捉えることにより回転センサが付いていない走行モータに対し回生制動モードからプラギングモードに切り替えることができる。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の車両用走行モータの制御装置において、前記制御部は、前記切替手段により回生制動モードからプラギングモードへの切り替えの際に、切替前において、前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロとなったら前記フィールドコイルに流す電流を増やし、切替後において、前記フィールドコイルに流す電流を、切替前のフィールドコイルに流す電流と同値かつ逆向きとするようにデューティ制御を行うトルク制御手段を更に有するとよい。

請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の車両用走行モータの制御装置において、前記切替手段は、前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下でない場合において、回生制動モードにおいて前記電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の変化量の絶対値が閾値よりも小さいと、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替えるとよい。

請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用走行モータの制御装置において、フォークリフトに搭載されるものであるとよい。

本発明によれば、回転センサが付いていない走行モータに対し回生制動モードからプラギングモードに切り替えることができる。

フォークリフトの概略側面図。 フォークリフト用走行モータの制御装置の回路図。 作用を説明するためのフローチャート。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は作用を説明するためのタイムチャート。 第２の実施形態を説明するためのフローチャート。 （ａ），（ｂ）は第２の実施形態を説明するためのタイムチャート。 （ａ），（ｂ）は第２の実施形態を説明するためのタイムチャート。 比較のためのタイムチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、フォークリフト１０はバッテリフォークリフトであって、電動モータにて搬送・荷役作業を行うフォークリフトである。フォークリフト１０の車体１１の前側下部には駆動輪（前輪）１２ａが設けられ、車体１１の後側下部には操舵輪（後輪）１２ｂが設けられている。車体１１の前部には荷役装置１３が設けられている。

荷役装置１３を構成するマスト１４は車体１１の前部に立設されている。マスト１４は車体１１に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１４ａと、これにスライドして昇降するインナマスト１４ｂとからなる。各アウタマスト１４ａの後部にはリフトシリンダ１５が配設されている。インナマスト１４ｂの内側にはフォーク１６を備えたリフトブラケット１７が昇降可能に支持されている。そして、リフトシリンダ１５の伸縮作動によりフォーク１６がリフトブラケット１７とともに昇降される。

左右一対のティルトシリンダ１８は、その基端側が車体（車体フレーム）１１に対して回動可能に連結されるとともに、先端側がアウタマスト１４ａの側面に回動可能に連結されている。マスト１４はティルトシリンダ１８が伸縮駆動されることで前後に傾動する。

運転室１９には運転者が着座可能な運転シート２０が設けられている。運転シート２０の前方には、ハンドルコラム２１が設けられ、ハンドルコラム２１には、操舵輪１２ｂの舵角を変更するための操舵ハンドル２２が装着されている。運転室１９の前側にリフトレバー２３およびティルトレバー２４が装備されている。リフトレバー２３はフォーク１６を昇降させるためのレバーであり、ティルトレバー２４はマスト１４を前後方向に傾動させるためのレバーである。運転席の床面にはアクセルペダル２５が設けられ、アクセルペダル２５の操作量（アクセル開度）に応じた車速にされる。

また、ハンドルコラム２１の側面にはディレクションレバー（前後進レバー）２６が設けられ、ディレクションレバー２６は車両の走行方向（進行方向）を指示するためのものである。

車体１１にはバッテリ２７、走行モータ（走行用電動モータ）２８および荷役モータ（荷役用電動モータ）２９が搭載されている。走行モータ２８として直流分巻モータを用いている。バッテリ２７により走行モータ２８を駆動させ、駆動輪１２ａが駆動されるようになっている。詳しくは、走行モータ２８の出力軸が駆動輪１２ａの回転軸と減速機を介して連結されており、走行モータ２８の駆動により出力軸が回転するとその回転に伴って駆動輪１２ａの回転軸が回転して駆動輪１２ａが駆動される。

また、バッテリ２７により荷役モータ２９が駆動され、この荷役モータ２９の駆動により油圧ポンプ（図示略）が駆動される。この油圧ポンプの駆動に基づいてリフトシリンダ１５やティルトシリンダ１８を伸縮動作してフォーク１６の上下動やティルト動作を行うことができるようになっている。

図２に示すように、フォークリフト１０には走行モータ２８の制御装置３０が搭載されている。直流分巻モータである走行モータ２８は、アーマチャ（電機子）３２とフィールドコイル（界磁コイル）３３を有する。アーマチャ３２はロータに設けられ、フィールドコイル３３はステータに設けられる。

制御装置３０はブリッジ回路３１を有する。ブリッジ回路３１は６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を有する。走行モータ（直流分巻モータ）のアーマチャ３２を通電する回路としてアーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６のブリッジ構成としている。走行モータ（直流分巻モータ）のフィールドコイル３３を通電する回路としてフィールドコイル通電用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のブリッジ構成としている。

詳しくは、直流電源としてのバッテリ２７の正極に正極母線Ｌｐが接続されるとともにバッテリ２７の負極に負極母線Ｌｎが接続されている。正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が直列接続されている。正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間にスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４が直列接続されている。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２の間の中点とスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４の間の中点との間にフィールドコイル３３（ステータコイル）が接続されている。

正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間にスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６が直列接続されている。スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６の間の中点と負極母線Ｌｎ（グランド）との間にアーマチャ３２（ロータコイル）が接続されている。即ち、スイッチング素子Ｑ６に対し並列にアーマチャ３２が接続されている。

各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、パワーＭＯＳＦＥＴが使用されている。なお、スイッチング素子としてＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ）を使用してもよい。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、それぞれ帰還ダイオードＤ１〜Ｄ６が逆並列接続されている。

制御装置３０は電流検出手段としての電流センサ３４，３５を備えている。アーマチャ３２に対し直列に電流センサ３４が設けられ、電流センサ３４によりアーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａが検出される。フィールドコイル３３に対し直列に電流センサ３５が設けられ、電流センサ３５によりフィールドコイル３３に流れる電流（フィールド電流）Ｉｆが検出される。

正極母線Ｌｐにおけるバッテリ２７側には主回路コンタクタ３６が設けられている。
制御装置３０は、コントローラ３７を備えている。コントローラ３７はマイコンとメモリ等を有し、メモリには走行モータ２８を駆動するのに必要な各種制御プログラムおよびその実行に必要な各種データやマップが記憶されている。制御プログラムには、走行モータ２８を回転駆動させるための制御プログラム等が含まれ、回生制動やプラギングを実行することができる。

図２においてコントローラ３７は各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに接続されている。制御部としてのコントローラ３７は、アーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６及びフィールドコイル通電用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をデューティ制御する。

コントローラ３７には電流センサ３４，３５が接続されている。そして、コントローラ３７は、各センサ３４，３５の検出信号に基づいて、走行モータ２８を目標出力となるように制御するデューティ信号を各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に出力する。

コントローラ３７は、乗員（オペレータ）による操作に伴い操作センサから出力される操作信号を入力して車両動作を制御する。より具体的には、コントローラ３７にはディレクションスイッチ３８と、アクセルセンサ３９が電気的に接続されている。ディレクションスイッチ３８は、ハンドルコラム２１に配設されており、ディレクションレバー２６の操作位置（前進位置又は後進位置）を検出する。ディレクションスイッチ３８は、ディレクションレバー２６の操作位置に応じた検出信号をコントローラ３７に出力する。そして、コントローラ３７は、ディレクションスイッチ３８からの検出信号を入力することによりディレクションレバー２６の操作位置が前進位置又は後進位置であることを検知する。

アクセルセンサ３９はアクセルペダル２５の操作量を検出する。コントローラ３７はアクセルセンサ３９からの信号を入力することによりアクセルペダル２５の操作の有無および操作量（アクセル開度）を検知する。このアクセル開度に応じてトルクが決められ、アーマチャ３２の回生電流を制御して回生トルクがアクセル開度に応じて決められる。即ち、アクセルペダル２５を踏むとアーマチャ電流を多く流すようにしており、この電流を制御するためにデューティが決められる。

コントローラ３７は各種の操作を検知してアクセルペダル２５の操作量に応じた走行モータ２８の回転速度となるように走行モータ２８を制御して車両速度を調整する。
また、コントローラ３７は電流センサ３４，３５からの信号によりアーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａ及びフィールドコイル３３に流れる電流（フィールド電流）Ｉｆを検知する。コントローラ３７は、回生制動モードからプラギングモードに切り替え可能に構成されている。フォークリフト１０においては走行モータ２８に回転センサが付いていない。

次に、フォークリフト１０の走行モータ２８の制御装置３０の作用について説明する。
コントローラ３７は、ディレクションレバー２６がスイッチバック操作（前進から後進に操作、または、後進から前進に操作）されるとともにアクセルペダル２５が踏み込まれていると回生制動モードを設定するとともに、その後に回生制動モードからプラギングモード（逆相制動モード）に移行する。以下の説明では前進から後進に切り替えた場合を想定している。コントローラ３７は図３に示す処理を実行して回生制動モードからプラギングモードに切り替える。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）には、フィールドコイル３３に流れる電流（フィールド電流）Ｉｆ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａ、アーマチャ通電用デューティ、モータトルク、車速（モータ回転数）を示す。

図４（ａ）において横軸に時間をとり、縦軸にフィールドコイル３３に流れる電流（フィールド電流）Ｉｆ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａ、アーマチャ通電用デューティをとっている。コントローラ３７は、アクセル開度に応じたアーマチャ電流Ｉａを流すべくアクセル開度に応じたアーマチャ通電用デューティを設定する。図４（ｂ）において横軸に時間をとり、縦軸にモータトルクをとっている。図４（ｃ）において横軸に時間をとり、縦軸に車速（モータ回転数）をとっている。

図３に示すように、コントローラ３７はステップＳ１００でディレクションレバー２６の操作により車両の走行方向（進行方向）が変わるか否か判定する。コントローラ３７は車両の走行方向（進行方向）が変わると、ステップＳ１０１に移行して回生制動モードを設定する。回生制動モードにおいては、コントローラ３７は例えば図２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４，Ｑ５をデューティ制御して図２において破線で示す電流経路でフィールドコイル３３とアーマチャ３２を通電する。

つまり、アーマチャ３２に発生する逆起電力でアーマチャ３２→スイッチング素子Ｑ５→スイッチング素子Ｑ１→フィールドコイル３３→スイッチング素子Ｑ４→アーマチャ３２の経路でフィールドコイル３３を通電する。また、アーマチャ３２に発生する逆起電力による電流を、アーマチャ３２→スイッチング素子Ｑ５→バッテリ２７→アーマチャ３２の経路で流してアーマチャ３２に発生する逆起電力をバッテリ２７に戻す。

コントローラ３７は図３のステップＳ１０２でアクセル開度に応じて、実際のアーマチャ電流Ｉａが、目標のアーマチャ電流Ｉａとなるようにスイッチング素子Ｑ５（Ｑ６）のデューティ、即ち、アーマチャデューティを決定する。コントローラ３７はステップＳ１０３でアーマチャデューティがゼロか否か判定して、アーマチャデューティがゼロでなければステップＳ１０５で何も処理せず（ノーオペレーション）、ステップＳ１０３でアーマチャデューティがゼロであれば（図４のｔ１のタイミング）、ステップＳ１０４に移行する。コントローラ３７はステップＳ１０４でフィールドコイル３３に流す電流（フィールド電流）Ｉｆを上げるべくスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４のデューティを調整する。これにより回生力が保持でき、トルク変動の抑制につながる。

コントローラ３７はステップＳ１０６においてアーマチャデューティがゼロ、かつ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａの絶対値が所定の閾値Ｘになったか否か判定する。そして、コントローラ３７はアーマチャデューティがゼロ、かつ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａの絶対値が閾値Ｘ以下になっていないとステップＳ１０９で回生制動モードを継続する。一方、コントローラ３７はステップＳ１０６でアーマチャデューティがゼロ、かつ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａの絶対値が閾値Ｘ以下になると（図４のｔ２のタイミング）、ステップＳ１０７に移行してプラギングモードを設定する。つまり、アーマチャデューティがゼロ、かつ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａの絶対値が閾値Ｘ以下でプラギングへ切り替える。

プラギングモードにおいては、コントローラ３７は例えば図２のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５をデューティ制御して図２において一点鎖線で示す電流経路でフィールドコイル３３とアーマチャ３２の通電経路を確保する。

つまり、バッテリ２７の正極→スイッチング素子Ｑ３→フィールドコイル３３→スイッチング素子Ｑ２→バッテリ２７の負極の経路でフィールドコイル３３を通電する。また、アーマチャ３２に対し、バッテリ２７の正極→スイッチング素子Ｑ５→アーマチャ３２→バッテリ２７の負極の経路で電流を流す。

プラギングモードに切り替え後において、コントローラ３７は図３のステップＳ１０８でフィールドコイル３３に流す電流（フィールド電流）Ｉｆを、プラギング前のフィールドコイル３３に流れていた電流を正負を逆にして流すべくスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のデューティを調整する。即ち、電流値を保持したままフィールド電流の向き（通電方向）を反転する。

このように、コントローラ３７は、回生制動モードからプラギングモードに切り替え可能に構成され、回生制動モードにおいてアーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６のデューティがゼロ、かつ、アーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａの絶対値が閾値Ｘ以下になると、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替える。この回生制動モードからプラギングモードへの切り替えの際に、切替前において、アーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６のデューティがゼロとなったらフィールドコイル３３に流す電流（フィールド電流）Ｉｆを増やし、切替後において、フィールドコイル３３に流す電流Ｉｆを、切替前のフィールドコイル３３に流す電流Ｉｆと同値かつ逆向きとするようにデューティ制御を行う。

図８は比較例であり、機台が停止するまで回生制動し続けた場合のフィールド電流Ｉｆとアーマチャ電流Ｉａの挙動を示す。スイッチバック操作に伴う回生制動時に制動トルクを維持しようとしてフィールド電流Ｉｆを大きくすると、フィールド電流Ｉｆが、車両速度がゼロに向かうにつれて無限に大きくすることになり、フォークリフトの停止時に慣性力で動くような動作となり止まりにくくなり、回生制動からプラギングに切り替える必要がある。

これに対し、図３に示す本実施形態では、切替タイミングの検出について、モータが発生する誘起電圧が回転数に比例するので、アーマチャ通電用デューティ（アーマチャＰＷＭ出力デューティ）も回転数に依存する事を利用する。誘起電圧が低下すると、モータに流れるアーマチャ電流Ｉａも低下する。よって、アーマチャ通電用デューティ＝０かつアーマチャ電流Ｉａの絶対値が閾値Ｘ以下を切替検出条件とする。つまり、フォークリフト１０における回生制動からプラギングへの移行の際の挙動として、図４（ｃ）に示すように制動にてモータ回転が低下してくると、回生制動では図４（ｂ）に示すようにトルクが保てなくなるので、プラギングへ切り替える。その際、モータから発生する誘起電圧が回転数に比例するので、アーマチャ通電用デューティも回転数に依存する事を利用して、誘起電圧が低下すると、モータに流れるアーマチャ電流Ｉａも低下するため、なだらかにトルクが下がったタイミング（トルクが低下してゼロに近づいたタイミング）ｔ２で切り替える。仮に回転センサが装着されているならば図４（ｃ）に示すようにモータ回転数が閾値になるとプラギングに切り替えることになる。

また、切替前後でのトルク変動抑制について、モータ発生トルクが、フィールド電流Ｉｆとアーマチャ電流Ｉａとの乗算値に比例するので、切替前においてはアーマチャ通電用デューティ＝０になったら（図４のｔ１のタイミング）、フィールド電流Ｉｆを増やして回生制動力を保持しつつトルク変動を抑制する。つまり、切り替え前はアーマチャ通電用デューティ＝０になったタイミングｔ１でフィールド電流Ｉｆを大きくする。モータトルクＴはフィールド電流Ｉｆ×アーマチャ電流Ｉａに比例するのでトルクをフィールド電流Ｉｆの増加で保持する。

また、切替後においてはフィールド電流Ｉｆ（切替後）を、切替前のフィールド電流Ｉｆの（−１）倍したものとする。つまり、切り替え後は、切替後のフィールド電流Ｉｆを（−１）×切替前のフィールド電流Ｉｆにすることでトルク変動を抑制する。即ち、回生制動時に用いていたトルク（フィールド電流Ｉｆとアーマチャ電流Ｉａに比例するトルク）力をプラギング時に用いるトルクに換算するためにフィールド電流について正負を逆にして用いることによりトルクの変動を抑制することができる。

このようにして、回転センサなしでも回生制動からプラギングに切り替えることができる。また、アーマチャデューティがゼロのときにおいてはアーマチャ電流Ｉａは、係数×フィールド電流Ｉｆ×モータ回転数で表されるので、フィールド電流Ｉｆを上昇させることによりトルク（＝係数×Ｉｆ×Ｉａ）を低回転域でも調整でき、低回転領域でも制動力をコントロールしてトルク変動を抑制することができる。さらに、トルクを保持したまま回生制動からプラギングに切り替えることができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）車両用走行モータの制御装置の構成として、制御部としてのコントローラ３７は、回生制動モードからプラギングモードに切り替え可能に構成されている。コントローラ３７は、回生制動モードにおいてアーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段としての電流センサ３４により検出されたアーマチャ３２に流れる電流（アーマチャ電流）Ｉａの絶対値が閾値Ｘ以下になると、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替える切替手段（切替機能）を有する。よって、アーマチャ３２に流れる電流を切替タイミングの検出要素として捉えることにより回転センサが付いていない走行モータ２８に対し回生制動モードからプラギングモードに切り替えることができる。

（２）切替手段としてのコントローラ３７は、トルク制御手段（トルク制御機能）を更に有する。トルク制御機能は、回生制動モードからプラギングモードへの切り替えの際に、切替前において、アーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６のデューティがゼロとなったらフィールドコイル３３に流す電流を増やし、切替後において、フィールドコイル３３に流す電流を、切替前のフィールドコイル３３に流す電流と同値かつ逆向きとするようにデューティ制御を行う。よって、回転センサが付いていない走行モータ２８に対し回生制動モードからプラギングモードに切り替える際に、切替の前後でのトルク変動を抑制することができる。

（３）フォークリフトに搭載されるものであるので、実用的である。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

第２の実施形態においては、図３に代わり図５に示す構成としている。図３に対し図５ではステップＳ２００の処理とステップＳ２０１の処理を追加している。
本実施形態ではプラギングの切り替えを、デューティ＝０かつアーマチャ電流Ｉａの絶対値が閾値以下の条件では検出できない場合、具体的には坂路のように外力が加わる場合においても、プラギングに切り替え可能となっている。

図６，７を用いて一般的な減速時におけるアーマチャ電流Ｉａ、フィールド電流Ｉｆの挙動について言及する。
フォークリフト１０での回生制動時におけるアーマチャ通電用デューティの変化量について、平坦路においては、図６（ａ）のＴ１の期間において機台停止際のアーマチャ電流Ｉａはモータ２８の誘起電力の低下に伴い、０Ａになる。よって、図６（ｂ）に示すように、アーマチャ電流Ｉａの変化量はある程度大きな値となる。一方、坂路においては、図７（ａ）のＴ１０の期間において機台に外力が働きタイヤが回ることによって生じる誘起電力によってアーマチャ電流Ｉａはゼロにならずに微速で坂路をずり落ちる虞がある。つまり、図７（ｂ）に示すように、アーマチャ電流Ｉａの変化量が平坦路のときと比べて小さい。よって、回生制動からプラギングへの切り替え（遷移）の判定を電流の固定閾値のみで規定した場合、機台と外力の異なったつり合いを加味できずに、切替（遷移）誤判定につながる。

つまり、直流分巻モータの制御について、坂路でスイッチバック操作をした際、停止の際においては回生制動力より外力（路面の傾斜、荷重等に応じた力）が上回るため機台が停止せずに微速でずり下がる現象が発生しうる。そこで、回生制動からプラギングに切り替えて遷移させる必要があるが、平坦路と坂路とでアーマチャ電流Ｉａとフィールド電流Ｉｆの振る舞いが異なるため、フィーリングを統一するのが困難である。つまり、平坦路でフィーリングを調整すると坂路において回生制動からプラギングに遷移（切り替え）できない現象が発生する。

そこで、図５のステップＳ２００，Ｓ２０１の処理を追加してモータ２８が発生する誘起電圧は回転数に比例するのでアーマチャ電流Ｉａの変化量が小さい、即ち、減速していないことを判別して回生制動からプラギングへ切り替えて遷移させる。つまり、図５のステップＳ２００でアーマチャ電流Ｉａの変化量（今回のアーマチャ電流Ｉａ（ｎ）から前回のアーマチャ電流Ｉａ（ｎ−１）を減算した値）の絶対値が閾値Ｘ１よりも小さい、もしくは、ステップＳ２０１で今回のアーマチャ電流Ｉａ（ｎ）の絶対値が閾値Ｘ２以下になったことを判定することにより、回生制動からプラギングに切り替えて遷移させるタイミングを検出することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（３）切替手段としてのコントローラ３７は、アーマチャ通電用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段としての電流センサ３４により検出されたアーマチャ３２に流れる電流の絶対値が閾値以下でない場合において、回生制動モードにおいて電流センサ３４により検出されたアーマチャ３２に流れる電流Ｉａの変化量の絶対値が閾値よりも小さいと、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替える。よって、回生制動モードからプラギングモードに切り替える際に、平坦路でも坂路でもフィーリングを統一しつつ行うことができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・フォークリフトに適用したが、これに限らない。例えば、フォークリフト以外の産業車両でもよいし、産業車両以外の車両であってもよい。

１０…フォークリフト、２８…走行モータ、３０…制御装置、３４…電流センサ、３７…コントローラ、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４…フィールドコイル通電用スイッチング素子、Ｑ５，Ｑ６…アーマチャ通電用スイッチング素子。

Claims (4)

1. 走行モータとして直流分巻モータを用い、前記直流分巻モータのアーマチャを通電する回路としてアーマチャ通電用スイッチング素子のブリッジ構成とするとともに、前記直流分巻モータのフィールドコイルを通電する回路としてフィールドコイル通電用スイッチング素子のブリッジ構成とした車両用走行モータの制御装置であって、
   前記アーマチャ通電用スイッチング素子及び前記フィールドコイル通電用スイッチング素子をデューティ制御する制御部と、
   前記アーマチャに流れる電流を検出する電流検出手段と、
   を備え、
   前記制御部は、回生制動モードからプラギングモードに切り替え可能に構成され、
   前記制御部は、回生制動モードにおいて前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下になると、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替える切替手段を有し、
   前記制御部は、前記切替手段により回生制動モードからプラギングモードへの切り替えの際に、切替前において、前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロとなったら前記フィールドコイルに流す電流を増やし、切替後において、前記フィールドコイルに流す電流を、切替前のフィールドコイルに流す電流と同値かつ逆向きとするようにデューティ制御を行うトルク制御手段を更に有することを特徴とする車両用走行モータの制御装置。
2. 前記切替手段は、前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下でない場合において、回生制動モードにおいて前記電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の変化量の絶対値が閾値よりも小さいと、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車両用走行モータの制御装置。
3. 走行モータとして直流分巻モータを用い、前記直流分巻モータのアーマチャを通電する回路としてアーマチャ通電用スイッチング素子のブリッジ構成とするとともに、前記直流分巻モータのフィールドコイルを通電する回路としてフィールドコイル通電用スイッチング素子のブリッジ構成とした車両用走行モータの制御装置であって、
   前記アーマチャ通電用スイッチング素子及び前記フィールドコイル通電用スイッチング素子をデューティ制御する制御部と、
   前記アーマチャに流れる電流を検出する電流検出手段と、
   を備え、
   前記制御部は、回生制動モードからプラギングモードに切り替え可能に構成され、
   前記制御部は、回生制動モードにおいて前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下になると、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替える切替手段を有し、
   前記切替手段は、前記アーマチャ通電用スイッチング素子のデューティがゼロ、かつ、電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の絶対値が閾値以下でない場合において、回生制動モードにおいて前記電流検出手段により検出された前記アーマチャに流れる電流の変化量の絶対値が閾値よりも小さいと、それまでの回生制動モードからプラギングモードに切り替えることを特徴とする車両用走行モータの制御装置。
4. フォークリフトに搭載されるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用走行モータの制御装置。

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