KR0123207B1

KR0123207B1 - 전동 지게차의 플러깅 제동장치

Info

Publication number: KR0123207B1
Application number: KR1019940036038A
Authority: KR
Inventors: 안길원
Original assignee: 석진철; 대우중공업주식회사
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1997-11-19
Also published as: KR960022242A

Abstract

본 발명은 전동 지게차의 플러깅 제동장치에 관한 것으로, 구동신호에 따라 주행 트랜지스터(TRI)를 온/오프하여 배터리(10)으로부터 주행모터(12)에 흐르는 전류를 제어하므로써 주행동작 및 플러깅 동작을 제어하도록 된 전동차량의 전동 제어장치에 있어서 플러깅동작 여부를 검출하기 위하여 주행모터로부터 플러깅신호를 입력받기 위한 플러깅신호 입력부(110)와; 상기 플러깅신호를 모니터하여 플러깅 명령을 출력하고, 악셀레이터의 조작에 대응하여 주행모터를 구동하기 위한 PWM신호와 주행 트랜지스터를 온하기 위한 트랜지스터 온신호를 제공하는 마이콤(120); 및 전류센서로부터 감지된 주행모터의 감지전류로부터의 과전류상태를 검출하고, 상기 마이콤의 PWM신호와 트랜지스터 온신호에 따라 주행 트랜지스터를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 주행 트랜지스터 제어부(130)를 포함하여 플러깅할 때의 과전류와 정상주행 상태의 과전류를 검출하기 위한 기준값을 가변저항을 이용하여 임의로 설정할 수 있다.

Description

전동 지게차의 플러깅 제동장치

제1도는 본 발명에 따른 전동 지게차 제어장치의 개략적인 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 제1도의 플러깅 제어부의 상세 회로도.

제3도는 제2도의 주행구동신호 발생부의 입출력 파형도.

제4도는 본 발명에 따른 전동 지게차의 플러깅 제동장치의 동작 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 밧데리 12 : 주행모터

14 : 전류센서 15 : 구동부

16 : 펌프모터 및 구동회로 100 : 플러깅 제어부

134 : 플러깅시 과전류검출부 110 : 플러깅신호 입력부

120 : 마이콤 130 : 주행 트랜지스터 제어부

131 :주행구동신호 발생부 132 : 과전류검출신호 발생부

133 : 정상주행시 과전류검출부

본 발명은 전동 지게차의 플러깅 제동장치에 관한 것으로, 특히 정상주행시의 과전류검출 기준과 플러깅 제동시의 과전류 검출 기준을 구분하여 주행모터에 흐르는 과전류를 검출할 수 있도록 된 전동 지게차의 플러깅 제동장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 전동 지게차에 국한되지 않고, 정/역 방향으로 전환할 때 속도를 감소시키는 장치, 즉 정/역 운동을 임으로 수행할 수 있는 모든 장치에 적용이 가능한 것이다.

통산의 운송기계에 있어서 제동은 브레이크 페달을 밟아 브레이크 드럼에 의해 회전하는 차량의 바퀴를 강제적으로 정지시키는 것임에 반하여 '플러깅(plugging)제동'(이하 단순히 '플러깅'이라 한다)이란 전동차량에서 악셀레이터를 밟은 상태에서 조정패널에 있는 방향 스위치 혹은 방향 레버를 현재 주행하고 있는 방향과 반대방향으로 움직여 전자적으로 감속과 동시에 차량이 정지하도록 하는 것이다. 이렇게 플러깅 제동은 운전자에게 편리성을 제공하고, 피로감을 경감시켜 작업량을 증가시킬 수 있게 한다.

종래 전동차의 플러깅 제동장치에 있어서, 플러깅할 때에 과전류를 검출하기 위한 기준값과 정상주행 상태에서 과전류를 검출하기 위한 기준값을 별도로 구분함이 없이 입력전원을 가변시켜 설정하였기 때문에 과전류를 검출하기 위한 기준값(reference) 설정이 어려웠고, 관련 회로구성 또한 복잡하여 비경제적이며, 플러깅 제동시에 조작자의 개성에 따라 감속 및 제동거리를 적절히 설정할 수 없는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 플러깅할에때는 과전류와 정상주행 상태에서의 과전류를 검출하기 위한 기준값을 각각 구분하여 매우 간단히 설정할 수 있고, 과전류가 검출되면 주행 트랜지스터를 구동하기 위한 신호를 적절히 제어하므로써 주행 트랜지스터를 보호할 수 있도록 된 전동 지게차의 플러깅 제동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플러깅 제동장치는, 구동신호에 따라 주행 트랜지스터를 온/오프하여 배터리로부터 주행모터에 흐르는 전류를 제어하므로써 주행동작 및 플러깅 동작을 제어하도록 된 전동차량의 전동 제어장치에 있어서, 플러깅 동작 여부를 검출하기 위하여 주행모터로부터 플러깅신호를 입력받기 위한 플러깅 신호 입력부와; 상기 플러깅신호를 모니터하여 플러깅 명령을 출력하고, 악셀레이터의 조작에 대응하여 주행모터를 구동하기 위한 PWM신호와 주행 트랜지스터를 온하기 위한 트랜지스터 온신호를 제공하는 마이콤; 및 전류센서로부터 감지된 주행모터의 감지전류로부터의 과전류상태를 검출하고, 상기 마이콤의 PWM신호와 트랜지스터 온신호에 따라 주행 트랜지스터를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 주행 트랜지스터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 일반적인 전동 지게차의 전력계통의 일부를 도시한 계통도로서, 배터리 (10), 퓨즈(F1), 선로접점(line contactor:RC1), 바이패스 접점(bypass contactor:RC5), 전진접점(forward dontactor:RC2,RC2'), 후진접점(backward contactor:RC3,RC3'), 회생접점(regenerative contactor:RC4), 주행 트랜지스터(TR1), 주행모터(12), 전류센서(14), 트랜지스터 구동부(15), 펌프모터 및 구동회로(16), 플러깅 제어부(100), 전해 커패시터(C1), 희생 저항(R1), 다이오드(D1,D2,D3)로 이루어진 것을 보여준다.

제1도를 참조하면, 도시되지 않은 키 스위치가 온되면 선로접점(RC1)이 연결되어 배터리(10)로부터 휴즈(F1)를 통해 주행 트랜지스터(TR1)의 콜렉터측에 +전압이 인가된다. 주행 트랜지스터(TR1)의 에미터측에는 주행모터(12)가 연결되어 있고, 주행모터(12)는 계자권선(L1)과 아마추어(A)로 이루어지는데 아마추어(A)를 흐르는 전류의 방향은 방향접점(directional contactor:RC2,RC2',RC3,RC')들의 동작에 의해 정해지며 아마추어(A)를 흐르는 전류의 방향에 의해 전동 지게차의 주행방향이 정해진다. 예컨대, 조작패널에서 방향 레버를 전진(Forward)으로 선택할 경우에 전진접점(RC2)과 전진접점(RC2')이 연결(開)되고, 후진접점(RC3)과 후진접점(RC3')은 차단(開)되어 화살표(16)와 같은 방향으로 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 전동 지게차는 전진하게 된다. 반대로, 조작패널에서 방향레버를 후진(Backward) 으로 선택할 경우에 후진접점(RC3)과 후진접점(RC3')이 연결(開)되어 전진접점(RC2)과 전진접점(RC2')이 차단(開)되어 화살표(17)와 같은 방향으로 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 전동 지게차는 후진하게 된다.

주행모터(12)는 회생접점(RC4)나 회생저항(R1)을 통해 배터리(10)의 -단자와 연결되고, 주행모터(12)를 통해 흐르는 전류는 전류센서(CT:14)에 의해 감지되어 플러깅 제어부(100)로 입력된다. 주행모터 계자권선(L1)의 일단과 다이오드의 케소드가 공통 연결되는 선로 ⓑ는 플러깅동작을 검출하기 위하여 플러깅 제어부(100)에 연결된다.

주행 트랜지스터(TR1)의 베이스에는 주행 트랜지스터(TR1)를 구동하기 위한 구동부(15)가 연결되어 플러깅 제어부(100)가 제공하는 주행 트랜지스터 구동신호에 따라 주행 트랜지스터(TR1)를 온/오프하게 된다. 주행 트랜지스터(TR1)가 온되면 배터리(10)으로부터 선로접점(RC1)과 주행 트랜지스터(TR1)를 통해 주행모터(12)에 전원이 인가되어 주행모터(12)가 방향접점들의 연결상태에 따라 해당 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 전동 지게차는 전진 혹은 후진하게 된다. 주행 트랜지스터(15)가 오프되면 주행모터에는 전원이 인가되지 않으나 통상 관성과 권선에 유기된 에너지에 의해 계속 회전을 유지하게 된다. 따라서 주행모터의 회전속도는 주행 트랜지스터의 온타임(즉, 구동신호의 온 듀티비)에 비례하게 된다.

한편, 주행 트랜지스터(TR1)와 병렬로 바이패스 접점(RC5)이 연결되어 있는데, 최대의 전력으로 주행하고자 할 경우에 바이패스 접점(RC5)을 연결하여 주행 트랜지스터(TR1)를 거치지 않고 배터리의 전원이 직접 주행모터(12)에 인가되게 한다. 그리고 회생접점(RC4)은 플러깅시 회생모드에서 차단(開)되어 회생 다이오드(D3)를 통해 배터리(10)를 충전할 수 있게 한다.

플러깅 제어부(100)는 전류센서를 통해 감지된 전류신호를 선로 ⓒ를 통해 입력받아 과전류상태를 검출하고, 선로 ⓑ를 통해 플러깅신호를 입력받아 플러깅 여부를 판단하며, 도시되지 않은 악셀레이터의 조작에 대응하며 온듀티비가 가변되는 PWN신호를 발생한 후 주행 트랜지스터를 구동하기 위한 구동신호를 선로ⓐ를 통해 구동부에 출력한다. 따라서 주행 트랜지스터(TR1)는 플러깅 제어부(100)가 제공하는 구동신호에 따라 온/오프된다. 이때, 플러깅 제어부(100)는 본 발명에 따라 전류센서(14)를 통해 과전류상태가 검출되면 주행 트랜지스터(TR1)를 오프시키도록 구동신호를 제공한다.

이와 같은 전동 지게차의 전/후진 및 플러깅 동작을 좀더 살펴보면 다음과 같다.

초기상태에서 바이패스 접점(RC5)은 열려있고, 회생접점(RC4)는 닫혀 있으며, 중립상태에서 방향접점들은 모두 열려 있다. 전동 지게차를 기동하기 위하여 키 스위치를 온하면 선로접점(RC1)이 연결되어 주행 트랜지스터(TR1)에 배터리전원이 인가되게 되고, 방향레버가 전진으로 선택되면 전진접점(RC2,RC2')이 연결되며 악셀레이터가 눌려지면 그에 대응하는 주행 트랜지스터 구동신호가 플러깅 제어부(100)로부터 구동부(15)를 통해 주행 트랜지스터(TR1)를 온/오프시키게 된다. 주행 트랜지스터(TR1)가 온되면 배터리(10) +단자로부터 흘러나온 전류는 휴즈(F1)와, 선로접점(RC1), 주행 트랜지스터(TR1), 주행모터(12)의 계자권선(L1), 전진접점(RC2), 주행모터의 아마춰(A), 전진접점(RC2'), 회생접점(RC4)을 통해 다시 배터리(10)의 -단자로 흐르게 되고, 이에 따라 전동 지게차는 전진 주행을 하게 된다.

이때 플러깅 제어부(100)가 제공하는 주행 트랜지스터 구동신호는 악셀레이터의 조작에 따라 펄스폭이 가변되는 PWM신호로서, 제3도의 (가)에 도시된 바와 같다. 따라서 주행 트랜지스터(TR1)는 소정 주기로 온/오프가 계속 반복하되, 듀티비(트랜지스터의 온타임/(온타임+오프타임))에 따라 주행속도가 조절되게 된다.

전진주행 주기에서 주행 트랜지스터(TR1)가 오프되면 계자권선(L1)에서 발생되는 역기전력에 의해 다이오드(D1)가 도통되게 되고, 따라서 계자권선(L1), 전진접점(RC2), 아마추어(A), 전진접점(RC2'), 회생접점(RC4), 다이오드(D1), 계자권선(L1)으로 이어지는 폐루프가 형성되고, 이 루프를 따라 전류가 흐르게 된다. 이러한 전류를 플라이백 전류라고 하고, D1 다이오드를 플라이백 다이오드라고도 한다.

상기와 같이 주행 트랜지스터가 온/오프를 반복하면서 전진주행을 하는데, 만일 플러깅 제동을 하고자 할 경우에는 운전자가 악셀레이터를 밟은 상태에서 방향레버를 전진에서 중립을 거쳐 후진으로 전환하게된다.

이와 같이 플러깅 제동을 위하여 악셀레이터를 밟은 상태에서 방향레버를 전진에서 중립을 거쳐 후진으로 전환하면, 이에 따라 전진접점(RC2,RC2')은 열리게 되고, 후진접점(RC3,RC3')은 연결되어 아마춰(A)를 흐르는 전류의 방향이 바뀌게 된다. 이때 중립을 지나게 되면 회생접점(RC4)이 오픈되게 되고, 플러깅 제어부(100)는 선로 ⓑ로부터 플러깅신호를 입력받아 플러깅동작을 인지하게 된다. 즉, 선로 ⓑ에는 전진 주행시 양의 전압이 나타나다가 후진으로 전환되어 플러깅이 시작되면 부의 전압이 나타나게 되는데, 이 전압을 후술하는 플러깅신호 입력부(제2도의 110)에서 TTL레벨로 변환하여 플러깅 제어부의 마이콤(120)이 인식할 수 있게 한다.

따라서 주행 트랜지스터(TR1)가 온상태일 경우에 후진접점(RC3,RC3')이 연결되면 배터리(10)로부터 나온 전류는 주행 트랜지스터(TR1), 계자권선(L1), 후진접점(RC3), 아마춰(A), 후진접점(RC3'), 회생저항(R1)을 통해 배터리(10)로 흐르게 되고, 아마춰(A)에 발생된 역기전력에 의해 회생 다이오드(D3)가 도통되어 아마춰(A)로 전류가 흐르게 된다. 이때 주행 트랜지스터(TR1)가 온되는 시간만큼 전류가 선형적으로 증가하게되는데, 전류센서(14)에 의해 검출된 전류가 일정치 이상이 되면 주행 트랜지스터(TR1)를 오프시킨다.

이어 주행 트랜지스터(TR1)가 오프되면, 계자권선(L1)에 의한 역기전압에 의해 다이오드(D1)가 온되어 배터리 -단자, 다이오드(D1), 계자권선(L1), 후진접전(RC3), 아마춰(A), 후진접점(RC3'), 회생 다이오드(D3), 배터리 +단자에 이르는 폐루프가 형성되어 배터리를 충전시키게 된다. 이와 같이 플러깅 제동시에 발생되는 에너지를 열로 소모시키지 않고, 배터리(10)를 다시 충전시키므로써 에너지 효율을 높일 수 있다.

배터리 충전동작에 의해 전류가 점차 감소하게 되는데, 일정치 이하가 되면 회생접점(RC4)을 연결하고, 다시 주행 트랜지스터(TR1)을 온시키게 된다. 주행 트랜지스터(TR1)가 온되면 배터리 +전류는 주행 트랜지스터(TR1), 계자권선(L1), 후진접점(RC3), 아마춰(A), 후진접점(RC3'), 회생접점(RC4), 배터리(10)의 -단자로 흐르게 되고, 이에 따라 전동 지게차는 점차 정지하게 된다. 주행 트랜지스터(TR1)가 오프되면 아마춰(A)에 발생된 역기전력에 의해 다이오드(D2)가 도통되게 되고, 이에 따라 전류는 아마춰(A), 후진접점(RC3'), 회생접점(RC4), 다이오드(D2), 후진접점(RC3), 아마춰(A)로 흐르게 된다.

이와 같은 동작에 의해 전동 지게차가 정지하게 되면, 이어 플러깅 모드에서 구동모드로 전환되어 후진 방향으로의 주행이 시작된다.

제1도에 있어서, 펌프모터 및 구동회로(16)는 전동 지게차에서 유압에 의한 조작을 위한 회로로서, 펌프모터가 기동되면 유압을 발생시켜 리프트를 조작하여 물건을 들어올리거나 내린다. 그리고 주행모터(12)에 병렬로 전해 커패시터(C1)가 연결되어 있고, 주행모터(12)를 통해 흐르는 전류는 전류센서(14)에 의해 감지되어 플러깅 제어부(100)에 제공된다.

제2도는 제1도에 도시된 플러깅 제어부(100)의 상세 회로도로서, 플러깅 제어부(100)는 주행모터로부터 선로 ⓑ를 통해 플러깅신호를 입력받기 위한 플러깅 신호 입력부(110)와; 플러깅신호를 모니터하여 플러깅 명령을 출력하고, 악셀레이터의 조작에 대응하여 주행모터를 구동하기 위한 PWM신호와 주행 트랜지스터를 온하기 위한 트랜지스터 온신호를 제공하는 마이콤(120); 전류센서로부터 감지된 주행모터의 전류를 선로 ⓒ를 통해 입력받아 과전류상태를 검출하고, 상기 마이콤의 PWN신호와 트랜지스터 온신호에 따라 주행 트랜지스터를 구동하기 위한 신호를 발생하여 선로 ⓐ를 통해 출력하는 주행 트랜지스터 제어부(130)로 구성된다.

그리고 주행 트랜지스터 제어부(130)는 정상 주행상태에서 전류센서(제1도의 14)로부터 입력된 감지전류를 기준값과 비교하여 과전류를 검출하기 위한 정상주행시 과전류 검출부(133)와, 플러깅상태에서 전류센서(14)로부터 입력된 감지전류를 기준값과 비교하여 과전류를 검출하기 위한 플러깅시 과전류 검출부(134), 정상주행시 및 플러깅시 과전류 검출부의 출력에 따라 주행 트랜지스터(제1도의 TRI)를 오프하기위한 과전류 검출신호를 발생하는 과전류 검출신호 발생부(132), 마이콤의 PWM제어신호와, 트랜지스터 온신호, 과전류 검출신호 발생부의 과전류 검출신호를 입력받아 주행 트랜지스터를 온/오프하기 위한 주행 트랜지스터 구동신호를 발생하는 주행 구동신호 발생부(131)로 구성된다.

상기 플러깅신호 입력부(110)는 저항(R3,R4), 커패시터(C2), 비교기(U9), 반전버퍼(U10), RC적분회로(R5, C3)로 구성되어 전진주행시에는 선로 ⓑ에 나타나는 양의 전압에 따라 하이레벨의 플러깅신호를 마이콤(120)의 입력포트(DI)에 제공하고 플러깅시에는 선로 ⓑ에 나타나는 부의 전압에 따라 로우레벨의 플러깅신호를 마이콤(120)의 입력포트(DI)에 제공한다.

정상주행시 과전류 검출부(133)는 소정의 기준전압(Vr1)을 설정하기 위한 가변저항(RV1), 가변저항에 의해 설정된 기준전압(Vrl)을 전류센서(제1도의 14)로부터 입력되는 감지전류와 비교하여 과전류를 검출하기 위한 비교기(UI), 비교기의 출력을 마이콤의 출력에 따라 전달하기 위한 앤드게이트(U3)로 구성되며, 플러깅시 과전류 검출부(134)는 소정의 기준전압(Vr2)을 설정하기 위한 가변저항(RV2), 가변저항(RV2)에 의해 설정된 기준전압을 전류센서(14)로부터 입력되는 감지전류과 비교하여 과전류를 검출하기 위한 비교기(U2), 비교기의 출력을 마이콤의 출력에 따라 전달하기 위한 앤드게이트(U4)로 구성된다. 과전류 검출신호 발생부(132)는 상기 앤드게이트(U3,U4)의 출력을 논리합하기 위한 오아게이트(U5)와 오아게이트(U5)의 출력을 래치하기 위한 래치(U6,U7)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 플러깅 제어부의 동작을 정상 주행시 플러깅시로 구분하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 정상주행시 선로 ⓑ에서 검출된 플러깅신호는 '하이'상태이고, 이때 마이콤(120)이 출력하는 플러깅명령은 '로우'이다. 플러깅시 선로 ⓑ에서 검출되는 플러깅신호는 '로우'이고, 이에 따라 마이콤(120)이 플러깅 상태를 인지하면 플러깅동작을 위하여 플러깅 명령을 '하이'로 한다.

1. 정상주행시

정상주행시 마이콤(120)이 출력포트(DO1)로 출력하는 플러깅 명령이 로우이므로 플러깅이 과전류검출부의 앤드게이트(U4)는 다른 입력에 관계없이 항시 로우를 출력한다. 따라서 비교기(U2)의 출력은 의미없게 된다. 한편, 마이콤(120)이 출력하는 플러깅 명령은 반전기(U3)에 의해 반전되어 정상주행시 과전류 검출부의 앤드게이트(U3)로 입력된다. 따라서 앤드게이트(U3)의 출력은 비교기(U1)의 출력에 의해 하이 혹은 로우가 정해진다. 그리고 비교기(U1)의 -단자에 연결된 가변저항(RV1)을 이용하여 정상시 과전류를 검출하기 위한 기준전압(Vrl)을 설정해 놓은 후 전류센서(14)로부터 저항(R1,R2) 및 커패시터(C11)를 통해 입력되는 감지전류에 의한 전압을 감시하는데, 통상 정상상태에서 감지전류에 의한 전압이 기준전압(Vrl)보다 낮아 비교기(U1)는 로우를 출력하고, 따라서 앤드게이트(U3)는 로우를 출력하고 있다. 즉, 전류센서로부터 감지된 주행모터의 전류는 저항(R1,R2)과 커패시터(C11)를 통해 비교기(U1)의 비반전단자로 입력되어 가변저항(RV1)에 의해 설정된 기준전압(Vrl)과 비교된다. 이때 전류센서(14)의 출력 전압은 전류에 따라 선형적 특성을 가진다.

만일, 주행모터(제1도의 12)에 과부하가 걸리고 주행 트랜지스터(TR1)가 높은 온듀티비로 스위칭하여 주행모터(12)에 과다한 전류가 흐르게 되면, 전류센서(14)를 통해 감지되어 비교기(U1)의 비반전단자로 입력되는 전압도 증가하게 된다.

따라서 전류센서에 의해 감지된 전압이 가변저항(RV1)에 의해 설정된 기분전압(Rvl)보다 높아지면 비교기(U1)는 하이를 출력하게 된다. 그리고 앤드게이트(U3)가 하이를 출력하면 오아게이트(U5)도 하이를 출력하게 되고, 이 하이가 래치(U6,U7)에 의해 래치되어 주행 구동신호 발생부(131)에 인가되면 주행 구동신호 발생부(131)는 주행 트랜지스터(TR1)를 오프시키게 된다.

2. 플러깅시

플러깅 제동시에는, 전진접점이 열리고 후진접점이 닫혀 선로 ⓑ로부터 검출되어 플러깅신호 입력부(110)가 마이콤(120)에 제공하는 플러깅신호가 하이에서 로우로 바뀌게 된다.

마이콤(120)은 플러깅신호가 로우인 것을 검지하면 플러깅 명령을 하이로 출력한다. 마이콤(120)이 출력하는 플러깅 명령은 반전기(U8)에 의해 반전되어 정상주행시 과전류 검출부의 앤드게이트(U3)로 입력되므로 정상주행시 과전류 검출부의 앤드게이트(U3)는 다른 입력에 관계없이 항시 로우를 출력한다. 따라서 정상주행시 비교기(U3)의 출력은 의미없게 된다. 한편, 플러깅시 과전류 검출부의 앤드게이트(U4)에는 하이가 입력되므로, 앤드게이트(U4)의 출력은 비교기(U2)의 출력에 의해 하이 혹은 로우가 정해진다. 그리고 비교기(U2)의 -단자에 연결된 가변저항(RV2)을 이용하여 플러깅시 과전류를 검출하기 위한 기준전압(Rv2)을 설정해 놓은 후 전류센서(14)로부터 입력되는 전류를 감시하는데, 통상 정상상태에서 전류센서의 전압이 낮아 비교기(U2)는 로우를 출력하고, 따라서 앤드게이트(U4)는 로우를 출력하고 있다. 즉, 전류센서(14)로부터 감지된 주행모터의 전류는 저항(R1)과 커패시터(C11)를 통해 비교기(U2)의 비반전단자로 입력되어 가변저항(RV2)에 의해 설정된 기준전압(Vr2)과 비교된다.

만일, 주행모터(제1도의 12)에 과부하가 걸리고 주행 트랜지스터(TR1)가 높은 온듀티비로 스위칭하여 주행모터에 과다한 전류가 흐르게 되면, 전류센서를 통해 감지되어 비교기(U2)의 비반전단자로 입력되는 전압도 증가하게 된다. 따라서 전류센서에 의해 감지된 전압이 가변저항(RV2)에 의해 설정된 기준전압(Vr2)보다 높아지면 비교기(U2)는 하이를 출력하고 되고, 이에 따라 앤드게이트(U4)도 하이를 출력하게 된다. 그리고 앤드게이트(U4)가 하이를 출력하면 오아게이트(U5)도 하이를 출력하게 되고, 이 하이가 래치(U6, U7)에 의해 래치되어 주행 구동신호 발생부(131)에 인가되면 주행 구동신호 발생부(131)는 주행 트랜지스터(제1도의 TR1)를 오프시키게 된다.

이와 같이, 정상주행시 과전류 검출부(133)는 정상주행시 과전류를 검출하면 하이를 출력하고, 플러깅시 과전류 검출부(134)는 플러깅시 과전류를 검출하면 하이를 출력하며, 과전류 검출신호 발생부(132)는 정상 주행시 과전류 검출부(133)나 플러깅시 과전류 검출부(134)가 하이를 출력하면 주행 트랜지스터(TR1)를 오프시키도록 하이신호를 주행 구동신호 발생부(131)에 제공한다.

주행 구동신호 발생부(131)는 제3도에 도시된 바와 같이, 과전류 검출신호 (133,134)의 출력과 마이콤의 출력에 따라 주행 트랜지스터를 온/오프하기 위한 주행 트랜지스터 구동신호를 출력한다.

제3도를 참조하면, (가)는 마이콤(120)이 PWM포트를 통해 출력하는 PWM신호로서 하이는 주행 트랜지스터를 온시키기 위한 기간이고 로우는 주행 트랜지스터를 오프시키기 위한 기간이며, 이러한 PWM신호는 일정주기로 반복된다. 전, 후진시 속도는 온듀티비에 의해 정해진다. 따라서 악셀레이터 페달을 세게 밟으면 온듀티비가 커져 주행속도가 빨라지게 되고, 가볍게 밟으면 온듀티비가 작아져 주행속도가 느려지게 된다. (나)는 마이콤(120)이 출력포트(DO2)를 통해 출력하는 주행 트랜지스터 온신호로서, 하이일 경우에 PWM신호가 출력되게 한다. 따라서 트랜지스터 온신호가 로우이면 다른 모든 신호에 관계없이 주행 트랜지스터는 오프된다. (다)는 과전류 검출신호로서 하이이면 과전류가 검출된 것을 나타내고, 로우이면 과전류가 검출되지 않은 정상상태를 나타낸다. (라)는 선로 ⓐ를 통해 주행 트랜지스터측으로 출력되는 주행 구동신호 발생부(131)의 최종 출력으로서, 이 신호에 의해 주행 트랜지스터가 온/오프된다. 제3도의 (가) 내지 (다)를 참조하면, 주행 트랜지스터의 구동신호는 PWM신호와 트랜지스터 온신호와 과전류 검출신호의 결합에 의해 정해지는데, 트랜지스터 온신호가 하이가 된 후 관전류가 검출되지 않으면 PWM신호가 그대로 출력되나 과전류가 검출되면 PWM신호가 하이일 경우에도 로우로 출력되어 과전류를 차단할 수 있다. 즉, 트랜지스터 온신호가 하이가 된 후 과전류 검출신호가 로우이면 PWM신호가 그대로 출력되나 과전류 검출신호가 하이이면 PWM신호가 하이일 경우에도 로우로 출력(t1,t2,t3 기간)되어 주행 트랜지스터를 오프시켜 과전류를 차단한다.

한편, 제3도에 도시된 마이콤의 동작하는 흐름은 제4도에 도시된 바와 같이, 단계 401 내지 단계407로 이루어진다. 단계401에서는 악셀레이터 입력이 있는 상태에서 조정판넬의 방향 스위치(혹은 레버)가 전진에서 후진으로 전환되었는가를 판단한다.

단계 402에서는 단계 401의 판단결과 방향 스위치가 후진으로 조작되었으면, 마이콤(120)에 내장되어 있는 플러그 버퍼가(SET)되어 있는가를 판단하고, 플러그 버퍼가(SET)되어 있지 않으면, 단계403에서 주행 트랜지스터(TR1)의 베이스 구동신호를 인히빗(inhibit)시키고, 방향 접점을 모두 오픈시킨 후 현대 입력된 방향 스위치와 같은 방향의 접점을 닫는다(close).

단계 402에서 플러그 버퍼가되어 있거나 단계 403을 수행한 후, 단계 404에서는 마이콤(20)가 플러깅 신호를 체크(로우인가를)하여 플러깅신호가 체크되면(로우이면) 단계405에서 플러그 명령신호를 로우에서 하이상태로 출력하고, 플러깅 제동을 위한 PWM신호를 출력하며, 주행 트랜지스터를 턴-온시키기 위한 신호를 출력하고, 플러깅 제동이 진행되고 있음을 알 수 있도록 플러그버퍼를한 후 상기 401단계로 돌아간다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 플러깅 제동을 위해 전진에서 후진으로 전환하면 플러깅신호가 하이에서 로우로 변환되므로, 이를 모니터하여 플러깅 여부를 판단할 수 있다.

단계 404에서 플러깅 신호가 체크되지 않으면(즉, 하이이면) 단계 406에서 플러깅 신호를 설정시간 이상 체크했는가를 판단하여, 설정시간 이상 체크하지 않았으면 상기 404단계로 되돌아가 플러깅신호를 다시 체크하고, 단계406에서 설정시간 이상 체크하였거나 상기 401단계에서 방향 스위치가 후진으로 전환되지 않았으면, 단계 407에서 플러깅 버퍼를 클리어(clear)한 다음 종료한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 플러깅할 때의 과전류와 정상주행 상태의 과전류를 검출하기 위한 기준값을 가변저항을 이용하여 임의로 설정할 수 있으므로, 회로 구성이 간단하여 경제적일 뿐만 아니라 조작자의 요구에 유연하게 대처할 수 있는 것이다. 특히, 플러깅 제동시 전류 기준값을 가변저항기(RV2)을 이용하여 적절히 설정하므로써 주행 트랜지스터(TR1)를 과전류로부터 보호할 뿐만 아니라 상기 가변 저항기(RV2)의 설정치를 조작자가 임의로 조작하여 조작자 개인 특성에 따라 감속동작을 자유롭게 할 수 있다.

Claims

구동신호에 따라 주행 트랜지스터(TR1)를 온/오프하여 배터리(10)로부터 주행모터(12)에 흐르는 전류를 제어하므로써 주행동작 및 플러깅 동작을 제어하도록 된 전동차량의 전동 제어장치에 있어서, 플러깅 동작 여부를 검출하기 위하여 주행모터로부터 플러깅신호를 입력받기 위한 플러깅 신호 입력부(110)와; 상기 플러깅신호를 모니터하여 플러깅 명령을 출력하고, 악셀레이터의 조작에 대응하여 주행모터를 구동하기 위한 PWM신호와 주행 트랜지스터를 온하기 위한 트랜지스터 온신호를 제공하는 마이콤(120); 및 전류센서로부터 감지된 주행모터의 감지전류로부터의 과전류상태를 검출하고, 상기 마이콤의 PWM신호와 트랜지스터 온신호에 따라 주행 트랜지스터를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 주행 트랜지스터 제어부(130)를 포함하는 전동 지게차의 플러깅 제동장치.
제1항에 있어서, 상기 주행 트랜지스터 제어부(130)가 정상 주행상태에서 전류센서로부터 입지 전류를 기준값과 비교하여 과전류를 검출하기 위한 정상주행시 과전류 검출부(133)와; 플러깅상태에서 전류센서로부터 입력된 감지전류를 기준값과 비교하여 과전류를 검출하기 위한 플러깅시 과전류 검출부(134); 상기 정상주행시 및 플러깅시 과전류 검출부(133,134)의 출력에 따라 주행 트랜지스터를 오프하기 위한 과전류 검출신호를 발생하는 과전류 검출신호 발생부(132); 상기 PWM신호와, 트랜지스터 온신호, 과전류 검출신호를 입력받아 주행 트랜지스터를 온/오프하기 위한 주행 트랜지스터 구동신호를 제공하는 주행 구동신호 발생부(131)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 지게차의 플러깅 제동장치.