JPH02307301A - 電気車における走行暴走防止装置 - 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］ 本発明は、バッテリ・フォークリフトなどの電気車にお
ける走行暴走防止装置に関する。

［従来の技術］ 一般にバッテリ・フォークリフトなどの電気車は、第３
図に示すごとく、走行用の直流モータ１の導通を制御す
るチョッパＣＨを含んだチョッパ回路や、走行の前進、
後進を制御するコンタクタを含んだコンタクタ回路など
を有しており、これら回路の異常により、電気車が暴走
しないよう走行暴走防止装置が設けられている。

この走行暴走防止装置は、走行を制御する制御回路１０
２とは別に走行暴走防止回路１０３を価え、該回路１０
３は、キースイッチＫＳを介して電源の供給を受け、制
御回路１０２からコンタクタドライブ１８号Ｄ　ＲＶ　
ｏとチョッパゲート信号Ｇを、チョッパＣＨからチョッ
パドレイン電圧ＣＩ（Ｄとを得て、前後進の切換えを制
御するコンタクタＭＦ’Ｃ，ＭＲＣを含んだコンタクタ
回路中のコンタクタドライブトランジスタ′ｒｒを制御
している。

正常時、キースイッチＫＳをＯＮにした走行状態におい
て、前進スイッチＳＦまたは後進スイッチＳＲをＯＮに
すると、制御回路１０２の出力は、：！ンタクタドライ
ブ信号ＤＲＶｏが、低電圧状態（以下、これを「「、」
という）から高電圧状態（以下、これを「ト■」という
）になり、チョッパゲート信号Ｇが「Ｌｊからｒ　ＨＪ
レベルの短い矩形波になる。走行暴走防止回路１０３で
は、保持回路１０６の出力が「Ｉ５」のため、核防」Ｆ
回路の出力信づ・Ｄ　ＲＶは「トＩ」になる。

コンタクタ回路では、走行暴走防止回路１０３が不作動
のため、コンタクタドライブトランジスタ１”　ｒがＯ
Ｎ状態にあり、前進コンタクタコ１イルＭ　＋”　：Ｊ
、たは後進コンタクタコイルＡ４ｒｔのいずれかが励磁
され、各：ＺンタクタＭＦＣまたはＭＲＣのいずれかが
切換わる。チョッパ回路では、チョッパＣ］Ｉに電圧が
印加され、チョッパゲート信号Ｇの矩形波に同期して、
チョッパドレイン電圧Ｃ）−ＩＤも矩形波になる。直流
モータ１は、この矩形波に同期して作動する。この状態
では、走行暴走防止回路１０３において、判別回路１０
４へのチョッパドレイン電圧ＣＨＤｌｌｌｊｌ入力が「
［Ｉ」レベルの短い矩形波となるが、その周期が積分回
路１０５のｆ’　Ｈ、レベルを判断するまでの時間に比
べ雉いため、積分回路１０５の出力信号ＩＤは［Ｌ」の
ままになり、該防止回路１０３は作動しない。

前記のような正常走行時、チョッパ回路において、制御
回路１０２のチョッパゲート信号Ｇが「Ｌ」出力である
にもかかわらずチョッパＣＨ等が異常によりショート状
態になると、第４図に示すごとく、チョッパドレイン電
圧ＣＨＤが「１２」になる、そして、走行暴走防止回路
１０３において、判別回路１０４の出力がｒ　ＩＩ　Ｊ
になり、積分回路１０５にて積分され、その出力信号Ｉ
Ｄが「１■」になり、保持口１￥１１１０６の出力はｒ
）［Ｊとなる。さらに、Ｎ　Ｏ’ｒ回路７により反転さ
れ、その出力信号’ｌ”　ＲＩ　Ｉ）は「Ｌ」になり、
コンタクタドライブ信号ＤＲＶｏのレベルにかかわらず
、ＡＮＤ回路８の出力信号Ｄ　ＲＶが「Ｌ」になり、ト
ランジスタ′１゛ｒがＯＦＦしてしまう、この状態で、
コンタクタ回路の前進スイッチＳＦまたは後進スイッチ
ＳＲをＯＮにしても、前進コンタクタコイルＭ　Ｔ？　
ｔたは後進コンタクタコイルＭ　Ｒのいずれのコイルも
励磁されることはなく、したがって直流モータ１は作動
しない。

このようにして、チョッパ回路で故障が起きても、走行
暴走防止回路１０３の作動により、電気車の暴走を防止
することができる。

なお、Ｄｆはフライホイールダイオード、Ｄｐはプラギ
ングダイオード、ＢＡはバッテリ電源である。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記走行暴走防止装置では、制御回路１０２
自体に故障が生じても、その故障診断信号を走行暴走防
止回路へ伝達する手段がなく、走行暴走防止回路１０３
が作動しない、また、該防止回路１０３か作動しても、
その状態が保持されたままになり、キースイッチをＯＦ
　Ｆ？Ｉ、ないかぎり、その保持を解除できない、また
、該防止回路１０３では、チョッパの作動状態の検知手
段として、チョッパのドレイン・ソース間からチョッパ
ドレイン電圧を入力している。このため、電気車が停車
中、ノイズなどにより、該防止回路１０３が誤動作する
と保持してしまう、さらに、制御回路１０２自身の異常
があった場合、電気車を停車するには、コンタクタ回路
の前進スイッチＳＦよび後進スイッチＳＲをＯＦＦする
しかなく、停車中、誤ってこれらのスイッチＳＦ、ＳＲ
をＯＮしてしようと、前進コンタクタコイルＭＰまたは
後進コンタクタコイルＭＲのいずれかが励磁され、電気
車が暴走してしまう。

本発明は、上記の問題点を解決するもので、制御回路自
体の異常でも走行暴走防止回路が作動するようにし、故
障を取除いた後も、キースイッチをＯＦＦすることなく
、再走行を可能にし、また、電気車停車時のノイズ等に
よる、走行暴走防止回路の誤動作をなくし、さらに、方
向指示スイッチの誤操作による電気車の暴走をなくした
電気車における走行暴走防止装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、走行用のモータへの通電を制御するチョッパ
を有したチョッパ回路と、走行の前進または後進を切換
制御する方向指示スイッチとアクセルスイッチおよびコ
ンタクタを有したコンタクタ回路と、これらの回路を制
御し電気車の走行を制御するＭＰＵ制御回路と、チョッ
パの作動状態を検知して、その異常時に上記コンタクタ
を開路することにより暴走を防止する走行暴走防止回路
とを備えている。

また、前記ＭＰＵ制御回路は該Ｍ　Ｐ　ｔＪ自身のシス
テム暴走時にＭＰＵ暴走検出信号を出力する構成を備え
、かつ、前記走行暴走防止回路はＭＰＵ制御回路のチョ
ッパゲート信号がＯＦＦ指示または前記ＭＰＵ暴走検出
信号がＯＮのＯＲ入力とし、該信号が入力されていると
きにチョッパがＯＮ状態であることを一定時間検出した
とき、走行暴走と判定し、前記コンタクタを強制的に開
路するものである。

また、走行暴走防止回路は走行暴走検出時に該検出状態
を保持する保持回路を備え、コンタクタ回路の方向指示
スイッチと直列にアクセルスイッチを有し、前記方向指
示スイッチまたはアクセルスイッチがＯＦＦのとき、前
記保持回路による走行暴走検出の保持を解除するもので
ある。

また、走行暴走防止回路に対するチョッパの作動状態の
検知手段として、チョッパのドレイン・ソース間と走行
前進または後進コンタクタとの直列構成を用いたもので
ある。また、走行前進または後進コンタクタを開閉作動
させる前記コンタクタ励磁コイルと直列に前記方向指示
スイッチとアクセルスイッチとを接続したものである。

［作用］ 上記構成によれば、電気車を制御するＭＰＵ制御回路が
故障すると、その故障を走行暴走防止回路へ伝達し、該
防止回路が作動して、電気車の暴走を防止する。またニ
コンタクタ回路の前進スイッチおよび後進スイッチと直
列にアクセルスイッチを設け、前記指示スイッチまたは
アクセルスイッチがＯＦ’Ｆすることにより、走行暴走
防止回路に備わる保持回路の保持が解除される。

また、電気車停車中は、走行暴走防止回路へのチョッパ
ドレイン電圧入力が、前記コンタクタ接点とのＡＮＤと
することにより、コンタクタの無差動時における走行暴
走防止回路の誤動作が防止される４また、前記方向指示
スイッチと直列にアクセルスイッチを設けたことで、方
向指示スイッチを誤操作しても、電気車の暴走は防止さ
れる。

［実施例１　　　　一 本発明の電気車における走行暴走防止装置の一実施例に
ついて第１図を参照して説明する。

本装置は、走行用直流モータ１と、この直流モータ１へ
の通電を制御するチョッパ回路ＣＨを含んだチョッパ回
路と、前進または後進を指示する方向指示スイッチＳＦ
、ＳＲおよび直流モータ１へその指示を伝達するコンタ
クタコイルＭＦ、ＭＲを含んだコンタクタ回路と、これ
らチョッパ回路、コンタクタ回路を制御し電気車の走行
を制御ス；ｌ、ＭＰＵ　（マイクロ・１０セツシング・
ユニット）制御回路２と、故障時に走行モータ１の暴走
を防止する走行暴走防止回路３などから構成されている
。

直流モータ１は、電機子Ａと、界磁巻線Ｗとからなり、
コンタクタＭＦＣ，ＭＲＣのコモン側に界磁巻線Ｗの両
端が接続されている。なお、両コンタクタの常閉接点側
が電機子Ａ側になる。チョッパ回路は、上記モータ１へ
の通電をデユーティ制御するチョッパＣ１（からなる、
コンタクタ回路は、キースイッチＫＳと、キースイッチ
ＫＳに直列に接続されたアクセルスイッチＡＣＣと、ア
クセルスイッチＡＣＣに対してそれぞれ直列関係に接続
された前進スイッチＳＦおよび後進スイッチＳＲと、前
記各方向指示スイッチＳｌ？、ＳＲのそれぞれに直列に
接続された前進コンタクタコイルＭＦおよび後進コンタ
クタコイルＲ４Ｒと、１ＴｉＩ記各コイルＭＰ、ＭＲの
それぞれに対して直列関係に接続されるコンタクタドラ
イブトランジスタＴｒとからなる。

ＭＰＵ制御回１７Ｍ２は、キースイッチＫＳとアクセル
スイッチＡＣＣの間から電源を収り、チョッパゲーｔ−
ｔａ号ＧをチシッパＣＨのゲートと走行暴走防止回路３
の判別四Ｎ４へ出力し、Ｍ　Ｐ　Ｕ　＆走検出信号ＷＤ
を該防止回路３の判別回路４へ出力し、コンタクタドラ
イブ信号Ｄ　Ｉｔ　Ｖ　ｏを該防止回路３のＡＮＤ回路
８へ出力する。

走行暴走防止回路３は、キースイッチＫＳとアクセルス
イッチＡＣＣの間から電源を収り、ＭＰ【Ｊ制御回路２
からのチョッパゲート信づ、ＧおよびＭ　Ｐ　ＬＪ　Ａ
＆、走検出信号ＷＤとチョッパ（ｌｒからのデミツバド
レイン電圧を入力する判別回路４と、この判別回路４か
らの入力を積分する積分回路５と、積分した入力信号Ｉ
Ｄを保持する保持回路６と、この保持回路６の出力を反
転するＮ　ＯＴ回路７と１、ｍ　〕Ｎ　Ｏ’１’　ｌｉ
Ｊ路７の出力信号’ｆ”　ＲＩ　ＰとＭ　Ｐ　Ｕ制御回
路２からのコンタクタドライブ信号ＤＲＶ。

を入力とするＡＮＤ回路８と、各方向指示スイッチＳｔ
”、ＳＲと各コンタクタコイルＭＰ、ＭＲの問からそれ
ぞれ入力信号Ｆ、Ｒを取込み、前記保持回路６へ保持解
除信号Ｎを出力するＯＲ回路９とからなる。そして、Ａ
ＮＤ回路８の出力ＤＲＶが走行暴走防止回路３の出力と
なり、トランジスタＴ　ｒを制御する。なお、前記判別
回路４のチョッパドレイン電圧入力１１！１は電源側へ
プルアップしている。また、Ｄｌ、Ｄ２は逆流防止のダ
イオード、Ｄｆはフライホイールダイオード、Ｄｐはグ
ラギングダイオード、ＢＡはバッテリ電源である。

次に、上記構成の動作を、第２図の各信号のタイムチャ
ートと共に説明する。正常時、キースイッチＫＳをＯＮ
した走行状態において、前進スイッチＳＦまたは後進ス
イッチＳＲをＯＮＥ、、アクセルスイッチＡＣＣをＯＮ
にする。すると、ＭＰＵ制御回路２の出力は、コンタク
タドライブ信号ＤＲｖｏが「Ｌ」からｒ　Ｉ−Ｉ　Ｊに
なり、チＥｌ　ツバゲート信号Ｇがｒｌ、Ｊからｒ　Ｈ
Ｊレベルの短い矩形波になる。なお、Ｍｒ’Ｕ摸走検出
信号ＷＤはｒｌ、Ｊのままである。

走行暴走防止回路３では、保持回路６の出力が「Ｌ７」
のため、Ｎ　Ｏ’ｒ’回路７の出力信号’ｆ”　ＲＩ　
Ｐは「ＩＩ」になり、これとＭＰＵ制御回路２がらのコ
ンタクタドライブ信号ＤＲＶｏとにより、ＡＮＤ回路８
の出力１８号Ｄ１．ＶはｒＨ，になる。コンタクタ回路
では、走行暴走防止回路３からの入力により、コンタク
タドライブトランジスタＴｒがＯＮ状態になり、前進コ
ンタクタコイルＭＰまたは後進コンタクタコイルＭ　Ｒ
のいずれかが励磁される。この励磁により、各コンタク
タＭＦＣまたはＭ　ＲＣのいずれかが切換わり、チョッ
パＣ１ｌに電圧が印加され、チョッパゲート信号Ｇの矩
形波に同期して、デミツバドレイン電圧Ｃ１１ＤＩは［
１］」レベルの長い矩形波になる。この矩形波に同期し
て、ｔａ子Ａからなる直流モータ１の界磁巻線Ｗが極性
をもち、直流モータ１が作動する。

ここで、走行暴走防止回路３の判別回路４の入力は、チ
ョッパゲート信号Ｇが川■」の短い矩形波、デミツバド
レイン電圧ＣＨＤ　１が１１■」の長い矩形波、Ｍ　Ｐ
　Ｕ　ＩＡ走検出信号ＷＤがｒ　Ｌ　Ｊになる。論理演
算後、判別回路４の出力信号はチョッパゲート信号Ｇに
同期した「ＩＩ」の短い矩形波になり、積分回路５の出
力信号ＩＤは「）■」になることはない。したがって、
保持回路６はｒｌ、Ｊ信号のままとなる。この状態で、
前進スイッチＳ　Ｆまたは後進スイッチＳＲをＯＦ　Ｔ
？　Ｌ、あるいはアクセルスイッチＡＣＣをＯＦＦにし
ても、それらの信号ドまたはＲにより、ＯＲ回路９は保
持解除信号Ｎを出力するが、もともと保持回路６が「Ｌ
」のままのため、ＡＮＤ回路８への入力信号ｆπ］ｐは
「）ｌ」から「Ｌ」になることはない。

前記のような正常走行時、Ｍ　Ｐ　Ｕ制御回路２がシス
テム暴走すると、第２図に示すごとく、チョッパゲート
信号ＧがｒＨＪのままになることがあり、チョッパＣＨ
のチョッパドレイン電圧ＣＨＤｌは「Ｌ」になる、さら
に、ＭＰＵ暴走検出信号ＷＤも「１４」になる０判別回
路４では、前記各信号並びに取止の入力により、その出
力は「Ｈ」のままとなる。この［［Ｉ」は積分回路５に
より、積分されて、保持回路６に信号ＩＤとして入力さ
れる。さらに、保持回路６での出力ｒＨＪはＮＯＴ回路
７に入力し、ＮＯＴ回路７の出力信号丁πゴＦはｒｌ、
Ｊになり、ＡＮＤ回路８の出力信号も「し」になり、コ
ンタクタドライブトランジスタ’Ｉ’　ｒは０１”　ｒ
”になる。

したがって、アクセルスイッチＡＣＣおよび各方向指示
スイッチのいずれかをＯＮしても、前進コンタクタコイ
ルＭＰまたは後進コンタクタコイルＭｒｔはいずれも励
磁されることはない、よって、直流モータ１は作動しな
い、なお、上記のＭＰＵ制御回路２の異常以外にも、従
来例に示したようにチョッパ回路が異常の場合も、同様
に、走行暴走防止回路３が作動する。

この状態で、運転者が異常と判断して、アクセルスイッ
チＡＣＣか、各指示スイッチＳＦ、ＳＲをｏ　ｒ；’　
ｒ；’すると、走行暴走防止回路３のＯＲ回路９の入力
Ｆ、Ｒがｒ　Ｌ　Ｊ　Ｃ：＝なり、ＯＲ回路９の出力Ｎ
が１１！」になって、保持回路６の出力を強制的にｒｌ
、Ｊにする。！？常の原因を取除いた後、再び、走行さ
せようとすると、保持回路６の出力はｒ　Ｌ　Ｊに戻っ
ているため、コンタクタドライブトランジスタＴｒは、
再びＯＮして、前進コンタクタ＝１イルＭＦｔたは後進
コンタクタコイルＭＲの励磁を可能にする。

また、正常時において、電気車の停車中、コンタクタＭ
ＦＣおよびコンタクタＲＩＩＲＣは常閉接点側へ戻り、
該防止回路３へのチョッパドレイン電圧ＣＨＤ　１人力
はチョッパＣＨと分離する。この時、ノイズ等により、
チョーツパＣＨが誤作動しても、該防止回路３が誤動作
することはない。

さらに、アクセルスイッチＡＣＣをＯＦＦすれば、前進
スイッチＳＦまたは後進スイッチＳＲを誤ってＯＮして
も、前進コンタクタコイルＭＰまたは後進コンタクタコ
イルＭＲは励磁されることはなく、したがって、直流モ
ータ１が作動することはない。

上記の動作により、チョッパＣＩ−ＩやＭＰＵ制御回路
２の異常時の走行暴走防止や、故障後の走行暴走防止回
路３の信号保持解除や、停車中のノイズ等による走行暴
走防止回ｌ＃１３の誤動作防止や、前進スイッチＳＦま
たは後進スイッチＳＲの誤操作防止が可能になる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、Ｍ　Ｉ）　Ｕ制御回路自
身が異常を起こしても、その異常信号が走行暴走防４１
回路に入力され、走行モータの作動を防止することがで
き、また、故障の原因を取除いた後も、キースイッチま
で０ＦＦＬなくても、アクセルスイッチか、各方向指示
ツチのいずれかをＯＦト′にすることにより、再走行が
可能となる。

また、ノイズなどの原因により、停車中、チョッパ回路
が誤作動を起こしても、走行暴走防止回路が誤動作する
ことはない、さらに、前進スイッチまたは後進スイッチ
のいずれかが、誤操作によりＯＮになっても、アクセル
踏込スイッチをＯＮしない限り、走行モータは作動する
ことはない。

よって電気車の走行暴走防止の安全性が高められ、かつ
、その作動の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電気車における走行暴
走防止装置の回路構成図、第２図はその各部の信号のタ
イムチャート図、第３図は従来の例を示す回路構成図、
第４図はそのタイムチャート図である。 １・・・走行用直流モータ、２・・・ＭＰ’ＬＪ制御回
路、３・・・走行暴走防止回路、４・・・判別回路、６
・・・保持回路、９・・・ＯＲ回路、ＣＨ・・・チジッ
パ、ＳＦ’・・・前進スイッチ、ＳＲ・・・後進スイッ
チ、ＭＰ・・・前進コンタクタコイル、Ｍ　Ｒ・・・後
進コンタクタコイル、ＭＦＣ・・・前進コンタクタ、Ｍ
ＲＣ・・・後進コンタクタ、Ｔｒ・・・コンタクタドラ
イブトランジスタ、ＡＣＣ・・・アクセルスイッチ。 出願人　　　　日本輸送機株式会社 代理人　　　　　弁理士　板　谷　康　大震３　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行用のモータへの通電を制御するチョッパを有
   したチョッパ回路と、走行の前進または後進を切換制御
   する指示スイッチおよびコンタクタを有したコンタクタ
   回路と、これらの回路を制御し電気車の走行を制御する
   ＭＰＵ制御回路と、チョッパの作動状態を検知して、そ
   の異常時に上記コンタクタを開路することにより暴走を
   防止する走行暴走防止回路とを備えた電気車における走
   行暴走防止装置において、 前記ＭＰＵ制御回路は該ＭＰＵ自身のシステム暴走時に
   ＭＰＵ暴走検出信号を出力する構成を備え、かつ、前記
   走行暴走防止回路はＭＰＵ制御回路のチョッパゲート信
   号がＯＦＦ指示または前記ＭＰＵ暴走検出信号がＯＮの
   ＯＲ入力とし、該信号が入力されているときにチョッパ
   がＯＮ状態であることを一定時間検出したとき、走行暴
   走と判定し、前記コンタクタを強制的に開路するように
   したことを特徴とする電気車における走行暴走防止装置
   。
2. （２）走行暴走防止回路は走行暴走検出時に該検出状態
   を保持する保持回路を備え、コンタクタ回路の方向指示
   スイッチと直列にアクセルスイッチを有し、前記方向指
   示スイッチまたはアクセルスイッチがＯＦＦのとき、前
   記保持回路による走行暴走検出の保持を解除するように
   したことを特徴とする請求項１記載の電気車における走
   行暴走防止装置。
3. （３）走行暴走防止回路に対するチョッパの作動状態の
   検知手段として、チョッパのドレイン・ソース間と走行
   前進または後進コンタクタとの直列構成を用いたことを
   特徴とする請求項１記載の電気車における走行暴走防止
   装置。
4. （４）走行前進または後進コンタクタを開閉作動させる
   前記コンタクタ励磁コイルと直列に前記方向指示スイッ
   チとアクセルスイッチとを接続したことを特徴とする請
   求項１記載の電気車における走行暴走防止装置。