JP2000328976A

JP2000328976A - 作業用車両

Info

Publication number: JP2000328976A
Application number: JP11135579A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Kyokane; 靖明京兼; Akihiro Hanai; 晶広花井; Toshio Nishio; 俊雄西尾; Mikio Hamada; 幹生浜田; Satomi Wada; 里美和田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Subaru Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: JP3677168B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車両後進時における最高速度を制限し、後進
時の安全性を確保する。【解決手段】作業用車両の最高速度規定値として、第
１最高速度Ｖｍаｘ₁とそれよりも低い第２最高速度Ｖ
ｍаｘ₂とを設定する。作業用車両の進行方向を判定し
（Ｓ１）、最高速度規定値として、前進時には第１最高
速度Ｖｍаｘ₁を適用し、後進時には第２最高速度Ｖｍ
аｘ₂を適用する。これにより、作業用車両が後進状態
となると最高速度規定値がより低い値に変更され、後進
速度が前進時よりも制限される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般公道の走行用
に供しない走行車両に関し、特に、運搬車やゴルフカー
ト、芝刈り作業車等の作業用車両に適用して有効な技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴルフ場においてプレーヤの
移動やゴルフバック等の運搬に使用されるゴルフカート
や、草刈り等の各種作業に用いられる作業用車両では、
安全上の観点や操作性の面から車両最高速度を制限する
ため、いわゆるガバナ装置を取り付けたものが広く用い
られている。

【０００３】このガバナ装置としては、従来よりトラン
スミッション等の減速機構の一部に組み込まれる機械式
のものが知られており、そこでは、ガバナに対しギヤ等
によって車速に比例した回転数を与えることにより、車
速に応じたガバナフォースを得るようにしている。そし
て、このガバナフォースを利用することにより、機械的
リンケージを介してアクセルペダルワイヤの引き力に抗
してスロットルを閉じさせ、車両の最高速度を規制して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
作業用車両では、エンジンの正逆転切り換えや後進ギア
により前後進の切り換えができるようになっており、運
転席に設けられた切換スイッチや切換レバーの操作によ
り、車両の進行方向が切り換わるようになっている。と
ころが、従来の作業用車両では前進と後進とで変速比に
はそれ程差がなく、また、ガバナ機構も前後進で共通に
使用されるため最高速度も両者とも同じに設定されるこ
とが多い。すなわち、前進側で最高速度が２０km/hに規
定されている場合には、後進側の最高速度も２０km/hと
なり、後進時における運転姿勢の変化などにより不用意
にアクセルペダルを踏み込んでしまうと車速が上昇し過
ぎる恐れがあった。特に、ゴルフカートや構内運搬車な
どでは運転席の後ろに荷物を積んだ状態で走行し、車両
の周囲に人がいる中を視界が余り良くない状況でバック
せざるを得ないことも多く、後退時のスピードをより抑
える必要がある。

【０００５】この場合、後進ギアを用いた機構によって
後進を実現しているものでは、ギア比を大きく取ったり
さらに減速ギアを噛ませたりすることにより後進速度を
落とすことも可能である。しかしながら、これらの機構
を付加するとトランスミッション装置の大型化、重量化
のみならずコストアップの要因となるため、かかる手段
を簡単に採用することもできない。

【０００６】一方、特開平３−１３０５４２号公報の車
両制御装置では、車両後退時にアクセル操作に対する車
両の出力感度を鈍くする構成も開示されており、そこで
はスロットル開度等の反応を前進時と後退時とで異なら
せて安全な車両後退操作を実現するようにしている。し
かしながら、前記制御装置は障害物までの距離が所定値
以内になると感度を切り換える構成となっており、最高
速度の規定値そのものを変更するものではない。従っ
て、アクセルを強く踏み込めば、反応は鈍いものの前進
時と同様の速度を出すことは可能な構成となっており、
前述のような問題点を解決することはできない。

【０００７】本発明の目的は、後進時の最高速度を制限
し、後進時における安全性を確保した作業用車両を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の作業用車両は、
内燃機関を搭載し、車速検出手段によって検出された現
在の車速と予め設定された最高速度規定値とを比較する
車速比較手段と、車速が前記最高速度規定値以上となっ
た場合にはアクセルペダルのストローク量にかかわらず
前記スロットルバルブの開度を制限する出力制御手段と
を有してなる作業用車両であって、前記最高速度規定値
として、第１最高速度と前記第１最高速度よりも低い第
２最高速度とを格納した最高速度規定値格納手段と、前
記作業用車両の前後進を切り換える進行方向切換手段に
接続され、前記進行方向切換手段の出力信号に基づいて
前記作業用車両の進行方向を判定する進行方向判定手段
とを備え、前記車速比較手段は、前記進行方向判定手段
の判定結果に基づき、前記最高速度規定値として、前記
作業用車両の前進時には前記第１最高速度を適用し、前
記作業用車両の後進時には前記第２最高速度を適用する
ことを特徴としている。

【０００９】これにより、作業用車両が後進状態となる
と最高速度規定値がより低い値に変更され、後進速度が
前進時よりも制限される。このため、不用意にアクセル
ペダルを踏み込んでも車速が前進時よりも低い速度で抑
制され、後進時に過剰速度となることが防止され、作業
用車両の安全性が向上する。

【００１０】また、前記第２最高速度として前記第１最
高速度の１／２の値を設定するようにしても良く、これ
により後進時の最高速度が前進時の半分となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態であるゴルフカート（作業用車両、以下適宜カートと
略記する）の構成を示す説明図である。本発明によるカ
ートは、いわゆる電子ガバナ装置を搭載したカートにお
いて、前進時と後退時とで異なる最高速度を設定し、後
進状態のときの最高速度を前進時よりも低く制限して安
全性の向上を図ったものである。

【００１２】本実施の形態のカートは自動変速機付の走
行車両であり、図１に示したように、車両本体中央にエ
ンジン（内燃機関）１を配し、このエンジン１によって
車両後部の駆動輪２を駆動するようになっている。エン
ジン１からの出力は、自動変速装置３を介してトランス
ミッション装置４に入力される。トランスミッション装
置４内にはディファレンシャル装置６１が設けられてお
り、これを介して車軸６２にエンジン１の動力が伝達さ
れ駆動輪２が回転する。

【００１３】当該カートでは、自動変速装置３としてベ
ルト式の無段変速機（ＣＶＴ）が採用されており、エン
ジン１の出力軸であるクランクシャフトには駆動プーリ
５が設けられている。また、トランスミッション装置４
の入力軸６には被動プーリ７が設けられており、これら
の両プーリ５, ７の間にはベルト８が掛け渡されてい
る。両プーリ５, ７は、ＴＣＵ（トランスミッション制
御ユニット）の指令の下、図示しない油圧装置によりそ
の溝幅を適宜変更できるようになっており、この溝幅の
変化によりベルト８の巻き付き径が適宜変化して無段階
に変速を行えるようになっている。なお、当該カートは
電子制御による油圧式を採用しているが、遠心ガバナに
よる機械式のものであっても良い。

【００１４】トランスミッション装置４の入力軸６に
は、外周部に複数の突起９ａを備えたロータ９が取り付
けられている。また、ロータ９の近傍には、突起９ａの
近接、離反を検知することにより車速の検出を行う車速
センサ（車速検出手段）１０が設けられている。当該実
施の形態では、この車速センサ１０としてマグネットピ
ックアップ（磁気センサ）が使用されており、突起９ａ
の通過に伴って発生するパルス信号がＥＣＵ（エンジン
制御ユニット）４０に送出される。

【００１５】入力軸６はディファレンシャル装置６１の
前段に存在しており、当該カートでは、車速センサ１０
をディファレンシャル装置６１の後段にある車軸６２で
はなく、その前段に位置する入力軸６に配設している。
従って、ディファレンシャル装置６１の差動作用による
影響を受けることなく車速検出を行うことができ、エラ
ーのない正確な車速検出を行えるようになっている。ま
た、車速をパルスカウントによって検出できるため、車
速に基づいて行われる各種制御の精度を向上させること
も可能となっている。さらに、非接触式の車速検出機構
であるため、磨耗による経年変化がなく信頼性も向上す
る。

【００１６】一方、図２に示すように、エンジン１のシ
リンダヘッド１１には、吸気ポート１２および排気ポー
ト１３が形成されている。また、これらのポート１２,
１３とエンジン１の燃焼室１４との間には、吸気バルブ
１５および排気バルブ１６が設けられており、これらは
図示しないカムおよびロッカアームにより所定のタイミ
ングにて開閉される。また、シリンダヘッド１１には、
その先端を燃焼室１４に露呈させた点火プラグ１７が設
けられており、点火プラグ１７は図示しないイグナイタ
を介してＥＣＵ４０によって点火時期が制御される。

【００１７】エンジン１の吸気系には、インジェクタ装
置１８および電子ガバナ装置１９が設置されている。

【００１８】エンジン１の吸気ポート１２には、これと
連通して吸入管２０が配設されており、両者の接続部の
近傍にはインジェクタ装置１８が取り付けられている。
吸入管２０には、吸入管圧力を検出する圧力センサ２６
が設けられている。インジェクタ装置１８には、吸気ポ
ート１２に向けて燃料を噴射するインジェクタ２１が設
けられており、インジェクタ２１には図示しない燃料タ
ンクから燃料配管を経てフューエルレール２２にガソリ
ンが供給されている。そして、ＥＣＵ４０の制御の下、
このインジェクタ２１によりエンジン１に対してガソリ
ンが噴射供給される。なお、ガソリン噴射量は、吸入管
圧力とエンジン回転数に基づいて制御される。

【００１９】インジェクタ２１の上流にはさらに、電子
ガバナ装置（出力制御手段）１９を備えたスロットルバ
ルブ２３が設けられている。当該実施の形態ではこのス
ロットルバルブ２３として、フィードバック用信号出力
付の電動式スロットルが採用されており、ＤＣモータ
（バルブ駆動手段）６３によって駆動されるようになっ
ている。そして、このＤＣモータ６３をＥＣＵ４０によ
ってフィードバック制御することにより、バルブ開度が
所望の開度にて制御されることになる。なお、バルブ開
度は図示しないポテンショメータにより検出されてい
る。

【００２０】また、スロットルバルブ２３は、後述する
アクセルペダル３１の踏み代や車速センサ１０の検出値
等に基づきＥＣＵ４０によって制御されると共に、電子
ガバナ装置１９によりその開度が適宜調節される。すな
わち、車速センサ１０によって車速が所定の最高速度を
超えたことが検知されると、電子ガバナ装置１９によっ
てスロットルバルブ２３の開度が制限されてエンジン１
に対する空気供給量が絞られ、カート速度が制限される
ようになっている。

【００２１】ここで、当該カートでは前記のような最高
速度制限に加え、車速センサ１０と電子ガバナ装置１９
の機能を生かし、平地から急な下り坂に入ったときなど
車速が急変する場合に、カートの加速度から車速動向を
予測し、カート速度をスピーディかつスムースに制限す
る処理が実行される。

【００２２】すなわち、現在の車速と直前の車速とから
現在の加速度が演算され、この加速度に基づいてカート
の車速変化が予測されて所定時間後の車速予測値が算出
される。そして、この車速予測値に基づいて、カート速
度が最高速度規定値を超えないようにスロットルバルブ
２３の目標開度が設定され、アクセルペダル３１の踏み
代にかかわらず、スロットルバルブ２３をその目標開度
に制御する。

【００２３】このように当該カートでは車速の急変に際
し、それが最高速度規定値に達してから車速を抑制する
のではなく、車速予測値が制御基準速度以上になるおそ
れがある時点から車速を抑制する処置を施すことにな
る。従って、制御遅れのないなめらかな速度制御が可能
となり、カートが最高速度規定値になるまで減速せず、
かつそれを超えたときに急激に減速するというような運
転フィーリングの悪化を防止することができる。

【００２４】また、当該カートでは、機械式ガバナ装置
に変えて電子ガバナ装置１９を採用しているため、アク
セルワイヤの伸びや劣化、錆等による作動不良がなく、
さらに、機械的リンケージがないため車両設計上の自由
度も向上する。加えて、電子制御式であるため、機械的
なセッティング不良による速度のうねりなどの不安定現
象や、遊びの増加等に基づく制御遅れなどがなく、速度
安定性や追従性に優れ車両の運転フィーリングが良好で
あると共にその設計の自由度も向上する。なお、スロッ
トルバルブ２３の上流にはエアクリーナ２４が設けられ
ており、吸入管２０に流入する空気中の粉塵などを除去
している。

【００２５】エンジン１のクランクシャフトには、外周
部に複数の突起２５ａを備えたフライホイール２５が取
り付けられている。フライホイール２５の近傍にはエン
ジン回転数センサ３５が設けられており、これによって
突起２５ａの近接、離反を検知することによりエンジン
回転数が検出できるようになっている。

【００２６】さらに、エンジン１にはエンジン起動用の
スタータジェネレータ２７（図１参照）が取り付けられ
ている。このスタータジェネレータ２７は、ＥＣＵ４０
によって制御され、エンジン起動時にはセルモータとし
て働き、エンジン起動後には発電機として作用する。な
お、当該カートでは、運転者不在などの場合にはエンジ
ン起動が抑止され、その際にはこのスタータジェネレー
タ２７が作動しないように制御される。

【００２７】また、図１に示したように、当該カートの
前方側には運転席２８が設けられており、その前方には
カートの主電源スイッチであるキースイッチ３０が設け
られている。そして、このキースイッチ３０をＯＮする
とＥＣＵ４０やＴＣＵ等はその旨の信号を得て所定の動
作を開始するようになっている。

【００２８】さらに、運転席２８の床面には前後進切換
レバー６４が設けられており、このレバー６４を前後に
移動させることによりワイヤ等を介して機械的に前後進
が切り換えられ、これによりカートの進行方向が変わる
ことになる。このとき、前後進切換レバー６４に連動し
て進行方向が前進か後進かを判断するマイクロスイッチ
からなる前後進切換スイッチ６５がオン、オフ動作す
る。本発明によるカートでは、後進のときにオン信号が
ＥＣＵ４０に送られる。また、運転席２８の前方壁面に
は後進警告ブザー６６が設けられている。この後進警告
ブザー６６は、カートが後退状態となっているときその
旨を運転者に警告するものであり、前後進切換スイッチ
６５が後進側に切り換わると、回路が閉じブザー音を発
するようになっている。なお、ブザー６６に代えて、あ
るいはそれに加えて警告灯を設け、その点灯によって運
転者に進行方向を表示するようにしても良い。

【００２９】ここで、本発明によるカートでは、後進時
に前後進切換スイッチ６５からのオン信号を受けて、カ
ートの後進速度が前進時よりも制限されるようになって
いる。すなわち、前後進切換スイッチ６５が前進から後
進に切り換わると、ＥＣＵ４０はそのオン信号を受けて
前述の制御基準速度や最高速度規定値をより低い値に変
更し、後進時の速度を前進時よりも低速に制限する。こ
のため、不用意にアクセルペダル３１を踏み込んでも車
速が余り上昇せず後進時の安全性が向上する。

【００３０】加えて、運転席２８の床面にはアクセルペ
ダル３１が設けられており、そのストローク量は電気信
号の形でＥＣＵ４０に伝達される。当該カートでは、ア
クセルペダル３１が所定のエンジン起動位置まで踏み込
まれるとスタータジェネレータ２７が駆動されてエンジ
ン１が起動するようになっている。

【００３１】図３は、アクセルペダル３１のストローク
量検出機構の概略構成を示した説明図である。図３に示
したように、アクセルペダル３１はペダルボックス３２
に取り付けられた状態でカートに設置される。また、ペ
ダルボックス３２の内部には、リンク機構３３を介して
アクセルペダル３１と連結されたポテンショメータ（ア
クセル開度検出手段）３４が設けられている。そして、
アクセルペダル３１が踏み込まれると、リンク機構３３
の作用によりポテンショメータ３４の摺動接点側が動か
され、その抵抗値が変動する。このためアクセルペダル
３１が踏まれると、ＥＣＵ４０に送出される電気信号の
電流値がそのストローク量に応じて変動し、これにより
ＥＣＵ４０側ではアクセルペダル３１のストローク量
（アクセル開度）を認識できるようになっている。

【００３２】一方、ＥＣＵ４０は、図４に示したよう
に、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ（最高速度規定値格納手段）
４２、ＲＡＭ４３およびバックアップ用のＲＡＭ４４、
タイマ４５とＩ／Ｏインターフェース４６がバスライン
４７を介して互いに接続されたマイクロコンピュータ
と、その周辺回路とから構成される。そして、車速セン
サ１０やポテンショメータ３４等のセンサ類やキースイ
ッチ３０、前後進切換スイッチ６５等からの信号を処理
し、電子ガバナ装置１９や、インジェクタ２１やスロッ
トルバルブ２３等のアクチュエータ類に制御信号を送出
する。

【００３３】Ｉ／Ｏインターフェース４６には、車速セ
ンサ１０、エンジン回転数センサ３５が波形整形回路４
８を介して接続されている。また、スロットルバルブ２
３（ＤＣモータ６３）、圧力センサ２６、前後進切換ス
イッチ６５、キースイッチ３０、ポテンショメータ３４
は、それぞれＡ／Ｄ変換器４９を介してＩ／Ｏインター
フェース４６に接続されている。さらに、Ｉ／Ｏインタ
ーフェース４６には、インジェクタ２１やスロットルバ
ルブ２３、スタータジェネレータ２７、電子ガバナ装置
１９、後進警告ブザー６６などが、駆動回路５０を介し
て接続されている。

【００３４】ＲＯＭ４２には、制御プログラムおよび各
種制御用固定データが記憶されている。このＲＯＭ４２
には、当該カートの後進時速度制御プログラムや、最高
速度規定値Ｖｍаｘとして、前進時の最高速度を示す第
１最高速度Ｖｍаｘ₁と後進の最高速度を示す第２最高
速度Ｖｍаｘ₂が予め格納されている。また、ＲＯＭ４
２にはさらに、速度予測に基づく車速制御処理を開始す
るか否かを判断する閾値である制御基準速度Ｖ_Rとし
て、前進時における基準値を示す第１制御基準速度Ｖ_R1
と、後進時における基準値を示す第２制御基準速度Ｖ_R2
が予め格納されている。

【００３５】ＲＡＭ４３には、データ処理した後の各セ
ンサ類やスイッチからの入力信号やインジェクタ２１等
への出力信号、ＣＰＵ４１にて演算処理したデータなど
が格納される。そして、ＣＰＵ４１では、ＲＯＭ４２に
記憶されている制御プログラムに従い、空燃比制御や点
火時期制御等に加えて、車速センサ１０やポテンショメ
ータ３４等の出力値や前後進切換スイッチ６５からの切
換信号等に基づきスロットルバルブ２３や電子ガバナ装
置１９の制御を行い、当該カートの速度制御を実行す
る。

【００３６】図５は、ＥＣＵ４０における速度制御に関
する主要機能構成を示すブロック図である。図５に示し
たように、ＥＣＵ４０は作業用車両の制御装置として次
のような機能手段を有している。すなわち、ＥＣＵ４０
はまず、ポテンショメータ３４によって検出されたアク
セル開度や車速センサ１０、圧力センサ２６の検出値に
基づきスロットルバルブ２３の開度を決定するスロット
ルバルブ開度算出手段５１を備えており、通常走行時は
このスロットルバルブ開度算出手段５１における演算結
果に基づきＤＣモータ６３が駆動されスロットルバルブ
２３が所定の開度に開くことになる。

【００３７】また、ＥＣＵ４０には、車速センサ１０に
よって検出された現在の車速Ｖ₀とＲＯＭ４２に格納さ
れている最高速度規定値Ｖｍаｘとを比較してカート速
度の制限を行う最高速比較手段５２が設けられている。
さらに、ＥＣＵ４０には、前後進切換スイッチ６５から
の信号に基づき、カートの進行方向を判定する進行方向
判定手段５７が設けられている。

【００３８】加えて、ＥＣＵ４０には、車速センサ１０
から現在の車速Ｖ₀を読み込み、この車速Ｖ₀とＲＡＭ
４３に格納されている直前の車速Ｖ_0-1とから現在のカ
ートの加速度ΔＶを算出する加速度算出手段５３と、算
出した加速度ΔＶから所定時間後のカートの速度を予測
して車速予測値Ｖ_Xを算出する車速予測手段５４が設け
られている。

【００３９】さらに、車速予測手段５４の後段には、車
速予測値Ｖ_Xと予め最高速度規定値Ｖｍａｘを超えない
ように設定されている制御基準速度Ｖ_Rとを比較する車
速比較手段５５、さらに、車速予測値Ｖ_Xが制御基準速
度Ｖ_Rを超えると予想され、速度予測に基づく車速制御
処理が実行される場合には、加速度ΔＶと現在のスロッ
トル開度ＴＡ₀からＲＯＭ４２に格納されている制御マ
ップに基づき目標スロットル開度を算出し、電子ガバナ
装置１９に対しスロットルバルブ２３の開度を制限する
速度制限信号を出力する車速制限手段５６とを有する構
成となっている。

【００４０】次に、これらの機能手段による速度制御処
理について説明する。図６は当該カートにおける最高速
度制御の概要を示すフローチャート、図７は走行中に急
激な車速変化が生じた場合の速度制御手順を示すフロー
チャートである。

【００４１】当該カートでは、通常、ポテンショメータ
３４により検知されたアクセル開度や車速、吸入管圧力
に基づきスロットルバルブ開度算出手段５１によってス
ロットルバルブ２３の開度が算出され、その値に応じて
ＤＣモータ６３が駆動されてスロットルバルブ２３が開
かれる。これによりエンジン１の吸気系に空気が供給さ
れ、インジェクタ２１から供給された燃料との混合気に
よってエンジン１が駆動される。また、カート速度も常
時モニタされており、それが最高速度規定値を超えない
ように電子ガバナ装置１９によってスロットルバルブ２
３の開度が調整される。

【００４２】ここで、当該カートにあっては、その進行
方向によって最高速度制御の形態が変更される。すなわ
ち、図６に示したように、そこではまずステップＳ１で
カートの進行方向が進行方向判定手段５７によって判定
され、それが前進方向であればステップＳ２に進み図７
に示したような最高速度制御処理が実行される。

【００４３】すなわち、当該カートでは、キースイッチ
３０がＯＮの状態の時には常に、最高速比較手段５２に
て車速と第１最高速度Ｖｍаｘ₁が比較されており、カ
ートの走行速度が規定値以上となるとその旨の信号を車
速制限手段５６に送出する。従って、カートが緩やかに
加速して第１最高速度Ｖｍаｘ₁に達したときなどは、
前述のような車速予測制御を行うことなく車速制限手段
５６に直接最高速度を超えた旨が通知される。

【００４４】そして、これを受けた車速制限手段５６
は、車速を規定値以下とすべく電子ガバナ装置１９に対
し速度制限信号を送出し、電子ガバナ装置１９によりス
ロットルバルブ２３の開度を制限させる。すなわち、速
度制限信号を受けた電子ガバナ装置１９は、アクセル開
度に関わらずＤＣモータ６３を駆動させてスロットルバ
ルブ２３の開度を減少させる。これにより、エンジン１
に対する空気供給量が絞られてエンジン回転数が抑制さ
れ、カートが第１最高速度Ｖｍаｘ₁以上の速度となら
ないように制御される。

【００４５】一方、ＥＣＵ４０は前述の処理と平行し
て、車速センサ１０から現在の車速Ｖ₀を所定時間間隔
（例えば、０. １秒）にて読み込んでおり、図７に示し
たように、ステップＳ１１で車速センサ１０から現在の
車速Ｖ₀を読み込む。車速Ｖ₀が読み込まれると、車速
Ｖ₀がＲＡＭ４３に格納されると共に、ステップＳ１２
に進み、ステップＳ１２では、加速度算出手段５３はＲ
ＡＭ４３に格納されている直前の車速Ｖ_0-1を読み出
し、これとステップＳ１１で読み込んだ車速Ｖ₀との差
を取り、そこからカートの現在の加速度ΔＶを符号付き
（＋：加速、−：減速）で算出する。加速度ΔＶが得ら
れるとステップＳ１３に進み、車速予測手段５４により
所定時間後の車速が予測演算され車速予測値Ｖ_Xが求め
られる。

【００４６】車速予測値Ｖ_Xが得られるとステップＳ１
４に進み、車速比較手段５５において、車速予測値Ｖ_X
と制御基準速度Ｖ_Rが比較され、車速予測値Ｖ_Xが制御
基準速度Ｖ_R以下の場合にはルーチンを抜ける。また、
車速予測値Ｖ_Xが制御基準速度Ｖ_Rより大きい場合に
は、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、車速
制限手段５６において、ＲＯＭ４２内の制御マップを参
照することにより加速度ΔＶと現在のスロットル開度Ｔ
Ａ₀から目標スロットル開度が算出される。この場合、
制御マップには「前進マップ」と「後進マップ」の２種
類があり、それぞれ加速度ΔＶやスロットル開度ＴＡ₀
に応じて、車速が第１最高速度Ｖｍаｘ₁を超えないよ
うにするために必要とされる制御条件がテーブル化され
て格納されている。ここでは、この制御条件としてスロ
ットルバルブ２３の目標開度や開閉時間が格納されてお
り、例えば、バルブ「全閉」の指示であれば、「０」
（開度０゜を意味する）、「５゜開」であれば「５」な
どの数値が格納されている。車速制限手段５６は、これ
らの制御マップうちの「前進マップ」を参照し、そこか
ら現在の条件（加速度ΔＶ, スロットル開度ＴＡ₀）に
おいて、この後にカートが第１最高速度Ｖｍаｘ₁を超
えないようにするための目標スロットル開度を取得す
る。

【００４７】そして、車速制限手段５６は電子ガバナ装
置１９に対し、取得した目標スロットル開度を示した速
度制限信号を出力し、これを受けた電子ガバナ装置１９
は、アクセルペダル３１のストローク量にかかわらずＤ
Ｃモータ６３を作動させてスロットルバルブ２３を目標
スロットル開度に制御する。

【００４８】これにより当該カートでは、現在の状態の
ままカートが進めば車速がどのようになるかという観点
で速度制御が行われ、例えば車速が急激に第１最高速度
Ｖｍаｘ₁を超えると判断される場合には、一旦スロッ
トルバルブ２３を閉じ、その後徐々にバルブを開いて加
速度を緩めつつ車速を第１最高速度Ｖｍаｘ₁以内に収
束させるような制御が行われる。すなわち、この場合に
は制御マップ上における「全閉」の指示（「０」）に基
づきバルブを一旦閉じ、その後ステップＳ１１〜Ｓ１５
を繰り返しつつ、「５」、「１０」、「１５」などとバ
ルブ開度が制御され、車速が迅速かつなめらかに第１最
高速度Ｖｍаｘ₁に収束することになる。

【００４９】また、さほど急激に第１最高速度Ｖｍаｘ
₁を超えないと判断される場合には、スロットルバルブ
２３の開度を現状から適宜減らし、最終的には第１最高
速度Ｖｍаｘ₁内に収束させるような制御が行われる。
さらに、第１最高速度Ｖｍаｘ₁以内に収まると判断さ
れる場合にはバルブ開度を現状維持とする制御が行われ
る。

【００５０】このように、当該カートでは車速の急変に
際し、それが第１最高速度Ｖｍаｘ₁に達してから車速
を抑制するのではなく、第１制御基準速度Ｖ_R1以上にな
るおそれがある時点から車速を抑制する処置を施すた
め、制御遅れのないなめらかな速度制御が可能となる。
なお、車速制限手段５６は、車速予測値Ｖ_Xに基づきカ
ート速度が第１最高速度Ｖｍаｘ₁を超えないような目
標スロットル開度を算出して車速制御を行うが、これは
速度制御中に車速が第１最高速度Ｖｍаｘ₁を一瞬たり
とも超えないことを意味するものではなく、目標スロッ
トル開度に基づく制御中に第１最高速度Ｖｍаｘ₁を若
干超えることがあっても、それを大きくはみ出すことな
く最終的には規定値内に収束することを意味している。

【００５１】一方、図６に戻り、ステップＳ１にてカー
トが後進状態であると判定されると、ステップＳ３, ４
に進み後進時制御へと制御形態が切り換えられる。すな
わち、まずステップＳ３にて、最高速度規定値Ｖｍаｘ
と制御基準速度Ｖ_Rが後進用の値に切り換えられる。本
実施の形態では、後進用の値としてそれぞれ前進用の１
／２の値を採用しており、各値が１／２のものに切り換
えられる。但し、これはあくまでも一例であり、後進用
の値として例えば１／３など他の値を適宜採用すること
ができ、また、最高速度規定値Ｖｍаｘと制御基準速度
Ｖ_Rの低減率を異ならせても良いことは言うまでもな
い。

【００５２】次に、ステップＳ４にて制御マップが「後
進マップ」に切り換えられる。この「後進マップ」は前
述の「前進マップ」と同様の構成となっており、カート
が後進用に切り換えられた第２最高速度Ｖｍаｘ₂を超
えないように目標スロットル開度が設定されている。な
お、制御マップは通常は「前進マップ」が設定されてお
り、後進時のみ「後進マップ」に切り換えられ、前後進
切換スイッチ６５が前進位置となると自動的に「前進マ
ップ」が選択される状態に戻るようになっている。

【００５３】ステップＳ３, ４にて制御形態が後進時制
御に切り換えられた後、前述と同様の最高速度制御（ス
テップＳ２）が実行される。但し、このときにはステッ
プＳ１５では「後進マップ」が使用され、それに基づい
てスロットルバルブ２３が制御される。

【００５４】このように、本発明によるカートでは、前
後進切換スイッチ６５が前進から後進に切り換えられる
と、その信号を受けて最高速度規定値Ｖｍаｘを前進用
の第１最高速度Ｖｍаｘ₁から後進用の第２最高速度Ｖ
ｍаｘ₂に切り換え、最高速度制御の形態を前進時と後
進時とで変更する。従って、後進時の最高速度が前進時
よりも低速に制限され、不用意にアクセルペダル３１を
踏み込んでも車速が余り上昇せず後進時の安全性が確保
される。

【００５５】なお、当該カートでは車速センサ１０がデ
ィファレンシャル装置６１の前段に配設されており、車
速検出をディファレンシャル装置６１の差動作用の影響
を受けることなく行うことができるようになっている。
すなわち、曲線走行時など車軸６２が左右で異なる回転
数となる場合でも、車軸６２の回転ではなくディファレ
ンシャル装置前段の入力軸６にて車速検出を行っている
ため、正確な車速検出を行うことができる。また、車速
をパルスカウントによって検出できるため、最高速度制
御の精度を向上させることも可能である。

【００５６】さらに、前記第１および第２最高速度Ｖｍ
аｘ₁,Ｖｍаｘ₂や第１および第２制御基準速度Ｖ_R1,
Ｖ_R2などはＲＯＭ４２に格納されているため、ユーザー
側で簡単に書き換えることができない一方で、ＲＯＭ４
２を交換すれば規定値を変更できる。従って、ゴルフカ
ートのみならず工場敷地内での運搬車など、用途に応じ
て最高速度や制御基準速度を容易に変更することが可能
である。すなわち、当該カートでは、従来の機械式ガバ
ナ装置のようにユーザー側で安易に調整可能である反
面、制限速度を正確に設定するために煩雑な調整作業を
要するという手間もない。

【００５７】一方、当該カートでは電子制御方式を採っ
ているため車速制御を外部から実施でき、カートの無人
運転等の対応が可能となる。例えば、カートの呼び出し
などの遠隔操作や、カートが発信器を所持する利用者の
後を所定距離、速度を維持しつつ追従するなどの制御も
可能となる。また、通路にマグネットやビーコンを埋設
し、人通りの多い所定のポイント間や通路が交差する地
点などでは制限速度を下げるなど、制限速度の変更など
を適宜行うことも可能となる。なお、その際にはカート
上に、制限速度の変更信号を受ける受信部や、マグネッ
トの通過を受けて信号を発生させる電磁誘導手段などを
さらに設置する。

【００５８】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。

【００５９】たとえば、前述の実施の形態では、ＲＯＭ
４２に前進用、後進用の２つの制御マップを持たせる構
成としているが、前進マップの数値を所定の変換式によ
り後進用に変換して用い、後進用のマップを省くように
しても良い。また、前進マップそのものも変換式にて代
替することも可能である。

【００６０】さらに、車速予測値Ｖ_Xを求めて車速制御
を行う手順となっているが、加速度ΔＶを別の規定値と
比較しそれを超えている場合には加速度に見合ったスロ
ットル制御量を求め、現在のスロットル開度に対して開
度の加減を制御するようにしても良い。この方式によれ
ば、前記の手順よりも簡易に車速制御を行うことがで
き、ＥＣＵ４０の負担もそれだけ軽減されることにな
る。

【００６１】加えて、前述のエンジン１では電動スロッ
トルの駆動手段としてＤＣモータ６３を用いたものを示
したが、スロットル駆動手段として、ステッピングモー
タなどのスロットル駆動量が制御可能な他のアクチュエ
ータを用いることも可能である。また、車速センサ１０
はロータ９の突起９ａにより車速を検出しているが、そ
れに代えて入力軸６に取り付けられた歯車の歯の通過を
検知して車速検出を行っても良い。

【００６２】一方、ここでは作業用車両としてゴルフカ
ートを例にとって説明したが、その適用対象はゴルフカ
ートには限られず、ゴルフ場や庭園等の草刈りや液剤散
布等に使用される自律走行作業車や草刈り機、除雪機、
建設機械等の各種作業用車両にも適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】本発明の作業用車両によれば、最高速度
規定値として、第１最高速度とそれよりも低い第２最高
速度との２つを設定し、それを前進時と後退時とで切り
換えて前進時には第１最高速度を適用し後進時には第２
最高速度を適用するようにしたことにより、後進状態の
ときの最高速度を前進時よりも低く制限することが可能
となる。従って、後進時にアクセルペダルを不用意に強
く踏み込んでも速度が過剰に上昇せず、作業用車両の安
全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるゴルフカートの構
成を示す説明図である。

【図２】エンジンに対するインジェクタ装置と電子ガバ
ナ装置の取り付け状態を示す説明図である。

【図３】アクセルペダルのストローク量検出機構の概略
構成を示した説明図である。

【図４】図１のゴルフカートにおける電子制御系の回路
構成図である。

【図５】ＥＣＵにおける速度制御に関する主要機能構成
を示すブロック図である。

【図６】図１のゴルフカートにおける最高速度制御の概
要を示すフローチャートである。

【図７】図１のゴルフカートにおいて走行中に急激な車
速変化が生じた場合の速度制御手順を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１エンジン（内燃機関）１０車速センサ（車速検出手段）１９電子ガバナ装置（出力制御手段）２３スロットルバルブ３１アクセルペダル３４ポテンショメータ（アクセル開度検出手段）４０ＥＣＵ４１ＣＰＵ４２ＲＯＭ（最高速度規定値格納手段）５３加速度算出手段５４車速予測手段５５車速比較手段５６車速制限手段５７進行方向判定手段６３ＤＣモータ（バルブ駆動手段）６５前後進切換スイッチＶ₀,Ｖ_0-1 車速Ｖ_R 制御基準速度Ｖ_R1 第１制御基準速度Ｖ_R2 第２制御基準速度Ｖ_X 車速予測値Ｖｍаｘ最高速度規定値Ｖｍаｘ₁第１最高速度Ｖｍаｘ₂第２最高速度 ΔＶ加速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花井晶広愛知県大府市共和町一丁目１番地の１愛三工業株式会社内 (72)発明者西尾俊雄愛知県大府市共和町一丁目１番地の１愛三工業株式会社内 (72)発明者浜田幹生愛知県大府市共和町一丁目１番地の１愛三工業株式会社内 (72)発明者和田里美愛知県大府市共和町一丁目１番地の１愛三工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G093 AA05 AA06 AA08 AB05 BA07 CB03 DA06 DB05 DB11 EA03 EA09 EC01 FA08 FA10 FA11 FB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関を搭載し、車速検出手段によっ
て検出された現在の車速と予め設定された最高速度規定
値とを比較する車速比較手段と、車速が前記最高速度規
定値以上となった場合にはアクセルペダルのストローク
量にかかわらず前記スロットルバルブの開度を制限する
出力制御手段とを有してなる作業用車両であって、前記最高速度規定値として、第１最高速度と前記第１最
高速度よりも低い第２最高速度とを格納した最高速度規
定値格納手段と、前記作業用車両の前後進を切り換える進行方向切換手段
に接続され、前記進行方向切換手段の出力信号に基づい
て前記作業用車両の進行方向を判定する進行方向判定手
段とを備え、前記車速比較手段は、前記進行方向判定手段の判定結果
に基づき、前記最高速度規定値として、前記作業用車両
の前進時には前記第１最高速度を適用し、前記作業用車
両の後進時には前記第２最高速度を適用することを特徴
とする作業用車両。
【請求項２】請求項１記載の作業用車両において、前
記第２最高速度は前記第１最高速度の１／２であること
を特徴とする作業用車両。