KR100234806B1 - 전동지게차의 자동 브레이킹장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

전동지게차의 자동 브레이킹장치 및 그 방법은 전기적인 신호를 이용하여 전동지게차의 브레이킹동작을 수행할 수 있도록 한 것으로, 전동지게차의 주행중에 제동을 하게 되는 경우 브레이크페달을 밟지 않고 액셀레이터를 오프시키게 되면 전기적인 신호발생으로 주행모터를 구동하는 주행트랜지스터를 제어하여 전동지게차의 브레이킹 동작을 수행할 수 있도록 하고 브레이킹동작을 수행하기 위한 제동력은 사용자가 임의대로 조정할 수 있도록 함으로써, 기계적 브레이크 디스크 패드의 마모와 브레이크시스템의 과열을 방지하여 브레이크시스템의 수명을 연장시킬 수 있고, 부드러운 제동력을 확보할 수 있도록 한 것이다.

Description

전동지게차의 자동 브레이킹장치 및 그 방법

본 발명은 전동지게차의 구동장치에 관한 것으로서, 특히 전기적인 신호를 이용한 전동지게차의 자동 브레이킹장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 산업용차량에서의 지게차는 기본형 지게차와 전동 지게차 및 리치타입(Reach Type)지게차로 구분된다.

기본형지게차는 엔진구동식 및 하물을 지탱할 수 있는 고중량의 카운트웨이트를 장착한 것으로서, 엔진으로 유압펌프를 구동하고, 유압펌프에서 토출되는 압유로 바퀴구동, 조향구동 등의 모든일을 수행한다.

전동지게차는 기본형지게차에서 엔진 및 연료탱크를 제거하고, 전기모터 및 배터리를 설치하여 전기모터 및 배터리에 의해 주행모터 및 유압펌프를 구동하여 바퀴의 구동 및 조향구동을 수행한다. 이 전동지게차는 전기모터 및 배터리를 이용하기 때문에 매연 및 소음이 적어 주로 실내에서 많이 사용된다.

리치타입 지게차는 기본형 지게차에 장착된 카운터 웨이트를 사용하지 않으며, 안정성이 매우 높기 때문에 고중량의 하물을 높은 위치까지 들어올리는데 주로 사용된다. 그리고, 리치타입 지게차는 운전자가 서서 운전하도록 된 스탠딩타입(Standing Type)이다.

이하, 종래 기술에 따른 전동지게차의 주행장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 하자.

도 1은 종래 기술에 따른 전동지게차의 주행장치를 나타낸 도면으로서, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 제어부(12)와, 배터리(BATT)와, 시동스위치(1)와, 전/후진컨텍트코일(8, 9)과, 주행트랜지스터(3)와, 전/후진컨텍트접점(6, 6", 7, 7')과, 주행모터(5)와, 전/후진레버(11)와, 액셀레이터(2)로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 따른 전동지게차의 주행장치의 동작을 살펴보기로 하자.

먼저, 전진 또는 후진주행을 위해 운전자가 시동스위치(1)를 온시키게 되면 배터리(BATT)에서 공급되는 전원은 제어부(12)로 인가되어 제어부(12)가 동작된다. 그리고, 전후진레버(11)를 전진이나 또는 후진의 위치로 선택하고 액셀레이터(2)를 밟게 되면 액셀레이터(2)의 출력이 제어부(12)로 인가됨에 따라 제어부(12)는 전후진레버(11)에 의해 결정된 방향 즉, 차량이 진행하고자 하는 방향의 전진 또는 후진컨텍트코일(8, 9)에 전원을 인가하여 전진 또는 후진컨텍트접점(6, 6', 7, 7')을 클로우즈(Close)시킨다. 이때, 제어부(12)는 주행트랜지스터(3)의 베이스(BASE)단자에 신호(high)를 제공하여 주행트랜지스터(3)를 턴온(Turn-On)시킨다. 주행트랜지스터(3)가 턴온됨에 따라 주행모터(5)가 회전되어 전동지게차의 주행동작이 이루어지게 되는 것이다. 여기서, 상기 전/후진컨텍트코일과(8, 9)과 전/후진컨텍트접점(6, 6', 7, 7')은 릴레이와 같은 기능을 수행한다.

이와 같이 차량이 주행중에 운전자가 액셀레이터(2)를 강하게 밟게 되면 제어부(12)는 주행트랜지스터(3)의 베이스단자에 온듀티가 긴 구동펄스를 인가하여 주행모터(5)의 회전속도를 증가시키게 된다. 따라서, 전동지게차의 속도가 증가하게 되는 것이다.

반대로, 주행모터(5)의 구동중에 운전자가 시동스위치(1)를 오프시키면, 제어부(12)는 전/후진컨텍트코일(8, 9)에 인가하는 전원을 차단하여 전/후진컨텍트접점(6, 6', 7, 7')을 오픈시킨다.

이어, 제어부(12)는 주행트랜지스터(7)에 제공되는 일정폭의 펄스를 차단하여 주행트랜지스터(7)를 턴오프(Turn-Off)시킨다. 따라서, 주행트랜지스터(3)의 턴오프동작에 따라 주행모터(5)의 구동이 정지되어 차량이 정지되는 것이다. 그러나, 상기와 같이 전동지게차의 주행도중 제동상황이 발생되면 운전자는 차량의 제동을 위해서는 기계적인 브레이크장치에 의존하게 된다. 여기서, 전동지게차의 브레이크장치에 대하여 간단하게 살펴보기로 하자.

먼저, 전동지게차의 브레이크장치는 유압브레이크와 주차브레이크로 구분된다. 먼저, 유압브레이크는 내부확장식으로 구동축에만 장착되어 있으며, 유압으로 작동되고 브레이크라이닝의 마모정도에 따라 브레이크내에 장착되어 있는 자동조정기로 틈새가 적절히 조정된다. 즉, 주행중에 운전자가 브레이크페달을 밟게 되면 브레이크페달의 밟은 정도에 따라 브레이크유압이 각각 다르게 발생되어 브레이크유압에 의해 전동지게차의 구동축을 기계식으로 제어하여 브레이킹동작이 이루어지게 되는 것이다. 그리고, 주차브레이크는 상술한 주행모터(5)에 장착된 드럼(미도시)을 밴드(STRAP AS)(미도시)가 잡아주는 기계식이다.

주차브레이크레버(미도시)는 전동지게차의 카울(COWL)좌측에 장착된 페달 즉, 풋브레이크(미도시)로서, 특히 레버에 마이크로 스위치가 장착되어 있어 레버를 밟으면 스위치가 작동하여 운전자가 엑셀레이터(2)를 밟아도 액셀레이터(2) 가속신호가 발생하지 않아 브레이크가 잡힌 상태에서 차량이 운행되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이와 같이 종래 기술에 따른 전동지게차에서 전동지게차의 주행도중 차량의 제동을 위해서는 기계적인 브레이크장치에 의존하였다. 운행중의 빈번한 브레이크사용는 브레이크 디스크 패드(Brake Disk Pad)의 마모와 브레이크시스템의 과열을 동반하게 되며 브레이크의 과열을 방지하기 위하여 별도의 쿨링시스템(Cooling System)을 갖추어야 하는 문제점이 있다.

그리고, 기계적 브레이크에만 의존할 경우에는 제동시에 부드러운 제동을 하기 어렵기 때문에 부하를 들고 운행하다 제동을 하게 되면 부하를 떨어뜨릴 위험성을 항상 가지고 있다. 특히 경사로 주행중 경사로에서 내려올 때에 기계적 브레이크만을 사용해서 내려오는 것은 브레이크 디스크 패드의 심한 마모와 과열을 가져오게 되는 커다란 문제점이 있다. 또한, 부하를 들었을 경우에는 지극히 주의를 필요로 하게 되어 운전자의 피로를 가중시키게 하는 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은 전동지게차의 주행중에 액셀레이터의 출력만으로 자동적으로 브레이킹동작이 수행되도록 한 전동지게차의 자동 브레이킹장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 동작에 상응하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전동지게차의 주행장치의 회로구성을 나타낸 도면 도 2는 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 회로구성을 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹방법의 동작 플로우챠트를 나타낸 도면

도 4는 도 3에 도시된 전동지게차의 자동 브레이킹 방법을 전진시의 브레이킹방법과 후진시의 브레이킹방법을 구분하여 더욱 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1 : 시동스위치 2 : 액셀레이터

3 : 주행트랜지스터 4 : 주행모터필드

5 : 주행모터 6, 6', 7, 7' : 전,후진컨텍터접점

8, 9 : 전,후진컨텍터코일 11 : 전,후진레버

12 : 제어부 13, 17 : 비교부

15 : 전류센서 19 : 난드게이트

20 : 낫게이트 21 : 앤드게이트

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 특징은 액셀레이터, 전후진레버, 주행모터 및 주행모터를 구동하는 주행트랜지스터를 구비한 전동지게차에 있어서, 상기 전후진레버가 선택되고 액셀레이터의 작동에 의해 전동지게차의 전진 또는 후진주행중에 액셀레이터의 출력이 없을 경우 상기 구동중인 주행모터를 역구동시켜 순간적인 브레이킹 동작을 제어하는 제어부와; 상기 구동모터의 순간적인 브레이킹동작에 의해 주행모터 양단에 흐르는 전류를 검출하여 검출된 전류값을 전압값으로 변환하여 출력하는 전류감지부와; 상기 구동모터의 순간적인 브레이킹동작시 발생되는 전압과 기 설정된 기준전압을 비교하여 출력하는 제 1 비교부와; 상기 전류감지부에서 출력되는 전압값과 기 설정된 기준전압과 비교하여 비교결과에 따른 해당신호를 출력하는 제 2 비교부와; 상기 제 1 비교부와 제 2 비교부에서 출력되는 신호를 논리연산하여 연산된 신호에 따라 상기 주행트랜지스터를 제어하여 전동지게차가 완전히 제동되도록 하는 논리연산부를 포함하여 구성됨에 있다.

또한, 본 발명의 다른 특징은 상기 전동지게차를 제동시키는 제동력은 가변저항을 이용하여 사용자가 임의대로 조정할 수 있도록 함에 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹방법의 특징은 전진 및 후진레버와, 액셀레이터와 주행모터 및 주행모터를 구동하는 주행트랜지스터를 구비한 전동지게차의 브레이킹방법에 있어서, 전진 또는 후진레버가 선택되어 전동지게차의 주행중에 액셀레이터의 출력을 감지하는 단계와; 감지결과 상기 액셀레이터의 출력이 감지되지 않을 경우 이전에 액셀레이터의 출력이 있었는가를 검출하는 단계와; 이전에 액셀레이터출력이 있었을 경우 현재 구동중인 구동모터에 역전압을 인가하여 주행모터가 정지될 때가지 전동지게차의 브레이킹 동작을 수행하는 단계와; 상기 주행모터가 정지되고 액셀레이터출력이 감지되면 상기 선택된 전진 또는 후진레버에 상응하는 정상적인 주행동작을 수행하는 단계로 이루어짐에 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동지게차의 지동 브레이킹방법의 다른 특징은 전후진레버와, 액셀레이터와, 주행트랜지스터와, 전후진 컨텍트접점 및 주행모터를 구비한 전동지게차의 브레이킹방법에 있어서, 상기 전진 또는 후진레버를 선택하고 액셀레이터를 구동하여 전동지게차를 선택된 레버에 따라 상기 구동모터를 구동하여 전동지게차를 주행시키는 단계와; 상기 전동지게차의 주행중에 액셀레이터의 동작이 오프되었는가를 판단하는 단계와; 감지결과 상기 액셀레이터의 동작이 오프되면 상기 선택한 전진 또는 후진레버에 상응하는 전진 또는 후진컨텍트접점은 오픈시키고 그와 반대되는 전진 또는 후진 컨텍트접점을 클로우즈시켜 주행모터에 역전압이 걸리도록하여 1차적인 브레이킹 동작을 수행하는 단계와; 상기 1차적인 브레이킹동작이 수행됨과 동시에 상기 주행트랜지스터에 최소한의 온듀티 구동펄스를 제공하여 관성에 의해 회전되고 있는 주행모터를 완전히 제동시키는 단계와; 상기 주행모터가 정지되고 액셀레이터출력이 감지되면 상기 선택된 전진 또는 후진레버에 상응하는 정상적인 주행동작을 수행하는 단계로 이루어짐에 있다.

이하, 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치 및 그 방법의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 회로구성을 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 종래 기술과 중복되는 종일한 구성요소에 대하여는 설명을 생략하고 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 구성을 살펴보면, 주행모터(5)의 양단에 장착되어 주행모터(5)의 회전방향에 따라 주행모터(5)의 양단에 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류에 해당하는 전압값으로 변환하는 전류감지부(15)와; 주행모터(5)의 회전방향이 바뀜에 따라 발생되는 브레이크신호(14)에 해당하는 전압과 기 설정된 기준전압과 비교하여 비교결과에 따른 해당신호(Low or High)를 출력하는 제 1 비교기(13)와, 제 1 비교기(1)에서 출력되는 신호를 반전시키는 낫게이트(NOT GATE)(20)와, 상기 전류감지부(15)에서 출력되는 변환된 전압값과 가변저항(18)에 의해 결정된 기준전압과 비교하여 해당신호(LOW OR HIGH)를 출력하는 제 2 비교기(17)와, 제 2 비교기(17)에서 출력되는 신호와 낫게이트(20)를 통해 반전된 신호를 난드(NAND)연산하여 출력하는 난드게이트(19)와, 안드게이트(19)에서 추력되는 신호와 제어부(19)에서 인가되는 구동신호(22)와 앤드(AND)연산하여 연산된 신호에 따라 주행트랜지스터(3)를 제어하는 앤드게이트(21)를 더 구비하여 구성한 것이다.

이상에서와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 동작을 살펴보기로 한다.

먼저, 전동지게차가 전진이나 또는 후진으로 진행을 하고자 할 경우 시동스위치(1)를 온시키고, 전, 후진레버(11)를 전진 또는 후진에 위치시킨다. 즉, 전동지게차를 전진하고자 할 경우에는 전후진레버(11)를 전진방향으로 선택하고 즉, 전진스위치(SW1)를 온시키고 후진을 하고자 할 경우에는 후진스위치(SW2)를 온시키게 된다. 이때, 운전자가 엑셀레이터(2)를 밟고 있는 경우에는 액셀레이터(2)를 밟고 있는 정도에 따라 서로 다른 출력신호(전압)를 제어부(12)로 인가된다.

제어부(12)는 전, 후진레버(11)에 의해 결정된 방향 즉, 차량을 진행하고자 하는 방향의 전진 또는 후진컨텍터코일(8, 9)에 전원을 인가하여 해당 컨텍터접점(6, 6', 7, 7')을 클로우즈시킴과 동시에 주행트랜지스터(3)를 턴온시킨다. 따라서, 주행트랜지스터(3)의 턴온동작에 따라 주행모터(5)가 회전하게 되며 이에 따라 차량이 움직이게 되는 것이다.

예를들어 운전자가 전진주행을 위해 전진레버스위치(SW1)를 선택하게 되면 제어부(12)는 전진컨텍터코일(8)에 전원을 인가하여 전진컨텍터접점(6, 6')를 클로우즈시킴과 동시에 주행트랜지스터(3)를 턴온시키고, 주행트랜지스터(3)의 턴온동작에 따라 주행모터(5)는 정방향으로 회전하게 된다. 따라서, 차량은 전진방향으로 주행을 하게 되는 것이다.

반대로 운전자가 후진주행을 위해 후진레버스위치(SW2)를 선택하게 되면 제어부(12)는 후진컨넥터코일(8)에 전원을 인가하여 전진컨텍터접점(7, 7')를 클로우즈시킴과 동시에 주행트랜지스터(3)를 턴온시켜 주행모터(5)를 역방향으로 회전시키게 된다. 따라서, 차량은 후진방향으로 주행을 하게 되는 것이다.

이렇게, 액셀레이터(2)를 밟아 차량이 전진 또는 후진으로 주행하고 있는 상태에서 액셀레이터(2)를 오프시키게 되면 즉, 액셀레이터(2)로부터 발을 떼게 되어 제어부(12)로 인가되는 입력값이 "0"V가 되면 제어부(12)는 현재 클로우즈 되어 있는 전진 또는 후진 컨텍터접점(6, 6', 7, 7')을 오픈시키고 차량의 진행방향(전후진레버의 방향)과 반대방향의 컨텍트코일(8, 9)에 전원을 인가하여 인가된 전진 또는 후진 컨텍트코일(8, 9)에 해당하는 전진 또는 후진 컨텍트접점(6, 6', 7, 7')을 클로우즈시키게 된다. 즉, 전/후진레버(11)가 전진방향으로 선택되어 있는 상황에서 액셀레이터(2)신호가 "O"V 가 제어부(12)로 인가되면 전진컨텍트코일(8)에 인가되는 전원을 차단하여 전진컨텍트접점(6, 6')을 오픈시키고 후진컨텍터코일(9)에 전원을 인가하여 후진 컨텍트접점(7, 7')을 클로우즈시키게 된다.

반대로 전후진레버(11)가 후진방향으로 선택되어 있는 상황에서 액셀레이터(2)신호가 "O"V 가 제어부(12)로 인가되면 후진컨텍트코일(9)에 인가되는 전원을 차단하여 후진컨텍트접점(7, 7')을 오픈시키고 전진컨텍터코일(8)에 전원을 인가하여 전진컨텍트접점(6, 6')을 클로우즈시키게 되는 것이다.

이어, 주행트랜지스터(3)를 최소의 온 듀티(On-Duty)로 제어부(12)에서 턴온동작을 제어하게 되면 주행모터(5)의 회전방향과 주행모터(5)의 인가전원이 반대가 되기 때문에 주행모터(5)는 발전기처럼 동작하게 되어 주행모터(5)의 양단의 전압극성이 반전된다. 이때, 발생되는 전류는 다이오드(10)를 통해 흐르게 되아 제 1 비교기(13)의 입력 브레이크신호(14)의 극성은 "(-)"전압이 된다.

그리고, 주행모터(5)는 회전방향과 반대되는 방향으로 힘을 받게 되어 주행모터(5)는 1차적으로 순간적인 브레이킹(Braking)을 일으키게 되는 것이다. 이 "(-)"전압은 기준전압이 그라운드된 제 1 비교기(13)의 비반전단자(+)로 입력되어 결국, 제 1 비교기(13)의 출력이 로우(Low)로 되어 제어부(12)로 인가된다. 이때, 다이오드(10)를 통해 흐르는 전류는 차량의 속도가 빠를수록 크며 즉, 주행모터(5)의 회전속도가 빠를수록 크며 전류센서(15)에 의해 흐르는 전류를 감지하여 감지된 전류에 해당하는 전압값으로 변환한 후 저항(16)을 통해 제 2 비교기(17)의 반전단자(-)로 인가된다. 여기서, 제 2 비교기(17)의 비반전단자(+)에 인가되는 기준전압은 가변저항(18)의 조정에 의해 결정된 전압치이다. 이때 제 2 비교기(17)는 전류센서(15)에서 인가되는 입력값이 설정된 기준전압보다 크면 그 출력값은 하이가 되어 난드게이트(19)의 입력단자로 인가된다.

그리고, 제 1 비교기(13)의 출력값은 브레이킹 상태에서는 로우이므로 낫게이트(20)를 통해 하이신호로 반전되어 난드게이트(19)의 다른 입력단자로 인가되는 것이다. 따라서, 난드게이트(19)의 출력은 난드(NAND)연산에 따라 즉, 제 2 비교기(17)에서 입력되는 하이신호와 낫게이트(20)를 통해 인가되는 로우신호를 난드연산하게 되면 결국, 난드게이트(19)의 출력은 로우가 되어 앤드게이트(21)로 인가된다. 따라서, 앤드게이트(21)의 출력은 로우가 되어 주행트랜지스터(3)는 턴오프된다. 여기서, 턴오프가 되어도 주행모터(5)는 관성에 의해 회전되기 때문에 차량역시 주행모터(5)의 관성회전에 따라 진행하게 된다.

이어, 주행모터(5)의 회전속도가 저하되면서 전류값이 작아져서 제 2 비교기(17)의 출력값이 로우가 되면 즉, 전류센서(15)에서 검출된 전류에 해당하는 전환된 전압값이 제 2 비교기(17)의 비반전단자(+)에 연결된 기준값보다 작기 때문에 결국, 제 2 비교기(17)의 출력은 로우가 된다. 이렇게, 제 2 비교기(17)의 출력이 로우가 되면 브레이킹상태에서 난드게이트(19)의 다른 입력값이 하이이기 때문에 즉, 낫게이트(20)를 통해 하이신호가 출력되기 때문에 난드게이트(19)의 출력은 하이가되어 앤드게이트(21)로 인가된다. 따라서, 앤드게이트(21)의 출력이 하이가 되어 주행트랜지스터(3)는 턴온된다. 이때, 브레이크신호(14)는 주행모터(5)의 회전이 정지될 때까지 (차량이 정지될 때까지)"(-)전압으로 유지되며 제어부(12)는 차량이 정지할 때까지 최소의 온 듀티로 계속 주행트랜지스터(3)를 턴온하여 브레이킹을 하게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 제 2 비교기(17)의 비반전단자(+)에 연결된 가변저항(18)의 조정에 따라 주행트랜지스터(3)가 온/오프되는 전류는 기준전압이 달라지기 때문에 즉, 역방향의 후진컨텍터접점(7, 7')이 클로우즈되어 있는 상태로 주행트랜지스터(3)가 온되면 브레이킹을 하고 주행트랜지스터(3)가 오프되면 관성으로 차량이 움직이게 되기 때문에 제동력은 제 2 비교기(17)에 장착된 가변저항(18)을 조정함으로써 가변되는 것이다.

차량이 정지하여 "(-)"전압인 브레이크신호(14)가 없어지면 제어부(12)는 클로우즈되어 있는 전후진컨텍터접점(6, 6', 7, 7')을 오픈시킨다. 이렇게 오픈된 상태에서 운전자가 액셀레이터(2)를 밟게 되면 액셀레이터(2)의 출력이 제어부(12)에 인가되고, 액셀레이터(2)의 출력신호가 인가되면 제어부(12)는 선택된 전후진컨텍터접점(6, 6', 7, 7')이 클로우즈된다. 따라서, 주행트랜지스터(3)가 턴온되어 정상적인 주행을 하게 되는 것이다.

전동지게차의 정상적인 주행시에 브레이크신호(14)의 입력과 전류센서(15)입력에 의한 난드게이트(19)의 출력은 항상 하이가 되어 주행트랜지스터(3) 구동신호(22)에 의해 주행트랜지스터(3)를 구동하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 제 1 교기(13)와, 제 2 비교기(17) 및 난드게이트(19)의 신호변환을 브레이킹상태와 정상적인 상태를 요약하여 비교해 보면 아래의 각 표와 같다.

상 태	제 1 비교기의 출력	비 고
브레이킹상태	로우(LOW)	(-)전압입력
정상주행상태	하이(HIGH)

상태	제 2 비교기의 출력	비고
전류가 기준값보다 높을 때	하이(HIGH)
전류가 기준값보다 낮을 때	로우(LOW)	브레이킹

상 태	낫게이트를 통과한 제 1 비교기의 출력	제 2 비교기의 출력	난드게이트의 출력
브레이킹상태, 전류가 기준값보다 높을때	HIGH	HIGH	LOW
브레이킹상태, 전류가 기준값보다 낮을 때	HIGH	LOW	HIGH
정상주행상태	LOW	HIGH	HIGH
정상주행상태	LOW	LOW	HIGH

이상에서와 같은 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치의 동작에 상응하는 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹방법에 대하여 도 3을 참조하여 살펴보기로 하자.

도 3은 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹방법의 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.

먼저, 전동지게차의 시동스위치가 온되었는가를 판단하고(S101), 시동스위치가 온되면 도 2에 도시된 전진 또는 후진레버(11)중 일 레버(SW1 or SW2)가 선택되었는가를 판단한다(S102).

판단결과 전진 또는 후진레버(11)중 일레버가 선택되면 운전자가 액셀레이터(2)를 밟고 있는가를 판단하게 되는데(S103) 만약, 운전자가 액셀레이터(2)를 밟아 액셀레이터신호가 제어부(12)로 인가되면 제어부(12)는 전진 또는 후진레버(11)중 선택된 레버에 상응하는 방향으로 주행모터(5)를 구동시켜 전동지게차를 전진방향으로 또는 후진방향으로 주행을 하게 되는 것이다(S104).

그러나, 상기 S103단계에서 액셀레이터(2)출력이 없을 경우 즉, 운전자가 액셀레이터(2)를 밟고 있지 않을 경우 이전의 액셀레이터(2)출력이 있었는가를 판단하게 된다(S105). 여기서, 이전에 액셀레이터(2) 출력이 있었는가를 판단하는 것은 운전자가 액셀레이터(2)를 밟고 주행을 하다가 운전자가 액셀레이터(2)로부터 발을 떼었을 경우를 의미한다. 즉, 운전자가 액셀레이터(2)페달을 밟고 주행을 하다가 전동지게차의 제동상황이 발생되어 제동을 하고자 할 경우 운전자가 액셀레이터(2)로 부터 발을 떼게 되었을 경우를 판단하게 되는 것이다.

만약, 운전자가 액셀레이터(2)로부터 발을 떼어 액셀레이터(2) 출력이 없게 되는 경우에는 주행모터(5)를 제어하여 전동지게차의 브레이킹 동작을 수행하게 된다(S106). 여기서, 주행모터(5)의 제어는 현재 회전되고 있는 방향에 해당되는 극성과 반대되는 극성을 제공하여 주행모터(5)의 순간적인 브레이킹동작이 이루어지도록 하는 것이다.

이와 같은 도 3에 도시된 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹방법을 전동지게차의 전진시 브레이킹 동작과 후진시의 브레이킹 동작을 구분하여 도 4를 참조하여 상세하게 살펴보기로 하자

도 4는 도 3에 도시된 전동지게차의 자동 브레이킹 방법을 전진시의 브레이킹 동작과 후진시의 브레이킹 방법을 구분하여 더욱 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트이다.

먼저, 전동지게차의 전진시의 브레이킹 동작을 살펴보면 전진주행을 위해 시동스위치를 온시키고(S201) 도 2에 도시된 전진레버(SW1)를 선택하게 된다(S202). 이어, 운전자가 액셀레이터(2)를 밟고 있는지 즉, 액셀레이터(2)의 출력이 있는지를 판단하여(S203) 액셀레이터(2)의 출력이 있으면, 제어부(12)는 주행모터(5)가 전진방향으로 회전되도록 주행모터(5)에 부착된 전진컨텍터접점(6, 6')을 클로우즈시킨다(S204). 이때, 후진컨텍터접점(7, 7')은 오픈된 상태이다.

상기 전진컨텍터접점(6, 6')을 클로우즈시킴과 동시에 주행트랜지스터(3)를 턴온시켜 주행모터(5)를 전진방향으로 회전구동시킨다. 즉,전동지게차가 전진방향으로 주행을 하게 되는 것이다(S205).

이와 같이 전진방향으로 전동지게차가 주행을 하고 있는 중에 운전자가 액셀레이터(2)에서 발을 떼게 되면 즉, 액셀레이터(2)의 출력이 없을 경우에는(S206) 상기 클로우즈된 전진컨텍터접점(6, 6')을 오픈시키고, 후진컨텍터접점(7, 7')을 클로우즈시킨다(S207). 따라서, 구동중인 주행모터(5)의 양단에 역전압이 걸려 순간적인 브레이킹 동작이 이루어지게 된다(S208). 이때, 주행트랜지스터(3)는 턴오프되어 주행모터(5)는 관성에 의해서만 회전을 하다가 관성력이 저하되어 주행모터(5)가 정지되면 전동지게차는 완전히 정지되는 것이다. 그리고, 정지된 상태에서 운전자가 액셀레이터(2)를 밟게 되면 상술한 바와 같이 정상적인 전진주행을 하게 되는 것이다.

이어, 전동지게차의 후진시의 브레이킹 동작을 살펴보면, 먼저 후진주행을 위해 시동스위치를 온시키고(S201) 도 2에 도시된 후진레버(SW2)를 선택하게 된다(S202). 이어, 운전자가 액셀레이터(2)를 밟고 있는지 즉, 액셀레이터(2)의 출력이 있는지를 판단하여(S209) 액셀레이터(2)의 출력이 있으면, 제어부(12)는 주행모터(5)의 후진방향으로의 회전을 위해 주행모터(5)에 부착된 후진컨텍터접점(7, 7')을 클로우즈시킨다(S210). 이때, 전진컨텍터접점(6, 6')은 오픈된 상태이다.

상기 후진컨텍터접점(7, 7')을 클로우즈시킴과 동시에 주행트랜지스터(3)를 턴온시켜 주행모터(5)를 후진방향으로 회전구동시킨다. 즉, 전동지게차가 전진방향으로 주행을 하게 되는 것이다(S211).

이와 같이 후진방향으로 전동지게차가 주행을 하고 있는 중에 운전자가 액셀레이터(2)에서 발을 떼게 되면 즉, 액셀레이터(2)의 출력이 없을 경우에는(S212) 상기 클로우즈된 후진컨텍터접점(7, 7')을 오픈시키고, 전진컨텍터접점(6, 6')을 클로우즈시킨다(S213). 따라서, 구동중인 주행모터(5)의 양단에 역전압이 걸려 순간적인 브레이킹 동작이 이루어지게 된다(S214). 이때, 주행트랜지스터(3)는 턴오프되어 주행모터(5)는 관성에 의해서만 회전을 하다가 관성력이 저하되어 주행모터(5)가 정지되면 전동지게차는 완전히 정지되는 것이다. 그리고, 정지된 상태에서 운전자가 액셀레이터(2)를 밟게 되면 상술한 바와 같이 정상적인 후진주행을 하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전동지게차의 자동 브레이킹장치 및 그 방법은 전동지게차의 주행중에 제동을 하게 되는 경우 브레이크페달을 밟지 않고 액셀레이터만으로 전기적제동을 함으로써, 기계적 브레이크 디스크 패드의 마모와 브레이크시스템의 과열을 방지하여 브레이크시스템의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 부드러운 제동력을 확보할 수 있어 주행시 특히 부하를 싣고 주행시에 안전성과, 운전자의 피로경감등 편의성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제동력을 운전자가 조정할 수 있어 운전자의 취향에 맞는 제동력을 쉽게 확보할 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 액셀레이터, 전후진레버, 주행모터 및 주행모터를 구동하는 주행트랜지스터를 구비한 전동지게차에 있어서,

   상기 전후진레버가 선택되고 액셀레이터의 작동에 의해 전동지게차의 전진 또는 후진주행중에 액셀레이터의 출력이 없을 경우 상기 구동중인 주행모터를 역구동시켜 순간적인 브레이킹 동작을 제어하는 제어부와;

   상기 구동모터의 순간적인 브레이킹동작에 의해 주행모터 양단에 흐르는 전류를 검출하여 검출된 전류값을 전압값으로 변환하여 출력하는 전류감지부와;

   상기 구동모터의 순간적인 브레이킹동작시 발생되는 전압과 기 설정된 기준전압을 비교하여 출력하는 제 1 비교부와;

   상기 전류감지부에서 출력되는 전압값과 기 설정된 기준전압과 비교하여 비겨결과에 따른 해당신호를 출력하는 제 2 비교부와;

   상기 제 1 비교부와 제 2 비교부에서 출력되는 신호를 논리연산하여 연산된 신호에 따라 상기 주행트랜지스터를 제어하여 전동지게차가 완전히 제동되도록 하는 논리연산부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이킹장치,
2. 제 1 항에 있어서, 상기 논리연산부는 상기 제 1 비교부에서 출력되는 신호를 반전시키는 인버터(NOT GATE)와,

   상기 인버터에서 반전되어 출력되는 신호와 상기 제 2 비교부에서 출력되는 신호를 난드(NSND)연산하는 난드게이트와;

   상기 난드게이트의 출력과 상기 제어부에서 출력되는 온듀티펄스신호를 앤드(AND)연산하는 앤드게이트로 이루어짐을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹장치.
3. 제 1 항에 있어서, 전동지게차의 제동력을 임의대로 조정할 수 있도록 가변저항을 상기 제 2 비교부의 비반전입력단(+)에 연결구성함을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹장치.
4. 전진 및 후진레버와, 액셀레이터와 주행모터 및 주행모터를 구동하는 주행트랜지스터를 구비한 전동지게차의 브레이킹방법에 있어서,

   전진 또는 후진레버가 선택되어 전동지게차의 주행중에 액셀레이터의 출력을 감지하는 단계와;

   감지결과 상기 액셀레이터의 출력이 감지되지 않을 경우 이전에 액셀레이터의 출력이 있었는가를 검출하는 단계와;

   이전에 액셀레이터출력이 있었을 경우 현재 구동중인 구동모터에 역전압을 인가하여 주행모터가 정지될 때가지 전동지게차의 브레이킹 동작을 수행하는 단계와;

   상기 주행모터가 정지되고 액셀레이터출력이 감지되면 상기 선택된 전진 또는 후진레버에 상응하는 정상적인 주행동작을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 브레이킹 동작을 수행하는 단계에서의 제동력은 가변저항을 이용하여 사용자가 임의대로 조정할 수 있도록 함을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 이전에 액셀레이터의 출력이 있었는가를 검출하는 단계에서 이전의 액셀레이터 출력이 있었는지를 검출하는 것은 상기 주행모터에 역전압이 인가되는 순간에 주행모터의 양단에 흐르는 전류를 검출하여 검출된 전류값에 상응하는 전압값을 이용하여 이전의 액셀레이터 출력여부를 검출함을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 브레이킹 동작을 수행하는 단계는 상기 주행모터에 역전압을 인가하고, 주행트랜지스터에 최소한의 온듀티 구동펄스를 인가하여 전동지게차를 브레이킹을 수행하는 것을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법.
8. 전후진레버와, 액셀레이터와, 주행트랜지스터와, 전후진 컨텍트접점 및 주행모터를 구비한 전동지게차의 브레이킹방법에 있어서,

   상기 전진 또는 후진레버를 선택하고 액셀레이터를 구동하여 전동지게차를 선택된 레버에 따라 상기 구동모터를 구동하여 전동지게차를 주행시키는 단계와; 상기 전동지게차의 주행중에 액셀레이터의 동작이 오프되었는가를 판단하는 단계와;

   감지결과 상기 액셀레이터의 동작이 오프되면 상기 선택한 전진 또는 후진레버에 상응하는 전진 또는 후진컨텍트접점은 오픈시키고 그와 반대되는 전진 또는 후진 컨텍트접점을 클로우즈시켜 주행모터에 역전압이 걸리도록하여 1차적인 브레이킹 동작을 수행하는 단계와;

   상기 1차적인 브레이킹동작이 수행됨과 동시에 상기 주행트랜지스터에 최소한의 온듀티 구동펄스를 제공하여 관성에 의해 회전되고 있는 주행모터를 완전히 제동시키는 단계와;

   상기 주행모터가 정지되고 액셀레이터출력이 감지되면 상기 선택된 전진 또는 후진레버에 상응하는 정상적인 주행동작을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 주행모터를 완전히 제동시키는 단계에서의 제동력은 가변저항을 이용하여 사용자가 임의대로 조정할 수 있도록 함을 특징으로 하는 전동지게차의 자동 브레이킹방법.

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