JPH10164887A - 電動機の駆動制御装置 - Google Patents
電動機の駆動制御装置Info
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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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- motor
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機の駆動装置の過負荷動作時における温
度上昇を抑える。 【解決手段】 押込み動作判別回路１７は、アクセル開
度とモータ回転数とに基づいて、現在、押込み動作中
（過負荷動作中）であるか否かを判別する。スイッチ１
６は、通常動作時は基準クロックＡ１４側に切換えられ
ており、三角波キャリア発生回路１８は高周波のクロッ
ク信号に基づく三角波を発生する。これによって、コン
パレータ１９から駆動装置（パワースイッチング素子）
に対して出力される駆動制御信号は、通常時は、高周波
のものとなっている。押込み動作判別回路１７によって
押込み動作中であると判別されると、スイッチ１６は基
準クロックＢ１５に切換えられ、駆動制御信号は低周波
のものとなる。これによって、駆動装置（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。
度上昇を抑える。 【解決手段】 押込み動作判別回路１７は、アクセル開
度とモータ回転数とに基づいて、現在、押込み動作中
（過負荷動作中）であるか否かを判別する。スイッチ１
６は、通常動作時は基準クロックＡ１４側に切換えられ
ており、三角波キャリア発生回路１８は高周波のクロッ
ク信号に基づく三角波を発生する。これによって、コン
パレータ１９から駆動装置（パワースイッチング素子）
に対して出力される駆動制御信号は、通常時は、高周波
のものとなっている。押込み動作判別回路１７によって
押込み動作中であると判別されると、スイッチ１６は基
準クロックＢ１５に切換えられ、駆動制御信号は低周波
のものとなる。これによって、駆動装置（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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ｉ* 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。
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
ｉ* 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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ｖ* 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。
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
ｖ* 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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す制御回路の構成ブロック図である。
【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。
図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (6)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32016996A JP3610708B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 電動機の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32016996A JP3610708B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 電動機の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10164887A true JPH10164887A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3610708B2 JP3610708B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=18118474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32016996A Expired - Fee Related JP3610708B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 電動機の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3610708B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436971B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2004-06-23 | 주식회사 케이이씨 | 릴레이 구동용 집적회로 및 이를 이용한 릴레이 구동방법 |
| JP2009035020A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド自動車 |
| JP2016135021A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | 産業車両 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP32016996A patent/JP3610708B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436971B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2004-06-23 | 주식회사 케이이씨 | 릴레이 구동용 집적회로 및 이를 이용한 릴레이 구동방법 |
| JP2009035020A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド自動車 |
| JP2016135021A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | 産業車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3610708B2 (ja) | 2005-01-19 |
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