説明

電磁ブレーキの制御装置および同装置を搭載した荷役車両

【課題】車両停止時、電磁ブレーキの作動回数が減ることにより、電磁ブレーキの作動音による運転者の不快感を低減できると共に、車両発進時、スムーズな発進感覚を提供できる電磁ブレーキの制御装置の提供。
【解決手段】荷役車両に搭載され、ブレーキペダルを踏み込むと制動状態より解放される電磁ブレーキの制御装置であって、その制動条件を、車両速度が発生している時における第1の制動条件と、発生していない時における第2の制動条件とからなるものとし、第1の制動条件を、ブレーキペダルが踏み込まれている否かのほか、車両速度が規定値を超えるものか否かにより電磁ブレーキを制動状態とするか解放するか制御するものとし、さらに、第2の制動条件を、ブレーキペダルが踏み込まれている否かのほか、車両動作量が規定値を超えるものか否かにより電磁ブレーキを制動状態とするか解放するか制御するものとする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁ブレーキの制御装置および同装置を搭載した荷役車両に関する。
【背景技術】
【0002】
図1に例示したバッテリフォークリフト等、電磁ブレーキを搭載する荷役車両では、一般に、ブレーキペダルを踏む事により電磁ブレーキが解放される構造を採っている(特許文献1参照)。一方、電磁ブレーキによる制動条件は、従来、「ブレーキペダルの動作(ブレーキペダルを放した状態であること)+車両速度(速度1km/h以下等)」を条件として採用しており、同条件に合致するときに電磁ブレーキによる制動を行っていた。
これにつき、図5に示す従来の電磁ブレーキ装置の制御要領の一例につき示すブロック図を基に説明する。
【0003】
まず、フォークリフトが静止している状態から単に電源を投入してフォークリフトを起動しただけのときにあっては、「車両停止+ブレーキペダルOFF」であると同時に電磁ブレーキの状態は「制動」の状態となっている。この状態にあるときは最も上流のステップS0’からステップS4’そしてステップS5’を経て下流のステップS7’に至る(判定ii')。繰り返しループの先頭ステップS0’に戻ってからは、車両が停止状態から脱するか、或いはブレーキペダルON状態となるのを待って別の判断がなされる。例えば、ステップS4’−ステップS8’−判定iii'に至るケース、またステップS4’−ステップS5’−ステップS6’−判定i'に至るケースである。
【0004】
次に、ステップS6’で一旦電磁ブレーキが解放され、判定i'に至ると、次のループからはステップS4’からステップS8’に達し得る状態となる。ここで、前のループのステップS5’の時点と同じくブレーキペダル=ONの状態が維持されていれば、ステップS8’からそのまま下流のステップS7’に至り(判定iii')、ステップS0’に戻って次のループに入る。
【0005】
しかしながら、ステップS4’を経た後ステップS8’に達する手前の時点で、前のループのステップS5’の時点とは異なり何らかの事象でブレーキペダルが「放された」(=OFF)場合、ステップS8’からステップS9’に達し得る状態となる。ステップS9’において、現時点における車両速度が規定値を超えていれば、ステップS9’からそのまま下流のステップS7’に至り(判定v')、ステップS0’に戻って次のループに入る。この制御の主旨は、車両速度が規定値を超えている場合の車両の制動は、電磁ブレーキによらず走行モータによる回生制動に委ねるべきとの意図による。
【0006】
一方、現時点における車両速度が規定値以下であればステップS9’からステップS10’に至り、ステップS10’において電磁ブレーキによる制動が行われる(判定iv')。ステップS10’で電磁ブレーキが制動状態にされ判定iv'に至ると、次のループからはステップS4’からステップS5’に達し得る状態となる。
【0007】
ここで、前のループのステップS8’の時点と同じくブレーキペダル=OFFの状態が維持されていれば、ステップS5’からそのまま下流のステップS7’に至り(判定ii')、ステップS0’に戻って次のループに入る。
しかしながら、ステップS4’を経た後ステップS5’に達する手前の時点で、前のループのステップS8’の時点とは異なり何らかの事象でブレーキペダルが「踏まれた」(=ON)場合、ステップS5’からステップS6’に達し得る状態となる。
【0008】
このように、図5に示す電磁ブレーキ装置の制御自体は、電磁ブレーキ装置が備えられている車両の電源が入っている間中はずっと、最も上流のステップS0’から下流のステップS7’そして又最も上流のステップS0’へと繰返される。
【0009】
したがって、従来の電磁ブレーキの制動条件によれば、車両停止状態(車両速度=0)では判定v'に至るケースがなく、そのため車両停止状態では必然的にブレーキペダルの動作に完全に連動して電磁ブレーキ制動(ブレーキペダルOFF=ペダルを放したとき)/電磁ブレーキ解放(ブレーキペダルON=ペダルを踏んだとき)動作が発生する(ステップS5’,ステップS6’,ステップS7’を経る判定i'若しくはii'、又はステップS8’,ステップS9’,ステップS10’,ステップS7’を経る判定iii'若しくはiv'参照)ため、車両停止状態において運転者が何気なくブレーキペダルのON/OFFを繰り返しただけでもそれに比例して電磁ブレーキの作動が繰り返されてしまう。
【0010】
ここで、一般に電磁ブレーキ作動音は大きく、不快なものであることを考慮すると、従来の電磁ブレーキの制動条件によれば、運転者がブレーキペダル操作によほど神経質にならない限り、車両停止状態では作動音の大きい電磁ブレーキが頻繁に作動してしまい、それによる運転者に与える不快感が大きいという点が問題となっていた。
【0011】
その対策として、例えばソフトウェア上での処理等によって「ブレーキペダルを踏む事に加え、「アクセルレバーON」とされたときに電磁ブレーキが解放される構造すなわち、「ブレーキペダルを踏む+アクセルレバーON」の条件で電磁ブレーキを解放する構造とした場合、電磁ブレーキが解放されるには数百ms程度の時間を要する為、アクセルレバーをONさせてからフォークリフトが走り出すまでに遅延が発生し、走行フィーリングが低下すると言った点が今度は問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2002−255498号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
したがって本発明は、車両停止時の動作がブレーキペダルの動作に完全連動していることに起因して生じ得る電磁ブレーキの作動音による運転者の不快感を低減可能な電磁ブレーキの制御装置および同装置を搭載した荷役車両を提供することを課題とする。
【0014】
又本発明は、従来対策にみられた車両発進時における走行フィーリングの低下が生じない電磁ブレーキの制御装置および同装置を搭載した荷役車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、本願発明者は、車両停止時における電磁ブレーキ制動条件については、従来の「ブレーキペダルの動作+車両速度」をみることから「ブレーキペダルの動作+車両動作量」をみることへ変更することで上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成させた。
【0016】
上記課題を解決可能な本発明の電磁ブレーキの制御装置は、(1)アクセルレバーの操作に応じ力行制御と回生制御とを切り替え、荷役車両の車両速度を調節可能な走行モータと、
前記走行モータの出力軸に近接して備えられた軸回転数検出手段と、
前記軸回転数検出手段への入力カウント値に基づいて前記車両速度のほか車両動作量を算出可能なコントロールユニットと、
を備えた荷役車両に搭載され、ブレーキペダルを踏み込むと制動状態より解放される電磁ブレーキの制御装置であって、
前記電磁ブレーキの制動条件を、前記荷役車両の前記車両速度≠0のときに適用され得る第1の電磁ブレーキ制動条件と、前記荷役車両の前記車両速度=0のときに適用され得る第2の電磁ブレーキ制動条件とからなるものとし、
前記第1の電磁ブレーキ制動条件を、前記ブレーキペダルが踏み込まれている否かのほか、前記車両速度が予め定めた規定値を超えるものか否かの結果により前記電磁ブレーキを前記制動状態とするか解放状態とするか制御するものとし、さらに、
前記第2の電磁ブレーキ制動条件を、前記ブレーキペダルが踏み込まれている否かのほか、前記車両動作量が予め定めた規定値を超えるものか否かの結果により前記電磁ブレーキを前記制動状態とするか前記解放状態とするか制御するもの、
としたことを特徴とするものである。
【0017】
上記電磁ブレーキの制御装置に関し、(2)前記電磁ブレーキの制御は、
前記車両速度≠0状態であるときを表す電磁ブレーキモード0と、
車両停止かつ前記ブレーキペダルが踏み込まれている状態であるときを表す電磁ブレーキモード1と、
車両停止かつ前記ブレーキペダルが放されており、かつ電磁ブレーキ解放状態であるときを表す電磁ブレーキモード2と、
からなる3モードへの属否を判定し続けることを通じて行なわれるようになっており、
前記電磁ブレーキモード0にあるときに前記第1の電磁ブレーキ制動条件が適用され、
前記電磁ブレーキモード2にあるときに前記第2の電磁ブレーキ制動条件が適用される。
【0018】
なお、(3)前記軸回転数検出手段は、前記走行モータのベアリングセンサ又は前記走行モータの前記出力軸に取り付けられたエンコーダであることが好ましい。
また、(4)前記電磁ブレーキは、無励磁状態において機械的制動が働き、励磁状態において機械的制動が解除される無励磁動作型電磁ブレーキであることが好ましい。
【0019】
又上記課題を解決可能な本発明の荷役車両は、上記(1)−(4)のいずれか記載の電磁ブレーキの制御装置を搭載したものであることを特徴とする。
【0020】
なお、本明細書においては、速度の多寡にかかわらず荷役車両に車両速度が発生しているときを「車両走行時」、また荷役車両に前記車両速度が発生していないときを「車両停止時」又は駐車時と称することがある。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、車両停止時、電磁ブレーキの作動回数が減ることにより、電磁ブレーキの作動音による運転者の不快感を低減することができる。
【0022】
又本発明によれば、車両発進時、従来対策の様に走行フィーリングが低下すると言ったことがなく、運転者にスムーズな発進感覚を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】電磁ブレーキの制御装置を搭載したフォークリフトの一例につき示す図である。(A)は斜視図、(B)は平面図である。
【図2】本発明に係る電磁ブレーキの制御装置が搭載されたフォークリフトの操作系統の一例を示すブロック図である。
【図3】本発明に係る電磁ブレーキの制御装置の制御要領の一実施形態を示すブロック図である。
【図4】本発明に係る電磁ブレーキの制御装置の制御要領の一実施形態を示すブロック図である。
【図5】従来の電磁ブレーキ装置の制御要領につき示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、一実施形態に基づき、本発明の電磁ブレーキの制御装置および同装置を搭載した荷役車両につき説明する。
【0025】
[構成]
図1は、電磁ブレーキの制御装置を搭載したフォークリフトの一例につき示す図である。図2は、本発明に係る電磁ブレーキの制御装置が搭載されたフォークリフトの操作系統の一例を示すブロック図である。
図1および図2に示すとおり、本実施形態に係るフォークリフト1の基本構造自体は公知のいわゆるリーチタイプのフォークリフトと同様であり、ベースとなる車台8上に、フォーク3がある側を前方として、後方へかけて順に、マスト2、バッテリ収納部9、機器収納部10およびその上方に設けられた操作パネル5、そして運転台4を備えてなるものである。フォーク3はマスト2に設けられている。機器収納部10にはコントロールユニットCが収容されており、後述する走行モータMと電磁ブレーキEとを制御できるようになっている。
【0026】
このフォークリフト1は、駆動輪6と従動輪7により支持され、駆動輪6が走行モータMよりトルクが伝達されて駆動されることにより前進又は後進する構成となっている。走行モータMは、機器収納部10内または駆動輪6近傍に備えられる。フォークリフト1の車両速度の調節は、アクセルレバーAの操作に応じ走行モータMの力行制御と回生制御とを切り替えることにより行われる。
【0027】
操作パネル5にはフォークリフト1の現在の走行状況、電池残量その他の必要情報が表示される表示装置12のほか、フォークリフト1の走行、停止、およびその速度を操作するアクセルレバーA、フォークリフト1の前後進を切り替えるディレクショナルレバーDが備えられている。表示装置12、アクセルレバーAおよびディレクショナルレバーDはそれぞれ、機器収納部10内に収容されたコントロールユニットCと接続されている。
【0028】
又上記操作パネル5からはステアリングハンドル13が、運転者Uが搭乗する運転台4に向かって突出している。フォークリフト1の操舵は、油圧式の倍力装置を介して機械的に、或いは電気的に操舵輪と接続されたステアリングハンドル13により行われる。なお、操舵輪はフォークリフト1の形式に応じて駆動輪6でも従動輪7でも良いが、本実施形態では駆動輪6を操舵輪としている。
【0029】
次に、このフォークリフト1の制動は、走行モータMに生じさせた逆起電力を利用した公知の制動形式である上記回生ブレーキシステムと、これとは別に設けられた電磁ブレーキEとを併用して行われる。なお、本実施形態に係る電磁ブレーキの制御装置を搭載したフォークリフト車両1では、ブレーキペダルBを踏むことにより電磁ブレーキEが解放される基本構成となっている。ブレーキペダルBは運転台4内における車台8の床面に設けられており、ブレーキペダルBが踏み込まれているか否かの検出は、不図示のリミットスイッチにより行われ、そのON/OFF信号はコントロールユニットCに入力される。
【0030】
走行モータMによる回生制動は走行状態からの減速・停止或いはアクセルレバーAおよびディレクショナルレバーDの操作を伴った前後進転換(プラギング)用に、又電磁ブレーキEは静止状態にあるフォークリフト1を動かないようにする駐車用或いは例えば1km/h以下の微低速がフォークリフト1に発生したときにおける制動用に主として用いられることを企図して併設されている。コントロールユニットCによる回生制動と電磁ブレーキEとの使い分けも、上記回生制動および電磁ブレーキEの主用途を念頭においたかたちで行なわれる構成となっている。
したがって、コントロールユニットCには、走行モータMと電磁ブレーキEとが接続されていることに加えて、アクセルレバーAおよびディレクショナルレバーDからの信号のほか、上記ブレーキペダルBのON/OFF信号および軸回転数検出手段Sからの出力信号も入力される構成となっている(図2参照)。
本実施形態において、軸回転数検出手段Sには走行モータMのベアリングセンサ又は走行モータMの出力軸に取り付けられたエンコーダが用いられる。上記ベアリングセンサ又はエンコーダへの入力カウント値は、電磁ブレーキEの制御(車両速度或いは車両動作量の演算)に用いられるほか、フォークリフト1の最高速度を制限する制御にも用いられる。なお、車両速度或いは車両動作量の演算自体は、上記カウント値が入力されたコントロールユニットCにより行われる。
【0031】
電磁ブレーキEは、フォークリフト1の形式に応じて駆動輪6或いは従動輪7近傍に備えられる。本実施形態では、電磁ブレーキEは駆動輪6に備えられている。
本実施例に係る電磁ブレーキEは、いわゆる無励磁作動型電磁ブレーキと言われるもので、無励磁状態において機械的制動が働き、励磁状態において機械的制動が解除されるものである(特許文献1参照)。
【0032】
より具体的には、駆動輪6の回転軸と同軸に備えられたブレーキディスクを挟む一対のブレーキパッドには、電磁石が機械的に接続されており(いずれも不図示)、この電磁石のコイルが通電状態(励磁状態)にあるときは、ブレーキディスクがブレーキパッドによって挟着される状態が解除されて回転軸が回転自在となる一方、無通電状態(無励磁状態)にあるときは、ブレーキディスクがブレーキパッドによって挟着される状態が維持されて回転軸の回転が阻止される形式のブレーキ形式である。
したがって本実施形態の電磁ブレーキEは、ブレーキペダルBが放された(=OFF)状態では無励磁状態とされて制動状態となる一方、ブレーキペダルBが踏み込まれた(=ON)の状態では励磁状態とされて解放状態となる。
【0033】
[動作]
次に、上記構成からなる本実施形態に係る電磁ブレーキの制御装置の制御要領につき、図2−5に基づき説明する。図3及び図4は、本発明による電磁ブレーキの制御装置の制御要領の一実施形態を示すブロック図である。図5の従来の電磁ブレーキ装置の制御要領につき示すブロック図と対比しても分かる通り、本実施形態では車両停止時に適用される制動条件(=第2の電磁ブレーキ制動条件)が新たに追加されている。すなわち本実施形態では、電磁ブレーキEの制動条件は上記車両停止時に適用される制動条件と、車両走行時に適用される制動条件(=第1の電磁ブレーキ制動条件。従来の制動条件に相当する(図5参照))、からなっている。
車両停止時に適用される制動条件では、車両走行時に適用される制動条件と異なり、「ブレーキペダルの動作+車両速度」をみることから「ブレーキペダルの動作+車両動作量」をみることへと制動条件が変更されている点が注目すべき点である。
【0034】
基本的に、本実施形態に係る電磁ブレーキの制御装置の制御は、次に述べる通常走行(車両速度≠0)状態であるときを表す電磁ブレーキモード0と、車両停止+ブレーキペダルON状態であるときを表す電磁ブレーキモード1と、車両停止+ブレーキペダルOFF+電磁ブレーキ解放状態であるときを表す電磁ブレーキモード2とからなる3モードの内、どのモードにあるか、或いは何れのモードにも属さないのかを判定し続けることを通じて行なわれる。
なお、図3及び図4に示す本実施形態に係る電磁ブレーキの制御装置の制御自体は、図5に示す従来の電磁ブレーキ装置の制御と同様、本実施形態に係る電磁ブレーキの制御装置が備えられている車両の電源が入っている間中はずっと、最も上流のステップS0から下流のステップS7、そして又最も上流のステップS0へと繰返される性格のものである。
【0035】
以下の説明に際して、本実施形態に係る電磁ブレーキの制御装置を搭載したフォークリフト車両1では、上記の通りブレーキペダルBを踏むことにより電磁ブレーキEが解放される基本構成となっていることを念頭におくべきである。
したがって、フォークリフト1が静止している状態から単に電源を投入してフォークリフトを起動しただけのときにあっては、「車両停止+ブレーキペダルOFF」であると同時に電磁ブレーキEの状態は「制動」の状態となっている。この状態にあるときはどのモードにも属さず(判定vii)、繰り返しループの先頭に戻って(ステップS7、ステップS0)車両が停止状態から脱するか、或いはブレーキペダルON状態となるかを待って別の判断がなされる。
【0036】
[電磁ブレーキモード0]: 通常走行(車両速度≠0)
次に、上記起動直後、ブレーキペダルBを踏むことにより電磁ブレーキEを解放すると同時に、アクセルレバーAおよびディレクショナルレバーDを操作することによりフォークリフト1を前進又は後進させるときについて説明する。このときは、当然電磁ブレーキEによる制動が行なわれることはない。
【0037】
図3及び図4に基づき制御の流れを見ると、判定viiの後、ステップS7からステップS0に戻ったとしてステップS0から順に、ステップS1では電磁ブレーキモードは≠2なのでステップS2に進み、そして、フォークリフト1が前進又は後進しているとすればステップS2では車両速度≠0なのでステップS3に進み、ここで初めて電磁ブレーキモード=0とされる。
【0038】
その後、ステップS4において電磁ブレーキEの状態が「制動」か「解放」であるかが確認されるところ、ここではブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)ことにより電磁ブレーキEが「解放」されてフォークリフト1が前後進しているので、ステップS8に進むとともに、ステップS8ではブレーキペダル=ONなので結局「電磁ブレーキモード=0」のまま繰り返しループの繰り返し点ステップS7に達する(判定iii)。その後はまた、繰り返しループの先頭ステップS0に戻って、車両が走行状態から脱するか(ステップS2:車両速度=0)、電磁ブレーキEの状態が「制動」となるか(ステップS4:電磁ブレーキEの状態=「制動」)、或いはブレーキペダルOFF状態となるか(ステップS8:ブレーキペダル=OFF)を待って別の判断がなされる。
【0039】
なお、図3及び図4から、一旦ステップS3で電磁ブレーキモード=0とされた後に得られる判定i−vに関しては、全て電磁ブレーキモード=0が保持されることに注意すべきである。つまり、一旦ステップS3で電磁ブレーキモード=0とされた後は、ループの繰り返し点ステップS7に達し再び繰り返しループの先頭S0に戻って別の判断がなされ得る状況に至るまでは、電磁ブレーキモード=0が保持される構成となっていることに注意すべきである。
【0040】
また、図5と図3及び4とを対比しても明らかなとおり、一旦ステップS3で通常走行(車両速度≠0)状態であるときを表す電磁ブレーキモード=0とされた後に得られる判定i−vに関しては、従来技術に係る電磁ブレーキの制動条件と同様である。本実施形態では、この制動条件を「車両走行時に適用される電磁ブレーキ制動条件」(=第1の電磁ブレーキ制動条件)とし、これに、後に述べる「車両停止時に適用される電磁ブレーキ制動条件」(=第2の電磁ブレーキ制動条件)を別途追加する構成を採っている。「車両停止時に適用される電磁ブレーキ制動条件」については、次項以降で詳細に説明する。
【0041】
では、同じく電磁ブレーキモード=0とされる判定i、ii、ivおよびvについても説明する。
判定iv或いはvに関しては、車両速度≠0として制御の流れがステップS3に進んでから、ステップS4において電磁ブレーキEの状態が「制動」か「解放」であるかが確認されるところ、ステップS4の時点ではブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)ことにより電磁ブレーキEが「解放」されてフォークリフト1が前後進しているので一旦ステップS8に進むものと判断された後に、何らかの事情で運転者Uがブレーキペダルを放してしまいブレーキペダル=OFFとされたとき、ステップS8からステップS9へ進む判断がなされる。ステップS9では、そのときの車両速度が判断対象とされ、車両速度が例えば規定値として予め定めた1km/h以下であればステップS10に進めて電磁ブレーキを制動状態にさせ(判定iv)、その後、制御の流れは繰り返しループの繰り返し点ステップS7に進められる。
【0042】
一方、ステップS9において車両速度が上記規定値を超えるものと判断された場合には、判定ivとは異なり電磁ブレーキ制動は行われず、そのまま繰り返しループの繰り返し点ステップS7に達する(判定v)。
なお、判定ivとは異なりS9において車両速度が上記規定値を超えるものと判断された場合に電磁ブレーキ制動が行われないのは、そもそも車両速度が上記規定値を超える場合の制動については電磁ブレーキEではなくアクセルレバーAを操作することによる回生制動やアクセルレバーAとディレクショナルレバーDとを併用することによるプラギングを使用すべきであるという、電磁ブレーキEの基本的性格或いは用途を考慮した意図に起因している。
【0043】
判定i或いはiiに関しては、判定ivとされた後に再び繰り返しループの先頭に戻ってから(ステップS7、ステップS0)、ステップS1で電磁ブレーキモード≠2と判断され、またステップS2で車両速度≠0として制御の流れがステップS3に進んだときが該当する一例である。ここで、次のステップS4において電磁ブレーキEの状態が「制動」か「解放」であるかが確認されるところ、ステップS5に至った時点においてもまだ、判定ivとされた段階と相変わらずに運転者UがブレーキペダルBを放したままの状態(ブレーキペダル=OFF)であれば、制御の流れはそのまま繰り返しループの繰り返し点ステップS7に進められ、繰り返しループの先頭ステップS0に戻される(判定ii)。
【0044】
一方、前に判定ivとされた段階で電磁ブレーキEが「制動」状態となっているので一旦ステップS5に進むものと判断された後に、運転者UによりブレーキペダルBが(再度)踏まれてブレーキペダル=ONとされた場合には、ステップS5からステップS6へ進む判断がなされ、ステップS6において電磁ブレーキEが解放状態とされる(判定i)。ステップS6で電磁ブレーキEが解放状態にされた後、制御の流れは繰り返しループの繰り返し点ステップS7に進められる。
なお、判定iiによる電磁ブレーキEの制動状態は、(繰り返しループの先頭ステップS0に戻って)車両が走行状態から脱するか(ステップS2:車両速度=0)、或いはブレーキペダルON状態となって電磁ブレーキEの状態が「解放」となる(ステップS4:電磁ブレーキEの状態=「解放」、或いはタイミングによりステップS5:ブレーキペダル=ON)まで、維持される。すなわち、この判定iiについては、(繰り返しループの先頭ステップS0に戻って)車両が走行状態から脱するか(ステップS2:車両速度=0)、或いはブレーキペダルON状態となって電磁ブレーキEの状態が「解放」となる(ステップS4:電磁ブレーキEの状態=「解放」、或いはタイミングによりステップS5:ブレーキペダル=ON)のを待って別の判断がなされる。
【0045】
[電磁ブレーキモード1]: 車両停止+ブレーキペダルON
引き続き、上記起動直後の判定vii状態から、ある時点でブレーキペダルBを踏むことにより電磁ブレーキEを解放したときの制御の流れにつき説明する。
図3及び図4に基づき制御の流れを見ると、判定viiの後、ステップS7からステップS0に戻ったとしてステップS0から順に、ステップS1では電磁ブレーキモードは≠2なのでステップS2に進み、そして、フォークリフト1が未だ静止しているとすればステップS2では車両速度=0なのでステップS11に進み、ここで電磁ブレーキEの状態が「制動」か「解放」であるかが確認される。
つまり、ステップS11の時点において、ブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)ことにより電磁ブレーキEが「解放」されているか否かによって、ステップS11から先の制御の流れが変わることとなる。
【0046】
まず、ステップS11の時点においてもまだ、電磁ブレーキEの状態が「制動」のままである場合(ステップS11:電磁ブレーキEの状態=「制動」)、ステップS12に至ってもまだブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)ことにより電磁ブレーキEが「解放」されていなければ上記起動直後と同様、制御の流れはステップS12からブレーキペダル=OFFとして元の判定viiが保持される。
しかしながら、ステップS11を過ぎてからステップS12に至るまでの間にブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)状態となった場合には、制御の流れはステップS12からステップS13へと達し、ステップS13で電磁ブレーキEが「解放」される。ステップS13に至った時点で電磁ブレーキモード=1(車両停止+ブレーキペダルON)とされる(判定vi)。
【0047】
一方、ステップS11に達した時点においてもう既に、ブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)ことにより電磁ブレーキEが「解放」されている場合、制御の流れはステップS11からステップS14に達すると共に、通常は先のステップS11の段階で電磁ブレーキEが「解放」状態となっているのでステップS14に進んだものと判断されることから、ステップS14ではブレーキペダルBの状態が「踏まれている」(=ON)としてステップS15に進み、ステップS15に至った時点で電磁ブレーキモード=1(車両停止+ブレーキペダルON)とされる(判定viii)。
【0048】
ところで、ステップS11に達した段階ではブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)ことにより電磁ブレーキEが「解放」されているので一旦ステップS14に進むものと判断された後に、何らかの事情で運転者UがブレーキペダルBを放してしまいブレーキペダル=OFFとされたときには、ステップS14からステップS16へ進む判断がなされる。しかしながら、このようなブレーキペダルBのON/OFFが瞬時に切り替わるケースは極めて稀と考えて良い。
【0049】
現実的には、ステップS16へ至るケースとしては、電磁ブレーキモード=1(車両停止+ブレーキペダルON)とされてステップS7に到達する判定viや判定viii、或いは下記判定xが再び繰り返しループの先頭ステップS0に戻され、以下ステップS1以降の繰り返しループを順次辿る場合において、車両停止+ブレーキペダルONの状況にあることから制御の流れがステップS1−ステップS2−ステップS11−ステップS14と進んできたときに、ステップS11−ステップS14の間に運転者UがブレーキペダルBを放してブレーキペダル=OFFとされたことによりステップS14からステップS16へ進む判断がなされるケースが挙げられる。
【0050】
ステップS16に至った場合、電磁ブレーキモード=2(車両停止+ブレーキペダルOFF+電磁ブレーキ解放)とされる(判定ix)。この電磁ブレーキモード=2が、本発明で新たに追加された制御条件であり、以下詳細に説明する。
【0051】
[電磁ブレーキモード2]: 車両停止+ブレーキペダルOFF+電磁ブレーキ解放
ステップS16に至り、電磁ブレーキモード=2(車両停止+ブレーキペダルOFF+電磁ブレーキ解放)とする判定ixがなされると、ステップS7から繰り返しループの先頭ステップS0に戻った後、次のステップS1において電磁ブレーキモード=2と判断され、これ以降の制御は、本発明において追加された「車両停止時に適用される電磁ブレーキ制動条件」に基づき行われる。
電磁ブレーキモード=2のとき、電磁ブレーキEによる制動条件は、車両走行時に適用される制動条件である、「ブレーキペダルの動作+車両速度」をみることから、「ブレーキペダルの動作+車両動作量」をみることへと変更される。
これより、車両停止時に適用される電磁ブレーキ制動条件によって導かれる判定x−xiiにつき、順次説明する。
【0052】
図3及び図4に基づき制御の流れを見ると、判定ixの後、ステップS7からステップS0に戻ったとしてステップS0から順に、ステップS1では電磁ブレーキモード=2なのでステップS17に進み、ここでブレーキペダルBの状態が「ON」か「OFF」であるかが確認される。
つまり、ステップS17の時点において、ブレーキペダルBが「踏まれている」(=ON)か否かによって、ステップS17から先の制御の流れが変わることとなる。
【0053】
まず、ステップS17に達する手前の時点でブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)状態となった場合には、制御の流れはステップS17からステップS18へと達する。ステップS18に至った時点で電磁ブレーキモード=2(車両停止+ブレーキペダルOFF+電磁ブレーキ解放)は解除され、電磁ブレーキモード=1(車両停止+ブレーキペダルON)とされる(判定x)。
【0054】
次に、判定xi或いはxiiに関しては、電磁ブレーキモード=2として制御の流れがステップS17に進んでから、ステップS17においてブレーキペダルの状態が「踏まれている」(=ON)か「放されている」(=OFF)かが確認されるところ、判定ixに至ったときと同様、ステップS17の時点においてもまだブレーキペダルBが「放されている」場合(ステップS17:ブレーキペダル=OFF)、ステップS17からステップS19へ進む判断がなされる。
ステップS19では、そのときの車両動作量が判断対象とされ、車両動作量が例えば規定値として予め定めた距離を超えていればステップS20に進めて電磁ブレーキを制動状態にさせ(判定xii)、その後、制御の流れは繰り返しループの繰り返し点ステップS7に進められる。
【0055】
一方、ステップS19において車両移動量が上記規定値以下と判断された場合には、判定xiiとは異なり電磁ブレーキ制動は行われず、電磁ブレーキモード=2すなわち元の判定ixが保持されたまま、繰り返しループの繰り返し点ステップS7に達する(判定xi)。
なお、判定xi又はxiiとされた場合、電磁ブレーキモード=2が解除され得るのは、その後繰り返しループの先頭ステップS0に戻ってからステップS17に達する手前の時点でブレーキペダルBが「踏まれる」(=ON)状態となって制御の流れがステップS17からステップS18に達し、ステップS18で電磁ブレーキモード=2が解除され電磁ブレーキモード=1とされる(判定x)場合に限られる。
【0056】
以上の通り、図3及び図4の各判定i−xiiに至るケースにつき説明したが、上記は単なる一例であり、実際のフォークリフト1の動作状況に応じて各判定i−xii相互への移行が適宜行われる。
【0057】
このように、本発明によれば、従来用いていた電磁ブレーキ制御条件である「ブレーキペダルの動作+車両速度」を車両走行時に適用される電磁ブレーキ制御条件として用い、これとは制御条件が異なる「ブレーキペダルの動作+車両動作量」を「車両停止時に適用される電磁ブレーキ制御条件」として別途備える構成としたので、車両停止時の電磁ブレーキの動作がこれまでの様にブレーキペダルの動作に完全連動してしまうと言ったことがない。
【0058】
図3及び図4を参照して一例を挙げれば、ステップS2で車両速度=0(停止)と判断されステップS11、ステップS14を経てステップS16に至り、一旦電磁ブレーキモード=2と判断された場合には(判定ix)、次のループ以降でブレーキペダルBがOFFの状態が維持されている限り、ステップS19で車両動作量が規定値以下か或いは規定値を超えているかの判断が以後繰り返されるだけであり、このとき、
a)車両動作量が規定値以下に止まっていれば、ブレーキペダルBがOFFであるにもかかわらず電磁ブレーキEを制動状態にすることなく、そのままにして次のループに行くようにする(判定xi)制御がなされる一方、
b)坂道等により車両が移動してしまうような状況が生じた際には、車両動作量が規定値を超えたときに初めてブレーキペダルB=OFFであることに連動して電磁ブレーキEが制動状態となるよう、制御されるのである(判定xii)。
なお上記の通り、一旦電磁ブレーキモード=2と判断された場合には(判定ix)、次のループ以降でブレーキペダルBがONと判断されれば、車両停止時の電磁ブレーキ動作条件である電磁ブレーキモード=2を脱けて電磁ブレーキモード=1に戻る(判定x)。
【0059】
したがって、本発明によれば、車両停止時、電磁ブレーキの作動回数が減ることにより、作動音による運転者の不快感を低減することができる。
また、従来対策の様なこともせずに済むので、車両発進時における走行フィーリングが低下するようなこともない。
【0060】
[変形例]
本発明については、上記一実施形態の説明を以て詳細に開示したが。本発明は上記一実施形態記載の厚生に限定されず、種々変形実施することが可能である。
例えば、本発明の電磁ブレーキ制御が適用される車両は、いわゆるリーチタイプのフォークリフトに限定されず、カウンタウェイトタイプのフォークリフトでも構わない。
この他、本発明の電磁ブレーキ制御が適用される車両は、フォークリフトでなくとも例えばローリフトトラック等、走行モータによる回生制動と電磁ブレーキが併設される荷役車両であればどのようなものであっても構わない。
【0061】
又本実施形態では、電磁ブレーキEには無励磁動作型電磁ブレーキを用いたが、これに代えて油圧ブレーキを用い、油圧バルブを電気的に制御してブレーキを作動(=制動)・解放するように構成しても構わない。
【0062】
又本実施形態では、ブレーキペダルBが踏み込まれているか否かの検出に不図示のリミットスイッチを用いる構成としたが、これに限定されず、例えばリミットスイッチに代えてペダル踏み角検出ポテンショメータを設け、ポテンショメータが検出したペダル踏み角の値に基づいてブレーキペダルBが解放されているか否かを判定するようにしても良い。
ほかにも、リミットスイッチに代えて磁気センサや光センサ等の各種検出手段を適用してブレーキペダルBが踏み込まれているか否かの検出を行う構成として構わない。
【符号の説明】
【0063】
A アクセルレバー
B ブレーキペダル
C コントロールユニット
D ディレクショナルレバー
E 電磁ブレーキ装置
M 走行モータ
S ベアリングセンサ又はエンコーダ
U 運転者
1 フォークリフト
2 マスト
3 フォーク
4 運転台
5 操作パネル
6 駆動輪
7 従動輪
8 車台
9 バッテリ収納部
10 機器収納部
12 表示装置
13 ステアリングハンドル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクセルレバーの操作に応じ力行制御と回生制御とを切り替え、荷役車両の車両速度を制御可能な走行モータと、
前記走行モータの出力軸に近接して備えられた軸回転数検出手段と、
前記軸回転数検出手段への入力カウント値に基づいて前記車両速度および車両動作量を算出可能なコントロールユニットと、
を備えた荷役車両に搭載され、ブレーキペダルを踏み込むと制動状態より解放される電磁ブレーキの制御装置であって、
前記電磁ブレーキの制動条件を、前記荷役車両の前記車両速度≠0のときに適用され得る第1の電磁ブレーキ制動条件と、前記荷役車両の前記車両速度=0のときに適用され得る第2の電磁ブレーキ制動条件とからなるものとし、
前記第1の電磁ブレーキ制動条件を、前記ブレーキペダルが踏み込まれている否かのほか、前記車両速度が予め定めた規定値を超えるものか否かの結果により前記電磁ブレーキを前記制動状態とするか解放状態とするか制御するものとし、さらに、
前記第2の電磁ブレーキ制動条件を、前記ブレーキペダルが踏み込まれている否かのほか、前記車両動作量が予め定めた規定値を超えるものか否かの結果により前記電磁ブレーキを前記制動状態とするか前記解放状態とするか制御するもの、
としたことを特徴とする電磁ブレーキの制御装置。
【請求項2】
さらに、前記電磁ブレーキの制御は、
前記車両速度≠0状態であるときを表す電磁ブレーキモード0と、
車両停止かつ前記ブレーキペダルが踏み込まれている状態であるときを表す電磁ブレーキモード1と、
車両停止かつ前記ブレーキペダルが放されており、かつ電磁ブレーキ解放状態であるときを表す電磁ブレーキモード2と、
からなる3モードへの属否を判定し続けることを通じて行なわれるようになっており、
前記電磁ブレーキモード0にあるときに前記第1の電磁ブレーキ制動条件が適用され、
前記電磁ブレーキモード2にあるときに前記第2の電磁ブレーキ制動条件が適用される、ことを特徴とする請求項1に記載の電磁ブレーキの制御装置。
【請求項3】
前記軸回転数検出手段が、前記走行モータのベアリングセンサ又は前記走行モータの前記出力軸に取り付けられたエンコーダであることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁ブレーキの制御装置。
【請求項4】
前記電磁ブレーキが、無励磁状態において機械的制動が働き、励磁状態において機械的制動が解除される無励磁動作型電磁ブレーキであることを特徴とする請求項1−3のいずれかに記載の電磁ブレーキの制御装置。
【請求項5】
請求項1−4のいずれか1項に記載の電磁ブレーキの制御装置を搭載したことを特徴とする荷役車両。

【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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【公開番号】特開2011−236019(P2011−236019A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−109513(P2010−109513)
【出願日】平成22年5月11日(2010.5.11)
【出願人】(000232807)日本輸送機株式会社 (320)
【Fターム(参考)】