JPS5911241B2 - 電気車制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気車、特にバッテリーフォークリフトの制御
方法に係る。

従来の電気車制御装置に於では、通常の加速時及びプラ
ツギング時に於で、前進方向及び後進方向への電動機の
出力トルクと時間の関係が同一に設定されていた。

この為に、例えば前輪駆動のバッテリーフォークリフト
に於で、前進方向への加速フィーリング及び後進走行か
ら前進方向へのプラッギング時のフィーリングを最良に
設定した場合には、前進方向への加速時及び後進走行か
ら前進方向へのプラツギング時には前輪軸（駆動輪軸）
を中心にして車両を後方へ回転させる力、すなわち、後
輪を地面に押しつける力が作用するが後輪による反力の
為に車両は安定している。

次に、後進方向への加速時及び前進走行から後進方向へ
のプランキング時には前輪軸を中心に車両を前方へ回転
させる力が作用し、即ち、駆動輪にかかる荷重が従動輪
のそれに比べ大きくなり、加速フィーリング及びプラツ
ギング制動時のフィーリングが共に前者の場合に比べ強
すぎるという欠点があり、場合によっては車両が前のめ
りになり、特に負荷積載時には荷崩れを起す事があり危
険であった。

尚、単に前進及び後進方向双方への走行時に車両の安定
及び荷崩れを防止するには特開昭５０−６０１４号公報
に記載される如く、後進方向走行時の最高速を前進方向
への最高速に比して低く設定する事により可能では有る
が、荷役のスピードアップ、省力化及び運転者の疲労軽
減の為には、前後進双方へ必要な最高速度を得ると共に
、尚かつ前後進双方への最適な走行フィーリングを得る
手段が切望されていた。

本発明は上記の点に鑑み、前後進切替スイッチの投入又
は前後進用マグネットスイッチの励磁の有無、又は接点
の投入等により運転者の前進又は後進方向走行の意志を
検出し、前後進双方へ必要な最高速度を得ると共に走行
方向に応じて変速用マグネットスイッチの投入時間間隔
又はチョツパ制御装置のデューテイ変化率を変える等の
手段により前進又は後進方向への減速時間を他方向への
減速時間と異ならせる事により、前進及び後進方向双方
への夫々の減速時に車両の安定を計り、最良の減速フィ
ーリングを得て、なおかつ荷役のスピードアップ、省力
化及び運転者の疲労の軽減を計るものである。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

まず、第１図に示す電気車抵抗制御方式に於る本発明方
法の一実施例を説明する。

第１図に於で、１は蓄電池、２は電気自動車駆動用直流
直巻電動機で界磁巻線３及び電機子４より成る。

５は該電動機３の速度制御用抵抗器で１段目抵抗器６及
び２段目抵抗器７よりなる。

８は前進用マグネットスイッチで１９はその励磁コイル
、９は後進用マグネットスイッチで２０はその励磁コイ
ル、１０は２速用マグネットスイッチで２１はその励磁
コイル、１１は３速用マグネットスイッチで２２はその
励磁コイル、４６，４７，４８，４９は各励磁コイル１
９，２０，２Ｌ２２の誘起電圧吸収用のフライホイール
ダイオード、１２は前後進切替スイッチで前進用スイッ
チ１３と後進用スイッチ１４よりなる。

１５はアクセルスイッチでアクセルペダルの踏込みに応
じて順次閉じる１速スイッチ１６、２速スイッチ１７、
３速スイッチ１８よりなる。

２３，２７，３０，３４，３６，４０，４３，５１はダ
イオード、２４．４４は一定時間後に夫々サイリスタ２
５，４５にゲート信号を供給する遅延回路、２６はトラ
ンジスタ、３１，３３ ， ３５、３７，４１は抵抗器
、３８，３９はコンデンサ、３２はトランジスタ、４２
はサイリスクであり、５０はツエナーダイオードである
。

そして、遅延回路２４，４４は抵抗器３Ｌ３３，３５，
３７，４１、ダイオード３４，３６，４０、コンデンサ
３８ ，３９およびトランジスタ３２で構成される遅延
回路と同一構成のものが用いてある。

次に、上記構成においてその作動を説明する。

先ず、アクセルペダルを踏込んでアクセル１速スイッチ
１６を閉じ、前進用スイッチ１３を閉じると、一定遅れ
時間後に遅延回路２４からサイリスタ２５にゲート信号
が供給されてこのサイリスタ２５が導通し、前進用マグ
ネットスイッチ８の励磁コイル１９が十分に励磁され、
該スイッチ８が常開接点側に閉じ、電動機２には１段目
抵抗器６を通してバッテリー１から電流が供給され、該
電動機２は前進方向へ低速で回転し、電気自動車（特に
前輪駆動のバッテリーフォークリフト）が前進方向へ低
速で走行する。

この時、前記励磁コイル１９の励磁電流がサイリスタ２
５を通して１・ランジスタ２６のベース電流として流れ
るので、該トランジスタ２６は導通状態になる。

次に、アクセルペダルをさらに踏込んでアクセル２速ス
イツヂ１７を閉じると、コンデンサ３９は２速用マグネ
ットスイッチ１０の励磁コイル２１、抵抗器４１及び１
・ランジスタ２６を通して充電され、一定時間後にＢ点
の電圧が抵抗器３１，３３の分圧比で定まるＡ点の電圧
以下になるとトランジスタ３２が導通してサイリスタ４
２にゲート信号を供給する。

これによって、該サイリスタ４２が導通し、２速用マグ
ネットスイッチ１０の励磁コイル２１が十分に励磁され
該マグネットスイッチ１０が閉じ、２段目抵抗器７が前
記１段目抵抗器６と並列接続され、電動機２は中速で回
転して電気自動車が前進方向へ中速で走行する。

尚この時、Ｃ点の電圧はＡ点の電圧以上になる様に素子
定数を選んでおくことによってＡ点の電圧は抵抗器３１
と抵抗器３３の分圧比で定まる。

次に、さらにアクセルペダルを踏込んでアクセル３速ス
イッチ１８を閉じると、一定時間後に遅延回路４４から
サイリスタ４５にゲート信号が供給され、該サイリスタ
４５が導通して３連用マグネツ１・スイッチ１１の励磁
コイル２２が十分に励磁されるので、該マグネットスイ
ッチ１１が閉じて抵抗器６及び７を短絡し、電動機２は
全速で回転して電気自動車が前進方向へ全速（高速）で
走行する。

次に、アクセルスイッチ１５は全て閉じた前進方向への
全速走行状態で、前後進切替スイッチ１２の前進用スイ
ッチ１３を開放し、後進用スイッチ１４を閉じるプラツ
ギング時を考えると、前進用スイッチ１３の開放により
前進用マグネットスイッチ８が常閉接点側に閉成すると
共にサイリスタ２５も遮断してトランジスタ２６も遮断
するので、２速目、３速目回路は全てリセットされ２速
用マグネットスイッチ１０及び３速用マグネットスイッ
チ１１がともに開放する。

次いで後進用スイッチ１４が閉じられ一定時間後にサイ
リスタ２５が導通し、トランジスタ２６が導通状態にな
り、後進用マグネットスイッチ９の励磁コイル２０が十
分に励磁されて該後進用マグネットスイッチ９が常開接
点側に閉じられるので、電動機２に抵抗器６を通して電
流が供給され、電動機２（電気自動車）には発電制動が
かかり電機子４に逆電圧が発生してＤ点の電圧はアース
電位以下になる。

又、トランジスタ２６の導通によりコンデンサ３９は２
速用マグネットスイッチ１０の励磁コイル２１、抵抗器
４１及びトランジスタ２６を通して充電される。

この時、Ｄ点の電圧はアース電位以下でツエナーダイオ
ード５０が導通しており、かつ前進用スイッチ１３より
抵抗器２８側には電圧が印加されていないため、抵抗器
Ｊには抵抗器３３への電流と、ダイオード３０、抵抗器
２９、ツエナーダイオード５０、ダイオード５１への電
流とが流れる。

これによって、抵抗器３１の電圧降下大となって前進及
び後進方向への通常の加速時よりも長い遅延時間後にト
ランジスタ３２が導通してサイリスタ４２にゲート信号
を発する事になる。

この為、２速用マグネットスイッチ１０が通常加速時よ
りも遅れて投入されて緩やかに２速状態へ変速され、前
進走行におけるプラギング時の電気自動車の減速時間が
長くなって緩やかに減速される。

次に、サイリスタ４２が導通するとダイオード４３によ
りロックされていた遅延回路４４が作動し、一定時間後
に、遅延回路４４からのゲート信号によりサイリスタ４
５が導通して３連用マグネットスイッチ１１が閉じ、発
電制動完了後電動機２は全速で後進方向に加速される事
になる。

次に、後進方向から前進方向へ切替えた場合のプランキ
ング時を考えると、後進用マグネットスイッチ９が常閉
接点側に閉成し、一定遅れ時間後に前進用マグネットス
イッチ８が常開接点側に閉成して電機子４に逆電圧が発
生する。

次に、コンデンサ３９が後進方向へのプランキングと同
様に充電されるので有るが、前進用スイッチ１３を介し
てダイオード２７、抵抗器２８が抵抗器２９、ツエナー
ダイオード５０、ダイオード５１と電源と電機子４間に
直列に接続されることにより、抵抗器３１を通って抵抗
器２９、ツエナーダイオード５０、ダイオード５１への
流入電流が前進から後進方向へのブラツキング時に比し
て少なくなる。

これによって、抵抗器３１に於る電圧降下が小で、前進
方向から後進方向へ切替えた場合のプラツキング時に比
して短い遅れ時間後に２速用マグネットスイッチ１０が
閉じる事になり、後進走行におけるブラツギング時の岨
気自動車の減速時間が前進走行に比し短かくなる。

以下３速用マグネットスイッチ１１も一定遅れ時間後に
閉成して発電制動完了後電動機２は前進方向へ全速で加
速されることになる。

以上記した如く第１図の実施例に於ては、通常の停止時
よりの前進及び後進方向への加速時にはコンデンサ３９
と抵抗器４１の時定数と抵抗器３１及び抵抗器３３の分
圧比で定まる一定遅れ時間後に２速用マグネットスイッ
チ１０が閉じられるが、前進から後進へのプランキング
時には後進から前進へのブラツキング時に比して緩かな
減速を得ることが出来る。

また、第１図に於でダイオード２７を廃止すれば、後進
方向への通常動作時に於でも、抵抗器３１に抵抗器２８
、前進用マグネットスイッチ８の励磁コイル１９、ダイ
オード２３及びサイリスタ２５、トランジスタ２６のベ
ース・エミツタの回路で電流が流れ、該抵抗器３１の電
圧降下が犬になって２速用マグネットスイッチ１０の投
入を遅らして緩かな後進方向への加速フィーリングを得
ることが出来る。

次に、第２図に示すサイリスタチョツパ式制御装置に於
る本発明方法の一実施例を説明する。

第２図において第１図と同一符号を付したものは第１図
と同一もしくは均等のものである。

そして、５２，５３，５９，６２，６３，６４，７１，
７４，８２，８５，８６，８７，８８はダイオード、
５５，５６，６１ ，６５，６６，６７，６９，７０
，７２，７３，７５，７７，７８，γ９は抵抗器、５４
は定電圧回路、５８はアクセルペダルの踏込量に応じて
抵抗値が変化する可変抵抗器である。

６０，９０はソフトスタート用コンデンサ、６８は発振
用コンデンサ、８１はＯＦＦパルス発生回路、８３はブ
ラツキング時に電機子４の逆起電圧により導通するトラ
ンジスタ回路、８４は電動機２を制御する公知のチョツ
パ回路、５７ツ７６，８７はトランジスタ、８０はＮゲ
ートサイリスクへ １００はＯＮパルス発生回路である
。

上記構成において、アクセルペダルを踏んで、アクセル
スイッチ１６を閉じ、前進用スイッチ１３を閉じると、
前進用マグネットスイッチ８の励磁コイル１９が励磁さ
れて前進用マグネットスイッチ８が常開接点側に閉じる
。

この時、Ｎゲートサイリスタ８０のアノードとアース間
に接続された発振用コンデンサ６８は、アクセルペダル
の踏込量に応じた可変抵抗器５８の抵抗値により変化す
るトランジスタ７６とトランジスタ８７のコレクタ電流
及び抵抗器７８を通る電流により充電される。

従って、Ｎゲートサイリスタ８０の発振周期がアクセル
ペダルの踏込量に応じて制御され、Ｎゲートサイリスタ
８０によるチョツパ回路８４を導通させるためのＯＮパ
ルス及び該Ｎゲートサイリスタ８０と同期して作動する
ＯＦＦパルス発生回路８１よりのチョツパ回路８４を遮
断させるためのＯＦＦパルスによりチョツパ回路８４の
導通比が変化し、電動機２はアクセルの踏込量に応じて
変速される。

次に、アクセルペダルを踏み込んだ前進方向への走行状
態で、前進用スイッチ１３を開放し、後進用スイッチ１
４を閉じるプラツギング時を考えると、前進用マグネッ
トスイッチ８が常閉接点側に閉じ、後進用マグネットス
イッチ９が常開接点側に閉じてチョツパ回路８４が動作
を始める。

この時、電動機２の電機子４の両端に誘起された起電力
によりトランジスタ回路８３が導通し、該トランジスタ
回路８３の導通によりＯＮパルス発生回路１００のトラ
ンジスタ８７を遮断するとともにトランジスタ５７を導
通にする。

ここで、ダイオード７４はトランジスタ８７のベース電
圧をほぼＯＮパルス発生回路１００の電源電圧にクラン
プするためのものである。

この時、発振用コンデンサ６８の充電電流は抵抗器７７
によってほぼ９５％、抵抗器７５によってほぼ５チ負担
し、抵抗器７８はほとんど負担していないため、ＯＮパ
ルスの発振周期はトランジスタ８７の遮断によってほぼ
トランジスタ７６の導通状態のみで決まり非常に遅くな
り、該トランジスタ７６の導通状態は可変抵抗器５８の
可動片の電位にて決る。

従って、ＯＮパルスの発振周期は可変抵抗器５８の位置
によって調節できる。

さらに、前述のようにプラツギング中はトランジスタ５
７が導通しているので、前進用スイッチ１３の開放によ
りダイオード６２が導通して抵抗器５５が可変抵抗器５
８の可動片と負極との間に挿入される。

この抵抗は前進用スイッチ１３が開放で後進用スイッチ
１４が閉成の時ダイオード６２が導通して抵抗器５５が
、逆の時はダイオード６３が導通して抵抗器５６が挿入
される形となる。

従って、該抵抗器５５と５６との抵抗値を変えておけば
、プラッギンク沖に可変抵抗器５８の可動片と負極間に
挿入される抵抗値が違うため、可変抵抗器５８の変位量
が同じでも前進から後進へのブラッギングと後進から前
進へのプラツギングの強さが変り、所定の速度から所定
の速度まで変化する減速時間が変化する。

さらに第３図に示す実施例のように第２図におけるトラ
ンジスタ５７を短絡した構成にしてＯＮパルスの発振周
期の変化をなだらかにするためのソフトスタート用コン
デンサ９０と抵抗６７の接続点からダイオード６２，６
３を介して抵抗５５，５６に接続してやることにより、
通常の前後進の加速時に抵抗器５５又は５６によってソ
フトスタート用コンデンサ９０の充電時間を変化させて
ＯＮパルスの発振周期の時間変化に影響をおよぼすよう
にすることができる。

尚この時、抵抗器６７，５５，５６の抵抗値は可変抵抗
器５８の変化量に対して充分大きくしておき、可変抵抗
器が特定の位置に設定されて充分な時間が経過したのち
は、抵抗器５５，５６の抵抗値の違いに関係なくほぼ同
一の発振周期となるようにしておく。

また、第２図に示す実施例では、抵抗器５５，５６を可
変抵抗器５８の可動片に接続するようにしたが、抵抗器
６１又は６５に並列に挿入するようにしても良いことは
当然である。

又、第３図においても、ダイオード６２，６３のアノー
ドをコンデンサ９０と抵抗６７の接続点に接続するよう
にしたが、コンデンサ６０と抵抗６５の接続点に接続し
ても良く、又両方に各々接続しても良いことは当然であ
る。

又、上述した実施例においては、ＯＮパルス発生回路１
００の発振周期を変えてＯＦＦパルスの発振周期はＯＮ
パルス発生後一定とした定ＯＮ制御として説明したが、
チョツパ回路８４のＯＦＦ期間一定でＯＮ期間を可変と
した定ＯＦＦ制御でも、さらにＯＮ期間、ＯＦＦ期間の
両方を可変とするパルス幅制御でも同等の制御は可能で
ある。

以上述べたごとく本発明方法によれば、前輪又は後輪の
いずれか一方の車輪によって駆動される電気車において
前進状態からのプラツギング制動と後進状態からのプラ
ツギング制動とでプラツギング制動のきき具合に差をも
たせ、前輪駆動車の場合は後進状態からのブラツギング
制動の方のきき具合を太きくシ、後輪駆動車の場合は前
進状態からのプラツギング制動の方のきき具合を大きく
したから、走行安定性能に応じたブラツギング制動とす
ることができるため、荷崩れや車両の傾斜による運転者
の不快感を少なくした上で車両の動作の迅速性能を高め
ることができ、かつ適正なプラツギングのきき具合によ
り、前進後進への通常走行時における最高速度も高く設
定することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は抵抗制御方式に本発明方法を適用した場合の一
実施例を示す電気回路図、第２図および第３図はサイリ
スクチョッパ制御方法に本発明方法を適用した場合の実
施例を示す電気回路図である。 １・・・・・・電源、２・・・・・・電気自動車駆動用
直流直巻電動機、１２・・・・・・前後進切替スイッチ
、２７，５１・・・・・・ダイオード、５０・・・・・
・ツエナーダイオード、 ２８，２９，３Ｌ３３，５５
，５６，６７・・・・・・抵抗器、６２，６３・・・・
・・ダイオード、９０・・・・・・ソフトスタート用コ
ンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪又は後輪のいずれか一方の車輪によって駆動さ
   れる電気車において、前進状態からのブラツギング制動
   と後進状態からのプラツギング制動とでプラツギング制
   動のきき具合に差をもたせ、前輪駆動車の場合は後進状
   態からのプラツギング制動の方のきき具合を大きくシ、
   後輪駆動車の場合は前進状態からのプラツギング制動の
   方のきき具合を大きくしたことを特徴とする電気車制御
   方法。