JP3727528B2 - Driving control method for electric vehicle - Google Patents

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

【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する左右のブレーキを備えた電動車両の走行制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
左右の駆動輪を各々駆動する左右の電動モータを備えた電動車両としては、例えば特公昭５７−４３００３号公報「電動車のモータ制御装置」が知られており、この技術は、同公報特許請求の範囲によれば「一対の車輪の各々に駆動モータを具備した電動車に於て、各モータ回転数検出手段を夫々設け、各回転数検出手段からの回転検出信号を差動増巾器に加え、この差動出力に基づいて一方のモータの回転数変動に応じて他方のモータの回転数を制御するようにしたこと」を特徴とする。
【０００３】
電動車が路面の凹凸や斜面に差しかかると一方の車輪の回転数が下がることがある。このままでは、直進させるべき電動車が右又は左に旋回することになり不都合である。この対策として、上記公報の制御技術によれば、左右両輪の回転数を合せるので、旋回の心配はないというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報の第１図に示される操作軸１４を左又は右に傾けると左右のモータに回転速度差が発生して電動車は左又は右に曲ると説明されている。
とすれば、左右の車輪に回転数差が発生した原因が、路面の状況による外的なものか、操作軸１４を介した人為的なものかを、区別することは難かしく、区別するには電気的識別回路が不可欠となり、この様な電気的識別回路は複雑で、高価なものとなる。その割に、電気的識別回路の識別信頼性は高くないとも言われている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は通常の直進、後退、左右旋回運転を維持しつつ、路面に起因する外的要因並びにブレーキ操作に起因する人為的に発生した左右輪の速度差を、必要なときにのみ是正することのできる走行制御技術を提供することにある。
【０００６】
【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及び左右の駆動輪の速度を各々調整する左右のブレーキを備えた電動車両において、
運転者が操作するアクセルレバー及び左右の速度調整操作レバーのポジションを、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度に置き換えて制御部に読込ませ、
この制御部で、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度を各々アクセル率、左のブレーキ率、右のブレーキ率に直し、
前記左のブレーキ率に右のブレーキ率の影響を加味することで左修正ブレーキ率を求め、この左修正ブレーキ率で前記アクセル率を補正することで、左モータ制御値を求め、この左モータ制御値で左の電動モータを制御し、
前記右のブレーキ率に左のブレーキ率の影響を加味することで右修正ブレーキ率を求め、この右修正ブレーキ率で前記アクセル率を補正することで、右モータ制御値を求め、この右モータ制御値で右の電動モータを制御させるとともに、
制御部は、前記左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときに、左右の電動モータの回転数を読込み、小さな回転数に大きな回転数を合せるべく、高速側の電動モータを減速制御するとともに、
前記アクセル率をＡＣＣ％、左のブレーキ率をＢＫＬ％、右のブレーキ率をＢＫＲ％、一方の電動モータを検討するときに他方のブレーキ率が及ぼす影響係数をｐ（ただし、ｐ＜１）、電動モータの制御値の最大値をＶ max としたときに、前記左修正ブレーキ率は（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）、左モータ制御値ＴＧ２ＬはＶ max ×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）｝、前記右修正ブレーキ率は（ＢＫＲ％＋ｐ×ＢＫＬ％×ＡＣＣ％）、右モータ制御値ＴＧ２ＲはＶ max ×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＲ％＋ｐ×ＢＫＬ％×ＡＣＣ％）｝であることを特徴とする。
【０００７】
通常運転：一般に電動モータは、アクセル開度に基いて直接的に制御する。しかし、請求項１では、例えば左の電動モータを制御するときに左のブレーキ開度が大きいときには左モータ制御値を下げること並びに右のブレーキ開度が大きいときにはこれを考慮して左モータ制御値を更に下げるという制御を実施する。右の電動モータも同様である。この結果、ブレーキを掛けながら電動モータを高速で回すという無駄を回避することができる。加えて、左右のモータの作用アンバランスにより車両が揺れることがあるが、例えば左の電動モータに対して、左のブレーキ開度のみならず右方のブレーキ開度をも考慮したので、その心配が無くなり、操作フィーリング並びに直進性が良好になる。
【０００８】
直進運転：請求項１では、左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときにのみ、左右の電動モータの回転数を合せる制御をなす。これで、路面状況などに影響されること無く、直進性を高めることができる。そして、回転数は小さい方に大きい方を合せるようにした。路面の凹凸や斜面に片方の駆動輪が乗った状況では、速度を下げることが車体をより容易に安定させることができるからである。
【００１０】
加えて請求項１では、左修正ブレーキ率（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）に、アクセル率ＡＣＣ％を考慮した。左モータ制御値に与える右のブレーキ率ＢＫＲ％の影響は、車速にリンクするアクセル率ＡＣＣ％が小さいときには影響を弱め、アクセル率ＡＣＣ％が大きいときには影響を強めることで、車速に対応した左モータ制御値ＴＧ２Ｌを決めることができる。右モータ制御値ＴＧ２Ｒも同様である。
【００１１】
請求項２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する左右のブレーキを備えた電動車両において、
運転者が操作するアクセルレバー及び左右の速度調整操作レバーのポジションを、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度に置き換えて制御部に読込ませ、
この制御部で、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度を各々アクセル率、左のブレーキ率、右のブレーキ率に直し、
前記左のブレーキ率の大小に応じて左の電動モータの出力を減する左モータ制御値を求め、この左モータ制御値で左の電動モータを制御し、
前記右のブレーキ率の大小に応じて右の電動モータの出力を減する右モータ制御値を求め、この右モータ制御値で右の電動モータを制御させると共に、
制御部は、前記左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるという条件と、左右の電動モータの回転数の差が、左右の電動モータの回転数の平均値に基づいて定めた回転差しきい値以上であるという条件との２つの条件が満たされたときに、小さな回転数に大きな回転数を合せるべく、高速側の電動モータを減速制御することを特徴とする。
【００１２】
前記請求項１は、左のモータ制御値を、左のブレーキ率のみならず右のブレーキ率をも考慮して決定した。右のモータ制御値も同じ。
この点、請求項２は、左のモータ制御値を、左のブレーキ率のみを考慮して決定した。右のモータ制御値も同じ。従って、請求項２は、請求項１の作用効果をほぼ引き継ぎながら、請求項１より制御が容易になり、制御部の負担を軽減することができる。
加えて、請求項２は左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるという条件と、左右の電動モータの回転数の差が、左右の電動モータの回転数の平均値に基づいて定めた回転差しきい値以上であるという条件との２つの条件が満たされたときに、小さな回転数に大きな回転数を合せるべく、高速側の電動モータを減速制御する。すなわち、左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときには、左右の電動モータの回転数に差が、ある場合と、差が無い場合がある。左右の電動モータの回転数に差が無いときは、制御を行わない。この結果、制御部の負担をさらに軽減することができる。
【００１３】
【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１７Ｌ，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の後部に操作パネル２１を備え、この操作パネル２１に１本のアクセルレバー２２及び左右の速度調整操作レバー２３Ｌ，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パネル２１上のレバー類（アクセルレバー２２，速度調整操作レバー２３Ｌ，２３Ｒを含む。）を操作することで、前後進、旋回、停止を行う。
【００１４】
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及び速度調整操作レバー２３Ｌ，２３Ｒのポジションに基づいて、電動モータ１３Ｌ，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。
【００１５】
図２（ａ）〜（ｃ）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。
【００１６】
（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。
【００１７】
（ｃ）は（ｂ）を一般化するとともに本発明の制御の為に加工したグラフであり、後退高速（横軸）に０ｖ（縦軸）、停止（横軸）に中立電圧であるＶｎ（縦軸）、前進高速（横軸）に最高電圧であるＶmax（縦軸）を割り当てることは、前記（ｂ）と同じである。
ところで、運転者が（ａ）のレバー２２を前進高速附近にセットしたときには、運転者の意思で前進高速を行わせようとするものであるから、本発明で行おうとする制御の修正は適用しないことにする。（ｃ）で縦軸でＶ４〜Ｖmax（陰を付した）領域は非制御領域とする。
【００１８】
運転者が（ａ）のレバー２２を後退高速附近にセットしたときには、運転者の意思で後退高速を行わせようとするものであるから、本発明で行おうとする制御の修正は適用しないことにする。（ｃ）で縦軸で０〜Ｖ１（陰を付した）領域は非制御領域とする。
【００１９】
また、運転者が（ａ）のレバー２２を停止又は微低速にセットしたときには、運転者の意思で停止又は微低速を行わせようとするものであるから、本発明で行おうとする制御の修正は適用しないことにする。（ｃ）で縦軸でＶ２〜Ｖ３（陰を付した）領域は非制御領域とする。
すなわち（ｃ）において、縦軸でＶ１〜Ｖ２又はＶ３〜Ｖ４の領域で本発明の制御を実施することにする。
【００２０】
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明で採用した速度調整操作レバーの作用図である。なお、速度調整操作レバー２３Ｌ，２３Ｒの形態は図１と異なるが、作用説明の便利の為に形態を変更した。
（ａ）において、左右の速度調整操作レバー２３Ｌ，２３Ｒは、ブレーキ０％（未制動）からブレーキ１００％（フル制動）まで連続的に切換えるこのとのできる操作レバーである。左の速度調整操作レバー２３Ｌのポジションをブレーキポテンショメータ２７Ｌでモニターし、右の速度調整操作レバー２３Ｒのポジションをブレーキポテンショメータ２７Ｒでモニターする。
【００２１】
（ｂ）はレバー２３Ｌ，２３Ｒのポジションとブレーキポテンショメータ２７Ｌ，２７Ｒの出力の関係を示すグラフであり、ブレーキポテンショメータ２７Ｌ，２７Ｒの出力範囲を０〜＋５Ｖとしたときに、ブレーキ０％に０Ｖ、ブレーキ１００％に＋５ｖを割り当てたことを示す。
【００２２】
（ｃ）は（ｂ）を一般化するとともに本発明の制御の為に加工したグラフであり、ブレーキ０％に０ｖ、ブレーキ１００％にＶmaxを割り当てることは、前記（ｂ）と同じである。
ところで、運転者が（ａ）のレバー２３Ｌ又は２３Ｒをブレーキ１００％附近にセットしたときには、運転者の意思でフル制動を行わせようとするものであるから、本発明で行おうとする制御の修正は適用しないことにする。（ｃ）で縦軸でＶ６〜Ｖmax（陰を付した）領域は非制御領域とする。
【００２３】
運転者が（ａ）のレバー２３Ｌ又は２３Ｒをブレーキ０％附近にセットしたときには、運転者の意思で制動を掛けないから、本発明で行おうとする制御の修正は適用しないことにする。（ｃ）で縦軸で０〜Ｖ５（陰を付した）領域は非制御領域とする。
すなわち（ｃ）において、縦軸でＶ５〜Ｖ６の領域で本発明の制御を実施することにする。
【００２４】
図４は本発明に係る電動車両の制御系統図であり、左の速度調整操作レバー２３Ｌ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２７Ｌの出力電圧に基づいて、左のブレーキドライバ２８Ｌは左のブレーキ１７Ｌを制動操作する。
同様に、右の速度調整操作レバー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２７Ｒの出力電圧に基づいて、右のブレーキドライバ２８Ｒは右のブレーキ１７Ｒを制動操作する。３１Ｌは左の電動モータ１３Ｌの回転数ＮＬを測る回転計測手段である。
【００２５】
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、左右のブレーキポテンショメータ２７Ｌ，２７Ｒの出力電圧ＢＫＬＶ，ＢＫＲＶを取込み、後述の制御フローによって制御電圧ＴＧ２Ｌと制御電圧ＴＧ２Ｒとを発生し、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。３１Ｒは右の電動モータ１３Ｒの回転数ＮＲを測る回転計測手段である。
【００２６】
図５は本発明に係る電動車両の制御フロー図であり、ＳＴ××はステップ番号、ｆは前進、ｒは後退、Ｌは左，Ｒは右を示す添え字である。
ＳＴ０１：アクセル開度（アクセルポテンショメータの出力電圧に相当）ＡＣＣＶを読込む。
ＳＴ０２：読込んだアクセル開度ＡＣＣＶが、中立電圧Ｖｎ以上であるか否かを調べる。図２（ｃ）に示す通り、中立電圧Ｖｎ以上であれば「前進」、否であれば「後退」とみなすことができる。ＹＥＳのときはＳＴ０３ｆ，ＮＯのときはＳＴ０３ｒに進む。
【００２７】
ＳＴ０３ｆ：ＳＴ０２でＹＥＳであれば、アクセル開度ＡＣＣＶが電圧Ｖ３〜Ｖ４の範囲にあるか否かを調べる。図２（ｃ）に示す通り、電圧Ｖ３〜Ｖ４の範囲が制御範囲、それ以外は非制御範囲となる。そこで、ＮＯであれば、Ｅ（エンド）へ進む。
ＳＴ０４ｆ：アクセル開度ＡＣＣＶが電圧Ｖ３〜Ｖ４の範囲にあれば、この範囲におけるＡＣＣＶの割合（アクセル率ＡＣＣ％）を演算する。演算式は、アクセル率ＡＣＣ％＝（ＡＣＣＶ−Ｖ３）／（Ｖ４−Ｖ３）となる。
【００２８】
ＳＴ０３ｒ：ＳＴ０２でＮＯであれば、アクセル開度ＡＣＣＶが電圧Ｖ１〜Ｖ４の範囲にあるか否かを調べる。図２（ｃ）に示す通り、電圧Ｖ１〜Ｖ２の範囲が制御範囲、それ以外は非制御範囲となる。そこで、ＮＯであれば、Ｅ（エンド）へ進む。
ＳＴ０４ｒ：アクセル開度ＡＣＣＶが電圧Ｖ１〜Ｖ２の範囲にあれば、この範囲におけるＡＣＣＶの割合（アクセル率ＡＣＣ％）を演算する。演算式は、アクセル率ＡＣＣ％＝（ＡＣＣＶ−Ｖ１）／（Ｖ２−Ｖ１）となる。
【００２９】
ＳＴ０５：ＳＴ０４ｆ又はＳＴ０４ｒにより、アクセル率ＡＣＣ％を決定する。
ＳＴ０６Ｌ：左のブレーキ開度（左のブレーキポテンショメータの出力に相当）ＢＫＬＶを読込む。
ＳＴ０７Ｌ：読込んだＢＫＬＶが電圧Ｖ５〜Ｖ６の範囲にあるか否かを調べる。図３（ｃ）において、電圧Ｖ５〜Ｖ６の範囲が制御範囲、それ以外は非制御範囲であったから、ＮＯであればＥ（エンド）へ進む。
ＳＴ０８Ｌ：ＳＴ０７ＬでＹＥＳなら、範囲（Ｖ５〜Ｖ６）に対するＢＫＬＶの割合（左ブレーキ率ＢＫＬ％）を演算する。演算式は、左ブレーキ率ＢＫＬ％＝（ＢＫＬＶ−Ｖ５）／（Ｖ６−Ｖ５）となる。
【００３０】
同様に、右のブレーキについても次のステップを実行する。
ＳＴ０６Ｒ：右のブレーキ開度（右のブレーキポテンショメータの出力に相当）ＢＫＲＶを読込む。
ＳＴ０７Ｒ：読込んだＢＫＲＶが電圧Ｖ５〜Ｖ６の範囲にあるか否かを調べる。図３（ｃ）において、電圧Ｖ５〜Ｖ６の範囲が制御範囲、それ以外は非制御範囲であったから、ＮＯであればＥ（エンド）へ進む。
ＳＴ０８Ｒ：ＳＴ０７ＲでＹＥＳなら、範囲（Ｖ５〜Ｖ６）に対するＢＫＲＶの割合（右ブレーキ率ＢＫＲ％）を演算する。演算式は、右ブレーキ率ＢＫＲ％＝（ＢＫＲＶ−Ｖ５）／（Ｖ６−Ｖ５）となる。丸Ａと丸Ｂは次のフローに続くことを示す。
【００３１】
図６は図５に続く制御フロー図である。
ＳＴ０９Ｌ：図２（ｃ）に示したＶmax、前記ＳＴ０５で決定したＡＣＣ％、ＳＴ０８Ｌで演算したＢＫＬ％に基づいて、次の計算を実施する。ＴＧ１Ｌ＝Ｖmax×ＡＣＣ％×（１−ＢＫＬ％）
【００３２】
左のブレーキ開度ＢＫＬＶが大きいときは、左のモータに大きな電力を与えることは無駄であり、左のモータに供給する電力をセーブすることが望ましい。
左のブレーキ開度ＢＫＬＶが大きいときは、ＳＴ０８Ｌにより、ＢＫＬ％は１．０に寄った大きな値となり、（１−ＢＫＬ％）を０寄りの小さな値となる。この様な（１−ＢＫＬ％）を（Ｖmax×ＡＣＣ％）に乗じることにより、左のブレーキ開度を考慮した修正アクセル開度を定めることができる。
【００３３】
上記した通りに左のモータを制御する電圧を、左のブレーキ開度を加味して決定することは有益である。しかし、右のブレーキ開度が大きければ、左のモータ制御電圧をもっと下げるはより望ましい。右のブレーキ開度が小さければ、左のモータに与える影響は無視して差支えない。
この様に左のモータを制御する電圧を、左のブレーキ開度及び右のブレーキ開度をを加味して決定することはより望ましいことである。
【００３４】
そこで、ＳＴ０９Ｌの最終項のＢＫＬ％を、（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）に置き換えることを検討する。ＢＫＲ％はＳＴ０８Ｒで定まる値である。左のモータを検討するときに、右のブレーキの影響はアクセル開度ＡＣＣ％が大きいほど顕著になると考えられる。そこで、右のブレーキ開度ＢＫＲ％にＡＣＣ％を乗ずることにする。また、ＢＫＬ％にＢＫＲ％を直接加えると、右のブレーキ開度ＢＫＲ％の影響が強くなり過ぎるので、０．３〜０．５程度の係数ｐを乗じることにする。
これで、ＳＴ０９Ｌの最終項のＢＫＬ％を、（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）に置き換えることは妥当であることが分かる。この（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）を左修正ブレーキ率と呼ぶ。
【００３５】
ＳＴ１０Ｌ：ＴＧ１Ｌの修正値であるＴＧ２Ｌ（左モータ制御値）を次の式で計算する。ＴＧ２Ｌ＝Ｖmax×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）｝
ＳＴ１１Ｌ：左モータ制御値ＴＧ２Ｌが決定したので、このＴＧ２Ｌにより左のモータを運転する。
【００３６】
ＳＴ０９Ｒ，ＳＴ１０ＲはＳＴ０９Ｌ，ＳＴ１０ＬのＬをＲに、ＲをＬに置き換えるのみであるから、説明を省略する。
ＳＴ１１Ｒ：右モータ制御値ＴＧ２Ｒが決定したので、このＴＧ２Ｒにより右のモータを運転する。
丸Ｃは次のフローに続くことを示す。
【００３７】
以上に説明したＳＴ０１〜ＳＴ１１Ｌ，１１Ｒは通常運転に好適な制御フローであり、一般に電動モータは、アクセル開度に基いて直接的に制御する。しかし、本発明では、例えば左の電動モータを制御するときに左のブレーキ開度が大きいときには左モータ制御値を下げること並びに右のブレーキ開度が大きいときにはこれを考慮して左モータ制御値を更に下げるという制御を実施する。右の電動モータも同様である。この結果、ブレーキを掛けながら電動モータを高速で回すという無駄を回避することができる。加えて、左右のモータの作用アンバランスにより車両が揺れることがあるが、例えば左の電動モータに対して、左のブレーキ開度のみならず右方のブレーキ開度をも考慮したので、その心配が無くなり、操作フィーリング並びに直進性が良好になる。
【００３８】
図７は図６に続くフロー図である。
ＳＴ１２：通常の運転中に直線制御の要求があるか否かを調べるために、先ずブレーキ差ΔＢＫ（＝｜ＢＫＬＶ−ＢＫＲＶ｜）を計算する。ＢＫＬＶはＳＴ０６Ｌで読込んだ左ブレーキ開度、ＢＫＲＶはＳＴ０６Ｒで読込んだ右ブレーキ開度である。
ＳＴ１３：左右のブレーキが同じかほぼ同じであるかを調べるために、左右のブレーキ開度がほぼ同じであるとみなすことができるブレーキ差しきい値Ｂstdを予め決めておく。そして、ＳＴ１２で求めたブレーキ差ΔＢＫがブレーキ差しきい値Ｂstd未満であるか否かを調べる。ＮＯなら、左右のブレーキ開度に差があることになるので、フローから抜ける。
【００３９】
ＳＴ１４：ＳＴ１３でＹＥＳなら実質的に左右のブレーキ開度は同じであるから、制御を進めるために左右の電動モータ回転数ＮＬ，ＮＲ（図４参照）を読込む。
ＳＴ１５：左右の電動モータ回転数ＮＬ，ＮＲの平均Ｎmeanを計算する。
ＳＴ１６：ＳＴ１５で求めた平均Ｎmeanに対応する回転差しきい値Ｎstdを、図（ａ）のグラフから決定する。高回転ほど左右の回転差が顕著になる。低回転では回転差は小さい。そこで、判定に使用するしきい値（回転差しきい値Ｎstd）を回転数に応じて決定するようにした。
【００４０】
ＳＴ１７：回転差ΔＮ（＝｜ＮＬ−ＮＲ｜）を計算する。
ＳＴ１８：ＳＴ１７で求めた回転差ΔＮが、回転差しきい値Ｎstd以上であるか否かを調べる。ＮＯであれば、左右の電動モータに格別の回転差がない、すなわち放置しても不都合に旋回する心配はないから、フローから抜ける。ＳＴ１３でブレーキ開度差を調べたが、ブレーキ開度は電動モータの回転数に完全にリンクしている訳ではない。従って、ここで改めて左右の電動モータの回転差を調べることにした。
【００４１】
ＳＴ１９：左右の電動モータに有害な回転差があることは分かったので、いづれが低速であるかを調べる。
ＳＴ２０：ＳＴ１９でＹＥＳ（左モータ回転数ＮＬ＞右モータ回転数ＮＲ）なら、左の電動モータを減速（左の電動モータへの給電を減少）制御することで、左右の電動モータの回転をほぼ同一にする。これで、電動運搬車の直進性を高めることができる。
ＳＴ２１：ＳＴ１９でＮＯ（左モータ回転数ＮＬ＜右モータ回転数ＮＲ）なら、右の電動モータを減速（右の電動モータへの給電を減少）制御することで、左右の電動モータの回転をほぼ同一にする。これで、電動運搬車の直進性を高めることができる。
【００４２】
以上のＳＴ１２〜ＳＴ２１を実行することで、左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときにのみ、左右の電動モータの回転数を合せる制御をなす。これで、路面状況などに影響されること無く、直進性を高めることができる。そして、回転数は小さい方に大きい方を合せるようにした。路面の凹凸や斜面に片方の駆動輪が乗った状況では、速度を下げることが車体をより容易に安定させることができるからである。
【００４３】
図８は図６の変更図である。すなわち、図６のＳＴ１０Ｌ並びにＳＴ１０Ｒを省いたものである。
この結果、図８のＳＴ１１Ｌは、左モータ制御値ＴＧ１Ｌを決定し、ＳＴ１１Ｒは、右モータ制御値ＴＧ１Ｒを決定したことになる。ＳＴ０９Ｌ，０９Ｒは図６と同じであるから説明を省略する。
図６のＳＴ１０Ｌ並びにＳＴ１０Ｒを省いた結果、図８はごくシンプルな制御内容になったと言える。
【００４４】
尚、請求項２で具体的な演算式を示したが、請求項１では演算式は任意である。
また、請求項１，３に記載したアクセルレバーや速度調整操作レバーは、狭義のレバーに限らず、ダイヤルスイッチ、スライドスイッチなど、マニュアル設定値を変更できる手段であれば種類、形状は問わない。
【００４５】
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。
【００４６】
【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。
一般に電動モータは、アクセル開度に基いて直接的に制御する。しかし、請求項１では、例えば左の電動モータを制御するときに左のブレーキ開度が大きいときには左モータ制御値を下げること並びに右のブレーキ開度が大きいときにはこれを考慮して左モータ制御値を更に下げるという制御を実施する。右の電動モータも同様である。
【００４７】
この結果、ブレーキを掛けながら電動モータを高速で回すという無駄を回避することができる。加えて、左右のモータの作用アンバランスにより車両が揺れることがあるが、例えば左の電動モータに対して、左のブレーキ開度のみならず右方のブレーキ開度をも考慮したので、その心配が無くなり、操作フィーリング並びに直進性が良好になる。
【００４８】
加えて、請求項１では、左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときにのみ、左右の電動モータの回転数を合せる制御をなす。これで、路面状況などに影響されること無く、直進性を高めることができる。そして、回転数は小さい方に大きい方を合せるようにした。路面の凹凸や斜面に片方の駆動輪が乗った状況では、速度を下げることが車体をより容易に安定させることができるからである。
【００４９】
さらに請求項１では、アクセル率をＡＣＣ％、左のブレーキ率をＢＫＬ％、右のブレーキ率をＢＫＲ％、一方の電動モータを検討するときに他方のブレーキ率が及ぼす影響係数をｐ（ただし、ｐ＜１）、電動モータの制御値の最大値をＶmaxとしたときに、左修正ブレーキ率は（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）、左モータ制御値ＴＧ２ＬはＶmax×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）｝、右修正ブレーキ率は（ＢＫＲ％＋ｐ×ＢＫＬ％×ＡＣＣ％）、右モータ制御値ＴＧ２ＲはＶmax×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＲ％＋ｐ×ＢＫＬ％×ＡＣＣ％）｝であることを特徴とし、左修正ブレーキ率（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）に、アクセル率ＡＣＣ％を考慮した。左モータ制御値に与える右のブレーキ率ＢＫＲ％の影響は、車速にリンクするアクセル率ＡＣＣ％が小さいときには影響を弱め、アクセル率ＡＣＣ％が大きいときには影響を強めることで、車速に対応した左モータ制御値ＴＧ２Ｌを決めることができる。右モータ制御値ＴＧ２Ｒも同様である。
【００５０】
前記請求項１は、左のモータ制御値を、左のブレーキ率のみならず右のブレーキ率をも考慮して決定した。右のモータ制御値も同じ。
この点、請求項２は、左のモータ制御値を、左のブレーキ率のみを考慮して決定した。右のモータ制御値も同じ。従って、請求項２は、請求項１の効果をほぼ引き継ぎながら、請求項１より制御が容易になり、制御部の負担を軽減することができる。
加えて、請求項２は左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるという条件と、左右の電動モータの回転数の差が、左右の電動モータの回転数の平均値に基づいて定めた回転差しきい値以上であるという条件との２つの条件が満たされたときに、小さな回転数に大きな回転数を合せるべく、高速側の電動モータを減速制御する。すなわち、左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときには、左右の電動モータの回転数に差が、ある場合と、差が無い場合がある。左右の電動モータの回転数に差が無いときは、制御を行わない。この結果、制御部の負担をさらに軽減することができる。
【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】本発明で採用した速度調整操作レバーの作用図
【図４】本発明に係る電動車両の制御系統図
【図５】本発明に係る電動車両の制御フロー図
【図６】図５に続く制御フロー図
【図７】図６に続く制御フロー図
【図８】図６の変更図
【符号の説明】
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…右ブレーキ、２２…アクセルレバー、２３Ｌ…左の速度調整操作レバー、２３Ｒ…右の速度調整操作レバー、２４…制御部、２６…アクセルポテンショメータ、２７Ｌ，２７Ｒ…ブレーキポテンショメータ、３１Ｌ，３１Ｒ…回転計測手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a travel control technique for an electric vehicle including left and right electric motors for driving left and right drive wheels and left and right brakes for adjusting the speeds of left and right drive wheels, respectively.
[0002]
[Prior art]
As an electric vehicle including left and right electric motors for driving left and right drive wheels, for example, Japanese Patent Publication No. 57-43003 “Motor Control Device for Electric Vehicle” is known. According to the range of "Each electric motor equipped with a drive motor on each of a pair of wheels, each motor rotation number detection means is provided, and the rotation detection signal from each rotation number detection means is sent to the differential amplifier. In addition, the rotational speed of the other motor is controlled in accordance with fluctuations in the rotational speed of one motor based on this differential output.
[0003]
When the electric vehicle hits the unevenness or slope of the road surface, the number of rotations of one wheel may decrease. This is inconvenient because the electric vehicle to be driven straight turns to the right or left. As a countermeasure, according to the control technique of the above publication, since the rotation speeds of both the left and right wheels are matched, there is no fear of turning.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, it is described that when the operation shaft 14 shown in FIG. 1 of the above publication is tilted to the left or right, a difference in rotational speed occurs between the left and right motors, and the electric vehicle turns to the left or right.
If so, it is difficult to distinguish whether the cause of the difference in rotation speed between the left and right wheels is external due to the road surface condition or artificially via the operation shaft 14. Therefore, an electrical identification circuit is indispensable, and such an electrical identification circuit is complicated and expensive. On the other hand, it is said that the identification reliability of the electrical identification circuit is not high.
[0005]
Therefore, the object of the present invention is to maintain the normal straight, reverse, left and right turning operation, and the external factors caused by the road surface and the artificially generated speed difference between the left and right wheels caused by the brake operation when necessary. It is to provide a travel control technology that can only be corrected.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 is an electric vehicle including left and right electric motors that respectively drive left and right drive wheels and left and right brakes that respectively adjust the speeds of left and right drive wheels.
Replace the accelerator lever operated by the driver and the left and right speed adjustment operation lever positions with the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening,
In this control unit, the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening are respectively adjusted to the accelerator rate, the left brake rate, and the right brake rate.
The left corrected brake rate is obtained by adding the effect of the right brake rate to the left brake rate, the left motor control value is obtained by correcting the accelerator rate with this left corrected brake rate, and this left motor control Control the left electric motor with the value,
The right corrected brake rate is obtained by adding the effect of the left brake rate to the right brake rate, and the right motor control value is obtained by correcting the accelerator rate with the right corrected brake rate. Control the right electric motor with the value,
The control unit reads the rotation speeds of the left and right electric motors when the left and right brake opening degrees are the same or substantially the same, and performs a deceleration control of the high-speed electric motor so that the large rotation speed is combined with the small rotation speed. With
The acceleration rate is ACC%, the left brake rate is BKL%, the right brake rate is BKR%, and the influence coefficient of the other brake rate when considering one electric motor is p (where p <1), When the maximum control value of the electric motor is V max , the left corrected brake rate is (BKL% + p × BKR% × ACC%), and the left motor control value TG2L is V max × ACC% × {1- ( BKL% + p × BKR% × ACC%)}, the right corrected brake rate is (BKR% + p × BKL% × ACC%), and the right motor control value TG2R is V max × ACC% × {1− (BKR% + p × BKL% × ACC%)} .
[0007]
Normal operation: Generally, the electric motor is directly controlled based on the accelerator opening. However, in claim 1, for example, when controlling the left electric motor, the left motor control value is decreased when the left brake opening is large, and the left motor control value is taken into consideration when the right brake opening is large. The control of further lowering is performed. The same applies to the right electric motor. As a result, it is possible to avoid waste of rotating the electric motor at high speed while applying the brake. In addition, the vehicle may shake due to the imbalance between the left and right motors. For example, for the left electric motor, not only the left brake opening but also the right brake opening is considered. The operation feeling and straightness are improved.
[0008]
Straight running: In claim 1, control is performed to match the rotation speeds of the left and right electric motors only when the left and right brake openings are the same or substantially the same. Thus, straightness can be improved without being affected by road surface conditions. The rotational speed is adjusted to the smaller one. This is because in a situation where one drive wheel is on the road surface unevenness or slope, reducing the speed can more easily stabilize the vehicle body.
[0010]
In addition, in claim 1, the accelerator ratio ACC% is considered in the left corrected brake ratio (BKL% + p × BKR% × ACC%). The effect of the right brake rate BKR% on the left motor control value is weakened when the accelerator rate ACC% linked to the vehicle speed is small, and increased when the accelerator rate ACC% is large. The control value TG2L can be determined. The same applies to the right motor control value TG2R.
[0011]
Claim 2 is an electric vehicle provided with left and right electric motors for driving left and right drive wheels, respectively, and left and right brakes for adjusting the speeds of the left and right drive wheels, respectively.
Replace the accelerator lever operated by the driver and the left and right speed adjustment operation lever positions with the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening,
In this control unit, the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening are respectively adjusted to the accelerator rate, the left brake rate, and the right brake rate.
A left motor control value for reducing the output of the left electric motor according to the magnitude of the left brake rate is obtained, and the left electric motor is controlled with this left motor control value,
A right motor control value that decreases the output of the right electric motor according to the magnitude of the right brake rate is obtained, and the right electric motor is controlled by this right motor control value,
The control unit determines whether the left and right brake opening degrees are the same or substantially the same, and the difference between the rotation speeds of the left and right electric motors is determined based on an average value of the rotation speeds of the left and right electric motors. When the two conditions, that is, a value greater than or equal to the value, are satisfied , the high-speed electric motor is controlled to be decelerated so that the large rotational speed can be combined with the small rotational speed .
[0012]
In the first aspect, the left motor control value is determined in consideration of not only the left brake rate but also the right brake rate. The same applies to the motor control value on the right.
In this respect, Claim 2 determines the left motor control value in consideration of only the left brake rate. The same applies to the motor control value on the right. Accordingly, the second aspect of the present invention is easier to control than the first aspect while substantially taking over the action and effect of the first aspect, and the burden on the control unit can be reduced.
In addition, the second aspect of the present invention is based on the condition that the left and right brake opening degrees are the same or substantially the same, and the difference between the rotation speeds of the left and right electric motors is determined based on the average value of the rotation speeds of the left and right electric motors When the two conditions of being equal to or greater than the difference threshold are satisfied, the electric motor on the high speed side is decelerated and controlled so that the large number of rotations matches the small number of rotations. That is, when the left and right brake openings are the same or substantially the same, there may be a difference between the rotation speeds of the left and right electric motors, or there may be no difference. When there is no difference between the rotation speeds of the left and right electric motors, the control is not performed. As a result, the burden on the control unit can be further reduced.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals. “Left” and “right” are based on the driver.
FIG. 1 is a plan view of an electric vehicle according to the present invention. An electric vehicle 10 as an electric vehicle includes left and right electric motors 13L and 13R (L is left, R indicates the right (the same applies hereinafter), and the drive shafts 14L and 14R are rotated. The left and right crawlers 16L and 16R are driven by the drive wheels 15L and 15R provided at the ends of the drive shafts 14L and 14R. This is an electric vehicle that can brake the drive wheels 15L, 15R with brakes 17L, 17R. A loading platform 20 is mounted on the body frame 11, and an operation panel 21 is provided at the rear of the loading platform 20. It is a transport vehicle including a book accelerator lever 22 and left and right speed adjustment operation levers 23L and 23R. The driver moves forward and backward, turns, and stops by operating the levers (including the accelerator lever 22 and the speed adjustment operation levers 23L and 23R) on the operation panel 21 while walking from the rear without taking the transport vehicle. I do.
[0014]
Reference numeral 24 denotes a control unit, which will be described in detail later. The control unit 24 collectively controls the electric motors 13L, 13R and the left and right brakes 17L, 17R based on the positions of the accelerator lever 22 and the speed adjustment operation levers 23L, 23R. .
The brakes 17L and 17R may be of an electromagnetic brake that applies a brake by electromagnetic action, a hydraulic brake that clamps a disk with hydraulic pressure, a mechanical brake that tightens a drum with a band, a regenerative brake, or an equivalent brake. Any type.
[0015]
2A to 2C are operation diagrams of the accelerator lever employed in the present invention.
In (a), the accelerator lever 22 is an operation lever that can cover forward, stop, and backward with a single switch and that continuously switches from low to high in both forward and backward. The position of the accelerator lever 22 is monitored by an accelerator potentiometer 26.
[0016]
(B) is a graph showing the relationship between the position of the lever 22 and the output of the accelerator potentiometer 26. When the output range of the accelerator potentiometer 26 is 0 to +5 V (volts), the reverse speed is 0 v and the neutral (stop) state. + 2.5V, + 5V assigned to forward high speed.
[0017]
(C) is a graph that is generalized to (b) and processed for the control of the present invention, and is 0 v (vertical axis) for reverse high speed (horizontal axis) and neutral voltage Vn (reverse speed) (horizontal axis). Assigning Vmax (vertical axis), which is the highest voltage, to the vertical axis) and forward high speed (horizontal axis) is the same as (b) above.
By the way, when the driver sets the lever 22 of (a) in the vicinity of the forward high speed, the driver intends to perform the forward high speed, so the control correction to be performed in the present invention is not applied. I will decide. In (c), the V4 to Vmax (shaded) region on the vertical axis is a non-control region.
[0018]
When the driver sets the lever 22 of (a) in the vicinity of the reverse high speed, the driver intends to perform the reverse high speed, so that the control correction to be performed in the present invention is not applied. To do. In (c), the 0 to V1 (shaded) region on the vertical axis is a non-control region.
[0019]
In addition, when the driver stops the lever 22 of (a) or sets it to a very low speed, the driver intends to stop or perform the very low speed, so the control correction to be performed in the present invention is corrected. Will not apply. In (c), the V2-V3 (shaded area) on the vertical axis is a non-control area.
That is, in (c), the control of the present invention is performed in the region of V1 to V2 or V3 to V4 on the vertical axis.
[0020]
3A to 3C are operation diagrams of the speed adjustment operation lever employed in the present invention. Although the speed adjustment operation levers 23L and 23R are different from those in FIG. 1, they have been changed for convenience of explanation of the operation.
In (a), the left and right speed adjustment operation levers 23L and 23R are operation levers that can continuously switch from brake 0% (unbraking) to brake 100% (full braking). The position of the left speed adjustment operation lever 23L is monitored by the brake potentiometer 27L, and the position of the right speed adjustment operation lever 23R is monitored by the brake potentiometer 27R.
[0021]
(B) is a graph showing the relationship between the positions of the levers 23L and 23R and the outputs of the brake potentiometers 27L and 27R. When the output range of the brake potentiometers 27L and 27R is 0 to + 5V, 0V is applied to 0% of the brake. It shows that + 5v was assigned to 100%.
[0022]
(C) is a graph processed for the control of the present invention while generalizing (b), and assigning 0 v to the brake 0% and Vmax to the brake 100% is the same as (b).
By the way, when the driver sets the lever 23L or 23R of (a) in the vicinity of the brake 100%, the driver intends to perform full braking with the intention of the driver. Will not apply. In (c), the V6 to Vmax (shaded) region on the vertical axis is a non-control region.
[0023]
When the driver sets the lever 23L or 23R of (a) close to 0% of the brake, the driver does not apply the brake, so the control modification to be performed in the present invention is not applied. In (c), the 0 to V5 (shaded) area on the vertical axis is a non-control area.
That is, in (c), the control of the present invention is performed in the region of V5 to V6 on the vertical axis.
[0024]
FIG. 4 is a control system diagram of the electric vehicle according to the present invention. When the left speed adjustment operation lever 23L is operated, the left brake driver 28L is operated by the left brake based on the output voltage of the brake potentiometer 27L. 17L is braked.
Similarly, when the right speed adjustment operation lever 23R is operated, the right brake driver 28R performs a braking operation on the right brake 17R based on the output voltage of the brake potentiometer 27R interlocked therewith. 31L is a rotation measuring means for measuring the rotation speed NL of the left electric motor 13L.
[0025]
On the other hand, the control unit 24 takes in the output voltage ACCV of the accelerator potentiometer 26 and the output voltages BKLV and BKRV of the left and right brake potentiometers 27L and 27R, and generates the control voltage TG2L and the control voltage TG2R according to the control flow described later. The left and right motors 13L and 13R are controlled via the motor drivers 29L and 29R, respectively. Reference numeral 31R denotes rotation measuring means for measuring the rotation speed NR of the right electric motor 13R.
[0026]
FIG. 5 is a control flow diagram of an electric vehicle according to the present invention, where STxx is a step number, f is forward, r is backward, L is left, and R is a subscript indicating right.
ST01: The accelerator opening (corresponding to the output voltage of the accelerator potentiometer) ACCV is read.
ST02: It is checked whether or not the read accelerator opening ACCV is equal to or higher than the neutral voltage Vn. As shown in FIG. 2C, it can be regarded as “forward” if it is equal to or higher than the neutral voltage Vn, and “reverse” if it is not. If YES, the process proceeds to ST03f. If NO, the process proceeds to ST03r.
[0027]
ST03f: If YES in ST02, it is checked whether or not the accelerator opening ACCV is in the range of voltages V3 to V4. As shown in FIG. 2C, the voltage V3 to V4 range is the control range, and the other range is the non-control range. Therefore, if NO, the process proceeds to E (End).
ST04f: If the accelerator opening ACCV is in the range of voltages V3 to V4, the ratio of ACCV in this range (accelerator rate ACC%) is calculated. The calculation formula is accelerator rate ACC% = (ACCV−V3) / (V4−V3).
[0028]
ST03r: If NO in ST02, it is determined whether or not the accelerator opening ACCV is in the range of voltages V1 to V4. As shown in FIG. 2C, the range of the voltages V1 to V2 is the control range, and the other range is the non-control range. Therefore, if NO, the process proceeds to E (End).
ST04r: If the accelerator opening ACCV is in the range of voltages V1 to V2, the ratio of ACCV in this range (accelerator rate ACC%) is calculated. The calculation formula is accelerator rate ACC% = (ACCV−V1) / (V2−V1).
[0029]
ST05: The accelerator rate ACC% is determined by ST04f or ST04r.
ST06L: Read the left brake opening (corresponding to the output of the left brake potentiometer) BKLV.
ST07L: It is checked whether or not the read BKLV is in the range of voltages V5 to V6. In FIG. 3C, the range of the voltages V5 to V6 is the control range, and the other range is the non-control range. If NO, the process proceeds to E (end).
ST08L: If YES in ST07L, the ratio of BKLV to the range (V5 to V6) (left brake rate BKL%) is calculated. The calculation formula is left brake rate BKL% = (BKLV−V5) / (V6−V5).
[0030]
Similarly, the following steps are executed for the right brake.
ST06R: The right brake opening (corresponding to the output of the right brake potentiometer) BKRV is read.
ST07R: It is checked whether or not the read BKRV is in the range of voltages V5 to V6. In FIG. 3C, the range of the voltages V5 to V6 is the control range, and the other range is the non-control range. If NO, the process proceeds to E (end).
ST08R: If YES in ST07R, the ratio of BKRV to the range (V5 to V6) (right brake rate BKR%) is calculated. The calculation formula is right brake rate BKR% = (BKRV−V5) / (V6−V5). Circle A and circle B indicate that the next flow is continued.
[0031]
FIG. 6 is a control flow diagram following FIG.
ST09L: The following calculation is performed based on Vmax shown in FIG. 2C, ACC% determined in ST05, and BKL% calculated in ST08L. TG1L = Vmax × ACC% × (1-BKL%)
[0032]
When the left brake opening BKLV is large, it is useless to give a large electric power to the left motor, and it is desirable to save the electric power supplied to the left motor.
When the left brake opening BKLV is large, BKL% becomes a large value close to 1.0 and (1-BKL%) becomes a small value close to 0 by ST08L. By multiplying (Vmax × ACC%) by (1-BKL%) like this, it is possible to determine the corrected accelerator opening considering the left brake opening.
[0033]
As described above, it is beneficial to determine the voltage for controlling the left motor in consideration of the left brake opening. However, if the right brake opening is large, it is more desirable to further reduce the left motor control voltage. If the right brake opening is small, the effect on the left motor can be ignored.
In this way, it is more desirable to determine the voltage for controlling the left motor in consideration of the left brake opening and the right brake opening.
[0034]
Therefore, consideration is given to replacing BKL% in the last term of ST09L with (BKL% + p × BKR% × ACC%). BKR% is a value determined by ST08R. When examining the left motor, it is considered that the influence of the right brake becomes more prominent as the accelerator opening ACC% is larger. Therefore, the right brake opening degree BKR% is multiplied by ACC%. Further, if BKR% is directly added to BKL%, the influence of the right brake opening degree BKR% becomes too strong, so the coefficient p is multiplied by about 0.3 to 0.5.
Thus, it turns out that it is appropriate to replace BKL% in the last term of ST09L with (BKL% + p × BKR% × ACC%). This (BKL% + p × BKR% × ACC%) is called a left corrected brake rate.
[0035]
ST10L: TG2L (left motor control value) that is a correction value of TG1L is calculated by the following equation. TG2L = Vmax × ACC% × {1- (BKL% + p × BKR% × ACC%)}
ST11L: Since the left motor control value TG2L is determined, the left motor is operated by this TG2L.
[0036]
Since ST09R and ST10R only replace L in ST09L and ST10L with R and R with L, description thereof is omitted.
ST11R: Since the right motor control value TG2R is determined, the right motor is operated by this TG2R.
A circle C indicates that the next flow is continued.
[0037]
ST01 to ST11L and 11R described above are control flows suitable for normal operation. In general, the electric motor is directly controlled based on the accelerator opening. However, in the present invention, for example, when controlling the left electric motor, the left motor control value is decreased when the left brake opening is large, and the left motor control value is taken into consideration when the right brake opening is large. Control to further lower is performed. The same applies to the right electric motor. As a result, it is possible to avoid waste of rotating the electric motor at high speed while applying the brake. In addition, the vehicle may shake due to the imbalance between the left and right motors. For example, for the left electric motor, not only the left brake opening but also the right brake opening is considered. The operation feeling and straightness are improved.
[0038]
FIG. 7 is a flowchart following FIG.
ST12: First, a brake difference ΔBK (= | BKLV−BKRV |) is calculated in order to check whether or not there is a request for linear control during normal operation. BKLV is the left brake opening degree read at ST06L, and BKRV is the right brake opening degree read at ST06R.
ST13: In order to check whether the left and right brakes are the same or substantially the same, a brake difference threshold value Bstd that can be considered that the left and right brake openings are substantially the same is determined in advance. Then, it is checked whether or not the brake difference ΔBK obtained in ST12 is less than the brake difference threshold value Bstd. If NO, there will be a difference in the left and right brake opening, so you will get out of the flow.
[0039]
ST14: If YES in ST13, the left and right brake opening degrees are substantially the same, so the left and right electric motor rotation speeds NL and NR (see FIG. 4) are read to advance the control.
ST15: The average Nmean of the left and right electric motor rotation speeds NL and NR is calculated.
ST16: The rotation difference threshold value Nstd corresponding to the average Nmean obtained in ST15 is determined from the graph of FIG. The difference between the left and right rotation becomes more noticeable as the rotation speed increases. At low rotation, the rotation difference is small. Therefore, the threshold value (rotation difference threshold value Nstd) used for determination is determined according to the rotational speed.
[0040]
ST17: A rotation difference ΔN (= | NL−NR |) is calculated.
ST18: It is checked whether or not the rotation difference ΔN obtained in ST17 is equal to or greater than the rotation difference threshold value Nstd. If NO, there is no particular rotation difference between the left and right electric motors, that is, there is no fear of inadvertent turning even if left unattended, so the flow is removed. Although the brake opening difference was examined in ST13, the brake opening is not completely linked to the rotation speed of the electric motor. Therefore, we decided to examine the rotation difference between the left and right electric motors.
[0041]
ST19: Since it has been found that there is a harmful rotational difference between the left and right electric motors, it is checked which is slower.
ST20: If YES in ST19 (left motor rotation speed NL> right motor rotation speed NR), the left electric motor is decelerated (power supply to the left electric motor is reduced) to control the rotation of the left and right electric motors substantially. Make the same. Thus, the straight traveling performance of the electric transport vehicle can be improved.
ST21: If NO in ST19 (left motor rotation speed NL <right motor rotation speed NR), the right electric motor is controlled to decelerate (power supply to the right electric motor is reduced), thereby substantially rotating the left and right electric motors. Make the same. Thus, the straight traveling performance of the electric transport vehicle can be improved.
[0042]
By executing the above-described ST12 to ST21, control is performed to match the rotation speeds of the left and right electric motors only when the left and right brake openings are the same or substantially the same. Thus, straightness can be improved without being affected by road surface conditions. The rotational speed is adjusted to the smaller one. This is because in a situation where one drive wheel is on the road surface unevenness or slope, reducing the speed can more easily stabilize the vehicle body.
[0043]
FIG. 8 is a modification of FIG. That is, ST10L and ST10R in FIG. 6 are omitted.
As a result, ST11L in FIG. 8 determines the left motor control value TG1L, and ST11R determines the right motor control value TG1R. Since ST09L and 09R are the same as those in FIG.
As a result of omitting ST10L and ST10R of FIG. 6, it can be said that FIG. 8 has very simple control contents.
[0044]
Although a specific arithmetic expression is shown in claim 2, the arithmetic expression is arbitrary in claim 1.
Further, the accelerator lever and the speed adjusting operation lever described in claims 1 and 3 are not limited to a narrowly defined lever, and any type and shape may be used as long as they are means capable of changing manual setting values such as a dial switch and a slide switch.
[0045]
Furthermore, although the embodiment has been described with the electric transport vehicle as an example, the electric vehicle according to the present invention may be a work vehicle such as a mower, a snowplow, a dozer, a cultivator, or the type of the vehicle is limited. It is not a thing.
[0046]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
In general, the electric motor is directly controlled based on the accelerator opening. However, in claim 1, for example, when controlling the left electric motor, the left motor control value is decreased when the left brake opening is large, and the left motor control value is taken into consideration when the right brake opening is large. The control of further lowering is performed. The same applies to the right electric motor.
[0047]
As a result, it is possible to avoid waste of rotating the electric motor at high speed while applying the brake. In addition, the vehicle may shake due to the imbalance between the left and right motors. For example, for the left electric motor, not only the left brake opening but also the right brake opening is considered. The operation feeling and straightness are improved.
[0048]
In addition, according to the first aspect, the control for adjusting the rotation speeds of the left and right electric motors is performed only when the left and right brake openings are the same or substantially the same. Thus, straightness can be improved without being affected by road surface conditions. The rotational speed is adjusted to the smaller one. This is because in a situation where one drive wheel is on the road surface unevenness or slope, reducing the speed can more easily stabilize the vehicle body.
[0049]
Further, in claim 1 , the accelerator rate is ACC%, the left brake rate is BKL%, the right brake rate is BKR%, and when one electric motor is examined, the influence coefficient of the other brake rate is p (however, p <1) When the maximum control value of the electric motor is Vmax, the left corrected brake rate is (BKL% + p × BKR% × ACC%), and the left motor control value TG2L is Vmax × ACC% × {1 − (BKL% + p × BKR% × ACC%)}, right corrected brake rate is (BKR% + p × BKL% × ACC%), right motor control value TG2R is Vmax × ACC% × {1− (BKR% + p × BKL% × ACC%)}, and the acceleration rate ACC% was considered in the left corrected brake rate (BKL% + p × BKR% × ACC%). The effect of the right brake rate BKR% on the left motor control value is weakened when the accelerator rate ACC% linked to the vehicle speed is small, and increased when the accelerator rate ACC% is large. The control value TG2L can be determined. The same applies to the right motor control value TG2R.
[0050]
In the first aspect, the left motor control value is determined in consideration of not only the left brake rate but also the right brake rate. The same applies to the motor control value on the right.
In this regard, the second aspect determines the left motor control value in consideration of only the left brake rate. The same applies to the motor control value on the right. Therefore, the second aspect of the present invention is easier to control than the first aspect while substantially inheriting the effect of the first aspect, and the burden on the control unit can be reduced.
In addition, the second aspect of the present invention is based on the condition that the left and right brake opening degrees are the same or substantially the same, and the difference between the rotation speeds of the left and right electric motors is determined based on the average value of the rotation speeds of the left and right electric motors. When the two conditions of being equal to or greater than the difference threshold are satisfied, the electric motor on the high speed side is decelerated and controlled so that the large number of rotations matches the small number of rotations. That is, when the left and right brake openings are the same or substantially the same, there may be a difference between the rotation speeds of the left and right electric motors, or there may be no difference. When there is no difference between the rotation speeds of the left and right electric motors, the control is not performed. As a result, the burden on the control unit can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electric vehicle according to the present invention. FIG. 2 is an operational diagram of an accelerator lever employed in the present invention. FIG. 3 is an operational diagram of a speed adjusting operation lever employed in the present invention. FIG. 5 is a control flow diagram of the electric vehicle according to the present invention. FIG. 6 is a control flow diagram following FIG. 5. FIG. 7 is a control flow diagram following FIG. 6. FIG. Change figure [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric vehicle, 13L ... Left electric motor, 13R ... Right electric motor, 15L ... Left drive wheel, 15R ... Right drive wheel, 17L ... Left brake, 17R ... Right brake, 22 ... Acceleration lever, 23L ... left speed adjustment operation lever, 23R ... right speed adjustment operation lever, 24 ... control unit, 26 ... accelerator potentiometer, 27L, 27R ... brake potentiometer, 31L, 31R ... rotation measuring means.

Claims (2)

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する左右のブレーキを備えた電動車両において、
運転者が操作するアクセルレバー及び左右の速度調整操作レバーのポジションを、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度に置き換えて制御部に読込ませ、
この制御部で、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度を各々アクセル率、左のブレーキ率、右のブレーキ率に直し、
前記左のブレーキ率に右のブレーキ率の影響を加味することで左修正ブレーキ率を求め、この左修正ブレーキ率で前記アクセル率を補正することで、左モータ制御値を求め、この左モータ制御値で左の電動モータを制御し、
前記右のブレーキ率に左のブレーキ率の影響を加味することで右修正ブレーキ率を求め、この右修正ブレーキ率で前記アクセル率を補正することで、右モータ制御値を求め、この右モータ制御値で右の電動モータを制御させるとともに、
制御部は、前記左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるときに、左右の電動モータの回転数を読込み、小さな回転数に大きな回転数を合せるべく、高速側の電動モータを減速制御するとともに、
前記アクセル率をＡＣＣ％、左のブレーキ率をＢＫＬ％、右のブレーキ率をＢＫＲ％、一方の電動モータを検討するときに他方のブレーキ率が及ぼす影響係数をｐ（ただし、ｐ＜１）、電動モータの制御値の最大値をＶ max としたときに、前記左修正ブレーキ率は（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）、左モータ制御値ＴＧ２ＬはＶ max ×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＬ％＋ｐ×ＢＫＲ％×ＡＣＣ％）｝、前記右修正ブレーキ率は（ＢＫＲ％＋ｐ×ＢＫＬ％×ＡＣＣ％）、右モータ制御値ＴＧ２ＲはＶ max ×ＡＣＣ％×｛１−（ＢＫＲ％＋ｐ×ＢＫＬ％×ＡＣＣ％）｝であることを特徴とする電動車両の走行制御方法。 In an electric vehicle equipped with left and right electric motors for driving left and right drive wheels and left and right brakes for adjusting the speeds of the left and right drive wheels, respectively.
Replace the accelerator lever operated by the driver and the left and right speed adjustment operation lever positions with the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening,
In this control unit, the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening are respectively adjusted to the accelerator rate, the left brake rate, and the right brake rate.
The left corrected brake rate is obtained by adding the effect of the right brake rate to the left brake rate, the left motor control value is obtained by correcting the accelerator rate with this left corrected brake rate, and this left motor control Control the left electric motor with the value,
The right corrected brake rate is obtained by adding the effect of the left brake rate to the right brake rate, and the right motor control value is obtained by correcting the accelerator rate with the right corrected brake rate. Control the right electric motor with the value,
The control unit reads the rotation speeds of the left and right electric motors when the left and right brake opening degrees are the same or substantially the same, and performs a deceleration control of the high-speed electric motor so that the large rotation speed is combined with the small rotation speed. With
The acceleration rate is ACC%, the left brake rate is BKL%, the right brake rate is BKR%, and the influence coefficient of the other brake rate when considering one electric motor is p (where p <1), When the maximum control value of the electric motor is V max , the left corrected brake rate is (BKL% + p × BKR% × ACC%), and the left motor control value TG2L is V max × ACC% × {1- ( BKL% + p × BKR% × ACC%)}, the right corrected brake rate is (BKR% + p × BKL% × ACC%), and the right motor control value TG2R is V max × ACC% × {1− (BKR% + p × BKL% × ACC%)}. 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する左右のブレーキを備えた電動車両において、
運転者が操作するアクセルレバー及び左右の速度調整操作レバーのポジションを、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度に置き換えて制御部に読込ませ、
この制御部で、アクセル開度、左のブレーキ開度、右のブレーキ開度を各々アクセル率、左のブレーキ率、右のブレーキ率に直し、
前記左のブレーキ率の大小に応じて左の電動モータの出力を減する左モータ制御値を求め、この左モータ制御値で左の電動モータを制御し、
前記右のブレーキ率の大小に応じて右の電動モータの出力を減する右モータ制御値を求め、この右モータ制御値で右の電動モータを制御させると共に、
制御部は、前記左右のブレーキ開度が同一若しくはほぼ同一であるという条件と、左右の電動モータの回転数の差が、左右の電動モータの回転数の平均値に基づいて定めた回転差しきい値以上であるという条件との２つの条件が満たされたときに、小さな回転数に大きな回転数を合せるべく、高速側の電動モータを減速制御することを特徴とする電動車両の走行制御方法。In an electric vehicle equipped with left and right electric motors for driving left and right drive wheels and left and right brakes for adjusting the speeds of the left and right drive wheels, respectively.
Replace the accelerator lever operated by the driver and the left and right speed adjustment operation lever positions with the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening,
In this control unit, the accelerator opening, the left brake opening, and the right brake opening are respectively adjusted to the accelerator rate, the left brake rate, and the right brake rate.
A left motor control value for reducing the output of the left electric motor according to the magnitude of the left brake rate is obtained, and the left electric motor is controlled with this left motor control value,
A right motor control value that decreases the output of the right electric motor according to the magnitude of the right brake rate is obtained, and the right electric motor is controlled by this right motor control value,
The control unit determines whether the left and right brake opening degrees are the same or substantially the same, and the difference between the rotation speeds of the left and right electric motors is determined based on an average value of the rotation speeds of the left and right electric motors. A running control method for an electric vehicle characterized in that, when two conditions, that is, a value greater than or equal to a value, are satisfied , a high-speed electric motor is decelerated and controlled so that a large rotation speed is combined with a small rotation speed.
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