JPS5951201B2 - 電気車制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両のすり下り防止及び起動時のプラギング検
出回路の誤動作を防止した電気車制御装置に関するもの
である。

電気車たとえば、バッテリフォークリフト用の電動機は
一般的に直流直巻電動機が使用され、電気制動が必要な
時は、その界磁または電機子の一方を逆方向に切替える
ことにより電動機を発電機として使ってブレーキ力を得
ている。

この場合、自励現象により過大で不安定なブレーキトル
クにならないように制御する必要があり、チョッパ回路
の導通率を調整して行う。

さらに具体的に説明すると、進行方向と逆に方向選択レ
バー（前後進切替えスイッチを切替えると、電機子には
逆の電圧が発生し、これによる電流でブレーキトルクが
発生する。

したがって、前記逆電圧を電子的に検出してチョッパの
導通率を小さな値に絞り、界磁電流を絞って適度なブレ
妊キカを得るようにするいわゆるプラギングブレーキが
かけられる。

第１図にバッテリフォークリフトにおけるプラギングブ
レーキ制御回路の一例を示す。

同図において、１は直流電源をなすバッテリ電圧ＶＢの
バッテリであって、このバッテリ１の正極は界磁巻線２
ａ、電極子２ｂよりなる直流電動機２およびチョッパ回
路３を介して前記バッテリ１の負極に接続されている。

また、４は電動機２のフライホイールダイオードであり
、５は電機子２ｂのフライホイールダイオードで゛ある
。

１４はチョッパ回路３の導通率を指令するためのアクセ
ルの踏込みと同時に閉じる起動スイッチ、８は前後進切
替えスイッチであり、その前進側接点８ａ又は後進側接
点８ｂのいずれかに投入されると、遅延回路１０により
一定時間後にサイリスタ９が点弧され、電磁開閉器用励
磁コイル７ｄ又は６ｄが励磁され、可動接点６ａ、常開
接点６ｂ、常閉接点６Ｃよりなる前進側の電磁開閉器６
又は、可動接点７ａ、常開接点７ｂ、常閉接点７Ｃより
なる後進側の電磁開閉器７が常開接点側に投入される。

１１は、定電圧回路であり、１２はアクセルの踏み込み
量に応じてチョッパ回路３の導通率を制御するゲート回
路である。

１３は電機子２ｂのＡ点の電位が設定値以下になること
によりプラギング状態と判断し、ゲート回路１２に作用
する導通率抑制手段をなすプラギング検出回路で、チョ
ッパ回路３の導通率を下げるように構成されている。

このように構成された第１図の回路かられかるように、
従来は電機子２ｂに図示のごとく逆電圧が発生して、Ａ
点の電位が設定値以下に下がるとプラギング検出回路１
３が動作してチョッパ回路３の導通率を下げなめらかな
制動トルクが得られる。

すなわち、運転者がプラギングブレーキをかけようとし
て前後進切替えスイッチ８を切替えた時に上記の動作が
起れば、なめらかな制動が得られて問題はないが、運転
者がプラギングブレーキを必要としない時に電機子２ｂ
に逆電圧が発生し、Ａ点の電位が設定値以下となってプ
ラギング検出回路１３が働いてしまった時には、ゲート
回路１２がプラギング検出回路１３の出力で゛チョッパ
回路３の導通率を抑制する為、運転者が進行方向に走ろ
うといくらアクセルペダルを踏んでも車両は思うように
動いてくれないという不具合が生じる。

それは、車両の坂路発進の時に起る。

この場合について以下説明する。

いま、運転者が前進にて坂道を登り何らかの理由で坂の
途中でフートブレーキにて車両を止めたとする。

次に再び坂を登ろうとしてフートブレーキペダルから足
を外してアクセルを踏むが、この間に車は坂をわずかな
がら滑り落ち始める。

すなわち、電動機２は前進方向とは逆方向に車輪側から
駆動される。

したがって、アクセルペダルを踏んでも電動機は逆方向
に回り出しているので、電機子２ｂ？−こは逆方向に電
圧が発生してしまってプラギング検出回路１３が働きチ
ョッパ回路３の導通率が抑制される為、坂がある程度以
上急であるとプラギング検出回路１３動作時の導通率に
よるトルクでは、車両を支え切れず、車両はさらに坂を
滑り下で車が止るまで前進を始められなくなってしまう
。

本発明は上記の不具合点を解消するため、主回路の電磁
開閉器の励磁を行う以前の車速を検出してこの車速が設
定値以下のとき導通率抑制手段の動作を停止させること
により、通常のプラギング作動を損なうことなく坂道発
進時の車両のすり下りを確実に防止することのできる電
気車制御装置を提供することを目的とするものである。

さらに、アクセルが所定量以上操作されると所定時間後
に導通率抑制手段の動作を停止させることにより、通常
のプラギングブレーキにより坂路を下っている状態から
車両を逆方向に進行させて登板させることが可能な電気
車制御装置を提供することを目的とするもので゛ある。

以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

第２図において、１は直流電源をなすバッテリ、２は界
磁巻線２ａ、電機子２ｂよりなる直流電動機、３はサイ
リスタ等よりなるチョッパ回路、４は電動機２のフライ
ホイールダイオード、５は電機子２ｂのフライホイール
ダイオード、６は可動接点６ａ、常開接点６Ｃ１励磁コ
イル６ｄよりなる電磁開閉器、７は可動接点７ａ常開接
点７ｂ、常閉接点７Ｃ１励磁コイル７ｄよりなる電磁開
閉器、８は前後切替えスイッチで８ａはその前進側接点
８ｂはその後進側接点である。

９は起動回路用サイリスタ、１０はチョッパ回路３に異
常がなければ一定時間後にサイリスタ９を点弧する遅延
回路、１１は定電圧回路、１２はアクセルの踏み込み量
に応じてチョッパ回路３をＯＮ、ＯＦＦさせる為のゲー
トパルス回路、１３はＡ点の電位が設定値以下に下った
ことを検出し、チョッパ回路３の導通率を抑制するべく
ゲートパルス回路１２に作用する導通率抑制手段をなす
プラギング検出回路である。

１４は起動スイッチ、１５はアクセルペダルの踏込み量
が最大になった時に投入されるアクセル検出手段をなす
バイパススイッチ、１６は励磁コイル１６ａを有するバ
イパス用電磁開閉器、１７はバイパス回路用サイリスタ
、１８はバイパススイッチ１５が投入されかつチョッパ
回路３の導通率が設定値以上になった時サイリスタ１７
を点弧する点弧回路である。

１９は電動機２の回転数を検出し起動用サイリスタ９の
導通以前に電動機２の回転数が設定値以下ならばプラギ
ング検出回路１３の動作を停止させるプラギング遮断回
路、２０はバイパススイッチ１５投入後、一定時間内に
サイリスタ１７が導通しなければ、プラギング遮断回路
１９を作用させる遅延回路で゛ある。

以上の構成により第２図の動作を説明する。

車両を停止状態より発進させる場合、まず、起動スイッ
チ１４を投入し、続いて前後進切替えスイッチ８の可動
接点８ａ又は後進側接点８ｂのいずれかに投入するとサ
イリスタ９に電圧が印加され、この時点より一定時間内
にチョッパ回路３に異常がなければ遅延回路１０が動作
してサイリスタ９を点弧する。

又、前記サイリスタ９に電圧が印加されている間（すな
わちサイリスタ９が点弧される以前）に電動機２の回転
数が設定値以下にさがっていれば、プラギング遮断回路
１９によりプラギング検出回路１３の導通率抑制機能を
停止させる。

（なお、前記設定値とは車両によって異なるものであ
るが、普通のフォークリフトであれば、最高時速１０ｋ
ｍ／ ｈの場合に、約１ｋｍ／ｈで走行できる程度の値
をいう）乙１によって、ゲートパルス回路１２がプラギ
ング検出回路１３の影響を受けることなく、アクセルの
操作量に応じて動作できスムーズな発進が行える。

なお、このような制御では、平坦地において惰行してい
るような場合に、急ブレーキとなってしまうのではない
かと心配されるが、これに対しては次の如く作動し、う
まく制御される。

すなわち、惰行していて、逆方向へ進むべく前後進切替
スイッチ８を前進（ｏｒ後進）へ投入すると、サイリス
タ９がＯＮするまでの間に、電動機２の回転数が検出さ
れる。

そして、その値が設定値を越えるような場合は、プラギ
ング遮断回路１９がプラギング検出回路１３の作動を停
止する信号を出さないので、プラギング検出回路１３が
作動し、適当な導通率で制動され、これは急ブレーキに
ならない。

また、電動機２の回転数が設定値以下であれば、プラギ
ング遮断回路１９が作動し、プラギング検出回路１３の
作動を停止する。

その時のチョッパ回路３の導通率は図示せぬ周知のアク
セル回路からの指令値となるが、この種の制御回路には
周知の如くソフトスタート回路（図示せず）というもの
がアクセル回路に必ずついており、このソフトスタート
回路の出力によりサイリスク回路３の導通率が決定され
る。

すなわち、電動機２の回転数が設定値以下で逆転制動が
かけられたとしても、電動機２が反転している期間のチ
ョッパ回路３の導通率は、ソフトスタートのため低くな
っており、この場合も急ブレーキとはならない。

又、走行状態において前後進切替えスイッチ８を切替え
た場合は、前後進切替えスイッチ８の切替え時にサイリ
スタ９は一度遮断し、チョッパ回路３の異常の有無を検
出した後、遅延回路１０により再度点弧される。

ここで、プラギング遮断回路１９はサイリスタ９の遮断
時の電動機２の回転数を検出しており、回転数が設定値
以上であればプラギング検出回路１３の導通率抑制機能
を遮断せず、そしてＡ点の電位が膜設定値以下になれば
プラギングを検出し、ゲートパルス回路１２に作用して
チョッパ回路３の導通率を抑制し、なめらかなプラギン
グブレーキがかけられる。

次に坂路途中での発進を行う場合は、フートブレーキを
はなしてアクセルを踏むまでに電動機２の回転数が設定
値まで上昇していなければ、プラギング遮断回路１９が
働き、プラギング検出回路１３の導通率抑制機能を遮断
する為、チョッパ回路３の導通率は抑制されることなく
上昇し、車両は登板発進を行える。

なお、この場合に、ブレーキをはなしてアクセルを踏む
までに電動機２の回転数が所定値に上昇しないというこ
とは路面傾斜が少なく、すり落ちの程度も少ないために
導通率抑制機能を遮断する必要はないのではないか、ま
た、逆に傾斜が急なときはチョッパ回路３の導通率が抑
制され発進できないのではないかとの疑問が生じるかも
知れないが、これについては次の如くうまく作動する。

すなわち、路面傾斜が少ないといっても程度の差はある
が、このようなときに導通率抑制機能を遮断しないと、
チョッパ回路３の導通率が抑制され、その小さな導通率
では坂路発進はスムーズに行なわれなくなる。

また、傾斜が急なときは、坂路発進を行なうべくアクセ
ルを一杯踏み込めば、前述した如く、アクセル検出手段
をなすバイパススイッチ１５が投入される。

しかし、点弧回路１８はチョッパ回路３の導通率が設定
値以上になっていないのでサイリスタ１７を点弧しない
。

よって、遅延回路２０はバイパススイッチ１５が投入さ
れてから一定時間内にプラギング遮断回路１９を作動さ
せプラギング検出回路１３の導通率抑制機能を遮断する
ため、チョッパ回路３の導通率は抑制されることなく上
昇し、車両と登板発進を行なえる。

又、坂路でプラギングブレーキを使用して下る場合は、
少し惰性をつけ、電動機２の回転数を設定値以上に上げ
た時点で起動させれば、プラギング遮断回路１９は動作
せず、プラギング検出回路１３はゲートパルス回路１２
に作用可能となり、車両なプラギングブレーキにより坂
路を下ることができる。

以上の様にプラギングにて坂路を下っている状態より車
両を逆方向に進行させて登板にうつる場合は、そのまま
アクセルを最大に踏みこめば、バイパススイッチ１５が
投入されて遅延回路２０が一定時間後に動作し、プラギ
ング遮断回路１９を動作させる為、プラギング検出回路
１３の導通率抑制機能が遮断され、チョッパ回路３の導
通率上昇が可能となって降板より登板にうつることがで
きる。

第３図は第２図図示装置におけるプラギング検出回路１
３、プラギング遮断回路１９および遅延回路２０の詳細
回路を示すもので、図中Ａ−Ｇ点は第２図図示のＡ−Ｇ
点にそれぞれ対応するものである。

そして、プラギング検出回路１３は抵抗１３ａ、１３ｂ
、１３ｇ、”７エナーダイオード１３ｃ、ダイオード１
３ｄ、ｌ−ランジスタ１３ｅおよびコンデンサ１３ｆよ
りなる。

またプラギング遮断回路１９はトランジスタ１９ａ、１
９ｍ、比較器１９ｂ、直流電動機２の回転数を検出する
タコジェネレータ１１９Ｃ，このタコジェネレータ１９
Ｃの交流出力の整流するダイオードブリッジ１９ｄ、抵
抗１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈ。

１９８．１９ｔ、 ダイオード１９ｆ、コンデンサ１９
ｊ、１９ｐ、ＯＲ回路１９におよび゛フロップ。

フロップ１９ｒよりなる。

遅延回路２０はコンテ゛ンサ２０ａ、比較器２０ｂおよ
び抵抗２０Ｃ，２０ｄよりなる。

この第３図においてその作動を説明すると、まず、プラ
ギング遮断回路１９は起動用サイリスタ９のアノードに
電圧が印加された時点にコンデンサ１９ｐおよび抵抗１
９ｎよりなる微分回路によりフリップフロップ１９ｒに
リセット信号が印加され、このフリップフロップ１９ｒ
がリセットされてトランジスタ１９ｍを遮断状態とし、
プラギング検出回路１３も正常に動作させる。

そして、サイリスタ９が遮断している場合にはトランジ
スタ１９ａが遮断状態となり、このときに車両が走行し
ていなくてタコジェネレータ１９Ｃの出力が比較器１９
ｂの設定電圧Ｅｓｌより低ければ比較器１９ｂにルベル
の出力が発生してフリップフロップ１９ｒをセットし、
トランジスタ１９ｍを導通させてプラギング検出回路１
３の作動を停止させる。

ここで、フリップフロップ１９ｒは一旦セットされると
前後進切替えスイッチ８または起動スイッチ１４を開放
して再度投入するまでセット状態を維持する。

また、遅延回路２０はアクセルが最大まで踏み込まれて
バイパススイッチ１５が閉じるとコンデンサ２０ａが充
電され、このコンデンサ２０Ｈの充電電圧が所定時間後
に比較器２０ｂの設定電圧Ｅｓ２以上になるど比較器２
０ｂにルベルの出力が発生してフリップフロップ１９ｒ
をセットし、プラギング検出回路１３の作動を停止させ
る。

以上述べたように本発明においては、主回路の電磁開閉
器の励磁を行う以前の車速を検出して、この車速が設定
値以下のとき導通率抑制手段の動作を停止させるから、
坂路を下るときにはチョッパ回路の導通率を抑制して円
滑なプラギングブレーキをかけることができるのみなら
ず、坂路発進等の車両のすり下りを確実に防止すること
ができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す電気回路図、第２図は本発明装
置の一実施例を示す電気回路図、第３図は第２図図示装
置における要部構成の詳細電気回路図である。 １・・・直流電源をなすバッテリ、２・・・直流電動機
、３・・・チョッパ回路、６，７・・・電磁開閉器、６
ｄ、 ７ｄ、 ９． １０・・・励磁回路の主要構
成部品である励磁コイル、サイリスタ、遅延回路、１３
・・・導通率抑制手段をなすプラギング検出回路、１４
・・・起動スイッチ、１５・・・アクセル検出手段をな
すバイパススイッチ、１９・・・プラギング遮断回路、
２０・・・遅延回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直流電源、電磁開閉器、チョッパ回路及び直流電動
   機よりなる主回路と、起動スイッチと、該起動スイッチ
   の投入から一定の遅延時間後前記電磁開閉器の励磁を行
   う励磁回路と、前記直流電動機に発生する逆電圧により
   この電動機の逆転制動を検出して前記チョッパ回路の導
   通率を抑制する導通率抑制手段とを有する電気車制御装
   置において、前記電磁開閉器の励磁を行う以前の車速を
   検出して、該車速が設定値以下のとき前記導通率抑制手
   段の動作を停止させるプラギング遮断回路を備えること
   を特徴とする電気車制御装置。 ２ 直流電源、電磁開閉器、チョッパ回路及び直流電源
   よりなる主回路と、起動スイッチと、該起動スイッチの
   投入から一定の遅延時間後前記電磁開閉器の励磁を行う
   励磁回路と、前記直流電動機に発生する逆電圧によりこ
   の電動機の逆転制動を検出して前記チョッパ回路の導通
   率を抑制する導通率抑制手段とを有する電気車制御装置
   において、前記電磁開閉器の励磁を行う以前の車速を検
   出して該車速が設定値以下のとき前記導通率抑制手段の
   動作を停止させるプラギング遮断回路と、前記チョッパ
   回路の導通率を指令するアクセルが所定量以上操作され
   るとそれを検出して出力を発生するアクセル検出手段と
   、このアクセル検出手段に出力が発生すると所定時間後
   に出力を発生して前記導通率抑制手段の動作を停止させ
   るための遅延回路とを備ることを特徴とする電気車制御
   装置。