JPH062401Y2 - 電気車における電気機器制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は電気車に係り、詳しくは電気機器の制御装置
に関するものである。

（従来技術） 従来、電気車、例えば、バッテリー式フォークリフトに
おいて同フォークリフトに搭載された各種電気機器は共
通の１つの直流電源が使用されていた。そして、この直
流電源の定格電圧若しくは定格電流に基づいて各種電気
機器を駆動制御している。例えば、走行用モータの駆動
制御においてはその直流電源の定格電圧に合せて駆動制
御（電機子電流を検出して行なう電気的制動の制動タイ
ミング、又は、チョッパ制御におけるスイッチング素子
のオン・オフ制御）が予め設定されていた。

一方、バッテリー式フォークリフトにおいてはその定格
電圧を異にするバッテリーを搭載したものが存在する。
例えば、外国に輸出されるフォークリフトは定格電圧が
３６ボルトのバッテリーで、国内向けのフォークリフト
は定格電圧が４８ボルトのバッテリーである。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、各フォークリフトに搭載された各電気機器は
それぞれ予めバッテリーの定格電圧に合せて調整が行な
われているため、例えば、定格４８ボルトのバッテリー
を搭載するフォークリフトに３６ボルトのバッテリーを
搭載して運転する場合、定格電圧が異なるために各種電
気機器は正確かつ確実な作動ができず、又、効率の悪い
運転を強いられる問題がある。

そのため、定格電圧の異なるバッテリーを搭載する場
合、各電気機器をその定格電圧のバッテリーに合った電
気的調整しなければならず、その調整作業は非常に面倒
であった。

この考案は前記問題点を解消するために、定格電圧の異
なるバッテリーが搭載されてもそのバッテリーの定格に
合った電気的調整を各電気機器に対して自動的に行なう
ことができ、電気車におけるバッテリーの互換性が可能
となり、そのための作業及び付加回路を必要としない電
気車における駆動機器制御装置を提供するにある。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案は上記目的を達成するために、搭載した直流電
源に基づき各種電気機器を駆動制御する電気車における
電気機器制御装置において、前記電気車に搭載されてい
る直流電源の電圧を立ち上がり時に検出する電圧検出器
と、異なる定格電圧の直流電源ごとに、アクセルペダル
に駆動連結された走行操作量検出センサの出力信号に基
づく物理量の割り出しのためのデータ及び前記走行操作
量検出センサを含む各種電気機器を駆動制御するための
データを記憶する記憶手段と、前記電圧検出器からの検
出信号に基づいて搭載されている直流電源の定格電圧を
割り出す割り出し手段と、その割り出した定格電圧に対
応して前記走行操作量検出センサの出力信号に基づく物
理量の割り出し及び各種電気機器を駆動制御するための
モードを設定する設定手段と、その設定したモードに基
づいて前記走行操作量検出センサの出力信号に基づく物
理量の割り出し及び各種電気機器を駆動制御するための
データを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、前
記読み出したデータに基づいて前記走行操作量検出セン
サの出力信号に基づく物理量の割り出し及び各種電気機
器の駆動制御をする制御手段とからなることを要旨とす
るものである。

（作用） 電圧検出器からの検出信号に基づいて割り出し手段が電
気車に搭載されている直流電源の定格電圧を割り出す。
割り出し手段が割り出した定格電圧に対応して設定手段
は各種電気機器の出力信号に基づく物理量の割り出し若
しくは各種電気機器を駆動制御するためのモードを設定
する。すると、その設定したモードに基づいて読み出し
手段は記憶手段から搭載されている直流電源の定格電圧
に対応する各種電気機器の出力信号に基づく物理量の割
り出しのためのデータ若しくは各種電気機器を駆動制御
するためのデータを読み出す。

そして、制御手段はこの読み出したデータに基づいて前
記各電気機器の検出信号に基づく物理量の割り出し若し
くは各種電気機器を駆動制御を行なう。

（実施例） 以下、この考案をバッテリー式フォークリフトに具体化
した一実施例を図面に従って説明する。

第１図はフォークリフトの駆動回路を示し、走行用モー
タ１は走行用コンタクタ２を介して直流電源としてのバ
ッテリー３に接続されている。走行用モータ１は直巻の
直流電動機であつて図示しない駆動輪を駆動させるよう
になっている。

前記走行用モータ１の界磁巻線１ｂには前進用コンタク
タ４及び後進用コンタクタ５が接続され、両コンタクタ
４，５の切り換え動作に基づいて走行用モータ１を正逆
回転、すなわち、フォークリフトを前後進させるように
なっている。

走行用スイッチングトランジスタ（以下、走行用トラン
ジスタという）６は前記走行用モータ１に対して直列に
接続されていて、そのベース端子に入力される公知のチ
ョッパ信号に基づいてオン・オフされ同走行用モータ１
に印加される直流電圧が制御されるようになっている。

第２図は前記バッテリー３の定格電圧に基づいて前記チ
ョッパ信号を制御する電気ブロック回路を示し、直流ア
ンプ１１は抵抗１２，１３よりなる分圧回路で分圧され
たバッテリー３の電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器１４に出
力する。前記直流アンプ１１及び抵抗１２，１３とで電
圧検出器を構成するＡ／Ｄ変換器１４はその直流アンプ
１１からのバッテリー３の電圧に相対した直流電圧値を
デジタル信号に出力して次段のＣＰＵ１５に出力され
る。

設定手段、割り出し手段、読み出し手段、及び、制御手
段としての中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１５は
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなる記憶手段として
のプログラムメモリ１６に記憶された制御プログラムに
従って動作するようになっていて、前記Ａ／Ｄ変換器１
４からのデジタル信号に基づいてその時のバッテリー３
の電圧を割り出すようになっている。そして、本実施例
ではＣＰＵ１５は３６ボルトと判断したときには３６ボ
ルトモードとに、又、４８ボルトと判断した時には４８
ボルトモードにセットされる。

前記プログラムメモリ１６は制御プログラムデータの他
にバッテリー３の定格電圧が３６ボルトの場合における
前記各電気機器（本実施例では後記する走行操作量検出
センサ１７と前記走行用トランジスタ６）を制御するた
めのデータ（３６ボルト用データ）とバッテリー３の定
格電圧が４８ボルトの場合における前記各種電気機器を
制御するための各データ（４８ボルト用データ）をそれ
ぞれ記憶している。

そして、ＣＰＵ１５は前記直流電圧の定格電圧を割り出
し前記モード設定をしたときそのモードに対応するデー
タ（３６ボルト用若しくは４８ボルト用データ）を選択
しその選択したデータに基づいて演算処理を行なうよう
になっている。

走行操作量検出センサ１７はポテンショメータよりな
り、第３図に示すようにその可動端子１７ａがアクセル
ペダル１８に駆動連結されていて、同ペダル１８の踏み
込み量に相対して連動する下動端子１７ａの電圧Ｖを踏
み込み検出信号としてＡ／Ｄ変換器１９に出力する。な
お、走行操作量検出センサ１７は前記バッテリー３の端
子電圧Ｖｃが印加されるようになっているため、ペダル
踏み込み量に対するその端子電圧Ｖｃの分圧電圧値
（踏み込み検出信号）Ｖが一義的に決定されることにな
る。

従って、バッテリー３の定格電圧が異なる場合、例え
ば、定格電圧が４８ボルトのバッテリー３から定格電圧
が３６ボルトのバッテリー３に替えた場合、第４図に示
すようにペダル踏み込み量に対する分圧電圧（踏み込
み検出信号）Ｖは異なることが分る。そして、前記踏み
込み検出信号はＡ／Ｄ変換器１９を介してデジタル信号
に変換されて前記ＣＰＵ１５に出力される。

この時、前記ＣＰＵ１５は前記モード設定によってＡ／
Ｄ変換器１９を介して出力される踏み込み検出信号が３
６ボルトに基づくものか４８ボルトに基づくものか判断
することができる。

そして、ＣＰＵ１５は踏み込み検出信号が定格電圧３６
ボルトに基づく場合には走行操作量検出センサ１７の検
出信号に対するペタル踏み込み量を割り出すための３
６ボルト用データをプログラムメモリ１６から読み出
し、そのデータに基づいてその時のアクセルペダル１８
の踏み込み量を割り出す。

反対に、ＣＰＵ１５は踏み込み検出信号が定格電圧４８
ボルトに基づく場合には走行操作量検出センサ１７の検
出信号に対するペタル踏み込み量を割り出すための４
８ボルト用データをプログラムメモリ１６から読み出
し、そのデータに基づいてその時のアクセルペダル１８
の踏み込み量を割り出すことになる。

又、ＣＰＵ１５は前記走行用モータ１の回転速度をこの
割り出した踏み込み量に対する前記走行用モータ１の
回転速度に制御するようになっている。

この時、ＣＰＵ１５は踏み込み量が定格電圧３６ボル
トに基づく場合には３６ボルト用データを選択しペタル
踏み込み量に対する走行用トランジスタ６を制御する
チョッパ信号、すなわち、走行用モータ１に印加する直
流制御電圧を割り出すためのデータをプログラムメモリ
１６から読み出す。そして、ＣＰＵ１５はその読み出し
たデータに基づいて走行用トランジスタ６のベース端子
にそのエミッタ端子が接続された駆動用トランジスタ２
０をオン・オフ制御する。

反対に、ＣＰＵ１５は踏み込み量が定格電圧４８ボル
トに基づく場合には４８ボルト用データを選択しペタル
踏み込み量に対する走行用トランジスタ６を制御する
チョッパ信号、すなわち、走行用モータ１に印加する直
流制御電圧を割り出すためのデータをプログラムメモリ
１６から読み出す。そして、ＣＰＵ１５はその読み出し
たデータに基づいて走行用トランジスタ６のベース端子
にそのエミッタ端子が接続された駆動用トランジスタ２
０をオン・オフ制御するようになっている。

従って、バッテリー３の定格電圧に関係なく、アクセル
ペダル１８の踏み込み量が同じ場合には同じ回転速度
に走行用モータ１を制御することができる。

作業用メモリー２１は読み出し及び書き替え可能なメモ
リ（ＲＡＭ）であって、前記ＣＰＵ１５が演算した演算
結果を一時記憶するようになっている。

次に上記のように構成した電気機器制御装置の作用につ
いて説明する。

今、フォークリフトの図示しないキースイッチをオン操
作させると、ＣＰＵ１５はまずＡ／Ｄ変換器１４を介し
てバッテリー３の電圧値に相対した電圧値の信号を入力
し、その信号に基づいてフォークリフトに搭載されてい
るバッテリー３の定格電圧が３６ボルトか４８ボルトか
を割り出しモードを設定する。この時、ＣＰＵ１５が４
８ボルトの定格電圧のバッテリー３であることを判断す
ると４８ボルトモードにセットされ、同ＣＰＵ１５は走
行用モータ１及び走行操作量検出センサ１７が定格電圧
４８ボルトのバッテリー３によって作動されることを判
断する。

従って、以後ＣＰＵ１５は走行操作量検出センサ１７か
ら出力されてくる踏み込み検出信号に対するアクセルペ
ダル１８の踏み込み量の割り出しはプログラムメモリ
１６に記憶された４８ボルト用データの中から所定のデ
ータを読み出して割り出す。そして、次にＣＰＵ１５は
その割り出した踏み込み量に対する走行用モータ１に
印加する直流制御電圧を割り出すためのデータをプログ
ラムメモリ１６に記憶された４８ボルト用データから読
み出す。

そして、ＣＰＵ１５はその読み出したデータに基づいて
駆動用トランジスタ２０を介して走行用トランジスタ６
を制御してアクセルペダル１８の踏み込み量に相対す
る回転速度となるように走行用モータ１に印加する直流
電圧を制御する。

次に、このフォークリフトに搭載したバッテリー３を定
格電圧３６ボルトのバッテリー３に換えて運転すると、
ＣＰＵ１５は前記と同様にＡ／Ｄ変換器１４を介してバ
ッテリー３の電圧値に相対した電圧値の信号を入力し、
その信号に基づいてフォークリフトに搭載されているバ
ッテリー３の定格電圧が３６ボルトであることを割り出
し３６ボルトモードにセットし、走行用モータ１及び走
行操作量検出センサ１７に定格電圧３６ボルトのバッテ
リー３によって作動されることを判断することになる。

そして、以後前記と同様にＣＰＵ１５は走行操作量検出
センサ１７の踏み込み検出信号に対するアクセルペダル
１８の踏み込み量の割り出しは３６ボルト用データの
中から所定のデータを読み出して割り出す。そして、次
にＣＰＵ１５はその踏み込み量に対する走行用モータ
１に印加する直流制御電圧を割り出すためのデータを３
６ボルト用データの中から所定のデータを読み出す。

そして、ＣＰＵ１５はそのデータに基づいて前記走行用
トランジスタ６を制御してアクセルペダル１８の踏み込
み量に相対する回転速度となるように走行用モータ１
に印加する直流電圧を制御する。

このように、本実施例では定格電圧の異なるバッテリー
３が搭載されても立上り時にそのバッテリーの定格電圧
を割り出し同定格電圧に対応したモード設定をすること
により、そのバッテリーの定格に合った電気的調整を各
電気機器に対して自動的に行なうことができ、フォーク
リフトにおける異なる定格のバッテリー３の搭載が可能
となり、しかも、そのための調整作業及び付加回路を必
要としない。

なお、この考案は前記実施例に限定されるものではな
く、前記実施例では予めプログラムメモリ１６に３６ボ
ルト用データと４８ボルト用データを記憶させそのデー
タに基づいてその時の踏み込み量を割り出したり、走
行用モータ１に印加する直流電圧を割り出したりした
が、例えば、これを３６ボルト用データだけを記憶して
おき、そのデータに基づいて４８ボルト用データを演算
して使用するようにしてもよい。又、３６ボルト用及び
４８ボルト用データに限定されることはなく目的に応じ
て種々の定格電圧のデータを設定して実施してもよい。

又、前記実施例では走行操作量検出センサ１７の検出信
号に基づいて踏み込み量を割り出すためのデータと走
行用モータ１に印加する直流電圧を制御するための走行
用トランジスタ６に出力するチョッパ信号のデータしか
説明の便宜上説明しなかったが、例えば、走行用モータ
１の電流を検出する電流検出器の検出信号に基づいてそ
の電気車における走行用モータの異常電流値を割り出す
場合又は電気的制動タイミングを割り出す場合にも、そ
れぞれ定格電圧が異なるバッテリーごとにその定格電圧
に対応するデータをプログラムメモリ１６に記憶するよ
うにして異なる定格電圧に左右されることなく異常電流
検出及び制動タイミングを割り出すことは勿論可能であ
る。

さらに、前記実施例ではフォークリフトについて説明し
たが、これに限定されることなくその他電気車に応用し
て実施してもよい。

考案の効果 以上詳述したように、この考案によれば、立ち上がり時
に搭載されているバッテリーの定格電圧を割り出すとと
もに、その割り出した定格電圧に対応するモード設定を
行い、その設定モードに基づいて走行操作量検出センサ
の出力信号に基づく物理量の割り出し及び前記走行操作
量検出センサを含む各種電気機器を駆動制御するための
データ、すなわち、搭載されているバッテリーの定格に
合ったデータを記憶手段から選択して読み出すようにし
たので、定格電圧の異なるバッテリーが搭載されてもそ
のバッテリーの定格に合った電気的調整を各電気機器に
対して自動的に行なうことができ、電気車におけるバッ
テリーの互換性を可能とし、しかも、そのための調整作
業及び付加回路を必要とすることがない優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化したバッテリー式フォークリ
フトの駆動回路図、第２図は同じく電気機器制御装置の
電気ブロク回路図、第３図は走行操作量検出センサを説
明するための同センサの電気回路図、第４図は各定格電
圧における踏み込み量に対する踏み込み検出信号の関係
を示す図である。 図中、１は走行用モータ、２は走行用コンタクタ、３は
バッテリー、４は前進用コンタクタ、５は後進用コンタ
クタ、６は走行用トランジスタ、１１は直流アンプ、１
２，１３は抵抗、１４はＡ／Ｄ変換器、１５はＣＰＵ、
１６はプログラムメモリ、１７は走行操作量検出セン
サ、１８はアクセルペダル、１９はＡ／Ｄ変換器、２０
は駆動用トランジスタ、２１は作業用メモリである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 藤田 勝久 愛知県刈谷市松栄町２丁目13の１ ハイネ スハイツ401号 (72)考案者 中村 智彦 愛知県半田市亀崎月見町３の14 (72)考案者 尾関 峰夫 愛知県一宮市浅井町河田54 (72)考案者 鈴木 哲治 愛知県西春日井郡西枇杷島町押花５ 若竹 寮 (56)参考文献 特開 昭53−23412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−222098（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】搭載した直流電源に基づき各種電気機器を
   駆動制御する電気車における電気機器制御装置におい
   て、 前記電気車に搭載されている直流電源の電圧を立ち上が
   り時に検出する電圧検出器と、 異なる定格電圧の直流電源ごとに、アクセルペダルに駆
   動連結された走行操作量検出センサの出力信号に基づく
   物理量の割り出しのためのデータ及び前記走行操作量検
   出センサを含む各種電気機器を駆動制御するためのデー
   タを記憶する記憶手段と、 前記電圧検出器からの検出信号に基づいて搭載されてい
   る直流電源の定格電圧を割り出す割り出し手段と、 その割り出した定格電圧に対応して前記走行操作量検出
   センサの出力信号に基づく物理量の割り出し及び各種電
   気機器を駆動制御するためのモードを設定する設定手段
   と、 その設定したモードに基づいて前記走行操作量検出セン
   サの出力信号に基づく物理量の割り出し及び各種電気機
   器を駆動制御するためのデータを前記記憶手段から読み
   出す読み出し手段と、 前記読み出したデータに基づいて前記走行操作量検出セ
   ンサの出力信号に基づく物理量の割り出し及び各種電気
   機器の駆動制御をする制御手段とからなる電気車におけ
   る電気機器制御装置。