(57)【要約】【課題】バッテリ式フォークリフトにおいて、運転者によるキースイッチのオフ操作に伴い走行モータ及び荷役モータへの給電経路を遮断した際に、その給電経路に設けられた電圧変動吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を高速且つ安全に放電できるようにする。【解決手段】バッテリ式フォークリフトにおいて、制御装置３０は、運転者によりキースイッチ３２がオフされると、走行モータ１０及び荷役モータ２０に対する電源スイッチであるコンタクタ４４の接点４４ｂを開いて、各モータ１０、２０への給電経路を遮断し、その後、所定の放電時間だけ荷役モータ２０の駆動回路２６をオンして、給電経路に設けられた電圧変動吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を、荷役モータ２０への通電により放電させる。【選択図】  図１
2004256276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪を駆動する走行モータと、荷役用の油圧を発生する油圧ポンプを駆動する荷役モータと、バッテリから前記各モータへの給電経路上に設けられ、該給電経路を導通・遮断する電源スイッチと、前記給電経路の前記電源スイッチよりも下流側に設けられ、前記各モータの動作時に前記給電経路に生じる電圧変動を吸収するコンデンサと、を備えたバッテリ式フォークリフトにおいて、運転者によりキースイッチがオフ操作された際に前記給電経路を遮断する電源遮断方法であって、
前記キースイッチがオフ操作されると、前記電源スイッチをオフして前記給電経路を遮断し、その後、所定の放電時間、前記駆動回路を介して前記荷役モータを動作させることにより、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記荷役モータを介して放電させることを特徴とするバッテリ式フォークリフトの電源遮断方法。
【請求項２】
駆動輪を駆動する走行モータと、荷役用の油圧を発生する油圧ポンプを駆動する荷役モータと、バッテリから前記各モータへの給電経路上に設けられ、該給電経路を導通・遮断する電源スイッチと、前記給電経路の前記電源スイッチよりも下流側に設けられ、前記各モータの動作時に前記給電経路に生じる電圧変動を吸収するコンデンサと、を備えたバッテリ式フォークリフトにおいて、運転者によりキースイッチがオフ操作された際に前記給電経路を遮断する電源遮断装置であって、
前記キースイッチがオフ操作されると、前記電源スイッチをオフして前記給電経路を遮断する電源遮断手段と、
該電源遮断手段が前記電源スイッチをオフすると、その後、所定の放電時間、前記駆動回路を介して前記荷役モータを動作させることにより、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記荷役モータを介して放電させる放電制御手段と、を備えたことを特徴とするバッテリ式フォークリフトの電源遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行モータ及び荷役モータを備えたバッテリ式フォークリフトにおいて、キースイッチがオフ操作された際にバッテリから各モータへの給電経路を遮断する電源遮断方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、バッテリ式フォークリフトには、駆動輪を駆動する走行モータと荷役操作のための油圧を発生する油圧ポンプを駆動する荷役モータとが備えられている。
【０００３】
そして、バッテリからこれら各モータに電源供給を行うための給電経路上には、通常、コンタクタと呼ばれる電源スイッチが設けられ、運転者によりキースイッチがオン操作されると、制御装置がコンタクタをオンして、バッテリから各モータへの給電経路を導通させ、車両のキースイッチがオフ操作されると、制御装置がコンタクタをオフして、バッテリから各モータへの給電経路を遮断するようにされている。
【０００４】
また、バッテリから各モータへの給電経路には、各モータとは並列にコンデンサが設けられており、このコンデンサにて、各モータの動作時に給電経路で生じる電圧変動を抑制するようにされている。
そして、このコンデンサには、通常、放電用の抵抗（放電抵抗）が並列接続されており、制御装置によりコンタクタがオフされた際には、この放電抵抗を介して、コンデンサに蓄積された電荷を放電するようにされている。
【０００５】
しかし、このように放電抵抗を用いてコンデンサの電荷を放電させる方法では、コンタクタがオンされているときに、バッテリから放電抵抗を介して電流が流れ、バッテリ電力が放電抵抗で無駄に消費されてしまうという問題が生じる。
一方、電気自動車において、こうした問題を防止する技術として、走行モータの駆動回路であるインバータを使ってコンデンサに蓄積された電荷を放電させるとか、ＤＣ−ＤＣコンバータを使ってコンデンサに蓄積された電荷を補機バッテリに転送させるとか、或いは、空調装置のコンプレッサモータを駆動することによってコンデンサに蓄積された電荷を放電させる、といったことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２４９０２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の技術は、電気自動車におけるコンデンサの放電技術であり、この技術をバッテリ式フォークリフトに適用することはできない。
つまり、バッテリ式フォークリフトでは、走行モータと駆動輪とがギヤを介して常時接続されているので、走行モータを駆動することによりコンデンサを放電させると、その放電時に走行モータが回転して、車両が移動してしまい、危険であるので、走行モータのインバータを使ってコンデンサに蓄積された電荷を放電させることはできない。
【０００８】
また、バッテリ式フォークリフトには、空調装置等の補機装置や補機装置用のバッテリが搭載されることはないため、上記のように、ＤＣ−ＤＣコンバータを使ってコンデンサに蓄積された電荷を補機バッテリに転送させるとか、空調装置のコンプレッサモータを駆動することによってコンデンサに蓄積された電荷を放電させる、といったこともできない。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、バッテリ式フォークリフトにおいて、運転者によるキースイッチのオフ操作に伴い走行モータ及び荷役モータへの給電経路を遮断した際に、その給電経路に設けられた電圧変動吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を高速且つ安全に放電できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するためになされた請求項１記載のバッテリ式フォークリフトの電源遮断方法においては、運転者によりキースイッチがオフ操作されると、電源スイッチをオフして、バッテリから走行モータ及び荷役モータへの給電経路を遮断し、その後、所定の放電時間、駆動回路を介して荷役モータを動作させることにより、コンデンサに蓄積された電荷を荷役モータを介して放電させる。
【００１１】
このため、本発明方法によれば、運転者によるキースイッチのオフ操作に伴い電源スイッチ（所謂コンタクタ）をオフした後は、コンデンサに蓄積された電荷を荷役モータを介して速やかに放電させることができる。
また、この放電時には、荷役モータが通電されることになるが、荷役モータは、油圧ポンプを駆動して荷役用の油圧を発生させるためのものであり、コンデンサの放電に伴い荷役モータが回転して油圧ポンプから油が吐出されても、その吐出された圧油によってフォークが昇降されるようなことはない。
【００１２】
従って、本発明方法によれば、コンデンサに蓄積された電荷を走行モータを介して放電させる場合に比べて、コンデンサ放電時の安全性を高めることができる。
一方、請求項２に記載のバッテリ式フォークリフトの電源遮断装置においては、運転者によりキースイッチがオフ操作されると、電源遮断手段が、バッテリから走行モータ及び荷役モータへの給電経路に設けられた電源スイッチをオフすることにより、その給電経路を遮断する。また、電源遮断手段が電源スイッチをオフすると、その後、所定の放電時間、放電制御手段が、駆動回路を介して荷役モータを動作させることにより、コンデンサに蓄積された電荷を荷役モータを介して放電させる。
【００１３】
従って、請求項２に記載の電源遮断装置によれば、請求項１に記載の発明方法に沿って、バッテリから走行モータ及び荷役モータへの給電経路の遮断、及び、コンデンサに蓄積された電荷の放電、を行うことができ、請求項１に記載の発明方法と同様の効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明が適用された実施例のバッテリ式フォークリフトの構成を表す説明図であり、（ａ）はその制御系全体の構成を表すブロック図、（ｂ）はバッテリを含むモータ駆動系の構成を表す電気回路図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、本実施例のフォークリフトには、車両走行用の動力源となる走行モータ１０と、図示しないフォークの昇降用の動力源となる荷役モータ２０とが備えられている。
ここで、走行モータ１０は、三相ＡＣモータにて構成されており、周知のインバータ１４を介して正転又は逆転駆動される。そして、走行モータ１０の出力軸は、ギヤ１２を介して駆動輪の回転軸に接続されており、駆動輪は、この走行モータ１０の回転により車両の前進方向或いは後退方向に駆動される。また、走行モータ１０には、その回転角や回転速度を検出するためのエンコーダ１６、及び、モータ温度を検出するための温度センサ１８が設けられている。
【００１６】
また、荷役モータ２０は、ＤＣモータにて構成されており、トランジスタ等からなる駆動回路２６を介して一方向に駆動される。そして、荷役モータ２０の出力軸は、油圧ポンプ２２の駆動軸に接続されており、荷役モータ２０は、この油圧ポンプ２２の駆動軸を一方向に回転駆動することにより、油圧ポンプ２２から、フォークを昇降させたりフォークの傾き（チルト）を調整するための荷役用の油圧を発生させる。そして、油圧ポンプ２２からの油の吐出経路には、吐出経路開閉用のバルブ２４ａを介して、油圧回路２４が接続されている。
【００１７】
なお、この油圧回路２４は、フォークの昇降用の油圧シリンダやフォークの傾き調整用の油圧シリンダに油を供給したり、各シリンダから油を排出させて、フォークの高さや傾きを調整するものである。
また、フォークリフトの運転席近傍には、メインスイッチとなるキースイッチ３２、運転者が外部操作によってフォークリフトに対する速度指令や進行方向の切換指令（前・後進指令）を入力するための走行用操作部３４、同じく運転者が外部操作によってフォークの昇降指令や傾き調整指令（以下、これらを総称して荷役操作指令という）を入力するための荷役用操作部３６、及び、フォークリフトの走行速度等の情報を表示して運転者に報知するための表示パネル３８が備えられている。
【００１８】
そして、これら各部は、マイクロコンピュータからなる制御装置３０に接続されており、制御装置３０は、走行用操作部３４から入力される速度指令及び前・後進指令に基づき、インバータ１４を介して走行モータ１０を駆動してその回転速度及び回転方向（換言すればフォークリフトの走行速度や進行方向）を制御し、その制御結果である走行速度等を表示パネル３８に表示する。
【００１９】
また、制御装置３０は、荷役用操作部３６から荷役操作指令が入力されると、駆動回路２６を介して荷役モータ２０を駆動することにより油圧ポンプ２２を動作させ、更に油圧回路２４内の各種バルブ（バルブ２４ａ等）を開閉することにより、フォークを荷役操作指令に応じた位置・傾きに制御する。
【００２０】
なお、走行モータ１０に設けられたエンコーダ１６及び温度センサ１８は、制御装置３０が走行モータ１０を制御するのに使用される。
次に、図１（ｂ）に示すように、走行モータ１０及び荷役モータ２０には、フォークリフトに搭載されたバッテリ４０から、インバータ１４又は駆動回路２６を介して駆動電流が供給されるが、バッテリ４０から各モータ１０、２０への給電経路は共通になっており、その給電経路には、ヒューズ４２、及び、コンタクタ４４の接点４４ｂを介して、バッテリ電圧が印加される。
【００２１】
なお、図２（ｂ）において、荷役モータ２０には、ダイオード４８が並列に接続されているが、このダイオード４８は、駆動回路（詳しくはトランジスタ）２６をターンオフした際に、荷役モータ２０の下流側に発生する高電圧をバッテリ４０側に回生するためのものである。
【００２２】
また、コンタクタ４４は、本発明の電源スイッチに相当するものであり、本実施例では、リレーにて構成されている。そして、このコンタクタ４４は、以下に説明する制御装置３０の動作によってリレーコイル４４ａが通電されることにより、接点４４ｂが閉じるようになっている。
【００２３】
次に、制御装置３０にもバッテリ４０から電源が供給されるが、この給電経路上にはヒューズ４９が設けられており、制御装置３０には、ヒューズ４９を介して直接バッテリ電圧が印加される。そして、制御装置３０内では、スイッチングレギュレータ等からなる電源回路によって、そのバッテリ電圧から内部回路（マイクロコンピュータ等）を動作させるための直流定電圧が生成される。
【００２４】
また、制御装置３０は、ヒューズ４９を介して供給されるバッテリ電圧を、キースイッチ３２を介して入力できるようになっており、制御装置３０内の電源回路は、キースイッチ３２が運転者によりオン操作されて制御装置３０にキースイッチ３２を介してバッテリ電圧が印加された際に起動し、直流定電圧の生成を開始する。
【００２５】
そして、制御装置３０において、電源回路が生成した直流定電圧によってマイクロコンピュータが起動すると、マイクロコンピュータは、コンタクタ４４を構成するリレーコイル（図に示すＲ）４４ａへの通電を開始して、コンタクタ４４の接点４４ｂを閉じることにより、バッテリ４０から各モータ１０、２０への給電経路を導通させる。
【００２６】
また、制御装置３０は、このようにバッテリ４０から各モータ１０、２０への給電経路を導通させた後は、マイクロコンピュータの動作によって、走行用操作部３４からの速度指令及び前・後進指令に基づく走行モータ１０の制御、及び、荷役用操作部３６からの荷役操作指令に基づく荷役モータ２０及び油圧回路２４の制御を実行する。
【００２７】
一方、バッテリ４０から各モータ１０、２０への給電経路の正極側と負極側との間には、走行モータ１０の駆動回路となるインバータ１４や、荷役モータ２０と駆動回路２６との直列回路とは別に、電圧変動吸収用のコンデンサ４６が接続されている。
【００２８】
そして、制御装置３０は、コンタクタ４４の接点４４ｂを閉じてバッテリ４０から各モータ１０、２０への給電経路を導通させているときに、キースイッチ３２が運転者によりオフ操作されると、図３に示すように、コンタクタ４４をオフし、その後、予め設定された放電時間だけ、荷役モータ２０の駆動回路２６をオンし、放電時間が経過すると、電源回路の動作を停止して、制御装置３０自体の電源を遮断する。
【００２９】
即ち、本実施例の制御装置３０は、運転者によってキースイッチ３２がオフされた際には、マイクロコンピュータの動作によって、図２に示す電源遮断制御を実行する。
そして、この電源遮断制御では、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて、コンタクタ４４のリレーコイル４４ａへの通電を遮断することにより、コンタクタ４４の接点４４ｂを開き（コンタクタ４４：オフ）、続くＳ１２０にて、荷役モータ２０の駆動回路２６をオンすることにより、コンデンサ４６に蓄積された電荷による荷役モータ２０への通電を開始する。
【００３０】
また、続くＳ１３０では、荷役モータ２０を介してコンデンサ４６に蓄積された電荷を放電するのに要する時間として予め設定された放電時間が経過したか否かを判断することにより、放電時間が経過するのを待ち、放電時間が経過すると、Ｓ１４０に移行して、荷役モータ２０の駆動回路２６をオフすることにより、荷役モータ２０への通電を遮断する。
【００３１】
そして、最後に、Ｓ１５０にて、制御装置３０内の電源回路の動作を停止させることにより、制御装置３０自体の電源を遮断する。
以上説明したように、本実施例のフォークリフトの制御装置３０においては、運転者によりキースイッチ３２がオフ操作されると、コンタクタ４４をオフすることにより、バッテリ４０から走行モータ１０及び荷役モータ２０への通電経路を遮断し、その後、所定の放電時間だけ荷役モータ２０の駆動回路２６をオンする。
【００３２】
このため、本実施例のフォークリフトによれば、運転者によるキースイッチ３２のオフ操作に伴い電源スイッチとしてのコンタクタ４４をオフした後は、コンデンサ４６に蓄積された電荷を、荷役モータ２０を介して速やかに放電させることができる。
【００３３】
また、この放電時には、コンデンサ４６に蓄積された電荷によって荷役モータ２０に電流が流れることになるが、荷役モータ２０は、油圧ポンプ２２を駆動して荷役用の油圧を発生させるためのものであり、コンデンサ４６の放電に伴い荷役モータ２０が回転して油圧ポンプ２２から油が吐出されても、制御装置３０により油圧回路２４が制御されていなければ、その吐出された油はリザーバに戻されるだけであるので、フォークが昇降されるようなことはない。
【００３４】
従って、本実施例のフォークリフトによれば、コンデンサ４６に蓄積された電荷を走行モータ１０を介して放電させる場合に比べて、コンデンサ４６の放電を安全に行うことができる。
なお、本実施例においては、図２に示した電源遮断制御を実行する制御装置３０が、本発明の電源遮断装置に相当する。また、この電源遮断制御のうち、Ｓ１１０の処理は、本発明の電源遮断手段に相当し、Ｓ１２０〜Ｓ１４０の処理は、本発明の放電制御手段に相当する。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、走行モータ１０は三相ＡＣモータ、荷役モータ２０はＤＣモータ、であるとして説明したが、これら各モータ１０、２０は、ＤＣモータであっても、三相或いは二相のＡＣモータであっても、本発明を適用して上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のバッテリ式フォークリフトの構成を表す説明図である。
【図２】実施例の制御装置にて実行される電源遮断制御を表すフローチャートである。
【図３】図２の電源遮断制御によって実現されるキースイッチＯＦＦ時の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…走行モータ、１２…ギヤ、１４…インバータ、１６…エンコーダ、１８…温度センサ、２０…荷役モータ、２２…油圧ポンプ、２４…油圧回路、２６…駆動回路、３０…制御装置、３２…キースイッチ、３４…走行用操作部、３６…荷役用操作部、３８…表示パネル、４０…バッテリ、４２，４９…ヒューズ、４４…コンタクタ、４４ａ…リレーコイル、４４ｂ…接点、４６…コンデンサ、４８…ダイオード。
【図１】
2004256276.tif 000003
【図２】
2004256276.tif 000004
【図３】
2004256276.tif 000005