JPH0723501A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スイチング素子を保護してチョッパ制御を行
い、車両を走行させることを目的とする。 【構成】アクセルペダルＡＣＣの踏込量に対するチョッ
パ信号の導通率に基づいてトランジスタ６をチョッパ制
御することにより走行用モータ１に流れる電流を制御し
て車両を走行させる走行制御装置において、前記走行用
モータ１に流れる電流を検出する電流センサ１４と、前
記電流センサ１４からの検出信号に基づいて走行用モー
タ１に異常電流が流れているか否かを判断するコントロ
ーラ８と、前記コントローラ８からの判断結果に基づい
て走行用モータ１に異常電流が流れていると判断した場
合、前記走行用モータ１の最大負荷条件にて該走行用モ
ータ１に流れる電流がトランジスタ６の定格電流を越え
ない導通率となるチョッパ信号にて前記トランジスタ６
をチョッパ制御するコントローラ８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気車の走行用モータ
（直流電動機）を制御する走行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
トの走行用モータの駆動制御には通常チョッパ制御が採
用されている。このチョッパ制御は予めアクセルペダル
の操作量に基づいてチョッパ信号の導通率（通電率）が
決められ、このチョッパ信号にて走行制御装置がスイッ
チングトランジスタをオン・オフ制御させて走行用モー
タに直流電源を印加し、該走行用モータを速度制御する
ものである。

【０００３】ところで、通常、走行用モータに流れる電
流（スイッチングトランジスタに流れる電流と同じ）を
検出する電流センサからの検出信号が走行制御装置に出
力される。走行制御装置は電流センサからの検出信号に
基づいて走行用モータに流れる電流を検出する。そし
て、走行用モータに流れる電流がスイッチングトランジ
スタを破壊してしまう過電流となると、走行制御装置は
スイッチングトランジスタのチョッパ制御を強制的に停
止し、該スイッチングトランジスタの保護を行うように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電流セ
ンサは配線の引き回しにより走行制御装置に接続されて
いる。そのため、電流センサの配線から侵入したノイズ
や配線の接触不良による瞬断等により、走行制御装置は
走行用モータに流れる電流が正常であるにもかかわら
ず、過電流が流れたと判断してチョッパ制御を停止して
しまう。又、電流センサそのものが故障すると、該電流
センサからの検出信号が走行制御装置に出力されなくな
る。そのため、走行制御装置はこれに基づいてスイッチ
ングトランジスタのチョッパ制御を停止してしまう。

【０００５】従って、走行制御装置の誤判断や電流セン
サの故障により、該走行制御装置はスイッチングトラン
ジスタの保護を優先することからチョッパ制御を停止し
てしまう。その結果、車両を走行させることができなく
なってしまうという問題がある。

【０００６】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、その目的はノイズ又は配線の接触不
良の発生や、電流センサそのものが故障してもスイチン
グ素子を保護してチョッパ制御を行い、車両を走行させ
ることができる走行制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、アクセルペダルの踏込量に
対するチョッパ信号の導通率に基づいてスイッチング素
子をチョッパ制御することにより直流電動機に流れる電
流を制御して車両を走行させる走行制御装置において、
前記直流電動機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に基づいて直流電
動機に異常電流が流れているか否かを判断する異常電流
判断手段と、前記異常電流判断手段からの判断結果に基
づいて直流電動機に異常電流が流れていると判断した場
合、前記直流電動機の最大負荷条件にて該直流電動機に
流れる電流がスイッチング素子の定格電流を越えない導
通率となるチョッパ信号にて前記スイッチング素子をチ
ョッパ制御する導通制御手段とを備えたことをその要旨
とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、アクセルペダルの
踏込量に対するチョッパ信号の導通率に基づいてスイッ
チング素子をチョッパ制御することにより直流電動機に
流れる電流を制御して車両を走行させる走行制御装置に
おいて、前記直流電動機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に基づいて
該電流検出手段そのものに異常が発生しているか否かを
判断する異常発生判断手段と、前記異常発生手段からの
判断結果に基づいて該電流検出手段そのものに異常が発
生していると判断した場合、前記直流電動機の最大負荷
条件にて該直流電動機に流れる電流がスイッチング素子
の定格電流を越えない導通率となるチョッパ信号にて前
記スイッチング素子をチョッパ制御する導通制御手段と
を備えたことをその要旨とする。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明は、直流電動機に流れる電
流を電流検出手段が検出する。この電流検出手段からの
検出信号に基づいて異常電流判断手段が直流電動機に異
常電流が流れていると判断すると、導通制御手段は直流
電動機の最大負荷条件にて該直流電動機に流れる電流が
スイッチング素子の定格電流を越えない導通率となるチ
ョッパ信号で該スイッチング素子をチョッパ制御する。

【００１０】請求項２記載の発明は、直流電動機に流れ
る電流を電流検出手段が検出する。この電流検出手段か
らの検出信号に基づいて異常発生判断手段が該電流検出
手段そのものに異常が発生していると判断すると、導通
制御手段は直流電動機の最大負荷条件にて該直流電動機
に流れる電流がスイッチング素子の定格電流を越えない
導通率となるチョッパ信号で該スイッチング素子をチョ
ッパ制御する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明をバッテリフォークリフトの走
行制御装置に具体化した一実施例を図１〜図３に基づい
て説明する。

【００１２】図１に示すように、直流電動機としての走
行用モータ１はバッテリ２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って、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３及び後進用コンタ
クタ４が接続され、前進用及び後進用コンタクタ３，４
の切換動作に基づいて走行用モータ１を正逆回転、即
ち、フォークリフトを前後進させるようになっている。
走行フライホイールダイオード５は電機子１ａ、界磁巻
線１ｂの直列回路に対して並列に接続されている。

【００１３】スイッチング素子としての走行用スイッチ
ングトランジスタ（以下、単に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る。
そして、トランジスタ６のベース端子に入力されるチョ
ッパ信号に基づいて該トランジスタ６がオン・オフし、
走行用モータ１に流れる電流を制御してフォークリフト
の速度が制御されるようになっている。

【００１４】又、バッテリー２にはキースイッチ７を介
して異常電流判断手段、異常発生判断手段及び導通制御
手段としてのコントローラ８が接続されている。このコ
ントローラ８は前進スイッチ９のオン操作に基づいて前
進切換リレー１０を動作させ、前進用コンタクタ３をト
ランジスタ６側へ切り換えるオン動作を行うようになっ
ている。同様に、コントローラ８は後進スイッチ１１の
オン操作に基づいて後進切換リレー１２を動作させ、後
進用コンタクタ４をトランジスタ６側へ切り換えるオン
動作を行うようになっている。

【００１５】更に、コントローラ８はポテンショメータ
１３からの検出信号に基づいてアクセルペダルＡＣＣの
踏込み及びその踏込量を算出するようになっている。そ
して、コントローラ８はポテンショメータ１３からの検
出信号に基づいて算出したアクセルペダルＡＣＣの踏込
量に基づいてトランジスタ６をチョッパ制御するチョッ
パ信号の通電率（導通率）を算出するようになってい
る。又、コントローラ８は算出された通電率となるチョ
ッパ信号に基づいてトランジスタ６をチョッパ制御する
ようになっている。

【００１６】走行用モータ１とバッテリ２との間には変
流器よりなる電流検出手段としての電流センサ１４が設
けられている。この電流センサ１４によって走行用モー
タ１、即ちトランジスタ６に流れる電流を検出し、その
検出信号をコントローラ８に出力するようになってい
る。又、コントローラ８には回転数センサ１５が接続さ
れ、この回転数センサ１５からの検出信号に基づいてコ
ントローラ８は走行用モータ１の回転数を検出するよう
になっている。

【００１７】前記コントローラ８には記憶部１６が設け
られ、トランジスタ６に流してもよい最大電流値（定格
電流値）が予め記憶されている。更に、この定格電流値
を越える電流を流さないようにトランジスタ６をチョッ
パ制御するチョッパ信号の導通率α0 が記憶部１６に予
め記憶されている。

【００１８】前記コントローラ８はポテンショメータ１
３からの検出信号に基づいてアクセルペダルＡＣＣが踏
み込まれているにも拘わらず、電流センサ１４から検出
信号がコントローラ８に出力されなくなると、該コント
ローラ８は電流センサ１４が異常であると判断するよう
になっている。

【００１９】更に、記憶部１６にはチョッパ信号の導通
率α1 が予め記憶されている。電流センサ１４が異常と
なった場合、走行用モータ１に流れる電流を検出するこ
とができない。この場合、コントローラ８は導通率α1
となるチョッパ信号に基づいてトランジスタ６のチョッ
パ制御を行うようになっている。

【００２０】この導通率α1 は次のように設定されてい
る。即ち、走行用モータ１に流れる最大電流は該走行用
モータ１に最大負荷（具体的には回転させないロックし
た状態）をかけた状態であり、このときに流れる電流が
トランジスタ６の定格電流値を越えないようにチョッパ
信号の導通率α1 が予め試験にて求められている。従っ
て、走行用モータ１の最大負荷が徐々に解除されれば、
該走行用モータ１に流れる電流が小さくなる。従って、
前記導通率α1 となるチョッパ信号に基づいてトランジ
スタ６をチョッパ制御すれば、該トランジスタ６に定格
電流値を越える電流が流れないようにすることができ
る。

【００２１】次に、上記のように構成された走行制御装
置の作用を図２，図３に示すフローチャート図に基づい
て説明する。まず、キースイッチ７をオンすると、コン
トローラ８が動作する。この状態で、コントローラ８は
前進スイッチ９がオンされたか否かを判断する（ＳＴＥ
Ｐ１、以下ＳＴＥＰを単にＳという）。そして、前進ス
イッチ９がオンされたとコントローラ８が判断すると、
該コントローラ８は前進切換リレー１０を動作させて前
進用コンタクタ３をオンさせる（Ｓ２）。

【００２２】一方、コントローラ８は前進スイッチ９が
オンされないと、該コントローラ８は後進スイッチ１１
がオンされたか否かを判断する（Ｓ３）。そして、後進
スイッチ１１がオンされたとコントローラ８が判断する
と、該コントローラ８は後進切換リレー１２を動作させ
て後進用コンタクタ４をオンさせる（Ｓ４）。

【００２３】又、後進スイッチ１１がオンされないと、
コントローラ８は前進用及び後進用コンタクタ３，４を
オフさせる（Ｓ５）。そして、コントローラ８はトラン
ジスタ６のチョッパ制御を行わない（Ｓ６）。

【００２４】前記ＳＴＥＰ２又はＳＴＥＰ４によってい
ずれか一方の前進用又は後進用コンタクタ３，４がオン
した状態で、コントローラ８はアクセルペダルＡＣＣが
踏み込まれたか否かをポテンショメータ１３からの検出
信号に基づいて判断する（Ｓ７）。アクセルペダルＡＣ
Ｃが踏み込まれていないとコントローラ８が判断した場
合、ＳＴＥＰ１に戻って上記と同様の処理を行う。

【００２５】又、ＳＴＥＰ７において、アクセルペダル
ＡＣＣが踏み込まれたことをコントローラ８が判断する
と、ポテンショメータ１３からの検出信号に基づいてそ
の踏込量を算出する（Ｓ８）。そして、コントローラ８
はアクセルペダルＡＣＣの踏込量に基づいたチョッパ信
号の通電率を算出し、その通電率となるチョッパ信号に
てコントローラ８はトランジスタ６をチョッパ制御する
（Ｓ９）。

【００２６】又、コントローラ８はアクセルペダルＡＣ
Ｃの踏み込みによってトランジスタ６をチョッパ制御し
ているとき、電流センサ１４が正常に動作しているか否
かを判断する。例えば、電流センサ１４が壊れている場
合、アクセルペダルＡＣＣの踏み込みに基づいたトラン
ジスタ６のチョッパ制御を行っても、電流センサ１４は
検出信号をコントローラ８に出力しない。この場合、コ
ントローラ８は電流センサ１４が異常であると判断する
（Ｓ１０）。

【００２７】すると、コントローラ８は記憶部１６に記
憶された通電率α1 を読み出し、通電率α1 となるチョ
ッパ信号にてトランジスタ６をチョッパ制御する（Ｓ１
４）。従って、走行用モータ１に最大負荷がかけられた
とき、該走行用モータ１に流れる電流がトランジスタ６
の定格電流値を越えないようにトランジスタ６を通電率
α1 となるチョッパ信号でチョッパ制御しているため、
電流センサ１４が異常状態となっても車両を走行させる
ことができる。この結果、電流センサ１４に異常が発生
してもトランジスタ６の保護を行いながら該トランジス
タ６をチョッパ制御し、車両を走行制御させることがで
きる。

【００２８】そして、アクセルペダルＡＣＣの踏込みが
継続されている場合（Ｓ１３）、ＳＴＥＰ８に戻り、上
記と同様の処理を行う。又、アクセルペダルＡＣＣの踏
込みが解除された場合、走行制御の処理を終了する。

【００２９】一方、アクセルペダルＡＣＣの踏込みに基
づくトランジスタ６のチョッパ制御により、走行用モー
タ１及びトランジスタ６に流れる電流の検出信号を電流
センサ１４がコントローラ８に出力すると、該コントロ
ーラ８は電流センサ１４が正常であると判断する（Ｓ１
０）。すると、コントローラ８は電流センサ１４からの
検出信号に基づいて走行用モータ１及びトランジスタ６
に流れる電流が該トランジスタ６の定格電流値を越えて
いるか否かを判断する（Ｓ１１）。

【００３０】そして、走行用モータ１及びトランジスタ
６に流れる電流が該トランジスタ６の定格電流値を越え
ていないとコントローラ８が判断すると、アクセルペダ
ルＡＣＣの踏込量に基づいたチョッパ信号の通電率を算
出する。コントローラ８はその通電率となるチョッパ信
号にてトランジスタ６をチョッパ制御して車両の走行制
御を行う（Ｓ１２）。又、アクセルペダルＡＣＣの踏込
みが継続されている場合（Ｓ１３）、ＳＴＥＰ８に戻
り、上記と同様の処理を行う。又、アクセルペダルＡＣ
Ｃの踏込みが解除された場合、走行制御の処理を終了す
る。

【００３１】一方、電流センサ１４からの検出信号に基
づいてコントローラ８が走行用モータ１に流れる電流が
トランジスタ６の定格電流値を越えると判断すると（Ｓ
１１）、該コントローラ８は記憶部１６に記憶された通
電率α0 を読み出し、通電率α0 となるチョッパ信号に
てトランジスタ６をチョッパ制御する（Ｓ１５）。従っ
て、走行用モータ１に流れる電流がトランジスタ６の定
格電流値を越えないようにトランジスタ６を通電率α0
となるチョッパ信号でチョッパ制御することができる。

【００３２】この結果、ノイズ又は配線の接触不良の発
生による信号が電流センサ１４の検出信号に含まれてコ
ントローラ８に出力されても、該コントローラ８は通電
率α0 となるチョッパ信号に基づいてトランジスタ６を
チョッパ制御し、車両を走行制御させることができる。

【００３３】そして、アクセルペダルＡＣＣの踏込みが
継続されている場合（Ｓ１３）、ＳＴＥＰ８に戻り、上
記と同様の処理を行う。又、アクセルペダルＡＣＣの踏
込みが解除された場合、走行制御の処理を終了する。

【００３４】そのため、ノイズ又は配線不良の影響によ
り電流センサ１４からの検出信号がトランジスタ６の定
格電流値を越えた場合、アクセルペダルＡＣＣの踏込量
に拘わらずトランジスタ６の定格電流値を越えない通電
率となるチョッパ信号にてトランジスタ６をチョッパ制
御する。

【００３５】従って、電流センサ１４から異常検出信号
がコントローラ８に入力されても、該コントローラ８は
トランジスタ６のチョッパ制御を停止しない。この結
果、トランジスタ６に過電流が流れないように保護した
状態で車両の走行制御を行うことができる。

【００３６】更に、電流センサ１４に異常が発生し、走
行用モータ１及びトランジスタ６に流れる電流が検出で
きなくなっても、走行用モータ１に最大負荷がかかった
状態で流れる電流がトランジスタ６の最大電流値を越え
ない通電率α1 となるチョッパ信号でトランジスタ６を
チョッパ制御する。この結果、トランジスタ６に過電流
が流れないように保護した状態で車両の走行制御を行う
ことができる。

【００３７】本実施例においては、トランジスタ６の定
格電流値を越える電流を電流センサ１４が検出すると、
その定格電流値を越えない通電率α0 となるチョッパ信
号に基づいてコントローラ８はトランジスタ６をチョッ
パ制御した。その他に、トランジスタ６の定格電流値を
越える電流を電流センサ１４が検出したとき、走行用モ
ータ１に流れる電流に拘わらず、通電率α1 となるチョ
ッパ信号に基づいてコントローラ８はトランジスタ６を
チョッパ制御するように構成してもよい。

【００３８】更に、本実施例においては、電流センサ１
４が異常状態となった場合、コントローラ８は通電率α
1 となるチョッパ信号にてトランジスタ６をチョッパ制
御した。これに代えて、電流センサ１４が異常状態とな
った場合、図４の実線にて示すように、回転数センサ１
５からの検出信号に基づいて走行用モータ１の回転数を
検出し、その回転数に基づいて通電率α１を変化させた
チョッパ信号にてトランジスタ６をチョッパ制御するよ
うに構成してもよい。

【００３９】即ち、本実施例においては、電流センサ１
４が異常状態となった場合、通電率α1 を固定したチョ
ッパ信号にてトランジスタ６をチョッパ制御している。
しかし、走行用モータ１の負荷条件によって該走行用モ
ータ１に流れる電流が変化するため、その負荷条件を走
行用モータ１の回転数に基づいて検出し、その回転数に
よって通電率α1 を変化させたものである。

【００４０】従って、例えば、走行用モータ１の回転数
が０、即ち走行用モータ１のロック状態のときに最も大
きな電流が流れるため、通電率α1 を小さくする必要が
ある。そして、回転数が徐々に増加すれば走行用モータ
１に流れる電流は小さくなってゆくので、その分、通電
率α1 を増加させることができる。

【００４１】この結果、電流センサ１４に異常が発生し
ても走行用モータ１の負荷条件に合わせてトランジスタ
１を破損させない保護できる範囲内で走行用モータ１を
チョッパ制御することができる。そのため、車両の走行
性を更に向上させることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ノ
イズ又は配線の接触不良の発生や、電流センサそのもの
が故障してもスイチング素子を保護してチョッパ制御を
行うことができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行制御装置の電気ブロック図で
ある。

【図２】走行制御装置による走行制御処理手順を示すフ
ローチャート図である。

【図３】走行制御装置による走行制御処理手順を示すフ
ローチャート図である。

【図４】通電率α1 を可変させる別例を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１…直流電動機としての走行用モータ、６…スイッチン
グ素子としてのトランジスタ、８…異常電流判断手段、
異常発生判断手段及び導通制御手段としてのコントロー
ラ、１４…電流検出手段としての電流センサ、ＡＣＣ…
アクセルペダル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセルペダルの踏込量に対するチョッ
   パ信号の導通率に基づいてスイッチング素子をチョッパ
   制御することにより直流電動機に流れる電流を制御して
   車両を走行させる走行制御装置において、 前記直流電動機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に基づいて直流電動機
   に異常電流が流れているか否かを判断する異常電流判断
   手段と、 前記異常電流判断手段からの判断結果に基づいて直流電
   動機に異常電流が流れていると判断した場合、前記直流
   電動機の最大負荷条件にて該直流電動機に流れる電流が
   スイッチング素子の定格電流を越えない導通率となるチ
   ョッパ信号にて前記スイッチング素子をチョッパ制御す
   る導通制御手段とを備えた走行制御装置。
2. 【請求項２】 アクセルペダルの踏込量に対するチョッ
   パ信号の導通率に基づいてスイッチング素子をチョッパ
   制御することにより直流電動機に流れる電流を制御して
   車両を走行させる走行制御装置において、 前記直流電動機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に基づいて該電流検出
   手段そのものに異常が発生しているか否かを判断する異
   常発生判断手段と、 前記異常発生手段からの判断結果に基づいて該電流検出
   手段そのものに異常が発生していると判断した場合、前
   記直流電動機の最大負荷条件にて該直流電動機に流れる
   電流がスイッチング素子の定格電流を越えない導通率と
   なるチョッパ信号にて前記スイッチング素子をチョッパ
   制御する導通制御手段とを備えた走行制御装置。