JP2002137754A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単で、容易に信地旋回を実施するこ
とのできる電動車両を提供する。 【解決手段】 図（ａ）で右の旋回操作レバー２５Ｒを
強く握ると、左の電動モータ１３Ｌが正転して、左のク
ローラ１６Ｌが前進状態になり、同時に右の電動モータ
１３Ｒは逆転して、右のクローラ１６Ｒが後退状態にな
り、右に旋回し始める。（ｃ）は右に１８０゜程旋回し
た状態を示す。旋回エリアは半径Ｒ１の円に収っている
ことが分かる。 【効果】 旋回操作レバーを操作するだけで、緩い旋回
から急な旋回、さらには信地旋回制御を実行することが
でき、運転者の負担を大いに軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は左右の駆動輪を各々
駆動する左右の電動モータ及び左右の駆動輪の速度を各
々調整して旋回せしめる左右のブレーキを備えた電動車
両に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業機は、荷役に用いる運搬車、農耕に
用いる耕耘機やトラクタ、芝をブレードで刈る芝刈機、
除雪する除雪車などのを総称する用語である。例えば、
耕運機であれば耕地の端部で折返すためそこに枕地と称
する無耕作地が発生する。この無耕作地は少ないほどよ
く、その為には耕運機は旋回半径が小さいほど良く、理
想的にはその場で回転するごとくにターンさせるとよ
い。この様にその場でターンさせることを信地旋回（し
んちせんかい）と呼ぶ。荷物の間を縫うように移動する
運搬車を考えると、信地旋回で向きを替えさせることは
好ましいことである。この様に作業機には、それの作業
場で信地旋回させることが望ましいという特殊な事情が
ある。

【０００３】旋回性を格別に考慮した技術として、例え
ば(1)特開平１０−９５３６０号公報「走行ミッション
装置の操舵機構」や(2)特開平６−８７３４０号公報
「無段変速装置付き車両」が知られている。

【０００４】前記(1)は、同公報の請求項１によれば、
「走行用のＨＳＴ無段変速機構（２５）と旋回用ＨＳＴ
無段変速機構（２８）とを併置し、変速レバー（６８）
により走行用のＨＳＴ無段変速機構（２５）を操作し、
丸形操向ハンドル（１９）により旋回用ＨＳＴ無段変速
機構（２８）を操作する」ことを前提としたものであ
る。

【０００５】また前記(2)には、同公報の図２のハンド
ル６，６（奥の符号６は不図示）に左右のサイドクラッ
チ操作レバー８５，８５（奥の符号８５は不図示）を備
え、且つ同図３の油圧無断変速機５，５にニートラルバ
ルブ５０，５０を備え、これらニートラルバルブ５０，
５０をケーブル５３，５４で操作する機構が記載されて
いる。同公報段落番号［００３８］などの説明によれ
ば、左のサイドクラッチ操作レバー８５を握ることで、
左のニートラルバルブ５０をクラッチオフ状態にするこ
とができ、右のサイドクラッチ操作レバー８５を握るこ
とで、右のニートラルバルブ５０をクラッチオフ状態に
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記(1)で信地旋回を
実施しようとすると、同公報の図１３でハンドル（１
９）を回すことになるが、同図に見られる通りにハンド
ル（１９）や変速レバー（６８）の下方に多数のリンク
が複雑に並び、装置構成が大掛りとなる。さらには、走
行用のＨＳＴ無段変速機構（２５）に旋回用ＨＳＴ無段
変速機構（２８）を併置するため、ＨＳＴ無段変速機構
の数が多くなり、安価で単純に構成しなければならぬ作
業車両としては適当とは言えない。

【０００７】また、前記(2)で信地旋回を実施しようと
すると、運転者は、左右のサイドクラッチ操作レバー８
５，８５を高度な技術で操作しなければならない。未熟
練者が操作したのでは旋回半径が増大し、信地旋回は困
難とる。そこで、本発明の目的は構成が簡単で、容易に
信地旋回を実施することのできる電動車両を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、左右の駆動輪を各々駆動する左右の電動
モータ、左右の駆動輪の速度を各々調整して旋回せしめ
る左右のブレーキ、左右のブレーキを各々操作する左右
の旋回操作レバー、及び電動モータやブレーキを制御す
る制御部を備えた電動車両において、左右の旋回操作レ
バーには、各々同レバーの移動範囲の始めに無ブレーキ
点、移動範囲の途中にフルブレーキ点を設定し、制御部
には、左の旋回操作レバーが作動しているときに無ブレ
ーキ点からフルブレーキ点までの間はレバーの移動に応
じて左のブレーキの制動力を増す制動制御を行わせ、フ
ルブレーキ点からレバーの移動範囲の終りまでの間は左
の電動モータを逆転させ且つ右の電動モータを正転させ
る左旋回制御を行わせ、又は右の旋回操作レバーが作動
しているときに無ブレーキ点からフルブレーキ点までの
間はレバーの移動に応じて右のブレーキの制動力を増す
制動制御を行わせ、フルブレーキ点からレバーの移動範
囲の終りまでの間は左の電動モータを正転させ且つ右の
電動モータを逆転させる右旋回制御を行わせる制御機能
を持たせたことを特徴とする。

【０００９】信地旋回するには、左の旋回操作レバー又
は右の旋回操作レバーを一杯に握る如くにレバーの移動
範囲の途中に設定したフルブレーキ点を超えるまで移動
させればよい。左旋回操作レバーをフルブレーキ点超え
るまで移動させれば、左の電動モータが逆転し且つ右の
電動モータが正転するために左旋回形信地旋回が実行で
きる。同様に、右旋回操作レバーをフルブレーキ点超え
るまで移動させれば、左の電動モータが正転し且つ右の
電動モータが逆転するために右旋回形信地旋回が実行で
きる。

【００１０】左の旋回操作レバー及びは右の旋回操作レ
バーは、握り始めから移動途中までは普通の旋回操作レ
バーとしての作用をなす。この様に通常の旋回操作レバ
ーの移動範囲の一部に旋回域を付加したので、旋回に別
途専用レバーを設ける必要が無く、車両の簡素化が図れ
る。加えて、本発明によれば旋回操作レバーを操作する
だけで信地旋回を行わせることができ、作業の能率を上
げることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。また、「左」、「右」は運転者を基準とす
る。図１は本発明に係る電動車両の平面図であり、電動
車両としての電動運搬車１０は、車体フレーム１１に収
納したバッテリ１２から給電を受けた左右の電動モータ
１３Ｌ，１３Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す。以下同じ）で
駆動軸１４Ｌ，１４Ｒを回し、これらの駆動軸１４Ｌ，
１４Ｒの端部に設けた駆動輪１５Ｌ，１５Ｒで左右のク
ローラ１６Ｌ，１６Ｒを駆動し、且つ左右のブレーキ１
７Ｌ，１７Ｒで駆動輪１５Ｌ，１５Ｒに制動を掛けるこ
とのできる電動車両であり、車体フレーム１１上に荷台
２０を載せ、この荷台２０の後部に操作盤２１を備え、
この操作盤２１に１本のアクセルレバー２２を備え、操
作盤２１（又は車体フレーム１１若しくは荷台２０）か
ら左右の操舵ハンドル２５Ｌ，２５Ｒを延ばし、操舵ハ
ンドル２５Ｌ，２５Ｒの各々に左右の旋回操作レバー２
３Ｌ，２３Ｒを備えた運搬車である。運転者は運搬車に
は乗らず、後部から連れ歩きながら操作盤２１上のレバ
ー類（アクセルレバー２２，旋回操作レバー２３Ｌ，２
３Ｒを含む。）を操作することで、前後進、旋回、停止
を行うことができる。

【００１２】２４は制御部であり詳細は後述するが、こ
の制御部２４でアクセルレバー２２及び旋回操作レバー
２３Ｌ，２３Ｒのポジションに基づいて、電動モータ１
３Ｌ，１３Ｒ及び左右のブレーキ１７Ｌ，１７Ｒを一括
制御する。前記ブレーキ１７Ｌ，１７Ｒは、電磁作用で
制動を掛ける電磁ブレーキ、油圧力でディスクを挟持す
る形式の油圧ブレーキ、ドラムをバンドで締める形式の
機械式ブレーキ、回生ブレーキ又は同等のブレーキであ
れば形式及び種類は問わない。

【００１３】図２（ａ），（ｂ）は本発明で採用したア
クセルレバーの作用図である。（ａ）において、アクセ
ルレバー２２は、前進、停止、後退を一本で賄い、且つ
前進、後退ともに低速から高速に連続的に切換えるこの
とのできる操作レバーである。この様なアクセルレバー
２２のポジションをアクセルポテンショメータ２６でモ
ニターする。

【００１４】（ｂ）はレバー２２のポジションとアクセ
ルポテンショメータ２６の出力の関係を示すグラフであ
り、アクセルポテンショメータ２６の出力範囲を０〜＋
５Ｖ（ボルト）としたときに、後退高速に０ｖ、中立
（停止）に＋２．５Ｖ、前進高速に＋５Ｖを割り当てた
ことを示す。

【００１５】図３は図１の３矢視図であり、左右の操作
ハンドル２５Ｌ，２５Ｒ（右のハンドル２５Ｒは図面
奥）のグリップの下に左右の旋回操作レバー２３Ｌ，２
３Ｒ（右の旋回操作レバー２３Ｒは図面奥）を配置し、
ヒンジピン３１Ｌ，３１Ｒで操作ハンドル２５Ｌ，２５
Ｒに上下スイング可能に取付け、これらの旋回操作レバ
ー２３Ｌ，２３Ｒでブレーキポテンショメータ２７Ｌ，
２７Ｒのアーム３２Ｌ，３２Ｒをスイングさせる。旋回
操作レバー２３Ｌ，２３Ｒは圧縮ばね３３Ｌ，３３Ｒで
実線の位置へ付勢する。運転者が握ることで想像線で示
す位置に移動する。

【００１６】図４（ａ），（ｂ）はブレーキポテンショ
メータの作用図である。（ａ）はブレーキポテンショメ
ータの拡大図であり、ブレーキポテンショメータ２７
Ｌ，２７Ｒのアーム３２Ｌ，３２Ｒが、からを経て
までの範囲を移動するとする。このときのを移動範
囲の始めの「無ブレーキ点」、を移動範囲の途中の
「フルブレーキ点」、を「移動範囲の終りの点」と呼
ぶことにする。

【００１７】（ｂ）は横軸がブレーキポテンショメータ
のアーム３２Ｌ又は３２Ｒの揺動角度、すなわち、旋回
操作レバーの移動距離を示し、縦軸はブレーキポテンシ
ョメータ出力を示す。本例では、横軸の無ブレーキ点
で縦軸の０ボルト、横軸のフルブレーキ点で縦軸のＶ
ｍボルト、横軸の移動範囲の終りの点で縦軸の５．０
ボルトを割り付けた。なおＶｍは、０＜Ｖｍ＜５．０を
満足する電圧であり、例えば１．５ボルト、２．０ボル
ト又は２．５ボルトに設定する。

【００１８】この結果、縦軸で０〜Ｖｍの間は制動制
御、縦軸でＶｍ〜５．０の間は旋回制御となる。図
（ａ）においても、点（レバーの移動範囲の始まりの
点）から点（レバーの移動範囲の途中）までは制動制
御、点（レバーの移動範囲の途中）から点（レバー
の移動範囲の終りの点）までは旋回制御となる。

【００１９】図５は本発明に係る電動車両の制御系統図
であり、左の旋回操作レバー２３Ｌを操作すると、これ
に連動したブレーキポテンショメータ２７Ｌの出力電圧
ＢＫＬＶに基づいて、左のブレーキドライバ２８Ｌは左
のブレーキ１７Ｌを制動制御する。すなわち、図４
（ｂ）に示す横軸の〜の間では旋回操作レバーのポ
ジション、具体的にはレバーの握り量に応じて、制動量
を比例的に変化させる。

【００２０】同様に、右の旋回操作レバー２３Ｒを操作
すると、このに連動したブレーキポテンショメータ２７
Ｒの出力電圧ＢＫＲＶに基づいて、右のブレーキドライ
バ２８Ｒは右のブレーキ１７Ｒを制動制御する。すなわ
ち、図４（ｂ）に示す横軸の〜の間では旋回操作レ
バーのポジション、具体的にはレバーの握り量に応じ
て、制動量を比例的に変化させる。

【００２１】一方、制御部２４は、アクセルポテンショ
メータ２６の出力電圧ＡＣＣＶを取込み、左右のモータ
ドライバ２９Ｌ，２９Ｒを介して左右のモータ１３Ｌ，
１３Ｒを各々制御する。

【００２２】加えて、左右の旋回操作レバー２３Ｌ，２
３Ｒを深く握ることにより、制動とを異なる旋回を実施
することができる。すなわち、図４（ｂ）に示す横軸の
〜の間では制動はさせずに旋回制御を実施する。こ
の詳細を次に述べる。

【００２３】図６は本発明に係る電動車両の左右の旋回
操作レバーの作用フロー図であり、ＳＴ××はステップ
番号を示す。 ＳＴ０１：先ず、左ブレーキポテンショメータ出力ＢＫ
ＬＶが、Ｖｍより大きいか否かを調べる。図４（ｂ）の
縦軸で示す通り、ＢＫＬＶが、Ｖｍより大きければ旋回
制御領域となる。そこで、ＹＥＳであればＳＴ０２、Ｎ
ＯであればＳＴ０７に進む。 ＳＴ０２：ＳＴ０１でＹＥＳであれば、車速がゼロ又は
微速であることを確認する。Ｖ０は急旋回しても差支え
無い程度の微速を意味する。車速がＶ０以上であれば、
ＮＯであるからＳＴ０３に進む。 ＳＴ０３：制御部は減速制御を実施し、車速を低下させ
る。この減速制御はＳＴ０２をクリアするまで続ける。 ＳＲ０４：ＳＴ０３で減速制御の一環としてブレーキ操
作をすることが考えられるので、ここで左右のブレーキ
を解放する。 ＳＴ０５：ＢＫＬＶが、Ｖｍより大きいこと（ＳＴ０
１）と車速がＶ０未満（ＳＴ０２）であることの２つの
条件が満されたので、制御部は左の電動モータを逆転、
右の電動モータを正転させる。これで電動車両の左急旋
回が始まる。 ＳＴ０６：ＢＫＬＶがＶｍ以下（図４（ｂ）の縦軸で制
動制御領域内）になれば、旋回制御を中断して通常運転
状態に戻す。

【００２４】ＳＴ０７：ＳＴ０１でＮＯであれば、右ブ
レーキポテンショメータ出力ＢＫＲＶが、Ｖｍより大き
いか否かを調べる。ＹＥＳであればＳＴ０８、ＮＯであ
ればこの制御から抜ける。すなわち、左右ブレーキポテ
ンショメータ出力ＢＫＬＲ，ＢＫＬＲともに旋回制御領
域に無いので、旋回制御は実施しない。 ＳＴ０８：ＳＴ０７でＹＥＳであれば、車速がゼロ又は
微速であることを確認する。車速が微速Ｖ０以上であれ
ば、ＮＯであるからＳＴ０９に進む。 ＳＴ０９：制御部は減速制御を実施し、車速を低下させ
る。この減速制御はＳＴ０８をクリアするまで続ける。 ＳＴ１０：ＳＴ０９で減速制御の一環としてブレーキ操
作をすることが考えられるので、ここで左右のブレーキ
を解放する。 ＳＴ１１：ＢＫＲＶがＶｍより大きいこと（ＳＴ０７）
と車速がＶ０未満（ＳＴ０８）であることの２つの条件
が満されたので、制御部は左の電動モータを正転、右の
電動モータを逆転させる。これで電動車両の右急旋回が
始まる。 ＳＴ１２：ＢＫＲＶがＶｍ以下になれば、旋回制御を中
断して通常運転状態に戻す。

【００２５】なお、上記ＳＴ０５又はＳＴ１１で実施す
る旋回のための電動モータの回転数は、一定の値（固定
値）を採用すること、又は変動値を採用することの何れ
であってもよい。

【００２６】変動値は、例えば図２で説明したアクセル
レバー２２のポジション、すなわちアクセルポテンショ
メータ出力に比例させた回転数とする。そうすれば、高
速での作業中には高速で急旋回させ、低速での作業中に
は低速で旋回させという作業形態に対応した旋回がなせ
る。

【００２７】図７は本発明で実行する信地旋回の説明図
であり、右旋回形信地旋回の例を説明する。（ａ）にお
いて、右の旋回操作レバー２５Ｒを強く握ると、左の電
動モータ１３Ｌが正転して、左のクローラ１６Ｌが前進
状態になり、同時に右の電動モータ１３Ｒは逆転して、
右のクローラ１６Ｒが後退状態になる。左右のクローラ
１６Ｌ，１６Ｒの前後左右の中心を旋回中心Ｇ１とし、
荷台２０の左隅までの距離をＲ１とすれば、旋回中心Ｇ
１を中心、旋回半径Ｒ１で電動車両１０は右に旋回し始
める。

【００２８】（ｂ）は右に９０゜程旋回した状態を示
す。電動車両１０は引続き右に旋回する。（ｃ）は右に
１８０゜程旋回した状態を示す。旋回エリアは半径Ｒ１
の円に収っていることが分かる。この様に旋回エリアを
最小にすることが、信地旋回のねらいである。運転者は
任意に右旋回スイッチ２５Ｒを操作すれば、右旋回形信
地旋回を開始し、終えることができる。左旋回形信地旋
回も同様である。

【００２９】以上、信地旋回を説明したが、この信地旋
回と比較するために普通の旋回を次に説明する。図８
（ａ），（ｂ）は普通の旋回の説明図である。本発明の
電動運搬車１０は当然のことながら普通の旋回を実施す
ることができる。（ａ）において、右の旋回操作レバー
２５Ｒを、フルブレーキ点（図４（ａ）の）まで又は
その直前まで握る。すると、右のクローラ１６Ｒは停止
する。しかし、左のクローラ１６Ｌは運転（この例では
正転とする。）を継続するため、電動運搬車１０は右に
旋回し始める。このときの旋回中心Ｇ２は右のクローラ
１６Ｒの中央、旋回半径Ｒ２は旋回中心Ｇ２から荷台２
０の左隅までとなる。

【００３０】（ｂ）は１８０゜程度旋回した電動運搬車
１０を示し、旋回中心Ｇ２を中心として半径Ｒ２で描い
た円が旋回エリアとなる。この円は、図７（ｃ）で示し
た半径Ｒ１の円より、１〜２回り大きなものとなる。従
って、旋回エリアを最小にするには図７の信地旋回が最
良となることが分かる。

【００３１】ここで運転者の操作手順を考察すると、走
行中に方向を調整する必要があれば運転者は左又は右の
旋回操作レバーを軽く握ることで左右の速度差の発生
し、左又は右に電動運搬車の進行方向を修正することが
できる。方向修正を急激に行おうとすれば、運転者は左
又は右の旋回操作レバーをより強く握る。このときに、
旋回操作レバーのポジションが図４のにあれば、図８
の旋回が実施でき、旋回操作レバーのポジションが図４
の〜の間にあれば、図７の信地旋回が実施できる。

【００３２】すなわち、本発明によれば運転者は左又は
右の旋回操作レバーを操作するだけで、穏やかな旋回か
ら急な旋回を経て信地旋回（超急旋回）までを、自在に
なすことができる。

【００３３】なお、左右の旋回操作レバーは操作盤に設
けたスティックレバーであってもよく、要は一定角度揺
動若しくは一定距離移動する形式のものであれば、構
造、形式は任意である。

【００３４】さらに、実施の形態では電動運搬車を例に
説明したが、本発明に係る電動車両は、草刈機、除雪
機、ドーザ、耕運機などの作業車両であってもよいく、
格別に種類を限定するものではない。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１によれば、走行中に方向を調整する必要
があれば運転者は左又は右の旋回操作レバーを軽く握る
ことで左右の速度差の発生し、左又は右に電動運搬車の
進行方向を修正することができる。方向修正を急激に行
おうとすれば、運転者は左又は右の旋回操作レバーをよ
り強く握る。このときに、旋回操作レバーのポジション
が制動制御範囲にあれば、普通の旋回が実施でき、旋回
操作レバーのポジションが旋回制御範囲にあれば、信地
旋回が実施できる。

【００３６】すなわち、本発明によれば運転者は左又は
右の旋回操作レバーを操作するだけで、穏やかな旋回か
ら急な旋回を経て信地旋回（超急旋回）までを、自在に
なすことができるので旋回操作が極めて容易になり、運
転者の負担が軽減できる。加えて、旋回専用のレバーを
別途設ける必要が無いので、電動車両の操作系を単純に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動車両の平面図

【図２】本発明で採用したアクセルレバーの作用図

【図３】図１の３矢視図

【図４】ブレーキポテンショメータの作用図

【図５】本発明に係る電動車両の制御系統図

【図６】本発明に係る電動車両の左右の旋回操作レバー
の作用フロー図

【図７】本発明で実行する信地旋回の説明図

【図８】普通の旋回の説明図

【符号の説明】 …無ブレーキ点、…フルブレーキ点、…旋回操作
レバーの移動範囲の終りの点、１０…電動車両、１３Ｌ
…左の電動モータ、１３Ｒ…右の電動モータ、１５Ｌ…
左の駆動輪、１５Ｒ…右の駆動輪、１７Ｌ…左のブレー
キ、１７Ｒ…右のブレーキ、２１…制御盤、２３Ｌ…左
の旋回操作レバー、２３Ｒ…右の旋回操作レバー、２４
…制御部、２７Ｌ…左のブレーキポテンショメータ、２
７Ｒ…右のブレーキポテンショメータ、Ｇ１，Ｇ２…旋
回中心、Ｒ１，Ｒ２…旋回半径。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒岩 堅治 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D050 AA01 AA13 AA14 BB01 DD06 GG06 JJ01 KK03 3D052 AA05 AA18 BB11 CC02 DD01 DD03 EE01 FF03 GG02 HH03 JJ00 JJ17 5H115 PA01 PC06 PG10 PI29 PU01 QE10 QE20 QH08 QI05 QI07 QI14 RB14 SE03 TB01 UI02 UI15 UI24 UI36

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の駆動輪を各々駆動する左右の電動
   モータ、左右の駆動輪の速度を各々調整して旋回せしめ
   る左右のブレーキ、左右のブレーキを各々操作する左右
   の旋回操作レバー、及び電動モータやブレーキを制御す
   る制御部を備えた電動車両において、 前記左右の旋回操作レバーには、各々同レバーの移動範
   囲の始めに無ブレーキ点、移動範囲の途中にフルブレー
   キ点を設定し、 前記制御部には、左の旋回操作レバーが作動していると
   きに無ブレーキ点からフルブレーキ点までの間はレバー
   の移動に応じて左のブレーキの制動力を増す制動制御を
   行わせ、前記フルブレーキ点からレバーの移動範囲の終
   りまでの間は左の電動モータを逆転させ且つ右の電動モ
   ータを正転させる左旋回制御を行わせ、又は右の旋回操
   作レバーが作動しているときに無ブレーキ点からフルブ
   レーキ点までの間はレバーの移動に応じて右のブレーキ
   の制動力を増す制動制御を行わせ、フルブレーキ点から
   レバーの移動範囲の終りまでの間は左の電動モータを正
   転させ且つ右の電動モータを逆転させる右旋回制御を行
   わせる制御機能を持たせたことを特徴とする電動車両。