JPH0698589A - 冷却制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】負荷を制御する負荷制御回路の冷却制御装置に
関し、制御回路が発熱するときだけ冷却して無駄な電力
消費を防止することを目的とする。 【構成】モータ７に流す電流を制御するコントローラ４
及びパワートランジスタ８と、前記コントローラ４及び
パワートランジスタ８を冷却する冷却ファン５と、前記
モータ７に流れる電流を検出する電流検出センサ９と、
前記電流検出センサ９からの検出信号と予め設定された
前記モータ７に流れる電流によるコントローラ４及びパ
ワートランジスタ８の発熱にて温度上昇が開始される前
の比較電流値Ｉref とを比較し、その電流が比較電流値
Ｉref を超えたか否かを判断するコンパレータ１０と、
前記コンパレータ１０によってモータ７に流れる電流が
比較電流値Ｉref を超えたとき前記冷却ファン５を駆動
してコントローラ４及びパワートランジスタ８を冷却す
るドライブ回路１１及びパワートランジスタ６とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は負荷を制御する負荷制御
回路の冷却制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばバッテリーフォークリフト
は走行用モータ、油圧モータ等が半導体回路を使用した
コントローラによって制御されるようになっている。そ
して、このコントローラは走行時の風圧によって自然冷
却されるようになっている。

【０００３】しかし、近年バッテリーフォークリフトの
性能の向上及びコントローラのコンパクト化による半導
体回路が高密度化し、半導体回路の電力使用量が増大し
てきた。このため、コントローラの発熱温度が高くな
り、自然冷却では確実に冷却することができなくなって
きた。そこで、強制空冷によってコントローラを冷却
し、該コントローラの信頼性を図っている。

【０００４】この冷却回路を図４に示す。この冷却装置
５０はバッテリー５１に対して保護ヒューズ５２及びキ
ースイッチ５３を介して冷却ファン５４が接続されてい
る。そして、前記冷却装置５０の冷却ファン５４に対し
て走行モータや油圧モータ等を制御するコントローラ５
５が並列に接続されている。

【０００５】従って、バッテリーフォークリフトのキー
スイッチ５３を閉路させると、コントローラ５５が動作
し、作業者の操作による操作信号に基づいてコントロー
ラ５５は図示しない走行モータや油圧モータに駆動電流
を流し、該走行モータや油圧モータを駆動制御する。
又、キースイッチ５３が閉路することにより冷却ファン
５４が駆動してコントローラ５５に風を送り、強制的に
コントローラ５５を冷却する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バッテリー
フォークリフトが停止状態で荷役作業を行っていない状
態ではコントローラ５５が走行モータや油圧モータに通
電して制御しないため、コントローラ５５は発熱しな
い。しかし、キースイッチ５３が閉路している以上、冷
却ファン５４が駆動してコントローラ５５を冷却してい
るため、無駄な電力が消費されているという問題があ
る。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は制御回路が発熱するとき
だけ冷却して無駄な電力消費を防止することができる冷
却制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、負荷に流す電流を制御する負荷制御手段
と、前記負荷制御手段を冷却する冷却ファンと、前記負
荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検
出手段からの検出信号と予め設定された前記負荷に流れ
る電流による負荷制御手段の発熱にて温度上昇が開始さ
れる前の比較電流値とを比較し、その電流が比較電流値
を超えたか否かを判断する電流比較手段と、前記電流比
較手段によって負荷に流れる電流が比較電流値を超えた
とき前記冷却ファンを駆動して負荷制御手段を冷却する
ファン駆動制御手段とを備えたことをその要旨とする。

【０００９】

【作用】負荷制御手段は負荷に流す電流を制御し、該負
荷を制御する。又、電流検出手段は負荷に流れる電流を
検出する。電流比較手段は電流検出手段からの検出信号
が比較電流値を超えたか否かを判断する。そして、電流
比較手段によって負荷に流れる電流が比較電流値を超え
たとき、ファン駆動制御手段は冷却ファンを駆動して負
荷制御手段を冷却する。

【００１０】又、電流比較手段によって負荷に流れる電
流が比較電流値を超えなかったとき、ファン駆動制御手
段は冷却ファンによって負荷制御手段を冷却しない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明をバッテリーフォークリフトに
おけるコントローラの冷却制御装置に具体化した一実施
例を図１に基づいて説明する。

【００１２】バッテリー１には保護ヒューズ２及びキー
スイッチ３を介して負荷制御手段を構成するコントロー
ラ４が接続されている。そして、前記コントローラ４に
は直列接続となる冷却ファン５及びファン駆動制御手段
を構成するパワートランジスタ６が並列接続されてい
る。更に、前記コントローラ４には直列接続される負荷
としてのモータ（走行モータ、油圧モータ）７及び負荷
制御手段を構成するパワートランジスタ８が配線Ｓによ
って並列接続されている。又、前記バッテリー１は保護
ヒューズ２及びキースイッチ３を介して該キースイッチ
３の閉路と連動して動作する補助回路に接続されてい
る。そして、前記バッテリー１は保護ヒューズ７ａを介
して常時電源が必要となるその他の回路に接続されてい
る。

【００１３】前記パワートランジスタ８のベースはコン
トローラ４に接続されている。従って、前記コントロー
ラ４はパワートランジスタ８をチョッパ制御することに
よって前記モータ７に流す電流を制御するようになって
いる。又、前記配線Ｓにはモータ７に流れる電流を検出
する電流検出手段としての電流検出センサ９が設けられ
ている。尚、コントローラ４は図示しないアクセルペダ
ルや荷役操作レバーの操作量に基づいて前記パワートラ
ンジスタ８をチョッパ制御し、モータ７に電流を流して
該モータ７を制御するようになっている。

【００１４】前記電流検出センサ９は前記コントローラ
４及び電流比較手段としてのコンパレータ１０の正極に
接続されている。又、前記コンパレータ１０の負極には
前記電流検出センサ９から検出された電流と比較する比
較電流値Ｉref が入力されている。前記コントローラ４
がパワートランジスタ８のチョッパ制御によりモータ７
に電流を多く供給すると、該コントローラ４は発熱して
温度が上昇する。この温度上昇を開始する前の電流を予
め試験的に求め、この電流を比較電流値Ｉrefとして予
め設定している。そして、前記コンパレータ１０はファ
ン駆動制御手段を構成するドライブ回路１１に接続さ
れ、このドライブ回路１１は前記パワートランジスタ６
のベースに接続されている。

【００１５】前記コントローラ４は図示しないアクセル
ペダル、荷役操作レバー及び前記電流検出センサ９から
の検出信号に基づいてパワートランジスタ８をチョッパ
制御し、モータ７に流れる電流を制御して該モータ７を
制御するようになっている。

【００１６】前記コンパレータ１０は電流検出センサ９
からの検出信号に基づいてモータ７に流れる電流を検出
し、この電流と比較電流値Ｉref とを比較するようにな
っている。そして、モータ７に流れる電流が比較電流値
Ｉref を超えたとき、コンパレータ１０はドライブ回路
１１にＨレベル（高電位）の信号を出力し、モータ７に
流れる電流が比較電流値Ｉref を超えないとき、コンパ
レータ１０はドライブ回路１１にＬレベル（低電位）の
信号を出力するようになっている。

【００１７】前記ドライブ回路１１はコンパレータ１０
からＨレベルの信号が出力されたときだけ、前記パワー
トランジスタ６のベースに制御信号を出力して該パワー
トランジスタ６をオンさせるようになっている。

【００１８】次に、上記のように構成された冷却制御装
置の作用について説明する。キースイッチ３が閉路する
と、コントローラ４にはバッテリー１からの電源が供給
される。この状態で、アクセルペダルや荷役操作レバー
が操作されると、コントローラ４はモータ７（走行モー
タや油圧モータ）に供給する電流を求める。そして、コ
ントローラ４はパワートランジスタ８をチョッパ制御し
てモータ７に電流を流す。従って、モータ７が制御さ
れ、車両が走行したりフォークが昇降動作したりする。
又、モータ７に流れる電流、つまり配線Ｓに流れる電流
を電流検出センサ９が検出し、この検出信号に基づいて
コントローラ４はモータ７に流れる電流を検出する。そ
して、コントローラ４は電流検出センサ９からの検出信
号に基づいて所望の電流がモータ７に流れているかを判
断しながら前記パワートランジスタ８をチョッパ制御す
る。

【００１９】又、前記電流検出センサ９によって検出さ
れた検出信号はコンパレータ１０の正極に出力される。
そして、コンパレータ１０はモータ７に流れる電流と比
較電流値Ｉref とを比較する。そして、モータ７に流れ
る電流が比較電流値Ｉref を超えたとき、コンパレータ
１０はＨレベルの信号をドライブ回路１１に出力する。

【００２０】ドライブ回路１１はコンパレータ１０から
のＨレベルの信号に基づいてパワートランジスタ６のベ
ースに制御信号を出力し、該パワートランジスタ６をオ
ンさせる。そして、前記パワートランジスタ６のオンに
よって冷却ファン５が駆動する。従って、コントローラ
４は冷却ファン５によって強制的に冷却される。

【００２１】キースイッチ３が閉路し、車両が停止して
荷役動作を行っていないときはモータ７に流れる電流が
小さく、コントローラ４の発熱が小さい。このとき、モ
ータ７に流れる電流は比較電流値Ｉref を超えないた
め、コンパレータ１０はＬレベル信号をドライブ回路１
１に出力する。すると、ドライブ回路１１はパワートラ
ンジスタ６のベースに制御信号を出力しない。従って、
パワートランジスタ６がオフとなっているので冷却ファ
ン５によってコントローラ４は冷却されない。

【００２２】この結果、コントローラ４が発熱して温度
が上昇するときだけ冷却ファン５によってコントローラ
４を冷却することができ、それ以外のときは冷却ファン
５を停止させることができるので、無駄な電力消費を防
止することができる。

【００２３】本実施例においては、コンパレータ１０に
基づいてドライブ回路１１がパワートランジスタ６のオ
ン・オフ制御を行ったが、図２に示すように、ヒステリ
シスコンパレータ１２を使用し、このヒステリシスコン
パレータ１２に基づいてドライブ回路１１がパワートラ
ンジスタ６のオン・オフ制御を行わせるように構成する
ことも可能である。

【００２４】つまり、電流検出センサ９とヒステリシス
コンパレータ１２の正極とを抵抗Ｒ１を介して接続す
る。そして、ヒステリシスコンパレータ１２の正極と該
ヒステリシスコンパレータ１２の出力端子とを抵抗Ｒ２
にて接続し、正帰還回路とする。

【００２５】この構成により、上記の実施例に比べ、ヒ
ステリシスコンパレータ１２がＨレベルの信号を出力す
る立上がりが早く、Ｌレベルの信号を出力する立下がり
を遅くすることができる。この結果、ドライブ回路１１
がパワートランジスタ６をオン・オフ制御して冷却ファ
ン５を駆動する時間を長く設定することができる。

【００２６】又、モータ７に流れる電流が比較電流値Ｉ
ref を超えたとき、冷却ファン５を駆動させるため、コ
ントローラ４の温度が上昇する前に冷却ファン５によっ
て該コントローラ４を冷却している。この結果、コント
ローラ４内の半導体回路を構成する半導体素子の温度上
昇が少なくて済み、コントローラ４の信頼性を向上させ
ることができる。

【００２７】又、図３に示すように、コントローラ４の
ヒートシンク４ａに設けた温度センサ１３に基づいて該
コントローラ４の温度上昇を確実に防止するように構成
することも可能である。

【００２８】つまり、前記実施例のコンパレータ１０を
オア回路１４の一端に接続する。又、コントローラ４の
ヒートシンク４ａに温度センサ１３を取り付け、この温
度センサ１３を温度計測装置１５に接続する。前記温度
計測装置１５をコンパレータ１６の正極に接続する。
又、コンパレータ１６の負極には比較温度値Ｔref を設
定しておく。そして、コンパレータ１６を前記オア回路
１４の他端に接続する。又、前記オア回路１４を前記実
施例のドライブ回路１１に接続する。

【００２９】このため、ヒートシンク４ａの温度を温度
センサ１３が検出し、この検出信号に基づいて温度計測
装置１５はヒートシンク４ａの温度をコンパレータ１６
に出力する。コンパレータ１６は計測された温度と比較
温度値Ｔref とを比較する。そして、ヒートシンク４ａ
の温度が比較温度値Ｔref を超えると、コンパレータ１
６はＨレベルの信号をオア回路１４に出力する。従っ
て、オア回路１４はドライブ回路１１にＨレベルの信号
を出力するため、該ドライブ回路１１はパワートランジ
スタ６をオンして冷却ファン５を駆動させる。

【００３０】同様に、電流検出センサ９の検出信号に基
づいてモータ７に流れる電流が比較電流値Ｉref を超え
たとき、コンパレータ１０はＨレベルの信号をオア回路
１４に出力する。従って、オア回路１４はドライブ回路
１１にＨレベルの信号を出力するため、該ドライブ回路
１１はパワートランジスタ６をオンして冷却ファン５を
駆動させる。

【００３１】この結果、ヒートシンク４ａの温度又はモ
ータ７に流れる電流のいずれかが、比較値を超えたと
き、冷却ファン５を駆動してコントローラ４の冷却を行
うため、コントローラ４の温度上昇を防止して信頼性の
向上を図ることができる。

【００３２】本実施例においては、コンパレータ１０及
びドライブ回路１１を介してパワートランジタ６をオン
・オフ制御したが、電流検出センサ９の検出信号をＡ／
Ｄ変換してコントローラ４に入力し、このコントローラ
４に比較電流値Ｉref を入力しておけば、コントローラ
４によってパワートランジスタ６のオン・オフ制御を行
うことも可能となる。

【００３３】又、本実施例ではバッテリーフォークリフ
トの冷却制御装置に具体化したが、これ限定されるもの
ではなく、この他に電気自動車等の冷却制御装置に適用
することも可能である。つまり、電流が検出でき、冷却
が必要な装置であれば前記冷却制御装置が適用可能とな
る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、制
御回路が発熱するときだけ冷却して無駄な電力消費を防
止することができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷却制御装置の電気ブロック図で
ある。

【図２】冷却制御装置の別例を示す電気ブロック図であ
る。

【図３】冷却制御装置の別例を示す電気ブロック図であ
る。

【図４】従来の冷却装置の構成を示す電気ブロック図で
ある。

【符号の説明】

４…負荷制御手段を構成するコントローラ、５…冷却フ
ァン、６…ファン駆動制御手段を構成するパワートラン
ジスタ、８…負荷制御手段を構成するパワートランジス
タ、９…電流検出手段としての電流検出センサ、１０…
電流比較手段としてのコンパレータ、１１…ファン駆動
制御手段を構成するドライブ回路、Ｉref …比較電流値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷に流す電流を制御する負荷制御手段
   と、 前記負荷制御手段を冷却する冷却ファンと、 前記負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段からの検出信号と予め設定された前記
   負荷に流れる電流による負荷制御手段の発熱にて温度上
   昇が開始される前の比較電流値とを比較し、その電流が
   比較電流値を超えたか否かを判断する電流比較手段と、 前記電流比較手段によって負荷に流れる電流が比較電流
   値を超えたとき前記冷却ファンを駆動して負荷制御手段
   を冷却するファン駆動制御手段とを備えた冷却制御装
   置。