JP2002027610A - 産業車両の走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
動力を確保するための車両に応じた制御内容の調整を容
易にする。 【解決手段】 旋回時に外側となる前輪11L(11
R)の前輪回転数NLF(NRF)から前輪速度VLF(VR
F)を求めるとともに、駆動輪12の後輪回転数NDから
後輪速度VD を求める。前輪速度VLF(VRF)を駆動輪
12の速度に換算した換算後輪速度VDPと後輪速度VD
との速度差であるすべり速度ΔVD を求める。そして、
すべり速度ΔVD が基準値を超えたときには、駆動モー
タ19の駆動トルクをアクセル開度ACCに対する目標駆
動トルクから所定の割合まで低減する。
Description
リフトトラック等の電気式産業車両において駆動輪の路
面に対する駆動力又は制動力を制御する産業車両の走行
制御装置に関するものである。
(以下、単にリーチフォークリフトという)は、車体前
部に設けられた左右一対のレグにそれぞれ従動輪である
前輪を支持し、運転席が設けられた車体後部の下側に駆
動操舵輪及びキャスタ輪を後輪として備えている。そし
て、左右のレグの間には、マスト装置が前後方向に移動
可能に支持されている。
輪重が、マスト位置及び積荷重によって大きく変化す
る。そして、積載荷重が最大でマスト位置が最大限リー
チされたときには、駆動操舵輪の輪重が最も小さくな
る。この状態で、水に濡れたコンクリート床面上や冷凍
倉庫内の床面上でフォークリフトを発進させようとする
と、駆動操舵輪がスリップして床面に対する駆動力を確
実に確保することができなかった。このため、車体を迅
速に加速させることができない上に、車体の後部が左右
に振られたり、又、駆動操舵輪が早期に摩耗する問題が
あった。
2−299402号公報、特開平3−27701号公
報、特開平11−178120号公報には、それぞれ駆
動操舵輪のスリップを検出し、駆動操舵輪を駆動する駆
動モータの駆動トルクを低減してスリップを制限する発
明が開示されている。
3−27701号公報の発明では、駆動モータの回転数
及びモータ電流値に基づいて駆動操舵輪のスリップを検
出する。又、特開平11−178120号公報の発明で
は、駆動輪回転数と、駆動操舵輪の加速度とに基づいて
駆動操舵輪のスリップを検出する。そして、駆動モータ
の駆動トルクを低減してスリップを制限し、駆動輪の路
面に対する駆動力を確保する。
は、駆動操舵輪のスリップを検出したとき、駆動トルク
を低減するために行う駆動モータの制御方法は具体的に
開示されていない。この場合の制御方法としては、例え
ば、スリップの大きさに対応したスリップ検出量と、予
め設定した目標値との偏差をなくすように、駆動モータ
をフィードバック制御する方法が考えられる。
プを制限する場合、車両に応じて制御内容を調整する必
要がある。即ち、制御を行なう車両の駆動操舵輪の輪重
の変化範囲、駆動操舵輪のタイヤの摩擦抵抗、駆動モー
タの駆動トルクの制御範囲等の要因に応じて、駆動操舵
輪のスリップが大きくなり過ぎないように、又、スリッ
プが制限され過ぎないように調整する。そして、車両に
応じてできるだけ大きな駆動力を得る必要がある。
ック制御によって駆動トルクを所定の目標値に制御しよ
うとする場合には、面倒なゲイン調整等が必要となる。
このため、車両に応じた制御内容の調整を容易に行うこ
とができなかった。
定常走行時に行う駆動操舵輪の駆動力制御のみならず、
駆動モータの回生制動による制動時に行う駆動操舵輪の
制動力制御であっても当てはまる問題である。
されたものであって、その目的は、駆動輪のスリップを
制限して路面に対する駆動力又は制動力を確保する産業
車両の制御装置において、車両に応じた制御内容の調整
を容易に行うことができる産業車両の走行制御装置を提
供することにある。
め、請求項1に記載の発明は、産業車両の駆動輪を駆動
する駆動モータの駆動トルクを、運転者が操作するトル
ク調整操作手段の操作量に基づいて制御するとともに、
前記駆動輪のスリップを検出するためのすべり検出量を
求め、このすべり検出量に基づいて前記駆動輪のスリッ
プを制限するトルク制御手段を備えた産業車両の走行制
御装置において、前記トルク制御手段は、前記すべり検
出量の大きさが予め設定された基準値を超えたときに、
前記駆動モータの駆動トルクを前記操作量に対する目標
駆動トルクから予め設定された割合に低減することで前
記駆動輪のスリップを制限することを特徴とする産業車
両の走行制御装置である。
スリップを検出するためのすべり検出量の大きさが所定
の基準値を超えたことに基づいて、駆動輪のスリップに
よって路面に対する駆動力が低下する状態であることが
判断される。そして、すべり検出量の大きさが基準値を
超えたときに、駆動モータの駆動トルクが操作量に対す
る目標駆動トルクから所定の割合に低減されることで駆
動輪のスリップが制限される。その結果、トルク調整操
作手段の操作量、駆動輪の輪重、路面の状態等に関係な
く駆動輪のスリップが制限され駆動力が確保される。従
って、車両に応じた制御内容の調整が目標駆動トルクを
低減する割合を調整するだけですむ。
輪を駆動する駆動モータの制動トルクを、運転者が操作
するトルク調整操作手段の操作量に基づいて制御すると
ともに、前記駆動輪のスリップを検出するためのすべり
検出量を求め、このすべり検出量に基づいて前記駆動輪
のスリップを制限するトルク制御手段を備えた産業車両
の走行制御装置において、前記トルク制御手段は、前記
すべり検出量の大きさが予め設定された基準値を超えた
ときに、前記駆動モータの制動トルクを前記操作量に対
する目標制動トルクから予め設定された割合に低減する
ことで前記駆動輪のスリップを制限することを特徴とす
る産業車両の走行制御装置である。
スリップを検出するためのすべり検出量の大きさが所定
の基準値を超えたことに基づいて、駆動輪のスリップに
よって路面に対する制動力が低下する状態であることが
判断される。そして、すべり検出量の大きさが基準値を
超えたときに、駆動モータの駆動トルクが操作量に対す
る目標制動トルクから所定の割合に低減されることで駆
動輪のスリップが制限される。その結果、トルク調整操
作手段の操作量、駆動輪の輪重、路面の状態等に関係な
く駆動輪のスリップが制限され制動力が確保される。従
って、車両に応じた制御内容の調整が目標制動トルクを
低減する割合を調整するだけですむ。
輪を駆動する駆動モータの駆動トルク及び制動トルク
を、運転者が操作するトルク調整操作手段の操作量に基
づいて制御するとともに、前記駆動輪のスリップを検出
するためのすべり検出量を求め、このすべり検出量に基
づいて前記駆動輪のスリップを制限するトルク制御手段
を備えた産業車両の走行制御装置において、前記トルク
制御手段は、車両の力行時には請求項1に記載の走行制
御を行ない、車両の制動時には請求項2に記載の走行制
御を行うことを特徴とする産業車両の走行制御装置であ
る。
行時には、請求項1に記載の走行制御によって駆動輪の
スリップを制限して路面に対する駆動力を確保し、車両
の制動時には請求項2に記載の走行制御によって駆動輪
のスリップを制限して路面に対する制動力を確保する。
従って、力行時及び制動時における車両に応じた制御内
容の調整が目標駆動トルク及び目標制動トルクを低減す
る割合をそれぞれ調整するだけですむ。
項3のいずれか一項に記載の発明において、前記すべり
検出量は、前記駆動輪と共に産業車両の前後輪を構成す
る従動輪の回転数から求めた従動輪速度を前記駆動輪の
速度に換算した換算駆動輪速度と、該駆動輪の回転数か
ら求めた駆動輪速度との速度差であるすべり速度であっ
て、前記基準値は、前記すべり速度に対して設定されて
いることを特徴とする。
〜請求項3のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、駆動輪と路面との間の摩擦係数はすべり速度に応じ
て変化するが、産業車両の比較的低い車速域では摩擦係
数とすべり速度との関係が殆ど変化しない。又、スリッ
プ率のように車速が低くなるほど制御幅が小さくならな
い。従って、低い車速域であっても、スリップを制限す
るための駆動トルク又は制動トルクの制御が容易とな
る。
の発明において、前記基準値は、前記駆動輪と路面との
間の摩擦状態が車両の全車速域において最大摩擦領域と
なる前記すべり速度の範囲内の値に設定されていること
を特徴とする。
に記載の発明の作用に加えて、車両の全車速域におい
て、駆動輪と路面との間の摩擦状態ができるだけ最大摩
擦力を発生するように駆動輪のスリップが制限される。
従って、全車速域において、駆動輪の路面に対する駆動
力又は制動力がより大きくなる。
の発明において、前記基準値は、前記全車速域の内で発
進加速時の車速域では、前記駆動輪と路面との間の摩擦
状態が最大摩擦領域となる前記すべり速度の範囲の下限
領域の値に設定されていることを特徴とする。
に記載の発明の作用に加えて、発進加速時の車速域で
は、摩擦状態が低摩擦領域になり難い。従って、車両の
発進加速時には、路面に対する駆動力がより確実に確保
される。
項3のいずれか一項に記載の発明において、前記すべり
検出量は、前記駆動輪と共に産業車両の前後輪を構成す
る従動輪の回転数から求めた従動輪速度を前記駆動輪の
速度に換算した換算駆動輪速度と、該駆動輪の回転数か
ら求めた駆動輪速度とから求めたスリップ率であって、
前記基準値は、前記スリップ率に対して設定されている
ことを特徴とする。
〜請求項3のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、駆動輪と路面との間の摩擦状態はスリップ率に応じ
て変化するとともに、摩擦係数とスリップ率との関係は
車速によって殆ど変化しない。従って、車速に関係な
く、スリップを制限するための駆動トルク又は制動トル
クの制御が可能となる。
項7のいずれか一項に記載の発明において、前記トルク
制御手段は、前記すべり検出量の大きさが1秒間に4回
以上前記基準値以下となる割合に前記駆動トルク又は制
動トルクを低減することを特徴とする。
〜請求項7のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、車両の力行時又は制動時に、駆動輪のスリップが制
限されるときに車両に加わる加速度の変化サイクルが1
秒間に4回以上となるので、運転者が不快感を感じ難
い。
項7のいずれか一項に記載の発明において、前記トルク
制御手段は、前記駆動トルク又は制動トルクを「0」よ
り大きな割合に低減することを特徴する。
〜請求項7のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、駆動輪のスリップが制限されているときにも、駆動
トルク又は制動トルクがある程度維持される。従って、
駆動輪の路面に対する駆動力又は制動力がより一層確保
されるので、車両を迅速に加速又は減速させることがで
きる。
求項9のいずれか一項に記載の発明において、前記駆動
モータによる回生制動時に、前記駆動モータの制動力を
前記操作量に対する目標駆動トルクから低減するときに
は、前記従動輪を制動するブレーキ装置を作動させるブ
レーキ制御手段を備えたことを特徴とする。
1〜請求項9のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、駆動モータによる駆動輪の電気制動だけでは制動力
が不足する状態では、ブレーキ装置によって従動輪が制
動される。従って、車両をより確実に制動することがで
きる。
リフトトラックの走行制御装置に具体化した一実施形態
を図1〜図7に従って説明する。
リーチ型フォークリフトトラック10(以下、リーチフ
ォークリフトという)は、左右一対の従動輪としての前
輪11L,11Rと、駆動操舵輪(以下、単に駆動輪と
いう)12及びキャスター輪13からなる後輪とを備え
ている。
14の前部に左右一対のリーチレグ15が設けられてい
る。各リーチレグ15の先端部には、前記前輪11L,
11Rがそれぞれ支持されている。各前輪11L,11
Rには、それぞれ油圧ブレーキ装置16が設けられてい
る。又、両リーチレグ15の間には、マスト装置17が
前後に移動可能に支持されている。
ブユニット18が設けられている。ドライブユニット1
8は駆動モータ19を備え、その下部に支持した前記駆
動輪12を駆動する。尚、本実施形態では、駆動モータ
19は交流誘導モータである。又、車体後部の右部分に
は運転席20が設けられ、その下側に前記キャスター輪
13が支持されている。ドライブユニット18とキャス
ター輪13とは、図示しないサスペンション機構によっ
て上下に互いに逆向きに変位可能に支持されている。そ
して、駆動輪12及びキャスター輪13は、サスペンシ
ョン機構によって、車両重心の車両の前後方向における
位置が変化しても駆動輪12の輪重が変化しにくいよう
に支持されている。
操作盤21が設けられ、運転席20の左側にハンドル2
2が設けられている。ハンドル22は、前記駆動輪12
を操舵する。操作盤21にはトルク調整操作手段として
のアクセルレバー23、リフトレバー24、リーチレバ
ー25及びチルトレバー26が設けられている。
るための油圧回路について説明する。図1に示すよう
に、車体後部にはオイルタンク30、荷役モータ31、
オイルポンプ32、ブレーキ制御バルブユニット33等
が設けられている。本実施形態では、前記油圧ブレーキ
装置16、荷役モータ31、オイルポンプ32及びブレ
ーキ制御バルブユニット33がブレーキ装置を構成す
る。
してオイルタンク30の作動油を所定の油圧でブレーキ
制御バルブユニット33及びオイルコントロールバルブ
34に供給する。尚、オイルコントロールバルブ34は
図示しないリフトシリンダ、リーチシリンダ及びチルト
シリンダに対して供給する作動油を制御するためのバル
ブユニットであって、リフトレバー24、リーチレバー
25及びチルトレバー26によってそれぞれ操作され
る。
しない減圧弁、シャットオフ弁、リニアソレノイド弁及
びアキュームレータ33a等が一体化された弁ユニット
である。ブレーキ制御バルブユニット33は、オイルポ
ンプ32から所定の油圧で供給される作動油をアキュー
ムレータ33aに蓄圧し、電気制御によって各油圧ブレ
ーキ装置16に出力する油圧を制御する。
給される作動油によって作動し、前輪11L,11Rを
制動する。次に、駆動モータ19及び荷役モータ31を
制御するための電気的構成について説明する。
度センサ40、後輪回転数センサ41a,41b、操舵
角センサ42、圧力スイッチ43、コントローラ44及
び前輪回転数センサ45L,45Rが設けられている。
本実施形態では、コントローラ44がトルク制御手段及
びブレーキ制御手段である。
方に配置され、アクセルレバー23のアクセル開度、即
ち、中立位置での操作量を「0」として前進側及び後進
側のアクセル開度ACCを検出して出力する。
モータ19の出力軸に固定された図示しないギヤを被検
出体としてその回転数を検出する。各後輪回転数センサ
41a,41bは、駆動輪回転数としての後輪回転数N
D と、駆動モータ19のモータ回転数NM とに対応する
パルス信号を生成してコントローラ44に出力する。
又、各後輪回転数センサ41a,41bは、駆動モータ
19の回転方向に応じて位相が逆に90°ずれたパルス
信号を出力する。
の近傍に設けられ、直進状態を「0」として右方向及び
左方向の操舵角θを検出し、その検出信号をコントロー
ラ44に出力する。
ブユニット33に設けられ、アキュームレータ33aの
油圧が所定の油圧を下回ったことを検知して検知信号を
コントローラ44に出力する。
レグ15に設けられている。各回転数センサ45L,4
5Rはそれぞれ前輪11L,11Rに設けられた被検出
部を検出することで、各前輪11L,11Rの従動輪回
転数としての前輪回転数NLF,NRFに対応したパルス信
号をコントローラ44に出力する。
からなる図示しない制御回路、三相インバータ回路等か
らなり、アクセル開度ACC、後輪回転数ND 、モータ回
転数NM 、操舵角θ及び前輪回転数NLF,NRFに基づい
て駆動モータ19の回転方向、駆動トルク及び制動トル
クを制御する。尚、駆動トルクは駆動モータ19が駆動
輪12を回転駆動して車両を前進又は後進させるときに
発生するトルクであり、制動トルクは前進状態又は後進
状態からのスイッチバック操作時に回生制動によって発
生するトルクである。
25,26が操作されるときに荷役モータ31を運転す
るとともに、各レバー24〜26が操作されていないと
きであっても圧力スイッチ43から検知信号を入力する
と荷役モータ31を運転する。
めの運転制御、駆動モータ19の回生制動によって車両
を制動するための制動制御を行う。又、コントローラ4
4は、前記運転制御時に、駆動輪12の路面に対する駆
動力を制限する駆動力制御を行い、又、前記制動制御時
に、駆動輪12の路面に対する制動力を制限する制動力
制御を行う(トラクション制御)。さらに、コントロー
ラ44は、前記制動力制御を行うときに、油圧ブレーキ
装置16を作動させるブレーキ制御を行う。コントロー
ラ44は、予め記憶されている制御プログラムを前記制
御回路のマイクロコンピュータが実行することによって
前記各制御を行う。
ルレバー23が中立位置から前進側又は後進側に操作さ
れたときに、駆動モータ19を運転して車両を走行させ
る運転制御を行う。
クセル開度センサ40が検出する操作量としてのアクセ
ル開度ACCと、後輪回転数センサ41a,41bが検出
するモータ回転数NM とに対応する目標駆動トルク(>
0)を、予め設定されている図示しない通常運転用のマ
ップから求める。そして、コントローラ44は、予め設
定されている増大量又は減少量ずつ駆動モータ19の駆
動トルクを増大又は減少させて目標駆動トルクで運転す
る。コントローラ44は、アクセル開度ACCが前進側で
あるときには駆動モータ19を正転駆動し、アクセル開
度ACCが後進側であるときには駆動モータ19を逆転駆
動する。
運転制御中に、駆動輪12のスリップを制限して路面に
対する駆動力の低下を抑制する駆動力制御を行う。
各前輪回転数センサ45L,45Rが検出する前輪回転
数NLF,NRFから、車体14の各前輪11L,11Rの
位置における車速である従動輪速度としての前輪速度V
LF,VRFを求める。詳述すると、コントローラ44は、
予め記憶されている前輪11L,11Rの半径と前記回
転数NLF,NRFとから、各前輪11L,11R毎に前輪
速度VLF,VRFを求める。この前輪速度VLF,VRFは、
前輪11L,11Rの位置における車速である。
ンサ41a,41bが検出する後輪回転数ND から、駆
動輪速度としての後輪速度VD を求める。詳述すると、
コントローラ44は、予め記憶されている駆動輪12の
半径と前記後輪回転数ND とから後輪速度VD を求め
る。この後輪速度VD は、駆動輪12と路面との間にス
リップがあると駆動輪12の位置における車速よりも大
きくなる。
LF,VRFを、駆動輪12の速度に換算した換算駆動輪速
度としての換算後輪速度VDPを求める。即ち、この換算
後輪速度VDPは、駆動輪12の位置における車速であ
る。
センサ42が検出する操舵角θに基づき、車両が直進状
態であるか又は左右いずれかの旋回状態であるかを判断
する。そして、直進状態であるときには、左右いずれか
一方の前輪回転数センサ45L(45R)が検出する前
輪回転数NLF(NRF)から前輪速度VLF(VRF)を求
め、この前輪速度VLF(VRF)を換算後輪速度VDPとす
る。又、車両が左右いずれかの旋回状態であるときに
は、旋回外側となる前輪11L(11R)の前輪回転数
NLF(NRF)から前輪速度VLF(VRF)を求める。そし
て、そのときの操舵角θに応じた旋回外側の前輪11L
(11R)の旋回半径と、同じく駆動輪12との旋回半
径との比から、この前輪速度VLF(VRF)を換算後輪速
度VDPに換算する。
VD から換算後輪速度VDPを差し引いた速度差(VD −
VDP)を、すべり検出量としてのすべり速度ΔVD (=
(VD −VDP)>0)として求める。即ち、このすべり
速度ΔVD は、駆動輪12の路面に対する駆動力が、駆
動輪重と路面との摩擦係数とで決まる最大駆動力を超え
たことによって、駆動輪12が路面に対してスリップし
て駆動輪12の位置における車速よりも大きくなってい
る分の速度差である。
として、前記すべり速度ΔVD が予め設定された基準値
(>0)を超えたときには、前記通常運転用のマップに
代えてトルク制限用のマップによって設定される目標駆
動トルクに駆動モータ19の駆動トルクを制御する。こ
のトルク制限用のマップは、通常運転用のマップにおい
てアクセル開度ACC及びモータ回転数NM に対応して設
定される目標駆動トルクから一律に予め設定された割合
(例えば、10%)に低減された目標駆動トルク(>
0)を設定する。又、コントローラ44は、駆動モータ
19の駆動トルクをトルク制限用のマップで設定される
目標駆動トルクで運転制御した結果、すべり速度ΔVD
が基準値以下になると、再び駆動モータ19を通常運転
用のマップで設定される目標駆動トルクで運転制御す
る。即ち、コントローラ44は、そのときのアクセル開
度ACC及びモータ回転数NM に対応する目標駆動トルク
を改めて通常運転用のマップから求め、駆動モータ19
の駆動トルクをその目標駆動トルクに制御する。
する駆動輪12と路面との間の摩擦係数の関係は、例え
ば、図4に示すように、すべり速度ΔVD が約0.1の
ときに摩擦係数が最大となる。詳述すると、すべり速度
ΔVD が「0」から約0.1の間では摩擦係数が急激に
増大する。そして、すべり速度ΔVD が約0.1から約
0.3の間では摩擦係数が比較的急激に減少する。さら
に、すべり速度ΔVDが約0.3以上の範囲では、摩擦
係数は緩慢に減少する。
最高車速が低い産業車両では、摩擦係数とすべり速度Δ
VD との関係はその全車速域で殆ど変動しないが、すべ
り速度ΔVD 、路面の状態、駆動輪12のタイヤ等の要
因によってある限られた範囲で変動する。そして、基準
値は、リーチフォークリフト10の全車速域において、
摩擦状態が最大摩擦領域となるすべり速度ΔVD の範囲
内の値に設定されている。尚、最大摩擦領域とは、最大
摩擦係数を含む付近の摩擦係数の領域である。又、基準
値は、全車速域の内、発進加速時の車速域では、摩擦状
態が最大摩擦領域となるすべり速度ΔVD の範囲の下限
領域の値に設定されている。尚、発進加速時の車速域と
は、車両が停止状態から加速するために、特に大きな駆
動力を必要とする車速域である。例えば、基準値は、図
5に示すように、前輪速度VLF(VRF)の全範囲におい
て、発進加速時の車速域では、すべり速度ΔVD =0.
1に設定され、それ以上の車速域では、すべり速度ΔV
D =0.2に設定されている。
は、車両の前進状態又は後進状態中にアクセルレバー2
3がスイッチバック操作されたときには、駆動モータ1
9の回生制動によって車両を制動する制動制御を行う。
イッチバック操作状態でのアクセル開度ACCと、回転方
向を含めたモータ回転数NM とに対応する目標制動トル
クを前記通常運転用のマップから求める。そして、コン
トローラ44は、予め設定された変化量ずつ駆動モータ
19の駆動トルクを制動トルクに変化させて目標制動ト
ルクで運転する。
車両の力行状態からのスイッチバック時に、駆動輪12
の制動に伴うスリップを抑制して路面に対する制動力の
低下を抑制する制動力制御を行う。
前記駆動力制御時と同様に、前輪速度VLF,VRF及び後
輪速度VD を求めるとともに、前輪速度VLF,VRFから
換算後輪速度VDPを求める。さらに、コントローラ44
は、すべり速度ΔVD (<0)を求める。そして、コン
トローラ44は、アクセル開度ACCが後進側の値をとっ
ているときに、すべり速度ΔVD が予め設定された基準
値(<0)を下回ったときには、前輪速度VLF,VRFに
関係なく、通常運転用のマップに代えて前記トルク制限
用のマップによって設定される目標制動トルクに駆動モ
ータ19の制動トルクを制御する。トルク制限用のマッ
プは、通常運転用のマップにおいてアクセル開度ACC及
びモータ回転数NM に対応して設定される目標制動トル
クから一律に予め設定された割合(例えば、10%)に
低減された目標制動トルク(<0)を設定する。尚、制
動力制御で使用する基準値は、前記駆動力制御で使用す
る基準値と同じ考え方で設定されている。但し、車両の
力行時と回生制動時とでは、駆動輪12と路面との間の
摩擦状態とすべり速度ΔVD との関係が異なっているの
で、力行時と異なる値を基準値とする。
の制動トルクをトルク制限用のマップで設定される目標
制動トルクで運転制御した結果、すべり速度ΔVD が基
準値以上となると、再び駆動モータ19を通常運転用の
マップで設定される目標制動トルクで運転する。即ち、
コントローラ44は、そのときのアクセル開度ACC及び
モータ回転数NM に対応する目標制動トルクを改めて通
常運転用のマップから求め、駆動モータ19の制動トル
クをその目標制動トルクに制御する。
記駆動力制御における基準値と同じ考え方で設定されて
いる。 (ブレーキ制御)さらに、コントローラ44は、制動力
制御時に、油圧ブレーキ装置16を作動させて左右前輪
11L,11Rを制動するブレーキ制御を行う。
は、制動力制御中にすべり速度ΔVDが基準値を下回っ
たときには、ブレーキ制御バルブユニット33を制御し
て各油圧ブレーキ装置16を作動させる。
ーチフォークリフトの作用について説明する。
3を中立位置から前進側に操作すると、コントローラ4
4は駆動モータ19を運転制御してそのときのアクセル
開度ACC及びモータ回転数NM に対応して通常運転用の
マップで設定される目標駆動トルクまで駆動トルクを所
定の増大量で徐々に増大させる。すると、車両が徐々に
加速して前進する。
なると、後輪速度VD が換算後輪速度VDPから離れるよ
うに増大してすべり速度ΔVD (>0)が過大になる。
駆動輪12のスリップが大きくなってすべり速度ΔVD
が所定の基準値(例えば0.2)を超えると、コントロ
ーラ44は駆動モータ19の駆動トルクをトルク制限用
のマップで設定される目標駆動トルクに制御する。即
ち、通常運転時の目標駆動トルクの10%まで低減す
る。このため、駆動輪12に供給される駆動トルクが制
限されてスリップが抑制され、後輪速度VD が換算後輪
速度VDPに近づいてすべり速度ΔVD が減少する。駆動
輪12のスリップが減少してすべり速度ΔVD が基準値
以下となると、コントローラ44は駆動モータ19の駆
動トルクを再び通常運転用のマップで設定される目標駆
動トルクに制御する。すると、駆動輪12に供給される
駆動トルクが再び増大する。
周期毎に、駆動輪12がスリップしてすべり速度ΔVD
が基準値を超えているときには駆動モータ19の駆動ト
ルクを制限し、すべり速度ΔVD が基準値以下となって
いるときには駆動トルクを通常の大きさに復帰させる。
その結果、車両の加速時において、アクセル開度ACCや
路面の状態等に関係なく駆動輪12のスリップが抑制さ
れ、路面に対する駆動力が確保される。
(c)を用いて説明する。図6(a)〜(c)は、最大
許容負荷を積載し、マスト装置17を最大限リーチさせ
た状態のリーチフォークリフト10を水濡れ路面上で前
進側に直進状態で発進させたときの前輪速度VLF(VR
F)、後輪速度VD 及びすべり速度ΔVD の変化状態を
示す。この場合、基準値を0.2m/s(但し、発進加
速時は0.1m/s)として駆動モータ19を制御し、
すべり速度ΔVD がこの基準値を超えたときには、前輪
速度VLF(VRF)に関係なく目標駆動トルクから一律そ
の10%まで低減する。すると、図6(c)に示すよう
に、すべり速度ΔVD は、約0.2m/sを中心として
上下に約0.1の幅内で変動するように制御される。そ
して、後輪速度VD は、約0.1〜0.2の範囲で変動
しながらも前輪速度VLF(VRF)の上昇と共に上昇す
る。従って、濡れた滑り易い路面上で、しかも、駆動輪
12の輪重が最も小さくなった状態で発進しても、駆動
輪12のスリップが制限され路面に対する駆動力の低下
が抑制される。
0〜5.5秒)では、駆動輪12と路面との間の摩擦状
態が最大摩擦領域となるすべり速度ΔVD の範囲の下限
領域の値である基準値「0.1」を超えたときに、駆動
モータ19の駆動トルクが制限される。このため、路面
の状態等によって、最大摩擦係数となるときのすべり速
度ΔVD の値がある範囲でばらついても、駆動輪12と
路面との摩擦状態が低摩擦領域となり難い。従って、車
両の発進加速時には、路面に対する駆動力がより確実に
確保される。
度ΔVD が1秒間に4回以上基準値以下となるように、
駆動トルクを目標駆動トルクから低減する割合を設定し
ているので、駆動輪12のスリップが制限されるときに
車両に加わる加速度の変化サイクルが1秒間に4回以上
となる。尚、目標駆動トルクからの低減割合を小さくす
るほど加速度の変化周期がより小さくなる。一方、駆動
輪12のスリップを制限しながらもより大きな駆動力を
確保するため、目標駆動トルクからの低減割合をできる
だけ大きくする必要がある。そこで、本実施形態では、
目標トルクからの低減割合を10%に設定することによ
り、オペレータが不快感を感じない範囲でより大きな駆
動力を確保している。
ても、同様にして、すべり速度ΔVD に基づいてコント
ローラ44が駆動モータ19の駆動トルクを制御し、駆
動輪12のスリップが制限されて路面に対する駆動力の
低下が抑制される。
スイッチバック操作すると、コントローラ44は駆動モ
ータ19の駆動トルクを、そのときのアクセル開度ACC
及びモータ回転数NM に対応して通常運転用のマップで
設定される目標制動トルクまで変化させる。すると、車
両が徐々に減速する。
なると、後輪速度VD が換算後輪速度VDPから離れるよ
うに減少してすべり速度ΔVD (<0)が負の側に過大
になる。駆動輪12のスリップが大きくなってすべり速
度ΔVD が所定の基準値(例えば−0.2m/s)を下
回ると、コントローラ44は駆動モータ19の制動トル
クをトルク制限用のマップで設定される目標制動トルク
に制御する。即ち、通常運転時の目標制動トルクの10
%まで低減する。このため、駆動輪12に付与される制
動力が減少してスリップが抑制され、後輪速度VD が換
算後輪速度VDPに近づいてすべり速度ΔVD が減少す
る。駆動輪12のスリップが減少してすべり速度ΔVD
が基準値以上となると、コントローラ44は、駆動モー
タ19の制動トルクを、再び通常運転用のマップで設定
される目標制動トルクに制御する。すると、駆動輪12
に供給される制動トルクが再び増大する。
周期毎に、駆動輪12がスリップしてすべり速度ΔVD
が基準値を下回っているときには駆動モータ19の制動
トルクを制限し、すべり速度ΔVD が基準値以上となっ
ているときには制動トルクを本来の大きさに復帰させ
る。その結果、車両の制動時において、アクセル開度A
CCや路面の状態等に関係なく駆動輪12のスリップが抑
制され、路面に対する制動力の低下が抑制される。
(c)を用いて説明する。図7(a)〜(c)は、最大
許容負荷を積載し、マスト装置17を最大限リーチさせ
たリーチフォークリフト10を、水濡れ路面上でスイッ
チバックしたときの前輪速度VLF(VRF)、後輪速度V
D 及びすべり速度ΔVD の変化状態を示す。この場合、
基準値を−0.2m/sとして駆動モータ19を制御
し、すべり速度ΔVD がこの基準値を下回ったときに
は、前輪速度VLF(VRF)によらず目標駆動トルクから
一律その10%まで低減する。すると、図7(c)に示
すように、すべり速度ΔVD は、約−0.2m/sを中
心として上下に約0.1の幅内で変動するように制御さ
れる。そして、後輪速度VD は、ほぼ0.2の範囲で変
動しながら前輪速度VLF,VRFと共に減少する。従っ
て、濡れた滑り易い路面上で、駆動輪12の輪重が最も
小さくなった状態でスイッチバックを行なっても、アク
セル開度ACCや路面の状態がどのようであっても、駆動
輪12のスリップが制限され路面に対する制動力の低下
が抑制される。
VD が1秒間に4回以上基準値以上となるように、制動
トルクを目標制動トルクから低減する割合を設定してい
るので、駆動輪12のスリップが制限されるときに車両
に加わる減速度の変化サイクルが1秒間に4回以上とな
る。
った場合においても、同様にして、コントローラ44が
駆動モータ19の制動トルクを制御し、駆動輪12のス
リップが制限され路面に対する制動力が確保される。
たとき、コントローラ44は、すべり速度ΔVD が基準
値を下回ったときに、駆動モータ19の制動トルクを低
減するとともに、各油圧ブレーキ装置16を作動させて
前輪11L,11Rを制動する。従って、駆動輪12の
制動だけでは制動力が不足するときには、左右前輪11
L,11Rによっても車両が制動される。
クリフトによれば、以下の各効果を得ることができる。 (1) 車両の加速時等の力行時には、すべり速度ΔV
D が所定の基準値を超える毎に駆動モータ19の駆動ト
ルクを通常の目標駆動トルクの所定の割合まで低減する
ことで駆動輪12のスリップを制限する。その結果、滑
り易い路面上であっても、又、駆動輪12の輪重が十分
でない状態であっても、駆動輪12の路面に対する駆動
力をより確実に確保することができる。このため、車両
の力行時に、車両を迅速に加速することができる上に、
タイヤの横滑りを防止して車体後部が左右に振られない
ようにし、又、駆動輪12が無用に摩耗しないようにす
ることができる。
動力を確保するための制御内容の調整が目標駆動トルク
を低減する割合を調整するだけですむので、PID制御
等のフィードバック制御によって駆動トルクを所定の基
準値に制御する場合に比較して調整を容易に行うことが
できる。
ータ19の回生制動時には、すべり速度ΔVD が所定の
基準値を下回ったときに駆動モータ19の制動トルクを
目標制動トルクの所定の割合まで低減することで駆動輪
12のスリップを制限する。その結果、滑り易い路面上
で、又、駆動輪12の輪重が十分でない状態でスイッチ
バック等の回生制動を行なっても、駆動輪12の路面に
対する制動力をより確実に確保することができる。この
ため、スイッチバック時等に、車両を迅速に減速させる
ことができる上に、タイヤの横滑りを防止して車体後部
が左右に振られないようにし、又、駆動輪12が無用に
摩耗しないようにすることができる。従って、車両に応
じてできるだけ大きな制動力を確保するための制御内容
の調整が、目標制動トルクを低減する割合を調整するだ
けですむ。
2の速度に換算した換算後輪速度VDPを後輪速度VD か
ら差し引いた速度差であるすべり速度ΔVD に基づい
て、駆動モータ19の駆動トルク又は制動トルクを制限
するようにした。産業車両の比較的低い車速域では、駆
動輪12と路面との摩擦係数とすべり速度ΔVD との関
係が殆ど変化しない上に、スリップ率のように車速が低
くなるほど制御幅が小さくならない。従って、低い車速
域であっても、スリップを制限するための駆動トク又は
制動トルクの制御が容易となる。
を制限するときの基準値を、リーチフォークリフト10
の全車速域において、駆動輪12と路面との間の摩擦状
態が最大摩擦領域となるときのすべり速度ΔVD の範囲
内の値(0.1,0.2m/s)に設定した。従って、
車両の全車速域において、駆動輪12と路面との間の摩
擦状態がより確実に最大摩擦領域となるようにスリップ
が制限される。その結果、全車速域において、路面に対
する駆動力又は制動力をより大きく確保することができ
る。
る基準値を、車両の発進加速時の車速域では、駆動輪1
2と路面との間の摩擦状態が車両の全車速域において最
大摩擦領域となるすべり速度ΔVD の範囲の下限領域の
値(0.1m/s)に設定した。路面の状態等により、
最大摩擦係数状態となるときのすべり速度ΔVが変動し
ても、路面との摩擦状態が低摩擦領域になり難い。従っ
て、車両の発進加速時には、路面に対する駆動力がより
確実に確保される。
上すべり速度ΔVD が基準値(0.1,0.2m/s)
以下となる割合(10%)に駆動モータ19の駆動トル
クを低減するようにした。従って、駆動輪12のスリッ
プが制限されるときに車両に加わる加速度の変化サイク
ルが1秒間に4回以上となるので、運転しているオペレ
ータが不快感を感じ難い。
上すべり速度ΔVD が基準値(−0.2m/s)以上と
なる割合(10%)に駆動モータ19の制動トルクを低
減するようにした。従って、駆動輪12のスリップが制
限されるときに車両に加わる減速度の変化サイクルが1
秒間に5回以上となるので、運転しているオペレータが
不快感を感じ難い。
準値(0.1,0.2m/s)を超えたとき、駆動トル
クを目標駆動トルクの「0」より大きな所定の割合(1
0%)に低減するようにした。従って、駆動輪12のス
リップが制限されているときにも、駆動トルクがある程
度維持される。このため、駆動輪12の路面に対する駆
動力がより一層確保されるので、車両を迅速に加速する
ことができる。
0.1m/s)を下回ったとき、制動トルクを目標駆動
トルクの「0」より大きな所定の割合「10%」に低減
するようにした。従って、駆動輪12のスリップが制限
されているときにも、制動トルクがある程度維持され
る。このため、駆動輪12の路面に対する制動力がより
一層確保されるので、車両を迅速に減速することができ
る。
駆動輪12のスリップが制限されるときには、左右の油
圧ブレーキ装置16を作動した前輪11L,11Rを制
動するようにした。従って、駆動輪12だけでは十分な
制動力が得られないような場合であっても、車両をより
短い制動距離で停止することができる。
を列挙する。 ○ 上記実施形態で、力行中からのスイッチバック時に
行う回生制動時の制動制御だけでなく、アクセルレバー
23を中立位置に戻した状態で行う回生制動時の制動制
御に実施する。この場合には、滑り易い路面上であって
も、又、駆動輪12の輪重が十分でない状態であって
も、車両を迅速に減速することができる上に、車体の後
部が左右に振られないようにし、又、駆動輪12が無用
に摩耗しないようにすることができる。
のアクセル開度ACCを小さくしたときに行う回生制動時
の制動制御に実施してもよい。 ○ 上記実施形態では、車両の力行時又は制動時に、駆
動モータ19の駆動トルク又は制動トルクを目標制動ト
ルクの10%に低減したが、10〜20%の間の割合で
あってもよい。又、5〜30%の間の割合であってもよ
い。又、0〜50%の間の割合であってもよい。
動時に、1秒間に3回以上すべり速度ΔVD の大きさが
基準値以下となるように、駆動トルク又は制動トルクを
低減する割合を設定してもよい。この場合であっても、
力行時又は制動時に車両に加わる加速度又は減速度の変
化サイクルが大きくなるので、運転しているオペレータ
が不快感を感じ難い。
流モータとしてもよい。この場合には、車両の走行時
に、すべり速度ΔVD が基準値を超えたときに平均駆動
電圧を制御することで駆動トルクを制限する。又、車両
の回生制動時に、平均回生時間を制御することで制動ト
ルクを制限する。
代わりに、車両の力行時には、後輪速度VD から換算後
輪速度VDPを差し引いた速度差を後輪速度VD で除した
スリップ率が予め設定した基準値を超えたときに、駆動
トルクを目標駆動トルクから所定の割合に低減する。
又、車両の制動時には、換算後輪速度VDPから後輪速度
VD を差し引いた速度差を換算後輪速度VDPで除したス
リップ率が予め設定した基準値を下回ったときに、駆動
トルクを目標制動トルクから所定の割合に低減する。
力行時に、駆動輪12の回転数、又は、回転数から求め
た駆動輪12の移動速度の加速度が予め設定された基準
値を超えたことに基づいて駆動輪12がスリップしたこ
とを検出し、基準値を超えたときに駆動モータ19の駆
動トルクを予め設定された割合に低減するようにしても
よい。
転数、又は、回転数から求めた駆動輪12の移動速度の
加速度が予め設定された基準値を下回ったことに基づい
て駆動輪12がスリップしたことを検出し、基準値を下
回ったときに駆動モータ19の制動トルクを予め設定さ
れた割合に低減するようにしてもよい。
6に代えて、電気アクチュエータでブレーキをかける電
気式ブレーキ装置としてもよい。 ○ リーチフォークリフトの走行制御装置に限らず、そ
の他、例えば前輪が駆動輪とされ、後輪が従動輪とされ
た産業車両の走行制御装置に実施する。
技術的思想をその効果とともに記載する。 (1) 請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の
産業車両の走行制御装置を備えた産業車両。
制御装置において、前記基準値は、前記発進加速時の車
速域を超える車速域では、一定値に設定されている。 (3) 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の産
業車両の走行制御装置において、前記トルク制御手段
は、前記すべり検出量の大きさが1秒間に3回以上前記
基準値以下となる割合に前記駆動トルク又は制動トルク
を低減することを特徴とする産業車両の走行制御装置。
この構成であっても、運転者が不快感を感じ難い。
項に記載の産業車両の走行制御装置において、前記トル
ク制御手段は、前記すべり検出量の大きさが1秒間に5
回以上前記基準値以下となる割合に前記駆動トルク又は
制動トルクを低減することを特徴とする産業車両の走行
制御装置。この構成では、運転者が不快感をより一層感
じ難い。
項に記載の産業車両の走行制御装置において、前記トル
ク制御手段は、前記駆動トルク又は制動トルクを目標駆
動トルク又は目標制動トルクの0〜50%に低減する。
一項に記載の産業車両の走行制御装置において、前記ト
ルク制御手段は、前記駆動トルク又は制動トルクを目標
駆動トルク又は目標制動トルクの5〜30%に低減す
る。
一項に記載の産業車両の走行制御装置において、前記ト
ルク制御手段は、前記駆動トルク又は制動トルクを目標
駆動トルク又は目標制動トルクの10〜20%に低減す
る。
れば、駆動輪のスリップを制限して路面に対する駆動力
又は制動力を確保する産業車両の走行制御装置におい
て、車両に応じた制御内容の調整が目標駆動トルク又は
目標制動トルクを低減する割合を調整するだけですむの
で、調整を容易に行うことができる。
ブロック図。
(c)はすべり速度の時間変化を示すグラフ。
(c)はすべり速度の時間変化を示すグラフ。
ク、11L,11R…従動輪としての前輪、12…駆動
輪としての駆動操舵輪、16…ブレーキ装置を構成する
油圧ブレーキ装置、23…トルク調整操作手段としての
アクセルレバー、31…ブレーキ制御手段を構成する荷
役モータ、32…同じくオイルポンプ、33…同じくブ
レーキ制御バルブユニット、45…トルク制御手段及び
ブレーキ制御手段としてのコントローラ、ACC…操作量
としてのアクセル開度、ND …駆動輪回転数としての後
輪回転数、NLF,NRF…従動輪回転数としての前輪回転
数、VLF,VRF…従動輪速度としての前輪速度、VD …
駆動輪速度としての後輪速度、VDP…換算駆動輪速度と
しての換算後輪速度、ΔVD …すべり検出量としてのす
べり速度。
Claims (10)
- 【請求項1】 産業車両の駆動輪を駆動する駆動モータ
の駆動トルクを、運転者が操作するトルク調整操作手段
の操作量に基づいて制御するとともに、前記駆動輪のス
リップを検出するためのすべり検出量を求め、このすべ
り検出量に基づいて前記駆動輪のスリップを制限するト
ルク制御手段を備えた産業車両の走行制御装置におい
て、 前記トルク制御手段は、前記すべり検出量の大きさが予
め設定された基準値を超えたときに、前記駆動モータの
駆動トルクを前記操作量に対する目標駆動トルクから予
め設定された割合に低減することで前記駆動輪のスリッ
プを制限することを特徴とする産業車両の走行制御装
置。 - 【請求項2】 産業車両の駆動輪を駆動する駆動モータ
の制動トルクを、運転者が操作するトルク調整操作手段
の操作量に基づいて制御するとともに、前記駆動輪のス
リップを検出するためのすべり検出量を求め、このすべ
り検出量に基づいて前記駆動輪のスリップを制限するト
ルク制御手段を備えた産業車両の走行制御装置におい
て、 前記トルク制御手段は、前記すべり検出量の大きさが予
め設定された基準値を超えたときに、前記駆動モータの
制動トルクを前記操作量に対する目標制動トルクから予
め設定された割合に低減することで前記駆動輪のスリッ
プを制限することを特徴とする産業車両の走行制御装
置。 - 【請求項3】 産業車両の駆動輪を駆動する駆動モータ
の駆動トルク及び制動トルクを、運転者が操作するトル
ク調整操作手段の操作量に基づいて制御するとともに、
前記駆動輪のスリップを検出するためのすべり検出量を
求め、このすべり検出量に基づいて前記駆動輪のスリッ
プを制限するトルク制御手段を備えた産業車両の走行制
御装置において、 前記トルク制御手段は、車両の力行時には請求項1に記
載の走行制御を行ない、車両の制動時には請求項2に記
載の走行制御を行うことを特徴とする産業車両の走行制
御装置。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記
載の産業車両の走行制御装置において、 前記すべり検出量は、前記駆動輪と共に産業車両の前後
輪を構成する従動輪の回転数から求めた従動輪速度を前
記駆動輪の速度に換算した換算駆動輪速度と、該駆動輪
の回転数から求めた駆動輪速度との速度差であるすべり
速度であって、前記基準値は、前記すべり速度に対して
設定されていることを特徴とする産業車両の走行制御装
置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の産業車両の走行制御装
置において、 前記基準値は、前記駆動輪と路面との間の摩擦状態が車
両の全車速域において最大摩擦領域となる前記すべり速
度の範囲内の値に設定されていることを特徴とする産業
車両の走行制御装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の産業車両の走行制御装
置において、 前記基準値は、前記全車速域の内で発進加速時の車速域
では、前記駆動輪と路面との間の摩擦状態が車両の全車
速域において最大摩擦領域となる前記すべり速度の範囲
の下限領域の値に設定されていることを特徴とする産業
車両の走行制御装置。 - 【請求項7】 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記
載の産業車両の走行制御装置において、 前記すべり検出量は、前記駆動輪と共に産業車両の前後
輪を構成する従動輪の回転数から求めた従動輪速度を前
記駆動輪の速度に換算した換算駆動輪速度と、該駆動輪
の回転数から求めた駆動輪速度とから求めたスリップ率
であって、前記基準値は、前記スリップ率に対して設定
されていることを特徴とする産業車両の走行制御装置。 - 【請求項8】 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記
載の産業車両の走行制御装置において、 前記トルク制御手段は、前記すべり検出量の大きさが1
秒間に4回以上前記基準値以下となる割合に前記駆動ト
ルク又は制動トルクを低減することを特徴とする産業車
両の走行制御装置。 - 【請求項9】 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記
載の産業車両の走行制御装置において、 前記トルク制御手段は、前記駆動トルク又は制動トルク
を「0」より大きな割合に低減することを特徴する産業
車両の走行制御装置。 - 【請求項10】 請求項1〜請求項9のいずれか一項に
記載の産業車両の走行制御装置において、 前記駆動モータによる回生制動時に、前記駆動モータの
制動力を前記操作量に対する目標駆動トルクから低減す
るときには、前記従動輪を制動するブレーキ装置を作動
させるブレーキ制御手段を備えたことを特徴とする産業
車両の走行制御装置。
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