JPH01227601A - バッテリ車両における最高速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、例えばパンテリフォークリフト等のバッテ
リ車両における最高速度制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えばパンテリフォークリフトにおける最高速度
制御装置として第３図に示すような構成のものが提案さ
れている。即ち、バッテリ２１にはチョッパ回路２２を
介して走行用のモータ２３が接続されている。モータ２
３の回転数を調節するためのアクセルペダルの操作に連
動したポテンショメータ２４の出力電圧は比較回路２５
に入力されるとともに、この比較回路２５にはモータ２
３の回転数を所定回転数に制限するために前記チョッパ
回路２２の最大デユーティ比を任意に設定するデユーテ
ィ比設定抵抗２６が接続されている。そして、比較回路
２５はポテンショメータ２４からの出力電圧Ａとデユー
ティ比設定抵抗２６の出力電圧Ｂとを比較して、出力電
圧Ａが出力電圧Ｂ以下の場合にはポテンショメータ２４
の出力電圧Ａを出力電圧Ｃとして周波数変換回路２７に
出力し、又、出力電圧Ａが出力電圧Ｂよりも大きい場合
にはデユーティ比設定抵抗２６の出力電圧Ｂを出力電圧
Ｃとして周波数変換回路２７に出力するようになってい
る。

そして、周波数変換回路２７は前記出力電圧Ｃが小さい
場合には第４図（ａｌに示すようにデユーティ比の小さ
い信号りを前記チョッパ回路２２に出力し、又、前記出
力電圧Ｃが大きい場合には第４図（ｂ）に示すようなデ
ユーティ比の大きい信号りをチョッパ回路２２に出力し
てモータ２３を駆動制御するとともに、デユーティ比設
定抵抗２６の出力電圧Ｂに基いて最高速度を制御！るよ
うになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記し：た最高速度制御装置において、前記
デユーティ比設定抵抗２６を調節してその出力電圧Ｂを
変更し、例えば周波数変換回路２７より出力される信号
の最大デユーティ比を小さくすると、第５図に示すよう
にモータ２３に印加される平均電圧が実線で示す大きな
電圧ＥＯがら一点鎖線で示す小さな電圧Ｅ、となる。こ
のため、モータ電流値に対するモータ２３の回転数をモ
ータ電流値の全領域で下げて車速を下げることができる
が、モータ電流が大きい領域でのモータ２３の回転数低
下に伴ってモータ軸に直結した冷却ファンの回転も低下
するため、冷却効果が落ち、モータがオーバーヒートす
るおそれがあった。

この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、その目的はモータの回転数が所定値に達した時
、デユーティ比を制限することにより、モータ電流の大
きな領域で冷却ファンの回転数を低下させることなく、
モータのオーバーヒートを防止することができるバッテ
リ車両における最高速度制御装置を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するため、バッテリから供給
される電力により駆動されるモータと、前記モータにバ
ッテリの電力□を断続的に供給するチョッパ回路と、前
記モータの回転数を調節するための操作手段と、前記操
作手段の操作量に応じたデユーティ比信号を前記チョッ
パ回路に出力して前記チョッパ回路を駆動させる駆動・
手段と、前記モータの最大回転数を所望する値に制限す
べく前記駆動手段より出力される最大デユーティ比信号
を設定するためのデユーティ比設定手段とを備えたバッ
テリ車両における最高速度制御装置において、前記モー
タの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータ回
転数の上限値を設定するための上限値設定手段と、前記
回転数検出手段によるモータの検出回転数が前記上限値
設定手段による設定回転数以下のとき、前記駆動手段よ
り操作手段の、操作量に応じたデユーティ比信号を出力
させるべく、かつ、検出回転数が前記上限値設定手段に
よる設定回転数に達したとき、前記駆動手段より前記デ
ユーティ比設定手段による最大デユーティ比信号を出力
させるべ（制御信号を出力する信号選択手段とを備えた
バッテリ車両における最高速度制御装置をその要旨とす
る。

［作用］ 従って、信号選択手段は回転数検出手段により検出され
たモータの回゛転数と上限値設定手段により設定された
モータ回転数の上限値とを比較し、モータ回転数が設定
回転数以下のときには駆動手段より゛操作手段の操作量
に応じたデユーティ比信号を出力させる制御信号を駆動
手段に出力するとともに′、モータ回転数が設定回転数
に達したとき、駆動手段よりデユーティ比設定手段によ
り設定された最大デユーティ比信号を出力させる制御信
号を駆動手段に出力し、駆動手段は信号選択手段からの
制御信号に基いたデユーティ比信号をチョッパ回路に出
力する。そして、チョッパ回路によりモータが駆動制御
されるとともに、モータの回転数が上限値設定手段によ
り設定された設定回転数内に制限される。

［実施例〕 以下、この発明をハツチリフオークリフトに具体化した
一実施例を第１．２図に従って説明する。

第１図に示すように、バッテリ１にはパワートランジス
タよりなるチョッパ回路２を介して走行用モータ及び油
圧ポンプモータ等のモータ３が接続されるとともに、モ
ータ３には同モータ３の電流検出手段としての電流セン
サ４が接続されていて、このモータ３は前記チョッパ回
路２のオンオフに基いて駆動制御されるようになってい
る。

バッテリｌには前記モータ３の回転数を調節して車速を
制御するための操作手段としてのアクセルペダルに連動
したポテンショメータ５が前記チョッパ回路２及びモー
タ３と並列に接続されるとともに、アクセルペダルの操
作量に応じたポテンショメータ５の出力電圧Ａを回転数
検出手段としての演算回路６に出力するようになってい
る。この演算回路６には前記電流センサ４の検出電流が
入力されており、演算回路６は予め記憶している比例定
数に１、モータ固有の定数に２及びバッテリ容量ＡＨ（
５時間率）に基いて前記電圧Ａと検出電流とから以下の
弐〇〜■によりその時のモータ３の回転数を算出し、演
算結果を比較器７に出力するようになっている。

Ｄｕｔｙ＝　Ｋ　Ｉ　Ｘ　Ａ　　　　　　　　　　　−
■Ｅ＝ＤｕｔｙＸｎ（Ｖ−ｒＸＩ／ＡＨ）　　−■Ｅ；
モータ端子電圧、ｎ；ハツチリセル数。

ｒ；ハソテリ内部抵抗、Ｉ；モータ電流、Ｖ；ハツチリ
セル当たりの公称電圧とする。

Ｎ−（Ｅ　−Ｉ　−Ｒａ）　／Ｋ　２　　　　　−　　
■Ｎ；モータ回転数、Ｒａ；モータ電機子抵抗とする。

又、バッテリ１にはバッテリフォークリフトの運転席に
設けられ、かつ、前記ポテンショメータ５と並列にモー
タ３の回転数の上限値を設定する上限値設定手段として
の上限値設定抵抗８が接続されるとともに、同じく運転
席に設けられ、かつ、前記チョッパ回路２をオンオフさ
せる信号の最大デユーティ比を設定するデユーティ比設
定手段としてのデユーティ比設定抵抗９が接続されてい
る。

比較器７の他方の入力端子には前記上限値設定抵抗８が
接続され、この比較器７は前記演算回路６の出力電圧と
上限値設定抵抗８の出力電圧とを比較し、上限値設定抵
抗８の出力電圧が演算回路６の出力電圧以下、即ち、モ
ータ３の回転数が上限値以下であるとその出力端子より
ローレベルの信号を出力し、又、上限値設定抵抗８の出
力電圧が演算回路６の出力電圧よりも大きい、即ち、モ
ータ３の回転数が上限値よりも大きいとその出力端子よ
りハイレベルの信号を信号選択手段としての比較回路１
０に出力するようになっている。

又、比較回路１０には前記デユーティ比設定抵抗９によ
る設定電圧が人力されるとともに、前記ポテンショメー
タ５の出力電圧へが人力されており、比較器７の出力電
圧がローレベルの場合にはアクセルペダルの操作量に応
じたポテンショメータ５の出力電圧Ａを駆動回路として
の周波数変換回路１１に出力するとともに、比較器７の
出力電圧がハイレベルの場合には前記デユーティ比設定
抵抗９の出力電圧Ｂをその出力端子より出力するように
なっている。

周波数変換回路１１は前記比較回路１０から入力された
電圧Ｃに応じたデユーティ比信号りを前記チョッパ回路
２に出力し〜チョッパ回路２をオンオフさせて前記モー
タ３を駆動制御させるようになっている。

さて、上記のように構成したバッテリフォークリフトの
発進加速時において、アクセルペダルを踏み込んだ時、
モータ３の回転数Ｎが上限値設定抵抗８により設定され
た設定回転数Ｎ、に達していない場合には比較器７の出
力はローレベルであるため、比較回路１０からはアクセ
ルペダルの操作量に応じたポテンショメータ５の出力電
圧へがそのまま出力電圧Ｃとして周波数変換回路１１に
出力され、その出力電圧Ｃに基いたデユーティ比信号り
が周波数変換回路１１よりチョッパ回路２のベース端子
に出力される。このデユーティ比信号に基いてチョッパ
回路２がオンオフされ、モータ３が駆動制御され、その
回転数が第２図に実線で示す曲線ｆ３のように上昇する
。

そして、電流センサ４によるモータ３の検出電流とアク
セルペダルの操作量に応じたポテンショ　゛メータ５の
出力電圧Ａとに基いて演算回路６により算出されたモー
タ３の回転数Ｎが上限値設定抵抗８による設定回転数Ｎ
、よりも大きくなると、比較器７の出力がハイレベルと
なってデユーティ比設定抵抗９による設定電圧Ｂが比較
回路１０より出力電圧Ｃとして周波数変換回路１１に出
力され、その出力電圧Ｃに基いた最大デユーティ比信号
が周波数変換回路１１よりチョッパ回路２のベース端子
に出力される。１この最大デユーティ比信号りに基いて
チョッパ回路２がオンオフされ、モータ３に印加される
平均電圧が制限される。この・　１ま ため、モータ３の回転数Ｎは第２図に実線で示す直線ｆ
４のように設定回転数Ｎ、に制限される。

なお、第２図における曲線ｆ１はこの加速時においてデ
ユーティ比設定抵抗９により最大デユーティ比を設定し
ない場合のモータの回転数変化をを示したものであり、
曲線ｆ２は第３図に示す従来の最高速度制御装置におけ
る加速時のモータ回転数の変化を示すものである。

このように、この実施例ではモータ３の回転数Ｎが上限
値設定抵抗８による設定回転数Ｎｏに達した時、周波数
変換回路１１より出力されるデユーティ比信号りをアク
セルペダルの操作量に応じたポテンショメータ５の出力
電圧Ａに関係なく、デユーティ比設定抵抗９によ咋設定
された最大デユーティ比とするようにしたので、モータ
３の駆動電流の大きな領域でモータ３のモータ軸に直結
した冷却ファンの回転数を低下させることがなく、モー
タ３のオーバーし一トを防止することができる。

なお、前記実施例ではアクセルペダルの操作量に応じた
ポテンショメータ５の出力電圧Ａと電流センサ４の検出
電流との演算式によりモータ３の回転数を検出するよう
にしたが、ポテンショメータ５の出力電圧Ａと電流セン
サ４の検出電流とに基いて予め記憶した回転数マツプに
よりモータ３の回転数を求めるようにしてもよい。

又、モータ軸に回転センサを取付けてモータ３の回転数
を検出するようにしてもよい。

［発明の効果１ 以上詳述したように、この発明によれはモータ回転数が
所定値に達した時、デユーティ比を制限するようにした
ので、モータ電流の大きな領域でファン回転数を低下さ
せることなく、モータのオーバーヒートを防止すること
ができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した最大速度制御装置の一実
施例を示すブロック回路図、第２図は発進・加速時のモ
ータの電流と回転数を示すグラフ、第３図は従来の最大
速度制御装置の一実施“例を示すブロック回路図、第４
図（ａ）、　（ｂｌはそれぞれアクセルペダルの操作量
が小さい場合と大きい場合においてチョッパ回路に・出
力されるデユーティ比信号を示すタイムチャート、第５
図はモータ電流と回転数との関係を示すグラフである。 図中、１はバッテリ、２はチョッパ回路、３はモータ、
４は電流検出手段としての電流センサ、５はポテンショ
メータ、６は回転数検出手段としての演算回路、８は上
限値設定手段としての上限値設定抵抗、９はデユーティ
比設定手段としてのデユーティ比設定抵抗、１０は信号
選択手段としての比較回路、１１は駆動手段としての周
波数変換回路である。 特許出願人　　　株式会社　豊田自動織機製作所化　理
　人　　　　　弁理士　　恩１）博宣Ｚ）ＩＪ−年回Ｉ
ｊｉｌ娠 中−発回場娠４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　バッテリから供給される電力により駆動されるモー
   タと、 前記モータにバッテリの電力を断続的に供給するチョッ
   パ回路と、 前記モータの回転数を調節するための操作手段と、 前記操作手段の操作量に応じたデューティ比信号を前記
   チョッパ回路に出力して前記チョッパ回路を駆動させる
   駆動手段と、 前記モータの最大回転数を所望する値に制限すべく前記
   駆動手段より出力される最大デューティ比信号を設定す
   るためのデューティ比設定手段とを備えたバッテリ車両
   における最高速度制御装置において、 前記モータの回転数を検出する回転数検出手段前記モー
   タ回転数の上限値を設定するための上限値設定手段と、 前記回転数検出手段によるモータの検出回転数が前記上
   限値設定手段による設定回転数以下のとき、前記駆動手
   段より操作手段の操作量に応じたデューティ比信号を出
   力させるべく、かつ、検出回転数が前記上限値設定手段
   による設定回転数に達したとき、前記駆動手段より前記
   デューティ比設定手段による最大デューティ比信号を出
   力させるべく制御信号を出力する信号選択手段と を備えたバッテリ車両における最高速度制御装置。