JP3736094B2 - バッテリ車の走行制御装置 - Google Patents
バッテリ車の走行制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3736094B2 JP3736094B2 JP01145898A JP1145898A JP3736094B2 JP 3736094 B2 JP3736094 B2 JP 3736094B2 JP 01145898 A JP01145898 A JP 01145898A JP 1145898 A JP1145898 A JP 1145898A JP 3736094 B2 JP3736094 B2 JP 3736094B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- steering angle
- rotation direction
- steering
- reverse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバッテリ車の走行制御装置に係り、詳しくは左右の前輪が独立のモータで駆動されるバッテリ車の走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッテリを駆動源としたフォークリフトとして、図６に示すように、左右の前輪５１Ｌ，５１Ｒが独立のモータ５２Ｌ，５２Ｒで駆動されるとともに操舵輪として１個の後輪５３を備えた三輪式のものがある。後輪５３には後輪５３の操舵角（タイヤ切れ角）を検出する操舵角センサ（図示せず）が装備されている。両前輪５１Ｌ，５１Ｒは操舵不能に構成され、後輪５３の操舵角θに対応してその回転方向が制御されるようになっている。例えば、右方向に旋回する場合は、図７に示すように、左前輪５１Ｌ用のモータ５２Ｌのコンタクタは、操舵角θが０°〜９０°の範囲で常に正転用コンタクタがオン状態に保持される。一方、右前輪５１Ｒ用のモータ５２Ｒのコンタクタは、操舵角θが０°〜４０°の範囲で正転用コンタクタがオン状態に保持され、操舵角θが４０°〜８０°の範囲では正転用コンタクタ及び逆転用コンタクタの両者ともオフ状態に保持され、８０°〜９０°の範囲で逆転用コンタクタがオン状態に保持される。
【０００３】
即ち、操舵角θが４０°以下では両前輪５１Ｌ，５１Ｒが共に正転駆動され、操舵角θが４０°〜８０°の範囲では左前輪５１Ｌのみが正転駆動される。また、操舵角θが８０°〜９０°の範囲では左前輪５１Ｌが正転駆動され、右前輪５１Ｒが逆転駆動され、旋回半径を小さくすることを可能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、操舵輪である後輪５３の操舵角θを検出するための操舵角センサを必要とし、操舵角センサが高価である。また、操舵角センサを走行中に後輪の回転によって発生する塵埃や水しぶき等から保護するための保護部材を設ける必要があるなどの問題がある。
【０００５】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は操舵輪の操舵角（タイヤ切れ角）を検出する操舵角センサを設けずに、操舵輪の操舵角に対応して左右の前輪の正逆転駆動を適正に行うことができるバッテリ車の走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、操舵不能に設けられた左右の前輪が独立のモータでそれぞれ駆動される後輪操舵のバッテリ車において、左前輪駆動用のモータに流れる電流を検出する第１の電流検出手段と、右前輪駆動用のモータに流れる電流を検出する第２の電流検出手段と、左前輪駆動用のモータの回転方向を切り替える第１の回転方向切替手段と、右前輪駆動用のモータの回転方向を切り替える第２の回転方向切替手段と、前記各電流検出手段の検出信号に基づいて、前記各回転方向切替手段を切替え制御する制御手段とを備え、前記バッテリ車は後輪が１個の三輪車であり、前記後輪は直進状態に配置された操舵角０°の状態から左右にそれぞれ最大９０°の範囲で操舵可能に構成され、前記制御手段は操舵角が０°から第１基準角までの間は両モータを正転駆動させ、操舵角が第１基準角からそれより大きな第２基準角までの間は操舵方向に対応した一方のモータのみを正転駆動させ、操舵角が第２基準角以上のときは前記一方のモータの正転駆動を継続させるとともに他方のモータを逆転駆動させる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、前記各回転方向切替手段は正転、逆転及びアイドルの３状態に切替可能に構成され、前記制御手段はマイクロコンピュータで構成されるとともに、記憶手段に記憶された操舵角と前記両モータに流れる電流との関係を示すデータに基づいて、両電流検出手段の出力信号から前記各回転方向切替手段を適正な状態に切替え制御する。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記各モータは直流モータであり、前記各回転方向切替手段は直流モータの界磁巻線に接続された正逆転切替用コンタクタを備えている。
【００１０】
従って、請求項１に記載の発明では、バッテリ車は後輪の操舵によって走行方向が制御され、旋回時には操舵輪の操舵角に対応して旋回半径が変更される。また、左右の前輪はそれぞれ別のモータによって独立して駆動される。左前輪駆動用のモータに流れる電流が第１の電流検出手段により、右前輪駆動用のモータに流れる電流が第２の電流検出手段によりそれぞれ検出される。各モータの回転方向は各モータ毎に設けられた回転方向切替手段により切り替えられる。各回転方向切替手段は前記各電流検出手段の検出信号に基づいて制御手段により切替え制御される。また、バッテリ車は後輪が１個の三輪車である。そして、後輪の操舵角が大きくなるに従って、バッテリ車の旋回半径が小さくなる。さらに、前記操舵輪（後輪）は直進状態に配置された操舵角零の状態から左右にそれぞれ最大９０°の範囲で操舵される。操舵角が零から第１基準角までの間は両モータが正転駆動される。操舵角が第１基準角からそれより大きな第２基準角までの間は、操舵方向に対応した一方のモータのみが正転駆動される。そして、操舵角が第２基準角以上のときは前記一方のモータの正転駆動が継続されるとともに他方のモータが逆転駆動され、バッテリ車は左右の前輪のほぼ中央位置が旋回中心となるような小さな旋回半径での旋回が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、各回転方向切替手段は正転、逆転及びアイドルの３状態のいずれかの状態に切り替えられる。両電流検出手段の出力信号が制御手段としてのマイクロコンピュータに入力され、操舵輪の操舵角の状態に対応した各モータの適正な回転方向が判断される。そして、各回転方向切替手段がその状態に対応した適正な状態に切替制御される。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、各モータには直流モータが使用される。そして、各モータの回転方向の切替は直流モータの界磁巻線に接続された正逆転切替用コンタクタの切替により行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明をバッテリ車としてのバッテリ式フォークリフトに具体化した一実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１６】
図２はバッテリ式フォークリフトの模式図である。図２に示すように、フォークリフト１の車体（機台）にはそれぞれ独立に駆動可能な左右の前輪２Ｌ，２Ｒと、操舵輪としての後輪３とが設けられている。後輪３は両前輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線とその中央で直交する直線上に位置するように1 個設けられており、フォークリフト１は前輪駆動の３輪車となっている。後輪３は車体に対して鉛直方向に延びる支軸を介して回動可能に支持されたブラケット（いずれも図示せず）に装備されている。後輪３は図示しないステアリングの操作に基づいてステアリング機構を介してブラケットとともに回動され、基準位置である直進状態から、左右にそれぞれ最大９０°の範囲で回動可能に構成されている。ステアリング機構には公知のパワーステアリング装置が使用されている。
【００１７】
両前輪２Ｌ，２Ｒはそれぞれ独立の駆動用モータ４Ｌ，４Ｒで駆動されるようになっている。両前輪２Ｌ，２Ｒは駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの駆動軸に直接又は減速機構を介して連結されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒは正逆回転可能に構成され、切替手段によりその回転方向が切り替えられるようになっている。両前輪２Ｌ，２Ｒはモータ４Ｌ，４Ｒの正転時に前進側に回転され、モータ４Ｌ，４Ｒの逆転時に後進側に回転される。
【００１８】
次に両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒを制御する電気的構成を図１に従って説明する。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒはバッテリ５にそれぞれ並列に接続されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒには直巻の直流モータが使用されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒは電機子４ａと界磁巻線４ｂとを備えている。各界磁巻線４ｂには前進用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び後進用コンタクタ６Ｒ，７Ｒがそれぞれ接続されている。前進用コンタクタ６Ｆ及び後進用コンタクタ６Ｒは左前輪２Ｌの駆動用モータ４Ｌの回転方向を切り替える第１の回転方向切替手段を構成する。前進用コンタクタ７Ｆ及び後進用コンタクタ７Ｒは右前輪２Ｒの駆動用モータ４Ｒの回転方向を切り替える第２の回転方向切替手段を構成する。
【００１９】
フライホイールダイオード８はそのアノードが界磁巻線４ｂと前進用コンタクタ６Ｆ，７Ｆとの間の接続点にそれぞれ接続され、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続されている。フライホイールダイオード９はそのアノードが界磁巻線４ｂと後進用コンタクタ６Ｒ，７Ｒとの間にそれぞれ接続され、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続されている。
【００２０】
スイッチング素子としてのトランジスタ１０，１１は、そのコレクタ端子が正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒにそれぞれ接続され、エミッタ端子がバッテリ５のマイナス側端子に接続されている。従って、各トランジスタ１０，１１は各駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに対してそれぞれ直列に接続されている。そして、トランジスタ１０，１１のベース端子に入力されるチョッパ信号に基づいてトランジスタ１０，１１がオン・オフ制御され、駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流が制御されてフォークリフト１の速度が制御されるようになっている。
【００２１】
各トランジスタ１０，１１のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはスナバ回路を構成するダイオード１２Ｌ，１２Ｒとコンデンサ１３Ｌ，１３Ｒとがそれぞれ直列に接続されている。コンデンサ１３Ｌ，１３Ｒとバッテリ５のプラス端子との間にはスナバ用抵抗１４Ｌ，１４Ｒが接続されている。
【００２２】
バッテリ５にはキースイッチ１５を介してコントローラ１６が接続されている。コントローラ１６は制御手段としてのマイクロコンピュータ（マイコン）１７と、正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒをそれぞれ切替え作動させるリレー１８〜２１と、前進スイッチ２２と、後進スイッチ２３と、トランジスタ１０，１１の駆動回路（図示せず）とを備えている。前進スイッチ２２及び後進スイッチ２３は例えば前後進切替手段としてのシフトレバー（図示せず）の操作に基づいて、オン・オフ作動する。
【００２３】
リレー１８は消磁状態で正転用コンタクタ６Ｆをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で正転用コンタクタ６Ｆをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。リレー１９は消磁状態で逆転用コンタクタ６Ｒをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で逆転用コンタクタ６Ｒをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。リレー２０は消磁状態で正転用コンタクタ７Ｆをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で正転用コンタクタ７Ｆをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。リレー２１は消磁状態で逆転用コンタクタ７Ｒをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で逆転用コンタクタ７Ｒをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。
【００２４】
駆動用モータ４Ｌとバッテリ５のプラス端子との間には第１の電流検出手段としての電流センサ２４Ｌが設けられている。駆動用モータ４Ｒとバッテリ５のプラス端子との間には第２の電流検出手段としての電流センサ２４Ｒが設けられている。電流センサ２４Ｌ，２４Ｒとしては、例えば検出電流値に対応する電圧を出力する構成のものが使用されている。各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒは図示しないＡＤ変換器及び入力インタフェースを介してマイクロコンピュータ１７に接続されている。
【００２５】
マイクロコンピュータ１７は記憶手段としてのメモリ２５を備えている。メモリ２５には後輪３の操舵角（タイヤ切れ角）θと両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量との関係を示すデータがマップとして記憶されている。マップとして、例えば、図３に示すものがある。図３はフォークリフト１が右側に旋回するときの、後輪３の操舵角θと駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量の関係を示すグラフである。フォークリフト１が左側に旋回するときのものは、図３において実線が右前輪２Ｒの駆動用モータ４Ｒに流れる電流量となり、破線が左前輪２Ｌの駆動用モータ４Ｌに流れる電流量となる。なお、駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量は操舵角θが同じでも走行速度により変化する。しかし、旋回中に左右の前輪２Ｌ，２Ｒを駆動するのに必要なトルクの変化の状態はほぼ同じため、両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力に基づいて操舵角θの値を推定できる。
【００２６】
マイクロコンピュータ１７は前進スイッチ２２、後進スイッチ２３及び両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号に基づいてリレー１８〜２１の励消磁制御を行い、両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの正逆転を制御する。マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号に基づいて操舵角θを推定し、操舵角θに対応した状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。マイクロコンピュータ１７は操舵角θが０°から第１基準角（この実施の形態では４０°）までの間は両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒを正転駆動させる状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。また、操舵角θが第１基準角からそれより大きな第２基準角（この実施の形態では８０°）までの間は操舵方向に対応した一方の駆動用モータのみを正転駆動させる状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。更に、操舵角θが第２基準角以上のときは、前記一方の駆動用モータの正転駆動を継続させるとともに他方の駆動用モータを逆転駆動させる状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ１７はアクセルペダル（図示せず）の踏込量に基づいて所定のデューティ比でトランジスタ１０，１１をチョッパ制御するようになっている。
【００２８】
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
キースイッチ１５がオン操作されると、コントローラ１６が動作可能な状態となる。この状態でマイクロコンピュータ１７は前進スイッチ２２及び後進スイッチ２３からの信号により、前進走行か後進走行かを判断する。前進走行であれば、リレー１８，２０が励磁されて正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆがオン位置に切り替えられ、リレー１９，２１が消磁されて逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒがオフ位置に切り替えられる。そして、その状態でアクセルペダルが踏み込まれると、トランジスタ１０，１１がチョッパ制御されてフォークリフト１が前進走行される。
【００２９】
トランジスタ１０，１１がオンの状態では電流は、バッテリ５のプラス端子→電機子４ａ→逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒ→界磁巻線４ｂ→正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ→トランジスタ１０，１１→バッテリ５のマイナス端子の回路で流れる。トランジスタ１０，１１がオフ状態になる時（ターンオフ時）のサージ電圧はダイオード１２Ｌ，１２Ｒを通ってコンデンサ１３Ｌ，１３Ｒに吸収される。トランジスタ１０，１１が完全にオフになると、コンデンサ１３Ｌ，１３Ｒに蓄えられたエネルギー（電圧）はスナバ用抵抗１４Ｌ，１４Ｒを通って放電される。
【００３０】
マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号に基づいて後輪３の操舵状態を推定する。両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量が同じ、即ち両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が同じであれば、フォークリフト１が直進していると判断する。両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が異なる場合は、各出力の大きさと、変化量とに基づいてマップから操舵角θを推定する。そして、操舵角θに対応した適正な状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒのオン、オフ状態を切り替える。
【００３１】
両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力だけで判断すると、例えば、走行速度が異なる状態において、操舵角θが０°〜４０°の間と、８０°〜９０°の間とにおいて、両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が同じ状態となる場合がある。しかし、変化量は異なるため、変化量まで考慮すれば誤判断は回避される。
【００３２】
右側への旋回を例に説明すると、操舵角θが０°から大きくなるに従って両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量は増加する。しかし、図３に示すように、その増加割合は右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒの方が左前輪２Ｌ用の駆動用モータ４Ｌより大きくなる。マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力から操舵角θが４０°となったと判断すると、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒをアイドル状態とする。即ち、駆動用モータ４Ｒのリレー２０，２１を消磁させ、両コンタクタ７Ｆ，７Ｒをオフ状態とする。この状態では左前輪２Ｌのみが積極駆動され、フォークリフト１は右前輪２Ｒを中心として旋回する。
【００３３】
左前輪２Ｌのみが積極駆動される状態において、電流センサ２４Ｌの出力がさらに大きくなって操舵角θが８０°に対応する値に達すると、マイクロコンピュータ１７は、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒを逆転させる。即ち、駆動用モータ４Ｒのリレー２０は消磁状態に保持して正転用コンタクタ７Ｆをオフ状態に保持し、リレー２１を励磁させて逆転用コンタクタ７Ｒをオン状態に保持する。この状態では、フォークリフト１は両前輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線のほぼ中央を中心とした小さな半径で旋回（その場旋回）する。
【００３４】
前記とは逆に、後輪３の操舵角θが大きな状態から小さくなるようにステアリングの操作が行われ、操舵角θが小さくなる側に変化するときも、マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力に基づいて、操舵角θを推定する。そして、両前輪２Ｌ，２Ｒが互いに逆方向に回転している状態から操舵角θが８０°になると、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒを停止させる。更に操舵角θが減少して操舵角θが４０°になると、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒを正転させる。なお、左側への旋回時は右側への旋回時と左右が逆の状態で同様な作用となる。
【００３５】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（イ） 左右の前輪２Ｌ，２Ｒの駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量（モータ電流量）を検出する電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの検出信号に基づいて、両前輪２Ｌ，２Ｒが旋回時の操舵角θに対応する適切な状態となるように駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの駆動状態が変更される。従って、高価な操舵角センサを使用せずに、操舵角θに対応する旋回半径で円滑に旋回を行うことができる。
【００３６】
（ロ） マイクロコンピュータ１７において両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が操舵角θとモータ電流量との関係を示すマップと比較されて、操舵角がソフト的に推定される。従って、機種の異なる車両においても、マップを変更するだけでハードウエアは共通にできる。
【００３７】
（ハ） 両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒで検出された電流量の大きさだけでなく、両者の変化量に基づいてマップから操舵角θを推定する。従って、単に各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力だけで操舵角θを推定する場合と異なり、操舵角θを推定する際に誤判断がなくなる。
【００３８】
（ニ） 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒとして直流モータを使用しているため、交流モータに比較して正逆回転駆動制御が簡単になる。
（ホ） 操舵輪が１個の三輪車なので、操舵輪の操舵角を９０°まで増加させるとフォークリフト１のその場旋回が可能になり、その場旋回を行うための操舵機構が４輪車に比較して簡単になる。
【００３９】
（ヘ） １個の操舵輪（後輪３）の操舵角を３段階に分けて、その範囲に対応して左右の前輪２Ｌ，２Ｒの駆動方向を変更することで、操舵角θに対応した旋回半径で円滑に旋回できる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を図４に従って説明する。この実施の形態では両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒを１個のスイッチング素子としてのトランジスタ２６で駆動する点が前記実施の形態と大きく異なっている。前記実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４１】
駆動用モータ４Ｌ，４Ｒはバッテリ５にそれぞれ並列に接続されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの電機子４ａは前進用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び後進用コンタクタ６Ｒ，７Ｒを介して各界磁巻線４ｂに接続されている。駆動用モータ４Ｌの電機子４ａと前進用コンタクタ６Ｆとの間には電流センサ２４Ｌが設けられている。駆動用モータ４Ｒの電機子４ａと前進用コンタクタ７Ｆとの間には電流センサ２４Ｒが設けられている。
【００４２】
フライホイールダイオード２７Ｌは、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続され、アノードが後進用コンタクタ６Ｒと界磁巻線４ｂとの間の接続点及び前進用コンタクタ６Ｆにそれぞれ接続されている。フライホイールダイオード２７Ｒは、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続され、アノードが後進用コンタクタ７Ｒと界磁巻線４ｂとの間の接続点及び前進用コンタクタ７Ｆにそれぞれ接続されている。
【００４３】
トランジスタ２６は、そのコレクタ端子が両界磁巻線４ｂに接続され、エミッタ端子がバッテリ５のマイナス側端子に接続されている。従って、トランジスタ２６は各駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに対してそれぞれ直列に接続されている。そして、トランジスタ２６のベース端子に入力されるチョッパ信号に基づいてトランジスタ２６がオン・オフ制御され、駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流が制御されてフォークリフト１の速度が制御されるようになっている。また、トランジスタ２６のコレクタ端子と両界磁巻線４ｂとの間とバッテリ５との間にフライホイールダイオード２８が接続されている。
【００４４】
トランジスタ２６のコレクタ端子とエミッタ端子との間には、スナバ回路を構成するダイオード２９とコンデンサ３０とが直列に接続されている。ダイオード２９とコンデンサ３０との間の接続点とバッテリ５のプラス端子との間にはスナバ用抵抗３１が接続されている。
【００４５】
従って、この実施の形態では１個のトランジスタ２６のチョッパ制御により、両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒへの電流供給が制御される。そして、直進時には両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに等しい電流が供給され、旋回走行時には前輪２Ｌ，２Ｒに作用する抵抗により、両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量が変化する。マイクロコンピュータ１７は前記実施の形態と同様に、前進スイッチ２２及び後進スイッチ２３からの信号と、両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号とに基づいて操舵角θを推定し、各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒの切替制御を行う。
【００４６】
従って、この実施の形態においても前記実施の形態の（イ）〜（ヘ）の効果を有する。また、この実施の形態では両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの駆動制御を１個のトランジスタ２６で行うため、制御に必要なスイッチング素子、スナバ回路などを各駆動用モータ４Ｌ，４Ｒ毎に設ける必要がなく、部品点数が少なくなるとともに、回路構成が簡単になる。
【００４７】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ フォークリフト１は後輪３が１個の三輪車に限らず、２個の後輪を備えた４輪車に適用してもよい。例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれ独立に操舵可能な構成の２個の後輪３Ｌ，４Ｒを備えた４輪車に適用する。後輪３Ｌ，３Ｒは例えば特開平１−１７８０８６号公報に開示された操舵輪のように、ステアリングの操作に対応して駆動されるモータ（いずれも図示せず）によりそれぞれ操舵可能に構成されている。そして、両後輪３Ｌ，３Ｒ（操舵輪）はフォークリフト１の旋回時に内側となる操舵輪の操舵角が外側の操舵輪の操舵角より大きくなるように操舵される。例えば、図５（ａ）に示す左前輪２Ｌを回動中心として半径Ｒ１で左旋回する場合、右前輪２Ｒが正転駆動され、左前輪２Ｌは停止状態となる。そして、左後輪３Ｌは操舵角が９０°近くなる。また、両前輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線の中央を旋回中心として半径Ｒ２で左旋回する場合、左後輪３Ｌは９０°より大きく操舵されて、両後輪３Ｌ，３Ｒが左右対称な状態に配置される。そして、右前輪２Ｒは正転駆動され、左前輪２Ｌは逆転駆動される。
【００４８】
○ 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒとして直流モータに代えて交流モータを使用してもよい。
○ 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの回転方向を変更する回転方向切替手段として正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び後転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒに代えて、トランジスタを無接点スイッチとして使用してもよい。
【００４９】
○ 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの正転、アイドル、逆転の切替時期を決める条件である後輪３の操舵角θを３個の範囲に分ける第１基準角及び第２基準角の値を４０°と８０°以外の値としてもよい。
【００５０】
○ 電流センサ２４Ｌ，２４Ｒは駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流を検出することが可能な位置であればいずれの位置に設けてもよく、例えば界磁巻線４ｂと正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆとの間、あるいは界磁巻線４ｂと逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒとの間に設けてもよい。
【００５１】
○ 両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒで検出された電流量の大きさと、両者の変化量とに基づいてマップから操舵角θを推定する代わりに、単に各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒで検出された電流量の大きさと走行速度の組み合わせから操舵角θを推定する構成としてもよい。この場合は、電流量の変化量を演算する必要がないため、前の検出データを記憶しておく必要がなく、判断（推定）時点における各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力と、フォークリフトの走行速度を検出する速度センサの出力とから操舵角を推定できる。
【００５２】
○ スイッチング素子としてのトランジスタ１０，１１はスイッチング機能を有していればよく、バイポーラトランジスタに限らず、例えばＭＯＳトランジスタ、ＳＩＴ（静電誘導トランジスタ）等のトランジスタを使用してもよい。また、トランジスタに代えてサイリスタ等のスイッチング素子を使用してもよい。
【００５３】
○ フォークリフト１に限らず他のバッテリ式の産業車両あるいは産業車両に限らずバッテリ式の乗用車等のバッテリ車に実施してもよい。
前記各実施の形態から把握できる技術思想（発明）について、以下にその効果とともに記載する。
【００５４】
・前記第１基準角は４０°、第２基準角は８０°である。この場合、後輪の操舵角に対応して各前輪駆動用のモータに過大な負荷がかからずにバッテリ車がより円滑に旋回できる。
【００５５】
・前記走行制御装置を備えたバッテリ車。この場合、操舵角センサを設けずにバッテリ車が操舵輪の操舵角に対応して円滑に旋回できる。
【００５６】
・両モータは１個のスイッチング素子でチョッパ制御される。この場合、モータの駆動制御に必要なスイッチング素子、スナバ回路などを各モータ毎に設ける必要がなく、部品点数が少なくなるとともに、回路構成が簡単になる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように各請求項に記載の発明によれば、操舵輪の操舵角（タイヤ切れ角）を検出する操舵角センサを設けずに、操舵輪の操舵角に対応して左右の前輪の正逆転駆動を適正に行うことができる。また、操舵輪が１個の三輪車なので、操舵輪の操舵角を９０°付近まで増加させるとフォークリフト１のその場旋回が可能になり、その場旋回を行うための操舵機構が４輪車に比較して簡単になる。さらに、１個の操舵輪の操舵角を３段階に分けて、その範囲に対応して左右の前輪の駆動方向を変更することで、操舵角θに対応した旋回半径で円滑に旋回できる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、マイクロコンピュータにおいて両電流検出手段の出力が操舵角とモータ電流量との関係を示す記憶手段に記憶されたデータに基づいて操舵角がソフト的に推定される。従って、機種の異なる車両においても、前記データを変更するだけでハードウエアを共通にできる。
【００５９】
請求項３に記載の発明によれば、前輪駆動用のモータとして直流モータを使用しているため、交流モータに比較して正逆回転駆動制御が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態のバッテリ車の走行制御回路図。
【図２】 前輪及び後輪の関係を示す模式平面図。
【図３】 右旋回時の操舵角とモータ電流量との関係を示すグラフ。
【図４】 第２の実施の形態のバッテリ車の走行制御回路図。
【図５】 別の実施の形態の模式平面図。
【図６】 従来のバッテリ車の模式平面図。
【図７】 右旋回時のコンタクタの状態と操舵角との関係を示す説明図。
【符号の説明】
１…バッテリ車としてのフォークリフト、２Ｌ…左前輪、２Ｒ…右前輪、３，３Ｌ，３Ｒ…後輪、４Ｌ，４Ｒ…駆動用モータ、５…バッテリ、６Ｆ…第１の回転方向切替手段を構成する正転用コンタクタ、６Ｒ…同じく逆転用コンタクタ、７Ｆ…第２の回転方向切替手段を構成する正転用コンタクタ、７Ｒ…同じく逆転用コンタクタ、１７…制御手段としてのマイクロコンピュータ、２４Ｌ…第１の電流検出手段を構成する電流センサ、２４Ｒ…第２の電流検出手段を構成する電流センサ、２５…記憶手段としてのメモリ。
【発明の属する技術分野】
本発明はバッテリ車の走行制御装置に係り、詳しくは左右の前輪が独立のモータで駆動されるバッテリ車の走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッテリを駆動源としたフォークリフトとして、図６に示すように、左右の前輪５１Ｌ，５１Ｒが独立のモータ５２Ｌ，５２Ｒで駆動されるとともに操舵輪として１個の後輪５３を備えた三輪式のものがある。後輪５３には後輪５３の操舵角（タイヤ切れ角）を検出する操舵角センサ（図示せず）が装備されている。両前輪５１Ｌ，５１Ｒは操舵不能に構成され、後輪５３の操舵角θに対応してその回転方向が制御されるようになっている。例えば、右方向に旋回する場合は、図７に示すように、左前輪５１Ｌ用のモータ５２Ｌのコンタクタは、操舵角θが０°〜９０°の範囲で常に正転用コンタクタがオン状態に保持される。一方、右前輪５１Ｒ用のモータ５２Ｒのコンタクタは、操舵角θが０°〜４０°の範囲で正転用コンタクタがオン状態に保持され、操舵角θが４０°〜８０°の範囲では正転用コンタクタ及び逆転用コンタクタの両者ともオフ状態に保持され、８０°〜９０°の範囲で逆転用コンタクタがオン状態に保持される。
【０００３】
即ち、操舵角θが４０°以下では両前輪５１Ｌ，５１Ｒが共に正転駆動され、操舵角θが４０°〜８０°の範囲では左前輪５１Ｌのみが正転駆動される。また、操舵角θが８０°〜９０°の範囲では左前輪５１Ｌが正転駆動され、右前輪５１Ｒが逆転駆動され、旋回半径を小さくすることを可能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、操舵輪である後輪５３の操舵角θを検出するための操舵角センサを必要とし、操舵角センサが高価である。また、操舵角センサを走行中に後輪の回転によって発生する塵埃や水しぶき等から保護するための保護部材を設ける必要があるなどの問題がある。
【０００５】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は操舵輪の操舵角（タイヤ切れ角）を検出する操舵角センサを設けずに、操舵輪の操舵角に対応して左右の前輪の正逆転駆動を適正に行うことができるバッテリ車の走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、操舵不能に設けられた左右の前輪が独立のモータでそれぞれ駆動される後輪操舵のバッテリ車において、左前輪駆動用のモータに流れる電流を検出する第１の電流検出手段と、右前輪駆動用のモータに流れる電流を検出する第２の電流検出手段と、左前輪駆動用のモータの回転方向を切り替える第１の回転方向切替手段と、右前輪駆動用のモータの回転方向を切り替える第２の回転方向切替手段と、前記各電流検出手段の検出信号に基づいて、前記各回転方向切替手段を切替え制御する制御手段とを備え、前記バッテリ車は後輪が１個の三輪車であり、前記後輪は直進状態に配置された操舵角０°の状態から左右にそれぞれ最大９０°の範囲で操舵可能に構成され、前記制御手段は操舵角が０°から第１基準角までの間は両モータを正転駆動させ、操舵角が第１基準角からそれより大きな第２基準角までの間は操舵方向に対応した一方のモータのみを正転駆動させ、操舵角が第２基準角以上のときは前記一方のモータの正転駆動を継続させるとともに他方のモータを逆転駆動させる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、前記各回転方向切替手段は正転、逆転及びアイドルの３状態に切替可能に構成され、前記制御手段はマイクロコンピュータで構成されるとともに、記憶手段に記憶された操舵角と前記両モータに流れる電流との関係を示すデータに基づいて、両電流検出手段の出力信号から前記各回転方向切替手段を適正な状態に切替え制御する。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記各モータは直流モータであり、前記各回転方向切替手段は直流モータの界磁巻線に接続された正逆転切替用コンタクタを備えている。
【００１０】
従って、請求項１に記載の発明では、バッテリ車は後輪の操舵によって走行方向が制御され、旋回時には操舵輪の操舵角に対応して旋回半径が変更される。また、左右の前輪はそれぞれ別のモータによって独立して駆動される。左前輪駆動用のモータに流れる電流が第１の電流検出手段により、右前輪駆動用のモータに流れる電流が第２の電流検出手段によりそれぞれ検出される。各モータの回転方向は各モータ毎に設けられた回転方向切替手段により切り替えられる。各回転方向切替手段は前記各電流検出手段の検出信号に基づいて制御手段により切替え制御される。また、バッテリ車は後輪が１個の三輪車である。そして、後輪の操舵角が大きくなるに従って、バッテリ車の旋回半径が小さくなる。さらに、前記操舵輪（後輪）は直進状態に配置された操舵角零の状態から左右にそれぞれ最大９０°の範囲で操舵される。操舵角が零から第１基準角までの間は両モータが正転駆動される。操舵角が第１基準角からそれより大きな第２基準角までの間は、操舵方向に対応した一方のモータのみが正転駆動される。そして、操舵角が第２基準角以上のときは前記一方のモータの正転駆動が継続されるとともに他方のモータが逆転駆動され、バッテリ車は左右の前輪のほぼ中央位置が旋回中心となるような小さな旋回半径での旋回が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、各回転方向切替手段は正転、逆転及びアイドルの３状態のいずれかの状態に切り替えられる。両電流検出手段の出力信号が制御手段としてのマイクロコンピュータに入力され、操舵輪の操舵角の状態に対応した各モータの適正な回転方向が判断される。そして、各回転方向切替手段がその状態に対応した適正な状態に切替制御される。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、各モータには直流モータが使用される。そして、各モータの回転方向の切替は直流モータの界磁巻線に接続された正逆転切替用コンタクタの切替により行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明をバッテリ車としてのバッテリ式フォークリフトに具体化した一実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１６】
図２はバッテリ式フォークリフトの模式図である。図２に示すように、フォークリフト１の車体（機台）にはそれぞれ独立に駆動可能な左右の前輪２Ｌ，２Ｒと、操舵輪としての後輪３とが設けられている。後輪３は両前輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線とその中央で直交する直線上に位置するように1 個設けられており、フォークリフト１は前輪駆動の３輪車となっている。後輪３は車体に対して鉛直方向に延びる支軸を介して回動可能に支持されたブラケット（いずれも図示せず）に装備されている。後輪３は図示しないステアリングの操作に基づいてステアリング機構を介してブラケットとともに回動され、基準位置である直進状態から、左右にそれぞれ最大９０°の範囲で回動可能に構成されている。ステアリング機構には公知のパワーステアリング装置が使用されている。
【００１７】
両前輪２Ｌ，２Ｒはそれぞれ独立の駆動用モータ４Ｌ，４Ｒで駆動されるようになっている。両前輪２Ｌ，２Ｒは駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの駆動軸に直接又は減速機構を介して連結されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒは正逆回転可能に構成され、切替手段によりその回転方向が切り替えられるようになっている。両前輪２Ｌ，２Ｒはモータ４Ｌ，４Ｒの正転時に前進側に回転され、モータ４Ｌ，４Ｒの逆転時に後進側に回転される。
【００１８】
次に両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒを制御する電気的構成を図１に従って説明する。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒはバッテリ５にそれぞれ並列に接続されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒには直巻の直流モータが使用されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒは電機子４ａと界磁巻線４ｂとを備えている。各界磁巻線４ｂには前進用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び後進用コンタクタ６Ｒ，７Ｒがそれぞれ接続されている。前進用コンタクタ６Ｆ及び後進用コンタクタ６Ｒは左前輪２Ｌの駆動用モータ４Ｌの回転方向を切り替える第１の回転方向切替手段を構成する。前進用コンタクタ７Ｆ及び後進用コンタクタ７Ｒは右前輪２Ｒの駆動用モータ４Ｒの回転方向を切り替える第２の回転方向切替手段を構成する。
【００１９】
フライホイールダイオード８はそのアノードが界磁巻線４ｂと前進用コンタクタ６Ｆ，７Ｆとの間の接続点にそれぞれ接続され、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続されている。フライホイールダイオード９はそのアノードが界磁巻線４ｂと後進用コンタクタ６Ｒ，７Ｒとの間にそれぞれ接続され、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続されている。
【００２０】
スイッチング素子としてのトランジスタ１０，１１は、そのコレクタ端子が正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒにそれぞれ接続され、エミッタ端子がバッテリ５のマイナス側端子に接続されている。従って、各トランジスタ１０，１１は各駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに対してそれぞれ直列に接続されている。そして、トランジスタ１０，１１のベース端子に入力されるチョッパ信号に基づいてトランジスタ１０，１１がオン・オフ制御され、駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流が制御されてフォークリフト１の速度が制御されるようになっている。
【００２１】
各トランジスタ１０，１１のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはスナバ回路を構成するダイオード１２Ｌ，１２Ｒとコンデンサ１３Ｌ，１３Ｒとがそれぞれ直列に接続されている。コンデンサ１３Ｌ，１３Ｒとバッテリ５のプラス端子との間にはスナバ用抵抗１４Ｌ，１４Ｒが接続されている。
【００２２】
バッテリ５にはキースイッチ１５を介してコントローラ１６が接続されている。コントローラ１６は制御手段としてのマイクロコンピュータ（マイコン）１７と、正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒをそれぞれ切替え作動させるリレー１８〜２１と、前進スイッチ２２と、後進スイッチ２３と、トランジスタ１０，１１の駆動回路（図示せず）とを備えている。前進スイッチ２２及び後進スイッチ２３は例えば前後進切替手段としてのシフトレバー（図示せず）の操作に基づいて、オン・オフ作動する。
【００２３】
リレー１８は消磁状態で正転用コンタクタ６Ｆをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で正転用コンタクタ６Ｆをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。リレー１９は消磁状態で逆転用コンタクタ６Ｒをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で逆転用コンタクタ６Ｒをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。リレー２０は消磁状態で正転用コンタクタ７Ｆをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で正転用コンタクタ７Ｆをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。リレー２１は消磁状態で逆転用コンタクタ７Ｒをオフ位置（図１に実線で示す位置）に、励磁状態で逆転用コンタクタ７Ｒをオン位置（図１に鎖線で示す位置）に保持する。
【００２４】
駆動用モータ４Ｌとバッテリ５のプラス端子との間には第１の電流検出手段としての電流センサ２４Ｌが設けられている。駆動用モータ４Ｒとバッテリ５のプラス端子との間には第２の電流検出手段としての電流センサ２４Ｒが設けられている。電流センサ２４Ｌ，２４Ｒとしては、例えば検出電流値に対応する電圧を出力する構成のものが使用されている。各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒは図示しないＡＤ変換器及び入力インタフェースを介してマイクロコンピュータ１７に接続されている。
【００２５】
マイクロコンピュータ１７は記憶手段としてのメモリ２５を備えている。メモリ２５には後輪３の操舵角（タイヤ切れ角）θと両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量との関係を示すデータがマップとして記憶されている。マップとして、例えば、図３に示すものがある。図３はフォークリフト１が右側に旋回するときの、後輪３の操舵角θと駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量の関係を示すグラフである。フォークリフト１が左側に旋回するときのものは、図３において実線が右前輪２Ｒの駆動用モータ４Ｒに流れる電流量となり、破線が左前輪２Ｌの駆動用モータ４Ｌに流れる電流量となる。なお、駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量は操舵角θが同じでも走行速度により変化する。しかし、旋回中に左右の前輪２Ｌ，２Ｒを駆動するのに必要なトルクの変化の状態はほぼ同じため、両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力に基づいて操舵角θの値を推定できる。
【００２６】
マイクロコンピュータ１７は前進スイッチ２２、後進スイッチ２３及び両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号に基づいてリレー１８〜２１の励消磁制御を行い、両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの正逆転を制御する。マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号に基づいて操舵角θを推定し、操舵角θに対応した状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。マイクロコンピュータ１７は操舵角θが０°から第１基準角（この実施の形態では４０°）までの間は両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒを正転駆動させる状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。また、操舵角θが第１基準角からそれより大きな第２基準角（この実施の形態では８０°）までの間は操舵方向に対応した一方の駆動用モータのみを正転駆動させる状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。更に、操舵角θが第２基準角以上のときは、前記一方の駆動用モータの正転駆動を継続させるとともに他方の駆動用モータを逆転駆動させる状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒを切り替える。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ１７はアクセルペダル（図示せず）の踏込量に基づいて所定のデューティ比でトランジスタ１０，１１をチョッパ制御するようになっている。
【００２８】
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
キースイッチ１５がオン操作されると、コントローラ１６が動作可能な状態となる。この状態でマイクロコンピュータ１７は前進スイッチ２２及び後進スイッチ２３からの信号により、前進走行か後進走行かを判断する。前進走行であれば、リレー１８，２０が励磁されて正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆがオン位置に切り替えられ、リレー１９，２１が消磁されて逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒがオフ位置に切り替えられる。そして、その状態でアクセルペダルが踏み込まれると、トランジスタ１０，１１がチョッパ制御されてフォークリフト１が前進走行される。
【００２９】
トランジスタ１０，１１がオンの状態では電流は、バッテリ５のプラス端子→電機子４ａ→逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒ→界磁巻線４ｂ→正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ→トランジスタ１０，１１→バッテリ５のマイナス端子の回路で流れる。トランジスタ１０，１１がオフ状態になる時（ターンオフ時）のサージ電圧はダイオード１２Ｌ，１２Ｒを通ってコンデンサ１３Ｌ，１３Ｒに吸収される。トランジスタ１０，１１が完全にオフになると、コンデンサ１３Ｌ，１３Ｒに蓄えられたエネルギー（電圧）はスナバ用抵抗１４Ｌ，１４Ｒを通って放電される。
【００３０】
マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号に基づいて後輪３の操舵状態を推定する。両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量が同じ、即ち両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が同じであれば、フォークリフト１が直進していると判断する。両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が異なる場合は、各出力の大きさと、変化量とに基づいてマップから操舵角θを推定する。そして、操舵角θに対応した適正な状態に各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒのオン、オフ状態を切り替える。
【００３１】
両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力だけで判断すると、例えば、走行速度が異なる状態において、操舵角θが０°〜４０°の間と、８０°〜９０°の間とにおいて、両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が同じ状態となる場合がある。しかし、変化量は異なるため、変化量まで考慮すれば誤判断は回避される。
【００３２】
右側への旋回を例に説明すると、操舵角θが０°から大きくなるに従って両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量は増加する。しかし、図３に示すように、その増加割合は右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒの方が左前輪２Ｌ用の駆動用モータ４Ｌより大きくなる。マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力から操舵角θが４０°となったと判断すると、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒをアイドル状態とする。即ち、駆動用モータ４Ｒのリレー２０，２１を消磁させ、両コンタクタ７Ｆ，７Ｒをオフ状態とする。この状態では左前輪２Ｌのみが積極駆動され、フォークリフト１は右前輪２Ｒを中心として旋回する。
【００３３】
左前輪２Ｌのみが積極駆動される状態において、電流センサ２４Ｌの出力がさらに大きくなって操舵角θが８０°に対応する値に達すると、マイクロコンピュータ１７は、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒを逆転させる。即ち、駆動用モータ４Ｒのリレー２０は消磁状態に保持して正転用コンタクタ７Ｆをオフ状態に保持し、リレー２１を励磁させて逆転用コンタクタ７Ｒをオン状態に保持する。この状態では、フォークリフト１は両前輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線のほぼ中央を中心とした小さな半径で旋回（その場旋回）する。
【００３４】
前記とは逆に、後輪３の操舵角θが大きな状態から小さくなるようにステアリングの操作が行われ、操舵角θが小さくなる側に変化するときも、マイクロコンピュータ１７は両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力に基づいて、操舵角θを推定する。そして、両前輪２Ｌ，２Ｒが互いに逆方向に回転している状態から操舵角θが８０°になると、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒを停止させる。更に操舵角θが減少して操舵角θが４０°になると、右前輪２Ｒ用の駆動用モータ４Ｒを正転させる。なお、左側への旋回時は右側への旋回時と左右が逆の状態で同様な作用となる。
【００３５】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（イ） 左右の前輪２Ｌ，２Ｒの駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量（モータ電流量）を検出する電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの検出信号に基づいて、両前輪２Ｌ，２Ｒが旋回時の操舵角θに対応する適切な状態となるように駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの駆動状態が変更される。従って、高価な操舵角センサを使用せずに、操舵角θに対応する旋回半径で円滑に旋回を行うことができる。
【００３６】
（ロ） マイクロコンピュータ１７において両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力が操舵角θとモータ電流量との関係を示すマップと比較されて、操舵角がソフト的に推定される。従って、機種の異なる車両においても、マップを変更するだけでハードウエアは共通にできる。
【００３７】
（ハ） 両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒで検出された電流量の大きさだけでなく、両者の変化量に基づいてマップから操舵角θを推定する。従って、単に各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力だけで操舵角θを推定する場合と異なり、操舵角θを推定する際に誤判断がなくなる。
【００３８】
（ニ） 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒとして直流モータを使用しているため、交流モータに比較して正逆回転駆動制御が簡単になる。
（ホ） 操舵輪が１個の三輪車なので、操舵輪の操舵角を９０°まで増加させるとフォークリフト１のその場旋回が可能になり、その場旋回を行うための操舵機構が４輪車に比較して簡単になる。
【００３９】
（ヘ） １個の操舵輪（後輪３）の操舵角を３段階に分けて、その範囲に対応して左右の前輪２Ｌ，２Ｒの駆動方向を変更することで、操舵角θに対応した旋回半径で円滑に旋回できる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を図４に従って説明する。この実施の形態では両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒを１個のスイッチング素子としてのトランジスタ２６で駆動する点が前記実施の形態と大きく異なっている。前記実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４１】
駆動用モータ４Ｌ，４Ｒはバッテリ５にそれぞれ並列に接続されている。駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの電機子４ａは前進用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び後進用コンタクタ６Ｒ，７Ｒを介して各界磁巻線４ｂに接続されている。駆動用モータ４Ｌの電機子４ａと前進用コンタクタ６Ｆとの間には電流センサ２４Ｌが設けられている。駆動用モータ４Ｒの電機子４ａと前進用コンタクタ７Ｆとの間には電流センサ２４Ｒが設けられている。
【００４２】
フライホイールダイオード２７Ｌは、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続され、アノードが後進用コンタクタ６Ｒと界磁巻線４ｂとの間の接続点及び前進用コンタクタ６Ｆにそれぞれ接続されている。フライホイールダイオード２７Ｒは、カソードがバッテリ５のプラス側端子に接続され、アノードが後進用コンタクタ７Ｒと界磁巻線４ｂとの間の接続点及び前進用コンタクタ７Ｆにそれぞれ接続されている。
【００４３】
トランジスタ２６は、そのコレクタ端子が両界磁巻線４ｂに接続され、エミッタ端子がバッテリ５のマイナス側端子に接続されている。従って、トランジスタ２６は各駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに対してそれぞれ直列に接続されている。そして、トランジスタ２６のベース端子に入力されるチョッパ信号に基づいてトランジスタ２６がオン・オフ制御され、駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流が制御されてフォークリフト１の速度が制御されるようになっている。また、トランジスタ２６のコレクタ端子と両界磁巻線４ｂとの間とバッテリ５との間にフライホイールダイオード２８が接続されている。
【００４４】
トランジスタ２６のコレクタ端子とエミッタ端子との間には、スナバ回路を構成するダイオード２９とコンデンサ３０とが直列に接続されている。ダイオード２９とコンデンサ３０との間の接続点とバッテリ５のプラス端子との間にはスナバ用抵抗３１が接続されている。
【００４５】
従って、この実施の形態では１個のトランジスタ２６のチョッパ制御により、両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒへの電流供給が制御される。そして、直進時には両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに等しい電流が供給され、旋回走行時には前輪２Ｌ，２Ｒに作用する抵抗により、両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流量が変化する。マイクロコンピュータ１７は前記実施の形態と同様に、前進スイッチ２２及び後進スイッチ２３からの信号と、両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力信号とに基づいて操舵角θを推定し、各コンタクタ６Ｆ，６Ｒ，７Ｆ，７Ｒの切替制御を行う。
【００４６】
従って、この実施の形態においても前記実施の形態の（イ）〜（ヘ）の効果を有する。また、この実施の形態では両駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの駆動制御を１個のトランジスタ２６で行うため、制御に必要なスイッチング素子、スナバ回路などを各駆動用モータ４Ｌ，４Ｒ毎に設ける必要がなく、部品点数が少なくなるとともに、回路構成が簡単になる。
【００４７】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ フォークリフト１は後輪３が１個の三輪車に限らず、２個の後輪を備えた４輪車に適用してもよい。例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれ独立に操舵可能な構成の２個の後輪３Ｌ，４Ｒを備えた４輪車に適用する。後輪３Ｌ，３Ｒは例えば特開平１−１７８０８６号公報に開示された操舵輪のように、ステアリングの操作に対応して駆動されるモータ（いずれも図示せず）によりそれぞれ操舵可能に構成されている。そして、両後輪３Ｌ，３Ｒ（操舵輪）はフォークリフト１の旋回時に内側となる操舵輪の操舵角が外側の操舵輪の操舵角より大きくなるように操舵される。例えば、図５（ａ）に示す左前輪２Ｌを回動中心として半径Ｒ１で左旋回する場合、右前輪２Ｒが正転駆動され、左前輪２Ｌは停止状態となる。そして、左後輪３Ｌは操舵角が９０°近くなる。また、両前輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線の中央を旋回中心として半径Ｒ２で左旋回する場合、左後輪３Ｌは９０°より大きく操舵されて、両後輪３Ｌ，３Ｒが左右対称な状態に配置される。そして、右前輪２Ｒは正転駆動され、左前輪２Ｌは逆転駆動される。
【００４８】
○ 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒとして直流モータに代えて交流モータを使用してもよい。
○ 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの回転方向を変更する回転方向切替手段として正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆ及び後転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒに代えて、トランジスタを無接点スイッチとして使用してもよい。
【００４９】
○ 駆動用モータ４Ｌ，４Ｒの正転、アイドル、逆転の切替時期を決める条件である後輪３の操舵角θを３個の範囲に分ける第１基準角及び第２基準角の値を４０°と８０°以外の値としてもよい。
【００５０】
○ 電流センサ２４Ｌ，２４Ｒは駆動用モータ４Ｌ，４Ｒに流れる電流を検出することが可能な位置であればいずれの位置に設けてもよく、例えば界磁巻線４ｂと正転用コンタクタ６Ｆ，７Ｆとの間、あるいは界磁巻線４ｂと逆転用コンタクタ６Ｒ，７Ｒとの間に設けてもよい。
【００５１】
○ 両電流センサ２４Ｌ，２４Ｒで検出された電流量の大きさと、両者の変化量とに基づいてマップから操舵角θを推定する代わりに、単に各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒで検出された電流量の大きさと走行速度の組み合わせから操舵角θを推定する構成としてもよい。この場合は、電流量の変化量を演算する必要がないため、前の検出データを記憶しておく必要がなく、判断（推定）時点における各電流センサ２４Ｌ，２４Ｒの出力と、フォークリフトの走行速度を検出する速度センサの出力とから操舵角を推定できる。
【００５２】
○ スイッチング素子としてのトランジスタ１０，１１はスイッチング機能を有していればよく、バイポーラトランジスタに限らず、例えばＭＯＳトランジスタ、ＳＩＴ（静電誘導トランジスタ）等のトランジスタを使用してもよい。また、トランジスタに代えてサイリスタ等のスイッチング素子を使用してもよい。
【００５３】
○ フォークリフト１に限らず他のバッテリ式の産業車両あるいは産業車両に限らずバッテリ式の乗用車等のバッテリ車に実施してもよい。
前記各実施の形態から把握できる技術思想（発明）について、以下にその効果とともに記載する。
【００５４】
・前記第１基準角は４０°、第２基準角は８０°である。この場合、後輪の操舵角に対応して各前輪駆動用のモータに過大な負荷がかからずにバッテリ車がより円滑に旋回できる。
【００５５】
・前記走行制御装置を備えたバッテリ車。この場合、操舵角センサを設けずにバッテリ車が操舵輪の操舵角に対応して円滑に旋回できる。
【００５６】
・両モータは１個のスイッチング素子でチョッパ制御される。この場合、モータの駆動制御に必要なスイッチング素子、スナバ回路などを各モータ毎に設ける必要がなく、部品点数が少なくなるとともに、回路構成が簡単になる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように各請求項に記載の発明によれば、操舵輪の操舵角（タイヤ切れ角）を検出する操舵角センサを設けずに、操舵輪の操舵角に対応して左右の前輪の正逆転駆動を適正に行うことができる。また、操舵輪が１個の三輪車なので、操舵輪の操舵角を９０°付近まで増加させるとフォークリフト１のその場旋回が可能になり、その場旋回を行うための操舵機構が４輪車に比較して簡単になる。さらに、１個の操舵輪の操舵角を３段階に分けて、その範囲に対応して左右の前輪の駆動方向を変更することで、操舵角θに対応した旋回半径で円滑に旋回できる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、マイクロコンピュータにおいて両電流検出手段の出力が操舵角とモータ電流量との関係を示す記憶手段に記憶されたデータに基づいて操舵角がソフト的に推定される。従って、機種の異なる車両においても、前記データを変更するだけでハードウエアを共通にできる。
【００５９】
請求項３に記載の発明によれば、前輪駆動用のモータとして直流モータを使用しているため、交流モータに比較して正逆回転駆動制御が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態のバッテリ車の走行制御回路図。
【図２】 前輪及び後輪の関係を示す模式平面図。
【図３】 右旋回時の操舵角とモータ電流量との関係を示すグラフ。
【図４】 第２の実施の形態のバッテリ車の走行制御回路図。
【図５】 別の実施の形態の模式平面図。
【図６】 従来のバッテリ車の模式平面図。
【図７】 右旋回時のコンタクタの状態と操舵角との関係を示す説明図。
【符号の説明】
１…バッテリ車としてのフォークリフト、２Ｌ…左前輪、２Ｒ…右前輪、３，３Ｌ，３Ｒ…後輪、４Ｌ，４Ｒ…駆動用モータ、５…バッテリ、６Ｆ…第１の回転方向切替手段を構成する正転用コンタクタ、６Ｒ…同じく逆転用コンタクタ、７Ｆ…第２の回転方向切替手段を構成する正転用コンタクタ、７Ｒ…同じく逆転用コンタクタ、１７…制御手段としてのマイクロコンピュータ、２４Ｌ…第１の電流検出手段を構成する電流センサ、２４Ｒ…第２の電流検出手段を構成する電流センサ、２５…記憶手段としてのメモリ。
Claims (3)
- 操舵不能に設けられた左右の前輪が独立のモータでそれぞれ駆動される後輪操舵のバッテリ車において、
左前輪駆動用のモータに流れる電流を検出する第１の電流検出手段と、
右前輪駆動用のモータに流れる電流を検出する第２の電流検出手段と、
左前輪駆動用のモータの回転方向を切り替える第１の回転方向切替手段と、
右前輪駆動用のモータの回転方向を切り替える第２の回転方向切替手段と、
前記各電流検出手段の検出信号に基づいて、前記各回転方向切替手段を切替え制御する制御手段とを備え、
前記バッテリ車は後輪が１個の三輪車であり、前記後輪は直進状態に配置された操舵角０°の状態から左右にそれぞれ最大９０°の範囲で操舵可能に構成され、前記制御手段は操舵角が０°から第１基準角までの間は両モータを正転駆動させ、操舵角が第１基準角からそれより大きな第２基準角までの間は操舵方向に対応した一方のモータのみを正転駆動させ、操舵角が第２基準角以上のときは前記一方のモータの正転駆動を継続させるとともに他方のモータを逆転駆動させるバッテリ車の走行制御装置。 - 前記各回転方向切替手段は正転、逆転及びアイドルの３状態に切替可能に構成され、前記制御手段はマイクロコンピュータで構成されるとともに、記憶手段に記憶された操舵角と前記両モータに流れる電流との関係を示すデータに基づいて、両電流検出手段の出力信号から前記各回転方向切替手段を適正な状態に切替制御する請求項１に記載のバッテリ車の走行制御装置。
- 前記各モータは直流モータであり、前記各回転方向切替手段は直流モータの界磁巻線に接続された正逆転切替用コンタクタを備えている請求項１又は請求項２に記載のバッテリ車の走行制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01145898A JP3736094B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | バッテリ車の走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01145898A JP3736094B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | バッテリ車の走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11215617A JPH11215617A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3736094B2 true JP3736094B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=11778665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01145898A Expired - Fee Related JP3736094B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | バッテリ車の走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3736094B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100751244B1 (ko) | 2003-04-21 | 2007-08-23 | 주식회사 만도 | 후륜 안정 보조장치 |
| JP2007161190A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 電動車両 |
| JP2013198174A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動力制御装置 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01145898A patent/JP3736094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11215617A (ja) | 1999-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3736094B2 (ja) | バッテリ車の走行制御装置 | |
| US20050274558A1 (en) | Electric vehicle | |
| JP6544282B2 (ja) | 車両用走行モータの制御装置 | |
| JP2748785B2 (ja) | 電動産業車両の走行制御装置 | |
| JP2735208B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
| JP3227621B2 (ja) | 電動産業車両の走行制御装置 | |
| JPH0215005Y2 (ja) | ||
| JPH0993725A (ja) | バッテリ車の走行制御装置 | |
| JP3345915B2 (ja) | バッテリ車の走行制御装置 | |
| JP3227622B2 (ja) | 電動産業車両の走行制御装置 | |
| JP3540923B2 (ja) | 電気車の回生制御方法及びその装置 | |
| JPH10310398A (ja) | バッテリー車両の回生制動装置 | |
| JP3226080B2 (ja) | リーチ式フォークリフトの駆動制御装置 | |
| JPH05115105A (ja) | 電動荷役車両の制動装置 | |
| JP3232832B2 (ja) | リーチ式フォークリフトの走行制御装置 | |
| JP2607405Y2 (ja) | 電動車両の回生制御装置 | |
| JP3814372B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
| JP3204024B2 (ja) | リーチ式フォークリフトの駆動制御装置 | |
| JPH0672730U (ja) | 車両用パワーシート | |
| JPH062902U (ja) | 電動車の制御回路 | |
| JP2814851B2 (ja) | 電動産業車両の走行制御装置 | |
| JP2672162B2 (ja) | 電動車の走行制御装置 | |
| JPH0787622A (ja) | バッテリ車の走行制御装置 | |
| JP3864296B2 (ja) | フォークリフトの操舵制御装置 | |
| JPH04297337A (ja) | 車両用駆動力制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050614 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050802 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051004 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051017 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081104 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111104 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |