JP2023107395A - 産業車両の制動システム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの充電率に関わらず、安定した制動を実現することができる産業車両の制動システムを提供する。【解決手段】制動システム１は、油圧ポンプ７とブレーキユニット１２との間に配置された開度調整弁１８と、ブレーキユニット１２とマスターシリンダ１４及び開度調整弁１８との間に配置された切替弁１６と、走行モータ４に供給される電力を蓄えるバッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、走行モータ４が発電機として動作する回生制動を行うように走行モータ４を制御し、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁１８がブレーキペダル１１の操作量に応じた開度で開くように開度調整弁１８を制御すると共に、油圧ポンプ７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるように切替弁１６を制御する制動制御部７８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、産業車両の制動システムに関する。

産業車両の制動システムとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の制動システムでは、フォークリフトの走行時に、運転者によってブレーキペダルが踏み込まれると、バッテリから走行用モータへの電力供給が停止され、走行用モータが発電機として作動し、回生制動が行われる。

特開２００８－２８０１７８号公報

ところで、フォークリフト等の産業車両では、機械式のブレーキと回生式のブレーキとが備わっている。機械式のブレーキの寄与度が高い場合には、通常時の回生のエネルギーが小さくなり、エネルギーロスにつながる。一方、回生式のブレーキの寄与度が高い場合には、回生制動が困難になると、制動距離が長くなったり、運転者によるフィーリングの違和感が発生する。

一方で、近年では、世界の環境対応への促進の観点から、電動フォークリフトのエネルギーソースとして、自動車と同様にリチウムイオンバッテリを使用することが増えてきている。しかし、リチウムイオンバッテリが搭載された電動フォークリフトにおいて、バッテリの充電率が高い状態で大きな回生制動が行われると、バッテリの通電電圧が一時的にバッテリの上限電圧に達してしまい、回生制動が生じにくくなる可能性がある。

本発明の目的は、バッテリの充電率に関わらず、安定した制動を実現することができる産業車両の制動システムを提供することである。

本発明の一態様は、走行モータにより回転駆動される駆動輪を制動させる産業車両の制動システムにおいて、産業車両の運転者が操作するブレーキペダルと、駆動輪に機械的な制動力を付与するブレーキユニットと、ブレーキペダルと機械的に連結され、液油により駆動されるマスターシリンダと、作動油を供給する油圧源と、油圧源とブレーキユニットとの間に配置された開度調整弁と、ブレーキユニットとマスターシリンダ及び開度調整弁との間に配置された切替弁と、走行モータに供給される電力を蓄えるバッテリの充電率を検知する充電率検知部と、ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出部と、操作量検出部により検出されたブレーキペダルの操作量に基づいて、ブレーキペダルが操作されたかどうかを判定するブレーキ操作状態判定部と、ブレーキ操作状態判定部によりブレーキペダルが操作されたと判定されたときに、充電率検知部により検知されたバッテリの充電率に基づいて、駆動輪を制動させるように走行モータ、開度調整弁及び切替弁を制御する制動制御部とを備え、制動制御部は、バッテリの充電率が閾値以下であるときは、走行モータが発電機として動作する回生制動を行うように走行モータを制御し、バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁がブレーキペダルの操作量に応じた開度で開くように開度調整弁を制御すると共に、開度調整弁により油圧源からブレーキユニットに向けて作動油が流れることでブレーキユニットに液油が供給されるように切替弁を制御する。

このような制動システムにおいては、バッテリの充電率が検知されると共に、ブレーキペダルの操作量が検出される。バッテリの充電率が閾値以下であるときは、走行モータが発電機として動作する回生制動を行うように制御される。バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁がブレーキペダルの操作量に応じた開度で開くように制御されると共に、開度調整弁により油圧源からブレーキユニットに向けて作動油が流れることでブレーキユニットに液油が供給されるように切替弁が制御される。このため、ブレーキユニットにより駆動輪に機械的な制動力が付与される。このようにバッテリの充電率が閾値以下であるときは、走行モータによる回生制動が行われる。一方、バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、ブレーキユニットによって油圧を利用した機械制動が行われる。これにより、バッテリの充電率に関わらず、安定した制動が実現される。

制動制御部は、バッテリの充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダルの操作量が規定量以下であるときは、回生制動を行うように走行モータを制御し、ブレーキペダルの操作量が規定量よりも大きいときは、回生制動を行うように走行モータを制御すると共に、マスターシリンダからブレーキユニットに液油が供給されるように切替弁を制御してもよい。

このような構成では、バッテリの充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダルの操作量が規定量以下であるときは、回生制動が行われる。バッテリの充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダルの操作量が規定量よりも大きいときは、回生制動が行われると共に、マスターシリンダからブレーキユニットに液油が供給されることで、ブレーキユニットにより駆動輪に機械的な制動力が付与される。このようにバッテリの充電率が閾値以下であると共に、ブレーキペダルの操作量が規定量よりも大きいときは、回生制動とブレーキユニットによる機械制動とが行われる。従って、更に安定した制動が実現される。

開度調整弁は、油圧源からブレーキユニットに向けて作動油を流す可変の制動位置と、作動油をタンクに戻すリターン位置とを有し、制動制御部は、バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁が制動位置にある状態でブレーキペダルの操作量に応じた開度で開くように開度調整弁を制御すると共に、ブレーキユニットに液油が供給されるように切替弁を制御し、その後操作量検出部により検出されたブレーキペダルの操作量に基づいて、ブレーキペダルの操作が解除されたかどうかを判断し、ブレーキペダルの操作が解除されたときは、開度調整弁が制動位置からリターン位置に切り替わるように開度調整弁を制御してもよい。

このような構成では、バッテリの充電率が閾値よりも高い場合に、ブレーキユニットによって油圧を利用した機械制動が行われた後、ブレーキペダルの操作が解除されたときは、開度調整弁が制動位置からリターン位置に切り替わることで、作動油がタンクに戻る。従って、油圧を利用した機械制動がスムーズに解除される。

油圧源は、油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出された作動油を蓄圧するアキュムレータとを有し、油圧ポンプと開度調整弁との間には、開閉弁が配置されており、アキュムレータは、開閉弁と開度調整弁との間に接続されていてもよい。

このような構成では、アキュムレータに作動油を蓄圧することにより、開度調整弁によりアキュムレータからブレーキユニットに向けて作動油が流れることでブレーキユニットに液油が供給される。従って、油圧を利用した機械制動が効率的に行われる。

制動システムは、アキュムレータの圧力を検出する圧力検出部と、ブレーキ操作状態判定部によりブレーキペダルが操作されていないと判定されると共に、圧力検出部により検出されたアキュムレータの圧力が規定圧以下であるときに、開閉弁を開くように制御する蓄圧制御部とを更に備えてもよい。

このような構成では、ブレーキペダルが操作されていない状態において、アキュムレータの圧力が規定圧以下であるときは、油圧ポンプから吐出された作動油がアキュムレータに蓄圧される。従って、その後にブレーキペダルが操作される際に、アキュムレータに蓄圧された作動油を使用することができる。

制動システムは、産業車両のスイッチバックが行われるかどうかを検知するスイッチバック検知部と、スイッチバック検知部により産業車両のスイッチバックが行われることが検知されたときに、充電率検知部により検知されたバッテリの充電率に基づいて、駆動輪を減速させるように走行モータ、開度調整弁及び切替弁を制御するスイッチバック制御部とを更に備え、スイッチバック制御部は、バッテリの充電率が閾値以下であるときは、回生制動を行うように走行モータを制御し、バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁を開くように制御すると共に、開度調整弁により油圧源からブレーキユニットに向けて作動油が流れることでブレーキユニットに液油が供給されるように切替弁を制御してもよい。

このような構成では、産業車両がスイッチバックする際に、バッテリの充電率が閾値以下であるときは、走行モータによる回生制動が行われる。バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁が開くように制御されると共に、開度調整弁により油圧源からブレーキユニットに向けて作動油が流れることでブレーキユニットに液油が供給されるように切替弁が制御されるため、ブレーキユニットにより駆動輪に機械的な制動力が付与される。このようにバッテリの充電率が閾値以下であるときは、回生制動を利用した減速が行われる。一方、バッテリの充電率が閾値よりも高いときは、油圧を利用した機械的な減速が行われる。従って、バッテリの充電率に関わらず、安定したスイッチバック動作が実現される。

切替弁は、マスターシリンダからブレーキユニットに液油を供給する第１位置と、開度調整弁側からブレーキユニットに液油を供給する第２位置とを有し、切替弁に電力が供給されない状態では、切替弁の位置が第１位置であってもよい。

このような構成では、切替弁の電気信号線に断線等が発生している場合でも、マスターシリンダからブレーキユニットに液油が供給されるため、ブレーキユニットによる機械制動が行われる。

本発明によれば、バッテリの充電率に関わらず、安定した制動を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る制動システムを示す構成図である。 図１に示された制動システムの制御系構成図である。 ブレーキペダルの踏込量と駆動輪の制動力との関係を示すグラフである。 図２に示された走行状態判定部により実行される走行状態判定処理の手順を示すフローチャートである。 図２に示された蓄圧制御部により実行される蓄圧制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１に示された制動システムにおいて蓄圧制御処理が実行される際の動作を示す構成図である。 図２に示された制動制御部により実行される制動制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１に示された制動システムにおいて制動制御処理が実行される際に、バッテリの充電率が低い場合にブレーキペダルが踏み込まれたときの動作を示す構成図である。 図１に示された制動システムにおいて制動制御処理が実行される際に、バッテリの充電率が高い場合にブレーキペダルが踏み込まれたときの動作を示す構成図である。 図９に示された状態からブレーキペダルを離したときの動作を示す構成図である。 図２に示されたスイッチバック制御部により実行されるスイッチバック制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１に示された制動システムの動作の状態遷移図である。 図１に示された制動システムにおいて電気信号線の断線が生じた場合の制動動作を示す表である。 リチウムイオンバッテリにおける充電率（ＳＯＣ）と開放電圧との関係を示すグラフである。 図９に示された制動システムの動作の変形例を示す構成図である。 図１に示された開度調整弁の変形例を示す油圧回路図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る制動システムを示す構成図である。図１に示される構成図は、ブロック図及び油圧回路図を含んでいる。図１において、本実施形態の制動システム１は、産業車両の一つである電動式のフォークリフト２に搭載されている。

フォークリフト２は、駆動輪３を回転駆動させる走行モータ４と、この走行モータ４に供給される電力を蓄えるバッテリ５とを備えている。バッテリ５としては、例えばリチウムイオンバッテリ等が使用される。

走行モータ４は、発電機としても機能する。走行モータ４が発電機として動作すると、駆動輪３に回生ブレーキ（回生制動）がかかり、走行モータ４から電力が発生する。そして、走行モータ４から発生した電力がバッテリ５に供給される。

また、フォークリフト２は、荷役シリンダ６と、この荷役シリンダ６に作動油を供給する油圧ポンプ７と、作動油を貯留するタンク８と、荷役シリンダ６と油圧ポンプ７及びタンク８との間に配置されたコントロールバルブ９と、油圧ポンプ７を駆動する荷役モータ１０とを備えている。荷役シリンダ６は、特に図示はしないが、荷物を保持するフォークを昇降させるリフトシリンダと、フォークを傾動させるティルトシリンダとを有している。

制動システム１は、走行モータ４により回転する駆動輪３を制動させるシステムである。制動システム１は、ブレーキペダル１１と、ブレーキユニット１２と、リザーブタンク１３と、マスターシリンダ１４と、フルード変換機構１５と、電磁式の切替弁１６と、上記の油圧ポンプ７及びタンク８と、アキュムレータ１７と、電磁式の開度調整弁１８と、電磁式の開閉弁１９とを備えている。

ブレーキペダル１１は、フォークリフト２の運転者が足で踏み込んで操作するペダルである。ブレーキユニット１２は、駆動輪３に機械的な制動力を付与する。ブレーキユニット１２は、例えばブレーキディスクまたはブレーキドラムを有している。リザーブタンク１３は、液油であるブレーキフルードを貯留する。

マスターシリンダ１４は、ブレーキペダル１１と機械的に連結されている。マスターシリンダ１４は、ブレーキフルードにより駆動される。

マスターシリンダ１４は、シリンダチューブ２１と、このシリンダチューブ２１内に配置されたピストン２２と、このピストン２２に固定されたピストンロッド２３と、シリンダチューブ２１内のロッド室２１ａに配置されたバネ２４とを有している。バネ２４は、ブレーキペダル１１を踏み込む際の規定量Ａ（図３参照）を設定する。ロッド室２１ａは、シリンダチューブ２１内におけるピストンロッド２３側の領域である。なお、ボトム室２１ｂは、シリンダチューブ２１内におけるピストンロッド２３とは反対側の領域である。

ピストンロッド２３は、リンク２５を介してブレーキペダル１１と連結されている。ブレーキペダル１１が踏み込まれると、リンク２５が引っ張られることで、バネ２４の付勢力に抗してピストン２２がピストンロッド２３の先端側に移動し、ロッド室２１ａからブレーキフルードが流出される。

フルード変換機構１５は、作動油の流れとブレーキフルードの流れとを変換する機構である。フルード変換機構１５は、マスターシリンダ２６，２７と、マスターシリンダ２６，２７間に配置された連結部２８とを有している。

マスターシリンダ２６は、作動油により駆動される。マスターシリンダ２６は、シリンダチューブ３１と、このシリンダチューブ３１内に配置されたピストン３２と、このピストン３２に固定されたピストンロッド３３と、シリンダチューブ３１内のロッド室３１ａに配置されたバネ３４とを有している。ロッド室３１ａは、シリンダチューブ３１内におけるピストンロッド３３側の領域である。なお、ボトム室３１ｂは、シリンダチューブ３１内におけるピストンロッド３３とは反対側の領域である。

マスターシリンダ２７は、ブレーキフルードにより駆動される。マスターシリンダ２７は、シリンダチューブ３６と、このシリンダチューブ３６内に配置されたピストン３７と、このピストン３７に固定されたピストンロッド３８と、シリンダチューブ３６内のロッド室３６ａに配置されたバネ３９とを有している。ロッド室３６ａは、シリンダチューブ３６内におけるピストンロッド３８側の領域である。なお、ボトム室３６ｂは、シリンダチューブ３６内におけるピストンロッド３８とは反対側の領域である。

マスターシリンダ２６，２７は、ピストンロッド３３，３８の先端同士が互いに向き合うように配置されている。連結部２８は、ピストンロッド３３，３８間に配置されている。連結部２８の一端部はピストンロッド３３に固定され、連結部２８の他端部はピストンロッド３８に固定されている。

切替弁１６は、ブレーキユニット１２とマスターシリンダ１４及びフルード変換機構１５との間に配置されている。切替弁１６は、ブレーキユニット１２とマスターシリンダ１４及び開度調整弁１８との間に配置されている。切替弁１６は、ブレーキフルードが流れる方向を切り替えるバルブである。切替弁１６には、制御信号が入力されるソレノイド操作部４１が設けられている。

マスターシリンダ２７のボトム室３６ｂと切替弁１６とは、液油流路４２を介して接続されている。マスターシリンダ１４のロッド室２１ａと切替弁１６とは、液油流路４３を介して接続されている。マスターシリンダ１４のボトム室２１ｂとリザーブタンク１３とは、液油流路４４を介して接続されている。切替弁１６とブレーキユニット１２とは、液油流路４５を介して接続されている。切替弁１６とリザーブタンク１３とは、液油流路４６を介して接続されている。

切替弁１６は、液油流路４３，４５を連通させると共に液油流路４２，４６を連通させる第１位置１６ａ（図示）と、液油流路４２，４５を連通させると共に液油流路４３，４６を連通させる第２位置１６ｂとを有している。

第１位置１６ａは、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードを供給する位置である。第２位置１６ｂは、マスターシリンダ２７及びブレーキユニット１２の一方から他方にブレーキフルードを供給する位置である。つまり、第２位置１６ｂは、開度調整弁１８側からブレーキユニット１２にブレーキフルードを供給する位置に相当する。

ソレノイド操作部４１に電力が供給されない通常状態では、切替弁１６は、バネ４７により第１位置１６ａ（図示）にある。ソレノイド操作部４１に電力が供給されることで、ソレノイド操作部４１が通電されると、切替弁１６は、第１位置１６ａから第２位置１６ｂに切り替わる。

液油流路４４には、リザーブタンク１３側からマスターシリンダ１４側へのブレーキフルードの流れのみを許容する逆止弁４８が配設されている。また、液油流路４４には、液油流路４９が逆止弁４８に対して並列に接続されている。液油流路４９には、絞り弁５０が配設されている。

液油流路４６には、開閉弁５１が配設されている。開閉弁５１は、通常はバネ５２により開いた状態（図示）になっている。液油流路４２を流れるブレーキフルードの圧力が所定圧以上になると、開閉弁５１が閉じる。

アキュムレータ１７は、油圧ポンプ７から吐出された作動油を蓄圧する。アキュムレータ１７は、開度調整弁１８と開閉弁１９との間に接続されている。アキュムレータ１７は、油圧ポンプ７と共に油圧源を構成する。

開度調整弁１８は、油圧ポンプ７及びアキュムレータ１７とフルード変換機構１５のマスターシリンダ２６との間に配置されている。このため、開度調整弁１８は、油圧ポンプ７及びアキュムレータ１７とブレーキユニット１２との間に配置されている。開度調整弁１８には、制御信号が入力されるソレノイド操作部５５が設けられている。

アキュムレータ１７と開度調整弁１８とは、作動油流路５６を介して接続されている。作動油流路５６には、作動油流路５６を流れる作動油の圧力を調整する減圧弁５７が配設されている。開度調整弁１８とタンク８とは、作動油流路５８を介して接続されている。開度調整弁１８とマスターシリンダ２６とは、作動油流路５９を介して接続されている。

開度調整弁１８は、作動油流路５６，５９を連通させると共に作動油流路５８，５９を遮断する可変の制動位置１８ａと、作動油流路５８，５９を連通させると共に作動油流路５６，５９を遮断するリターン位置１８ｂ（図示）とを有している。

制動位置１８ａは、油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からマスターシリンダ２６に作動油を供給する位置である。つまり、制動位置１８ａは、油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油を流す位置に相当する。リターン位置１８ｂは、マスターシリンダ２６からタンク８に作動油を戻す位置である。

ソレノイド操作部５５に電力が供給されない通常状態では、開度調整弁１８は、バネ６０によりリターン位置１８ｂ（図示）にある。ソレノイド操作部５５に電力が供給されることで、ソレノイド操作部５５が通電されると、開度調整弁１８は、リターン位置１８ｂから制動位置１８ａに切り替わる。開度調整弁１８が制動位置１８ａにあるときは、ソレノイド操作部５５に供給される制御信号（例えば電流値）に応じて開度調整弁１８の開度が変化する。

開閉弁１９は、油圧ポンプ７とアキュムレータ１７との間に配置されている。このため、開閉弁１９は、油圧ポンプ７と開度調整弁１８との間に配置されている。開閉弁１９には、制御信号が入力されるソレノイド操作部６１が設けられている。

油圧ポンプ７と開閉弁１９とは、作動油流路６２を介して接続されている。開閉弁１９とアキュムレータ１７とは、作動油流路６３を介して接続されている。開閉弁１９は、作動油流路６２，６３を遮断する閉位置１９ａ（図示）と、作動油流路６２，６３を連通させる開位置１９ｂとを有している。

ソレノイド操作部６１に電力が供給されない通常状態では、開閉弁１９は、バネ６４により閉位置１９ａ（図示）にある。ソレノイド操作部６１に電力が供給されることで、ソレノイド操作部６１が通電されると、開閉弁１９は、閉位置１９ａから開位置１９ｂに切り替わる。

また、制動システム１は、図２にも示されるように、ポテンショメータ７１と、電圧センサ７２と、圧力センサ７３と、進行方向センサ７４と、コントローラ７０とを備えている。

ポテンショメータ７１は、ブレーキペダル１１の踏込量をブレーキペダル１１の操作量として検出する。ポテンショメータ７１は、ブレーキペダル１１の操作量を検出する操作量検出部を構成する。

電圧センサ７２は、バッテリ５の電圧を検出する。圧力センサ７３は、アキュムレータ１７の圧力を検出する圧力検出部を構成する。進行方向センサ７４は、フォークリフト２の進行方向（前進及び後進）を検出する。進行方向センサ７４は、例えば前後進レバーの操作状態を検出する。

コントローラ７０は、切替弁１６のソレノイド操作部４１と電気信号線６６を介して接続されている。コントローラ７０は、開度調整弁１８のソレノイド操作部５５と電気信号線６７を介して接続されている。コントローラ７０は、開閉弁１９のソレノイド操作部６１と電気信号線６８を介して接続されている。

コントローラ７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ７０は、充電率算出部７５と、走行状態判定部７６と、蓄圧制御部７７と、制動制御部７８と、スイッチバック制御部７９とを有している。

充電率算出部７５は、電圧センサ７２より検出されたバッテリ５の電圧に基づいて、バッテリ５の充電率（ＳＯＣ：State of charge）を算出する。このとき、充電率算出部７５は、例えば電圧センサ７２の検出値に基づいてバッテリ５の開放電圧を推定し、バッテリ５の開放電圧からバッテリ５の充電率を求める（図１４参照）。充電率算出部７５は、電圧センサ７２と協働して、バッテリ５の充電率を検知する充電率検知部を構成する。

走行状態判定部７６は、ポテンショメータ７１により検出されたブレーキペダル１１の踏込量と進行方向センサ７４により検出されたフォークリフト２の進行方向とに基づいて、フォークリフト２の走行状態を判定する。走行状態判定部７６は、フォークリフト２の走行状態として、ブレーキペダル１１が操作されたかどうかを判定すると共に、フォークリフト２のスイッチバックが行われるかどうかを検知する。

蓄圧制御部７７は、走行状態判定部７６によりブレーキペダル１１が操作されていないと判定されると共に、圧力センサ７３により検出されたアキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であるときに、開閉弁１９を開くように制御する。

制動制御部７８は、走行状態判定部７６によりブレーキペダル１１が操作されたと判定されたときに、バッテリ５の充電率に基づいて、駆動輪３を制動させるように走行モータ４、開度調整弁１８及び切替弁１６を制御する。

具体的には、制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、走行モータ４が発電機として動作する回生制動を行うように走行モータ４を制御する（図３の実線Ｐ参照）。制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁１８がブレーキペダル１１の踏込量に応じた開度で開くように開度調整弁１８を制御すると共に、開度調整弁１８により油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるように切替弁１６を制御する（図３の１点鎖線Ｒ参照）。

より具体的には、制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａ以下であるときは、回生制動を行うように走行モータ４を制御する（図３の実線Ｐ参照）。制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａよりも大きいときは、回生制動を行うように走行モータ４を制御する（図３の実線Ｐ参照）と共に、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるように切替弁１６を制御する（図３の破線Ｑ参照）。

スイッチバック制御部７９は、走行状態判定部７６によりフォークリフト２のスイッチバックが行われることが検知されたときに、バッテリ５の充電率に基づいて、駆動輪３を減速させるように走行モータ４、開度調整弁１８及び切替弁１６を制御する。

具体的には、スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、回生制動を行うように走行モータ４を制御する。スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁１８を開くように制御すると共に、開度調整弁１８により油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるように切替弁１６を制御する。

図４は、走行状態判定部７６により実行される走行状態判定処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、フォークリフト２のイグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮ操作されると、実行される。

図４において、走行状態判定部７６は、まずポテンショメータ７１の検出値を取得する（手順Ｓ１０１）。そして、走行状態判定部７６は、ポテンショメータ７１の検出値に基づいて、ブレーキペダル１１が踏み込まれたかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。走行状態判定部７６は、ブレーキペダル１１が踏み込まれたと判断したときは、制動制御処理を実行する指示信号を制動制御部７８に出力する（手順Ｓ１０３）。

走行状態判定部７６は、ブレーキペダル１１が踏み込まれていないと判断したときは、進行方向センサ７４の検出値を取得する（手順Ｓ１０４）。そして、走行状態判定部７６は、進行方向センサ７４の検出値に基づいて、フォークリフト２のスイッチバックが行われるかどうかを判断する（手順Ｓ１０５）。スイッチバックとしては、前進から後進の走行動作と、後進から前進の走行動作との両方が含まれる。

走行状態判定部７６は、フォークリフト２のスイッチバックが行われると判断したときは、スイッチバック制御処理を実行する指示信号をスイッチバック制御部７９に出力する（手順Ｓ１０６）。走行状態判定部７６は、フォークリフト２のスイッチバックが行われないと判断したときは、蓄圧制御処理を実行する指示信号を蓄圧制御部７７に出力する（手順Ｓ１０７）。

以上において、手順Ｓ１０１，Ｓ１０２は、ポテンショメータ７１により検出されたブレーキペダル１１の操作量に基づいて、ブレーキペダル１１が操作されたかどうかを判定するブレーキ操作状態判定部を構成する。手順Ｓ１０４，Ｓ１０５は、フォークリフト２のスイッチバックが行われるかどうかを検知するスイッチバック検知部を構成する。

図５は、蓄圧制御部７７により実行される蓄圧制御処理の手順を示すフローチャートである。図５において、蓄圧制御部７７は、まず圧力センサ７３の検出値を取得する（手順Ｓ１１１）。そして、蓄圧制御部７７は、圧力センサ７３の検出値に基づいて、アキュムレータ１７の圧力が予め決められた規定圧以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１２）。

蓄圧制御部７７は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であると判断したときは、開閉弁１９が閉位置１９ａから開位置１９ｂに切り替わるように開閉弁１９のソレノイド操作部６１を制御する（手順Ｓ１１３）。このとき、蓄圧制御部７７は、例えばソレノイド操作部６１に所定の電流値を供給することで、ソレノイド操作部６１を通電する。

続いて、蓄圧制御部７７は、荷役モータ１０及び油圧ポンプ７が駆動されていないかどうかを判断する（手順Ｓ１１４）。このとき、荷役モータ１０及び油圧ポンプ７が駆動されているか否かは、コントローラ７０の内部において荷役モータ１０に対する制御信号から判断してもよいし、或いは回転計等により荷役モータ１０及び油圧ポンプ７が回っているかどうかを検出して判断してもよい。

蓄圧制御部７７は、荷役モータ１０及び油圧ポンプ７が駆動されていないと判断したときは、荷役モータ１０を起動するように制御する（手順Ｓ１１５）。すると、荷役モータ１０が回転するため、油圧ポンプ７が回転駆動される。蓄圧制御部７７は、荷役モータ１０及び油圧ポンプ７が駆動されていると判断したときは、手順Ｓ１１５を実行しない。

その後、蓄圧制御部７７は、再び圧力センサ７３の検出値を取得する（手順Ｓ１１６）。そして、蓄圧制御部７７は、圧力センサ７３の検出値に基づいて、アキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高いかどうかを判断する（手順Ｓ１１７）。蓄圧制御部７７は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であると判断したときは、上記の手順Ｓ１１６を再度実行する。

蓄圧制御部７７は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高いと判断したときは、開閉弁１９が開位置１９ｂから閉位置１９ａに切り替わるように開閉弁１９のソレノイド操作部６１を制御する（手順Ｓ１１８）。このとき、蓄圧制御部７７は、例えばソレノイド操作部６１への電流の供給を停止することで、ソレノイド操作部６１の通電を停止する。そして、蓄圧制御部７７は、上記の手順Ｓ１１１を再度実行する。

蓄圧制御部７７は、手順Ｓ１１２においてアキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高いと判断したときは、手順Ｓ１１３～Ｓ１１８を実行せずに、上記の手順Ｓ１１１を再度実行する。

運転者によりブレーキペダル１１が踏み込まれていない状態で、アキュムレータ１７の圧力が低下したときは、開閉弁１９のソレノイド操作部６１が通電される。すると、図６に示されるように、開閉弁１９が閉位置１９ａから開位置１９ｂに切り替わり、作動油流路６２，６３が連通される。このとき、開度調整弁１８は、リターン位置１８ｂにある。このため、油圧ポンプ７から吐出された作動油は、作動油流路６２，６３を流れてアキュムレータ１７に供給される。これにより、アキュムレータ１７が蓄圧される。

図７は、制動制御部７８により実行される制動制御処理の手順を示すフローチャートである。図７において、制動制御部７８は、まず充電率算出部７５により算出されたバッテリ５の充電率を取得する（手順Ｓ１２１）。

続いて、制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が予め決められた閾値以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１２２）。この時の閾値は、制動用の閾値である。制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値以下であると判断したときは、走行モータ４が発電機として動作する回生制動を行うように走行モータ４を制御する（手順Ｓ１２３）。具体的には、制動制御部７８は、走行モータ４の回転駆動を停止させることで、走行モータ４を発電機として動作させる。このとき、回生制動の制動力は、図３の実線Ｐで示されるように、ブレーキペダル１１の踏込量が多くなるに従って強くなり、ブレーキペダル１１の踏込量が一定値を超えると略飽和するように設定されている。そして、制動制御部７８は、上記の手順Ｓ１２１を再度実行する。

制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いと判断したときは、開閉弁１９が閉位置１９ａから開位置１９ｂに切り替わるように開閉弁１９のソレノイド操作部６１を制御する（手順Ｓ１２４）。

また、制動制御部７８は、切替弁１６が第１位置１６ａから第２位置１６ｂに切り替わるように切替弁１６のソレノイド操作部４１を制御する（手順Ｓ１２５）。このとき、制動制御部７８は、例えばソレノイド操作部４１に所定の電流値を供給することで、ソレノイド操作部４１を通電する。

続いて、制動制御部７８は、開度調整弁１８がブレーキペダル１１の踏込量に応じた開度で開くように開度調整弁１８のソレノイド操作部５５を制御する（手順Ｓ１２６）。このとき、制動制御部７８は、例えばソレノイド操作部５５に電流値を供給することで、ソレノイド操作部５５を通電する。制動制御部７８は、ブレーキペダル１１の踏込量に応じて、ソレノイド操作部５５に供給される電流値を大きくする。これにより、ブレーキユニット１２による油圧を利用した機械制動が可能な状態となる。

その後、制動制御部７８は、ポテンショメータ７１の検出値を取得する（手順Ｓ１２７）。そして、制動制御部７８は、ポテンショメータ７１の検出値に基づいて、運転者がブレーキペダル１１を離すことでブレーキペダル１１の操作が解除されたかどうかを判断する（手順Ｓ１２８）。制動制御部７８は、運転者がブレーキペダル１１を離していないと判断したときは、上記の手順Ｓ１２７を再度実行する。

制動制御部７８は、運転者がブレーキペダル１１を離したと判断したときは、開度調整弁１８が制動位置１８ａからリターン位置１８ｂに切り替わるように開度調整弁１８のソレノイド操作部５５を制御する（手順Ｓ１２９）。このとき、制動制御部７８は、例えばソレノイド操作部５５への電流の供給を停止することで、ソレノイド操作部５５の通電を停止する。

続いて、制動制御部７８は、再び充電率算出部７５により算出されたバッテリ５の充電率を取得する（手順Ｓ１３０）。そして、制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が上記の閾値以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１３１）。

制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値以下であると判断したときは、切替弁１６が第２位置１６ｂから第１位置１６ａに切り替わるように切替弁１６のソレノイド操作部４１を制御する（手順Ｓ１３２）。このとき、制動制御部７８は、例えばソレノイド操作部４１への電流の供給を停止することで、ソレノイド操作部４１の通電を停止する。

また、制動制御部７８は、開閉弁１９が開位置１９ｂから閉位置１９ａに切り替わるように開閉弁１９のソレノイド操作部６１を制御する（手順Ｓ１３３）。これにより、走行モータ４が発電機として動作する回生制動が可能な状態となる。そして、制動制御部７８は、上記の手順Ｓ１２１を再度実行する。

制動制御部７８は、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いと判断したときは、上記の手順Ｓ１３０を再度実行する。これにより、切替弁１６が第２位置１６ｂに維持されると共に、開閉弁１９が開位置１９ｂに維持されるため、ブレーキユニット１２による油圧を利用した機械制動が可能な状態が継続されることとなる。

バッテリ５の充電率が低い状態で、運転者によりブレーキペダル１１が踏み込まれると、図８に示されるように、走行モータ４が発電機として動作し、走行モータ４による回生制動が行われる。このため、走行モータ４から発生した電力がバッテリ５に供給されることで、バッテリ５が充電される。

また、リンク２５の機械構造やブレーキユニット１２のブレーキ機構部の調整等によって、ブレーキペダル１１の踏込量において規定量Ａ（図３参照）を境界として、ブレーキユニット１２による機械制動が生じるように設定されている。このため、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａ以上になると、走行モータ４による回生制動に加えて、ブレーキユニット１２による機械制動が行われる。

一方、バッテリ５の充電率が高い状態で、運転者によりブレーキペダル１１が踏み込まれると、図９に示されるように、走行モータ４による回生制動は行われない。開閉弁１９のソレノイド操作部６１が通電されることで、開閉弁１９が閉位置１９ａから開位置１９ｂに切り替わり、作動油流路６２，６３が連通される。また、切替弁１６のソレノイド操作部４１が通電されることで、切替弁１６が第１位置１６ａから第２位置１６ｂに切り替わり、液油流路４２，４５が連通されると共に液油流路４３，４６が連通される。さらに、開度調整弁１８のソレノイド操作部５５が通電されることで、開度調整弁１８がリターン位置１８ｂから制動位置１８ａに切り替わり、作動油流路５６，５９が連通される。このとき、開度調整弁１８は、ブレーキペダル１１の踏込量に応じた開度で開く。

すると、油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７から吐出された作動油は、作動油流路５６、開度調整弁１８及び作動油流路５９を流れてマスターシリンダ２６のボトム室３１ｂに供給される。そして、マスターシリンダ２６においてバネ３４の付勢力に抗してピストン３２がマスターシリンダ２７側に移動する。そして、マスターシリンダ２６のピストンロッド３３が連結部２８を介してマスターシリンダ２７のピストンロッド３８を押す。そして、マスターシリンダ２７においてバネ３９の付勢力に抗してピストン３７がピストンロッド３８の反対側に移動する（太実線参照）。

このため、マスターシリンダ２７のボトム室３６ｂのブレーキフルードが液油流路４２、切替弁１６及び液油流路４５を流れてブレーキユニット１２に供給される。従って、ブレーキユニット１２により油圧を利用した機械制動が行われる（太実線参照）。

このとき、リザーブタンク１３内のブレーキフルードが液油流路４４を流れてマスターシリンダ１４のボトム室２１ｂに供給されると共に、マスターシリンダ１４のロッド室２１ａのブレーキフルードが液油流路４３、切替弁１６及び液油流路４６を流れてリザーブタンク１３に戻る（太破線参照）。

ブレーキペダル１１の踏込量が一定以上になると、液油流路４２を流れるブレーキフルードの圧力が開閉弁５１の設定圧に達するため、開閉弁５１が閉じる。従って、ブレーキフルードがリザーブタンク１３に戻らなくなるため、マスターシリンダ１４のピストン２２が動かなくなる。このため、ブレーキペダル１１をそれ以上踏み込むことができなくなる。

その後、運転者がブレーキペダル１１を離すと、図１０に示されるように、開度調整弁１８の通電が解除されることで、開度調整弁１８が制動位置１８ａからリターン位置１８ｂに切り替わる。このため、作動油流路５６，５９が遮断されると共に、作動油流路５８，５９が連通される。すると、ブレーキユニット１２内のブレーキフルードが液油流路４５、切替弁１６及び液油流路４２を流れてマスターシリンダ２７のボトム室３６ｂに供給される。

そして、マスターシリンダ２７においてバネ３９の付勢力に抗してピストン３７がマスターシリンダ２６側に移動する。そして、マスターシリンダ２７のピストンロッド３８が連結部２８を介してマスターシリンダ２６のピストンロッド３３を押す。そして、マスターシリンダ２６においてバネ３４の付勢力に抗してピストン３２がピストンロッド３８の反対側に移動する。このため、マスターシリンダ２６のボトム室３１ｂの作動油が作動油流路５９、開度調整弁１８及び作動油流路５８を流れてタンク８に戻る（太実線参照）。

このとき、リザーブタンク１３内のブレーキフルードが液油流路４６、切替弁１６及び液油流路４３を流れてマスターシリンダ１４のロッド室２１ａに供給されると共に、マスターシリンダ１４のボトム室２１ｂのブレーキフルードが液油流路４４，４９を流れてリザーブタンク１３に戻る（太破線参照）。従って、ブレーキペダル１１が踏み込まれていない状態において、マスターシリンダ１４のピストン２２が初期位置に戻るようになる。

図１１は、スイッチバック制御部７９により実行されるスイッチバック制御処理の手順を示すフローチャートである。図１１において、スイッチバック制御部７９は、まず充電率算出部７５により算出されたバッテリ５の充電率を取得する（手順Ｓ１４１）。

続いて、スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が予め決められた閾値以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１４２）。この時の閾値は、スイッチバック用の閾値である。スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が閾値以下であると判断したときは、走行モータ４が発電機として動作する回生制動を行うように走行モータ４を制御する（手順Ｓ１４３）。これにより、回生制動を利用したフォークリフト２の減速が行われる。そして、スイッチバック制御部７９は、上記の手順Ｓ１４１を再度実行する。

スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いと判断したときは、開閉弁１９が閉位置１９ａから開位置１９ｂに切り替わるように開閉弁１９のソレノイド操作部６１を制御する（手順Ｓ１４４）。また、スイッチバック制御部７９は、切替弁１６が第１位置１６ａから第２位置１６ｂに切り替わるように切替弁１６のソレノイド操作部４１を制御する（手順Ｓ１４５）。続いて、スイッチバック制御部７９は、開度調整弁１８が予め決められた開度で開くように開度調整弁１８のソレノイド操作部５５を制御する（手順Ｓ１４６）。これにより、油圧を利用したフォークリフト２の機械的な減速が可能な状態となる。

続いて、スイッチバック制御部７９は、フォークリフト２のスイッチバック動作が終了したかどうかを判断する（手順Ｓ１４７）。フォークリフト２のスイッチバック動作が終了したか否かは、例えば駆動輪３の回転方向を検出するロータリエンコーダまたはフォークリフト２の走行速度を検出する車速センサ等の検出値から判断される。

スイッチバック制御部７９は、フォークリフト２のスイッチバック動作が終了したと判断したときは、開度調整弁１８が制動位置１８ａからリターン位置１８ｂに切り替わるように開度調整弁１８のソレノイド操作部５５を制御する（手順Ｓ１４８）。

続いて、スイッチバック制御部７９は、再び充電率算出部７５により算出されたバッテリ５の充電率を取得する（手順Ｓ１４９）。そして、スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が上記の閾値以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１５０）。

スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が閾値以下であると判断したときは、切替弁１６が第２位置１６ｂから第１位置１６ａに切り替わるように切替弁１６のソレノイド操作部４１を制御する（手順Ｓ１５１）。また、スイッチバック制御部７９は、開閉弁１９が開位置１９ｂから閉位置１９ａに切り替わるように開閉弁１９のソレノイド操作部６１を制御する（手順Ｓ１５２）。これにより、回生制動を利用したフォークリフト２の減速が可能な状態となる。そして、スイッチバック制御部７９は、上記の手順Ｓ１４１を再度実行する。

スイッチバック制御部７９は、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いと判断したときは、上記の手順Ｓ１４９を再度実行する。これにより、切替弁１６が第２位置１６ｂに維持されると共に、開閉弁１９が開位置１９ｂに維持されるため、油圧を利用したフォークリフト２の機械的な減速が可能な状態が継続されることとなる。

以上のような制動システム１において、図１２に示されるように、バッテリ５の充電率が閾値以下である状態では、低ＳＯＣモードが実施され、バッテリ５の充電率が閾値よりも高い状態では、高ＳＯＣモードが実施される。

低ＳＯＣモードにおいて、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａ以下であるときは、走行モータ４が発電機として動作する回生制動のみが実施され、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａよりも多いときは、走行モータ４による回生制動とブレーキユニット１２による機械制動とが実施される。機械制動では、マスターシリンダ１４から供給されるブレーキフルードによりブレーキユニット１２が駆動される。また、低ＳＯＣモードにおいて、スイッチバックが行われるときは、走行モータ４による回生制動が実施される。

一方、高ＳＯＣモードでは、走行モータ４による回生制動は実施されず、ブレーキユニット１２による機械制動が実施される。このとき、油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からフルード変換機構１５に作動油が送られ、フルード変換機構１５から供給されるブレーキフルードによりブレーキユニット１２が駆動される。つまり、荷役シリンダ６を駆動する油圧を利用した機械制動が実施される。また、高ＳＯＣモードにおいて、スイッチバックが行われるときも、油圧を利用した機械制動が実施される。

また、低ＳＯＣモード及び高ＳＯＣモードの何れにおいても、アキュムレータ１７の残量が少なくなることで、アキュムレータ１７の圧力が低下したときは、油圧ポンプ７からアキュムレータ１７への作動油のチャージが実施される。

図１３は、電気信号線６６～６８が断線した場合の制動動作を示す表である。図１３において、コントローラ７０と切替弁１６のソレノイド操作部４１とを接続する電気信号線６６が断線した場合には、ソレノイド操作部４１が通電されない。このため、切替弁１６は、第１位置１６ａに維持される。従って、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるため、ブレーキユニット１２による機械制動が行われる。

電気信号線６６が断線していなくても、コントローラ７０と開度調整弁１８のソレノイド操作部５５とを接続する電気信号線６７が断線した場合には、ソレノイド操作部５５が通電されない。このため、開度調整弁１８は、リターン位置１８ｂに維持される。従って、切替弁１６の位置を第１位置１６ａに設定することで、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるため、ブレーキユニット１２による機械制動が行われる。

電気信号線６６，６７が断線していなくても、コントローラ７０と開閉弁１９のソレノイド操作部６１とを接続する電気信号線６８が断線した場合には、ソレノイド操作部６１が通電されない。このため、開閉弁１９は、閉位置１９ａに維持される。

この場合には、アキュムレータ１７に作動油の残量があるときは、開度調整弁１８のソレノイド操作部５５を通電することで、開度調整弁１８をリターン位置１８ｂから制動位置１８ａに切り替えると共に、切替弁１６のソレノイド操作部４１を通電することで、切替弁１６を第１位置１６ａから第２位置１６ｂに切り替える。従って、アキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるため、ブレーキユニット１２による油圧利用の機械制動が行われる。このとき、ブレーキペダル１１の操作量に応じた機械制動が行われる。

一方、アキュムレータ１７に作動油の残量がないときは、開度調整弁１８のソレノイド操作部５５及び切替弁１６のソレノイド操作部４１が通電されない。このため、開度調整弁１８がリターン位置１８ｂに維持されると共に、切替弁１６が第１位置１６ａに維持される。従って、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるため、ブレーキユニット１２による機械制動が行われる。

ところで、リチウムイオンバッテリは、図１４に示されるように、充電率（ＳＯＣ）に応じて開放電圧が変化する。具体的には、リチウムイオンバッテリの充電率が高くなるに従って、リチウムイオンバッテリの開放電圧が高くなる。また、リチウムイオンバッテリには、セルの使用制限として上限電圧Ｖ０が設けられている。

このようなリチウムイオンバッテリの特性の１つとして、通電電圧ドロップがある。通電電圧ドロップは、リチウムイオンバッテリの通電時に、セルの内部抵抗×電流分の通電電圧が開放電圧に対して変化することである。具体的には、充電時は、通電電圧が開放電圧よりも上昇し（図中のＸ参照）、放電時は、通電電圧が開放電圧よりも下降する。なお、リチウムイオンバッテリの劣化に伴い、通電電圧の変化量（ドロップ量）は増加する。

リチウムイオンバッテリがエネルギーソースとして使用されるフォークリフト２では、リチウムイオンバッテリの充電率が高い状態で、走行モータ４の大きな回生制動が行われると、通電電圧ドロップによってリチウムイオンバッテリの電圧が一時的にセルの上限電圧Ｖ０に達してしまう（図中のＸ参照）。この場合には、走行モータ４から生じる回生電流がリチウムイオンバッテリで受けきれなくなるため、回生制動が効かなくなってしまう。

また、フォークリフト２では、制動方式として機械制動と回生制動とがある。機械制動の寄与度が大きい場合には、通常時の回生のエネルギーが小さくなり、エネルギーロスにつながる。一方、回生制動の寄与度が大きい場合には、回生制動が困難になると、制動距離が長くなったり、運転者によるフィーリングの違和感が発生する。

そのような課題に対し、本実施形態では、バッテリ５の充電率が検知されると共に、ブレーキペダル１１の踏込量が検出される。バッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、走行モータ４が発電機として動作する回生制動を行うように制御される。バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁１８がブレーキペダル１１の踏込量に応じた開度で開くように制御されると共に、開度調整弁１８により油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるように切替弁１６が制御される。このため、ブレーキユニット１２により駆動輪３に機械的な制動力が付与される。このようにバッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、走行モータ４による回生制動が行われる。一方、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、ブレーキユニット１２によって油圧を利用した機械制動が行われる。これにより、バッテリ５の充電率に関わらず、安定した制動が実現される。その結果、バッテリ５への回生が困難な状態でも、通常時と同等の制動力を確保することができる。また、バッテリ５への回生を極力増やして、エネルギー効率を高めることができる。

また、本実施形態では、バッテリ５の充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａ以下であるときは、回生制動が行われる。バッテリ５の充電率が閾値以下である場合に、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａよりも大きいときは、回生制動が行われると共に、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されることで、ブレーキユニット１２により駆動輪３に機械的な制動力が付与される。このようにバッテリ５の充電率が閾値以下であると共に、ブレーキペダル１１の踏込量が規定量Ａよりも大きいときは、回生制動とブレーキユニット１２による機械制動とが行われる。従って、更に安定した制動が実現される。

また、本実施形態では、バッテリ５の充電率が閾値よりも高い場合に、ブレーキユニット１２によって油圧を利用した機械制動が行われた後、ブレーキペダル１１の踏込操作が解除されたときは、開度調整弁１８が制動位置１８ａからリターン位置１８ｂに切り替わることで、作動油がタンク８に戻る。従って、油圧を利用した機械制動がスムーズに解除される。

また、本実施形態では、アキュムレータ１７に作動油を蓄圧することにより、開度調整弁１８によりアキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給される。従って、油圧を利用した機械制動が効率的に行われる。

また、本実施形態では、ブレーキペダル１１が踏込操作されていない状態において、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であるときは、油圧ポンプ７から吐出された作動油がアキュムレータ１７に蓄圧される。従って、その後にブレーキペダル１１が踏込操作される際に、アキュムレータ１７に蓄圧された作動油を使用することができる。

また、本実施形態では、フォークリフト２がスイッチバックする際に、バッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、走行モータ４による回生制動が行われる。バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、開度調整弁１８が開くように制御されると共に、開度調整弁１８により油圧ポンプ７またはアキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるように切替弁１６が制御されるため、ブレーキユニット１２により駆動輪３に機械的な制動力が付与される。このようにバッテリ５の充電率が閾値以下であるときは、回生制動を利用した減速が行われる。一方、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、油圧を利用した機械的な減速が行われる。従って、バッテリ５の充電率に関わらず、安定したスイッチバック動作が実現される。

また、本実施形態では、切替弁１６に電力が供給されない状態では、切替弁１６の位置が第１位置１６ａである。従って、切替弁１６の電気信号線６６に断線等が発生している場合でも、マスターシリンダ１４からブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるため、ブレーキユニット１２による機械制動が行われる。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときは、開閉弁１９が開くため、油圧ポンプ７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れているが、特にそのような形態には限られない。例えば、図１５に示されるように、バッテリ５の充電率が閾値よりも高いときでも、アキュムレータ１７に作動油の残量がある場合には、開閉弁１９が閉じていてもよい。この場合には、アキュムレータ１７からブレーキユニット１２に向けて作動油が流れることでブレーキユニット１２にブレーキフルードが供給されるため、ブレーキユニット１２によって油圧を利用した機械制動を行われる。

また、上記実施形態では、開度調整弁１８は１つのバルブから構成されているが、特にその形態には限られず、例えば図１６に示されるように、２つのバルブから構成された開度調整弁８０を使用してもよい。開度調整弁８０は、増圧用開閉弁８１と、減圧用開閉弁８２とを有している。

増圧用開閉弁８１には、制御信号が入力されるソレノイド操作部８３が設けられている。ソレノイド操作部８３は、電気信号線８４を介してコントローラ７０と接続されている。増圧用開閉弁８１は、作動油流路５６，５９を遮断する閉位置８１ａと、作動油流路５６，５９を連通させる開位置８１ｂとを有している。通常状態では、増圧用開閉弁８１は、バネ８５により閉位置８１ａ（図示）にある。ソレノイド操作部８３が通電されると、増圧用開閉弁８１は、閉位置８１ａから開位置８１ｂに切り替わる。

減圧用開閉弁８２には、制御信号が入力されるソレノイド操作部８６が設けられている。ソレノイド操作部８６は、電気信号線８７を介してコントローラ７０と接続されている。減圧用開閉弁８２は、作動油流路５８，５９を遮断する閉位置８２ａと、作動油流路５８，５９を連通させる開位置８２ｂとを有している。通常状態では、減圧用開閉弁８２は、バネ８８により閉位置８２ａ（図示）にある。ソレノイド操作部８６が通電されると、減圧用開閉弁８２は、閉位置８２ａから開位置８２ｂに切り替わる。

このような開度調整弁８０において、増圧用開閉弁８１の位置が閉位置８１ａであるときは、減圧用開閉弁８２の位置が開位置８２ｂとなり、減圧用開閉弁８２の位置が閉位置８２ａであるときは、増圧用開閉弁８１の位置が開位置８１ｂとなるように、コントローラ７０によってソレノイド操作部８３，８６が制御される。

また、上記実施形態では、フルード変換機構１５によって、荷役シリンダ６の駆動に使用される作動油の流れとブレーキユニット１２の駆動に使用されるブレーキフルードの流れとが変換されているが、特にその形態には限られず、荷役シリンダ６の駆動に使用される作動油をブレーキユニット１２の駆動に共用してもよい。つまり、ブレーキユニット１２に供給される液油として、作動油を使用してもよい。この場合には、フルード変換機構１５が不要となる。

また、上記実施形態では、アキュムレータ１７に蓄圧された作動油がブレーキユニット１２に向けて流れることで、ブレーキユニット１２による油圧を利用した機械制動を行われているが、そのようなアキュムレータ１７は特に無くてもよい。この場合には、油圧ポンプ７のみが油圧源となる。

また、上記実施形態の制動システム１は、走行モータ４、切替弁１６、開度調整弁１８及び開閉弁１９をソフトウェア的に制御するコントローラ７０を備えているが、コントローラ７０としては、特にその形態には限られず、電気回路によりハードウェアで構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、バッテリ５がリチウムイオンバッテリであるが、バッテリ５の種類としては、特にリチウムイオンバッテリには限られない。

また、上記実施形態では、運転者がフォークリフト２の手動運転を行うための制動システムであるが、本発明は、自動運転システムや衝突防止システムを備えたフォークリフトにも適用可能である。

さらに、上記実施形態の制動システム１は、フォークリフト２に搭載されているが、本発明は、ブレーキペダルが具備されていれば、フォークリフト以外の産業車両（例えばトーイングトラクタ等）にも適用可能である。

１…制動システム、２…フォークリフト（産業車両）、３…駆動輪、４…走行モータ、５…バッテリ、７…油圧ポンプ（油圧源）、８…タンク、１１…ブレーキペダル、１２…ブレーキユニット、１４…マスターシリンダ、１６…切替弁、１６ａ…第１位置、１６ｂ…第２位置、１７…アキュムレータ（油圧源）、１８…開度調整弁、１８ａ…制動位置、１８ｂ…リターン位置、１９…開閉弁、１９ａ…閉位置、１９ｂ…開位置、７１…ポテンショメータ（操作量検出部）、７２…電圧センサ（充電率検知部）、７３…圧力センサ（圧力検出部）、７４…進行方向センサ（スイッチバック検知部）、７５…充電率算出部（充電率検知部）、７６…走行状態判定部（ブレーキ操作状態判定部、スイッチバック検知部）、７７…蓄圧制御部、７８…制動制御部、７９…スイッチバック制御部、８０…開度調整弁、Ａ…規定量。

Claims (7)

1. 走行モータにより回転駆動される駆動輪を制動させる産業車両の制動システムにおいて、
   前記産業車両の運転者が操作するブレーキペダルと、
   前記駆動輪に機械的な制動力を付与するブレーキユニットと、
   前記ブレーキペダルと機械的に連結され、液油により駆動されるマスターシリンダと、
   作動油を供給する油圧源と、
   前記油圧源と前記ブレーキユニットとの間に配置された開度調整弁と、
   前記ブレーキユニットと前記マスターシリンダ及び前記開度調整弁との間に配置された切替弁と、
   前記走行モータに供給される電力を蓄えるバッテリの充電率を検知する充電率検知部と、
   前記ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出部と、
   前記操作量検出部により検出された前記ブレーキペダルの操作量に基づいて、前記ブレーキペダルが操作されたかどうかを判定するブレーキ操作状態判定部と、
   前記ブレーキ操作状態判定部により前記ブレーキペダルが操作されたと判定されたときに、前記充電率検知部により検知された前記バッテリの充電率に基づいて、前記駆動輪を制動させるように前記走行モータ、前記開度調整弁及び前記切替弁を制御する制動制御部とを備え、
   前記制動制御部は、前記バッテリの充電率が閾値以下であるときは、前記走行モータが発電機として動作する回生制動を行うように前記走行モータを制御し、前記バッテリの充電率が前記閾値よりも高いときは、前記開度調整弁が前記ブレーキペダルの操作量に応じた開度で開くように前記開度調整弁を制御すると共に、前記開度調整弁により前記油圧源から前記ブレーキユニットに向けて前記作動油が流れることで前記ブレーキユニットに前記液油が供給されるように前記切替弁を制御する産業車両の制動システム。
2. 前記制動制御部は、前記バッテリの充電率が前記閾値以下である場合に、前記ブレーキペダルの操作量が規定量以下であるときは、前記回生制動を行うように前記走行モータを制御し、前記ブレーキペダルの操作量が前記規定量よりも大きいときは、前記回生制動を行うように前記走行モータを制御すると共に、前記マスターシリンダから前記ブレーキユニットに前記液油が供給されるように前記切替弁を制御する請求項１記載の産業車両の制動システム。
3. 前記開度調整弁は、前記油圧源から前記ブレーキユニットに向けて前記作動油を流す可変の制動位置と、前記作動油をタンクに戻すリターン位置とを有し、
   前記制動制御部は、前記バッテリの充電率が前記閾値よりも高いときは、前記開度調整弁が前記制動位置にある状態で前記ブレーキペダルの操作量に応じた開度で開くように前記開度調整弁を制御すると共に、前記ブレーキユニットに前記液油が供給されるように前記切替弁を制御し、その後前記操作量検出部により検出された前記ブレーキペダルの操作量に基づいて、前記ブレーキペダルの操作が解除されたかどうかを判断し、前記ブレーキペダルの操作が解除されたときは、前記開度調整弁が前記制動位置から前記リターン位置に切り替わるように前記開度調整弁を制御する請求項１または２記載の産業車両の制動システム。
4. 前記油圧源は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油を蓄圧するアキュムレータとを有し、
   前記油圧ポンプと前記開度調整弁との間には、開閉弁が配置されており、
   前記アキュムレータは、前記開閉弁と前記開度調整弁との間に接続されている請求項１～３の何れか一項記載の産業車両の制動システム。
5. 前記アキュムレータの圧力を検出する圧力検出部と、
   前記ブレーキ操作状態判定部により前記ブレーキペダルが操作されていないと判定されると共に、前記圧力検出部により検出された前記アキュムレータの圧力が規定圧以下であるときに、前記開閉弁を開くように制御する蓄圧制御部とを更に備える請求項４記載の産業車両の制動システム。
6. 前記産業車両のスイッチバックが行われるかどうかを検知するスイッチバック検知部と、
   前記スイッチバック検知部により前記産業車両のスイッチバックが行われることが検知されたときに、前記充電率検知部により検知された前記バッテリの充電率に基づいて、前記駆動輪を減速させるように前記走行モータ、前記開度調整弁及び前記切替弁を制御するスイッチバック制御部とを更に備え、
   前記スイッチバック制御部は、前記バッテリの充電率が閾値以下であるときは、前記回生制動を行うように前記走行モータを制御し、前記バッテリの充電率が前記閾値よりも高いときは、前記開度調整弁を開くように制御すると共に、前記開度調整弁により前記油圧源から前記ブレーキユニットに向けて前記作動油が流れることで前記ブレーキユニットに前記液油が供給されるように前記切替弁を制御する請求項１～５の何れか一項記載の産業車両の制動システム。
7. 前記切替弁は、前記マスターシリンダから前記ブレーキユニットに前記液油を供給する第１位置と、前記開度調整弁側から前記ブレーキユニットに前記液油を供給する第２位置とを有し、
   前記切替弁に電力が供給されない状態では、前記切替弁の位置が前記第１位置である請求項１～６の何れか一項記載の産業車両の制動システム。

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