电动叉车的马达驱动装置及电动叉车制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制电动叉车的滑移的电动叉车的马达驱动装置及电动叉车。本发明专利技术的电动叉车的马达驱动装置中，转矩指令值生成部生成指示第1、第2行驶马达的转矩的转矩指令值Tlref/Trref。滑移检测器（230L、230R）根据速度检测值Vl/Vr及转矩指令值Tlref/Trref生成表示驱动轮的滑移状态的滑移率推定值。第1滑移检测器（230L）、第2滑移检测器（230R）分别具备第1运算部（232）、第2运算部（234）。第1运算部（232）生成与对应的行驶马达的速度检测值Vl/Vr的微分值成正比例的惯性力推定值*MtrAccTrq。第2运算部（234）根据对应的惯性力推定值*MtrAccTrq与对应的行驶马达的转矩指令值Tlref/Trref的关系生成滑移率推定值αTRQ。

【技术实现步骤摘要】
电动叉车的马达驱动装置及电动叉车
本申请主张基于2013年2月15日申请的日本专利申请2013-028148号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。本专利技术涉及一种电动叉车用马达驱动装置。
技术介绍
作为工业车辆之一，有将电池作为动力源的电动叉车。电动叉车(以下仅称作叉车)具备向行驶用车轮(驱动轮)即前车轮传递动力的行驶马达、向对转舵轮即后车轮的转舵角(操舵角)进行控制的液压泵传递动力的液压驱动器用马达(转向马达)、向对升降体进行控制的液压泵传递动力的液压驱动器用马达(装卸马达)、以及分别驱动行驶马达、转向马达、装卸马达的电力转换装置。专利文献1:日本特开2012-186928号公报专利文献2:日本特开2008-236914号公报专利文献3:日本特开2007-336679号公报叉车与在预先确定的车道上行驶的一般车辆不同，在自由的空间内以较大的转舵角即较小的旋转半径使用的状况较多，并且还可以想到在路面状态差的场地使用的情况。从这种情况来讲，可以说叉车比一般车辆容易滑移。提出有如下技术:一般车辆中，为了抑制滑移，通过分别检测车身速度(车速)和车轮速度并对它们进行比较来判定是否有发生滑移，由此降低驱动转矩或改变转矩指令值。另一方面，若为了检测车身速度而在叉车上搭载速度传感器，则有成本升高的问题。并且，就叉车而言，小半径转弯和回转等与一般车辆不同的特殊动作较多，因此可以想到无法用速度传感器准确检测车身速度的情况。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种问题而完成的，其某一方式的例示性目的在于提供一种无需利用车身速度就能够检测滑移的叉车。本专利技术的一方式涉及一种马达驱动装置，其搭载于电动叉车上，根据表示电动叉车的目标速度的速度指令值，控制分别向电动叉车的左驱动轮和右驱动轮传递动力的第1、第2行驶马达。马达驱动装置具备:第1、第2转矩指令值生成部，与各第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据对应的行驶马达的速度指令值与对应的行驶马达的当前速度即速度检测值的误差，生成表示对应的行驶马达的转矩的转矩指令值；及第1、第2滑移检测器，与各第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据对应的行驶马达的速度检测值及对应的行驶马达的转矩指令值，生成表示对应的驱动轮的滑移状态的滑移率推定值。第1、第2滑移检测器分别包括:第I运算部，生成与对应的行驶马达的速度检测值的微分值成比例的惯性力推定值；及第2运算部，根据对应的惯性力推定值与对应的行驶马达的转矩指令值的关系，生成滑移率推定值。基于该方式，针对左右各驱动轮，对由车轮的转数导出的速度检测值进行微分，对微分值乘以车轮惯性，由此能够推算车轮的惯性力转矩。在完全空转状态下，惯性力转矩和马达转矩相等，若处于完全紧贴状态，则这些值会发生背离。因此，能够根据它们的关系来检测滑移状态。第2运算部可根据对应的惯性力推定值与对应的行驶马达的转矩指令值之比生成滑移率推定值。在完全空转状态下，惯性力转矩与马达转矩之比接近1，若处于完全紧贴状态，则它们的比接近零，因此能够通过计算它们的比来检测滑移状态。第1、第2滑移检测器可还分别包括低通滤波器，该低通滤波器接收对应的行驶马达的转矩指令值，并向对应的第2运算部进行输出。一方式的马达驱动装置可还具备第1、第2滑移补偿器，该第1、第2滑移补偿器与各第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据与对应的滑移率推定值相应的转矩补偿率，校正对应的行驶马达的转矩指令值。第1、第2滑移检测器中可分别被输入校正后的、对应的行驶马达的转矩指令值。根据该方式，能够根据通过第1、第2滑移检测器检测出的滑移率推定值来解除滑移状态。第2运算部可将滑移率推定值* K转换为取O?I的值的转矩补偿率a TEQ进行输出。在将Kslip设为O < Kslip < I的常数时，第1、第2滑移补偿器可将对应的行驶马达的转矩指令值的绝对值设为(1-KslipX a TEQ)倍。在滑移率推定值的绝对值小于预定的第I阈值时，第2运算部可将转矩补偿率a TEQ设为0，在滑移率推定值的绝对值大于预定的第2阈值时，将转矩补偿率a TEQ设为1，在滑移率推定值的绝对值大于第I阈值且小于第2阈值时，将转矩补偿率a TEQ设为O?I的值。在滑移率推定值的绝对值大于第I阈值且小于第2阈值时，第2运算部可使转矩补偿率a TRQ相对于滑移率推定值的绝对值发生线性变化。由此能够设定死区。一方式的马达驱动装置可还具备第1、第2转矩限制部，该第1、第2转矩限制部与各第1、第2行驶马达对应地设置，各自将对应的行驶马达的转矩指令值限制在根据对应的行驶马达的速度检测值及预定的转矩极限曲线确定的上限值以下。第1、第2滑移补偿器可分别设置于第1、第2转矩限制部的后段。本专利技术的其他方式涉及一种叉车。叉车具备左驱动轮及右驱动轮、分别向左驱动轮及右驱动轮传递动力的第1、第2行驶马达、及驱动第1、第2行驶马达的马达驱动装置。另外，在方法、装置、系统等之间相互替换以上构成要件的任意组合或本专利技术的构成要件或表现形式的也作为本专利技术的方式有效。专利技术效果根据本专利技术，能够检测滑移状态。当设置机械齿轮等并且用I个马达驱动左右车轮时也十分有效。若适用于对左右车轮独立设置马达进行驱动的叉车则会更佳有效。【附图说明】图1是表示叉车的外观图的立体图。图2是表示叉车的操纵板的一例的图。图3是表示双马达式叉车的电力系统、机械系统的结构的框图。图4是表示实施方式所涉及的马达驱动装置(第I电力转换装置)的结构的框图。图5是表示滑移检测器的结构例的框图。图6是表示滑移率推定值的绝对值I I与转矩补偿率α.的关系的一例的图。图7是表示滑移补偿器的结构例的框图。图8是在图4的马达驱动装置中未进行滑移控制时的波形图。图9是在图4的马达驱动装置中进行滑移控制时的波形图。图中:600-叉车，602-车身，604-货叉，606-升降体，608-桅杆，610-前车轮，612-后车轮，106-电池，100-第I电力转换装置，102-第2电力转换装置，104-第3电力转换装置，110-控制器，116，118-液压驱动器，120-转向轴，122-旋转传感器，126-拉杆，200-速度分配部，202-转矩指令值生成部，202L-第I转矩指令值生成部，202R-第2转矩指令值生成部，204-加减运算器，206-PI控制部，208-转矩限制部，208L-第I转矩限制部，208R-第2转矩限制部，210-逆变器，210L-第I逆变器，2IOR-第2逆变器，220-速度传感器，220L-第I速度传感器，220R-第2速度传感器，221-n/V转换器，222-转舵角传感器，230-滑移检测器，230L-第I滑移检测器，230R-第2滑移检测器，232-第I运算部，232a_微分器，232b-乘法运算器，234-第2运算部，234a-除法运算器，234b-绝对值电路，234c-极限部，236-低通滤波器，240-滑移补偿器，240L-第I滑移补偿器，240R-第2滑移补偿器，Ml-行驶马达，MlL-第I行驶马达，MlR-第2行驶马达，M2-装卸马达，M3-转向马达，300-马达驱动装置，700-操纵板，610L-左驱动轮，610R-右驱动轮，702-点火开关，704-转向盘，706-升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动叉车的马达驱动装置，其搭载于电动叉车上，根据表示所述电动叉车的目标速度的速度指令值，控制分别向所述电动叉车的左驱动轮和右驱动轮传递动力的第1、第2行驶马达，所述马达驱动装置的特征在于，具备：第1、第2转矩指令值生成部，与各所述第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据对应的行驶马达的速度指令值与对应的行驶马达的当前速度即速度检测值的误差，生成指示对应的行驶马达的转矩的转矩指令值；及第1、第2滑移检测器，与各所述第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据对应的行驶马达的所述速度检测值及对应的行驶马达的所述转矩指令值，生成表示对应的驱动轮的滑移状态的滑移率推定值，所述第1、第2滑移检测器分别包括：第1运算部，生成与对应的行驶马达的所述速度检测值的微分值成比例的惯性力推定值；及第2运算部，根据对应的所述惯性力推定值与对应的行驶马达的所述转矩指令值的关系，生成所述滑移率推定值。

【技术特征摘要】
2013.02.15 JP 2013-0281481.一种电动叉车的马达驱动装置，其搭载于电动叉车上，根据表示所述电动叉车的目标速度的速度指令值，控制分别向所述电动叉车的左驱动轮和右驱动轮传递动力的第1、第2行驶马达，所述马达驱动装置的特征在于，具备: 第1、第2转矩指令值生成部，与各所述第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据对应的行驶马达的速度指令值与对应的行驶马达的当前速度即速度检测值的误差，生成指示对应的行驶马达的转矩的转矩指令值；及 第1、第2滑移检测器，与各所述第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据对应的行驶马达的所述速度检测值及对应的行驶马达的所述转矩指令值，生成表示对应的驱动轮的滑移状态的滑移率推定值， 所述第1、第2滑移检测器分别包括:第I运算部，生成与对应的行驶马达的所述速度检测值的微分值成比例的惯性力推定值；及第2运算部，根据对应的所述惯性力推定值与对应的行驶马达的所述转矩指令值的关系，生成所述滑移率推定值。2.根据权利要求1所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 所述第2运算部根据对应的所述惯性力推定值与对应的行驶马达的所述转矩指令值之比，生成所述滑移率推定值。3.根据权利要求1或2所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 所述第1、第2滑移检测器还分别包括低通滤波器，所述低通滤波器接收对应的行驶马达的所述转矩指令值，并向对应的所述第2运算部进行输出。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 所述马达驱动装置还具备第1、第2滑移补偿器，所述第1、第2滑移补偿器与各所述第1、第2行驶马达对应地设置，各自根据与对应的所述滑移率推定值相应的转矩补偿率，校正对应的行驶马达的所述转矩指令值。5.根据权利要求4所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 所述第1、第2滑移检测器中分别被输入校正后的、对应的行驶马达的所述转矩指令值。6.根据权利要求4所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 所述第2运算部将所述滑移率推定值转换并输出为取O~I的值的转矩补偿率a TEQ,在将Kslip设为O < Kslip < I的常数时，所述第1、第2滑移补偿器分别将对应的行驶马达的所述转矩指令值的绝对值设为(1-KslipX a TEQ)倍。7.根据权利要求6所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 在所述滑移率推定值的绝对值小于预定的第I阈值时，所述第2运算部将所述转矩补偿率α TEQ设为O， 在所述滑移率推定值的绝对值大于预定的第2阈值时，将所述转矩补偿率a TKQ设为1，在所述滑移率推定值的绝对值大于所述第I阈值且小于所述第2阈值时，将所述转矩补偿率a TEQ设为O~I的值。8.根据权利要求7所述的电动叉车的马达驱动装置，其特征在于， 在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野健一，伊藤匠，冈田纯一，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP