JP4375696B2

JP4375696B2 - 電動車両

Info

Publication number: JP4375696B2
Application number: JP2000331561A
Authority: JP
Inventors: 勉脇谷; 勉乾; 堅治黒岩
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: JP2002137755A

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を備えた電動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機は、荷役に用いる運搬車、農耕に用いる耕耘機やトラクタ、芝をブレードで刈る芝刈機、除雪する除雪車などのを総称する用語である。例えば、耕運機であれば耕地の端部で折返すためそこに枕地と称する無耕作地が発生する。この無耕作地は少ないほどよく、その為には耕運機は旋回半径が小さいほど良く、理想的にはその場で回転するごとくにターンさせるとよい。この様にその場でターンさせることを信地旋回（しんちせんかい）と呼ぶ。
荷物の間を縫うように移動する運搬車を考えると、信地旋回で向きを替えさせることは好ましいことである。
この様に作業機には、それの作業場で信地旋回させることが望ましいという特殊な事情がある。
【０００３】
旋回性を格別に考慮した技術として、例えば▲１▼特開平１０−９５３６０号公報「走行ミッション装置の操舵機構」や▲２▼特開平６−８７３４０号公報「無段変速装置付き車両」が知られている。
【０００４】
前記▲１▼は、同公報の請求項１によれば、「走行用のＨＳＴ無段変速機構（２５）と旋回用ＨＳＴ無段変速機構（２８）とを併置し、変速レバー（６８）により走行用のＨＳＴ無段変速機構（２５）を操作し、丸形操向ハンドル（１９）により旋回用ＨＳＴ無段変速機構（２８）を操作する」ことを前提としたものである。
【０００５】
また前記▲２▼には、同公報の図２のハンドル６，６（奥の符号６は不図示）に左右のサイドクラッチ操作レバー８５，８５（奥の符号８５は不図示）を備え、且つ同図３の油圧無断変速機５，５にニートラルバルブ５０，５０を備え、これらニートラルバルブ５０，５０をケーブル５３，５４で操作する機構が記載されている。同公報段落番号［００３８］などの説明によれば、左のサイドクラッチ操作レバー８５を握ることで、左のニートラルバルブ５０をクラッチオフ状態にすることができ、右のサイドクラッチ操作レバー８５を握ることで、右のニートラルバルブ５０をクラッチオフ状態にすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記▲１▼で信地旋回を実施しようとすると、同公報の図１３でハンドル（１９）を回すことになるが、同図に見られる通りにハンドル（１９）や変速レバー（６８）の下方に多数のリンクが複雑に並び、装置構成が大掛りとなる。
さらには、走行用のＨＳＴ無段変速機構（２５）に旋回用ＨＳＴ無段変速機構（２８）を併置するため、ＨＳＴ無段変速機構の数が多くなり、安価で単純に構成しなければならぬ作業車両としては適当とは言えない。
【０００７】
また、前記▲２▼で信地旋回を実施しようとすると、運転者は、左右のサイドクラッチ操作レバー８５，８５を高度な技術で操作しなければならない。未熟練者が操作したのでは旋回半径が増大し、信地旋回は困難とる。
そこで、本発明の目的は構成が簡単で、容易に信地旋回を実施することのできる電動車両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、左右の駆動輪を各々駆動する左右の電動モータ及びこれらの電動モータを操作する操作盤を備えた電動車両において、
この操作盤に、左の電動モータを逆転させ且つ右の電動モータを正転させる左旋回スイッチと、左の電動モータを正転させ且つ右の電動モータを逆転させる右旋回スイッチとを備えると共に、
前記左旋回スイッチがＯＮで且つ所定車速未満であるという２つの条件が満たされると左の電動モータを逆転させ、右の電動モータを正転させる制御を実施し、前記右旋回スイッチがＯＮで且つ所定車速未満であるという２つの条件が満たされると左の電動モータを正転させ、右の電動モータを逆転させる制御を実施し、車速が前記所定車速以上であれば減速制御を実施して前記所定車速未満に車速を低下させる制御部を備え、
左旋回スイッチ又は右旋回スイッチを操作することで、車両をその場でターンさせることができることを特徴する。
【０００９】
信地旋回するには、操作盤に常備した左旋回スイッチ又は右旋回スイッチを操作すればよい。左旋回スイッチを操作すれば左の電動モータが逆転し且つ右の電動モータが正転するために左旋回形信地旋回が実行できる。同様に、右旋回スイッチを操作すれば左の電動モータが正転し且つ右の電動モータが逆転するために右旋回形信地旋回が実行できる。
従って、本発明によれば信地旋回操作は極めて容易になり、作業の能率を上げることができる。
請求項２では、前記電動車両は、運転者が車両に乗らず、後部から連れ歩きながら前記操作盤を操作する歩行型作業車両であり、前記左旋回スイッチ及び右旋回スイッチは前記操作盤の後面に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
【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の後部に操作盤２１を備え、この操作盤２１に１本のアクセルレバー２２、左右のブレーキレバー２３Ｌ，２３Ｒ及び本発明の特徴的構成要素である左旋回スイッチ２５Ｌ並びに右旋回スイッチ２５Ｒ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盤２１上のレバー類（アクセルレバー２２，ブレーキレバー２３Ｌ，２３Ｒを含む。）を操作することで、前後進、旋回、停止を行うことができるとともに、左旋回スイッチ２５Ｌ又は右旋回スイッチ２５Ｒを操作することで信地旋回を行うことができるようにしたものである。
【００１１】
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及びブレーキレバー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。
【００１２】
図２（ａ），（ｂ）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。
【００１３】
（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。
【００１４】
図３（ａ），（ｂ）は本発明で採用したブレーキレバーの作用図である。なお、ブレーキレバー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、左右のブレーキレバー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。左のブレーキレバー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、右のブレーキレバー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。
【００１５】
（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。
【００１６】
図４は本発明に係る電動車両の制御系統図であり、左のブレーキレバー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、右のブレーキレバー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。
【００１７】
一方、制御部２４は、アクセルポテンショメータ２６の出力電圧を取込み、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。
【００１８】
加えて、左旋回スイッチ２５Ｌ並びに右旋回スイッチ２５Ｒの操作情報（例えばオン信号）を制御部２４に送り、制御部２４で次図で説明する制御を実行させる。
【００１９】
図５は本発明に係る電動車両の左右旋回スイッチの作用フロー図であり、ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：先ず、左旋回スイッチがＯＮであるか否かを調べる。ＯＮであればＳＴ０２、否であればＳＴ０６に進む。
ＳＴ０２：ＳＴ０１でＹＥＳであれば、車速がゼロ又は微速であることを確認する。Ｖ０は急旋回しても差支え無い程度の微速を意味する。車速がＶ０以上であれば、ＮＯであるからＳＴ０３に進む。
ＳＴ０３：制御部は減速制御を実施し、車速を低下させる。この減速制御はＳＴ０２をクリアするまで続ける。
ＳＴ０４：左旋回スイッチがＯＮ（ＳＴ０１）と車速がＶ０未満（ＳＴ０２）であることの２つの条件が満されたので、制御部は左の電動モータを逆転、右の電動モータを正転させる。これで電動車両の左急旋回が始まる。
ＳＴ０５：左旋回スイッチがＯＦＦになれば、旋回制御を中断して通常運転状態に戻す。
【００２０】
ＳＴ０６：ＳＴ０１でＮＯであれば、右左旋回スイッチがＯＮであるか否かを調べる。ＯＮであればＳＴ０７、否であればこの制御から抜ける。すなわち、左右旋回スイッチともにＯＮではないので、旋回制御を実施しない。
ＳＴ０７：ＳＴ０６でＹＥＳであれば、車速がゼロ又は微速であることを確認する。車速が微速Ｖ０以上であれば、ＮＯであるからＳＴ０８に進む。
ＳＴ０８：制御部は減速制御を実施し、車速を低下させる。この減速制御はＳＴ０７をクリアするまで続ける。
ＳＴ０９：右旋回スイッチがＯＮ（ＳＴ０６）と車速がＶ０未満（ＳＴ０７）であることの２つの条件が満されたので、制御部は左の電動モータを正転、右の電動モータを逆転させる。これで電動車両の右急旋回が始まる。
ＳＴ１０：右旋回スイッチがＯＦＦになれば、旋回制御を中断して通常運転状態に戻す。
【００２１】
なお、上記ＳＴ０４又はＳＴ０９で実施する旋回のための電動モータの回転数は、一定の値（固定値）を採用すること、又は変動値を採用することの何れであってもよい。
【００２２】
変動値は、例えば図２で説明したアクセルレバー２２のポジション、すなわちアクセルポテンショメータ出力に比例させた回転数とする。そうすれば、高速での作業中には高速で急旋回させ、低速での作業中には低速で旋回させという作業形態に対応した旋回がなせる。
【００２３】
図６は本発明で実行する信地旋回の説明図であり、右旋回形信地旋回の例を説明する。
（ａ）において、運転者が矢印▲３▼のごとく右旋回スイッチ２５Ｒを押すと、左の電動モータ１３Ｌが正転して、左のクローラ１６Ｌが前進状態になり、同時に右の電動モータ１３Ｒは逆転して、右のクローラ１６Ｒが後退状態になる。
左右のクローラ１６Ｌ，１６Ｒの前後左右の中心を旋回中心Ｇとし、荷台２０の左隅までの距離をＲとすれば、旋回中心Ｇを中心、旋回半径Ｒとして電動車両１０は右に旋回し始める。
【００２４】
（ｂ）は右に９０゜程旋回した状態を示す。電動車両１０は引続き右に旋回する。
（ｃ）は右に１８０゜程旋回した状態を示す。旋回エリアは半径Ｒの円に収っていることが分かる。この様に旋回エリアを最小にすることが、信地旋回のねらいである。運転者は任意に右旋回スイッチ２５Ｒを操作すれば、右旋回形信地旋回を開始し、終えることができる。左旋回形信地旋回も同様である。
【００２５】
なお、旋回スイッチ２５Ｒは、ホールド性の無い押しボタンスイッチ（離すとオフになる。）、ホールド性を有するプッシュ−プッシュスイッチ（押す度にオンオフが切替わる。）、ホールド性を有するシーソスイッチやダイヤルスイッチの何れでもよく、格別に形式を定めるものではない。
【００２６】
また、左右旋回スイッチを取付ける操作盤は、その形状、大小、取付け位置並びに個数は任意であり、小さな操作部（操作盤）を一体的に備えた左又は右旋回スイッチを操作ハンドルに取付ける形態を採用してもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
【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によれば、信地旋回するには、操作盤に常備した左旋回スイッチ又は右旋回スイッチを操作すればよい。左旋回スイッチを操作すれば左の電動モータが逆転し且つ右の電動モータが正転するために左旋回形信地旋回が実行できる。同様に、右旋回スイッチを操作すれば左の電動モータが正転し且つ右の電動モータが逆転するために右旋回形信地旋回が実行できる。
従って、本発明によれば信地旋回操作は極めて容易になり、作業の能率を上げることができる。
【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】本発明で採用したブレーキレバーの作用図
【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左右旋回スイッチの作用フロー図
【図６】本発明で実行する信地旋回の説明図
【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、２１…制御盤、２５Ｌ…左旋回スイッチ、２５Ｒ…右旋回スイッチ、Ｇ…旋回中心、Ｒ…旋回半径。

Claims

左右の駆動輪を各々駆動する左右の電動モータ及びこれらの電動モータを操作する操作盤を備えた電動車両において、
この操作盤に、左の電動モータを逆転させ且つ右の電動モータを正転させる左旋回スイッチと、左の電動モータを正転させ且つ右の電動モータを逆転させる右旋回スイッチとを備えると共に、
前記左旋回スイッチがＯＮで且つ所定車速未満であるという２つの条件が満たされると左の電動モータを逆転させ、右の電動モータを正転させる制御を実施し、前記右旋回スイッチがＯＮで且つ所定車速未満であるという２つの条件が満たされると左の電動モータを正転させ、右の電動モータを逆転させる制御を実施し、車速が前記所定車速以上であれば減速制御を実施して前記所定車速未満に車速を低下させる制御部を備え、
左旋回スイッチ又は右旋回スイッチを操作することで、車両をその場でターンさせることができることを特徴とした電動車両。
前記電動車両は、運転者が車両に乗らず、後部から連れ歩きながら前記操作盤を操作する歩行型作業車両であり、前記左旋回スイッチ及び右旋回スイッチは前記操作盤の後面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動車両。