JPH10164887A - Drive control apparatus for motor - Google Patents

Drive control apparatus for motor

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JPH10164887A
JPH10164887A JP8320169A JP32016996A JPH10164887A JP H10164887 A JPH10164887 A JP H10164887A JP 8320169 A JP8320169 A JP 8320169A JP 32016996 A JP32016996 A JP 32016996A JP H10164887 A JPH10164887 A JP H10164887A
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electric motor
drive control
motor
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circuit
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Hironori Saegusa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a drive control apparatus by which a temperature rise is suppressed when the driving device of a motor in an overload operation. SOLUTION: On the basis of the opening of an accelerator and on the basis of the speed of rotation of a motor, a forced-operation discrimination circuit 17 discriminates whether the motor is at present in a forced operation (an overload operation) or not. A switch 16 is changed over to the side of a reference clock A14 in an ordinary operation, and a triangular-wave-carrier generation circuit 18 generates triangular waves on the basis of a high-frequency clock signal. Accordingly, a drive control signal which is outputted to a driving device (a power switching element) from a comparator 19 is normally at a high frequency. When it is discriminated by the forced-operation discrimination circuit 17 that the motor us in the forced operation, the switch 16 is changed over to a reference clock B15, and the drive control signal is at a low frequency. As a result the switching loss of the driving device (the power switching element) is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリフォーク
リフト等の電動機械の電動機を駆動制御する駆動制御装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for driving and controlling an electric motor of an electric machine such as a battery forklift.

【0002】[0002]

【従来の技術】フォークリフトは、一般にフォークに荷
を乗せて運搬するものであるが、その他に押込み動作と
いう特有の動作を行わせる場合がある。
2. Description of the Related Art A forklift generally carries a load on a fork, but may also perform a specific operation called a pushing operation.

【0003】この押込み動作は、例えば、フォークリフ
トによって荷(木箱等)をトラックの荷台等に乗せた
後、この荷を荷台の奥に押込む動作である。これは、例
えば、フォークリフトのフォーク部の先を荷に対して水
平方向に当てて、この状態でフォークリフトを前進させ
ることで、荷を水平方向にズラしていくものである。
[0003] The pushing operation is, for example, an operation of placing a load (a wooden box or the like) on a truck bed or the like by a forklift and pushing the load into the back of the bed. This means, for example, that the tip of the fork portion of the forklift is applied horizontally to the load, and the load is shifted in the horizontal direction by moving the forklift forward in this state.

【0004】このとき、(荷の形状、材質、重さにもよ
るが)、荷の下面と荷台(その他、地面等)との摩擦力
等によって、フォークに荷を乗せて運ぶ場合に比べて、
大きな前進駆動力を必要とする。
[0004] At this time (depending on the shape, material, and weight of the load), the load is carried on a fork due to the frictional force between the lower surface of the load and a platform (other ground, etc.), etc. ,
Requires a large forward drive force.

【0005】更に、状況によっては、先に荷台の途中ま
で押込んであった荷を、次の荷を押込むことに伴って、
一緒に更に奥に押込むような荷積の仕方もあり、このよ
うな複数の荷を一緒に押込む場合、駆動装置に非常に大
きな出力が要求される。
[0005] Further, depending on the situation, a load which has been pushed into the middle of the loading platform in advance may be accompanied by pushing the next load.
There is also a loading method in which the plurality of loads are pushed together further. When such a plurality of loads are pushed together, a very large output is required for the driving device.

【0006】ここで、フォークリフトの走行用駆動装置
として電動モータを用いるバッテリフォークリフトが存
在する。このバッテリフォークリフトは、例えば、PW
M(Pulse Width Moduration;パルス幅変調)回路から
の駆動制御信号に応じて、電動機へ供給する電流(平均
電流)を変化させることで、モータ出力を制御するもの
である。
[0006] Here, there is a battery forklift using an electric motor as a driving device for running the forklift. This battery forklift is, for example, a PW
The motor output is controlled by changing the current (average current) supplied to the motor in accordance with a drive control signal from an M (Pulse Width Modulation) circuit.

【0007】このようなバッテリフォークリフトによっ
て上記押込み動作を行う場合には、回転数が非常に小さ
なものとなる。一方、大きな駆動力が必要であるので、
電動機へ供給する電流は大きなものとなる。
When the pushing operation is performed by such a battery forklift, the number of revolutions is extremely small. On the other hand, since a large driving force is required,
The current supplied to the motor is large.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記の様に、従来のバ
ッテリフォークリフトでは、押込み動作中は、駆動制御
装置(PWM回路を有する)からの駆動制御信号に応じ
て駆動装置が電動機に供給する電流値は、最大定格(最
大定格近く)になっているが、電動機の回転数は非常に
小さいもの(例えばある機種においては数百 rpm)とな
っている。
As described above, in the conventional battery forklift, during the pushing operation, the current supplied from the drive unit to the motor in response to the drive control signal from the drive control unit (having a PWM circuit). Although the value is at the maximum rating (near the maximum rating), the rotation speed of the motor is very small (for example, several hundred rpm in some models).

【0009】一方、駆動装置中のスイッチング素子(パ
ワー素子)をスイッチング制御する駆動制御信号は、例
えば10 kHzのクロック信号に基づいて生成される為、
パワー素子のスイッチング損失が大きくなり、駆動装置
の温度上昇が非常に大きなものになるという問題があっ
た。
On the other hand, a drive control signal for performing switching control of a switching element (power element) in the drive device is generated based on, for example, a 10 kHz clock signal.
There is a problem that the switching loss of the power element becomes large and the temperature rise of the driving device becomes very large.

【0010】本発明の目的は、例えばバッテリフォーク
リフトのように電動機によって駆動動作する電動機械
が、例えば押込み動作のように電動機に大きな負荷が掛
かる過負荷動作を行う場合でも、駆動装置の温度上昇を
抑えるようにするものである。
An object of the present invention is to reduce the temperature rise of a driving device even when an electric machine driven by an electric motor such as a battery forklift performs an overload operation in which a large load is applied to the electric motor such as a pushing operation. It is to suppress.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の電動機の駆動制
御装置は、電動機械が過負荷動作中であるか否かを判別
する過負荷動作判別手段と、この過負荷動作判別手段に
よって過負荷動作中であると判別された場合に、上記電
動機を駆動制御する駆動制御信号の基準となる基準クロ
ック周波数を低下させる調整手段とから構成される。
According to the present invention, there is provided a drive control device for an electric motor, comprising: an overload operation judging means for judging whether or not the electric machine is in an overload operation; And adjusting means for lowering a reference clock frequency which is a reference of a drive control signal for driving the electric motor when it is determined that the motor is in operation.

【0012】上記駆動制御信号は、電動機に電力を供給
するパワースイッチング素子のスイッチング制御を行う
ものであり、上記過負荷動作判別手段によって過負荷動
作中であると判別された場合には、上記調整手段によっ
て駆動制御信号の基準となる基準クロック周波数を低下
させることで、過負荷動作中のパワースイッチング素子
のスイッチング損失が低減される。
The drive control signal is for performing switching control of a power switching element for supplying electric power to the motor, and when the overload operation determining means determines that an overload operation is being performed, the adjustment is performed. The switching loss of the power switching element during the overload operation is reduced by reducing the reference clock frequency serving as the reference of the drive control signal by the means.

【0013】これによって、電動機械が過負荷動作中で
ある場合でも、パワースイッチング素子のスイッチング
損失による温度上昇を抑えることができる。
Thus, even when the electric machine is in an overload operation, a rise in temperature due to switching loss of the power switching element can be suppressed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態について説明する。尚、以下の一実施形態の
説明では、電動機で動作する電動機械の(主に外的要因
による)過負荷状態の一例として、バッテリフォークリ
フトの押込み動作について説明するが、これに限るもの
ではない。例えば、バッテリフォークリフトが急斜面を
登坂中の場合であっても良い。あるいは、走行用の電動
機に限るものではなく、例えばフォークを上下動させる
荷役用の電動機であってもよい。また、バッテリフォー
クリフトに限るものではなく、電動機で動作する他の工
作機械等であっても良く、本一実施形態の押込み動作の
ように電動機の駆動装置を異常に過熱させる状況が起こ
るもの全てに適用可能である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the embodiment, the pushing operation of the battery forklift will be described as an example of an overload state (mainly due to an external factor) of the electric machine operated by the electric motor, but the present invention is not limited to this. For example, the battery forklift may be climbing a steep slope. Alternatively, the present invention is not limited to a traveling motor, and may be, for example, a cargo handling motor that moves a fork up and down. Further, the present invention is not limited to the battery forklift, and may be another machine tool or the like operated by an electric motor, and may be any machine that abnormally overheats the driving device of the electric motor as in the pushing operation of the present embodiment. Applicable.

【0015】図1は、本実施形態によるバッテリフォー
クリフトの走行用駆動システムの構成を示すブロック図
である。同図において、バッテリー1は走行用電動モー
タの動力源となる直流電源であり、例えば電気自動車用
の大型・大容量の蓄電池である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a drive system for running a battery forklift according to the present embodiment. In FIG. 1, a battery 1 is a DC power source serving as a power source of an electric motor for traveling, and is, for example, a large-capacity storage battery for an electric vehicle.

【0016】電力変換器2(駆動装置)は、例えば複数
のパワースイッチング素子(例えばMOS FET)よ
り構成され、後述するドライバ5から増幅出力される駆
動制御信号(PWM波)のスイッチング制御に応じて、
上記バッテリー1の電力を電動機3に供給する。
The power converter 2 (drive device) is composed of, for example, a plurality of power switching elements (for example, MOS FETs) and responds to switching control of a drive control signal (PWM wave) amplified and output from a driver 5 described later. ,
The electric power of the battery 1 is supplied to the electric motor 3.

【0017】すなわち、電力変換器2は、例えば電流形
PWMインバータ(直流電力を交流電力に変換するも
の)である。電動機3は、電力変換器2によって駆動さ
れるバッテリフォークリフトの走行用電動モータであ
り、例えば3相交流電動機である。
That is, the power converter 2 is, for example, a current type PWM inverter (converting DC power to AC power). The electric motor 3 is an electric motor for traveling of a battery forklift driven by the power converter 2, and is, for example, a three-phase AC motor.

【0018】回転センサ4は、電動機3のモータ回転数
を検出するセンサ部であり、この回転数を示す信号を駆
動制御回路6に出力する。ドライバ5は、駆動制御回路
6から出力される駆動制御信号を、電力変換器2を駆動
制御できるレベルに変換して出力するものである。
The rotation sensor 4 is a sensor for detecting the number of rotations of the motor of the electric motor 3, and outputs a signal indicating the number of rotations to the drive control circuit 6. The driver 5 converts a drive control signal output from the drive control circuit 6 to a level at which the power converter 2 can be driven and outputs the converted signal.

【0019】駆動制御回路6は、回転センサ4、電流セ
ンサ7、アクセルポテンショ8a、及び前後進切替SW
(スイッチ)9aからの各出力信号に基づいて、上記駆
動制御信号を生成して出力する。
The drive control circuit 6 includes a rotation sensor 4, a current sensor 7, an accelerator potentiometer 8a, and a forward / reverse switching switch.
(Switch) The drive control signal is generated and output based on each output signal from the switch 9a.

【0020】駆動制御回路6の詳細な構成については、
後に図2を参照して説明する。電流センサ7は、電動機
3を駆動するモータ電流iを検出して、このモータ電流
値を駆動制御回路6に出力するセンサ部である。
For a detailed configuration of the drive control circuit 6,
This will be described later with reference to FIG. The current sensor 7 is a sensor unit that detects a motor current i that drives the electric motor 3 and outputs this motor current value to the drive control circuit 6.

【0021】アクセルポテンショ8aは、アクセルペダ
ル8の操作状態を検出して、この操作状態を示す信号
(アクセル開度)を駆動制御回路6に出力する。アクセ
ルポテンショ8aは例えば可変抵抗器を用いるポテンシ
ョメータであり、アクセルペダル8の踏角に応じて変化
する抵抗値に応じた電圧値を上記アクセル開度として出
力するものである。
The accelerator potentiometer 8a detects the operation state of the accelerator pedal 8 and outputs a signal (accelerator opening) indicating the operation state to the drive control circuit 6. The accelerator potentiometer 8a is, for example, a potentiometer using a variable resistor, and outputs a voltage value corresponding to a resistance value that changes according to the depression angle of the accelerator pedal 8 as the accelerator opening.

【0022】前後進切替SW(スイッチ)9aは、前後
進レバー9が操作されることによって切り替わるスイッ
チであり、例えば前進操作の場合はON、後進操作の場
合はOFFして、このON/OFF信号が駆動制御回路
6に入力する。そして、このON/OFF信号に応じ
て、電動機3の正転/逆転制御が行われる。
The forward / reverse switch SW (switch) 9a is a switch that is switched by operating the forward / reverse lever 9, and is turned on for forward operation and turned off for reverse operation, for example. Are input to the drive control circuit 6. Then, the forward / reverse control of the electric motor 3 is performed according to the ON / OFF signal.

【0023】図2は、駆動制御回路6の構成ブロック図
である。同図において、電流指令値決定回路11は、上
記回転センサ4からのモータ回転数、アクセルポテンシ
ョ8aからのアクセル開度、及び前後進切替SW(スイ
ッチ)9aからのON/OFF信号を入力して、これら
の各入力信号値に基づいて電流指令値i* を求め、この
電流指令値i* を差分回路12に出力する。電流指令値
* は、アクセルペダルの操作等による要求に応じたモ
ータ電流iの目標値である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive control circuit 6. As shown in FIG. In the figure, a current command value determination circuit 11 inputs a motor rotation speed from the rotation sensor 4, an accelerator opening from an accelerator potentiometer 8a, and an ON / OFF signal from a forward / reverse switching switch (switch) 9a. A current command value i * is obtained based on each of these input signal values, and this current command value i * is output to the difference circuit 12. The current command value i * is a target value of the motor current i according to a request by operating the accelerator pedal or the like.

【0024】差分回路12は、電流指令値決定回路11
から出力される電流指令値i* と上記電流センサ7で検
出される実際のモータ電流iとの差分をとって、この差
分電流値ΔiをPI回路13に出力する。
The difference circuit 12 includes a current command value determination circuit 11
And outputs the difference current value Δi to the PI circuit 13 by taking the difference between the current command value i * output from the control circuit 7 and the actual motor current i detected by the current sensor 7.

【0025】PI回路13は、一般的な電流−電圧変換
回路であり、差分回路12から出力される差分電流値Δ
iの値に応じた指令電圧v* をコンパレータ19に出力
する。
The PI circuit 13 is a general current-voltage conversion circuit, and outputs a differential current value Δ
The command voltage v * corresponding to the value of i is output to the comparator 19.

【0026】電流指令値決定回路11、差分回路12、
及びPI回路13より成る構成は、従来より用いられて
いる構成であるので、ここでは詳細な説明は行わない
が、例えば、アクセル開度が大きくなる(アクセルが、
より踏込まれる)と、電流指令値決定回路11から出力
される電流指令値i* が大きくなる。これによって、差
分電流値Δiが大きくなり、PI回路13から出力され
る指令電圧v* は高くなる。よって、後述するコンパレ
ータ19から出力される駆動制御信号のパルス幅(ON
時間)が長くなり、平均モータ電流値が増加する。すな
わち、電動機3の出力が大きくなる。
The current command value determination circuit 11, the difference circuit 12,
And the PI circuit 13 is a configuration that has been used in the past, and thus will not be described in detail here. For example, the accelerator opening increases (the accelerator is
The current command value i * output from the current command value determination circuit 11 increases. As a result, the difference current value Δi increases, and the command voltage v * output from the PI circuit 13 increases. Therefore, the pulse width (ON) of the drive control signal output from the comparator 19 described later
Time), and the average motor current value increases. That is, the output of the electric motor 3 increases.

【0027】基準クロックA14は、高周波のクロック
信号を供給するものであり、例えば10KHZ のクロッ
クを発生する。基準クロックB15は、低周波のクロッ
ク信号を供給するものであり、例えば2.5KHZ のク
ロックを発生する。
The reference clock A14 supplies a high-frequency clock signal and generates a clock of, for example, 10 KHz. The reference clock B15 supplies a low-frequency clock signal, and generates a clock of, for example, 2.5 KHz.

【0028】調整手段としてのスイッチ16は、基準ク
ロックA14、基準クロックB15から出力されるクロ
ック信号のいずれか一方を三角波キャリア発生回路18
に供給させる。スイッチ16の切換えは、押込み動作判
別回路17からの出力に応じて行われる。例えば、押込
み動作判別回路17からの出力が“H”である場合は基
準クロックB15に切換え、“L”である場合は基準ク
ロックA14に切換える。
The switch 16 as an adjusting means is adapted to output one of the clock signals output from the reference clock A 14 and the reference clock B 15 to the triangular wave carrier generation circuit 18.
To be supplied. The switching of the switch 16 is performed according to the output from the pushing operation determination circuit 17. For example, when the output from the push-in operation determining circuit 17 is "H", it is switched to the reference clock B15, and when it is "L", it is switched to the reference clock A14.

【0029】押込み動作判別回路17は、上記回転セン
サ4からのモータ回転数、及びアクセルポテンショ8a
からのアクセル開度を入力して、これに基づいて、現在
のフォークリフトの状態が「押込み動作中」であるか否
かを判別する。そして、この判別結果により、例えば上
記“H”又は“L”をスイッチ16に出力する。通常動
作時は、押込み動作判別回路17からの出力は“L”に
なっている。よって、三角波キャリア発生回路18には
基準クロック14Aからの(高周波)クロック信号が供
給されている。
The pushing operation determining circuit 17 determines the number of rotations of the motor from the rotation sensor 4 and the accelerator potentiometer 8a.
, The accelerator opening is input from the controller, and based on this, it is determined whether or not the current state of the forklift is “during pushing”. Then, for example, the above “H” or “L” is output to the switch 16 based on the result of this determination. During normal operation, the output from the push-in operation determination circuit 17 is "L". Therefore, the (high-frequency) clock signal from the reference clock 14A is supplied to the triangular wave carrier generation circuit 18.

【0030】押込み動作判別回路17の詳細について
は、後に図3を参照して説明する。三角波キャリア発生
回路18は、上記基準クロックA14、基準クロックB
15のいずれか一方からのクロック信号に基づいて、三
角波を発生する。
The details of the push-in operation determining circuit 17 will be described later with reference to FIG. The triangular wave carrier generation circuit 18 is configured to output the reference clock A14, the reference clock B
A triangular wave is generated based on a clock signal from any one of Fifteen.

【0031】コンパレータ19は、上記PI回路13か
らの指令電圧v* を反転入力端子に、三角波キャリア発
生回路18からの三角波を非反転入力端子に入力し、こ
れらの信号を比較して、駆動制御信号を出力する。
The comparator 19 inputs the command voltage v * from the PI circuit 13 to the inverting input terminal and inputs the triangular wave from the triangular wave carrier generating circuit 18 to the non-inverting input terminal, compares these signals, and controls the drive. Output a signal.

【0032】駆動制御信号は、三角波に応じた一定周期
の信号であるが、指令電圧v* の大きさに応じて、その
デューティ・サイクル(パルス幅のHとLの比)が変化
するものである。すなわち、三角波の電圧値が指令電圧
* の値より低い間は、駆動制御信号はHとなる。よっ
て、上述したように、指令電圧v* が高くなると駆動制
御信号の“H”のパルス幅が長くなるので、電動機3に
対するモータ電流値が大きくなる。
The drive control signal is a signal having a constant period according to the triangular wave, and its duty cycle (the ratio of H to L of the pulse width) changes according to the magnitude of the command voltage v *. is there. That is, while the voltage value of the triangular wave is lower than the value of the command voltage v * , the drive control signal becomes H. Therefore, as described above, when the command voltage v * increases, the pulse width of the “H” of the drive control signal increases, and the motor current value for the electric motor 3 increases.

【0033】上述した図1、図2に示す交流電動機の駆
動システムでは、通常の動作時(すなわち、押込み動作
等のようにモータに非常に大きな負荷がかかる動作以外
の動作を行うとき)には、三角波キャリア発生回路18
は上記基準クロックA14(高周波)のクロック信号に
基づいて、三角波を発生する。
In the drive system of the AC motor shown in FIGS. 1 and 2 described above, during normal operation (ie, when an operation other than an operation in which a very large load is applied to the motor such as a pushing operation is performed). , Triangular wave carrier generation circuit 18
Generates a triangular wave based on the clock signal of the reference clock A14 (high frequency).

【0034】ここで、従来の交流電動機の駆動システム
では、基準クロックA14のみを用いているので、通常
動作時であっても押込み動作時であっても、駆動制御信
号の周波数は変わらない。基準クロックA14の周波数
は、通常動作時の制御に適するように設定されているの
で、通常動作時では電力変換器2内のパワースイッチン
グ素子のスイッチング損失による電力変換器2の温度上
昇は、問題の無いレベルに収まる。しかしながら、押込
み動作時のようにモータ電流が大きい(最大定格値)場
合には、基準クロックA14の周波数で電力変換器2内
のパワースイッチング素子のスイッチングを行うと、ス
イッチング損失による電力変換器2の温度上昇は非常に
大きなものとなる。
Here, in the conventional AC motor drive system, since only the reference clock A14 is used, the frequency of the drive control signal does not change regardless of the normal operation or the pushing operation. Since the frequency of the reference clock A14 is set so as to be suitable for the control during the normal operation, the temperature rise of the power converter 2 due to the switching loss of the power switching element in the power converter 2 during the normal operation is a problem. Fits in no level. However, when the motor current is large (maximum rated value) as in the pushing operation, if the switching of the power switching element in the power converter 2 is performed at the frequency of the reference clock A14, the power converter 2 due to the switching loss is lost. The temperature rise will be very large.

【0035】上記一実施例の駆動システムでは、基準ク
ロックB15、スイッチ16、及び押込み動作判別回路
17の構成によって、例えば押込み動作時には基準クロ
ックB15のクロック信号に基づいて三角波を発生させ
るようにする。すなわち、押込み動作判別回路17によ
って押込み動作中であることを判別すると、スイッチ1
6が基準クロックB15側に切換えられ、三角波キャリ
ア発生回路18は上記基準クロックB15(低周波)の
クロック信号に基づいて、三角波を発生する。
In the drive system of the embodiment, the triangular wave is generated based on the clock signal of the reference clock B15 at the time of the pushing operation, for example, by the configuration of the reference clock B15, the switch 16, and the pushing operation determining circuit 17. That is, when the pressing operation determining circuit 17 determines that the pressing operation is being performed, the switch 1
6 is switched to the reference clock B15 side, and the triangular wave carrier generation circuit 18 generates a triangular wave based on the clock signal of the reference clock B15 (low frequency).

【0036】例えば、上記の例ではクロック信号は10
KHZ から2.5KHZ に切換えられるので、電力変換
器2内のパワースイッチング素子の単位時間当たりのス
イッチング回数は1/4になり、スイッチング損失が低
減される。一方、電流指令値決定回路11からは、例え
ば高いアクセル開度(通常、押込み動作時等にはアクセ
ルをかなり大きく踏込んでいる)と、非常に低いモータ
回転数とに基づいて、モータ電流値を最大(最大定格
値)にするような電流指令値i* が指示されるので、電
動機3の出力はほとんど変わらない。
For example, in the above example, the clock signal is 10
Since the frequency is switched from KHz to 2.5 KHz, the number of times of switching of the power switching element in the power converter 2 per unit time is reduced to 1/4, and the switching loss is reduced. On the other hand, from the current command value determination circuit 11, the motor current value is determined based on, for example, a high accelerator opening (normally, the accelerator is depressed considerably during a pushing operation or the like) and a very low motor rotation speed. Since the current command value i * that gives the maximum (maximum rated value) is specified, the output of the electric motor 3 hardly changes.

【0037】押込み動作判別回路17の押込み動作判別
は、例えば図3に示す構成によって行う。図3は、押込
み動作判別回路17の構成の一例を示す回路ブロック図
である。
The pressing operation determination of the pressing operation determining circuit 17 is performed by, for example, the configuration shown in FIG. FIG. 3 is a circuit block diagram illustrating an example of the configuration of the pressing operation determination circuit 17.

【0038】同図において、F/Vコンバータ21は、
回転センサ4によって検出された電動機3の回転数(周
波数)を、その値に対応する電圧値に変換するものであ
り、一般的な周波数−電圧変換回路である。変換する電
圧値は、電動機3の回転数が高い場合は高い電圧値、低
い場合は低い電圧値となる。
In the figure, the F / V converter 21
It converts the rotation speed (frequency) of the electric motor 3 detected by the rotation sensor 4 into a voltage value corresponding to the value, and is a general frequency-voltage conversion circuit. The converted voltage value is a high voltage value when the rotation speed of the electric motor 3 is high, and a low voltage value when the rotation speed is low.

【0039】F/Vコンバータ21の出力は、コンパレ
ータ22の反転入力端子(−)に入力する。コンパレー
タ22は、電源Eと抵抗R1、R2とによって予め決定さ
れる基準電圧を、その非反転入力端子(+)に入力して
おり、これを閾値として、上記F/Vコンバータ21の
出力電圧が閾値より低い場合に“H”を出力する。すな
わち、電動機3の回転数が、所定回転数より低くなると
“H”を出力する。ここでは、例えば、回転数が500
rpm 以下になると“H”を出力するように抵抗R1、R2
が設定されているものとする。
The output of the F / V converter 21 is input to the inverting input terminal (-) of the comparator 22. The comparator 22 inputs a reference voltage determined in advance by the power source E and the resistors R 1 and R 2 to its non-inverting input terminal (+). "H" is output when the voltage is lower than the threshold. That is, when the rotation speed of the electric motor 3 becomes lower than the predetermined rotation speed, “H” is output. Here, for example, when the rotation speed is 500
The resistances R 1 and R 2 are set so as to output “H” when the speed becomes lower than rpm.
Is set.

【0040】コンパレータ23は、アクセルポテンショ
8aからのアクセル開度を、その非反転入力端子(+)
に入力している。アクセルポテンショ8aは上述したよ
うに可変抵抗器より成り、アクセルの踏角が大きくなる
とアクセル開度(電圧値)が高くなる。コンパレータ2
3の反転入力端子(−)には電源Eと抵抗R3、R4とに
よって予め決定される基準電圧(閾値)が入力してい
る。
The comparator 23 compares the accelerator opening from the accelerator potentiometer 8a with its non-inverting input terminal (+).
Is being entered. The accelerator potentiometer 8a is composed of a variable resistor as described above, and as the accelerator pedal angle increases, the accelerator opening (voltage value) increases. Comparator 2
The reference voltage (threshold) predetermined by the power supply E and the resistors R 3 and R 4 is input to the inverting input terminal (−) of No. 3 .

【0041】コンパレータ23は、アクセル開度が閾値
より大きくなると(すなわちアクセル開度が所定値以上
となるまで踏込まれると)、“H”を出力する。ここで
は、例えば、アクセル開度が0〜5(V)の範囲である
ものとして、これに対して例えばアクセル開度が4
(V)以上(80%以上)である場合に、“H”を出力
するように設定されているものとする。
The comparator 23 outputs "H" when the accelerator opening is larger than a threshold value (that is, when the accelerator pedal is depressed until the accelerator opening becomes a predetermined value or more). Here, for example, it is assumed that the accelerator opening is in a range of 0 to 5 (V), and for example, the accelerator opening is 4
It is assumed that the output is set to "H" when the output is equal to or higher than (V) (80% or higher).

【0042】ANDゲート24は、コンパレータ22と
コンパレータ23の両方が“H”を出力する場合に、ス
イッチ16に“H”を出力する。これに応じて、スイッ
チ16は、三角波キャリア発生回路18に供給するクロ
ック信号を基準クロックB15(低周波)側に切換え
る。
The AND gate 24 outputs “H” to the switch 16 when both the comparator 22 and the comparator 23 output “H”. In response, the switch 16 switches the clock signal supplied to the triangular wave carrier generation circuit 18 to the reference clock B15 (low frequency) side.

【0043】上記構成の押込み動作判別回路17は、例
えばバッテリフォークリフトの操縦者がアクセルを大き
く踏込んでいる(上記の例ではアクセル開度が4(V)
以上)状態で、且つ電動機3のモータ回転数が非常に小
さい(上記の例では、500rpm )場合に、押込み動作
中であると判別する。
In the pushing operation determining circuit 17 having the above structure, for example, the operator of the battery forklift has stepped on the accelerator greatly (in the above example, the accelerator opening is 4 (V)).
In the above state, when the motor rotation speed of the electric motor 3 is very small (500 rpm in the above example), it is determined that the pushing operation is being performed.

【0044】尚、以上の構成は、前進、後進の何れの操
作時においても適用可能である。これは、特に押込み動
作に限るものではなく、上述してあるように例えばバッ
テリフォークリフトが急斜面を登坂中の場合等の他の過
負荷動作においてもである。すなわち、通常時に比べて
電動機に非常に大きな過負荷がかかるような動作を行わ
せていることを判別するものである。このことから、押
込み動作判別回路17は、過負荷判別回路であるとも言
える。
The above configuration can be applied to both forward and backward operations. This is not particularly limited to the pushing operation, but also to other overload operations such as when the battery forklift is climbing a steep slope as described above. That is, it is determined that the operation is performed such that an extremely large overload is applied to the electric motor as compared with the normal operation. From this, it can be said that the pushing operation determination circuit 17 is an overload determination circuit.

【0045】尚、押込み動作判別回路17は図3の回路
構成に限定はされず、回転センサとアクセルポテンショ
(アクセル開度センサ)とから出力される信号により、
押込み動作中を判別できる他の如何なる回路構成であっ
ても良い。
The pushing operation determining circuit 17 is not limited to the circuit configuration shown in FIG. 3, and is determined by signals output from a rotation sensor and an accelerator potentiometer (accelerator opening sensor).
Any other circuit configuration that can determine during the pressing operation may be used.

【0046】又、アクセルはペダル式に限定はされず、
レバー式等の他の構造であっても良い。更に、回転セン
サ、アクセル開度センサ、電流センサは、同様の検出機
能を有していればその型式は限定されない。
The accelerator is not limited to the pedal type.
Other structures such as a lever type may be used. Further, the types of the rotation sensor, the accelerator opening sensor, and the current sensor are not limited as long as they have the same detection function.

【0047】更に、基準クロックは、前記実施例におい
ては高・低の2種類の周波数について設定されている
が、これに限定はされず、クロック周波数を低下させる
他の構成を用いても良い。例えば、基準クロックを3種
類以上設け、よりきめ細かい切換え制御を行なっても良
い。或いは、基準クロック周波数を無段階に変化させる
ようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the reference clock is set for two types of frequencies, high and low. However, the present invention is not limited to this, and another configuration for lowering the clock frequency may be used. For example, three or more types of reference clocks may be provided to perform more detailed switching control. Alternatively, the reference clock frequency may be changed steplessly.

【0048】更に、電動機は交流型に限定はされず、直
流型等のPWM制御が可能な他の型の電動機にも適用可
能である。
Further, the motor is not limited to the AC type, but can be applied to other types of motors such as a DC type which can perform PWM control.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
電動機の駆動制御装置によれば、通常の動作に比べて電
動機に大きな負荷がかかる過負荷動作(例えばバッテリ
フォークリフトの押込み動作等)が行われていることを
判別すると、駆動制御信号の基準となる基準クロック周
波数を低下させる(例えば、周波数の高いもの(通常動
作時)から低いものに切換える)ことで、電動機にモー
タ電流を供給するパワースイッチング素子のスイッチン
グ損失を低減できる。
As described in detail above, according to the motor drive control device of the present invention, an overload operation (for example, a pushing operation of a battery forklift, etc.) in which a large load is applied to the motor as compared with a normal operation. Is determined, the reference clock frequency serving as the reference of the drive control signal is reduced (for example, the frequency is switched from a high frequency (during normal operation) to a low frequency) to supply the motor current to the electric motor. The switching loss of the power switching element can be reduced.

【0050】これによって、例えば押込み動作時のよう
に、パワースイッチング素子に大電流のモータ電流が流
れている場合でも、スイッチング損失による温度の異常
上昇を抑えることができる。
As a result, even when a large motor current flows through the power switching element, for example, during a pushing operation, an abnormal rise in temperature due to switching loss can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】バッテリフォークリフトの走行用駆動システム
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a driving system for traveling of a battery forklift.

【図2】図1に示す制御回路の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of a control circuit shown in FIG. 1;

【図3】図2に示す押込み動作判別回路の構成ブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a pressing operation determination circuit illustrated in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリー 2 電力変換器 3 電動機 4 回転センサ 5 ドライバ 6 駆動制御回路 7 電流センサ 8 アクセルペダル 8a アクセルポテンショ 9 前後進レバー 9a 前後進切替SW 11 電流指令値決定回路 12 差分回路 13 PI回路 14 基準クロックA(高周波) 15 基準クロックB(低周波) 16 スイッチ 17 押込み動作判別回路 18 三角波キャリア発生回路 19 コンパレータ(PWM回路) 21 F/Vコンバータ 22 コンパレータ 23 コンパレータ 24 アンドゲート REFERENCE SIGNS LIST 1 battery 2 power converter 3 motor 4 rotation sensor 5 driver 6 drive control circuit 7 current sensor 8 accelerator pedal 8a accelerator potentiometer 9 forward / reverse lever 9a forward / reverse switching SW 11 current command value determination circuit 12 difference circuit 13 PI circuit 14 reference clock A (high frequency) 15 Reference clock B (low frequency) 16 Switch 17 Push-in operation discriminating circuit 18 Triangular wave carrier generating circuit 19 Comparator (PWM circuit) 21 F / V converter 22 Comparator 23 Comparator 24 AND gate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02P 7/63 302 H02P 7/63 302M 302S ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02P 7/63 302 H02P 7/63 302M 302S

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動機械の電動機を駆動制御する装置に
おいて、 電動機械が過負荷動作中であるか否かを判別する過負荷
動作判別手段と、 この過負荷動作判別手段によって過負荷動作中であると
判別された場合に、上記電動機を駆動制御する駆動制御
信号の基準となる基準クロック周波数を低下させる調整
手段と、 を有することを特徴とする電動機の駆動制御装置。
1. An apparatus for controlling driving of an electric motor of an electric machine, comprising: an overload operation judging means for judging whether or not the electric machine is in an overload operation; An adjusting means for lowering a reference clock frequency serving as a reference of a drive control signal for driving and controlling the electric motor when it is determined that the electric motor is present, a driving control apparatus for the electric motor.
【請求項2】 前記電動機械はバッテリフォークリフト
であることを特徴とする請求項1記載の電動機の駆動制
御装置。
2. The drive control device for an electric motor according to claim 1, wherein the electric machine is a battery forklift.
【請求項3】 上記過負荷動作判別手段は、電動機の回
転数が所定回転数以下であり且つアクセル開度が所定値
以上である場合に、過負荷動作中であると判別すること
を特徴とする請求項1記載の電動機の駆動制御装置。
3. The overload operation determining means determines that an overload operation is being performed when the rotation speed of the electric motor is equal to or less than a predetermined rotation speed and the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value. The drive control device for an electric motor according to claim 1.
【請求項4】 上記駆動制御信号は、電動機に電力を供
給するパワースイッチング素子のスイッチング制御を行
うものであり、上記調整手段によって基準クロック周波
数を低下させることで、過負荷動作時のパワースイッチ
ング素子のスイッチング損失が低減されることを特徴と
する請求項1、2、或いは3記載の電動機の駆動制御装
置。
4. The power control element according to claim 1, wherein the drive control signal controls switching of a power switching element for supplying electric power to the electric motor. 4. The drive control device for an electric motor according to claim 1, wherein the switching loss of the motor is reduced.
【請求項5】 前記調整手段は、基準クロック周波数を
低下させる為に、高周波の基準クロックから低周波の基
準クロックへ切り替えることを特徴とする請求項1〜4
の何れか一項に記載の電動機の駆動制御装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said adjusting means switches from a high-frequency reference clock to a low-frequency reference clock in order to reduce the reference clock frequency.
The drive control device for an electric motor according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 電動機械の電動機を駆動制御する方法に
おいて、 電動機の回転数とアクセル開度とに基づいて上記電動機
械が過負荷動作中であるか否かを判別し、 過負荷動作中であると判別した場合に、上記電動機を駆
動制御する駆動制御信号の基準となる基準クロック周波
数を低下させることを特徴とする電動機の駆動制御方
法。
6. A method for controlling driving of an electric motor of an electric machine, comprising: determining whether or not the electric machine is in an overload operation based on a rotation speed of the electric motor and an accelerator opening; A drive control method for an electric motor, characterized in that when it is determined that there is, a reference clock frequency, which is a reference of a drive control signal for driving and controlling the electric motor, is reduced.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009035020A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Toyota Motor Corp Hybrid vehicle
JP2016135021A (en) * 2015-01-20 2016-07-25 株式会社豊田自動織機 Industrial vehicle

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