JP3712953B2 - 電動車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アクセラレータが操作されたときに、その操作量に応じた速度指令値に従って走行モータを駆動する電動車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両の一つであるカウンターバランス型フォークリフトは、例えば図７に示すように構成されている。すなわち、このフォークリフト１は、図７に示すように、運転席２が設けられた車体３と、車体３の前部に配設された一対のマスト４と、両マスト４にリフトブラケット５をそれぞれ介して配設される一対のフォーク６とにより構成されている。
【０００３】
更に、図７に示すように、運転席２の足元のフロア部８には、アクセラレータペダル９及びブレーキペダル１０が車体３の内部から突出して配設され、運転席２の後部にはシート１２が設けられ、このシート１２下方の車体３内部に走行モータや油圧モータ等の駆動用電源であるバッテリ（図示せず）が収容され、このバッテリにより走行モータが駆動されるようになっている。
【０００４】
ところで、このようなフォークリフト１では、アクセラレータペダル９の操作量（踏み込み量）がアクセル検出センサ（図示せず）により検出され、検出された操作量が変換部により速度指令値に変換され、走行モータの回転速度が変換された速度指令値に一致するように、モータ制御部により例えば走行モータの電流が制御され、フォークリフト１はアクセラレータペダル９の操作量に応じた速度で走行する。
【０００５】
このとき、図８（ａ）に示すように、アクセラレータペダル９が時刻ｔ１に操作され、そのときの操作量がＡ１であるとすると、変換部によってこの操作量Ａ１が対応する速度指令値Ｖ１に変換されるが、その際同図（ｂ）に示すように、アクセラレータペダル９が操作された時刻ｔ１から予め定められたΔｔ１の遅れ時間後の時刻ｔ１’に速度指令値Ｖ１が生成されて出力され、上記したモータ制御部により走行モータが指令値Ｖ１に基づく速度で駆動される。
【０００６】
この遅れ時間Δｔ１は、急発進或いは急加速を抑制するために設定されるもので、実験等の結果から、アクセラレータペダル９の操作に対する追従性が犠牲にならない程度の最適値に選定される。
【０００７】
一方、停止時には追従性が重視され、図８（ａ）に示すように、時刻ｔ２にアクセラレータペダル９の操作が停止されると、時間遅れなく同じ時刻ｔ２に速度指令値がゼロになるように設定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したように遅れ時間Δｔ１を設定した場合、特にフォーク６に荷物を積載しつつ、走行路面に凹凸のある悪路を走行すると、車体３が周期的に振動すると共に、シート１２に着座してアクセラレータペダル９を踏み込む運転者の足が振動し、アクセラレータペダル９の操作量が一定せずに車体３の振動に同期して振動し、その結果、運転者によるアクセラレータペダル９の操作量が、例えば図９（ａ）に示すように周期的に変動すると同時に、同図（ｂ）に示すように、変換部による速度指令値もアクセラレータペダル９の操作量の変動周期に合わせて変動する。
【０００９】
しかしながら、従来、速度指令値の応答遅れ時間がΔｔ１に固定されているため、上記したように、悪路を走行する場合における速度指令値の周期的な変動の振幅が大きくなり、荷崩れを起こすおそれがあり、しかも運転者の負担及び疲労が非常に大きいという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、悪路を走行する場合における速度指令値の変動の振幅を小さくできるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、アクセラレータが操作されたときに、その操作量に応じた速度指令値に従って走行モータを駆動する電動車両の走行制御装置において、運転席に取り付けられこの運転席における運転者の振動を検出する振動センサと、前記振動センサにより検出される前記運転者の振動に基づいて走行中の路面が悪路であるかどうかを判断する判断部と、前記判断部により悪路でないと判断されたときには、前記アクセラレータの操作から予め定められた第１の遅れ時間で前記アクセラレータの操作量に応じた速度指令値を前記走行モータに出力し、前記判断部により悪路であると判断されたときには、前記第１の遅れ時間よりも大きな第２の遅れ時間で前記アクセラレータの操作量に応じた前記速度指令値を前記走行モータに出力する指令部とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、振動センサにより検出される運転者の振動に基づき、走行中の路面が悪路であると判断されると、指令部により、第１の遅れ時間よりも大きな第２の遅れ時間で速度指令値が走行モータに出力されるため、指令部による速度指令の遅れ時間を大きくすることによって、悪路を走行する場合における速度指令値の変動の振幅を小さくすることができ、荷役車両における荷崩れを抑制することができ、運転者の負担及び疲労を軽減することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記指令部により、前記速度指令値を前記走行モータに出力する際の前記第２の遅れ時間を可変設定する可変部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によれば、悪路を走行中における速度指令の遅れ時間を、可変部により適宜可変設定できるため、悪路を走行中に、速度指令値の変動の振幅がより小さくなるように速度指令の遅れ時間を任意の値に調整することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記判断部が、前記振動センサにより検出される前記運転者の振動の周期が予め設定された設定値より短く、かつ、前記運転者の振動が予め設定された期間継続することを条件に、走行中の路面が悪路であると判断することを特徴としている。
【００１６】
このような構成によれば、走行中の路面が悪路であるかどうかを的確に判断することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記振動センサが、前記運転席に設けられた運転シート下部に取り付けられたポテンショメータから成ることを特徴としている。このとき、前記振動センサは、前記シート下部に取り付けられたリミットスイッチであってもよい。
【００１８】
このような構成によれば、これらポテンショメータ或いはリミットスイッチにより、運転シートに取り付けられこのシートに着座した運転者の振動を容易に検出することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記電気車両が、フォークリフトであることを特徴としている。このような構成によれば、荷役作業中のフォークリフトが悪路を走行中に荷崩れ起こすことを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明を電動車両であるカウンタバランス型フォークリフトに適用した場合の一実施形態について図１ないし図６を参照して説明する。但し、図１は一部の右側面図、図２及び図３は図１の一部の平面図及び背面図、図４は制御回路のブロック図、図５は動作説明用フローチャート、図６は動作説明図である。尚、本実施形態におけるカウンタバランス型フォークリフトの基本的な構成は、図７に示すものと同じであるため、以下では図７も参照して説明する。
【００２１】
図１ないし図３に示すように、運転シート１２の下部に、このシート１２に着座した運転者の振動を検出する振動センサとしてのリミットスイッチ２１が配設されている。このとき、車体３のシート設置部分には矩形枠状の設置板２２が緩衝ばね２３を介して配設され、シート１２に加わる大きな衝撃が緩衝ばね２３により吸収されるようになっている。
【００２２】
更に、この設置板２２及びシート１２の上下方向の振動に連動する連動部材２４が設置板２２に一体的に取り付けられ、この連動部材２３の先端がリミットスイッチ２１の接片に接触するように配置されている。従って、シート１２に着座した運転者が、例えば車体３の振動に合わせて振動すると、この運転者の振動に合わせて連動部材２４がリミットスイッチ２１の接片に当接及び離間を繰り返し、リミットスイッチ２１がオン、オフを繰り返す。
【００２３】
このリミットスイッチ２１のオン・オフの状態信号は、図４に示すような制御回路により処理される。即ち、例えばマイクロコンピュータから成る制御手段３１に、アクセラレータペダル９の操作量を検出するアクセル検出センサ３２の出力信号及びリミットスイッチ２１のオン・オフの状態信号が取り込まれ、この状態信号から、制御手段３１によりリミットスイッチ２１のオン・オフ周期である運転者の振動周期が導出されて走行モータ３４の制御が行われる。
【００２４】
このとき、制御手段３１により、導出された運転者の振動周期が、予め設定された設定値より短く、かつ、運転者の振動が予め設定された設定期間以上継続するかどうかが判断され、これらの条件が成立する場合、つまり運転者の振動周期が設定値より短く、かつ、運転者の振動が所定期間継続する場合には、現在走行中の路面が悪路であると判断される。このような制御手段３１による判断処理が判断部に相当する。尚、悪路かどうかを判断する振動周期、並びに継続期間の判断基準となる値は、それぞれ実験により最適値を求めておくのが好ましい。
【００２５】
そして、フォークリフト１が悪路を走行中ではないと判断されると、制御手段３１により走行モータ３４に対する速度指令の通常制御がなされ、フォークリフト１が悪路を走行中であると判断されると、制御手段３１により走行モータ３４に対する速度指令の遅延制御がなされる。
【００２６】
この通常制御では、制御手段３１により、アクセラレータペダル９が操作されたときから、予め定められた第１の遅れ時間（例えば、図８（ｂ）におけるΔｔ１時間）でアクセラレータペダル９の操作量に応じた速度指令値が走行モータ３４に出力される。一方、遅延制御では、制御手段３１により、この第１の遅れ時間Δｔ１よりも大きな第２の遅れ時間Δｔ２（＞Δｔ１）でアクセラレータペダル９の操作量に応じた速度指令値が走行モータ３４に出力される。このような制御手段３１による速度指令処理が指令部に相当する。
【００２７】
尚このとき、アクセラレータペダル９の操作量に応じた速度指令値を決定する場合に、予め実験やコンピュータシミュレーションなどにより、アクセラレータペダル９の各操作量毎の速度指令値を求めておき、操作量と速度指令値との関係をテーブル化して制御手段３１に内蔵或いは外付けのＲＯＭ等から成るメモリに格納しておき、アクセル検出センサ３２により検出されるアクセラレータペダル９の操作量に対応する速度指令値を制御手段３１によりメモリから読み出すようにすればよい。
【００２８】
次に、動作について図５のフローチャートを参照して説明すると、図５に示すように、リミットスイッチ２１のオン・オフの状態信号によるオン・オフ周期から運転者の振動周期Ｆが導出され（Ｓ１）、導出された振動周期Ｆが予め設定された設定値Ｆｔより短く、しかもその振動が予め設定された設定期間Ｔ以上継続するかどうかの判定がなされる（Ｓ２）。
【００２９】
そして、このステップＳ２の判定結果がＮＯであれば、フォークリフト１が走行中の路面は悪路ではないと判断できるため、速度指令の遅れ時間として第１の遅れ時間Δｔ１が設定され（Ｓ３）、一方ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであれば、フォークリフト１が走行中の路面は悪路であると判断できるため、速度指令の遅れ時間としてΔｔ１より大きい第２の遅れ時間Δｔ２（＞Δｔ１）が設定される（Ｓ４）。
【００３０】
更に、これらステップＳ３、Ｓ４の処理を経た後、アクセル検出センサ３２により検出されるアクセラレータペダル９の操作量に応じた速度指令値が上記したメモリから読み出され（Ｓ５）、導出された速度指令値がステップＳ３またはＳ４で設定された遅れ時間だけ遅延されて走行モータ３４に出力され、出力された速度指令値に基づき走行モータ３４の制御が行われ（Ｓ６）、その後動作は終了する。
【００３１】
このように、リミットスイッチ２１により検出される運転者の振動に基づき、走行中の路面が悪路であると判断されると、制御手段３１により、第１の遅れ時間Δｔ１よりも大きな第２の遅れ時間Δｔ２で速度指令値が走行モータ３４に出力されるため、悪路を走行する場合において、図６（ａ）に示すような周期で変動するアクセラレータペダル９の操作量に対し、同図（ｂ）に示すように速度指令値が変動し、図９に示す従来の場合と比較してわかるように、速度指令の遅延時間を大きくすることで速度指令値の変動の振幅を抑制することができる。
【００３２】
従って、上記した実施形態によれば、悪路を走行中かどうかを判断し、悪路を走行中と判断されるときには、速度指令の遅延時間を定常時よりも大きくするため、悪路を走行する場合における速度指令値の変動の振幅を小さくすることができ、フォークリフト１における荷崩れを抑制することができると同時に、運転者の負担及び疲労をも軽減することができる。
【００３３】
なお、上記した実施形態では、振動センサをリミットスイッチ２１により構成した場合について説明したが、振動センサをポテンショメータにより構成しても構わないのは勿論であり、この場合もシート１２の下方にポテンショメータを配設すればよい。
【００３４】
更に、上記した実施形態では、悪路を走行中における速度指令の遅延時間を、第２の遅延時間Δｔ２の１種類のみとした場合について説明したが、検出される運転者の振動周期に応じて、可変部により速度指令の遅延時間を可変設定できるようにしてもよい。こうすると、悪路を走行中に、速度指令値の変動の振幅がより小さくなるように速度指令の遅れ時間を任意の値に調整することができる。
【００３５】
また、上記した実施形態では、アクセラレータペダル９の操作量に応じた速度指令値をメモリにテーブル化して格納しておくようにしたが、アクセラレータペダル９の操作量から演算により速度指令値を求めるようにしても構わない。
【００３６】
更に、上記した実施形態では、本発明をカウンタバランス型フォークリフトに適用した場合について説明したが、リーチ型フォークリフト等のフォークリフトやその他の電動車両にも本発明を適用することが可能であり、この場合も上記した各実施形態と同等の効果を得ることができる。尚、運転シートを備えていない電動車両の場合には、運転席における運転者の振動を検出可能な位置に振動センサを取り付けるとよい。
【００３７】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、振動センサにより検出される運転者の振動に基づき、走行中の路面が悪路であると判断されると、指令部により、第１の遅れ時間よりも大きな第２の遅れ時間で速度指令値が走行モータに出力されるため、指令部による速度指令の遅れ時間を大きくすることによって、悪路を走行する場合における速度指令値の変動の振幅を小さくすることができ、荷役車両における荷崩れを抑制することが可能になると共に、運転者の負担及び疲労を軽減することが可能になる。
【００３９】
また、請求項２に記載の発明によれば、悪路を走行中における速度指令の遅れ時間を、可変部により適宜可変設定できるため、悪路を走行中に、速度指令値の変動の振幅がより小さくなるように速度指令の遅れ時間を任意の値に調整することが可能になる。
【００４０】
また、請求項３に記載の発明によれば、走行中の路面が悪路であるかどうかを的確に判断することが可能になる。
【００４１】
また、請求項４、５に記載の発明によれば、これらポテンショメータ或いはリミットスイッチにより、運転シートに取り付けられこのシートに着座した運転者の振動を容易に検出することが可能になる。
【００４２】
また、請求項６に記載の発明によれば、荷物を搬送中のフォークリフトが悪路を走行する場合に、振動による荷崩れを未然に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における一部の右側面図である。
【図２】図１の一部の平面図である。
【図３】図１の一部の背面図である。
【図４】この発明の一実施形態における制御回路のブロック図である。
【図５】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャートである。
【図６】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図７】この発明の背景となるカウンタバランス型フォークリフトの斜視図である。
【図８】従来例の動作説明図である。
【図９】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１ カウンタバランス型フォークリフト
２ 運転席
３ 車体
９ アクセラレータペダル
１２ 運転シート
２１ リミットスイッチ（振動センサ）
３１ 制御手段（判断部、指令部）
３２ アクセル検出センサ
３４ 走行モータ

Claims (6)

1. アクセラレータが操作されたときに、その操作量に応じた速度指令値に従って走行モータを駆動する電動車両の走行制御装置において、
   運転席に取り付けられこの運転席における運転者の振動を検出する振動センサと、
   前記振動センサにより検出される前記運転者の振動に基づいて走行中の路面が悪路であるかどうかを判断する判断部と、
   前記判断部により悪路でないと判断されたときには、前記アクセラレータの操作から予め定められた第１の遅れ時間で前記アクセラレータの操作量に応じた速度指令値を前記走行モータに出力し、前記判断部により悪路であると判断されたときには、前記第１の遅れ時間よりも大きな第２の遅れ時間で前記アクセラレータの操作量に応じた前記速度指令値を前記走行モータに出力する指令部と
   を備えていることを特徴とする電動車両の走行制御装置。
2. 前記指令部により、前記速度指令値を前記走行モータに出力する際の前記第２の遅れ時間を可変設定する可変部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の走行制御装置。
3. 前記判断部が、前記振動センサにより検出される前記運転者の振動の周期が予め設定された設定値より短く、かつ、前記運転者の振動が予め設定された期間継続することを条件に、走行中の路面が悪路であると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の走行制御装置。
4. 前記振動センサが、前記運転席に設けられた運転シート下部に取り付けられたポテンショメータから成ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動車両の走行制御装置。
5. 前記振動センサが、前記運転席に設けられた運転シート下部に取り付けられたリミットスイッチから成ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動車両の走行制御装置。
6. 前記電気車両が、フォークリフトであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電動車両の走行制御装置。

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