JPH058726Y2

JPH058726Y2 -

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Publication number: JPH058726Y2
Application number: JP17469284U
Authority: JP
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 1999-11-16
Also published as: JPS6192101U

Description

【考案の詳細な説明】考案の目的（産業上の利用分野）この考案は電気自動車の制動制御装置に関する
ものである。

（従来技術）従来、電気自動車における減速及停止は主に機
械的制動で行われ、ブレーキペダルの踏み込みに
よつて機械的制動装置を作動させて電気自動車を
減速又は停止させるようにしている。そして、機
械的ブレーキが何らかの原因で故障し制動がきか
なくなつた場合、電子自動車の走行用モータに電
気的制動をかけ減速及び停止を行うようにしてい
る。

（考案が解決しようとする問題点）ところが、走行用モータに電気的制動をかける
場合、前記ブレーキペダルとは別のその制動のた
めの操作装置を操作しなければならず、その操作
ははなはだ面倒であつた。その結果、制動タイミ
ングが遅れるといつた問題があつた。

又、走行用モータの電気的制動方法には各種の
方法があるが、電気自動車をできるだけ速く停止
させる必要から、一般に逆相制動（プラギング）
が採用されている。

ところが、走行用モータにプラギングをかけて
同モータを停止させる場合、直ちにモータは逆回
転を開始し電気自動車を逆進させてしまう虞があ
り問題であつた。

この考案は上記問題点を解決するためになされ
たものであつて、その目的は非常に簡単な操作で
すばやく逆相制動をかけることができ、しかも、
確実に電気自動車を停止させることができる電気
自動車の制動制御装置を提供するにある。

考案の構成（問題点を解決するための手段）この考案は上記目的を達成するために、ブレー
キ操作位置検出装置と、制動状態検出装置と、コ
ントローラとを有する電気自動車の制動制御装置
であつて、電気自動車は、走行用コンタクタと、
直流電導機と、前後進切換用コンタクタと、バイ
パスコンタクタを並設した走行用スイツチング素
子とが直流電源に対して直列に接続され、コント
ローラに制御されるコンタクタ駆動回路にて各コ
ンタクタが開閉制御され、かつ走行用スイツチン
グ素子がオン・オフ制御されて直流電動機を回転
駆動するものであり、ブレーキ操作位置検出装置
は、ブレーキペダルが予め定められた操作量操作
されたことを検出し出力するものであり、制動状
態検出装置は、逆相制動時において直流電動機の
反転駆動の開始を検出して出力するものであり、
コントローラは、ブレーキ操作位置検出装置と、
制動状態検出装置の検出信号を入力し、ブレーキ
ペダルが所定量操作された時、前後進切換用コン
タクタを切り換えて直流電動機に逆相制動をかけ
るコンタクタ駆動回路を駆動する制御信号を出力
するものであつて、その逆相制動時において、制
動状態検出装置からの検出信号があつた時、走行
用コンタクタ、又は前後進切換用コンタクタを開
路して直流電動機への電源供給を遮断するコンタ
クタ駆動回路を駆動する制御信号を出力するもの
である電気自動車の制動制御装置をその要旨とす
るものである。

（作用）ブレーキペダルが予め定められた操作量以上踏
み込まれると、ブレーキ操作位置検出装置はブレ
ーキペダルが予め定められた操作量以上踏み込ま
れた旨の検出信号を出力する。コントローラはそ
の検出信号に応答して前後進切換用コンタクタを
切り換えて直流電動機に逆相制動をかける。この
制動時において、コントローラは制動状態検出装
置よりの検出信号に基づいて直流電動機の停止を
判断する。そして、コントローラは停止を判断す
ると、走行用コンタクタ又は前後進切換用コンタ
クタを開路させて直流電動機への電源供給を遮断
する。

この電源供給の遮断により、直流電動機は逆方
向に反転駆動することなく停止する。そして、電
気自動車は逆進することなく停止する。

（実施例）以下、この考案をバツテリー式フオークリフト
の制動制御装置に具体化した一実施例を図面に従
つて説明する。

第１図はバツテリー式フオークリフトに設けら
れた走行用モータの駆動回路である。走行用モー
タ１は直巻の直流電動機であつて、図示しない電
気自動車の駆動輪を駆動させる。走行用モータ１
の電機子１ａの負極側端子Ｐ２と界磁巻線１ｂは
前進用コンタクタ２及び後進用コンタクタ３を介
して接続される。そして、両コンタクタ２，３が
切換動作されることにより、界磁巻線１ｂに流れ
る電流の向きが変えられて走行用モータ１は正逆
転するようになつている。

すなわち、前進用コンタクタ２が電機子側の接
点Ｓ１に接続され、後進用コンタクタ３が反電機
子側の接点Ｓ４に接続されるとき、走行用モータ
１は正転駆動し、フオークリフトは前進するよう
になつている。反対に、前進用コンタクタ２が反
電機子側の接点Ｓ２に接続され、後進用コンタク
タ３が電機子側の接点Ｓ３に接続されるとき、走
行用モータ１は逆転駆動し、フオークリフトは後
進するようになつている。

また、正転又は逆転の一方向に回転時におい
て、両コンタクタ２，３の接続を切換え、その時
の回転方向に対して反対方向の回転に切り換える
と、走行用モータ１は逆相制動（プラギング）が
かかる。そして、この状態を保持すると、モータ
１の回転は減速し停止した後、直ちに反対方向に
回転（反転駆動）を開始する。

電機子１ａの正極側端子Ｐ１は走行用コンタク
タ４を介してバツテリーＢの正極に接続されてい
る。前記反電機子側の接点Ｓ２，Ｓ４は走行用ス
イツチングトランジスタ（以下、走行用トランジ
スタという）Ｔ１のコレクタ端子に接続されてい
る。走行用トランジスタＴ１はそのエミツタ端子
がバツテリーＢの負極に接続され、ベース端子に
入力される公知のチヨツパ信号に基づいてオン・
オフ動作して走行用モータ１を駆動制御する。

バイパスコンタクタ５は走行用トランジスタＴ
１のコレクタ・エミツタ端子間に接続されてい
る。電機子ダイオードＤ１はカソード端子がバツ
テリーＢの正極に接続され、アノード端子が電機
子１ａの負極側端子Ｐ２に接続されている。走行
用フライホイールダイオードＤ２はカソード端子
がバツテリーＢの正極に接続され、アノード端子
が走行用トランジスタＴ１のコレクタ端子に接続
されている。回生用フライホイールダイオードＤ
３はカソード端子が電機子１ａの正極側端子Ｐ１
に接続され、アノード端子がバツテリーＢの負極
に接続されている。

第２図は前記各コンタクタ２〜５及び走行用ト
ランジスタＴ１を駆動制御するための電気的構成
を示す電気ブロツク回路である。

コンタクタ駆動回路１０は各コンタクタ２〜５
を駆動させるための回路であつて、前進用リレー
１１は駆動トランジスタ１２と直列に接続され、
駆動トランジスタ１２がオンされることにより励
磁され、前進用コンタクタ２を接点Ｓ２に接続さ
せる。また、前進用リレー１１は駆動トランジス
タ１２がオフされることにより非励磁となり、前
進用コンタクタ２を接点Ｓ１に接続させる。

後進用リレー１３は駆動トランジスタ１４と直
列に接続され、駆動トランジスタ１４がオンされ
ることにより励磁され、後進用コンタクタ３を接
点Ｓ３に接続させる。また、後進用リレー１３は
駆動トランジスタ１４がオフされることにより非
励磁となり、後進用コンタクタ３を接点Ｓ４に接
続させる。

従つて、前進用及び後進用リレー１１，１３が
ともに非励磁のとき、第４図に示すように各コン
タクタ２，３はそれぞれ接点Ｓ１，Ｓ４に接続さ
れて走行用モータ１は正転することになる。反対
に、前進用及び後進用リレー１１，１３がともに
励磁のとき、第５図に示すように各コンタクタ
２，３はそれぞれ接点Ｓ２，Ｓ３に接続されて走
行用モータ１は逆転することになる。

バイパスコンタクタ駆動用リレー１５は駆動ト
ランジスタ１６と直列に接続され、駆動トランジ
スタ１６がオンされることにより励磁され、バイ
パスコンタクタ５を閉路させる。また、バイパス
コンタクタ駆動用リレー１５は駆動トランジスタ
１６がオフされることにより非励磁となり、バイ
パスコンタクタ５を開路させる。

走行用リレー１７は駆動トランジスタ１８と直
列に接続され、駆動トランジスタ１８がオンされ
ることにより励磁され、走行用コンタクタ４を閉
路させる。また、走行用リレー１７は駆動トラン
ジスタ１８がオフされることにより非励磁とな
り、走行用コンタクタ４を開路させる。

ブレーキ操作位置検出装置２０はリミツトスイ
ツチ２０ａを備えており、運転席に設けられたブ
レーキペダル２１が予め定めた踏み込み量（電気
制動制御位置）Ｐまで踏み込まれたか否かを検出
する。すなわち、ブレーキペダル２１の踏み込み
が電気制動制御位置Ｐ未満のとき、オフ信号を出
力し、電気制動制御位置Ｐまで踏み込まれたとき
オン信号を出力する。

電気制動制御位置Ｐは本実施例では以下のよう
に定義される。すなわち、前記ブレーキペダル２
１はその踏み込み量に応じて機械的ブレーキ（本
実施例では油圧ブレーキ）の強さが調整されてい
て、第３図に示すように踏み込み量に応じて遊び
領域θ１と機械的制動領域θ２とがある。そし
て、機械的制動制御領域θ２においては踏み込み
量がおおいほど機械的ブレーキのかかりは強くな
つている。また、ブレーキペダル２１は機械的制
動領域θ２の範囲を超えてさらに深く踏み込むこ
とができるようになつていて、その最大踏み込み
量を電気制動制御位置Ｐとしている。従つて、ブ
レーキペダル操作位置検出装置２０はブレーキペ
ダル２１が最大に踏み込まれたとき、電気制動制
御位置Ｐまで踏み込まれたとしてオン信号を出力
することになる。

制動状態検出装置２２は走行用モータ１の逆相
制動の状態を検出する検出装置であつて、第１図
に２点鎖線で示すように制動検出トランジスタＴ
２を備えている。制動検出トランジスタＴ２はエ
ミツタ端子が電機子ダイオードＤ１のアノード端
子に接続され、ベース端子が抵抗Ｒを介して電機
子ダイオードＤ１のカソード端子に接続されてい
る。

そして、例えば走行用モータ１を正転から逆転
させる場合、正転駆動時は電機子１ａの電位は正
極側端子Ｐ１のほうが負極側端子Ｐ２より高いの
で、制動検出トランジスタＴ２はオフ状態になつ
ている。そして、走行用モータ１に逆相制動がか
かると、電機子１ａの電位は負極側端子Ｐ２のほ
うが正極側端子Ｐ１より高くなるので、制動検出
トランジスタＴ２はオン状態になる。逆相制動状
態が続きやがて走行用モータ１の正回転が停止す
ると、電機子１ａの電位は正極側端子Ｐ１のほう
が負極側端子Ｐ２より高くなり、制動検出トラン
ジスタＴ２はオフ状態になる。

従つて、制動検出トランジスタＴ２がオン状態
にあるとき走行用モータ１が制動状態、すなわち
逆相制動がかけられている状態で、制動検出トラ
ンジスタＴ２がオン状態からオフ状態になつた
時、逆相制動が終了し、走行用モータ１が停止し
て逆回転の開始直前の状態にあることがわかる。
なお、逆回転から正回転にする場合にも同様に制
動検出トランジスタＴ２は制動中はオンし、停止
するとオフする。

そして、制動状態検出装置２２は制動検出トラ
ンジスタＴ２のオフからオン状態と、オンからオ
フ状態に基づいて制動状態、すなわち、逆相制動
の開始から終了（反転駆動の開始）までを検出す
ることになる。

コントローラ２３は中央処理装置（以下、
CPUという）２４、プログラムメモリ２５、作
業用メモリ２６及びインターフエイス２７，２８
とから構成されている。プログラムメモリ２５は
読み出し専用メモリ（ROM）よりなり、同メモ
リ２５に記憶された制御プログラムに基づいて
CPU２４は動作するようになつている。作業用
メモリ２６は読み出し及び書き替え可能なメモリ
（RAM）であつて、CPU２４が演算した演算結
果を一時記憶するようになつている。インターフ
エイス２７は前記ブレーキ操作位置検出装置２０
及び制動状態検出装置２２からの位置検出信号
（オン信号又はオフ信号）及び制動検出検出信号
（オン信号又はオフ信号）を入力しCPU２４に出
力する。インターフエイス２８はCPU２４が演
算した演算結果に基づいて前記コンタクタ駆動回
路１０の各トランジスタ１２，１４，１６，１８
に駆動制御信号を出力する。

そして、CPU２４はブレーキ操作位置検出装
置２０からのオン信号の位置検出信号に基づい
て、すなわち、ブレーキペダル２１が電気制動制
御位置Ｐまで踏み込まれたとして逆相制動をかけ
る制御を実行する。

CPU２４による逆相制動の制御はインターフ
エイス２８を介して駆動トランジスタ１２，１４
のベース端子に制御信号を出力することによつて
行われる。すなわち、走行用モータ１が正転（フ
オークリフトが前進）している状態においては、
駆動トランジスタ１２，１４をオンさせて前進用
及び後進用リレー１１，１３をともに励磁させ
て、前進用コンタクタ２を接点Ｓ１から接点Ｓ２
に、後進用コンタクタ３を接点Ｓ４から接点Ｓ３
に接続させるようになつている。反対に、走行用
モータ１が逆転（フオークリフトが後進）してい
る状態においては、駆動トランジスタ１２，１４
をオフさせて前進用及び後進用リレー１１，１３
をともに非励磁させて、前進用コンタクタ２を接
点Ｓ２から接点Ｓ１に、後進用コンタクタ３を接
点Ｓ３から接点Ｓ４に接続させるようになつてい
る。

さらに、逆相制動のとき、CPU２４はインタ
ーフエイス２８を介して駆動トランジスタ１６の
ベース端子に同トランジスタ１６をオンさせる制
御信号を出力する。バイパスコンタクタ駆動用リ
レー１５は励磁されてバイパスコンタクタ５が閉
路される。なお、通常の前進走行又は後進走行時
においてはCPU２４はトランジスタ１６をオフ
させてバイパスコンタクタ駆動用リレー１５を非
励磁にしバイパスコンタクタ５を開路させてい
る。

また、CPU２４は制動状態検出装置２２から
のオン信号からオフ信号となる制動検出信号に応
答して走行用モータ１が逆相制動によつて回転か
停止したことを判断し電源を遮断する制御を実行
する。CPU２４による電源遮断の制御はインタ
ーフエイス２８を介して駆動トランジスタ１８の
ベース端子に同トランジスタ１８をオンさせる制
御信号を出力する。そして、走行用リレー１７は
励磁されて走行用コンタクタ４が開路される。な
お、通常の前進走行又は後進走行時においては
CPU２４は駆動トランジスタ１８をオフさせて
走行用リレー１７を非励磁にして走行用コンタク
タ４を閉路させている。

トランジスタ２９はそのベース端子にCPU２
４からの制御信号を入力し、オン・オフ制御さ
れ、前記走行用トランジスタＴ１のベース端子に
チヨツパ信号を出力する。そして、通常の前進走
行又は後進走行時において、図示しないアクセル
ペダルの操作量に基づいてCPU２４は相対した
制御信号をトランジスタ２９のベース端子に出力
し、同トランジスタ２９をオン・オフさせて走行
用トランジスタＴ１をチヨツパ制御する。すなわ
ち、走行用トランジスタＴ１がアクセルベダルの
操作量に相対してチヨツパ制御されるこにより、
走行用モータ１の回転速度は制御されフオークリ
フトの走行速度が制御されることになる。

次に上記のように構成したバツテリー式フオー
クリフトの制動装置の作用について説明する。

今、前進走行しているフオークリフトを停止さ
せるべくブレーキペダル２１を踏み込んだとき、
何らかの原因で同ブレーキ操作に基づく油圧ブレ
ーキがきかなくなつた場合、運転者が油圧ブレー
キがきかないと判断してブレーキペダル２１をさ
らに強く（深く）踏み込み電気制動位置Ｐまで操
作する。ブレーキペダル２１が電気制動位置Ｐま
で踏み込まれると、ブレーキ操作位置検出装置２
０はこの踏み込みを検知しCPU２４にオン信号
の位置検出信号を出力する。

CPU２４はこの位置検出信号に応答して走行
用モータ１に逆相制動（プラギング）をかけるべ
く前進用及び後進用コンタクタ２，３を切り換え
て界磁巻線１ｂを逆転（後進走行）のための接続
に切り換える制御を行う。すなわち、CPU２４
は駆動トランジスタ１２，１４をオンさせて前進
用及び後進用リレー１１，１３をともに励磁させ
る。又、この時、CPU２４は同様に駆動トラン
ジスタ１６をオンさせバイパスコンタクタ駆動用
リレー１５を励磁させてバイパスコンタクタ５を
閉路させる。

そして、前進用及び後進用コンタクタ２，３及
びバイパスコンタクタ５が第４図から第５図に示
すように切り換えられ、走行用モータ１に逆相制
動（プラギング）がかかる。逆相制動（プラギン
グ）がかかると、電機子１ａの正極側端子Ｐ１側
の電位より負極側端子Ｐ２の電位の方が高くな
る。その結果、制動状態検出装置２２の制動検出
トランジスタＴ２がオフからオンする。制動状態
検出装置２２はこのトランジスタＴ２のオフから
オンに基づいて制動開始の制動検出信号をCPU
２４に出力する。

やがて、逆相制動（プラギング）によつて走行
用モータ１が停止すると、すなわち、電機子１ａ
の電機子１ａの正極側端子Ｐ１側の電位が負極側
端子Ｐ２の電位より高くなる。その結果、制動状
態検出装置２２の制動検出トランジスタＴ２がオ
ンからオフする。制動状態検出装置２２はこのト
ランジスタＴ２のオンからオフに基づいて制動終
了の制動検出信号をCPU２４に出力する。

CPU２４はこの制動終了の制動検出信号に基
づいて走行用モータ１が反転駆動開始状態にある
ことを判断する。CPU２４はこの判断に基づい
て走行用コンタクタ４を閉路から開路すべく駆動
トランジスタ１８をオンさせて走行用リレー１７
を励磁させる。従つて、走行用モータ１はバツテ
リーＢからの電源が遮断されその停止した状態が
保持され反転してフオークリフトを後進させるこ
とはない。

このように、本実施例ではブレーキペダル２１
を踏み込んでも何らかの原因で油圧ブレーキがき
かない場合でも同ペダル２１をさらに強く（深
く）踏み込めば走行用モータ１に逆相制動（プラ
ギング）をかけることができるため、簡単な操作
ですばやくフオークリフトに制動をかけることが
できる。しかも、走行用モータ１が制動をかけら
れ停止すると、走行用モータ１への電源が遮断さ
れるため、フオークリフトを反転して走行するこ
となく停止させることができる。

なお、この考案は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、前記実施例では走行用コンタ
クタ４を開路して走行用モータ１を停止保持した
が、これを前進用及び後進用コンタクタ２，３を
切り換えることにより停止保持させたり、走行用
トランジスタＴ１及びバイパスコンタクタ５を共
にオフ（開路）させて停止保持させるようにして
もよい。又、フオークリフト以外の電気自動車に
応用してもよい。

又、前記実施例ではブレーキペダル２１を踏み
込むことによつて電気制動制御位置Ｐまで踏み込
めるようにしたが、これを、例えばレーキペダル
がマスタシリンダのピストンに連結されていて機
械的ブレーキがきいているときはマスタシリンダ
内の油圧と平衡がとれた状態の踏み込み位置まで
踏み込むことができ、又、何らかの原因で油圧が
低下して機械的ブレーキがきかずブレーキペダル
があまくなつてさらに踏み込みが可能となるブレ
ーキペダルの場合においては、そのあまくなつて
より深く踏み込まれるブレーキペダルの状態を電
気制動検出位置として検出するようにしてもよ
い。

さらに、トランジスタチヨツパに限らず、
SCRサイリスタチヨツパ方式にこの考案を採用
してもよい。

さらに又、逆相制動（プラギング）をかけてい
る時、バイパスコンタクタを投入してトランジス
タを短絡すると、界磁巻線が急激に立ち上がりそ
れにつれて電機子の発電電流も急激に増加しブレ
ーキトルクは非常に大きくなる。このため、バイ
パスコンタクタを短絡しないで通常逆進時のプラ
ギング導電率又はそれ以上の導電率でトランジス
タを制御するようにし、適度のブレーキ力を得る
ようにする方式を採用して実施することも可能で
ある。

考案の効果以上詳述したように、本考案によれば非常に簡
単な操作ですばやく直流電動機に逆相制動（プラ
ギング）をかけることができ、しかも、確実に電
気自動車を停止させることができる優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化したフオークリフト
の駆動回路図、第２図は同じく制動制御装置の電
気ブロツク回路図、第３図はブレーキペダルの踏
み込み状態を説明するための説明図、第４図は逆
相制動（プラギング）前の駆動回路の結線状態を
説明する説明図、第５図は逆相制動（プラギン
グ）時の駆動回路の結線状態を説明する説明図、
第６図は制動制御装置の作用を説明するためのフ
ローチヤート図である。図中、１は直流電動機としての走行用モータ、
２は前進用コンタクタ、３は後進用コンタクタ、
４は走行用コンタクタ、５はバイパスコンタク
タ、１０はコンタクタ駆動回路、１１は前進用リ
レー、１２は駆動トランジスタ、１３は後進用リ
レー、１４は駆動トランジスタ、１５はバイパス
コンタクタ駆動用リレー、１６は駆動トランジス
タ、１７は走行用リレー、１８は駆動用トランジ
スタ、２０はブレーキ操作位置検出装置、２１は
ブレーキペダル、２２は制動状態検出装置、２３
はコントローラ、２４は中央処理装置（CPU）、
２５はプログラムメモリ、２６は作業用メモリ、
２７，２８はインターフエイス、Ｔ１は走行用ス
イツチング素子としての走行用トランジスタ、Ｔ
２は制動状態検出装置を構成する制動検出トラン
ジスタ、Ｐは電気制動制御位置、Ｂは駆動電源と
してのバツテリー、Ｒは制動状態検出装置を構成
する抵抗。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ブレーキ操作位置検出装置２０と、制動状態検
出装置２２と、コントローラ２３とを有する電気
自動車の制動制御装置であつて、電気自動車は、走行用コンタクタ４と、直流電
導機１と、前後進切換用コンタクタ２，３と、バ
イパスコンタクタ５を並設した走行用スイツチン
グ素子Ｔ１とが直流電源Ｂに対して直列に接続さ
れ、コントローラ２３に制御されるコンタクタ駆
動回路１０にて各コンタクタ２，３，４等が開閉
制御され、かつ走行用スイツチング素子Ｔ１がオ
ン・オフ制御されて直流電動機１を回転駆動する
ものであり、ブレーキ操作位置検出装置２０は、ブレーキペ
ダル２１が予め定められた操作量操作されたこと
を検出し出力するものであり、制動状態検出装置２２は、逆相制動時において
直流電動機１の反転駆動の開始を検出して出力す
るものであり、コントローラ２３は、ブレーキ操作位置検出装
置２１と、制動状態検出装置２２の検出信号を入
力し、ブレーキペダルが所定量操作された時、前
後進切換用コンタクタ２，３を切り換えて直流電
動機１に逆相制動をかけるコンタクタ駆動回路１
０を駆動する制御信号を出力するものであつて、
その逆相制動時において、制動状態検出装置２２
からの検出信号があつた時、走行用コンタクタ
４、又は前後進切換用コンタクタ２，３を開路し
て直流電動機１への電源供給を遮断するコンタク
タ駆動回路１０を駆動する制御信号を出力するも
のである電気自動車の制動制御装置。