JP2006256549A - Controller and control method for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の挙動を制御する制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for controlling the behavior of a vehicle.
従来、車両には走行方向を制御するためのステアリングシステムが備えられ、運転者がハンドルを操作することで転舵輪を旋回させて走行できるようになされている。フォークリフトのような車両では、転舵輪を大きく旋回させることができるようにして小回りでの走行を可能としているが、このような走行中の車速(走行速度)が速すぎると車体に作用する遠心力により車体が不安定になるおそれがある。そこで、例えば特許文献1に示すように、転舵輪の旋回角度に応じて車速を制限する技術が提案されている。又、例えば特許文献2に示すように、運転者が歩行しながら運転するウォーキフォークリフトにおいて、ハンドルの操作角度に応じて発進時の加速を抑制する技術も提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle is provided with a steering system for controlling a traveling direction, and a driver can travel by turning a steered wheel by operating a handle. In a vehicle such as a forklift, the steered wheel can be swiveled so that it can travel in a small turn, but if the vehicle speed (traveling speed) during traveling is too high, the centrifugal force acting on the vehicle body May cause the vehicle body to become unstable. Therefore, for example, as shown in
ところで、ステアリングシステムとして、ハンドルと転舵輪との機械的な連結構造を廃した、いわゆるステアバイワイヤシステムがある。このシステムでは、例えばハンドルの操作角度から目標とする旋回角度を求め、これと転舵輪の実際の旋回角度が同じになるように、転舵輪を旋回させる駆動装置を作動させることが行われるが、駆動装置の停止中でもハンドルを操作できたり、ハンドルの操作中に転舵輪がくぼ地にはまって旋回できなくなったりするなど種々の要因から、目標値と実際の値とに大きな偏差が生じることが考えられる。このようにして大きな偏差が生じると、運転者にとって車両を思うように走行させることが困難なものになる。そこで、例えば特許文献3に示すように、ハンドルの操作角度と転舵輪の旋回角度との偏差が所定値を越えると、車両を抑速又は停止させる技術が提案されている。又、特許文献4に示すように、転舵遅れ量に応じて加速制限値を設定し、この加速制限値をエンジン制御装置に送信してエンジン出力を制御する技術も提案されている。 By the way, as a steering system, there is a so-called steer-by-wire system that eliminates the mechanical connection structure between the steering wheel and the steered wheels. In this system, for example, the target turning angle is obtained from the operation angle of the steering wheel, and the driving device for turning the steered wheels is operated so that this and the actual turning angle of the steered wheels are the same. There may be a large deviation between the target value and the actual value due to various factors such as being able to operate the steering wheel even when the drive is stopped, or turning the steered wheel into a depression during operation of the steering wheel. It is done. When a large deviation occurs in this way, it becomes difficult for the driver to travel the vehicle as desired. In view of this, for example, as shown in Patent Document 3, when the deviation between the steering wheel operation angle and the turning angle of the steered wheel exceeds a predetermined value, a technique for suppressing or stopping the vehicle has been proposed. Further, as shown in Patent Document 4, a technique has been proposed in which an acceleration limit value is set according to the turning delay amount, and this acceleration limit value is transmitted to the engine control device to control the engine output.
前述の特許文献2に示すウォーキフォークリフトのような車両では、運転者は車両の周囲を移動しながら運転を行うので、車両の走行と運転者の動きとが合わないと車両と運転者が接触するなど運転者にとって危険であり、又、車両の走行軌跡が運転者の意図したものからずれてしまうと運転者はそのずれを修正するために余計に移動して操作をすることになる。
そこで本発明は、従来の技術に比べ、より安全に、且つ運転者の思い通りに車両を走行させることができるようにすることを目的とする。
In a vehicle such as the walker forklift shown in
Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to drive a vehicle more safely and as the driver desires than in the prior art.
前述の目的を達成するため、本発明に係る車両の制御装置は、転舵輪を旋回させる操舵駆動装置をハンドルの操作に応じて制御すると共に、駆動輪を回転駆動する走行駆動装置をアクセルの操作に応じて制御する車両の制御装置であって、上記ハンドルの操作量に応じて上記転舵輪の目標旋回角度を設定する目標角度設定手段と、上記転舵輪の実旋回角度を検出する角度検出手段と、上記目標旋回角度と上記実旋回角度との偏差を導出する偏差導出手段とを備え、又、上記アクセルの操作量に応じて当該車両の目標走行速度を設定する目標速度設定手段と、上記実旋回角度及び上記偏差に応じて上記目標走行速度を抑制する抑速手段と、当該車両の実走行速度を検出する速度検出手段と、上記走行駆動装置を制御する走行駆動制御手段とを備え、上記走行駆動制御手段が、上記抑速手段により抑制された目標走行速度と上記速度検出手段により検出される実走行速度とが一致するよう上記走行駆動装置を制御することを特徴とする構成としている。 In order to achieve the above-described object, a vehicle control device according to the present invention controls a steering drive device that turns a steered wheel according to an operation of a steering wheel, and controls a travel drive device that rotates a drive wheel to operate an accelerator. A control device for a vehicle that controls according to the steering wheel, a target angle setting unit that sets a target turning angle of the steered wheel according to an operation amount of the steering wheel, and an angle detection unit that detects an actual turning angle of the steered wheel Deviation deriving means for deriving a deviation between the target turning angle and the actual turning angle, and a target speed setting means for setting a target travel speed of the vehicle according to an operation amount of the accelerator, Suppressing means for suppressing the target travel speed according to the actual turning angle and the deviation, speed detection means for detecting the actual travel speed of the vehicle, and travel drive control means for controlling the travel drive device are provided. The travel drive control means controls the travel drive device so that the target travel speed suppressed by the speed suppression means matches the actual travel speed detected by the speed detection means. Yes.
このような車両の制御装置によれば、単にアクセルの操作量に応じて設定された目標走行速度ではなく、抑速手段により実旋回角度及び偏差に応じて抑制された目標走行速度で車両が走行するようになる。そのため、アクセルの操作量を変えることなく、仮に実旋回角度が大きくなっても車体が急旋回することが抑えられ、又、偏差が大きくなっても本来の走行軌跡から大きくずれて走行することが抑えられる。
尚、操舵駆動装置は、例えば、制御装置に備えられた操舵駆動制御手段により、目標角度設定手段により設定された目標旋回角度と角度検出手段により検出される実旋回角度とが一致するよう、つまり偏差導出手段により導出される偏差が0となるよう制御されるようにすればよい。
According to such a vehicle control device, the vehicle travels at a target travel speed that is suppressed according to the actual turning angle and the deviation by the speed reducing means, not simply the target travel speed set according to the accelerator operation amount. To come. Therefore, without changing the amount of operation of the accelerator, it is possible to prevent the vehicle body from turning suddenly even if the actual turning angle becomes large, and even if the deviation becomes large, the vehicle can travel greatly deviating from the original travel locus. It can be suppressed.
In the steering drive device, for example, the target turning angle set by the target angle setting means and the actual turning angle detected by the angle detection means are matched by the steering drive control means provided in the control device, that is, The deviation derived by the deviation deriving means may be controlled to be zero.
上記構成の車両の制御装置においては、上記抑速手段が、上記角度検出手段により検出される実旋回角度に応じて第1の抑速係数を設定する第1の係数設定手段と、上記偏差導出手段により導出される偏差に応じて第2の抑速係数を設定する第2の係数設定手段と、上記第1及び第2の抑速係数を用いて上記目標速度設定手段により設定された目標走行速度を補正する補正手段とからなり、上記補正手段が、上記第1及び第2の抑速係数のうち、上記目標走行速度がより小さな値に抑制される方の抑速係数を用いて補正を実行するようにすることができる。 In the vehicle control apparatus having the above-described configuration, the speed reduction means includes a first coefficient setting means for setting a first speed reduction coefficient according to the actual turning angle detected by the angle detection means, and the deviation derivation. A second coefficient setting means for setting a second deceleration coefficient according to the deviation derived by the means, and a target travel set by the target speed setting means using the first and second deceleration coefficients. A correction means for correcting the speed, and the correction means performs correction using the speed reduction coefficient that suppresses the target travel speed to a smaller value among the first and second speed reduction coefficients. Can be executed.
このようにすれば、第1の抑速係数又は第2の抑速係数により目標走行速度がより小さな値に抑制されるよう補正されるので、充分に、且つ確実に車両の走行速度を抑えることができる。又、車両の形態に合わせて第1及び第2の抑速係数をそれぞれ設定することができるので、各車両に好適な目標走行速度を求めて、走行させることができる。 In this way, the target traveling speed is corrected to be suppressed to a smaller value by the first deceleration coefficient or the second deceleration coefficient, so that the traveling speed of the vehicle can be sufficiently and reliably suppressed. Can do. In addition, since the first and second deceleration coefficients can be set in accordance with the form of the vehicle, it is possible to obtain a target travel speed suitable for each vehicle and travel.
又、上記構成の車両の制御装置においては、上記第1の係数設定手段は、上記転舵輪が直進方向を向いた状態からの実旋回角度が大きくなるほど上記目標走行速度をより小さな値に抑制するよう上記第1の抑速係数を設定し、上記第2の係数設定手段は、上記偏差が絶対値として大きくなるほど上記目標走行速度をより小さな値に抑制するよう上記第2の抑速係数を設定するようにすることができる。 In the vehicle control apparatus having the above-described configuration, the first coefficient setting means suppresses the target traveling speed to a smaller value as the actual turning angle from the state in which the steered wheels are directed straight is increased. The first speed reduction coefficient is set, and the second coefficient setting means sets the second speed reduction coefficient so as to suppress the target travel speed to a smaller value as the deviation increases as an absolute value. To be able to.
このようにすれば、実旋回角度が大きくなるほど目標走行速度がより小さな値に抑制されるようになり、又、偏差が大きくなるほど目標走行速度がより小さな値に抑制されるようになる。そのため、急に目標走行速度が変化することがなくなり、滑らかな走行を実現することができる。 In this way, the target travel speed is suppressed to a smaller value as the actual turning angle increases, and the target travel speed is suppressed to a smaller value as the deviation increases. Therefore, the target travel speed does not change suddenly, and smooth travel can be realized.
前述の目的を達成するため、本発明に係る車両の制御方法は、転舵輪を旋回させる操舵駆動装置をハンドルの操作に応じて制御すると共に、駆動輪を回転駆動する走行駆動装置をアクセルの操作に応じて制御する車両の制御方法であって、上記ハンドルの操作量に応じて上記転舵輪の目標旋回角度を設定し、上記転舵輪の実旋回角度を検出して、上記目標旋回角度と上記実旋回角度との偏差を導出し、その上で、上記アクセルの操作量、上記実旋回角度、及び上記偏差に応じて上記目標走行速度を設定すると共に、当該車両の実走行速度を検出し、上記目標走行速度と上記実走行速度とが一致するよう上記走行駆動装置を制御することを特徴とする構成としている。 In order to achieve the above-described object, a vehicle control method according to the present invention controls a steering drive device that turns a steered wheel according to an operation of a steering wheel, and controls a travel drive device that rotates a drive wheel to operate an accelerator. According to the control method of the vehicle, wherein the target turning angle of the steered wheel is set according to the operation amount of the steering wheel, the actual turning angle of the steered wheel is detected, and the target turning angle and the Deriving the deviation from the actual turning angle, and then setting the target traveling speed according to the operation amount of the accelerator, the actual turning angle, and the deviation, and detecting the actual traveling speed of the vehicle, The travel drive device is controlled so that the target travel speed and the actual travel speed coincide with each other.
このような車両の制御方法によれば、単にアクセルの操作量に応じて設定された目標走行速度ではなく、アクセルの操作量、実旋回角度、及び偏差に応じて設定された目標走行速度で車両が走行するようになる。そのため、アクセルの操作量を変えることなく、仮に実旋回角度が大きくなっても車体が急旋回することが抑えられ、又、偏差が大きくなっても本来の走行軌跡から大きくずれて走行することが抑えられる。
尚、操舵駆動装置は、例えば、目標旋回角度と実旋回角度とが一致するよう、つまり偏差が0となるよう制御されるようにすればよい。
According to such a vehicle control method, the vehicle is not the target travel speed set according to the accelerator operation amount, but the target travel speed set according to the accelerator operation amount, the actual turning angle, and the deviation. Will start to run. Therefore, without changing the amount of operation of the accelerator, it is possible to prevent the vehicle body from turning suddenly even if the actual turning angle becomes large, and even if the deviation becomes large, the vehicle can travel greatly deviating from the original travel locus. It can be suppressed.
Note that the steering drive device may be controlled so that, for example, the target turning angle and the actual turning angle coincide, that is, the deviation becomes zero.
上記構成の車両の制御方法においては、上記アクセルの操作量に応じて当該車両の目標走行速度を設定し、又、上記実旋回角度に応じて第1の抑速係数を設定すると共に、上記偏差に応じて第2の抑速係数を設定し、上記第1及び第2の抑速係数のうち、上記目標走行速度がより小さな値に抑制される方の抑速係数を用いて上記目標走行速度を補正し、この補正された目標走行速度と上記実走行速度とが一致するよう上記走行駆動装置を制御するようにすることができる。 In the vehicle control method having the above-described configuration, the target traveling speed of the vehicle is set according to the operation amount of the accelerator, the first deceleration coefficient is set according to the actual turning angle, and the deviation And a second speed reduction coefficient is set according to the target travel speed using the speed control coefficient that suppresses the target travel speed to a smaller value among the first and second speed reduction coefficients. And the travel drive device can be controlled so that the corrected target travel speed and the actual travel speed coincide with each other.
このようにすれば、第1の抑速係数又は第2の抑速係数により目標走行速度がより小さな値に抑制されるよう補正されるので、充分に、且つ確実に車両の走行速度を抑えることができる。又、車両の形態に合わせて第1及び第2の抑速係数をそれぞれ設定することができるので、各車両に好適な目標走行速度を求めて、走行させることができる。 In this way, the target traveling speed is corrected to be suppressed to a smaller value by the first deceleration coefficient or the second deceleration coefficient, so that the traveling speed of the vehicle can be sufficiently and reliably suppressed. Can do. In addition, since the first and second deceleration coefficients can be set in accordance with the form of the vehicle, it is possible to obtain a target travel speed suitable for each vehicle and travel.
又、上記構成の車両の制御方法においては、上記転舵輪が直進方向を向いた状態からの実旋回角度が大きくなるほど上記目標走行速度をより小さな値に抑制するよう上記第1の抑速係数を設定し、上記偏差が絶対値として大きくなるほど上記目標走行速度をより小さな値に抑制するよう上記第2の抑速係数を設定するようにすることができる。 Further, in the vehicle control method having the above-described configuration, the first deceleration coefficient is set so that the target traveling speed is suppressed to a smaller value as the actual turning angle from the state in which the steered wheels are directed straight is increased. It is possible to set the second speed reduction coefficient so as to suppress the target travel speed to a smaller value as the deviation becomes larger as an absolute value.
このようにすれば、実旋回角度が大きくなるほど目標走行速度がより小さな値に抑制されるようになり、又、偏差が大きくなるほど目標走行速度がより小さな値に抑制されるようになる。そのため、急に目標走行速度が変化することがなくなり、滑らかな走行を実現することができる。 In this way, the target travel speed is suppressed to a smaller value as the actual turning angle increases, and the target travel speed is suppressed to a smaller value as the deviation increases. Therefore, the target travel speed does not change suddenly, and smooth travel can be realized.
尚、本発明において、転舵輪が直進方向を向いた状態からの実旋回角度が、危険はないとみなせる比較的小さい所定値以下の範囲においては、目標走行速度を抑制しないようにし、偏差が運転上の支障はないとみなせる絶対値として比較的小さい所定値以下の範囲においては、目標走行速度を抑制しないようにしてもよい。 In the present invention, in the range where the actual turning angle from the state in which the steered wheels are directed straight ahead is a relatively small predetermined value or less that can be regarded as dangerous, the target traveling speed is not suppressed, and the deviation is driven. The target traveling speed may not be suppressed in a range of a relatively small predetermined value or less as an absolute value that can be regarded as having no trouble.
以上に説明したように、本発明に係る車両の制御及び制御方法によれば、アクセルの操作量だけでなく、実旋回角度及び偏差を考慮して設定された目標走行速度で車両が走行するようになる。そのため、実旋回角度が大きい状態で車体が急旋回することが抑えられ、又、偏差が大きくなり本来の走行軌跡からずれて車両が走行することが抑えられる。 As described above, according to the vehicle control and control method of the present invention, the vehicle travels at the target travel speed set in consideration of not only the accelerator operation amount but also the actual turning angle and deviation. become. For this reason, it is possible to suppress the vehicle body from turning suddenly in a state where the actual turning angle is large, and it is possible to suppress the vehicle from traveling out of the original traveling locus due to a large deviation.
図1に示すように、この実施例に係る車両は運転者が歩行しながら運転するウォーキフォークリフトであり、車体1の後部に上下に昇降するリフト装置2を備え、リフト装置2に設けられたフォーク3にて荷物を支持して運搬するようになっている。尚、リフト装置2には図示しないバッテリが搭載されており、このバッテリからの電力供給を受けて後述する走行用モータ10や操舵用モータ11が駆動される。フォーク3の先端部の下方位置には後輪4が設けられ、又、車体1には前輪5が設けられており、後輪4は従動輪、前輪5が転舵輪と駆動輪とを兼ねたものとされている。
As shown in FIG. 1, the vehicle according to this embodiment is a walkie forklift that a driver drives while walking, and includes a
図1と図2に示すように、車体1の前部には支持アーム6が縦軸回りに旋回可能に設けられており、この支持アーム6にバーハンドル7が上下に傾倒可能に支持されている。これにより、支持アーム6とバーハンドル7とが一体的に旋回するようになされている(以下では、単にバーハンドル7が旋回するともいう)。支持アーム6は、バーハンドル7の長手方向を前後に向けた状態を中心に左右にそれぞれ所定の範囲で旋回可能とされており、この支持アーム6の軸部には支持アーム6の旋回に応じて信号を出力するセンサ6aが付設されている。
バーハンドル7は、基端部で支持アーム6に支持されると共に、先端部に運転者が把持できるよう取っ手が形成されており、更に、走行速度を調節するためのアクセルレバー8、リフト装置2を昇降させるための操作ボタンが設けられている。アクセルレバー8は前後にそれぞれ所定の範囲で回動可能に設けられており、アクセルレバー8の回動に応じて信号を出力するセンサ8aが付設されている。
そして、運転者が取っ手を握ってバーハンドル7を旋回させると前輪5が転舵輪として旋回し、運転者がアクセルレバー8を回動させると前輪5が駆動輪として回転する。尚、前輪5と支持アーム6とは機械的に連結されておらず、このウォーキフォークリフトの備えるステアリングシステムは、いわゆるステアバイワイヤシステムとされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
The bar handle 7 is supported by the
When the driver holds the handle and turns the
さて、前輪5は、図2に示すように、車体1に縦軸回りに旋回可能に設けられたドライブ装置9に支持されており、前輪5とドライブ装置9とが一体的に旋回するようになされている(以下では、単に前輪5が旋回するともいう)。ドライブ装置9の旋回軸は支持アーム6の旋回軸よりも幾分後方の位置に配されており、ドライブ装置9は、前輪5を前後に向けた状態、つまり直進方向を向けた状態を中心に左右にそれぞれ所定の範囲で旋回可能とされている。
ドライブ装置9の上方位置には、走行用モータ10と操舵用モータ11とが並べて配置されており、走行用モータ10により前輪5が駆動され、操舵用モータ11によりドライブ装置9が駆動される。すなわち、前輪5と走行用モータ10とはドライブ装置9に内蔵されたギヤを介して連結されており、走行用モータ10からの駆動トルクがドライブ装置9を介して前輪5に伝えられ、前輪5が回転する。ドライブ装置9と操舵用モータ11とも、上記とは異なるギヤを介して連結されており、操舵用モータ11からの駆動トルクがドライブ装置9に伝えられ、ドライブ装置9が前輪5と共に旋回する。
尚、図2に示すように、ドライブ装置9と操舵用モータ11とを連結するギヤのうち、ドライブ装置9に固定されたギヤには前輪5及びドライブ装置9の旋回に応じて信号を出力するセンサ9aが付設されており、又、走行用モータ10には走行用モータ10の回転に応じて信号を出力するセンサ10aが付設されている。
Now, as shown in FIG. 2, the
A traveling
As shown in FIG. 2, among the gears connecting the
車体1の、走行用モータ10及び操舵用モータ11の側方位置には、制御装置12が搭載されており、この制御装置12がこれらのモータを制御する。すなわち、制御装置12には、図2に示すように、センサ6a、センサ8a、センサ9a、及びセンサ10aから信号が入力され、これらの信号に応じて走行用モータ10及び操舵用モータ11が駆動される。
A
図3に示すように、制御装置12は、センサ8aからの信号に基づいてアクセル角度θを求めるアクセル角度検出部13、アクセル角度θに基づいて目標走行速度Vを求める目標速度設定部14、目標走行速度Vを補正する目標速度補正部15、センサ10aからの信号に基づいて実走行速度Vmを求める走行速度検出部16、及び走行用モータ10を制御する走行駆動制御部17を備えている。
As shown in FIG. 3, the
アクセル角度検出部13は、アクセルレバー8に付設されたセンサ8aからの検出信号を受けて、アクセルレバー8の操作量としてアクセル角度θを導出する。この実施例では、アクセル角度検出部13は、中立状態(アクセルレバー8を操作していない状態)を中心(θ=0)として、ここからアクセルレバー8を前方へ(運転者に近づく方へ)回動させた状態ではアクセル角度θを正の値で導出し、後方へ(運転者から遠ざかる方へ)回動させた状態では負の値で導出する。そして、導出されたアクセル角度θは目標速度設定部14へ伝えられる。
The
目標速度設定部14は、図4に示すように、アクセル角度検出部13で導出されたアクセル角度θに応じて目標走行速度Vを設定する。この実施例では、目標速度設定部14は、
V=(Vmax/θmax)×θ
の演算により目標走行速度Vを導出して設定し、目標走行速度Vは前方へ走行する際には正の値、後方へ走行する際には負の値で設定される。ここで、θmaxはアクセルレバー8を限度位置まで回動させたときのアクセル角度θであり、例えば30°とされる。又、Vmaxは予め設定されたこのウォーキフォークリフトの最高速度であり、運転者の歩行速度に合わせて例えば5km/hとされる。そして、設定された目標走行速度Vは目標速度補正部15へ伝えられる。
As shown in FIG. 4, the target
V = (Vmax / θmax) × θ
The target travel speed V is derived and set by the above calculation. The target travel speed V is set to a positive value when traveling forward and a negative value when traveling backward. Here, θmax is the accelerator angle θ when the accelerator lever 8 is rotated to the limit position, and is, for example, 30 °. Vmax is a preset maximum speed of the walker forklift, and is set to, for example, 5 km / h according to the walking speed of the driver. Then, the set target travel speed V is transmitted to the target
目標速度補正部15は、後述するように、係数選定部25で設定された抑速係数Kを用いて目標速度設定部14で設定された目標走行速度Vを補正し、目標走行速度Vaを設定する。
As will be described later, the target
走行速度検出部16は、走行用モータ10に付設されたセンサ10aからの検出信号を受けて実走行速度Vmを導出する。すなわち、走行用モータ10の回転数はこのウォーキフォークリフトの実走行速度Vmに比例することから、走行速度検出部16は、センサ10aからの検出信号に基づいて走行用モータ10の回転数を求め、この回転数に所定の係数を乗算することで実走行速度Vmを導出する。尚、実走行速度Vmは、目標走行速度Vと同様に、前方へ走行する際には正の値、後方へ走行する際には負の値で導出される。そして、導出された実走行速度Vmは走行駆動制御部17へ伝えられる。
The traveling
走行駆動制御部17は、目標速度補正部15で補正された目標走行速度Vaと走行速度検出部16で導出された実走行速度Vmとが一致するように、走行用モータ10を制御する。つまり、目標走行速度Vaに比べ実走行速度Vmの方が遅ければ、走行用モータ10を増速させ、実走行速度Vmの方が速ければ、走行用モータ10を減速させ、両者が同じであれば、走行用モータ10の回転数をそのまま維持する。
The travel
又、図3に示すように、制御装置12は、センサ6aからの信号に基づいてハンドル角度Aを求めるハンドル角度検出部18、ハンドル角度Aに基づいて目標前輪角度Baを求める目標角度設定部19、センサ9aからの信号に基づいて実前輪角度Bmを求める前輪角度検出部20、目標前輪角度Baと実前輪角度Bmとの偏差Cを求める偏差導出部21、及び操舵用モータ11を制御する操舵駆動制御部22を備えており、更に、実前輪角度Bmに基づいて抑速係数K1を求める第1係数設定部23、偏差Cに基づいて抑速係数K2を求める第2係数設定部24、及び抑速係数K1、抑速係数K2に基づいて抑速係数Kを求める係数選定部25を備えている。
As shown in FIG. 3, the
ハンドル角度検出部18は、支持アーム6に付設されたセンサ6aからの検出信号を受けて、バーハンドル7の操作量としてのハンドル角度Aを導出する。この実施例では、ハンドル角度検出部18は、バーハンドル7の長手方向を前後に向けた状態を中心(A=0)として、ここからバーハンドル7を平面視右回りに旋回させた状態ではハンドル角度Aを正の値で導出し、バーハンドル7を平面視左回りに旋回させた状態では負の値で導出する。そして、導出されたハンドル角度Aは目標角度設定部19へ伝えられる。
The
目標角度設定部19は、図5に示すように、ハンドル角度検出部18で導出されたハンドル角度Aに応じて目標前輪角度Baを設定する。この実施例では、目標角度設定部19は、
Ba=(Bmax/Amax)×A
の演算により目標前輪角度Baを導出して設定し、前輪5を前後に向けた状態、つまり直進方向を向けた状態を中心(Ba=0)として、ここから前輪5を平面視右回りに旋回させるときの目標前輪角度Baを正の値で設定し、前輪5を平面視左回りに旋回させるときの目標前輪角度Baを負の値で設定する。ここで、Amaxはバーハンドル7を限度位置まで旋回させたときのハンドル角度Aであり、例えば80°とされる。Bmaxは前輪5を限度位置まで旋回させるときの目標前輪角度Baであり、又、前輪5を限度位置まで旋回させたときの実前輪角度Bmでもあって、例えば90°とされる。そして、設定された目標前輪角度Baは偏差導出部21へ伝えられる。
As shown in FIG. 5, the target
Ba = (Bmax / Amax) × A
The target front wheel angle Ba is derived and set by the above calculation, and the
前輪角度検出部20は、ドライブ装置9に付設されたセンサ9aからの検出信号を受けて実前輪角度Bmを導出する。この実施例では、前輪角度検出部20は、前輪5を前後に向けた状態、つまり直進方向を向けた状態を中心(Bm=0)として、ここから前輪5を平面視右回りに旋回させた状態では実前輪角度Bmを正の値で導出し、前輪5を平面視左回りに旋回させた状態では負の値で導出する。そして、導出された実前輪角度Bmは、偏差導出部21及び第1係数設定部23へ伝えられる。
The front wheel
偏差導出部21は、目標角度設定部19で設定された目標前輪角度Baと、前輪角度検出部20で導出された実前輪角度Bmとの差である偏差Cを導出する。すなわち、偏差導出部21は、
C=Ba−Bm
の演算により偏差Cを導出し、導出された偏差Cは、操舵駆動制御部22及び第2係数設定部24へ伝えられる。
The
C = Ba-Bm
The deviation C is derived by the above calculation, and the derived deviation C is transmitted to the steering
操舵駆動制御部22は、偏差導出部21で導出された偏差Cに基づいて、この偏差Cが0となるように、つまり目標前輪角度Baと実前輪角度Bmとが一致するように、操舵用モータ11を制御する。すなわち、偏差Cが正の値であれば、実前輪角度Bmが増加する方向、つまり前輪5が平面視右回りに旋回するように操舵用モータ11を駆動し、偏差Cが負の値であれば、実前輪角度Bmが減少する方向、つまり前輪5が平面視左回りに旋回するように操舵用モータ11を駆動する。そして、偏差Cが0となれば、操舵駆動制御部22は操舵用モータ11を停止させる。
Based on the deviation C derived by the
第1係数設定部23は、図6に示すように、前輪角度検出部20で導出された実前輪角度Bmに応じて抑速係数K1(0≦K1<1)を設定する。この実施例では、第1係数設定部23は、−B1≦Bm≦B1の場合は、抑速係数K1を0とし、B1<Bm≦B2の場合は、抑速係数K1を、
K1=K1max/(B2−B1)×(Bm−B1)
の演算により導出し、設定する。−B2≦Bm<−B1の場合は、抑速係数K1を、
K1=−K1max/(B2−B1)×(Bm+B1)
の演算により導出して設定し、Bm>B2、Bm<−B2の場合は、抑速係数K1をK1maxとする。ここで、B1、B2は所定の角度であり、前述のようにBmaxを90°としたときには、例えばB1は30°、B2は60°とすればよい。又、K1maxは抑速係数K1の最大値であり、例えば25/32(=0.78125)とすればよい。そして、設定された抑速係数K1は係数選定部25へ伝えられる。
As shown in FIG. 6, the first
K1 = K1max / (B2−B1) × (Bm−B1)
Derived and set by In the case of −B2 ≦ Bm <−B1, the deceleration coefficient K1 is
K1 = −K1max / (B2−B1) × (Bm + B1)
When Bm> B2 and Bm <−B2, the speed reduction coefficient K1 is set to K1max. Here, B1 and B2 are predetermined angles, and when Bmax is 90 ° as described above, for example, B1 may be 30 ° and B2 may be 60 °. K1max is the maximum value of the speed reduction coefficient K1, and may be, for example, 25/32 (= 0.78125). The set speed reduction coefficient K1 is transmitted to the
第2係数設定部24は、図7に示すように、偏差導出部21で導出された偏差Cに応じて抑速係数K2(0≦K2<1)を設定する。この実施例では、第2係数設定部24は、−C1≦C≦C1の場合は、抑速係数K2を0とし、C>C1の場合は、抑速係数K2を、
K2=K2max/(Cmax−C1)×(C−C1)
の演算により導出し、C<−C1の場合は、抑速係数K2を、
K2=−K2max/(Cmax−C1)×(C+C1)
の演算により導出する。ここで、C1は所定の角度であり、前述のようにBmaxを90°としたときにはCmaxは180°となるが、C1は例えば30°とすればよい。又、K2maxは抑速係数K2の最大値であり、K2max>K1maxとする場合、前述のようにK1maxを25/32としたときには、K2maxは例えば30/32(=0.9375)とすればよい。そして、設定された抑速係数K2は係数選定部25へ伝えられる。
As shown in FIG. 7, the second
K2 = K2max / (Cmax−C1) × (C−C1)
In the case of C <−C1, the deceleration coefficient K2 is
K2 = −K2max / (Cmax−C1) × (C + C1)
Derived by the operation of Here, C1 is a predetermined angle, and when Bmax is 90 ° as described above, Cmax is 180 °, but C1 may be 30 °, for example. K2max is the maximum value of the speed reduction coefficient K2. When K2max> K1max, when K1max is 25/32 as described above, K2max may be set to, for example, 30/32 (= 0.9375). . The set speed reduction coefficient K2 is transmitted to the
係数選定部25は、抑速係数K1と抑速係数K2のうち、いずれかを選んで抑速係数Kとする。すなわち、係数選定部25は、第1係数設定部23で設定された抑速係数K1と第2係数設定部24で設定された抑速係数K2とを比較し、K1≦K2であれば抑速係数K2を抑速係数Kとして設定し、K1>K2であれば抑速係数K1を抑速係数Kとして設定する。つまり、抑速係数Kはより大きな値となるように設定される。そして、設定された抑速係数Kは目標速度補正部15へ伝えられる。
The
目標速度補正部15は、前述のように、目標速度設定部14で設定された目標走行速度Vを係数選定部25で設定された抑速係数Kを用いて補正し、目標走行速度Vaを設定する。この実施例では、目標速度補正部15は、
Va=V×(1−K)
の演算により目標走行速度Vを補正して目標走行速度Vaを導出し、設定する。
As described above, the target
Va = V × (1-K)
The target travel speed V is derived by setting the target travel speed V by the above calculation and set.
従って、抑速係数K1と抑速係数K2とが共に0であれば、Va=Vとなるから、このウォーキフォークリフトは目標速度設定部14で設定された目標走行速度Vと同じ走行速度で走行するようになり、少なくともいずれか一方が0でなければ、目標走行速度Vよりも抑制された走行速度で走行するようになる。このとき、抑速係数K1、抑速係数K2の値が大きいほど抑速係数Kも大きくなるので、その分だけ走行速度は小さく抑制される。又、抑速係数K1、抑速係数K2とも1よりも小さな値に設定されるので、いずれが抑速係数Kとして設定されたとしてもVa=0となることはなく、アクセルレバー8を操作すれば走行することになる。
Therefore, if both the speed reduction coefficient K1 and the speed reduction coefficient K2 are 0, Va = V, so this walker forklift travels at the same travel speed as the target travel speed V set by the target
このような実施例によれば、アクセル角度A、実旋回角度Bm、及び偏差Cに応じて設定された目標走行速度Vaでウォーキフォークリフトが走行するようになり、実旋回角度Bm又は偏差Cが絶対値として大きくなると、アクセルレバー8を中立状態に戻す操作をしてアクセル角度Aを小さくすることなく、走行速度が抑制される。
つまり、実旋回角度Bmが絶対値として大きければ、(偏差Cが絶対値として小さくても、)目標走行速度Vaが目標走行速度Vよりも小さな値とされることで走行速度が抑制される。これにより、ウォーキフォークリフトが高速で急旋回して運転者の方へ迫ってくることが防止される。又、偏差Cが絶対値として大きければ、(実旋回角度Bmが絶対値として小さくても、)目標走行速度Vaが目標走行速度Vよりも小さな値とされることで走行速度が抑制され、ウォーキフォークリフトが本来の走行軌跡から大きくずれて走行することが抑えられる。すなわち、抑制された走行速度で走行している間にも操舵駆動制御部22により操舵用モータ11は駆動されるので、ウォーキフォークリフトをさほど移動させずに偏差Cを小さくすることができ、これにより、運転者は容易に本来の走行軌跡に近い走行軌跡でウォーキフォークリフトを走行させることができる。
According to such an embodiment, the walker forklift travels at the target travel speed Va set according to the accelerator angle A, the actual turning angle Bm, and the deviation C, and the actual turning angle Bm or the deviation C is absolute. When the value increases, the traveling speed is suppressed without reducing the accelerator angle A by operating the accelerator lever 8 to return to the neutral state.
That is, if the actual turning angle Bm is large as an absolute value (even if the deviation C is small as an absolute value), the target traveling speed Va is set to a value smaller than the target traveling speed V, so that the traveling speed is suppressed. As a result, it is possible to prevent the walkie forklift from turning suddenly at high speed and approaching the driver. If the deviation C is large as an absolute value (even if the actual turning angle Bm is small as an absolute value), the target traveling speed Va is set to a value smaller than the target traveling speed V, and the traveling speed is suppressed. It is possible to suppress the forklift traveling greatly deviating from the original traveling locus. In other words, since the
更に、この実施例では、図6と図7に示すように、抑速係数K1と抑速係数K2をそれぞれ適当な値に設定するので、このウォーキフォークリフトに好適な目標走行速度Vaを求めて、走行させることができる。又、抑速係数K1は、B1<Bm≦B2及び−B2≦Bm<−B1の範囲において、実旋回角度Bmが絶対値として大きくなるほど大きな値に設定され、これによって目標走行速度Vaは逆に小さな値に設定されるので、前輪5が旋回して行っても急に目標走行速度Vaが変化することがなく、滑らかな走行を実現することができる。同様に、抑速係数K2は、C>C1及びC<−C1の範囲において、偏差Cが絶対値として大きくなるほど大きな値に設定され、これによって目標走行速度Vaは逆に小さな値に設定されるので、前輪5又はバーハンドル7が旋回して偏差Cが変化して行っても急に目標走行速度Vaが変化することがなく、滑らかな走行を実現することができる。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the speed reduction coefficient K1 and the speed reduction coefficient K2 are set to appropriate values, respectively, so that a target travel speed Va suitable for this walker forklift is obtained. It can be run. In addition, the deceleration coefficient K1 is set to a larger value as the actual turning angle Bm increases as an absolute value in the range of B1 <Bm ≦ B2 and −B2 ≦ Bm <−B1, and thereby the target traveling speed Va is reversed. Since it is set to a small value, even if the
1 車体
5 前輪
6 支持アーム
6a センサ
7 バーハンドル
8 アクセルレバー
8a センサ
9 ドライブ装置
9a センサ
10 走行用モータ
10a センサ
11 操舵用モータ
12 制御装置
13 アクセル角度検出部
14 目標速度設定部
15 目標速度補正部
16 走行速度検出部
17 走行駆動制御部
18 ハンドル角度検出部
19 目標角度設定部
20 前輪角度検出部
21 偏差導出部
23 第1係数設定部
24 第2係数設定部
25 係数選定部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記ハンドルの操作量に応じて上記転舵輪の目標旋回角度を設定する目標角度設定手段と、上記転舵輪の実旋回角度を検出する角度検出手段と、上記目標旋回角度と上記実旋回角度との偏差を導出する偏差導出手段とを備え、
又、上記アクセルの操作量に応じて当該車両の目標走行速度を設定する目標速度設定手段と、上記実旋回角度及び上記偏差に応じて上記目標走行速度を抑制する抑速手段と、当該車両の実走行速度を検出する速度検出手段と、上記走行駆動装置を制御する走行駆動制御手段とを備え、
上記走行駆動制御手段が、上記抑速手段により抑制された目標走行速度と上記速度検出手段により検出される実走行速度とが一致するよう上記走行駆動装置を制御することを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle control device that controls a steering drive device that turns a steered wheel according to an operation of a steering wheel, and that controls a travel drive device that rotates a drive wheel according to an operation of an accelerator,
A target angle setting means for setting a target turning angle of the steered wheel according to an operation amount of the steering wheel, an angle detecting means for detecting an actual turning angle of the steered wheel, and the target turning angle and the actual turning angle. Deviation derivation means for deriving the deviation,
Further, target speed setting means for setting the target travel speed of the vehicle according to the operation amount of the accelerator, speed reduction means for suppressing the target travel speed according to the actual turning angle and the deviation, A speed detection means for detecting an actual travel speed; and a travel drive control means for controlling the travel drive device,
Vehicle control characterized in that the travel drive control means controls the travel drive device so that the target travel speed suppressed by the speed suppression means matches the actual travel speed detected by the speed detection means. apparatus.
上記補正手段が、上記第1及び第2の抑速係数のうち、上記目標走行速度がより小さな値に抑制される方の抑速係数を用いて補正を実行することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 The speed reduction means includes a first coefficient setting means for setting a first speed reduction coefficient according to the actual turning angle detected by the angle detection means, and a first coefficient setting means according to the deviation derived by the deviation derivation means. A second coefficient setting means for setting a speed reduction coefficient of 2 and a correction means for correcting the target travel speed set by the target speed setting means using the first and second speed reduction coefficients,
2. The correction unit according to claim 1, wherein the correction unit performs correction using a speed reduction coefficient that suppresses the target travel speed to a smaller value among the first and second speed reduction coefficients. The vehicle control device described in 1.
上記第2の係数設定手段は、上記偏差が絶対値として大きくなるほど上記目標走行速度をより小さな値に抑制するよう上記第2の抑速係数を設定することを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 The first coefficient setting means sets the first deceleration coefficient so that the target traveling speed is suppressed to a smaller value as the actual turning angle from the state in which the steered wheels are directed straight is increased.
The said 2nd coefficient setting means sets the said 2nd deceleration coefficient so that the said target travel speed may be suppressed to a smaller value, so that the said deviation becomes large as an absolute value, The said 2nd coefficient setting means is characterized by the above-mentioned. Vehicle control device.
上記ハンドルの操作量に応じて上記転舵輪の目標旋回角度を設定し、上記転舵輪の実旋回角度を検出して、上記目標旋回角度と上記実旋回角度との偏差を導出し、
その上で、上記アクセルの操作量、上記実旋回角度、及び上記偏差に応じて上記目標走行速度を設定すると共に、当該車両の実走行速度を検出し、上記目標走行速度と上記実走行速度とが一致するよう上記走行駆動装置を制御することを特徴とする車両の制御方法。 A control method for a vehicle that controls a steering drive device that turns a steered wheel according to an operation of a steering wheel, and that controls a travel drive device that rotationally drives a drive wheel according to an operation of an accelerator,
Setting a target turning angle of the steered wheel according to the operation amount of the steering wheel, detecting an actual turning angle of the steered wheel, and deriving a deviation between the target turning angle and the actual turning angle;
Then, the target travel speed is set according to the operation amount of the accelerator, the actual turning angle, and the deviation, the actual travel speed of the vehicle is detected, and the target travel speed, the actual travel speed, A control method for a vehicle, characterized in that the traveling drive device is controlled so as to match.
又、上記実旋回角度に応じて第1の抑速係数を設定すると共に、上記偏差に応じて第2の抑速係数を設定し、
上記第1及び第2の抑速係数のうち、上記目標走行速度がより小さな値に抑制される方の抑速係数を用いて上記目標走行速度を補正し、
この補正された目標走行速度と上記実走行速度とが一致するよう上記走行駆動装置を制御することを特徴とする請求項4に記載の車両の制御方法。 Set the target travel speed of the vehicle according to the amount of accelerator operation,
Further, the first deceleration coefficient is set according to the actual turning angle, and the second deceleration coefficient is set according to the deviation.
Of the first and second deceleration coefficients, the target traveling speed is corrected using the deceleration coefficient that suppresses the target traveling speed to a smaller value,
5. The vehicle control method according to claim 4, wherein the travel drive device is controlled so that the corrected target travel speed and the actual travel speed coincide with each other.
上記偏差が絶対値として大きくなるほど上記目標走行速度をより小さな値に抑制するよう上記第2の抑速係数を設定することを特徴とする請求項5に記載の車両の制御方法。 The first deceleration coefficient is set so that the target traveling speed is suppressed to a smaller value as the actual turning angle from the state in which the steered wheel is directed straight increases.
6. The vehicle control method according to claim 5, wherein the second deceleration coefficient is set so that the target traveling speed is suppressed to a smaller value as the deviation becomes larger as an absolute value.
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