JPH0993725A - バッテリ車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で走行用モータの弱め界磁を行うこ
とができるバッテリ車の走行制御装置を提供する。 【解決手段】荷役主回路９の荷役コンタクタ２２は、共
通接点２２ａが荷役トランジスタ２３に接続されてい
る。荷役コンタクタ２２の接点２２ｂは荷役モータ２１
に接続され、接点２２ｃは走行モータ１２の電機子１２
ａと前進及び後進コンタクタ１４，１５との間の接続点
Ｐに接続されている。荷役コンタクタ２２は荷役走行制
御回路１０によって高速走行時にその共通接点２２ａと
接点２２ｃとが接続され、荷役トランジスタ２３が走行
モータ１２の界磁巻線１２ｂと並列に接続される。荷役
トランジスタ２３はベース端子に入力されるチョッパ信
号のデューティ比に応じた導通率となり、その導通率に
応じた弱め界磁電流が流れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバッテリ車の走行制
御装置に係り、詳しくはバッテリ車の走行モータを弱め
界磁して走行速度を上昇させる走行制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図２に示すように、バッテリ式フ
ォークリフト等のバッテリ車においては、該バッテリ車
を走行させるための走行主回路５１と、荷役動作を行う
ための荷役主回路５２とが設けられ、両回路５１，５２
はバッテリ５３に接続されている。

【０００３】走行主回路５１には走行モータ５４が設け
られている。走行モータ５４は直巻の直流モータであっ
て、電機子５４ａ及び界磁巻線５４ｂを備えている。界
磁巻線５４ｂには前進コンタクタ５５と後進コンタクタ
５６が接続され、両コンタクタ５５，５６の切り換え動
作に基づいて界磁巻線５４ｂに流れる界磁電流の方向を
変えて走行モータ５４を正逆回転させることにより、バ
ッテリ車が前後進するようになっている。走行トランジ
スタ５７は走行モータ５４に対して直列に接続され、そ
のベース端子に入力される公知のチョッパ信号に基づい
て駆動制御される。

【０００４】荷役主回路５２には荷役用モータ５８が設
けられ、その荷役用モータ５８は荷役用コンタクタ５９
を介してバッテリ５３のプラス側端子に接続されるとと
もに、荷役用トランジスタ６０を介してバッテリ５３の
マイナス側端子に接続されている。そして、荷役用コン
タクタ５９をオン（閉路）させるとともに、荷役用トラ
ンジスタ６０をそのベース端子に入力される公知のチョ
ッパ信号に基づいてオン・オフ制御することにより、荷
役用モータ５８を回転させて図示しないフォーク等を昇
降させる荷役動作を行うようになっている。

【０００５】また、走行主回路５１には、弱め界磁回路
６１が設けられている。弱め界磁回路６１は直列接続さ
れた弱め界磁コンタクタ６２と弱め界磁抵抗６３とから
構成され、走行モータ５４の界磁巻線５４ｂに対して並
列に接続されている。弱め界磁回路６１は、フォークリ
フトの高速走行時に界磁巻線５４ｂに流れる電流の一部
を弱め界磁コンタクタ６２を介して弱め界磁抵抗６３に
流すことによって、界磁巻線５４ｂによる界磁を減じて
電機子５４ａへの拘束力を小さくし、走行速度をアップ
させるためのものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
フォークリフトでは、走行速度をアップさせるために弱
め界磁コンタクタ６２と弱め界磁抵抗６３とを必要とす
るため、走行主回路５１の部品点数が多くなり、コスト
アップを招くという問題があった。

【０００７】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、簡単な構成で走行モータの弱め界磁
を行うことができるバッテリ車の走行制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１に記載の発明は、直流電源により回転駆動
される直流直巻型の走行用モータと、前記走行用モータ
と直流電源との間に接続され、走行用モータを駆動制御
する走行用スイッチング素子と、直流電源により回転駆
動される荷役用モータと、前記荷役用モータと直流電源
との間に接続され、荷役用モータを駆動制御する荷役用
スイッチング素子と、荷役操作時には前記荷役用スイッ
チング素子を前記荷役用モータに接続し、高速走行用時
には前記荷役用スイッチング素子を前記走行用モータの
界磁巻線に接続する接続手段とを備えたことを要旨とす
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のバッテリ車の荷役走行用制御装置において、前記接続
手段は、前記荷役用モータと荷役用スイッチング素子と
の間に接続され、前記荷役用モータの界磁巻線に接続さ
れる接点と、前記走行用モータに接続される接点と、両
接点に対して切り換え接続される共通接点とを有するコ
ンタクタと、前記コンタクタを切り換え接続する荷役走
行用制御回路とから構成されたことを要旨とする。

【００１０】従って、請求項１に記載の発明によれば、
接続手段によって高速走行用時に走行用モータの界磁巻
線に荷役用スイッチング素子が接続され、その荷役用ス
イッチング素子を介して界磁巻線に流れる界磁電流の一
部を流すことによって弱め界磁される。

【００１１】また、請求項２に記載の発明によれば、コ
ンタクタは荷役走行制御回路によって荷役用スイッチン
グ素子を荷役用モータに接続される位置と、走行用モー
タの界磁巻線に接続される位置とに切り換えられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をバッテリ式フォー
クリフトに具体化した実施の一形態を図１に従って説明
する。

【００１３】図１に示すように、前後進切換レバー１は
図示しないフォークリフトの運転席に設けられている。
前後進切換レバー１は、フォークリフトの前進走行又は
後進走行を設定するために設けられている。前後進切換
レバー１には、該前後進切換レバー１が前進位置、後進
位置又は中立位置にあるかを検出するための設定位置検
出センサ２が設けられている。又、フォークリフトには
アクセルペダル３が設けられている。アクセルペダル３
には、該アクセルペダル３の踏み込み量を検出するため
のアクセルセンサ４が設けられている。更に、フォーク
リフトには荷役レバー５が設けられている。荷役レバー
５には、該荷役レバー５の操作量を検出するための操作
量検出センサ６が設けられている。

【００１４】また、フォークリフトには荷役走行制御装
置７が設けられている。荷役走行制御装置７は走行主回
路８、荷役主回路９、及び、荷役走行制御回路１０とか
ら構成され、走行主回路８及び荷役主回路９は直流電源
としてのバッテリ１１に接続されている。尚、図示しな
いが、荷役走行制御回路１０もバッテリ１１に接続され
ている。

【００１５】走行主回路８には走行用モータとしての走
行モータ１２が設けられ、該走行モータ１２は回生コン
タクタ１３を介してバッテリ１１に接続されている。こ
の走行モータ１２は直巻直流モータであって、電機子１
２ａと界磁巻線１２ｂとを備えている。

【００１６】界磁巻線１２ｂには切換えコンタクタとし
ての前進コンタクタ１４及び後進コンタクタ１５が接続
されている。そして、両コンタクタ１４，１５の相補的
な切り換え動作により、界磁巻線１２ｂに流れる磁界電
流の方向が変化し、走行モータ１２が正逆転される。

【００１７】走行用スイッチング素子としての走行トラ
ンジスタ１６は、そのコレクタ端子が前進コンタクタ１
４及び後進コンタクタ１５に接続され、エミッタ端子が
バッテリ１１のマイナス側端子に接続されている。従っ
て、走行トランジスタ１６は走行モータ１２に対して直
列に接続されている。そして、走行トランジスタ１６の
ベース端子は荷役走行制御回路１０に接続されている。

【００１８】フライホイールダイオード１７はそのアノ
ードが電機子１２ａと前進及び後進コンタクタ１４，１
５との間の接続点Ｐに接続され、カソードがバッテリ１
１のプラス側端子に接続されている。フライホイールダ
イオード１８はそのアノードが前進及び後進コンタクタ
１４，１５と走行トランジスタ１６との間に接続され、
カソードがバッテリ１１のプラス側端子に接続されてい
る。

【００１９】走行モータ１２と回生コンタクタ１３との
間には走行電流センサ１９が接続されている。走行電流
センサ１９は、バッテリ１１から供給される駆動電流を
検出して前記荷役走行制御回路１０に出力する。

【００２０】回生ダイオード２０はそのアノードがバッ
テリ１１のマイナス側端子に接続され、カソードが回生
コンタクタ１３と走行電流センサ１９との間に接続され
ている。

【００２１】荷役主回路９には荷役用モータとしての荷
役モータ２１が設けられ、その荷役モータ２１はバッテ
リ１１に直接接続されている。荷役モータ２１は直巻直
流モータであって、電機子２１ａと界磁巻線２１ｂとを
備えている。電機子２１ａの一端はバッテリ１１のプラ
ス側端子に接続され、電機子２１ａの他端は界磁巻線２
１ｂを介して接続手段としての荷役コンタクタ２２に接
続されている。

【００２２】荷役コンタクタ２２には共通接点２２ａと
接点２２ｂ，２２ｃとが設けられている。接点２２ｂ，
２２ｃは、共通接点２２ａと交互に切換え接続される。
接点２２ｂは荷役モータ２１の界磁巻線２１ｂに接続さ
れ、接点２２ｃは走行モータ１２の電機子１２ａと前進
・後進コンタクタ１４，１５との間の接続点Ｐに接続さ
れている。

【００２３】荷役用スイッチング素子としての荷役トラ
ンジスタ２３は、そのコレクタ端子が荷役コンタクタ２
２の共通接点２２ａに接続され、エミッタ端子がバッテ
リ１１のマイナス側端子に接続されている。従って、荷
役トランジスタ２３は荷役モータ２１に対して直列に接
続されている。そして、荷役トランジスタ２３のベース
端子は荷役走行制御回路１０に接続されている。

【００２４】荷役コンタクタ２２と荷役トランジスタ２
３との間には荷役電流センサ２４が挿入接続されてい
る。フライホイールダイオード２５はそのアノードが荷
役トランジスタ２３のコレクタ端子に接続され、カソー
ドがバッテリ１１のプラス側端子に接続されている。

【００２５】荷役走行制御回路１０は、各センサ２，
４，６に接続されている。荷役走行制御回路１０は、設
定位置検出センサ２から検出信号を入力し、その検出信
号に基づいて前進及び後進コンタクタ１４，１５を切り
換え制御して、走行モータ１２の界磁巻線１２ｂに流れ
る界磁電流の方向を切り換える。又、荷役走行制御回路
１０は、アクセルセンサ４から検出信号を入力し、その
検出信号に基づいたデューティ比のチョッパ信号を走行
トランジスタ１６のベース端子に出力する。走行トラン
ジスタ１６は、チョッパ信号によってオン・オフ制御さ
れ、ベース端子に入力されるチョッパ信号のデューティ
比に応じた導通率となる。その走行トランジスタ１６の
導通率によって走行モータ１２に流れる電流が制御さ
れ、その電流に応じた回転数で走行モータ１２が回転す
る。

【００２６】また、荷役走行制御回路１０は、荷役レバ
ー５から検出信号を入力し、その検出信号に基づいたデ
ューティ比のチョッパ信号を荷役トランジスタ２３のベ
ース端子に出力する。荷役トランジスタ２３は、チョッ
パ信号によってオン・オフ制御され、ベース端子に入力
されるチョッパ信号のデューティ比に応じた導通率とな
る。その荷役トランジスタ２３の導通率によって荷役モ
ータ２１に流れる電流が制御され、その電流に応じた回
転数で荷役モータ２１が回転する。

【００２７】更に、荷役走行制御回路１０は、高速走行
時において、荷役コンタクタ２２を接点２２ｃ側に切り
換える。すると、荷役トランジスタ２３は、走行モータ
１２の界磁巻線１２ｂに対して並列に接続される。ま
た、荷役走行制御回路１０は、アクセルセンサ４から検
出信号に基づいたデューティ比のチョッパ信号を荷役ト
ランジスタ２３のベース端子に出力する。すると、荷役
トランジスタ２３はベース端子に入力されるチョッパ信
号のデューティ比に応じた導通率となり、その導通率に
応じた弱め界磁電流が流れる。

【００２８】尚、高速走行時とは、アクセルペダル３の
踏み込み量に応じて荷役走行制御回路１０が制御する走
行トランジスタ１６の導通率が１００％、即ち走行トラ
ンジスタ１６が常にオンとなっている時である。そし
て、本実施の形態では、アクセルペダル３の踏み込み量
のうち、所定量だけアクセルペダル３を踏み込んだ時に
高速走行となるように設定されている。即ち、荷役走行
制御回路１０は、アクセルペダル３の踏み込み量が所定
量までの間は走行トランジスタ１６に対してチョッパ信
号を出力して該トランジスタ１６をオン・オフ制御す
る。そして、アクセルペダル３の踏み込み量が所定量以
上を越えると、荷役走行制御回路１０は走行トランジス
タ１６を常にオンに制御するとともに、荷役コンタクタ
２２の共通接点を接点２２ｃと接続し、荷役トランジス
タ２３に対してチョッパ信号を出力して該トランジスタ
２３をオン・オフ制御するようになっている。

【００２９】次に、上記のように構成されたバッテリ式
フォークリフトの作用を説明する。今、フォークリフト
を走行させるべく前後進切換レバー１を前進走行又は後
進走行に操作した後、アクセルペダル３を踏み込む。す
ると、荷役走行制御回路１０は、設定位置検出センサ２
を介して前後進切換レバー１の操作方向を検出し、その
検出した操作方向に応じて前進及び後進コンタクタ１
４，１５を切換え制御する。また、荷役走行制御回路１
０は、アクセルセンサ４を介して検出したアクセルペダ
ル３の踏み込み量に応じたデューティ比のチョッパ信号
を走行トランジスタ１６に出力する。すると、走行トラ
ンジスタ１６は、チョッパ信号のデューティ比、即ちア
クセルペダル３の踏み込み量に応じた導通率となり、そ
の導通率に応じた界磁電流が界磁巻線１２ｂに流れて走
行モータ１２が正転又は逆転してフォークリフトが走行
する。この時、荷役コンタクタ２２はその共通接点２２
ａと接点２２ｂとが接続されている。従って、荷役レバ
ー５を操作し、その操作量に応じて荷役モータ２１を回
転制御することによって、荷役動作を行うことが可能で
ある。

【００３０】次に、アクセルペダル３を所定量以上踏み
込むと、荷役走行制御回路１０は走行トランジスタ１６
を常にオンに制御してその導通率を１００％にする。ま
た、荷役走行制御回路１０は、荷役コンタクタ２２の共
通接点２２ａを接点２２ｃと切換え接続するとともに、
荷役トランジスタ２３をアクセルペダル３の踏み込み量
に応じたデューティ比のチョッパ信号によってオン・オ
フ制御する。すると、走行モータ１２の界磁巻線１２ｂ
に流れる界磁電流は、荷役トランジスタ２３を介して流
れる弱め界磁電流の分だけ少なくなるので、界磁巻線１
２ｂによる界磁が減じられる。その結果、電機子１２ａ
の拘束力が小さくなるので、走行モータ１２の回転数が
上昇し、フォークリフトの走行速度が上昇する。

【００３１】また、荷役トランジスタ２３は、アクセル
ペダル３の踏み込み量に応じたデューティ比のチョッパ
信号によってオン・オフ制御される。そして、荷役トラ
ンジスタ２３の導通率はアクセルペダル３の踏み込み量
に応じて変化し、そのトランジスタ２３の導通率に応じ
た弱め界磁電流が流れる。その結果、界磁巻線１２ｂに
は、荷役トランジスタ２３の導通率に応じて減少した界
磁電流が流れ、界磁が変化するので、高速走行時におい
て、走行モータ１２の回転数、即ち、フォークリフトの
走行速度を細かく制御することができる。

【００３２】上記したように本形態によれば、以下の作
用及び効果を得ることができる。 （１）共通接点２２ａとそれぞれ切換え接続される接点
２２ｂ，２２ｃを有する荷役コンタクタ２２を荷役モー
タ２１と荷役トランジスタ２３との間に接続し、接点２
２ｃを走行モータ１２の電機子１２ａと前進・後進コン
タクタ１４，１５との間の接続点Ｐに接続した。そし
て、高速走行時に、荷役コンタクタ２２の共通接点２２
ａと接点２２ｃと接続するとともに、荷役トランジスタ
２３のベース端子にアクセルペダル３の踏み込み量に応
じたデューティ比のチョッパ信号を出力して該トランジ
スタ２３に弱め界磁電流を流すようにした。その結果、
従来の弱め界磁抵抗６３が不要となるので、部品点数を
減らすことができ、構成を簡単にすることができる。

【００３３】（２）荷役トランジスタ２３を制御して該
トランジスタ２３の導電率を変更することにより、該ト
ランジスタ２３に流れる弱め界磁電流を連続的に可変す
ることができるので、その分走行モータ１２の界磁巻線
１２ｂに流れる界磁電流を連続的に変化させることがで
きる。その結果、走行モータ１２の回転数、即ちフォー
クリフトの走行速度を高速走行時においても細かく制御
することができる。

【００３４】なお、本発明は上記形態に限定されること
はなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下のよう
にしてもよい。 （１）上記形態において、荷役電流センサ２４は、荷役
モータ２１に流れる電流を検出することが可能な位置で
あれば何れの位置に設けてもよく、例えば荷役モータ２
１と荷役コンタクタ２２との間等に設けて実施してもよ
い。

【００３５】（２）上記形態において、荷役コンタクタ
２２の接点２２ｃと接続点Ｐとの間に抵抗を挿入接続し
て実施してもよい。 （３）上記形態では、荷役モータ２１に接続された接点
２２ｂと、走行モータ１２に接続された接点２２ｃとを
有する荷役コンタクタ２２を用いたが、図２に示す従来
の荷役コンタクタ５９を荷役モータ２１と荷役トランジ
スタ２３との間に接続し、従来の弱め界磁コンタクタ６
２を荷役トランジスタ２３と接続点Ｐとの間に接続す
る。そして、高速走行時には荷役コンタクタ５９をオフ
に制御するとともに、弱め界磁コンタクタ６２をオンに
制御する。この構成により、従来の弱め界磁抵抗６３の
分だけ部品点数を少なくすることができるとともに、荷
役トランジスタ２３の導通率を連続的に変更してフォー
クリフトの走行速度を細かく制御することができる。

【００３６】（４）前記実施の形態における前後進切換
レバー１、アクセルペダル３、荷役レバー５には限定さ
れず、例えばトグル式の前後進スイッチ、アクセルレバ
ー、トグル式の荷役スイッチなどであってもよい。

【００３７】（５）前記実施の形態において、弱め界磁
制御は、前進時のみ、或いは後進時のみで行うようにし
てもよい。 （６）前記実施の形態ではフォークリフトに具体化した
が、他の電動式の産業車両に具体化して実施してもよ
い。

【００３８】（７）前記実施の形態では、走行用モータ
と荷役用モータとを駆動する場合に具体化したが、直巻
直流モータを含んだ複数のモータをチョッパ制御する他
の場合に具体化して実施してもよい。

【００３９】（８）前記実施の形態において、走行用ス
イッチング素子，荷役用スイッチング素子はスイッチン
グ機能を有していれば特に限定はされず、例えばＦＥＴ
やＳＩＴ等を用いて実施してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、簡
単な構成で走行用モータの弱め界磁を行うことができる
バッテリ車の走行制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化したバッテリ車の走行制御装
置の回路図。

【図２】 従来のバッテリ車の走行制御装置の回路図。

【符号の説明】

１０…接続手段としての荷役走行制御回路、１１…直流
電源としてのバッテリ、１２…走行用モータとしての走
行モータ、１２ａ…電機子、１２ｂ…界磁巻線、１６…
走行用スイッチング素子としての走行トランジスタ、２
２…接続手段としての荷役コンタクタ、２２ａ…共通接
点、２２ｂ，２２ｃ…接点、２３…荷役用スイッチング
素子としての荷役トランジスタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源により回転駆動される直流直巻
   型の走行用モータと、 前記走行用モータと直流電源との間に接続され、走行用
   モータを駆動制御する走行用スイッチング素子と、 直流電源により回転駆動される荷役用モータと、 前記荷役用モータと直流電源との間に接続され、荷役用
   モータを駆動制御する荷役用スイッチング素子と、 荷役操作時には前記荷役用スイッチング素子を前記荷役
   用モータに接続し、高速走行時には前記荷役用スイッチ
   ング素子を前記走行用モータの界磁巻線に接続する接続
   手段とを備えたバッテリ車の走行制御装置。
2. 【請求項２】 前記接続手段は、 前記荷役用モータと荷役用スイッチング素子との間に接
   続され、前記荷役用モータの界磁巻線に接続される接点
   と、前記走行用モータに接続される接点と、両接点に対
   して切り換え接続される共通接点とを有するコンタクタ
   と、 前記コンタクタを切り換え接続する荷役走行制御回路と
   から構成された請求項１に記載のバッテリ車の走行制御
   装置。