(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に車輪が回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪の操舵を補助する第１の電動機と、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第１の電動機に対応して設けられた第１の電力変換回路と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第１乃至第３の電力変換回路は、
前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第１の容量性素子の正極側は、前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記第２の電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記電源側の位置に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項２】
車輪が車体に回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源，車輪の操舵を補助する第１の電動機、及び電源から供給された電力を所定の電力に変換して第１の電動機に供給する第１の電力変換回路が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第２及び第３の電力変換回路は、
前記第１の電力変換回路と共に前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第１の容量性素子の正極側は、前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記第２の電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記電源側の位置に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項３】
車体に車輪が回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪の操舵を補助する第１の電動機と、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第１の電動機に対応して設けられた第１の電力変換回路と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第１乃至第３の電力変換回路は、
前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項４】
車輪が車体に回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源，車輪の操舵を補助する第１の電動機、及び電源から供給された電力を所定の電力に変換して第１の電動機に供給する第１の電力変換回路が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第２及び第３の電力変換回路は、
前記第１の電力変換回路と共に前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項５】
車体に車輪が回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪の操舵を補助する第１の電動機と、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第１の電動機に対応して設けられた第１の電力変換回路と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第１乃至第３の電力変換回路は、
前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第１の容量性素子の正極側は、前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記第２の電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記電源側の位置に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項６】
車輪が車体に回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源，車輪の操舵を補助する第１の電動機、及び電源から供給された電力を所定の電力に変換して第１の電動機に供給する第１の電力変換回路が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第２及び第３の電力変換回路は、
前記第１の電力変換回路と共に前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第１の容量性素子の正極側は、前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記第２の電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも前記電源側の位置に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項７】
車体に車輪が回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪の操舵を補助する第１の電動機と、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第１の電動機に対応して設けられた第１の電力変換回路と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第１乃至第３の電力変換回路は、
前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側は、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる電流遮断手段よりも電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項８】
車輪が車体に回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源，車輪の操舵を補助する第１の電動機、及び電源から供給された電力を所定の電力に変換して第１の電動機に供給する第１の電力変換回路が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第２及び第３の電力変換回路は、
前記第１の電力変換回路と共に前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側は、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる電流遮断手段よりも電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項９】
車体に車輪が回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪の操舵を補助する第１の電動機と、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第１の電動機に対応して設けられた第１の電力変換回路と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第１乃至第３の電力変換回路は、
前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側は、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項１０】
車輪が車体に回転可能に取り付けられ、かつ上下方向に移動可能な爪を備えた荷役装置が車体に取り付けられ、かつ電源，車輪の操舵を補助する第１の電動機、及び電源から供給された電力を所定の電力に変換して第１の電動機に供給する第１の電力変換回路が搭載された電気車に搭載される制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車輪を駆動する第２の電動機と、
前記荷役装置を駆動する第３の電動機と、
前記第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路と、
前記第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路とを有し、
前記第２及び第３の電力変換回路は、
前記第１の電力変換回路と共に前記電源に対して並列に接続され、
それぞれ、前記電源から供給された電力を所定の電力に変換して、対応する前記電動機に供給しており、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の電力変換回路の電源接続側に並列に接続される第１の容量性素子と、
前記第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に並列に接続される第２の容量性素子とを備えており、
前記第２の電力変換回路の電源接続側の正極側は、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側、かつ前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に設けられる開閉手段よりも電力変換回路側の位置に接続されており、
前記第２の容量性素子の正極側は、
前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路の電源接続側の正極側に接続され、
さらに、前記第２の容量性素子が接続された電力変換回路とは異なる方の電力変換回路の電源接続側の正極側に接続されている
ことを特徴とする電気車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電動機を有する電気車及びその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の電動機を有する従来の電気車及びその制御装置としては、例えば特開平10−42408 号公報，特開平2−179203 号公報，特開平9−215108 号公報及び特開平4−165901 号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
特開平10−42408 号公報には、走行用及び荷役用として交流電動機，操舵補助用として直流電動機を用いたバッテリフォークリフトが記載されている。特開平2−179203 号公報には、走行用，荷役用及び操舵補助用として直流電動機を用いたバッテリフォークリフトが記載されている。
【０００４】
特開平9−215108 号公報には、複数のＶＶＶＦインバータ，ＣＶＣＦインバータを電源に対して並列接続すると共に、各インバータに対してコンデンサを並列接続してなり、ＣＶＣＦインバータに異常が生じ、ＣＶＣＦインバータを切り離してＶＶＶＦインバータの一部をＣＶＣＦインバータに切り換えた場合でも、コンデンサの静電容量を切り換え前と同様に維持できるようにした電気車の制御装置が記載されている。
【０００５】
特開平4−165901 号公報には、リレーを介してインバータ及びＤＣ−ＤＣコンバータを電源に対して並列接続すると共に、インバータ及びＤＣ−ＤＣコンバータに対してコンデンサを並列接続してなり、各コンデンサの充電のタイミングを各リレーの投入開放タイミングによって制御し、コンデンサ相互の充放電を均衡にできるようにした電気車の制御装置が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平10−42408 号公報に記載されたものでは、複雑な制御が不要にも関わらず荷役用の電動機として交流電動機を用いているので、制御装置の構成が複雑となり、制御装置が高価なものになる。
【０００７】
特開平2−179203 号公報に記載されたものでは、緻密な制御が要求されるにも関わらず走行用の電動機として直流電動機を用いているので、例えば前後進切換の際の時間遅れが大きい、回生から力行移行時のトルク抜け感が大きい、ブレーキ回生時及びアクセルＯＦＦによる回生時の応答性が低下するなど、走行時の運転者に対するフィーリングが低下する。
【０００８】
特開平9−215108 号公報に記載されたものでは、コンデンサの静電容量を切り換え前と同様に維持できるように、切り換え接点のある開閉手段を新たに設けなけれならず、制御装置が高価になる。また、電源に対して並列接続されている
ＶＶＶＦインバータのいずれかに不都合が発生した場合の動作について配慮がなされておらず、制御装置の信頼性が低下する。
【０００９】
特開平4−165901 号公報に記載されたものでは、三つ以上の電動機のそれぞれを駆動する回路のいずれか一つに異常が発生した場合、その異常が発生した回路に影響されず残りの二つ以上の回路を正常に動作させることについて配慮がなされていない。
【００１０】
本発明の代表的な目的は、使用者にとって使い勝手がよくしかも経済的な電気車を提供することにある。また、本発明の代表的な別の目的は、信頼性の高い電気車の制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、車輪の操舵を補助する第１の電動機に対応して設けられた第１の電力変換回路，車輪を駆動する第２の電動機に対応して設けられた第２の電力変換回路及び荷役装置を駆動する第３の電動機に対応して設けられた第３の電力変換回路を電源に対して並列接続し、第２の電力変換回路の電源接続側に第１の容量性素子を並列に接続し、第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に第２の容量性素子を並列に接続したことにある。
【００１２】
本発明によれば、電源に対して第１乃至第３の電力変換回路が並列に接続されているので、第１乃至第３の電力変換回路をそれぞれ独立して動作させることができると共に、第２の電力変換回路の電源接続側に第１の容量性素子が、第１及び第３の電力変換回路のいずれか一方の電源接続側に第２の容量性素子がそれぞれ並列に接続されているので、第１乃至第３の電力変換回路のいずれか一つに異常が発生しても、その電力変換回路に影響されず残りの電力変換回路を正常に動作させることができる。しかも、必要以上に容量性素子を設ける必要がない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の第１実施例を図１乃至図４に基づいて説明する。図１は第１実施例の電気車の車両構成を示す。本実施例の電気車は、例えばパレットを用いてユニット化された荷物の積卸し及び運搬を行うフォークリフトトラックであり、車載電源であるバッテリ２の電力によって走行輪駆動用電動機３，舵取輪の操舵補助用電動機４及び荷役装置駆動用電動機５を駆動するように構成されたバッテリ式のものである。
【００１４】
フォークリフトトラックの車体１には、左右一対の車輪が車軸８に直結された前輪６と、左右一対の車輪がパワーステアリング装置１０の出力軸に連結された後輪７が回転可能に取付けられている。車体１の前部には、荷物の積卸しを行うための荷役装置１３が取付けられている。荷役装置１３は、車体１の前部に立設するマストと、このマストに沿って上下方向に移動する爪１３ａから構成されている。
【００１５】
フォークリフトトラックにおいては、小回りを活かして荷物の積卸し及び運搬が行えるように、前輪６を走行輪とし、後輪７を舵取輪としている。前輪６の車軸８には、走行輪駆動用電動機３の回転動力が増幅されて伝達できるように、減速機９が設けられている。走行輪駆動用電動機３には交流電動機が用いられている。このように、走行用として交流電動機を用いるのは、交流電動機は緻密な制御が可能であるので、例えば前後進切換の際の時間遅れが小さい、回生から力行移行時のトルク抜け感が小さい、ブレーキ回生時及びアクセルＯＦＦによる回生時の応答性がよくしかも滑らかであるなど、走行時の運転者に対するフィーリングがよいからである。
【００１６】
後輪７に連結されたパワーステアリング装置１０の出力軸には、操舵補助用電動機４の回転動力が操舵の補助力として伝達できるように、操舵補助用電動機４の回転軸が動力伝達機構を介して連結されている。操舵補助用電動機４には直流電動機が用いられている。このように、操舵補助用として直流電動機を用いるのは、操舵補助用として複雑な制御が不必要であるので、制御が簡単で安価な駆動システムを提供できるからである。
【００１７】
荷役装置１３は油圧の力によって駆動される。このため、フォークリフトトラックの車体１には、爪１３ａを上下方向に移動させる油圧シリンダ１２と、油圧シリンダ１２に油を給排して油圧シリンダ１２を駆動する油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１を駆動する荷役装置駆動用電動機５からなる油圧駆動システムが搭載されている。荷役装置駆動用電動機５には直流電動機が用いられている。このように、荷役装置駆動用として直流電動機を用いるのは、荷役装置駆動用として複雑な制御が不必要であるので、制御が簡単で安価な駆動システムを提供できるからである。
【００１８】
本実施例によれば、走行時の運転者に対するフィーリングがよく、操舵補助用及び荷役装置駆動用として簡単な構成でしかも安価な駆動システムを提供することができるので、使用者にとって使い勝手がよくしかも経済的なフォークリフトトラックを提供することができる。また、操舵補助用及び荷役装置駆動用の駆動システム、特に制御装置を簡単に構成できるので、制御装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
図２は制御装置の回路構成を示す。フォークリフトトラックには、バッテリ２から供給された直流電力を電力変換回路によって所定の電力に変換して走行輪駆動用電動機３，操舵補助用電動機４及び荷役装置駆動用電動機５に供給し、それらを駆動させる制御装置１４が設けられている。制御装置１４はインバータ回路２２，チョッパ回路２３，２４，電力配分回路２０及び制御回路２１から構成されている。尚、インバータ回路２２，チョッパ回路２３，２４及び電力配分回路２０を合わせ主回路と呼ぶ場合もある。
【００２０】
制御回路２１は、インバータ回路２２，チョッパ回路２３，２４を制御すべく制御信号を入力信号に基づいて演算し出力するものである。本実施例では、入力信号として次の信号が制御回路２１に入力される。すなわちアクセルの踏込み量を検出するアクセル踏込量検出器１８から出力されたアクセル踏込量信号，ブレーキの踏込み量を検出するブレーキ踏込量検出器１９から出力されたブレーキ踏込量信号，フォーククリフトトラックの前後進を選択する前後進選択器１７から出力された前後進選択信号，荷役装置１３を操作する荷役操作器１６から出力された荷役操作信号及びハンドルの操舵力を検出する操舵力検出器１５から出力された操舵力信号が入力される。
【００２１】
そして、制御回路２１は、入力された上記入力信号に基づいてインバータ回路２２，チョッパ回路２３，２４を制御すべく制御信号を演算し出力する。すなわちアクセル踏込量信号，ブレーキ踏込量信号及び前後進選択信号に基づいてインバータ回路２２を制御すべく走行制御信号，荷役操作信号に基づいてチョッパ回路２３を制御すべく荷役制御信号，操舵力信号に基づいてチョッパ回路２４を制御すべく荷役制御信号を演算し出力する。
【００２２】
インバータ回路２２は、走行輪駆動用電動機３に対応して設けられると共にスイッチング素子によって構成された電力変換回路であり、バッテリ２から電力配分回路２０を介して直流電力が供給され、制御回路２１から走行制御信号が入力される。インバータ回路２２は制御回路２１からの走行制御信号に基づいてバッテリ２からの直流電力を所定の三相交流電力に変換し、これを走行輪駆動用電動機３に供給する。走行輪駆動用電動機３は三相交流電力に基づいて駆動され、前輪６の駆動に必要な回転動力を発生する。
【００２３】
チョッパ回路２３は、荷役装置駆動用電動機５に対応して設けられると共にスイッチング素子によって構成された電力変換回路であり、バッテリ２から電力配分回路２０を介して直流電力が供給され、制御回路２１から荷役制御信号が入力される。チョッパ回路２３は制御回路２１からの荷役制御信号に基づいてバッテリ２からの直流電力を所定の直流電力に変換し、これを荷役装置駆動用電動機５に供給する。荷役装置駆動用電動機５は直流電力に基づいて駆動され、油圧ポンプ１１を駆動するのに必要な回転動力を発生する。
【００２４】
チョッパ回路２４は、操舵補助用電動機４に対応して設けられると共にスイッチング素子によって構成された電力変換回路であり、バッテリ２から電力配分回路２０を介して直流電力が供給され、制御回路２１から操舵力制御信号が入力される。チョッパ回路２４は操舵力制御信号に基づいて直流電力を所定の直流電力に変換し、これを操舵補助用電動機４に供給する。操舵補助用電動機４は直流電力に基づいて駆動され、パワーステアリング装置１０に操舵補助力として伝達する回転動力を発生する。
【００２５】
図３は電力配分回路の回路構成を示す。電力配分回路２０は、バッテリ２に対してインバータ回路２２及びチョッパ回路２３，２４を並列に接続するものである。このため、インバータ回路２２及びチョッパ回路２３，２４の正極側はバッテリ２の正極側にそれぞれ接続され、インバータ回路２２及びチョッパ回路２３，２４の負極側はバッテリ２の負極側にそれぞれ接続されている。バッテリ２の正極側とインバータ回路２２の正極側を接続する配線にはヒューズ２６及びコンタクタ２９が直列に接続されている。バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３の正極側を接続する配線にはヒューズ２７及びコンタクタ３０が直列に接続されている。バッテリ２の正極側とチョッパ回路２４を接続する配線にはヒューズ２８及びコンタクタ３１が直列に接続されている。
【００２６】
ヒューズ２６，２７，２８は、回路に所定値以上の電流が流れた場合に溶断して電流の流れを遮断する電流遮断部材である。コンタクタ２９，３０，３１は可動接触子と固定接触子を有するものであり、固定接触子に対して可動接触子を接離させてバッテリ２側回路と電力変換回路側回路の接続及び切離しを行う開閉器である。
【００２７】
バッテリ２の正極側とインバータ回路２２の正極側を接続する配線のコンタクタ２９のインバータ回路２２側と、バッテリ２の負極側とインバータ回路２２の負極側を接続する配線との間には、インバータ回路２２に対して並列になるように、容量性素子である電解コンデンサ３２が接続されている。バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３の正極側を接続する配線のコンタクタ３０のヒューズ２７側と、バッテリ２の負極側とチョッパ回路２３の負極側を接続する配線との間には、チョッパ回路２３に対して並列になるように、容量性素子である電解コンデンサ３３が接続されている。このような構成によれば、制御装置１４の主回路全体の静電容量は電解コンデンサ３２の静電容量と電解コンデンサ３３の静電容量の合計値によって決定される。
【００２８】
インバータ回路２２に対して並列に接続された電解コンデンサ３２はバッテリ２の電圧の平滑等フィルタの役目を持っている。このため、静電容量としては比較的大きい値、例えば数千〜数万μＦ程度必要である。従って、電解コンデンサ３２の正極側はコンタクタ２９とインバータ回路２２との間に接続することが好ましい。すなわち電解コンデンサ３２の正極側がヒューズ２６とコンタクタ２９の間に接続された場合、電解コンデンサ３２には常にバッテリ２からの非常に大きな電荷が蓄積され、安全上好ましいとは言えないからである。また、同様の接続位置において、電解コンデンサ３２に電荷が蓄積されていない状態で電解コンデンサ３２とバッテリ２を接続した場合、電解コンデンサ３２に突入電流が発生し、ヒューズ２６の溶断等を招く恐れがあるからである。尚、充電突入電流を抑制するために、コンタクタ２９に対して充電用抵抗等を並列に接続する場合がある。
【００２９】
チョッパ回路２３に対して並列に接続された電解コンデンサ３３は、チョッパ回路２３の動作によって生じるノイズが他の並列接続機器に及ぼす影響を軽減するために設けられている。また、チョッパ回路２３の動作によって生じるサージ電圧を抑制するために設けられている。以下、図４に基づいてこの点を詳細に説明する。
【００３０】
図４は電解コンデンサ有無におけるチョッパ回路の電圧特性を示す。チョッパ回路はスイッチング素子（例えばサイリスタ素子）を開閉させ、直流電動機で所望の速度又はトルクが得られるように、直流電力を所定の直流電量に変換して直流電動機に印加するものである。ここで、スイッチング素子は高速で大電力を開閉するので、スイッチング素子のオフ時（図４に示すように、制御信号がＯＦＦになった時）、スイッチング素子に印加される電圧は主回路の静電容量等によって跳ね上がる。すなわちサージ電圧が発生する。サージ電圧はスイッチング素子のオフ時間が高速になればなる程或いは遮断する電力が大きくなればなる程大きくなり、強いてはスイッチング素子の許容耐圧を越えるサージ電圧が発生する場合もある。従って、サージ電圧の抑制手段を施さなければ、スイッチング素子は破損に至る恐れがある。
【００３１】
このため、本実施例では、チョッパ回路に対して電解コンデンサを並列に接続し、発生したサージ電圧を吸収するようにしている。図４に示すように、チョッパ回路に対して電解コンデンサが並列に接続されている場合、電解コンデンサによってサージ電圧が抑制され、スイッチング素子に印加される電圧はスイッチング素子の許容耐圧Ｖｕｐよりも低く抑えられている。一方、チョッパ回路に対して電解コンデンサが並列に接続されていない場合（サージ電圧の抑制手段が施されていない場合）、スイッチング素子に印加される電圧はスイッチング素子の許容耐圧Ｖｕｐを越えてしまう。
【００３２】
本実施例によれば、バッテリ２に対してインバータ回路２２及びチョッパ回路２３，２４のそれぞれを並列に接続したので、走行輪駆動用電動機３，舵取輪の操舵補助用電動機４及び荷役装置駆動用電動機５をそれぞれ独立して動作させることができる。しかも、本実施例によれば、インバータ回路２２に対して電解コンデンサ３２を並列に接続し、チョッパ回路２３に対して電解コンデンサ３３を並列に接続したので、３つの電動機を駆動する回路のいずれかに異常が発生してコンタクタが開放又はヒューズ溶断が発生した場合でも、正常な２つの電動機を駆動する回路を正常に動作させることができる。
【００３３】
例えばチョッパ回路２３に対して電解コンデンサ３３が並列に接続されていない場合において、インバータ回路２２又は走行輪駆動用電動機３の異常などによりコンタクタ２９が開放した場合或いはヒューズ２６が溶断した場合、主回路から電解コンデンサ３２が切り離され、主回路から静電容量分が失われる。このような状態においてチョッパ回路２３又はチョッパ回路２４が動作した場合、前述したように、サージ電圧よってチョッパ回路２３又はチョッパ回路２４が破損する恐れがある。
【００３４】
しかし、本実施例によれば、主回路が、インバータ回路２２に対して並列に接続された電解コンデンサ３２の他に、チョッパ回路２３に対して並列に接続された電解コンデンサ３３を有する（主回路全体の静電容量が電解コンデンサ３２の静電容量と電解コンデンサ３３の静電容量の合計値によって決定されている）ので、電解コンデンサ３２が主回路から切り離されても、主回路には電解コンデンサ３３が残存する（主回路から静電容量分が失われることがない）。従って、チョッパ回路２３又はチョッパ回路２４の動作に伴って発生するノイズ及びサージ電圧を吸収することができ、チョッパ回路２３又はチョッパ回路２４が破損する恐れがない。
【００３５】
また、電解コンデンサ３３は比較的小さな静電容量もので構成することができるので、正極側がヒューズ２７とコンタクタ３０の間に接続されていても、バッテリ２からの充電時突入電流及び蓄積電荷が小さくて済み、インバータ回路２２に対して並列に接続された電解コンデンサ３２のように、接続位置の制約を受けることがない。
【００３６】
しかも、電解コンデンサ３３が上記接続位置である場合において、例えばチョッパ回路２３又は荷役装置駆動用電動機５に異常が発生してコンタクタ３０が開放した場合しても、電解コンデンサ３３は切り離されず、主回路に接続されたままとなり、主回路の静電容量が変化することがないので、インバータ回路２２にしてみれば、電解コンデンサ３２の静電容量の一部を電解コンデンサ３３の静電容量で補うことができる。従って、必要以上に電解コンデンサを設ける必要がない。
【００３７】
例えばインバータ回路２２に必要な電解コンデンサが４個の場合、４個を全てを電解コンデンサ３２の接続位置に集約すると、コンタクタ２９が開放した場合に備えて（チョッパ回路２３の破損防止用として）さらに１個の電解コンデンサが必要になる。しかし、４個のうちの１個を電解コンデンサ３２の上記接続位置に設けることにより、その電解コンデンサをインバータ回路２２用及びチョッパ回路２３の破損防止用として兼用することができ、必要以上に電解コンデンサを設ける必要がない。従って、本実施例によれば、制御装置１４の小型化，コスト低減を図ることができる。
【００３８】
（実施例２）
本発明の第２実施例を図５に基づいて説明する。図５は電力配分回路の回路構成を示す。尚、フォークリフトトラック及び制御装置の他の回路構成は前例と同様に構成されている。以下においては、電力配分回路の前例と異なる部分のみ説明する。
【００３９】
本実施例の電力配分回路２０は、電解コンデンサ３３の正極側が、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３の正極側を接続する配線のコンタクタ３０のチョッパ回路２３側に接続されている。このような構成によれば、チョッパ回路２３に対して並列に接続される電解コンデンサ３３の静電容量が大きい場合、前述の突入電流によるヒューズ２７の溶断又は蓄積電荷の不都合を避けることができ、電力配分回路２０の信頼性をさらに向上させることができる。
【００４０】
（実施例３）
本発明の第３実施例を図６に基づいて説明する。図６は電力配分回路の回路構成を示す。尚、フォークリフトトラック及び制御装置の他の回路構成は前例と同様に構成されている。以下においては、電力配分回路の前例と異なる部分のみ説明する。
【００４１】
本実施例の電力配分回路２０は、電解コンデンサ３４が、チョッパ回路２４に対して並列に接続されるように、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２４の正極側を接続する配線のコンタクタ３１のヒューズ２８側と、バッテリ２の負極側とチョッパ回路２３の負極側を接続する配線の間に接続されている。このような構成によれば、主回路全体の静電容量は電解コンデンサ３２の静電容量と電解コンデンサ３４の静電容量の合計値によって決定され、第１実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００４２】
尚、チョッパ回路２４に対して並列に接続される電解コンデンサ３４の静電容量が大きい場合は、前例で述べた突入電流によるヒューズ２８の溶断又は蓄積電荷の不都合を避けるように、電解コンデンサ３４の正極側を、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２４の正極側を接続する配線のコンタクタ３１のチョッパ回路２４側に接続すればよい。
【００４３】
（実施例４）
本発明の第４実施例を図７に基づいて説明する。図７は電力配分回路の回路構成を示す。尚、フォークリフトトラック及び制御装置の他の回路構成は前例と同様に構成されている。以下においては、電力配分回路の前例と異なる部分のみ説明する。
【００４４】
第２，第３実施例では、突入電流によるヒューズ２７（２８）の溶断又は蓄積電荷の不都合を避けるために、電解コンデンサ３３（３４）の正極側を、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３（２４）の正極側を接続する配線のコンタクタ３０（３１）のチョッパ回路２３（２４）側に接続した。しかし、このような構成では、コンタクタ３０（３１）の開放する場合を考慮して電解コンデンサを余分に接続する必要があるものの、電解コンデンサを接続するためのスペース確保や電解コンデンサの個数増加に伴うコスト増加を考慮すると得策であるとは言えない。また、このような構成では、ヒューズ２７（２８）が溶断した場合、電解コンデンサ３３（３４）が主回路から切り離されれるので、回路から電解コンデンサの効果が失われる。
【００４５】
本実施例の電力配分回路２０はこれらの問題を考慮したものであり、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３の正極側を接続する配線のコンタクタ３０のチョッパ回路２３側と、バッテリ２の負極側とチョッパ回路２３の負極側を接続する配線との間に接続した電解コンデンサ３３の正極側が、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２４の正極側を接続する配線のコンタクタ３１のヒューズ２８側に接続線３５によって接続されている。このような構成によれば、ヒューズ２７の溶断又はコンタクタ３０が開放した場合でも、主回路全体としての静電容量は変化することがない。従って、電解コンデンサを新たに追加することなく電力配分回路２０の信頼性を向上させることができる。尚、ここでは、本実施例の構成を第２実施例に適用した場合について説明したが、第３実施例にも同様に適用することができる。
【００４６】
（実施例５）
本発明の第５実施例を図８に基づいて説明する。図８は電力配分回路の回路構成を示す。尚、フォークリフトトラック及び制御装置の他の回路構成は前例と同様に構成されている。以下においては、電力配分回路の前例と異なる部分のみ説明する。
【００４７】
本実施例の電力配分回路２０は、チョッパ回路２３の正極側がコンタクタ３０及びインバータ回路２２の正極側に設けられたヒューズ２６を介してバッテリ２の正極側に接続されている。ヒューズ２６とコンタクタ３０との間には電解コンデンサ３３の正極側が接続されている。また、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２４の正極側を接続する配線のコンタクタ３１のヒューズ２８側には接続線
３５を介して電解コンデンサ３３の正極側が接続されている。このような構成によれば、ヒューズの個数を減らすことができる。また、ヒューズ２６が溶断した場合においてもチョッパ回路２３に対して電解コンデンサ３３が必ず並列に接続される。従って、さらにコスト低減を図ることができると共に、電力配分回路
２０の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
（実施例６）
本発明の第６実施例を図９に基づいて説明する。図９は電力配分回路の回路構成を示す。尚、フォークリフトトラック及び制御装置の他の回路構成は前例と同様に構成されている。以下においては、電力配分回路の前例と異なる部分のみ説明する。
【００４９】
本実施例の電力配分回路２０は、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３の正極側とを接続する配線に設けられていたコンタクタを省略している。インバータ回路２２及びチョッパ回路２４は異常が発生した場合、速やかにかつ確実にバッテリ２からの電力供給を遮断する必要があるので、コンタクタの設置が必要になる。しかし、チョッパ回路２３は異常が発生しても、車両自体としては致命的なものに至らないので、コンタクタの設置が必ずしも必要ではない。このため、本実施例では、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２３の正極側とを接続する配線に設けられていたコンタクタを省略している。このような構成によれば、さらなるコスト低減を図ることができると共に、前例と同様な効果を達成することができる。
【００５０】
（実施例７）
本発明の第７実施例を図１０に基づいて説明する。図１０は電力配分回路の回路構成を示す。尚、フォークリフトトラック及び制御装置の他の回路構成は前例と同様に構成されている。以下においては、電力配分回路の前例と異なる部分のみ説明する。
【００５１】
本実施例の電力配分回路２０は、チョッパ回路２３の正極側が、インバータ回路２２の正極側に設けられたコンタクタ２９及びヒューズ２９を介してバッテリ２の正極側に接続されている。コンタクタ３０とチョッパ回路２３の正極側との間には電解コンデンサ３３の正極側が接続されている。また、バッテリ２の正極側とチョッパ回路２４の正極側を接続する配線のコンタクタ３１のヒューズ２８側には接続線３５を介して電解コンデンサ３３の正極側が接続されている。このような構成によれば、ヒューズ及びコンタクタの個数を減らすことができる。また、ヒューズ２６が溶断或いはコンタクタ２９が開放した場合においてもチョッパ回路２３に対して電解コンデンサ３３が必ず並列に接続される。従って、さらにコスト低減を図ることができると共に、電力配分回路２０の信頼性を向上させることができる。
【００５２】
尚、本実施例では、チョッパ回路２３側のヒューズ及びコンタクタを省略した場合について説明したが、インバータ回路側のヒューズ及びコンタクタを省略しても構わない。また、本実施例の構成は、チョッパ回路２４に対して電解コンデンサが並列に接続されているものに適用した場合であっても同様の効果を達成することができる。
【００５３】
（実施例８）
本発明の第８実施例を図１１に基づいて説明する。図１１は制御装置の回路構成を示す。本実施例では、荷役装置駆動用電動機２５として交流電動機を用いた場合である。このため、制御装置１４には、荷役装置駆動用電動機２５に対応して設けられると共にスイッチング素子によって構成され、かつ制御回路２１からの荷役制御信号に基づいてバッテリ２からの直流電力を所定の三相交流電力に変換し、これを荷役装置駆動用電動機２５に供給するインバータ回路３６が設けられている。このような回路構成のものであっても電力配分回路２０には、前述の第１乃至第７実施例の回路構成を適用することができる。すなわち前述の第１乃至第７実施例の回路構成は、走行輪駆動用電動機，操舵補助用電動機及び荷役装置駆動用電動機が直流或いは交流のいずれであっても適用することができるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、走行時の運転者に対するフィーリングがよく、操舵補助用及び荷役装置駆動用の駆動システムを簡単な構成でしかも安価なものとすることができるので、使用者にとって使い勝手がよくしかも経済的な電気車を提供することができる。
【００５５】
また、本発明によれば、複数の電力変換回路をそれぞれ独立して動作させることができると共に、複数の電力変換回路のいずれか一つに異常が発生しても、その電力変換回路に影響されず残りの電力変換回路を正常に動作させることができるので、信頼性の高い電気車の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】本発明の第１実施例であるフォークリフトトラックの車両構成を示す平面図である。
【図２】図１の制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図２の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図４】電解コンデンサ有無におけるチョッパ回路の電圧特性を示す特性図である。
【図５】本発明の第２実施例であるフォークリフトトラック用制御装置の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３実施例であるフォークリフトトラック用制御装置の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４実施例であるフォークリフトトラック用制御装置の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第５実施例であるフォークリフトトラック用制御装置の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第６実施例であるフォークリフトトラック用制御装置の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第７実施例であるフォークリフトトラック用制御装置の電力配分回路の回路構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第８実施例であるフォークリフトトラックの制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…車体、２…バッテリ、３…走行輪駆動用電動機、４…操舵補助用電動機、５，２５…荷役装置駆動用電動機、６…前輪、７…後輪、８…車軸、９…減速機、１０…パワーステアリング装置、１１…油圧ポンプ、１２…油圧シリンダ、
１３…荷役装置、１３ａ…爪、１４…制御装置、１５…操舵力検出器、１６…荷役操作器、１７…前後進選択器、１８…アクセル踏込量検出器、１９…ブレーキ踏込量検出器、２０…電力配分回路、２１…制御回路、２２，３６…インバータ回路、２３，２４…チョッパ回路、２６，２７，２８…ヒューズ、２９，３０，３１…コンタクタ、３２，３３，３４…電解コンデンサ、３５…接続線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003884909.tif 000009
【図９】
0003884909.tif 000010
【図１０】
0003884909.tif 000011
【図１１】
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