JP3842197B2 - 電動車両 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動車両の走行性改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車両において、左右の駆動輪を各々制御できるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−１７６５０号公報（第１−３頁、第５図）
【特許文献２】
特公昭４８−４２６０号公報（第２−４頁、第４図）
【０００４】
例えば、特開昭５７−１７６５０号公報「電動車椅子」に示される電動車椅子は、左のモータ（ＭＬ）と右のモータ（ＭＲ）と左右のブレーキコイル（ＢＣＬ），（ＢＣＲ）と左右のリレー（ＲｙＬ），（ＲｙＲ）と左右のコンデンサ（ＣＬ），（ＣＲ）とを備え、左右の駆動輪を各々制御できるようにしたことを特徴とし、同公報の第３頁左上欄第８行〜第１７行に「操作子（４）を人為的に或いは操作力を解いて自動的にニュートラル位置▲３▼に戻すと、コンデンサ（ＣＬ）（ＣＲ）の放電によってしばらくリレー（ＲｙＬ）（ＲｙＲ）は作動し、この間各モータ（ＭＬ）（ＭＲ）は抵抗（ＲＬ）（ＲＲ）を利用して発電制動される。そして、例えば１秒後にリレー（ＲｙＬ）（ＲｙＲ）の作動が終了すると、発電制動に加えてブレーキコイル（ＢＣＬ）（ＢＣＲ）による機械ブレーキが働いて駆動軸（２Ｌ）（２Ｒ）が停止する。」と作動説明されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開昭５７−１７６５０号公報の電動椅子には次の▲１▼，▲２▼の課題がある。
▲１▼、左の駆動軸（２Ｌ）は、コンデンサ（ＣＬ）、リレー（ＲｙＬ）、抵抗（ＲＬ）及びブレーキコイル（ＢＣＬ）の要素を経て停止させ、右の駆動軸（２Ｒ）は、コンデンサ（ＣＲ）、リレー（ＲｙＲ）、抵抗（ＲＲ）及びブレーキコイル（ＢＣＲ）の要素を経て停止させる。左右のコンデンサ（ＣＬ）（ＣＲ）間や左右のリレー（ＲｙＬ）（ＲｙＲ）間や左右のブレーキコイル（ＢＣＬ）（ＢＣＲ）間には、電気的並びに機械的作動に不可避的な作動時間差が存在する。さらに、左右のモータ（ＭＬ），（ＭＲ）間には不可避的な速度差が存在し得る。これらの累積によりと左の駆動軸（２Ｌ）と右の駆動軸（２Ｒ）とでは停止タイミングに差が発生し、結果として電動椅子が右又は左に曲り、乗り心地が悪くなる。
【０００６】
▲２▼、特に旋回途中に操作子をニュートラルにした場合には、左右のモータ（ＭＬ），（ＭＲ）間に速度差があるため、左右の停止タイミングが増々ずれ、乗り心地が著しく悪化する。これでは、快適な走行は望めなく、その対策が必要となる。
上記特公昭４８−４２６０号公報の電動車についても同様である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は左右の駆動輪を左右の電動モータで各々駆動する電動車両において、ニュートラル操作等に伴なって実施する左右の制動タイミングを合致させることのできる技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、オンで走行可能でオフで走行を停止命令を発する走行準備部材と、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づいて正転若しくは逆転して車両を走行させる左右一対の電動モータと、車両の走行中で、走行準備部材がオフになるか又は方向速度制御部材が中立になったときに制動を掛けることのできる左右一対のブレーキ手段とを備える電動車両であって、この電動車両は、
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値以内の場合には、左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったら、左右のブレーキ手段を同時に作動させる制動制御を実行し、
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値を越えている場合には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率を求め、この比率に応じた左右の制御信号出力によって左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったら、左右のブレーキ手段を同時に作動させる制動制御を実行する、
制御部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
回転速度しきい値は、急制動してもショックを受けない程度の速度で且つブレーキ手段の容量を考慮して決める十分に小さな回転速度とする。
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値以内の場合には、左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の速度差が小さいので、左右の電動モータをほぼ同じ割合で減速させても、左右の制動タイミングは合致する。
【００１０】
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値を越えている場合には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率に応じて左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったた時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の比率に応じて左右の電動モータを各々減速させるので、左右の制動タイミングは合致する。
【００１１】
このように、左右の電動モータの回転速度の速度差を考慮しつつ各々減速させ、上記回転速度しきい値まで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。そうすれば、左右の制動タイミングが合致し、車両が右又は左へ曲る心配はない。左右の駆動輪とも十分に小さな回転速度まで、回生ブレーキ回路等で減速させるので、急制動によるショックは殆ど発生しない。
【００１２】
旋回中で、左右の駆動輪の回転速度に著しい差があるときに、本発明を実施しても左右のブレーキを同時に作動させるために、車両が右又は左へ曲る心配はない。
【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、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１４】
図１は本発明に係る除雪機の平面図であり、電動車両としての除雪機１０は、機体１１にエンジン１２を搭載し、機体１１の前部に作業部としてのオーガ１３及びブロア１４を装備し、機体１１の左右にクローラ１５Ｌ，１５Ｒを配置し、機体１１の後部に操作盤１６を配置した車両であり、作業者が操作盤１６の後から連れ歩く歩行型作業機である。以下、要部を詳細に説明する。なお、操作盤１６は図２で詳しく説明する。
【００１５】
エンジン１２の出力の一部で、発電機１７を回し、得た電力を操作盤１６の下方に配置したバッテリ（図４の符号４３参照）に供給すると共に、後述する左右の走行モータに供給する。
エンジン１２の出力の残部は、電磁クラッチ１８及びベルト１９を介して作業部としてのブロア１４及びオーガ１３の回転に充てる。オーガ１３は地面に積もった雪を中央に集める作用をなし、この雪を受け取ったブロア１４はシュータ２１を介して雪を機体１１の周囲の所望の位置へ投射する。２２はオーガハウジングであり、オーガ１３を囲うカバー部材である。
【００１６】
左のクローラ１５Ｌは、駆動輪２３Ｌと遊動輪２４Ｌとに巻き掛けたものであり、本発明では駆動輪２３Ｌは左の走行モータ２５Ｌで正逆転させる。右のクローラ１５Ｒも、駆動輪２３Ｒと遊動輪２４Ｒとに巻き掛けたものであり、本発明では駆動輪２３Ｒは右の走行モータ２５Ｒで正逆転させる。
【００１７】
従来の除雪機では１個のエンジン（ガソリンエンジン又はジーゼルエンジン）で作業部系（オーガ回転系）と走行系（クローラ駆動系）とを賄っていたが、本発明ではエンジン１２で作業部系（オーガ回転系）を駆動し、電動モータ（走行モータ２５Ｌ，２５Ｒ）で走行系（クローラ駆動系）を駆動するようにしたことを特徴とする。
細かな走行速度の制御、旋回制御及び前後進切替制御は電動モータが適当であり、一方、急激な負荷変動を受ける作業部系はパワーのある内燃機関が適当であるとの考えに基づいて、そのようにした。
【００１８】
図２は図１の２矢視図であり、操作盤１６には、操作箱２７の手前の側面にメインスイッチ２８、エンジンチョーク２９、クラッチ操作ボタン３１などを備え、操作箱２７の上面に、投雪方向調節レバー３２、オーガハウジング姿勢調節レバー３３、走行系に係る方向速度制御部材としての方向速度レバー３４、作業部系に係るエンジンスロットルレバー３５を備え、操作箱２７の右にグリップ３６Ｒ及び右旋回操作レバー３７Ｒを備え、操作箱２７の左にグリップ３６Ｌ、左旋回操作レバー３７Ｌ及び走行準備部材としての走行準備レバー３８を備える。
【００１９】
左右旋回操作レバー３７Ｌ，３７Ｒはブレーキレバーに近似するが、後述する通りに完全な制動効果は得られない。操作することで走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転を落として機体をターンさせることに使用するため、ブレーキレバーと言わずに旋回操作レバーと呼ぶことにした。
【００２０】
メインスイッチ２８はメインキーを差込み、回すことでエンジンを始動することのできる周知のスイッチである。エンジンチョーク２９は引くことで混合気の濃度を高めることができる。投雪方向調節レバー３２は、シュータ（図１の符号２１）方向を変更するときに操作するレバーであり、オーガハウジング姿勢調節レバー３３はオーガハウジング（図１の符号２２）の姿勢を変更するときに操作するレバーである。
その他の部材の作用は、図４で説明する。
【００２１】
図３は図２の３矢視図であり、左旋回操作レバー３７Ｌを握ることにより、ポテンショメータ３９Ｌのアーム３９ａの角度を想像線の位置まで回転することができる。ポテンショメータ３９Ｌはアーム３９ａの回転位置に応じた電気情報を発する機器である。
【００２２】
また、走行準備レバー３８はスイッチ手段４２に作用する部材であり、スプリング４１の引き作用により、図の状態（フリー状態）になればスイッチ手段４２はオンになる。作業者の左手で走行準備レバー３８を図時計回りに下げれば、スイッチ手段４２はオフとなる。このように、走行準備レバー３８が握られているか否かはスイッチ手段４２で検出することができる。
【００２３】
図４は本発明に係る除雪機の制御系統図であり、操作盤に内蔵若しくは付設した制御部４４内の機器及び情報伝達経路を示すが、概ね四角は機器、丸はドライバーを示す。そして、想像線枠で囲ったエンジン１２、電磁クラッチ１８、ブロア１４及びオーガ１３が作業部系４５であり、その他は走行系となる。４３はバッテリである。
なお、制御部４４内に破線で指令の流れを便宜上示したが、これはあくまでも参考的記載に過ぎない。
【００２４】
先ず、作業部系の作動を説明する。
メインスイッチ２８にキーを差込み、回してスタートポジションにすることにより、図示せぬセルモータの回転によりエンジン１２を始動させる。
エンジンスロットルレバー３５は図示せぬスロットルワイヤでスロットルバルブ４８に繋がっているので、エンジンスロットルレバー３５を操作することでスロットルバルブ４８の開度を制御することができる。これにより、エンジン１２の回転数を制御することができる。
【００２５】
走行準備レバー３８を握ると共に、クラッチ操作ボタン３１を操作することにより、作業者の意志で電磁クラッチ１８を接続し、ブロア１４及びオーガ１３を回すことができる。
なお、走行準備レバー３８をフリーにするかクラッチ操作ボタン３１を操作するかの何れかにより、電磁クラッチ１８を断状態にすることができる。
【００２６】
次に走行系の作動を説明をする。本発明の除雪機は、普通車両のパーキングブレーキに相当するブレーキとして、左右の電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒを備えており、これらの電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒは、駐車中は制御部４４の制御により、ブレーキ状態にある。そこで、次の手順で電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒを開放する。
【００２７】
メインスイッチ２８がスタートポジションにあること及び走行準備レバー３８が握られていることの２つの条件が満たされ、方向速度レバー３４を前進又は後進（図５で説明する。）に切換えると、電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒは開放（非ブレーキ）状態になる。
【００２８】
図５は本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図であり、方向速度レバー３４は、作業者の手で、矢印▲１▼，▲２▼の如く往復させることができ、「中立範囲」より「前進」側へ倒せば車両を前進させることができ、且つ「前進」領域においては、Ｌｆが低速前進、Ｈｆが高速前進となるように、速度制御も行える。同様に、「中立範囲」より「後進」側へ倒せば車両を後進させることができ、且つ「後進」領域においては、Ｌｒが低速後進、Ｈｒが高速後進となるように、速度制御も行える。この例では、図の左端に付記した通りに、後進の最高速が０Ｖ（ボルト）、前進の最高速が５Ｖ、中立範囲が２．３Ｖ〜２．７Ｖになるようにポテンショメータでポジションに応じた電圧を発生させる。
１つのレバーで前後の方向と高低速の速度制御とを設定できるので、方向速度レバー３４と名付けた。
【００２９】
図４に戻って、方向速度レバー３４の位置情報をポテンショメータ４９から得た制御部４４は、左右のモータドライバー５２Ｌ，５２Ｒを介して左右の走行モータ２５Ｌ，２５Ｒを回し、走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転速度を回転センサ５３Ｌ，５３Ｒで検出して、その信号に基づいて回転速度を所定値になるようにフィードバック制御を実行する。この結果、左右の駆動輪２３Ｌ，２３Ｒが所望の方向に、所定の速度で回り、走行状態となる。
【００３０】
走行中の制動は次の手順で行う。本発明ではモータドライバー５２Ｌ，５２Ｒに回生ブレーキ回路５４Ｌ，５４Ｒ及びブレーキ手段としての短絡ブレーキ回路５５Ｌ，５５Ｒを含む。
【００３１】
一般論としてバッテリから電動モータへ電気エネルギーを供給することで、電動モータは回転する。一方、発電機は回転を電気エネルギーに変換する手段である。そこで、本発明では電気的切換えにより、走行モータ２５Ｌ，２５Ｒを発電機に変え、発電させるようにした。発電電圧がバッテリ電圧より高ければ、電気エネルギーはバッテリ４３へ蓄えることができる。これが回生ブレーキの作動原理である。
【００３２】
左旋回操作レバー３７Ｌの握りの程度をポテンショメータ３９Ｌで検出し、この検出信号に応じて制御部４４は左の回生ブレーキ回路５４Ｌを作動させて、左の走行モータ２５Ｌの速度を下げる。
右旋回操作レバー３７Ｒの握りの程度をポテンショメータ３９Ｒで検出し、この検出信号に応じて制御部４４は右の回生ブレーキ回路５４Ｒを作動させて、右の走行モータ２５Ｒの速度を下げる。
すなわち、左旋回操作レバー３７Ｌを握ることで左旋回させることができ、右旋回操作レバー３７Ｒを握ることで右旋回させることができる。
【００３３】
そして、次の何れかにより走行を停止することができる。
方向速度レバー３４を中立位置に戻す。
走行準備レバー３８を離す。
メインスイッチ２８をオフ位置に戻す。
【００３４】
この停止は後述の電気的減速制御を施したのちに、短絡ブレーキ回路５５Ｌ，５５Ｒを用いて実行する。
短絡ブレーキ回路５５Ｌは、文字通り走行モータ２５Ｌの両極を短絡させる回路であり、この短絡により走行モータは急制動状態になる。短絡ブレーキ回路５５Ｒも同様であるから説明を省略する。
【００３５】
停止後にメインスイッチ２８をオフ位置に戻せば、電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒがブレーキ状態となり、パーキングブレーキを掛けたことと同じになる。
【００３６】
次に、走行中の除雪機を停止させるときの制御方法を説明する。すなわち、上記図４に示す制御部４４をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図６及び図７に基づき説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ２８をオンにしたときに開始する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。
【００３７】
図６は本発明に係る停止制御フロー図（その１）である。
ＳＴ０１：除雪機が走行中であるか否かを調べる。例えば、図４の回転センサ５３Ｌ，５３Ｒの出力によって判断することができる。ＮＯであれば、リターンさせることで制御は行わない。ＹＥＳであれば、ＳＴ０２に進む。
ＳＴ０２：走行準備レバー（図４の符号３８）がオフ（離すことでオフ）であるか否かを調べる。ＮＯであればＳＴ０３に進み、ＹＥＳであればＳＴ０４に進む。
ＳＴ０３：方向速度レバー（図４の符号３４）が中立であるか否かを調べる。ＮＯであれば、リターンさせることで制御は行わない。ＹＥＳであれば、ＳＴ０４に進む。
【００３８】
ＳＴ０４：以上の条件が満たされれば、左の走行モータ速度Ｍｎｌ及び右の走行モータ速度Ｍｎｒを計測する。左右の走行モータ速度Ｍｎｌ，Ｍｎｒは、図４の回転センサ５３Ｌ，５３Ｒで現実の走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転数を計測すればよい。なお、左の走行モータ速度Ｍｎｌとは、左の走行モータ（電動モータ）２５Ｌの回転速度のことを言う。右の走行モータ速度Ｍｎｒとは、右の走行モータ（電動モータ）２５Ｒの回転速度のことを言う。
【００３９】
ＳＴ０５：左の走行モータ速度Ｍｎｌと右の走行モータ速度Ｍｎｒとの速度差ΔＭｎを求める。速度差ΔＭｎは絶対値である。
【００４０】
ＳＴ０６：速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄ以内であるか否かを調べる。ＹＥＳであればＳＴ０７に進み、ＮＯであれば速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えているとして出結合子Ａ１に進む。速度差しきい値ΔＭｓｔｄは１００ｒｐｍ程度に定めると良い。
【００４１】
ＳＴ０７：制御部は左右の走行モータを左右の制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒで各々制御する。これら左右の制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒは、基本的には左右同一の制御信号出力である。ただし、この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒの初回値は直前の制御信号出力をそのまま使用する。なお、制御信号出力Ｄｍｌ，ＤｍｒはＰＩ制御ならＰＩ出力、ＰＩＤ制御ならＰＩＤ出力に相当する。この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒはパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）であってもよい。
【００４２】
ＳＴ０８：左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。左の走行モータ速度Ｍｎｌは図４の回転センサ５３Ｌで調べることができる。
【００４３】
また、回転速度しきい値Ｎｓｔｄはブレーキ手段の作動可能回転速度を考慮して決める。本実施例ではブレーキ手段として図４の短絡ブレーキ回路５５Ｌを当てる。短絡ブレーキ回路５５Ｌには図示せぬスイッチング素子を使用するが、これらのスイッチング素子に短絡時に電気的に負担が掛るため、ブレーキ容量に対応した容量の素子を使用しなければならない。
逆に、短絡ブレーキ回路５５Ｌに配置したスイッチング素子によって、ブレーキ手段の作動可能回転速度が決まることになり、これを基に回転速度しきい値Ｎｓｔｄを決める。
【００４４】
この回転速度しきい値Ｎｓｔｄは、走行モータ２５Ｌの使用最高回転数の５％程度に定めると良い。そうすれば、スイッチング素子の小容量化が可能であり、短絡ブレーキ回路５５Ｌの小型化及びコストダウンが図れる。
【００４５】
ＳＴ０９：ＳＴ０８でＹＥＳであれば、左の制御信号出力Ｄｍｌからα（例えば１．０％）を減じた値を新たな左の制御信号出力Ｄｍｌとする。以上のＳＴ０７、ＳＴ０８、ＳＴ０９を繰り返すことで、左の制御信号出力Ｄｍｌは徐々に小さくなり、これに対応して左の走行モータ速度Ｍｎｌが低下する。
【００４６】
ＳＴ１０：右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。右の走行モータ速度Ｍｎｒは図４の回転センサ５３Ｒで調べることができる。
【００４７】
ＳＴ１１：ＳＴ１０でＹＥＳであれば、右の制御信号出力Ｄｍｒからα（例えば１．０％）を減じた値を新たな右の制御信号出力Ｄｍｒとする。以上のＳＴ０７、ＳＴ１０、ＳＴ１１を繰り返すことで、右の制御信号出力Ｄｍｒは徐々に小さくなり、これに対応して右の走行モータ速度Ｍｎｒが低下する。
【００４８】
ＳＴ１２：ＳＴ０８がＮＯ、すなわち左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下（Ｎｓｔｄまで下がった）又はＳＴ１０がＮＯ、すなわち右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったら（Ｎｓｔｄまで下がったら）、左右のブレーキ手段（図４の符号５５Ｌ，５５Ｒ）を同時に作動させて、制動を掛ける。これで、電動車両は停止する。
【００４９】
図７は本発明に係る停止制御フロー図（その２）であり、上記図６のＳＴ０６から出結合子Ａ１及び本図の入結合子Ａ１を経てＳＴ２１に進んだことを示す。
【００５０】
ＳＴ２１：ＳＴ０６で速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えているので、左の走行モータ速度Ｍｎｌを右の走行モータ速度Ｍｎｒで除算した値が１以上であるか調べる。ＹＥＳであればＳＴ２２に進み、ＮＯであれば除算した値が１未満であるのでＳＴ２３に進む。
【００５１】
ＳＴ２２：除算した値が１以上である場合の、左走行モータ速度Ｍｎｌと右走行モータ速度Ｍｎｒの比率を求める。右走行モータ速度Ｍｎｒを１．０としたときに、右走行モータ速度Ｍｎｌに対する左走行モータ速度Ｍｎｒの比率はＭｎｒ／Ｍｎｌの値であり、１．０より小さい値（例えば０．９９）とする。このＭｎｌ，Ｍｎｒの比率に基づいて、左用補正係数Ｒａｌ並びに右用補正係数Ｒａｒを求める。左用補正係数ＲａｌはＭｎｒ／Ｍｎｌの値（１．０より小さい値）であり、右用補正係数Ｒａｒは１．０である。
【００５２】
ＳＴ２３：除算した値が１未満である場合の、左走行モータ速度Ｍｎｌと右走行モータ速度Ｍｎｒの比率を求める。左走行モータ速度Ｍｎｌを１．０としたときに、左走行モータ速度Ｍｎｒに対するの右走行モータ速度Ｍｎｌ比率はＭｎｌ／Ｍｎｒの値であり、１．０よりも小さい。このＭｎｌ，Ｍｎｒの比率に基づいて、左用補正係数Ｒａｌ並びに右用補正係数Ｒａｒを求める。左用補正係数Ｒａｌは１．０であり、右用補正係数ＲａｒはＭｎｌ／Ｍｎｒの値である。
【００５３】
ＳＴ２４：左用補正係数Ｒａｌを左の制御信号出力Ｄｍｌに乗じて補正し、これを新たな左の制御信号出力Ｄｍｌとする。また、右用補正係数Ｒａｒを右の制御信号出力Ｄｍｒに乗じて補正し、これを新たな右の制御信号出力Ｄｍｒとする。
【００５４】
ＳＴ２５：制御部は左右の走行モータを、補正された左右の制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒで各々制御する。ただし、この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒの初回値は直前の制御信号出力をそのまま使用する。なお、制御信号出力Ｄｍｌ，ＤｍｒはＰＩ制御ならＰＩ出力、ＰＩＤ制御ならＰＩＤ出力に相当する。この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒはパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）であってもよい。
【００５５】
ＳＴ２６：左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。左の走行モータ速度Ｍｎｌは図４の回転センサ５３Ｌで調べることができる。以上のＳＴ２４、ＳＴ２５、ＳＴ２６を繰り返すことで、左の制御信号出力Ｄｍｌは徐々に小さくなり、これに対応して左の走行モータ速度Ｍｎｌが低下する。
【００５６】
ＳＴ２７：右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。右の走行モータ速度Ｍｎｒは図４の回転センサ５３Ｒで調べることができる。以上のＳＴ２４、ＳＴ２５、ＳＴ２７を繰り返すことで、右の制御信号出力Ｄｍｒは徐々に小さくなり、これに対応して右の走行モータ速度Ｍｎｒが低下する。
【００５７】
ＳＴ２８：ＳＴ２６がＮＯ、すなわち左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下（Ｎｓｔｄまで下がった）又はＳＴ２７がＮＯ、すなわち右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったら（Ｎｓｔｄまで下がったら）、左右のブレーキ手段（図４の符号５５Ｌ，５５Ｒ）を同時に作動させて、制動を掛ける。これで、電動車両は停止する。
【００５８】
常識的には両方のモータの回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったときに左右のブレーキ手段を同時に作動させるべきであるが、本発明では、一方のモータの回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったときに左右のブレーキ手段を同時に作動させる。その理由は次の通りである。
本発明の電動車両は直進作業が主体であり、これに方向修正のための穏やかな旋回が加わることを基本とする。従って、旋回中に発生する左右の走行モータの回転数差はそれほど大きくない。この結果、一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったときに左右のブレーキ手段を同時に作動させてもショックが発生する虞れはない。
【００５９】
以上をまとめると、本発明は、オンで走行可能でオフで走行を停止命令を発する走行準備部材（図４の符号３８）と、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材（図４の符号３４）と、この方向速度制御部材の操作に基づいて正転若しくは逆転して車両を走行させる左右一対の電動モータ（図４の符号２５Ｌ，２５Ｒ）と、車両の走行中（図６のＳＴ０１）で、走行準備部材がオフ（図６のＳＴ０２）になるか又は方向速度制御部材（図６のＳＴ０３）が中立になったときに制動を掛けることのできる左右一対のブレーキ手段（図４の符号５５Ｌ，５５Ｒ）とを備える電動車両である。
【００６０】
この電動車両は、左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄ以内の場合（図６のＳＴ０６）には、左右ほぼ同一の制御信号出力によって左右の電動モータを各々減速（図６のＳＴ０７，ＳＴ０９，ＳＴ１１）させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がったら（図６のＳＴ０８，ＳＴ１０）、左右のブレーキ手段を同時に作動（図６のＳＴ１２）させる制動制御を実行する制御部を備えていることを特徴とする。
【００６１】
回転速度しきい値Ｎｓｔｄは、急制動してもショックを受けない程度の速度で且つブレーキ手段の容量を考慮して決める十分に小さな回転速度とする。
【００６２】
左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄ以内の場合には、左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の速度差ΔＭｎが小さいので、左右の電動モータをほぼ同じ割合で減速させても、左右の制動タイミングは合致する。
【００６３】
さらにこの制御部は、左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えている場合（図６のＳＴ０６）には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率を求め（図７のＳＴ２１，ＳＴ２２，ＳＴ２３）、この比率に応じた左右の制御信号出力によって左右の電動モータを各々減速（図７のＳＴ２４，ＳＴ２５）させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がったら（図７のＳＴ２６，ＳＴ２７）、左右のブレーキ手段を同時に作動（図６のＳＴ２８）させる制動制御を実行することを特徴とする。
【００６４】
左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えている場合には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率に応じて左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の比率に応じて左右の電動モータを各々減速させるので、左右の制動タイミングは合致する。
【００６５】
このように、左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎを考慮しつつ各々減速させ、上記Ｎｓｔｄまで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。そうすれば、左右の制動タイミングが合致し、車両が右又は左へ曲る心配はない。左右の駆動輪とも十分に小さな回転速度まで、回生ブレーキ回路等で減速させるので、急制動によるショックは殆ど発生しない。
【００６６】
旋回中で、左右の駆動輪の回転速度に著しい差があるときに、本発明を実施しても左右のブレーキを同時に作動させるために、車両が右又は左へ曲る心配はない。
【００６７】
なお、本発明を適用する電動車両は除雪機に限るものではなく、電動運搬車、電動ゴルフカート、芝刈機などの電動車両であれば種類は任意である。
【００６８】
また、実施例の除雪機は左右の走行モータを備えるが、１個の走行モータで左右の駆動輪を駆動する形式の電動車両に本発明を適用することは差支えない。
さらには、方向速度レバーは、実施例では１本であったが、複数本でその役割を分担させてもよい。そして、方向速度制御部材はレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品であればよい。同様に、走行準備部材はレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品であればよい。
【００６９】
また、ブレーキ手段は短絡ブレーキに限らず、電磁ブレーキ、ディスクブレーキの何れであってもよい。
【００７０】
さらにまた、上記図７に示す停止制御フロー図において、ステップ番号ＳＴ２２の右用補正係数Ｒａｒ及びステップ番号ＳＴ２３の左用補正係数Ｒａｌは１．０よりも小さい定数又は変数であってもよく、例えば１．０から、ＳＴ０９やＳＴ１１に示すαを減じた値とすることもできる。
また、上記図７に示す停止制御フロー図において、ステップ番号ＳＴ２７でＹＥＳの判断をした場合、ＳＴ２４へ戻らずに、ＳＴ２１やＳＴ０４へ戻るようにしてもよい。
これらのようにすることで、左の走行モータ速度Ｍｎｌ及び右の走行モータ速度Ｍｎｒを同時に各々減速させることができるので、左右の走行モータの回転速度の速度差を考慮しつつ各々減速させるのに、より一層有利である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、車両の走行中に、走行準備部材がオフになるか又は方向速度制御部材が中立になったときに、左右の電動モータの回転速度の速度差を考慮しつつ各々減速させ、回転速度しきい値まで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。そうすれば、左右のブレーキタイミングが合致し、車両が右又は左へ曲る心配はない。左右の駆動輪とも十分に小さな回転速度まで、回生ブレーキ回路等で減速させるので、急制動によるショックは殆ど発生しない。
【００７２】
旋回中で、左右の駆動輪の回転速度に著しい差があるときに、本発明を実施しても左右のブレーキを同時に作動させるために、車両が右又は左へ曲る心配はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の平面図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図２の３矢視図
【図４】本発明に係る除雪機の制御系統図
【図５】本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図
【図６】本発明に係る停止制御フロー図（その１）
【図７】本発明に係る停止制御フロー図（その２）
【符号の説明】
１０…電動車両（除雪機）、２５Ｌ，２５Ｒ…電動モータ（走行モータ）、３４…方向速度制御部材（方向速度レバー）、３８…走行準備部材（走行準備レバー）、４４…制御部、５３Ｌ，５３Ｒ…回転センサ、５５Ｌ，５５Ｒ…ブレーキ手段（短絡ブレーキ回路）。
【発明の属する技術分野】
本発明は電動車両の走行性改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車両において、左右の駆動輪を各々制御できるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−１７６５０号公報（第１−３頁、第５図）
【特許文献２】
特公昭４８−４２６０号公報（第２−４頁、第４図）
【０００４】
例えば、特開昭５７−１７６５０号公報「電動車椅子」に示される電動車椅子は、左のモータ（ＭＬ）と右のモータ（ＭＲ）と左右のブレーキコイル（ＢＣＬ），（ＢＣＲ）と左右のリレー（ＲｙＬ），（ＲｙＲ）と左右のコンデンサ（ＣＬ），（ＣＲ）とを備え、左右の駆動輪を各々制御できるようにしたことを特徴とし、同公報の第３頁左上欄第８行〜第１７行に「操作子（４）を人為的に或いは操作力を解いて自動的にニュートラル位置▲３▼に戻すと、コンデンサ（ＣＬ）（ＣＲ）の放電によってしばらくリレー（ＲｙＬ）（ＲｙＲ）は作動し、この間各モータ（ＭＬ）（ＭＲ）は抵抗（ＲＬ）（ＲＲ）を利用して発電制動される。そして、例えば１秒後にリレー（ＲｙＬ）（ＲｙＲ）の作動が終了すると、発電制動に加えてブレーキコイル（ＢＣＬ）（ＢＣＲ）による機械ブレーキが働いて駆動軸（２Ｌ）（２Ｒ）が停止する。」と作動説明されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開昭５７−１７６５０号公報の電動椅子には次の▲１▼，▲２▼の課題がある。
▲１▼、左の駆動軸（２Ｌ）は、コンデンサ（ＣＬ）、リレー（ＲｙＬ）、抵抗（ＲＬ）及びブレーキコイル（ＢＣＬ）の要素を経て停止させ、右の駆動軸（２Ｒ）は、コンデンサ（ＣＲ）、リレー（ＲｙＲ）、抵抗（ＲＲ）及びブレーキコイル（ＢＣＲ）の要素を経て停止させる。左右のコンデンサ（ＣＬ）（ＣＲ）間や左右のリレー（ＲｙＬ）（ＲｙＲ）間や左右のブレーキコイル（ＢＣＬ）（ＢＣＲ）間には、電気的並びに機械的作動に不可避的な作動時間差が存在する。さらに、左右のモータ（ＭＬ），（ＭＲ）間には不可避的な速度差が存在し得る。これらの累積によりと左の駆動軸（２Ｌ）と右の駆動軸（２Ｒ）とでは停止タイミングに差が発生し、結果として電動椅子が右又は左に曲り、乗り心地が悪くなる。
【０００６】
▲２▼、特に旋回途中に操作子をニュートラルにした場合には、左右のモータ（ＭＬ），（ＭＲ）間に速度差があるため、左右の停止タイミングが増々ずれ、乗り心地が著しく悪化する。これでは、快適な走行は望めなく、その対策が必要となる。
上記特公昭４８−４２６０号公報の電動車についても同様である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は左右の駆動輪を左右の電動モータで各々駆動する電動車両において、ニュートラル操作等に伴なって実施する左右の制動タイミングを合致させることのできる技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、オンで走行可能でオフで走行を停止命令を発する走行準備部材と、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づいて正転若しくは逆転して車両を走行させる左右一対の電動モータと、車両の走行中で、走行準備部材がオフになるか又は方向速度制御部材が中立になったときに制動を掛けることのできる左右一対のブレーキ手段とを備える電動車両であって、この電動車両は、
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値以内の場合には、左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったら、左右のブレーキ手段を同時に作動させる制動制御を実行し、
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値を越えている場合には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率を求め、この比率に応じた左右の制御信号出力によって左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったら、左右のブレーキ手段を同時に作動させる制動制御を実行する、
制御部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
回転速度しきい値は、急制動してもショックを受けない程度の速度で且つブレーキ手段の容量を考慮して決める十分に小さな回転速度とする。
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値以内の場合には、左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の速度差が小さいので、左右の電動モータをほぼ同じ割合で減速させても、左右の制動タイミングは合致する。
【００１０】
左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値を越えている場合には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率に応じて左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったた時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の比率に応じて左右の電動モータを各々減速させるので、左右の制動タイミングは合致する。
【００１１】
このように、左右の電動モータの回転速度の速度差を考慮しつつ各々減速させ、上記回転速度しきい値まで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。そうすれば、左右の制動タイミングが合致し、車両が右又は左へ曲る心配はない。左右の駆動輪とも十分に小さな回転速度まで、回生ブレーキ回路等で減速させるので、急制動によるショックは殆ど発生しない。
【００１２】
旋回中で、左右の駆動輪の回転速度に著しい差があるときに、本発明を実施しても左右のブレーキを同時に作動させるために、車両が右又は左へ曲る心配はない。
【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、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１４】
図１は本発明に係る除雪機の平面図であり、電動車両としての除雪機１０は、機体１１にエンジン１２を搭載し、機体１１の前部に作業部としてのオーガ１３及びブロア１４を装備し、機体１１の左右にクローラ１５Ｌ，１５Ｒを配置し、機体１１の後部に操作盤１６を配置した車両であり、作業者が操作盤１６の後から連れ歩く歩行型作業機である。以下、要部を詳細に説明する。なお、操作盤１６は図２で詳しく説明する。
【００１５】
エンジン１２の出力の一部で、発電機１７を回し、得た電力を操作盤１６の下方に配置したバッテリ（図４の符号４３参照）に供給すると共に、後述する左右の走行モータに供給する。
エンジン１２の出力の残部は、電磁クラッチ１８及びベルト１９を介して作業部としてのブロア１４及びオーガ１３の回転に充てる。オーガ１３は地面に積もった雪を中央に集める作用をなし、この雪を受け取ったブロア１４はシュータ２１を介して雪を機体１１の周囲の所望の位置へ投射する。２２はオーガハウジングであり、オーガ１３を囲うカバー部材である。
【００１６】
左のクローラ１５Ｌは、駆動輪２３Ｌと遊動輪２４Ｌとに巻き掛けたものであり、本発明では駆動輪２３Ｌは左の走行モータ２５Ｌで正逆転させる。右のクローラ１５Ｒも、駆動輪２３Ｒと遊動輪２４Ｒとに巻き掛けたものであり、本発明では駆動輪２３Ｒは右の走行モータ２５Ｒで正逆転させる。
【００１７】
従来の除雪機では１個のエンジン（ガソリンエンジン又はジーゼルエンジン）で作業部系（オーガ回転系）と走行系（クローラ駆動系）とを賄っていたが、本発明ではエンジン１２で作業部系（オーガ回転系）を駆動し、電動モータ（走行モータ２５Ｌ，２５Ｒ）で走行系（クローラ駆動系）を駆動するようにしたことを特徴とする。
細かな走行速度の制御、旋回制御及び前後進切替制御は電動モータが適当であり、一方、急激な負荷変動を受ける作業部系はパワーのある内燃機関が適当であるとの考えに基づいて、そのようにした。
【００１８】
図２は図１の２矢視図であり、操作盤１６には、操作箱２７の手前の側面にメインスイッチ２８、エンジンチョーク２９、クラッチ操作ボタン３１などを備え、操作箱２７の上面に、投雪方向調節レバー３２、オーガハウジング姿勢調節レバー３３、走行系に係る方向速度制御部材としての方向速度レバー３４、作業部系に係るエンジンスロットルレバー３５を備え、操作箱２７の右にグリップ３６Ｒ及び右旋回操作レバー３７Ｒを備え、操作箱２７の左にグリップ３６Ｌ、左旋回操作レバー３７Ｌ及び走行準備部材としての走行準備レバー３８を備える。
【００１９】
左右旋回操作レバー３７Ｌ，３７Ｒはブレーキレバーに近似するが、後述する通りに完全な制動効果は得られない。操作することで走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転を落として機体をターンさせることに使用するため、ブレーキレバーと言わずに旋回操作レバーと呼ぶことにした。
【００２０】
メインスイッチ２８はメインキーを差込み、回すことでエンジンを始動することのできる周知のスイッチである。エンジンチョーク２９は引くことで混合気の濃度を高めることができる。投雪方向調節レバー３２は、シュータ（図１の符号２１）方向を変更するときに操作するレバーであり、オーガハウジング姿勢調節レバー３３はオーガハウジング（図１の符号２２）の姿勢を変更するときに操作するレバーである。
その他の部材の作用は、図４で説明する。
【００２１】
図３は図２の３矢視図であり、左旋回操作レバー３７Ｌを握ることにより、ポテンショメータ３９Ｌのアーム３９ａの角度を想像線の位置まで回転することができる。ポテンショメータ３９Ｌはアーム３９ａの回転位置に応じた電気情報を発する機器である。
【００２２】
また、走行準備レバー３８はスイッチ手段４２に作用する部材であり、スプリング４１の引き作用により、図の状態（フリー状態）になればスイッチ手段４２はオンになる。作業者の左手で走行準備レバー３８を図時計回りに下げれば、スイッチ手段４２はオフとなる。このように、走行準備レバー３８が握られているか否かはスイッチ手段４２で検出することができる。
【００２３】
図４は本発明に係る除雪機の制御系統図であり、操作盤に内蔵若しくは付設した制御部４４内の機器及び情報伝達経路を示すが、概ね四角は機器、丸はドライバーを示す。そして、想像線枠で囲ったエンジン１２、電磁クラッチ１８、ブロア１４及びオーガ１３が作業部系４５であり、その他は走行系となる。４３はバッテリである。
なお、制御部４４内に破線で指令の流れを便宜上示したが、これはあくまでも参考的記載に過ぎない。
【００２４】
先ず、作業部系の作動を説明する。
メインスイッチ２８にキーを差込み、回してスタートポジションにすることにより、図示せぬセルモータの回転によりエンジン１２を始動させる。
エンジンスロットルレバー３５は図示せぬスロットルワイヤでスロットルバルブ４８に繋がっているので、エンジンスロットルレバー３５を操作することでスロットルバルブ４８の開度を制御することができる。これにより、エンジン１２の回転数を制御することができる。
【００２５】
走行準備レバー３８を握ると共に、クラッチ操作ボタン３１を操作することにより、作業者の意志で電磁クラッチ１８を接続し、ブロア１４及びオーガ１３を回すことができる。
なお、走行準備レバー３８をフリーにするかクラッチ操作ボタン３１を操作するかの何れかにより、電磁クラッチ１８を断状態にすることができる。
【００２６】
次に走行系の作動を説明をする。本発明の除雪機は、普通車両のパーキングブレーキに相当するブレーキとして、左右の電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒを備えており、これらの電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒは、駐車中は制御部４４の制御により、ブレーキ状態にある。そこで、次の手順で電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒを開放する。
【００２７】
メインスイッチ２８がスタートポジションにあること及び走行準備レバー３８が握られていることの２つの条件が満たされ、方向速度レバー３４を前進又は後進（図５で説明する。）に切換えると、電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒは開放（非ブレーキ）状態になる。
【００２８】
図５は本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図であり、方向速度レバー３４は、作業者の手で、矢印▲１▼，▲２▼の如く往復させることができ、「中立範囲」より「前進」側へ倒せば車両を前進させることができ、且つ「前進」領域においては、Ｌｆが低速前進、Ｈｆが高速前進となるように、速度制御も行える。同様に、「中立範囲」より「後進」側へ倒せば車両を後進させることができ、且つ「後進」領域においては、Ｌｒが低速後進、Ｈｒが高速後進となるように、速度制御も行える。この例では、図の左端に付記した通りに、後進の最高速が０Ｖ（ボルト）、前進の最高速が５Ｖ、中立範囲が２．３Ｖ〜２．７Ｖになるようにポテンショメータでポジションに応じた電圧を発生させる。
１つのレバーで前後の方向と高低速の速度制御とを設定できるので、方向速度レバー３４と名付けた。
【００２９】
図４に戻って、方向速度レバー３４の位置情報をポテンショメータ４９から得た制御部４４は、左右のモータドライバー５２Ｌ，５２Ｒを介して左右の走行モータ２５Ｌ，２５Ｒを回し、走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転速度を回転センサ５３Ｌ，５３Ｒで検出して、その信号に基づいて回転速度を所定値になるようにフィードバック制御を実行する。この結果、左右の駆動輪２３Ｌ，２３Ｒが所望の方向に、所定の速度で回り、走行状態となる。
【００３０】
走行中の制動は次の手順で行う。本発明ではモータドライバー５２Ｌ，５２Ｒに回生ブレーキ回路５４Ｌ，５４Ｒ及びブレーキ手段としての短絡ブレーキ回路５５Ｌ，５５Ｒを含む。
【００３１】
一般論としてバッテリから電動モータへ電気エネルギーを供給することで、電動モータは回転する。一方、発電機は回転を電気エネルギーに変換する手段である。そこで、本発明では電気的切換えにより、走行モータ２５Ｌ，２５Ｒを発電機に変え、発電させるようにした。発電電圧がバッテリ電圧より高ければ、電気エネルギーはバッテリ４３へ蓄えることができる。これが回生ブレーキの作動原理である。
【００３２】
左旋回操作レバー３７Ｌの握りの程度をポテンショメータ３９Ｌで検出し、この検出信号に応じて制御部４４は左の回生ブレーキ回路５４Ｌを作動させて、左の走行モータ２５Ｌの速度を下げる。
右旋回操作レバー３７Ｒの握りの程度をポテンショメータ３９Ｒで検出し、この検出信号に応じて制御部４４は右の回生ブレーキ回路５４Ｒを作動させて、右の走行モータ２５Ｒの速度を下げる。
すなわち、左旋回操作レバー３７Ｌを握ることで左旋回させることができ、右旋回操作レバー３７Ｒを握ることで右旋回させることができる。
【００３３】
そして、次の何れかにより走行を停止することができる。
方向速度レバー３４を中立位置に戻す。
走行準備レバー３８を離す。
メインスイッチ２８をオフ位置に戻す。
【００３４】
この停止は後述の電気的減速制御を施したのちに、短絡ブレーキ回路５５Ｌ，５５Ｒを用いて実行する。
短絡ブレーキ回路５５Ｌは、文字通り走行モータ２５Ｌの両極を短絡させる回路であり、この短絡により走行モータは急制動状態になる。短絡ブレーキ回路５５Ｒも同様であるから説明を省略する。
【００３５】
停止後にメインスイッチ２８をオフ位置に戻せば、電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒがブレーキ状態となり、パーキングブレーキを掛けたことと同じになる。
【００３６】
次に、走行中の除雪機を停止させるときの制御方法を説明する。すなわち、上記図４に示す制御部４４をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図６及び図７に基づき説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ２８をオンにしたときに開始する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。
【００３７】
図６は本発明に係る停止制御フロー図（その１）である。
ＳＴ０１：除雪機が走行中であるか否かを調べる。例えば、図４の回転センサ５３Ｌ，５３Ｒの出力によって判断することができる。ＮＯであれば、リターンさせることで制御は行わない。ＹＥＳであれば、ＳＴ０２に進む。
ＳＴ０２：走行準備レバー（図４の符号３８）がオフ（離すことでオフ）であるか否かを調べる。ＮＯであればＳＴ０３に進み、ＹＥＳであればＳＴ０４に進む。
ＳＴ０３：方向速度レバー（図４の符号３４）が中立であるか否かを調べる。ＮＯであれば、リターンさせることで制御は行わない。ＹＥＳであれば、ＳＴ０４に進む。
【００３８】
ＳＴ０４：以上の条件が満たされれば、左の走行モータ速度Ｍｎｌ及び右の走行モータ速度Ｍｎｒを計測する。左右の走行モータ速度Ｍｎｌ，Ｍｎｒは、図４の回転センサ５３Ｌ，５３Ｒで現実の走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転数を計測すればよい。なお、左の走行モータ速度Ｍｎｌとは、左の走行モータ（電動モータ）２５Ｌの回転速度のことを言う。右の走行モータ速度Ｍｎｒとは、右の走行モータ（電動モータ）２５Ｒの回転速度のことを言う。
【００３９】
ＳＴ０５：左の走行モータ速度Ｍｎｌと右の走行モータ速度Ｍｎｒとの速度差ΔＭｎを求める。速度差ΔＭｎは絶対値である。
【００４０】
ＳＴ０６：速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄ以内であるか否かを調べる。ＹＥＳであればＳＴ０７に進み、ＮＯであれば速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えているとして出結合子Ａ１に進む。速度差しきい値ΔＭｓｔｄは１００ｒｐｍ程度に定めると良い。
【００４１】
ＳＴ０７：制御部は左右の走行モータを左右の制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒで各々制御する。これら左右の制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒは、基本的には左右同一の制御信号出力である。ただし、この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒの初回値は直前の制御信号出力をそのまま使用する。なお、制御信号出力Ｄｍｌ，ＤｍｒはＰＩ制御ならＰＩ出力、ＰＩＤ制御ならＰＩＤ出力に相当する。この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒはパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）であってもよい。
【００４２】
ＳＴ０８：左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。左の走行モータ速度Ｍｎｌは図４の回転センサ５３Ｌで調べることができる。
【００４３】
また、回転速度しきい値Ｎｓｔｄはブレーキ手段の作動可能回転速度を考慮して決める。本実施例ではブレーキ手段として図４の短絡ブレーキ回路５５Ｌを当てる。短絡ブレーキ回路５５Ｌには図示せぬスイッチング素子を使用するが、これらのスイッチング素子に短絡時に電気的に負担が掛るため、ブレーキ容量に対応した容量の素子を使用しなければならない。
逆に、短絡ブレーキ回路５５Ｌに配置したスイッチング素子によって、ブレーキ手段の作動可能回転速度が決まることになり、これを基に回転速度しきい値Ｎｓｔｄを決める。
【００４４】
この回転速度しきい値Ｎｓｔｄは、走行モータ２５Ｌの使用最高回転数の５％程度に定めると良い。そうすれば、スイッチング素子の小容量化が可能であり、短絡ブレーキ回路５５Ｌの小型化及びコストダウンが図れる。
【００４５】
ＳＴ０９：ＳＴ０８でＹＥＳであれば、左の制御信号出力Ｄｍｌからα（例えば１．０％）を減じた値を新たな左の制御信号出力Ｄｍｌとする。以上のＳＴ０７、ＳＴ０８、ＳＴ０９を繰り返すことで、左の制御信号出力Ｄｍｌは徐々に小さくなり、これに対応して左の走行モータ速度Ｍｎｌが低下する。
【００４６】
ＳＴ１０：右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。右の走行モータ速度Ｍｎｒは図４の回転センサ５３Ｒで調べることができる。
【００４７】
ＳＴ１１：ＳＴ１０でＹＥＳであれば、右の制御信号出力Ｄｍｒからα（例えば１．０％）を減じた値を新たな右の制御信号出力Ｄｍｒとする。以上のＳＴ０７、ＳＴ１０、ＳＴ１１を繰り返すことで、右の制御信号出力Ｄｍｒは徐々に小さくなり、これに対応して右の走行モータ速度Ｍｎｒが低下する。
【００４８】
ＳＴ１２：ＳＴ０８がＮＯ、すなわち左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下（Ｎｓｔｄまで下がった）又はＳＴ１０がＮＯ、すなわち右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったら（Ｎｓｔｄまで下がったら）、左右のブレーキ手段（図４の符号５５Ｌ，５５Ｒ）を同時に作動させて、制動を掛ける。これで、電動車両は停止する。
【００４９】
図７は本発明に係る停止制御フロー図（その２）であり、上記図６のＳＴ０６から出結合子Ａ１及び本図の入結合子Ａ１を経てＳＴ２１に進んだことを示す。
【００５０】
ＳＴ２１：ＳＴ０６で速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えているので、左の走行モータ速度Ｍｎｌを右の走行モータ速度Ｍｎｒで除算した値が１以上であるか調べる。ＹＥＳであればＳＴ２２に進み、ＮＯであれば除算した値が１未満であるのでＳＴ２３に進む。
【００５１】
ＳＴ２２：除算した値が１以上である場合の、左走行モータ速度Ｍｎｌと右走行モータ速度Ｍｎｒの比率を求める。右走行モータ速度Ｍｎｒを１．０としたときに、右走行モータ速度Ｍｎｌに対する左走行モータ速度Ｍｎｒの比率はＭｎｒ／Ｍｎｌの値であり、１．０より小さい値（例えば０．９９）とする。このＭｎｌ，Ｍｎｒの比率に基づいて、左用補正係数Ｒａｌ並びに右用補正係数Ｒａｒを求める。左用補正係数ＲａｌはＭｎｒ／Ｍｎｌの値（１．０より小さい値）であり、右用補正係数Ｒａｒは１．０である。
【００５２】
ＳＴ２３：除算した値が１未満である場合の、左走行モータ速度Ｍｎｌと右走行モータ速度Ｍｎｒの比率を求める。左走行モータ速度Ｍｎｌを１．０としたときに、左走行モータ速度Ｍｎｒに対するの右走行モータ速度Ｍｎｌ比率はＭｎｌ／Ｍｎｒの値であり、１．０よりも小さい。このＭｎｌ，Ｍｎｒの比率に基づいて、左用補正係数Ｒａｌ並びに右用補正係数Ｒａｒを求める。左用補正係数Ｒａｌは１．０であり、右用補正係数ＲａｒはＭｎｌ／Ｍｎｒの値である。
【００５３】
ＳＴ２４：左用補正係数Ｒａｌを左の制御信号出力Ｄｍｌに乗じて補正し、これを新たな左の制御信号出力Ｄｍｌとする。また、右用補正係数Ｒａｒを右の制御信号出力Ｄｍｒに乗じて補正し、これを新たな右の制御信号出力Ｄｍｒとする。
【００５４】
ＳＴ２５：制御部は左右の走行モータを、補正された左右の制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒで各々制御する。ただし、この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒの初回値は直前の制御信号出力をそのまま使用する。なお、制御信号出力Ｄｍｌ，ＤｍｒはＰＩ制御ならＰＩ出力、ＰＩＤ制御ならＰＩＤ出力に相当する。この制御信号出力Ｄｍｌ，Ｄｍｒはパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）であってもよい。
【００５５】
ＳＴ２６：左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。左の走行モータ速度Ｍｎｌは図４の回転センサ５３Ｌで調べることができる。以上のＳＴ２４、ＳＴ２５、ＳＴ２６を繰り返すことで、左の制御信号出力Ｄｍｌは徐々に小さくなり、これに対応して左の走行モータ速度Ｍｎｌが低下する。
【００５６】
ＳＴ２７：右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄを超えているか否かを調べる。右の走行モータ速度Ｍｎｒは図４の回転センサ５３Ｒで調べることができる。以上のＳＴ２４、ＳＴ２５、ＳＴ２７を繰り返すことで、右の制御信号出力Ｄｍｒは徐々に小さくなり、これに対応して右の走行モータ速度Ｍｎｒが低下する。
【００５７】
ＳＴ２８：ＳＴ２６がＮＯ、すなわち左の走行モータ速度Ｍｎｌが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下（Ｎｓｔｄまで下がった）又はＳＴ２７がＮＯ、すなわち右の走行モータ速度Ｍｎｒが回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったら（Ｎｓｔｄまで下がったら）、左右のブレーキ手段（図４の符号５５Ｌ，５５Ｒ）を同時に作動させて、制動を掛ける。これで、電動車両は停止する。
【００５８】
常識的には両方のモータの回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったときに左右のブレーキ手段を同時に作動させるべきであるが、本発明では、一方のモータの回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったときに左右のブレーキ手段を同時に作動させる。その理由は次の通りである。
本発明の電動車両は直進作業が主体であり、これに方向修正のための穏やかな旋回が加わることを基本とする。従って、旋回中に発生する左右の走行モータの回転数差はそれほど大きくない。この結果、一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄ以下になったときに左右のブレーキ手段を同時に作動させてもショックが発生する虞れはない。
【００５９】
以上をまとめると、本発明は、オンで走行可能でオフで走行を停止命令を発する走行準備部材（図４の符号３８）と、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材（図４の符号３４）と、この方向速度制御部材の操作に基づいて正転若しくは逆転して車両を走行させる左右一対の電動モータ（図４の符号２５Ｌ，２５Ｒ）と、車両の走行中（図６のＳＴ０１）で、走行準備部材がオフ（図６のＳＴ０２）になるか又は方向速度制御部材（図６のＳＴ０３）が中立になったときに制動を掛けることのできる左右一対のブレーキ手段（図４の符号５５Ｌ，５５Ｒ）とを備える電動車両である。
【００６０】
この電動車両は、左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄ以内の場合（図６のＳＴ０６）には、左右ほぼ同一の制御信号出力によって左右の電動モータを各々減速（図６のＳＴ０７，ＳＴ０９，ＳＴ１１）させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がったら（図６のＳＴ０８，ＳＴ１０）、左右のブレーキ手段を同時に作動（図６のＳＴ１２）させる制動制御を実行する制御部を備えていることを特徴とする。
【００６１】
回転速度しきい値Ｎｓｔｄは、急制動してもショックを受けない程度の速度で且つブレーキ手段の容量を考慮して決める十分に小さな回転速度とする。
【００６２】
左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄ以内の場合には、左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の速度差ΔＭｎが小さいので、左右の電動モータをほぼ同じ割合で減速させても、左右の制動タイミングは合致する。
【００６３】
さらにこの制御部は、左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えている場合（図６のＳＴ０６）には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率を求め（図７のＳＴ２１，ＳＴ２２，ＳＴ２３）、この比率に応じた左右の制御信号出力によって左右の電動モータを各々減速（図７のＳＴ２４，ＳＴ２５）させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がったら（図７のＳＴ２６，ＳＴ２７）、左右のブレーキ手段を同時に作動（図６のＳＴ２８）させる制動制御を実行することを特徴とする。
【００６４】
左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎが速度差しきい値ΔＭｓｔｄを越えている場合には、左の電動モータの回転速度と右の電動モータの回転速度との比率に応じて左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値Ｎｓｔｄまで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。左右の回転速度の比率に応じて左右の電動モータを各々減速させるので、左右の制動タイミングは合致する。
【００６５】
このように、左右の電動モータの回転速度の速度差ΔＭｎを考慮しつつ各々減速させ、上記Ｎｓｔｄまで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。そうすれば、左右の制動タイミングが合致し、車両が右又は左へ曲る心配はない。左右の駆動輪とも十分に小さな回転速度まで、回生ブレーキ回路等で減速させるので、急制動によるショックは殆ど発生しない。
【００６６】
旋回中で、左右の駆動輪の回転速度に著しい差があるときに、本発明を実施しても左右のブレーキを同時に作動させるために、車両が右又は左へ曲る心配はない。
【００６７】
なお、本発明を適用する電動車両は除雪機に限るものではなく、電動運搬車、電動ゴルフカート、芝刈機などの電動車両であれば種類は任意である。
【００６８】
また、実施例の除雪機は左右の走行モータを備えるが、１個の走行モータで左右の駆動輪を駆動する形式の電動車両に本発明を適用することは差支えない。
さらには、方向速度レバーは、実施例では１本であったが、複数本でその役割を分担させてもよい。そして、方向速度制御部材はレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品であればよい。同様に、走行準備部材はレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品であればよい。
【００６９】
また、ブレーキ手段は短絡ブレーキに限らず、電磁ブレーキ、ディスクブレーキの何れであってもよい。
【００７０】
さらにまた、上記図７に示す停止制御フロー図において、ステップ番号ＳＴ２２の右用補正係数Ｒａｒ及びステップ番号ＳＴ２３の左用補正係数Ｒａｌは１．０よりも小さい定数又は変数であってもよく、例えば１．０から、ＳＴ０９やＳＴ１１に示すαを減じた値とすることもできる。
また、上記図７に示す停止制御フロー図において、ステップ番号ＳＴ２７でＹＥＳの判断をした場合、ＳＴ２４へ戻らずに、ＳＴ２１やＳＴ０４へ戻るようにしてもよい。
これらのようにすることで、左の走行モータ速度Ｍｎｌ及び右の走行モータ速度Ｍｎｒを同時に各々減速させることができるので、左右の走行モータの回転速度の速度差を考慮しつつ各々減速させるのに、より一層有利である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、車両の走行中に、走行準備部材がオフになるか又は方向速度制御部材が中立になったときに、左右の電動モータの回転速度の速度差を考慮しつつ各々減速させ、回転速度しきい値まで下がった時点で、左右のブレーキ手段を同時に作動させる。そうすれば、左右のブレーキタイミングが合致し、車両が右又は左へ曲る心配はない。左右の駆動輪とも十分に小さな回転速度まで、回生ブレーキ回路等で減速させるので、急制動によるショックは殆ど発生しない。
【００７２】
旋回中で、左右の駆動輪の回転速度に著しい差があるときに、本発明を実施しても左右のブレーキを同時に作動させるために、車両が右又は左へ曲る心配はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の平面図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図２の３矢視図
【図４】本発明に係る除雪機の制御系統図
【図５】本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図
【図６】本発明に係る停止制御フロー図（その１）
【図７】本発明に係る停止制御フロー図（その２）
【符号の説明】
１０…電動車両（除雪機）、２５Ｌ，２５Ｒ…電動モータ（走行モータ）、３４…方向速度制御部材（方向速度レバー）、３８…走行準備部材（走行準備レバー）、４４…制御部、５３Ｌ，５３Ｒ…回転センサ、５５Ｌ，５５Ｒ…ブレーキ手段（短絡ブレーキ回路）。
Claims (1)
- オンで走行可能でオフで走行を停止命令を発する走行準備部材と、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づいて正転若しくは逆転して車両を走行させる左右一対の電動モータと、車両の走行中で、前記走行準備部材がオフになるか又は前記方向速度制御部材が中立になったときに制動を掛けることのできる左右一対のブレーキ手段とを備える電動車両であって、この電動車両は、
前記左右の電動モータの回転速度の速度差が速度差しきい値以内の場合には、前記左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が回転速度しきい値まで下がったら、前記左右のブレーキ手段を同時に作動させる制動制御を実行し、
前記左右の電動モータの回転速度の速度差が前記速度差しきい値を越えている場合には、前記左の電動モータの回転速度と前記右の電動モータの回転速度との比率を求め、この比率に応じた左右の制御信号出力によって前記左右の電動モータを各々減速させ、少なくとも何れか一方の回転速度が前記回転速度しきい値まで下がったら、前記左右のブレーキ手段を同時に作動させる制動制御を実行する、制御部を備えていることを特徴とする電動車両。
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