JP3941695B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを有する車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリフォークリフトなどを運転する場合、降坂路においては、アクセルペダルをオフにしてもフォークリフトは重力により次第に加速されていくので、フットブレーキ等を操作して減速させる必要がある。このブレーキ操作の頻度は坂路の降りの勾配が急になるほど高くなるので運転者の負担が増大する。また、ブレーキの操作頻度が高くなると、それだけブレーキバッド等が摩耗するのでブレーキの寿命が短くなる。
【０００３】
そのような問題点を解決するために、例えば、特開平８−２５６４０１号公報（特許文献１）には、アクセルが操作されていない状態で、車両の速度が一定速度以上となったときには、実際の速度と設定速度との差により演算される制動トルクにより走行用モータを回生制動させることが記載されている。
【０００４】
また、特開平１１−２６６５０５号公報（特許文献２）には、アクセルがオフしたときの速度を目標速度として回生制動を行った場合、早く減速できないという問題点を解決する方法として、車両の現在の走行速度を予め定めた上限速度とするために必要なトルクを第１の制動トルクとして求め、その第１の制動トルクと、予め定められた第２の制動トルクとの大きい方の制動トルクでモータを回生制動することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２５６４０１号公報（２頁）
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−２６６５０５号公報（２頁〜４頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載された発明も、降坂路における制動トルクを大きくすることはできても、降坂路と平坦路の両方で適切な回生制動トルクが得られるものではない。
【０００８】
本発明の課題は、降坂路において車両が加速されるのを制限し、かつ平坦路において適切な回生制動を行えるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両の走行制御装置は、車両を走行させるためのモータと、車両の速度の方向と加速度を検出する検出手段と、平坦路における回生制動トルク特性を定めた通常走行制御トルクマップと、坂路において、低速、中速及び高速の各速度領域で前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、それぞれ異なるトルク特性を有する低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップを記憶するトルクマップ記憶手段と、前記検出手段により検出される加速度が所定値以上か否か、車両の速度の方向が運転者により指示された走行方向と一致するか否か及びアクセルがオンか、オフかにより車両が使用されている使用道路状態が、平坦路か、降坂路かを判定すると共に、使用道路状態を降坂路と判定したときに、ブレーキ操作が行われたか否か、ブレーキ操作が行われた後の速度が低速の切り替えしきい値未満か否か、低速の切り替えしきい値以上で、中速の切り替えしきい値未満か否か、中速の切り替えしきい値以上か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により使用道路状態が平坦路と判定されたときには、前記通常走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段により使用道路状態が降坂路で、ブレーキ操作が行われ、かつブレーキ操作後の速度が前記低速の切り替えしきい値未満と判定されたときには、前記低速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記低速の切り替えしきい値以上で、前記中速の切り替えしきい値未満と判定されたときには、前記中速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記中速の切り替えしきい値以上と判定されたときには、前記高速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行う制御手段とを備える車両の走行制御装置。
【００１０】
この発明によれば、降坂路の途中でブレーキ操作をして減速した場合、ブレーキ操作後の速度に応じて回生制動のトルクマップを切り替えることができるので、運転者の希望する速度を超えないように回生制動をかけることができる。
【００１１】
上記の発明において、前記中速坂路走行制御トルクマップは、速度が前記低速の切り替えしきい値以上で、前記中速の切り替えしきい値未満の中速領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記低速の切り替えしきい値未満の低速領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有し、前記高速坂路走行制御トルクマップは、速度が前記中速の切り替えしきい値以上の高速領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記中速の切り替えしきい値未満の領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有する。
【００１２】
本発明の他の車両の走行制御装置は、車両を走行させるためのモータと、車両の速度の方向と加速度を検出する検出手段と、平坦路における回生制動トルク特性を定めた通常走行制御トルクマップと、降坂路において、速度が所定値未満の速度領域で、前記通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルク特性を有する第１の坂路走行制御トルクマップと、速度が前記所定値以上の速度領域で、前記通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを有し、前記第１の坂路走行制御トルクマップとは異なるとトルク特性を有する第２の坂路走行制御トルクマップを記憶するトルクマップ記憶手段と、前記検出手段により検出される加速度が所定値以上か否か、車両の速度の方向が運転者により指示された走行方向と一致するか否か及びアクセルがオンか、オフかにより車両が使用されている使用道路状態が、平坦路か、降坂路かを判定するすると共に、使用道路状態を降坂路と判定したときに、ブレーキ操作が行われたか否か、ブレーキ操作が行われた後の速度が前記所定値以上か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により使用道路状態が平坦路と判定されたときには、前記通常走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段により使用道路状態が降坂路で、ブレーキ操作が行われ、かつブレーキ操作後の速度が前記所定値未満と判定されたときには、前記第１の坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記所定値以上と判定されたときには、前記第２の坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行う制御手段とを備える。
【００１３】
このように構成することで、降坂路において、車両の速度が所定値以上か否かにより降坂路の２種類のトルクマップを切り替えて使用することができる。また、降坂路の途中でブレーキ操作をして減速したときにトルクマップを切り替えることができるので、運転者の希望する速度を超えないように回生制動をかけることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、実施の形態のバッテリフォークリフト１１の主要部の構成を示す図である。
バッテリフォークリフト１１の駆動部は、外周にタイヤ１２の取り付けられた車輪と、左右の車輪を連結する車軸１３と、その車軸１３に固定された歯車１４と、歯車１４と係合する歯車１５と、歯車１５に駆動力を与える走行モータ（交流モータ）１６とからなる。
【００１８】
バッテリ１７から供給される電流は、インバータ１８により制御されて走行モータ１６に供給され、走行モータ１６のトルクが制御される。インバータ１８の制御は電流指令制御回路１９により行われ、電流指令制御回路１９には制御部２１から指示が与えられる。
【００１９】
走行モータ１６には、光センサ等からなる回転数に対応したパルス信号を出力する回転センサ２０が設けられており、この回転センサ２０から出力される回転センサ信号は制御部２１に出力されている。
制御部２１には、アクセルペダル２２の踏み込み量を示すアクセル信号、ブレーキペダル２３の踏み込む量を示すブレーキ信号、ディレクションレバー２４の切り替え方向（運転者により指示された走行方向）を示すディレクション信号が入力している。ディレクション信号としては、前進、後進及び中立状態を示す３種類の信号が入力される。
【００２０】
制御部２１は、それらの信号から、走行モータ１６の加速を指示する制御信号、減速を指示する制御信号、あるいは走行モータ１６の停止を指示する制御信号を電流指令制御回路１９に出力する。電流指令制御回路１９は、制御部２１からの制御信号に従ってインバータ１８のオン、オフを制御する信号を出力する。インバータ１８は、トランジスタ等の半導体スイッチより構成されている。
【００２１】
上記のインバータ１８，電流指令制御回路１９及び制御部２１とでコントローラ２５を構成している。
次に、図２は、バッテリフォークリフト１１の走行モータ１６を制御する本発明の第１の実施の形態のフローチャートである。以下の処理は制御部２１により実行される。
【００２２】
最初に、制御部２１は、計算に使用するレジスタ等を初期化する（図２，Ｓ１１）。次に、アクセルペダル２２の操作状態を取り込む（図２，Ｓ１２）。
次に、ディレクションレバー２４の設定方向を示すディレクション信号を読み取り、ディレクションレバー２４の切り替え状態、すなわちディレクションレバー２４が、前進、後進、中立状態の何れに設定されているかを取り込む（図２，Ｓ１３）。
【００２３】
次に、回転センサ２０から出力される回転センサ信号を読み取り、走行モータ１６の回転数を取り込む（図２，Ｓ１４）。
次に、走行モータ１６の回転数の変化から加速度を計算する（図２，Ｓ１５）。次に、ディレクションレバー２４の方向が前進に設定されているか否かを判別する（図２，Ｓ１６）。ディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、ステップＳ１７に進み、車両の使用されている道路状態を示す使用道路状態モードが、平坦路モードと坂路モードの何れであるかを判別する。
【００２４】
上記のステップＳ１７の処理は、前回設定された使用道路状態モードが何であったかを判定する処理である。
前回の使用道路状態モードが平坦路モードであった場合には、ステップＳ１８に進み、走行モータ１６の回転方向（車両の速度の方向）がディレクションレバー２４の方向と同一か否かを判別する。
【００２５】
走行モータ１６の回転方向が、ディレクションレバー２４の方向と同一方向のときには、ステップＳ１９に進み走行モータ１６の回転の加速度が一定加速度（所定値）以上か否かを判別する。
加速度が一定値以上のときには、ステップＳ２０に進み、アクセルペダル２２の操作状態がアクセルオンの状態か、オフの状態かを判別する。
【００２６】
アクセルオフのときには、降坂路を加速しながら走行しているものと判断して、使用道路状態モードを降坂路モードに設定する（図２，Ｓ２１）。
使用道路状態モードが更新されたなら、次のステップＳ２２において、図３の対応表３１と今回設定した使用道路状態モード（降坂路モード）に基づいて走行モータ１６の制御に使用するトルクマップを選択する。この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向とディレクションレバー２４の方向が同一方向で、アクセルペダルがオフで、使用道路状態モードが降坂路モードであるので、領域の(IV)の正転回生の坂路走行制御トルクマップを選択する。
【００２７】
ここで、トルクマップの領域について説明する。図３は、走行モータ１６の回転方向と、アクセルペダルのオン、オフと、ディレクションレバー２４の方向と、トルクマップの領域の対応関係を示す図であり、図４はトルクと回転数との関係を表した図である。
【００２８】
図４は、縦軸に走行モータ１６のトルク、横軸に走行モータ１６の回転数を表したものであり、車両を前進させる方向の回転数及びトルクを正としている。
トルクが正で、走行モータ１６の回転数（回転方向）が正のときが、領域(I)の正転力行であり、トルクが正で、回転数が負のときが領域(II)の逆転回生である。また、トルクが負で、走行モータ１６の回転方向が負のときが、領域(III)の逆転力行であり、トルクが負で、走行モータ１６の回転方向が正のときが、領域(IV)の正転回生である。
【００２９】
領域(I)の正転力行とは、走行モータ１６が正方向に回転し、バッテリ１７から走行モータ１６に駆動電流が供給され車両が前進している状態である。
領域(II)の逆転回生とは、走行モータ１６が負方向に回転し、走行モータ１６からバッテリ１７に回生電流を流して後進している車両に回生制動をかけている状態である。
【００３０】
領域(III)の逆転力行とは、走行モータ１６が負方向に回転し、バッテリ１７から走行モータ１６に駆動電流が供給され車両が後進している状態である。
領域(IV)の正転回生とは、走行モータ１６が正方向に回転し、走行モータ１６からバッテリ１７に回生電流を流して前進している車両に回生制動をかけている状態である。
【００３１】
図３の対応表３１に示すように、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一で、アクセルペダルがオンで、かつディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、領域(I)の正転力行のトルクマップが選択される。
【００３２】
また、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオンで、かつディレクションレバー２４の方向が後進に設定されている場合には、図３の対応表３１から領域(III)の逆転力行のトルクマップが選択される。
【００３３】
また、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオフで、かつディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、図３の対応表３１から領域(IV)の正転回生のトルクマップが選択される。
【００３４】
走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオフで、かつディレクションレバー２４が後進に設定されている場合には、図３の対応表３１から領域(II)の逆転回生のトルクマップが選択される。
【００３５】
さらに、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向で、かつディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、領域(II)の逆転回生のトルクマップが選択される。
また、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向で、かつディレクションレバー２４が後進に設定されている場合には、領域(IV)の正転回生のトルクマップが選択される。
【００３６】
図２に戻り、ステップＳ２２において領域(IV)の正転回生の坂路走行制御トルクマップが選択されたなら、次のステップＳ２３で使用マップ選択処理（１）を実行する。
図５は、使用マップ選択処理（１）の詳細なフローチャートである。降坂制御開始時、つまり降坂路においてアクセルペダルがオフされて回生制御が開始されたときの走行モータ１６の回転数が、低速マップ切り替えしきい値以上か否か、中速マップ切り替えしきい値以上か否かを判別する（図５，Ｓ４１）。
【００３７】
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満のときには、使用するトルクマップとして低速坂路走行制御トルクマップを選択する（図５，Ｓ４２）。
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値以上で、かつ中速マップ切り替えしきい値未満のときには、使用するトルクマップとして中速坂路走行制御トルクマップを選択する（図５，Ｓ４３）。
【００３８】
走行モータ１６の回転数が中速マップ切り替えしきい値以上のときには、使用するトルクマップとして高速坂路走行制御トルクマップを選択する（図５，Ｓ４４）。
図６は、低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップと通常走行制御トルクマップを示す図である。
【００３９】
低速坂路走行制御トルクマップは、走行モータ１６の回転数が低速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを与えるトルク特性を持っている。中速坂路走行制御トルクマップも同様に、回転数が中速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを与えるトルク特性を持っている。高速坂路走行制御トルクマップも同様に、回転数が高速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを与えるトルク特性を持っている。
【００４０】
従って、坂路を降る場合に、降坂制御を開始したときの走行モータ１６の回転数が低速マップの切り替えしきい値未満のときには、図６の低速坂路走行トルクマップが選択され、低速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクがかけられる。また、降坂制御を開始したときの回転数が低速マップ切り替えしきい値以上で、中速マップ切り替えしきい値未満のときには、図６の中速坂路走行制御トルクマップが選択され、中速の領域から大きな回生制動トルクがかけられる。また、降坂制御を開始したときの回転数が中速マップ切り替えしきい値以上のときには、図６の高速坂路走行制御トルクマップが選択され、高速の領域から大きな制動トルクがかけられる。また、平坦路において回生制御をかける場合には、図６の通常走行制御トルクマップが選択される。
【００４１】
図２の使用マップ選択処理（１）が終了したなら、ステップＳ２４に進み、選択したトルクマップに基づいて走行モータ１６の回転を制御する処理を実行する。
上述したステップＳ２１〜Ｓ２４の処理により、降坂路において回生制動をかけるときに、低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップを用いて、平坦路において回生制動をかけるときより大きな回生制動トルクを走行モータ１６にかけることができる。
【００４２】
一方、ステップＳ２０において、アクセルペダルの操作状態がオン状態であると判別された場合には、ステップＳ２５に進み車両の使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
ステップＳ２５の処理では、ディレクションレバー２４により指定される方向と同一方向に走行モータ１６が回転し、加速度が一定値以上で、かつアクセルペダルがオンされているときには、運転者がアクセルペダルを操作して加速したときであるので、この場合は、使用道路状態モードとして平坦路モードを設定する。
【００４３】
この場合、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオンで、ディレクションレバー２４の方向が前進に設定されているので、図３の対応表と使用道路状態モードが平坦路モードであることから、領域(I)の正転力行の通常走行制御トルクマップが選択される（図２，Ｓ２６）。その後、ステップＳ２４のモータへの出力処理を実行し、選択したトルクマップに基づいて走行モータ１６の回転数を制御する。
【００４４】
次に、ステップＳ１９において、走行モータ１６の加速度が一定値未満と判別されたときには、ステップＳ２７に進み使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向であるので、図３の対応表３１と使用道路状態が平坦路モードであることから、領域(I)の正転力行の通常走行走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ２８）。その後、ステップＳ２４のモータへの出力処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ１８において、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向と判別されたときには、ステップＳ２９に進み、車両の使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向であるので、図３の対応表３１と使用道路状態が平坦路モードであることから、領域(II)の逆転回生の通常走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ３０）。その後、ステップＳ２４に進み通常走行制御トルクマップに基づいて走行モータ１６の回生制御を行う。
【００４６】
ステップＳ１７において、前回の使用道路状態モードが坂路モードであると判別された場合には、ステップＳ３１に進みアクセルペダルの操作状態がオフか、オンかを判別する。
ステップＳ３１において、アクセルペダルの操作状態がオフと判別されたときには、坂路においてアクセルをオフした状態が継続しているものと判断し、ステップＳ３２に進み使用道路状態モードを坂路モードに設定する。
【００４７】
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同じ方向で、かつアクセルペダルがオフであるので、図３の対応表３１と使用道路状態モードが坂路モードであることから、領域(IV）の正転回生の坂路走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ３３）。その後、ステップＳ２４に進み坂路走行制御トルクマップに基づいて走行モータ１６の回生制御を行う。
【００４８】
ステップＳ３１において、アクセルペダルがオン状態と判別されたときには、坂路において運転者により加速操作が行われたものと判断し、ステップＳ３４に進み、車両の使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同じ方向で、かつアクセルペダルがオンであるので、図３の対応表３１と使用道路状態モードが平坦路モードであることから、領域(I)の正転力行の通常走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ３５）。その後、ステップＳ２４に進み通常走行制御トルクマップに基づいて走行モータ１６の力行制御を行う。
【００４９】
ステップＳ１６において、ディレクションレバー２４の方向が後進に設定されている場合には、ステップＳ３６に進み上述した前進の場合と同じ処理を実行する。
上述した第１の実施の形態によれば、車両の使用されている使用道路状態が平坦路か、坂路かを判別し、使用道路状態を坂路と判定した場合に、通常走行時より回生制動トルクの大きい坂路走行制御トルクマップを使用することで大きな回生制動トルクを走行モータ１６に与え回生制動をかけることができる。これにより、車両が坂路を走行する場合に、車両が重力により加速されていくのを制限することができる。この場合、坂路におけるブレーキ操作の頻度を少なくできるので運転操作が簡単になる。また、降坂制御を開始したときの車両の速度に応じて３種類の坂路走行制御トルクマップを切り替えることができるので、運転者の望む速度で回生制動をかけることができる。また、平坦路において、回生制御を行う場合には、坂路走行制御トルクマップより回生制動トルクの小さい通常走行制御トルクマップを使用することで車両を滑らかに減速させることができる。
【００５０】
次に、図７は、本発明の第２の実施の形態の走行制御のフローチャートである。
図７のフローチャートと図２のフローチャートの異なる点は、坂路においてアクセルペダルがオフの場合に、ステップＳ３７の使用マップ選択処理（２）を実行する点である。その他の処理は図２のフローチャートと同一であるので同じステップ番号を付けそれらの処理の説明は省略する。
【００５１】
図８は、図７のステップＳ３７の使用マップ選択処理（２）の詳細なフローチャートである。
現在使用している坂路走行制御トルクマップが低速マップか、中速マップか、高速マップの何れであるかを判別する（図８，Ｓ５１）。
【００５２】
低速坂路走行制御トルクマップが使用されているときには、ステップＳ５２に進みそのまま低速坂路走行制御トルクマップを保持する。
中速坂路走行制御トルクマップが使用されているときには、ステップＳ５３に進み、ブレーキ操作が行われたか否かを判別する。ブレーキ操作が行われているときには、ステップＳ５４に進み走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満か、しきい値以上かを判別する。
【００５３】
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満のときには、ステップＳ５５に進みトルクマップを低速坂路走行制御トルクマップに切り替える。上記のステップＳ５５の処理では、降坂路において回生制動が行われているときに、運転者によりブレーキ操作が行われ走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満となると、中速坂路走行制御トルクマップから低速坂路走行制御トルクマップに切り替えられる。
【００５４】
これにより、降坂路の途中で運転者がブレーキを操作して回転数を低速のしきい値未満にすることで、中速坂路走行制御トルクマップから低速坂路走行制御トルクマップに切り替えて降坂路における車両の速度を低速に制限することができる。
【００５５】
ステップＳ５４において、回転数が低速マップ切り替えしきい値以上と判別されたときには、ステップＳ５６に進み中速坂路走行制御トルクマップを保持する。
ステップＳ５３において、ブレーキ操作を検出しなかった場合には、ステップＳ５７に進み中速坂路走行制御トルクマップを保持する。
【００５６】
ステップＳ５１の判別において、高速マップが使用されていると判別されたときには、ステップＳ５８に進みブレーキ操作が行われたか否かを判別する。
ブレーキ操作が行われているときには、ステップＳ５９に進み、走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満か、低速マップ切り替えしきい値以上で、かつ中速マップ切り替えしきい値未満か、中速マップ切り替えしきい値以上の何れに該当するかを判別する。
【００５７】
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満と判別されたときには、ステップＳ６０に進み低速坂路走行制御トルクマップに切り替える。
また、走行モータ１６の回転数が、低速マップ切り替えしきい値以上で、中速マップ切り替えしきい値未満のときには、ステップＳ６１に進み中速坂路走行制御トルクマップに切り替える。
【００５８】
上記のステップＳ６１の処理により、降坂路の途中で運転者がブレーキを操作して回転数を中速のしきい値未満にすることで、トルクマップを高速坂路走行制御トルクマップから中速坂路走行制御トルクマップに切り替え、降坂路における車両の速度を中速に制限することができる。
【００５９】
ステップＳ５９において、走行モータ１６の回転数が中速マップ切り替えしきい値以上と判別されたときには、ステップＳ６２に進み高速坂路走行制御トルクマップを保持する。
ステップＳ５８でブレーキ操作が検出されなかったときには、ステップＳ６３に進み高速坂路走行制御トルクマップを保持する。
【００６０】
上述した第２の実施の形態によれば、降坂路の途中で運転者がブレーキを操作して走行モータ１６の回転数を低下させることで、トルクマップを、高速坂路走行制御トルクマップから中速坂路走行制御マップ、あるいは低速坂路走行制御マップに切り替え、運転者の望む速度以上に加速されないように回生制動をかけることができる。これにより、降坂路において速度が上がりすぎた場合に、ブレーキを一度操作して速度を落とせば、それ以降は変更された速度に対応するトルクマップにより回生制動が行われるので運転操作がより簡単になる。
【００６１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず以下のように構成しても良い。
（ａ）正転回生制動時に使用するトルクマップは３種類に限らず２種類、あるいは４種類以上でも良い。
（ｂ）車両の加速度を検出する方法は、走行モータ１６の回転数から加速度を求める方法に限らず、車輪の回転数から加速度を計算しても良いし、走行距離と時間から速度を計算し、さらに加速度を計算してもよい。
（ｃ）本発明は、インバータ１８を用いて交流モータ（走行モータ）の回転を制御するものに限らず、直流モータの回転を制御するものにも適用できる。
（ｄ）本発明は、交流モータ、あるいは直流モータを有し、モータの回転エネルギーをバッテリに回生させることのできる車両であればどのような車両にも適用できる。例えば、ガソリンエンジンと電動モータとを併用するハイブリッド自動車等にも適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、車両が使用されている使用道路状態に応じて回生制動量を制御することで降坂路において車両が加速されるのを制限でき、かつ平坦路において滑らかに減速させることができる。これにより、降坂路におけるブレーキ操作の頻度が低減されるので運転の操作性が向上する。また、降坂路の途中でブレーキ操作をすることで使用する回生制動のトルクマップを切り替えることができるので、運転者の希望する速度を超えないように回生制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリフォークリフトの主要部の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の制御フローチャートである。
【図３】トルクマップの領域の対応関係を示す図である。
【図４】トルクと回転数との関係を示す図である。
【図５】使用マップ選択処理（１）のフローチャートである。
【図６】坂路走行制御トルクマップと通常走行制御トルクマップを示す図である。
【図７】第２の実施の形態の制御フローチャートである。
【図８】使用マップ選択処理（２）のフローチャートである。
【符号の説明】
１１ バッテリフォークリフト
１６ 走行モータ
１７ バッテリ
１９ インバータ
１９ 電流指令制御回路
２０ 回転センサ
２１ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを有する車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリフォークリフトなどを運転する場合、降坂路においては、アクセルペダルをオフにしてもフォークリフトは重力により次第に加速されていくので、フットブレーキ等を操作して減速させる必要がある。このブレーキ操作の頻度は坂路の降りの勾配が急になるほど高くなるので運転者の負担が増大する。また、ブレーキの操作頻度が高くなると、それだけブレーキバッド等が摩耗するのでブレーキの寿命が短くなる。
【０００３】
そのような問題点を解決するために、例えば、特開平８−２５６４０１号公報（特許文献１）には、アクセルが操作されていない状態で、車両の速度が一定速度以上となったときには、実際の速度と設定速度との差により演算される制動トルクにより走行用モータを回生制動させることが記載されている。
【０００４】
また、特開平１１−２６６５０５号公報（特許文献２）には、アクセルがオフしたときの速度を目標速度として回生制動を行った場合、早く減速できないという問題点を解決する方法として、車両の現在の走行速度を予め定めた上限速度とするために必要なトルクを第１の制動トルクとして求め、その第１の制動トルクと、予め定められた第２の制動トルクとの大きい方の制動トルクでモータを回生制動することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２５６４０１号公報（２頁）
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−２６６５０５号公報（２頁〜４頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載された発明も、降坂路における制動トルクを大きくすることはできても、降坂路と平坦路の両方で適切な回生制動トルクが得られるものではない。
【０００８】
本発明の課題は、降坂路において車両が加速されるのを制限し、かつ平坦路において適切な回生制動を行えるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両の走行制御装置は、車両を走行させるためのモータと、車両の速度の方向と加速度を検出する検出手段と、平坦路における回生制動トルク特性を定めた通常走行制御トルクマップと、坂路において、低速、中速及び高速の各速度領域で前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、それぞれ異なるトルク特性を有する低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップを記憶するトルクマップ記憶手段と、前記検出手段により検出される加速度が所定値以上か否か、車両の速度の方向が運転者により指示された走行方向と一致するか否か及びアクセルがオンか、オフかにより車両が使用されている使用道路状態が、平坦路か、降坂路かを判定すると共に、使用道路状態を降坂路と判定したときに、ブレーキ操作が行われたか否か、ブレーキ操作が行われた後の速度が低速の切り替えしきい値未満か否か、低速の切り替えしきい値以上で、中速の切り替えしきい値未満か否か、中速の切り替えしきい値以上か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により使用道路状態が平坦路と判定されたときには、前記通常走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段により使用道路状態が降坂路で、ブレーキ操作が行われ、かつブレーキ操作後の速度が前記低速の切り替えしきい値未満と判定されたときには、前記低速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記低速の切り替えしきい値以上で、前記中速の切り替えしきい値未満と判定されたときには、前記中速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記中速の切り替えしきい値以上と判定されたときには、前記高速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行う制御手段とを備える車両の走行制御装置。
【００１０】
この発明によれば、降坂路の途中でブレーキ操作をして減速した場合、ブレーキ操作後の速度に応じて回生制動のトルクマップを切り替えることができるので、運転者の希望する速度を超えないように回生制動をかけることができる。
【００１１】
上記の発明において、前記中速坂路走行制御トルクマップは、速度が前記低速の切り替えしきい値以上で、前記中速の切り替えしきい値未満の中速領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記低速の切り替えしきい値未満の低速領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有し、前記高速坂路走行制御トルクマップは、速度が前記中速の切り替えしきい値以上の高速領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記中速の切り替えしきい値未満の領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有する。
【００１２】
本発明の他の車両の走行制御装置は、車両を走行させるためのモータと、車両の速度の方向と加速度を検出する検出手段と、平坦路における回生制動トルク特性を定めた通常走行制御トルクマップと、降坂路において、速度が所定値未満の速度領域で、前記通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルク特性を有する第１の坂路走行制御トルクマップと、速度が前記所定値以上の速度領域で、前記通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを有し、前記第１の坂路走行制御トルクマップとは異なるとトルク特性を有する第２の坂路走行制御トルクマップを記憶するトルクマップ記憶手段と、前記検出手段により検出される加速度が所定値以上か否か、車両の速度の方向が運転者により指示された走行方向と一致するか否か及びアクセルがオンか、オフかにより車両が使用されている使用道路状態が、平坦路か、降坂路かを判定するすると共に、使用道路状態を降坂路と判定したときに、ブレーキ操作が行われたか否か、ブレーキ操作が行われた後の速度が前記所定値以上か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により使用道路状態が平坦路と判定されたときには、前記通常走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段により使用道路状態が降坂路で、ブレーキ操作が行われ、かつブレーキ操作後の速度が前記所定値未満と判定されたときには、前記第１の坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記所定値以上と判定されたときには、前記第２の坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行う制御手段とを備える。
【００１３】
このように構成することで、降坂路において、車両の速度が所定値以上か否かにより降坂路の２種類のトルクマップを切り替えて使用することができる。また、降坂路の途中でブレーキ操作をして減速したときにトルクマップを切り替えることができるので、運転者の希望する速度を超えないように回生制動をかけることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、実施の形態のバッテリフォークリフト１１の主要部の構成を示す図である。
バッテリフォークリフト１１の駆動部は、外周にタイヤ１２の取り付けられた車輪と、左右の車輪を連結する車軸１３と、その車軸１３に固定された歯車１４と、歯車１４と係合する歯車１５と、歯車１５に駆動力を与える走行モータ（交流モータ）１６とからなる。
【００１８】
バッテリ１７から供給される電流は、インバータ１８により制御されて走行モータ１６に供給され、走行モータ１６のトルクが制御される。インバータ１８の制御は電流指令制御回路１９により行われ、電流指令制御回路１９には制御部２１から指示が与えられる。
【００１９】
走行モータ１６には、光センサ等からなる回転数に対応したパルス信号を出力する回転センサ２０が設けられており、この回転センサ２０から出力される回転センサ信号は制御部２１に出力されている。
制御部２１には、アクセルペダル２２の踏み込み量を示すアクセル信号、ブレーキペダル２３の踏み込む量を示すブレーキ信号、ディレクションレバー２４の切り替え方向（運転者により指示された走行方向）を示すディレクション信号が入力している。ディレクション信号としては、前進、後進及び中立状態を示す３種類の信号が入力される。
【００２０】
制御部２１は、それらの信号から、走行モータ１６の加速を指示する制御信号、減速を指示する制御信号、あるいは走行モータ１６の停止を指示する制御信号を電流指令制御回路１９に出力する。電流指令制御回路１９は、制御部２１からの制御信号に従ってインバータ１８のオン、オフを制御する信号を出力する。インバータ１８は、トランジスタ等の半導体スイッチより構成されている。
【００２１】
上記のインバータ１８，電流指令制御回路１９及び制御部２１とでコントローラ２５を構成している。
次に、図２は、バッテリフォークリフト１１の走行モータ１６を制御する本発明の第１の実施の形態のフローチャートである。以下の処理は制御部２１により実行される。
【００２２】
最初に、制御部２１は、計算に使用するレジスタ等を初期化する（図２，Ｓ１１）。次に、アクセルペダル２２の操作状態を取り込む（図２，Ｓ１２）。
次に、ディレクションレバー２４の設定方向を示すディレクション信号を読み取り、ディレクションレバー２４の切り替え状態、すなわちディレクションレバー２４が、前進、後進、中立状態の何れに設定されているかを取り込む（図２，Ｓ１３）。
【００２３】
次に、回転センサ２０から出力される回転センサ信号を読み取り、走行モータ１６の回転数を取り込む（図２，Ｓ１４）。
次に、走行モータ１６の回転数の変化から加速度を計算する（図２，Ｓ１５）。次に、ディレクションレバー２４の方向が前進に設定されているか否かを判別する（図２，Ｓ１６）。ディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、ステップＳ１７に進み、車両の使用されている道路状態を示す使用道路状態モードが、平坦路モードと坂路モードの何れであるかを判別する。
【００２４】
上記のステップＳ１７の処理は、前回設定された使用道路状態モードが何であったかを判定する処理である。
前回の使用道路状態モードが平坦路モードであった場合には、ステップＳ１８に進み、走行モータ１６の回転方向（車両の速度の方向）がディレクションレバー２４の方向と同一か否かを判別する。
【００２５】
走行モータ１６の回転方向が、ディレクションレバー２４の方向と同一方向のときには、ステップＳ１９に進み走行モータ１６の回転の加速度が一定加速度（所定値）以上か否かを判別する。
加速度が一定値以上のときには、ステップＳ２０に進み、アクセルペダル２２の操作状態がアクセルオンの状態か、オフの状態かを判別する。
【００２６】
アクセルオフのときには、降坂路を加速しながら走行しているものと判断して、使用道路状態モードを降坂路モードに設定する（図２，Ｓ２１）。
使用道路状態モードが更新されたなら、次のステップＳ２２において、図３の対応表３１と今回設定した使用道路状態モード（降坂路モード）に基づいて走行モータ１６の制御に使用するトルクマップを選択する。この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向とディレクションレバー２４の方向が同一方向で、アクセルペダルがオフで、使用道路状態モードが降坂路モードであるので、領域の(IV)の正転回生の坂路走行制御トルクマップを選択する。
【００２７】
ここで、トルクマップの領域について説明する。図３は、走行モータ１６の回転方向と、アクセルペダルのオン、オフと、ディレクションレバー２４の方向と、トルクマップの領域の対応関係を示す図であり、図４はトルクと回転数との関係を表した図である。
【００２８】
図４は、縦軸に走行モータ１６のトルク、横軸に走行モータ１６の回転数を表したものであり、車両を前進させる方向の回転数及びトルクを正としている。
トルクが正で、走行モータ１６の回転数（回転方向）が正のときが、領域(I)の正転力行であり、トルクが正で、回転数が負のときが領域(II)の逆転回生である。また、トルクが負で、走行モータ１６の回転方向が負のときが、領域(III)の逆転力行であり、トルクが負で、走行モータ１６の回転方向が正のときが、領域(IV)の正転回生である。
【００２９】
領域(I)の正転力行とは、走行モータ１６が正方向に回転し、バッテリ１７から走行モータ１６に駆動電流が供給され車両が前進している状態である。
領域(II)の逆転回生とは、走行モータ１６が負方向に回転し、走行モータ１６からバッテリ１７に回生電流を流して後進している車両に回生制動をかけている状態である。
【００３０】
領域(III)の逆転力行とは、走行モータ１６が負方向に回転し、バッテリ１７から走行モータ１６に駆動電流が供給され車両が後進している状態である。
領域(IV)の正転回生とは、走行モータ１６が正方向に回転し、走行モータ１６からバッテリ１７に回生電流を流して前進している車両に回生制動をかけている状態である。
【００３１】
図３の対応表３１に示すように、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一で、アクセルペダルがオンで、かつディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、領域(I)の正転力行のトルクマップが選択される。
【００３２】
また、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオンで、かつディレクションレバー２４の方向が後進に設定されている場合には、図３の対応表３１から領域(III)の逆転力行のトルクマップが選択される。
【００３３】
また、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオフで、かつディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、図３の対応表３１から領域(IV)の正転回生のトルクマップが選択される。
【００３４】
走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオフで、かつディレクションレバー２４が後進に設定されている場合には、図３の対応表３１から領域(II)の逆転回生のトルクマップが選択される。
【００３５】
さらに、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向で、かつディレクションレバー２４が前進に設定されている場合には、領域(II)の逆転回生のトルクマップが選択される。
また、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向で、かつディレクションレバー２４が後進に設定されている場合には、領域(IV)の正転回生のトルクマップが選択される。
【００３６】
図２に戻り、ステップＳ２２において領域(IV)の正転回生の坂路走行制御トルクマップが選択されたなら、次のステップＳ２３で使用マップ選択処理（１）を実行する。
図５は、使用マップ選択処理（１）の詳細なフローチャートである。降坂制御開始時、つまり降坂路においてアクセルペダルがオフされて回生制御が開始されたときの走行モータ１６の回転数が、低速マップ切り替えしきい値以上か否か、中速マップ切り替えしきい値以上か否かを判別する（図５，Ｓ４１）。
【００３７】
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満のときには、使用するトルクマップとして低速坂路走行制御トルクマップを選択する（図５，Ｓ４２）。
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値以上で、かつ中速マップ切り替えしきい値未満のときには、使用するトルクマップとして中速坂路走行制御トルクマップを選択する（図５，Ｓ４３）。
【００３８】
走行モータ１６の回転数が中速マップ切り替えしきい値以上のときには、使用するトルクマップとして高速坂路走行制御トルクマップを選択する（図５，Ｓ４４）。
図６は、低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップと通常走行制御トルクマップを示す図である。
【００３９】
低速坂路走行制御トルクマップは、走行モータ１６の回転数が低速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを与えるトルク特性を持っている。中速坂路走行制御トルクマップも同様に、回転数が中速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを与えるトルク特性を持っている。高速坂路走行制御トルクマップも同様に、回転数が高速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを与えるトルク特性を持っている。
【００４０】
従って、坂路を降る場合に、降坂制御を開始したときの走行モータ１６の回転数が低速マップの切り替えしきい値未満のときには、図６の低速坂路走行トルクマップが選択され、低速の領域から通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクがかけられる。また、降坂制御を開始したときの回転数が低速マップ切り替えしきい値以上で、中速マップ切り替えしきい値未満のときには、図６の中速坂路走行制御トルクマップが選択され、中速の領域から大きな回生制動トルクがかけられる。また、降坂制御を開始したときの回転数が中速マップ切り替えしきい値以上のときには、図６の高速坂路走行制御トルクマップが選択され、高速の領域から大きな制動トルクがかけられる。また、平坦路において回生制御をかける場合には、図６の通常走行制御トルクマップが選択される。
【００４１】
図２の使用マップ選択処理（１）が終了したなら、ステップＳ２４に進み、選択したトルクマップに基づいて走行モータ１６の回転を制御する処理を実行する。
上述したステップＳ２１〜Ｓ２４の処理により、降坂路において回生制動をかけるときに、低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップを用いて、平坦路において回生制動をかけるときより大きな回生制動トルクを走行モータ１６にかけることができる。
【００４２】
一方、ステップＳ２０において、アクセルペダルの操作状態がオン状態であると判別された場合には、ステップＳ２５に進み車両の使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
ステップＳ２５の処理では、ディレクションレバー２４により指定される方向と同一方向に走行モータ１６が回転し、加速度が一定値以上で、かつアクセルペダルがオンされているときには、運転者がアクセルペダルを操作して加速したときであるので、この場合は、使用道路状態モードとして平坦路モードを設定する。
【００４３】
この場合、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向で、アクセルペダルがオンで、ディレクションレバー２４の方向が前進に設定されているので、図３の対応表と使用道路状態モードが平坦路モードであることから、領域(I)の正転力行の通常走行制御トルクマップが選択される（図２，Ｓ２６）。その後、ステップＳ２４のモータへの出力処理を実行し、選択したトルクマップに基づいて走行モータ１６の回転数を制御する。
【００４４】
次に、ステップＳ１９において、走行モータ１６の加速度が一定値未満と判別されたときには、ステップＳ２７に進み使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同一方向であるので、図３の対応表３１と使用道路状態が平坦路モードであることから、領域(I)の正転力行の通常走行走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ２８）。その後、ステップＳ２４のモータへの出力処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ１８において、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向と判別されたときには、ステップＳ２９に進み、車両の使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と反対方向であるので、図３の対応表３１と使用道路状態が平坦路モードであることから、領域(II)の逆転回生の通常走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ３０）。その後、ステップＳ２４に進み通常走行制御トルクマップに基づいて走行モータ１６の回生制御を行う。
【００４６】
ステップＳ１７において、前回の使用道路状態モードが坂路モードであると判別された場合には、ステップＳ３１に進みアクセルペダルの操作状態がオフか、オンかを判別する。
ステップＳ３１において、アクセルペダルの操作状態がオフと判別されたときには、坂路においてアクセルをオフした状態が継続しているものと判断し、ステップＳ３２に進み使用道路状態モードを坂路モードに設定する。
【００４７】
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同じ方向で、かつアクセルペダルがオフであるので、図３の対応表３１と使用道路状態モードが坂路モードであることから、領域(IV）の正転回生の坂路走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ３３）。その後、ステップＳ２４に進み坂路走行制御トルクマップに基づいて走行モータ１６の回生制御を行う。
【００４８】
ステップＳ３１において、アクセルペダルがオン状態と判別されたときには、坂路において運転者により加速操作が行われたものと判断し、ステップＳ３４に進み、車両の使用道路状態モードを平坦路モードに設定する。
この場合、ディレクションレバー２４の方向が前進で、走行モータ１６の回転方向がディレクションレバー２４の方向と同じ方向で、かつアクセルペダルがオンであるので、図３の対応表３１と使用道路状態モードが平坦路モードであることから、領域(I)の正転力行の通常走行制御トルクマップを選択する（図２，Ｓ３５）。その後、ステップＳ２４に進み通常走行制御トルクマップに基づいて走行モータ１６の力行制御を行う。
【００４９】
ステップＳ１６において、ディレクションレバー２４の方向が後進に設定されている場合には、ステップＳ３６に進み上述した前進の場合と同じ処理を実行する。
上述した第１の実施の形態によれば、車両の使用されている使用道路状態が平坦路か、坂路かを判別し、使用道路状態を坂路と判定した場合に、通常走行時より回生制動トルクの大きい坂路走行制御トルクマップを使用することで大きな回生制動トルクを走行モータ１６に与え回生制動をかけることができる。これにより、車両が坂路を走行する場合に、車両が重力により加速されていくのを制限することができる。この場合、坂路におけるブレーキ操作の頻度を少なくできるので運転操作が簡単になる。また、降坂制御を開始したときの車両の速度に応じて３種類の坂路走行制御トルクマップを切り替えることができるので、運転者の望む速度で回生制動をかけることができる。また、平坦路において、回生制御を行う場合には、坂路走行制御トルクマップより回生制動トルクの小さい通常走行制御トルクマップを使用することで車両を滑らかに減速させることができる。
【００５０】
次に、図７は、本発明の第２の実施の形態の走行制御のフローチャートである。
図７のフローチャートと図２のフローチャートの異なる点は、坂路においてアクセルペダルがオフの場合に、ステップＳ３７の使用マップ選択処理（２）を実行する点である。その他の処理は図２のフローチャートと同一であるので同じステップ番号を付けそれらの処理の説明は省略する。
【００５１】
図８は、図７のステップＳ３７の使用マップ選択処理（２）の詳細なフローチャートである。
現在使用している坂路走行制御トルクマップが低速マップか、中速マップか、高速マップの何れであるかを判別する（図８，Ｓ５１）。
【００５２】
低速坂路走行制御トルクマップが使用されているときには、ステップＳ５２に進みそのまま低速坂路走行制御トルクマップを保持する。
中速坂路走行制御トルクマップが使用されているときには、ステップＳ５３に進み、ブレーキ操作が行われたか否かを判別する。ブレーキ操作が行われているときには、ステップＳ５４に進み走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満か、しきい値以上かを判別する。
【００５３】
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満のときには、ステップＳ５５に進みトルクマップを低速坂路走行制御トルクマップに切り替える。上記のステップＳ５５の処理では、降坂路において回生制動が行われているときに、運転者によりブレーキ操作が行われ走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満となると、中速坂路走行制御トルクマップから低速坂路走行制御トルクマップに切り替えられる。
【００５４】
これにより、降坂路の途中で運転者がブレーキを操作して回転数を低速のしきい値未満にすることで、中速坂路走行制御トルクマップから低速坂路走行制御トルクマップに切り替えて降坂路における車両の速度を低速に制限することができる。
【００５５】
ステップＳ５４において、回転数が低速マップ切り替えしきい値以上と判別されたときには、ステップＳ５６に進み中速坂路走行制御トルクマップを保持する。
ステップＳ５３において、ブレーキ操作を検出しなかった場合には、ステップＳ５７に進み中速坂路走行制御トルクマップを保持する。
【００５６】
ステップＳ５１の判別において、高速マップが使用されていると判別されたときには、ステップＳ５８に進みブレーキ操作が行われたか否かを判別する。
ブレーキ操作が行われているときには、ステップＳ５９に進み、走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満か、低速マップ切り替えしきい値以上で、かつ中速マップ切り替えしきい値未満か、中速マップ切り替えしきい値以上の何れに該当するかを判別する。
【００５７】
走行モータ１６の回転数が低速マップ切り替えしきい値未満と判別されたときには、ステップＳ６０に進み低速坂路走行制御トルクマップに切り替える。
また、走行モータ１６の回転数が、低速マップ切り替えしきい値以上で、中速マップ切り替えしきい値未満のときには、ステップＳ６１に進み中速坂路走行制御トルクマップに切り替える。
【００５８】
上記のステップＳ６１の処理により、降坂路の途中で運転者がブレーキを操作して回転数を中速のしきい値未満にすることで、トルクマップを高速坂路走行制御トルクマップから中速坂路走行制御トルクマップに切り替え、降坂路における車両の速度を中速に制限することができる。
【００５９】
ステップＳ５９において、走行モータ１６の回転数が中速マップ切り替えしきい値以上と判別されたときには、ステップＳ６２に進み高速坂路走行制御トルクマップを保持する。
ステップＳ５８でブレーキ操作が検出されなかったときには、ステップＳ６３に進み高速坂路走行制御トルクマップを保持する。
【００６０】
上述した第２の実施の形態によれば、降坂路の途中で運転者がブレーキを操作して走行モータ１６の回転数を低下させることで、トルクマップを、高速坂路走行制御トルクマップから中速坂路走行制御マップ、あるいは低速坂路走行制御マップに切り替え、運転者の望む速度以上に加速されないように回生制動をかけることができる。これにより、降坂路において速度が上がりすぎた場合に、ブレーキを一度操作して速度を落とせば、それ以降は変更された速度に対応するトルクマップにより回生制動が行われるので運転操作がより簡単になる。
【００６１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず以下のように構成しても良い。
（ａ）正転回生制動時に使用するトルクマップは３種類に限らず２種類、あるいは４種類以上でも良い。
（ｂ）車両の加速度を検出する方法は、走行モータ１６の回転数から加速度を求める方法に限らず、車輪の回転数から加速度を計算しても良いし、走行距離と時間から速度を計算し、さらに加速度を計算してもよい。
（ｃ）本発明は、インバータ１８を用いて交流モータ（走行モータ）の回転を制御するものに限らず、直流モータの回転を制御するものにも適用できる。
（ｄ）本発明は、交流モータ、あるいは直流モータを有し、モータの回転エネルギーをバッテリに回生させることのできる車両であればどのような車両にも適用できる。例えば、ガソリンエンジンと電動モータとを併用するハイブリッド自動車等にも適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、車両が使用されている使用道路状態に応じて回生制動量を制御することで降坂路において車両が加速されるのを制限でき、かつ平坦路において滑らかに減速させることができる。これにより、降坂路におけるブレーキ操作の頻度が低減されるので運転の操作性が向上する。また、降坂路の途中でブレーキ操作をすることで使用する回生制動のトルクマップを切り替えることができるので、運転者の希望する速度を超えないように回生制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリフォークリフトの主要部の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の制御フローチャートである。
【図３】トルクマップの領域の対応関係を示す図である。
【図４】トルクと回転数との関係を示す図である。
【図５】使用マップ選択処理（１）のフローチャートである。
【図６】坂路走行制御トルクマップと通常走行制御トルクマップを示す図である。
【図７】第２の実施の形態の制御フローチャートである。
【図８】使用マップ選択処理（２）のフローチャートである。
【符号の説明】
１１ バッテリフォークリフト
１６ 走行モータ
１７ バッテリ
１９ インバータ
１９ 電流指令制御回路
２０ 回転センサ
２１ 制御部
Claims (5)
- 車両を走行させるためのモータと、
車両の速度の方向と加速度を検出する検出手段と、
平坦路における回生制動トルク特性を定めた通常走行制御トルクマップと、坂路において、低速、中速及び高速の各領域で前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、それぞれ異なるトルク特性を有する低速、中速及び高速坂路走行制御トルクマップを記憶するトルクマップ記憶手段と、
前記検出手段により検出される加速度が所定値以上か否か、車両の速度の方向が運転者により指示された走行方向と一致するか否か及びアクセルがオンか、オフかにより車両が使用されている使用道路状態が、平坦路か、降坂路かを判定すると共に、使用道路状態を降坂路と判定したときに、ブレーキ操作が行われたか否か、ブレーキ操作が行われた後の速度が低速の切り替えしきい値未満か否か、低速の切り替えしきい値以上で、中速の切り替えしきい値未満か否か、中速の切り替えしきい値以上か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により使用道路状態が平坦路と判定されたときには、前記通常走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段により使用道路状態が降坂路で、ブレーキ操作が行われ、かつブレーキ操作後の速度が前記低速の切り替えしきい値未満と判定されたときには、前記低速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記低速の切り替えしきい値以上で、前記中速の切り替えしきい値未満と判定されたときには、前記中速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記中速の切り替えしきい値以上と判定されたときには、前記高速坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行う制御手段とを備える車両の走行制御装置。 - 前記中速坂路走行制御トルクマップは、速度が前記低速の切り替えしきい値以上で、前記中速の切り替えしきい値未満の中速領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記低速の切り替えしきい値未満の低速領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有し、前記高速坂路走行制御トルクマップは、速度が前記中速の切り替えしきい値以上の高速領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記中速の切り替えしきい値未満の領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有する請求項１記載の車両の走行制御装置。
- 前記判定手段は、ブレーキ操作後の前記モータの回転数が前記低速の切り替えしきい値未満か否か、前記低速のしきい値以上で、前記中速のしきい値未満か否か、あるいは前記中速のしきい値以上か否かにより速度の判定を行う請求項１または２記載の車両の走行制御装置。
- 車両を走行させるためのモータと、
車両の速度の方向と加速度を検出する検出手段と、
平坦路における回生制動トルク特性を定めた通常走行制御トルクマップと、降坂路において、速度が所定値未満の速度領域で、前記通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルク特性を有する第１の坂路走行制御トルクマップと、速度が前記所定値以上の速度領域で、前記通常走行制御トルクマップより大きな回生制動トルクを有し、前記第１の坂路走行制御トルクマップとは異なるとトルク特性を有する第２の坂路走行制御トルクマップを記憶するトルクマップ記憶手段と、
前記検出手段により検出される加速度が所定値以上か否か、車両の速度の方向が運転者により指示された走行方向と一致するか否か及びアクセルがオンか、オフかにより車両が使用されている使用道路状態が、平坦路か、降坂路かを判定するすると共に、使用道路状態を降坂路と判定したときに、ブレーキ操作が行われたか否か、ブレーキ操作が行われた後の速度が前記所定値以上か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により使用道路状態が平坦路と判定されたときには、前記通常走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段により使用道路状態が降坂路で、ブレーキ操作が行われ、かつブレーキ操作後の速度が前記所定値未満と判定されたときには、前記第１の坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行い、前記判定手段によりブレーキ操作後の速度が前記所定値以上と判定されたときには、前記第２の坂路走行制御トルクマップに基づいて前記モータの回生制御を行う制御手段とを備える車両の走行制御装置。 - 前記第２の坂路走行制御トルクマップは、速度が前記所定値以上の領域では前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有し、速度が前記所定値未満の領域では、速度が減少する方向で回生制動トルクが所定の傾きで減少するトルク特性を有し、前記第１の坂路走行制御トルクマップは、前記第２の坂路走行制御トルクマップの回生制動トルクが減少する領域で前記通常走行制御トルクマップより大きい回生制動トルクを与えるトルク特性を有する請求項４記載の車両の走行制御装置。
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