JP4685538B2 - Electric vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、左右の走行装置を左右の電動モータで各々駆動する電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle in which left and right traveling devices are respectively driven by left and right electric motors.
電動車両としては、左右の走行装置を左右の電動モータで各々駆動するようなものが知られている(例えば、特許文献1−2参照。)。
電動車両の一例として特許文献2を次図に基づいて説明する。
図12は従来の電動車両の概要図である。従来の電動車両200は、機体201にオーガ202及びブロア203からなる除雪作業部204、除雪作業部204を駆動するエンジン205、クローラからなる左右の走行部206,206、これらの走行部206,206を駆動する左右の電動モータ207,207、エンジン205に駆動されてバッテリ208や電動モータ207,207に電力を供給する発電機209、電動モータ207,207を制御する制御部211を備えたというものである。
Patent Document 2 will be described as an example of an electric vehicle based on the following diagram.
FIG. 12 is a schematic diagram of a conventional electric vehicle. A conventional
このように電動車両200は、エンジン205で電磁クラッチ212を介して除雪作業部204を駆動するとともに、電動モータ207,207で走行装置206,206を駆動する形式の除雪機である。
As described above, the
ところで、歩行型除雪機のような一般的な電動車両200は、機体201から後方へ延ばした左右の操作ハンドルのグリップ周りに、ハンドルレバーを備える。これら左右のハンドルレバーの一方を握ることで、握った方の電動モータ(旋回内側のモータ)207を減速させることにより、左右の速度差で電動車両200を旋回させることができる。
Incidentally, a general
ここで、上述のような一般的な電動車両の性能について、図13に基づき説明する。
図13(a),(b)は一般的な電動車両の性能説明図である。(a)は電動車両における旋回内側についての性能、(b)は電動車両における旋回外側についての性能を示し、これら(a),(b)を互いに関連付けて示した。
Here, the performance of the general electric vehicle as described above will be described with reference to FIG.
FIGS. 13A and 13B are performance explanatory diagrams of a general electric vehicle. (A) shows the performance on the inside of the turn in the electric vehicle, (b) shows the performance on the outside of the turn in the electric vehicle, and (a) and (b) are shown in association with each other.
これら(a),(b)は、横軸を経過時間とし、図左の縦軸を電動モータの実速度とし、図右の縦軸を電動モータの実電流として、電動車両の性能を示す。
電動車両が直進走行をしているとき、左右の電動モータの実際の速度(実速度)TrL,TrRについては、直進走行時における目標速度Tssを維持する。
These (a) and (b) show the performance of the electric vehicle with the horizontal axis as elapsed time, the vertical axis on the left in the figure as the actual speed of the electric motor, and the vertical axis on the right in the figure as the actual current of the electric motor.
When the electric vehicle is traveling straight ahead, the target speed Tss during straight traveling is maintained for the actual speeds (actual speeds) TrL and TrR of the left and right electric motors.
先に(a)の内容を説明する。左へ旋回操作をした時点t1で、旋回内側(左側)の電動モータの実速度TrLは減少し始め、時点t2で減速目標値Tstまで減少する。その後、時点t3で旋回操作を止めると、旋回内側の電動モータの実速度TrLは増速し始め、時点t4で直進時の目標速度Tssに達し、その速度を維持する。
旋回内側の電動モータに流れる実際の電流(実電流)IrLは、その電動モータの実速度TrLの減速状態に応じて、減少する。
First, the contents of (a) will be described. At the time t1 when the turning operation is performed to the left, the actual speed TrL of the electric motor inside the turning (left side) starts to decrease, and decreases to the deceleration target value Tst at the time t2. Thereafter, when the turning operation is stopped at time t3, the actual speed TrL of the electric motor inside the turning starts to increase, reaches the target speed Tss for straight traveling at time t4, and maintains that speed.
The actual current (actual current) IrL flowing through the electric motor inside the turn decreases according to the deceleration state of the actual speed TrL of the electric motor.
次に(b)の内容を説明する。旋回外側(右側)の電動モータの実速度TrRについては、左への旋回操作にかかわらず、直進時の目標速度Tssを維持するように、制御されることになる。
旋回外側の電動モータの実速度TrRを目標速度Tssに合わせるように制御する、いわゆる、定速度の制御方式であるから、旋回外側の電動モータに流れる実際の電流(実電流)IrR又は電圧は、常に変化することになる。
Next, the contents of (b) will be described. The actual speed TrR of the electric motor on the outside of the turn (right side) is controlled so as to maintain the target speed Tss during straight travel regardless of the turning operation to the left.
Since it is a so-called constant speed control system that controls the actual speed TrR of the electric motor outside the turn to match the target speed Tss, the actual current (actual current) IrR or voltage flowing through the electric motor outside the turn is It will always change.
ところが、旋回内側の走行部が減速走行した場合には、旋回外側の走行部もその影響を受けて引きずられ、減速気味になろうとする。つまり、旋回内側の減速に伴って、旋回外側の走行部には減速抵抗が発生する。この傾向は、旋回内側の走行部の減速度合いが大きいほど、顕著である。 However, when the traveling part inside the turn travels at a reduced speed, the traveling part outside the turn is also dragged by the influence and tends to feel slow. That is, with the deceleration on the inner side of the turn, a deceleration resistance is generated in the traveling part on the outer side of the turn. This tendency becomes more prominent as the degree of deceleration of the traveling part inside the turn is larger.
このような減速気味となる現象を解消するために、制御部は旋回外側の電動モータにおける目標速度Tssを維持させようとする。この結果、旋回外側の電動モータに流れる実電流IrRは増大する。つまり、旋回内側の電動モータの実速度TrLが減少している、時点t1から時点t4までにわたって、旋回外側の電動モータの実電流IrRは増大する。実電流IrRの増大に伴って、旋回外側の走行部には、より大きい牽引力(駆動力、トラクション)が発生する。電動車両の種類によっては、このような牽引力を抑制した方が、より好ましい場合もある。 In order to eliminate such a phenomenon of slowing down, the control unit tries to maintain the target speed Tss in the electric motor outside the turning. As a result, the actual current IrR flowing through the electric motor outside the turning increases. That is, the actual current IrR of the electric motor outside the turn increases from the time t1 to the time t4 when the actual speed TrL of the electric motor inside the turn decreases. Along with the increase in the actual current IrR, a larger traction force (driving force, traction) is generated in the traveling portion outside the turn. Depending on the type of electric vehicle, it may be more preferable to suppress such traction force.
さらに上述のように、旋回外側の走行部の速度は直進時と同じである。当然のことながら、高速で直進走行をしていた場合には、旋回外側の走行部は減速することなく、そのまま高速で旋回することになる。旋回内側の走行部が減速走行しているにもかかわらず、旋回外側の走行部が高速であると、相対的な速度差が大きくなるので、電動車両の旋回半径は小さくなる傾向がある。 Further, as described above, the speed of the traveling unit on the outside of the turn is the same as when traveling straight. As a matter of course, when the vehicle is traveling straight at a high speed, the traveling part on the outer side of the turn does not decelerate and turns as it is at a high speed. Even if the traveling part on the inside of the turn is traveling at a reduced speed, if the traveling part on the outside of the turn is at a high speed, the relative speed difference increases, so the turning radius of the electric vehicle tends to be small.
旋回半径を小さくすれば、より小回りが利いた電動車両とすることができる。特に、操縦に慣れている上級操縦者にとって、小回りが利く電動車両は使い勝手が良い。
一方、操縦に不慣れな初心者にとっては、旋回時に電動車両の急な回り込みが無く、電動車両をより円滑に旋回できる方が、容易に操縦できるので、より好ましい。
If the turning radius is reduced, an electric vehicle with a smaller turning speed can be obtained. In particular, for an advanced pilot who is used to maneuvering, an electric vehicle with a small turn is easy to use.
On the other hand, for beginners unfamiliar with steering, it is more preferable that there is no sudden turn of the electric vehicle at the time of turning, and the electric vehicle can be turned more smoothly because it can be easily operated.
これに対して、旋回時に、旋回内側の走行部の減速度合いを小さくすることで、内外の速度差を小さくし、この結果、電動車両の旋回半径を大きくすることが考えられる。しかし、電動車両は、常に変化する路面状況に応じて最適な旋回を行うことが求められるので、このような方法では限界がある。 On the other hand, during turning, it is conceivable to reduce the speed difference between the inside and outside by reducing the degree of deceleration of the traveling part inside the turning, and as a result, increase the turning radius of the electric vehicle. However, since the electric vehicle is required to make an optimal turn according to a constantly changing road surface condition, such a method has a limit.
また、旋回時における旋回外側の電動モータの目標速度を、直進時の目標速度Tssよりも下げ、この結果、電動車両の旋回半径を大きくすることが考えられる。しかし、路面の状況等によっては、旋回時の目標速度を維持させようとして、旋回外側の電動モータの実電流IrRを増大させることがあり得る。この結果、旋回外側の走行部には、より大きい牽引力が発生し得るので、得策ではない。 Further, it is conceivable that the target speed of the electric motor outside the turn during turning is lower than the target speed Tss during straight travel, and as a result, the turning radius of the electric vehicle is increased. However, depending on road conditions, the actual current IrR of the electric motor outside the turn may be increased in an attempt to maintain the target speed during the turn. As a result, a larger traction force can be generated in the traveling part outside the turn, which is not a good idea.
本発明は、旋回外側の電動モータの実電流を抑制しつつ、電動車両のより円滑な旋回性を得るとともに、旋回操作性をより高められる技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining smoother turning performance of an electric vehicle and further improving turning operability while suppressing the actual current of the electric motor outside the turning.
請求項1に係る発明は、機体に左右の走行装置、これらの走行装置を各々駆動する左右の電動モータ、これらの電動モータの速度を電流にて制御する制御部、この制御部に対して左右の走行装置の旋回指令を発するべく左旋回操作又は右旋回操作する旋回操作部材、及び、直進走行時における左右の電動モータの目標速度を制御部に指示する目標速度調節部材を備えた、電動車両において、左右の電動モータのうち、旋回操作部材の旋回操作によって旋回する方を旋回内側モータとし、他方を旋回外側モータとした場合に、制御部は、旋回操作部材の旋回操作があったときに、旋回内側モータを減速させるとともに、旋回外側モータの速度を目標速度となるように制御する制御形態から、旋回外側モータの実電流を旋回操作部材の旋回操作時点の目標電流となるように制御する制御形態に切り換える構成であり、目標電流は、目標速度が大きいほど目標電流が大きい値となるように設定されている、目標速度に対する目標電流の相関マップに基づいて、旋回操作時点における旋回外側モータの目標速度に応じて求められた値であることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明では、旋回操作部材を旋回操作したときに、旋回内側モータを減速させるとともに、旋回外側モータに流れる実際の電流(実電流)を、旋回操作部材の旋回操作時点の目標電流となるように制御するものである。
すなわち、旋回操作部材の旋回操作時点の目標電流を設定し、この目標電流に旋回外側モータの実電流を合わせるように制御する、いわゆる、定電流の制御方式とした。従って、旋回時における、旋回外側モータの実電流を抑制することができる。この結果、旋回外側の走行部に、より大きい牽引力が発生することを抑制することができる。
しかも、旋回外側モータの実速度は多少減少するものの、旋回状況に応じた速度で安定する。この結果、旋回外側の走行部の速度も多少減少して安定する。旋回内・外の走行部間の相対的な速度差が多少小さくなるので、電動車両の旋回半径が必要以上に小さくなることはない。従って、電動車両のより円滑な旋回性を得るとともに、旋回操作性をより高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the turning operation member is turned, the turning inner motor is decelerated, and the actual current (actual current) flowing through the turning outer motor is set to the target current at the turning operation time of the turning operation member. It controls to become.
That is, a so-called constant current control method is adopted in which a target current at the time of turning operation of the turning operation member is set, and control is performed so that the actual current of the motor outside the turning is matched with this target current. Therefore, the actual current of the motor outside the turn during turning can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of a larger traction force in the traveling unit outside the turn.
Moreover, although the actual speed of the motor on the outside of the turn is slightly reduced, it is stabilized at a speed according to the turning situation. As a result, the speed of the traveling part outside the turn is also reduced and stabilized. Since the relative speed difference between the traveling parts inside and outside the turn is slightly reduced, the turning radius of the electric vehicle is not reduced more than necessary. Therefore, it is possible to obtain smoother turning performance of the electric vehicle and further improve turning operability.
さらに、請求項1に係る発明では、目標速度に対する目標電流の相関マップに基づき、旋回操作時点における旋回外側モータの目標速度に応じて目標電流を求めるようにしたので、必要な目標電流が一義的に迅速に決まる。この目標電流に基づいて、旋回外側モータの実電流を、より迅速に制御することができる。従って、旋回操作時において、旋回外側モータの実速度が若干減少し始めたときに、旋回状況に応じた速度に安定するまでの応答性(レスポンス)が良い。
Furthermore, in the invention according to
本発明を実施するための最良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、Frは前側、Rrは後側、Leは左側、Riは右側を示す。
図1は本発明に係る除雪機(作業機)の側面図である。図2は本発明に係る除雪機の模式的平面図兼制御系統図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. “Front”, “Rear”, “Left”, “Right”, “Up”, “Down” follow the direction viewed from the operator, Fr is front, Rr is rear, Le is left, Ri is right Indicates.
FIG. 1 is a side view of a snow removal machine (work machine) according to the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view and control system diagram of the snowplow according to the present invention.
図1及び図2に示すように、除雪機10は、左右の走行部11L,11Rを備えた走行フレーム12に、オーガ式の作業部13及びこの作業部13を駆動するエンジン14を備えた車体フレーム15の後部を上下スイング可能に取付け、車体フレーム15の前部を昇降駆動機構16によって昇降するようにし、さらに、走行フレーム12の後部から後方上部へ左右2本の操作ハンドル17L,17Rを延し、これらの操作ハンドル17L,17Rの先端にグリップ18L,18Rを設けた自走可能な作業機、つまり電動車両である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このような除雪機10はオーガ式除雪機と言われている。以下、作業部13のことを除雪作業部13と言う。作業者は、除雪機10に連れて歩行しながら、操作ハンドル17L,17Rで除雪機10を操作することができる。
Such a
走行フレーム12及び車体フレーム15の組合せ構造は機体19をなす。走行フレーム12は、走行部11L,11Rを駆動する左右の電動モータ21L,21Rを備える。左右の走行部11L,11Rは、左右のクローラベルト22L,22R、走行輪として後部に配置された左右の駆動輪23L,23R、及び、前部に配置された左右の転動輪24L,24Rからなる。
左の電動モータ21Lの駆動力で、左の駆動輪23Lを介して左のクローラベルト22Lを駆動することができる。右の電動モータ21Rの駆動力で、右の駆動輪23Rを介して右のクローラベルト22Rを駆動することができる。
The combined structure of the traveling
The
除雪作業部13は、オーガハウジング25、オーガハウジング25の背面と一体のブロアケース26、オーガハウジング25に備えたオーガ27、ブロアケース26に備えたブロア28及びシュータ29からなる。
The snow
図1に示すように、エンジン14は、電磁クラッチ31及び伝動機構32を介して除雪作業部13を駆動する除雪用駆動源である。
伝動機構32は、エンジン14のクランクシャフト14aに取り付けられた電磁クラッチ31から、オーガ用伝動軸33にベルトにて動力を伝達する、ベルト式伝動機構である。エンジン14の動力は、クランクシャフト14a→電磁クラッチ31→伝動機構32→オーガ用伝動軸33の経路でオーガ27及びブロア28に伝わる。オーガ27で掻き集めた雪を、ブロア28によってシュータ29を介して遠くへ飛ばすことができる。
なお、オーガハウジング25は、後下端にスクレーパ35及び左右のそり36L,36Rを備える。
As shown in FIG. 1, the
The transmission mechanism 32 is a belt-type transmission mechanism that transmits power from the electromagnetic clutch 31 attached to the
The
昇降駆動機構16は、シリンダからピストンが進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ16a(図2参照)にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ16aは、昇降駆動機構16のシリンダの側部に一体に組込んだ、昇降用駆動源である。
The elevating
このような除雪機10は、走行フレーム12に、オーガハウジング25及びブロアケース26をローリング可能に取付け、オーガハウジング25をローリング駆動機構38で左右にローリング(横揺れ)させるようにした構成である。
詳しく説明すると、前後に延びるオーガ用伝動軸33をオーガハウジング25及びブロアケース26で回転可能に支承し、ブロアケース26を車体フレーム15の前端部に左右回転可能(ローリング可能)に取付けたものである。
Such a
More specifically, the
上述のように、走行フレーム12は車体フレーム15を取り付けた構成である。このため、走行フレーム12にオーガハウジング25及びブロアケース26をローリング可能に取付けたことになる。この結果、走行フレーム12に対して、オーガハウジング25は昇降可能且つローリング可能である。
As described above, the traveling
ローリング駆動機構38は、シリンダからピストンが進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ38a(図2参照)にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ38aは、ローリング駆動機構38のシリンダの側部に一体に組込んだ、ローリング用駆動源である。
The rolling
ところで、左右の操作ハンドル17L,17R間には、操作部40、制御部61、バッテリ62を配置したものである。以下、操作部40について説明する。
By the way, an
図3は本発明に係る操作部の斜視図である。図4は本発明に係る操作部の平面図である。図3及び図4に示すように操作部40は、左右の操作ハンドル17L,17Rの間に設けた操作ボックス41と、グリップ18Lの近傍で左の操作ハンドル17Lに設けた走行準備レバー42並びに左の旋回操作レバー43Lと、グリップ18Rの近傍で右の操作ハンドル17Rに取付けた右の旋回操作レバー43Rとからなる。
FIG. 3 is a perspective view of the operation unit according to the present invention. FIG. 4 is a plan view of the operation unit according to the present invention. 3 and 4, the
走行準備レバー42は、スイッチ42a(図2参照)に作用する走行準備部材であり、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になればスイッチ42aはオフになる。作業者の左手で走行準備レバー42を握ってグリップ18L側に下げれば、スイッチ42aはオンとなる。
The
左右の旋回操作レバー43L,43Rは、左右のグリップ18L,18Rを握った手でそれぞれ操作する旋回操作部材であり、それぞれ対応する旋回スイッチ43La,43Ra(図2参照)に作用する機構である。
これら左右の旋回操作レバー43L,43Rは、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になれば旋回スイッチ43La,43Raはオフになる。作業者の左手で左の旋回操作レバー43Lを握ってグリップ18L側に上げれば、左の旋回スイッチ43Laはオンとなる。右の旋回スイッチ43Raについても同様である。このように、左右の旋回操作レバー43L,43Rが握られているか否かは旋回スイッチ43La,43Raで検出することができる。
The left and right turning
When these left and right turning
上記図2も参照しつつ説明すると、操作ボックス41はその背面41a(作業者側の面)に、メインスイッチ44及びオーガスイッチ45(「クラッチ操作スイッチ45」とも言う)を備える。
メインスイッチ44を回してオンにすることで、エンジン14を始動させることができる。オーガスイッチ45は、電磁クラッチ31をオン・オフ切替えする手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなる。
Referring to FIG. 2 as well, the
The
さらに操作ボックス41はその上面41bに、モード切替スイッチ51、スロットルレバー52、方向速度レバー53、リセットスイッチ54、オーガハウジング姿勢操作レバー55及びシュータ操作レバー56を、この順に左側から右側へ配列して、備えたものである。
より具体的に述べると、操作ボックス41の上面41bのうち、車幅中心CLの左隣に方向速度レバー53を配置するとともに、車幅中心CLの右隣にリセットスイッチ54を配置した。
Further, the
More specifically, a
モード切替スイッチ51は、制御部61における走行制御モードを切り替える手動式切替スイッチであり、例えばロータリスイッチからなる。ノブ51aを図反時計回りに回すことで第1制御位置P1、第2制御位置P2及び第3制御位置P3に切り替えることができる。これらの各位置P1,P2,P3に切り替えたときに、モード切替スイッチ51はそれぞれ対応するスイッチ信号を発する。
第1制御位置P1は、制御部61に「第1の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。第2制御位置P2は、制御部61に「第2の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。第3制御位置P3は、制御部61に「第3の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。
The
The first control position P1 is a switch position for causing the
第1の制御モードは、エンジン14の回転数を基に手動操作にて制御する、いわゆる、手動モードである。第2の制御モードは、スロットル弁71における開度の増加量に対して走行速度を緩やかに減少させるように制御する、いわゆる、パワーモードである。第3の制御モードは、スロットル弁71の開度の増加量に対して、走行速度を第2の制御モードの場合よりも大きく減少させるように制御する、いわゆる、オートモード(自動モード)である。なお、第2・第3の制御モードにおいて、スロットル弁71の開度の代わりに、エンジン14の回転数を基に走行速度を制御する構成であってもよい。
The first control mode is a so-called manual mode in which control is performed manually based on the rotational speed of the
このように制御部61の負荷制御モードを、(1)作業に慣れている上級者が使う手動操作式の第1の制御モードと、(2)ある程度慣れている中級作業者が使う半自動式の第2の制御モードと、(3)不慣れな初心者が使う自動式の第3の制御モードとの、3つのモードに設定したものである。
これらのモードを適宜選択することにより、1台の除雪機10を初心者から上級作業者まで、自分に最適な作業形態で容易に使用することができる。
As described above, the load control mode of the
By appropriately selecting these modes, one
スロットルレバー52は、電子式ガバナ(電気式ガバナとも言う。)の制御モータ72を制御することによって、スロットル弁71を開閉制御するための操作部材であり、作業者の手で、矢印De,Inの如く前後方向へ往復させることができ、ポテンショメータ52aでポジションに応じた電圧を発生させる。スロットルレバー52を矢印De方向へ倒せばスロットル弁71を全閉まで閉じることができ、スロットルレバー52を矢印In方向へ倒せばスロットル弁71を全開まで開けることができる。この結果、エンジン14の回転数を調節することができる。
The
方向速度レバー53は、電動モータ21L,21Rの回転を制御するための操作部材であり、その詳細については後述する(図5参照)。
The
リセットスイッチ54(オーガ原位置自動復帰スイッチ54)は、オーガハウジング25の姿勢(位置)を、予め設定されている原点に復帰させるための手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなり、表示灯57を備える。
The reset switch 54 (auger original position automatic return switch 54) is a manual switch for returning the attitude (position) of the
オーガハウジング姿勢操作レバー55は、オーガハウジング25の姿勢を変えるための、操作部材である。つまり、オーガハウジング姿勢操作レバー55は、オーガ27で除雪作業時にオーガハウジング25を雪面に合わせて昇降並びにローリングさせるべく、昇降駆動機構16やローリング駆動機構38を操作するための、操作部材である。オーガハウジング姿勢操作レバー55を前側Frs、後側Rrs、左側Les及び右側Risにスイング操作しているときに、それぞれ対応するスイッチをオンにすることができる。
シュータ操作レバー56は、シュータ29(図1参照)の向きを変えるための、操作部材である。
The auger housing
The
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る。
図5に示すように、方向速度レバー53(「前後進速度調節レバー53」とも言う)は、作業者の手で、矢印Ad,Baの如く前後に往復させることができ、「中立範囲」より「前進」側へ倒せば除雪機10(図1参照)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」側へ倒せば除雪機10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。
FIG. 5 is an operation explanatory view of the directional speed lever employed in the present invention.
As shown in FIG. 5, the directional speed lever 53 (also referred to as “forward / reverse
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53a(図2参照)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53と名付けた。
In this example, as indicated at the left end of the figure, the
次に、除雪機10の制御系統について図2に基づき説明する。除雪機10の制御系統は、制御部61に中心に集約されたものである。制御部61はメモリ63を内蔵し、このメモリ63に記憶されている各種の情報を適宜読み出して制御する構成である。
Next, the control system of the
先ず、除雪作業部13の系統の作動を説明する。
エンジン14の吸気系は、スロットル弁71を制御モータ72で開閉制御するとともに、チョーク弁73を制御モータ74で開閉制御する構成である。スロットル弁71の開度についてはスロットルポジションセンサ75で検出し、チョーク弁73の開度についてはチョークポジションセンサ76で検出し、これらの各検出信号を制御部61に発するようにした。
エンジン14の回転速度(回転数)については、エンジン回転センサ77にて検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
First, the operation of the system of the snow
The intake system of the
The rotation speed (rotation speed) of the
エンジン14の出力の一部で発電機81を回し、得た電力をバッテリ62に供給するとともに、左右の電動モータ21L,21Rや他の電装品に供給する。エンジン14の出力の残部は、オーガ27及びブロア28の回転に充てる。
The
走行準備レバー42を握るとともに、オーガスイッチ45を操作することにより、電磁クラッチ31を接続(オン)し、エンジン14の動力でオーガ27及びブロア28を回転させることができる。なお、走行準備レバー42をフリーにするか、又は、オーガスイッチ45を操作することにより、電磁クラッチ31を断(オフ)状態にすることができる。
By grasping the
次に走行部11L,11Rの系統の作動を説明する。
本発明の除雪機10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82L,82Rを備える。具体的には、左右の電動モータ21L,21Rの各モータ軸を左右の電磁ブレーキ82L,82Rによって制動するようにした。これらの電磁ブレーキ82L,82Rは、駐車中は制御部61の制御により、ブレーキ状態(オン状態)にある。そこで、次の手順で電磁ブレーキ82L,82Rを開放する。
Next, the operation of the traveling
The
メインスイッチ44がオン位置にあること、及び、走行準備レバー42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53を前進又は後進に切換えると、電磁ブレーキ82L,82Rはオフ状態になる。
When the two conditions of the
方向速度レバー53の位置情報をポテンショメータ53aから得た制御部61は、左右のモータドライバ84L,84Rを介して左右の電動モータ21L,21Rを回転させ、電動モータ21L,21Rの回転速度(回転数)をモータ回転センサ83L,83Rで検出して、その検出信号に基づいて回転速度が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21L,21Rが所望の方向に、所定の速度で回り、走行状態となる。
The
左右の電動モータ21L,21Rに流れる電流、つまり、左右のモータドライバ84L,84Rから電動モータ21L,21Rへ供給する駆動電流については、左右の電流センサ79L,79Rにて個別に検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
The currents flowing in the left and right
走行中の制動は次の手順で行う。モータドライバ84L,84Rは、回生ブレーキ回路85L,85R及び短絡ブレーキ回路86L,86Rを含む。短絡ブレーキ回路86L,86Rはブレーキ手段である。
Braking while driving is performed according to the following procedure.
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、電動モータ21L,21R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62へ蓄えることができる。これが回生ブレーキ85L,85Rの作動原理である。
By supplying electric energy from the battery to the electric motor, the electric motor rotates. On the other hand, a generator is a means for converting rotation into electrical energy. Therefore, in the present invention, the
左の旋回操作レバー43Lを握って左の旋回スイッチ43Laをオン操作している間は、そのスイッチオンのスイッチ信号に基づいて制御部61は左の回生ブレーキ回路85Lを作動させ、左の電動モータ21Lの速度を下げる。
右の旋回操作レバー43Rを握って右の旋回スイッチ43Raをオン操作している間は、そのスイッチオンのスイッチ信号に基づいて制御部61は右の回生ブレーキ回路85Rを作動させ、右の電動モータ21Rの速度を下げる。
すなわち、左の旋回操作レバー43Lを握っている間だけ、除雪機10を左旋回させることができる。また、右の旋回操作レバー43Rを握っている間だけ、除雪機10を右旋回させることができる。
While holding the
While gripping the right
That is, the
そして、(1)走行準備レバー42を離すか、(2)メインスイッチ44をオフ位置に戻すか、(3)方向速度レバー53を中立位置に戻すかの、何れかにより走行を停止させることができる。
The travel can be stopped by either (1) releasing the
オーガハウジング姿勢操作レバー55を前後にスイング操作することで、電動モータ16aは正逆転し、昇降駆動機構16のピストンを伸縮させる。この結果、オーガハウジング25及びブロアケース26は昇降する。オーガハウジング25の昇降位置については、ハイト位置センサ87(上下動検出部87)にて検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
By swinging the auger housing
オーガハウジング姿勢操作レバー55を左右にスイング操作することで、電動モータ38aは正転し、ローリング駆動機構38のピストンを伸縮させる。この結果、オーガハウジング25及びブロアケース26は左右にローリングする。オーガハウジング25のローリング位置については、ローリング位置センサ88(左右傾動検出部88)にて検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
By swinging the auger housing
次に、上記図2に示す制御部61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〜図8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44をオンにしたときに制御を開始し、メインスイッチ44をオフにしたときに制御を終了する。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。以下、図2及び図4を参照しつつ説明する。
Next, a control flow when the
図6は本発明に係る制御部の制御フローチャート(その1)であり、電動モータ21L,21Rを制御するためのメインルーチンを示す。
ST01;初期設定をする。
ST02;各スイッチ信号(レバー位置信号を含む)を入力信号として読み込む。
ST03;方向速度レバー53の操作方向並びに操作量Ropを読み込む。この信号は方向速度レバー53のポジションにより定まる。すなわち、方向速度レバー53から制御部61に発した、電動モータ21L,21Rの走行目標速度指令を読み込む。
FIG. 6 is a control flowchart (No. 1) of the control unit according to the present invention, and shows a main routine for controlling the
ST01: Initial setting is performed.
ST02: Each switch signal (including the lever position signal) is read as an input signal.
ST03: The operation direction of the
ST04;方向速度レバー53の操作量Ropから、直進走行時における電動モータ21L,21Rの目標速度Tss(目標回転数Tss)を求める。すなわち、目標速度調節部材53による目標速度Tssを求める。
ST05;左の旋回スイッチ43Laがオンであるか、つまり、左の旋回操作レバー43Lを握ったか否かを調べ、YESならST06に進み、NOならST07に進む。
ST06;左旋回モードで電動モータ21L,21Rを制御した後に、ST02に戻る。すなわち、除雪機10を左旋回で前進させる。なお、このST06を具体的に実行するためのサブルーチンについては、後述する図7にて示す。
ST04: From the operation amount Rop of the
ST05: It is checked whether or not the left turning switch 43La is turned on, that is, whether or not the left
ST06: After controlling the
ST07;右の旋回スイッチ43Raがオンであるか、つまり、右の旋回操作レバー43Rを握ったか否かを調べ、YESならST08に進み、NOならST09に進む。
ST08;右旋回モードで電動モータ21L,21Rを制御した後に、ST02に戻る。すなわち、除雪機10を右旋回で前進させる。なお、このST08の制御については、上記ST06の制御と実質的に同じ制御ステップであり、左旋回制御の代わりに右旋回制御を実行するものである。
ST09;左・右の旋回スイッチ43La,43Raが共にオフなので、直進モードで電動モータ21L,21Rを制御した後に、ST02に戻る。すなわち、除雪機10を直進走行で前進させる。
ST07: It is checked whether or not the right turning switch 43Ra is on, that is, whether or not the right
ST08: After controlling the
ST09: Since both the left and right turning switches 43La and 43Ra are off, the
次に、上記図6のステップST06に示す左旋回モード制御を具体的に実行するためのサブルーチンを説明する。
図7は本発明に係る制御部の制御フローチャート(その2)であり、左旋回モード制御を具体的に実行するための、左旋回モード制御サブルーチンを示す。なお、この左旋回モード制御において、左の電動モータ(旋回内側モータ)21Lの制御については、図7の左半分に示すST101〜ST102で説明する。また、右の電動モータ(旋回外側モータ)21Rの制御については、図7の右半分に示すST111〜ST113で説明する。
さらには、左の電動モータ21Lの制御と右の電動モータ21Rとは、並列処理又は時間割り込み処理を実行することによって、実質的に両方が同時に実行されることになる。
Next, a subroutine for specifically executing the left turn mode control shown in step ST06 of FIG. 6 will be described.
FIG. 7 is a control flowchart (No. 2) of the control unit according to the present invention, and shows a left turn mode control subroutine for concretely executing the left turn mode control. In this left turn mode control, control of the left electric motor (turning inner motor) 21L will be described in ST101 to ST102 shown in the left half of FIG. Control of the right electric motor (rotation outer motor) 21R will be described in ST111 to ST113 shown in the right half of FIG.
Furthermore, the control of the left
先ず、左旋回モード制御における、左の電動モータ21Lの制御について説明する。
ST101;左の電動モータ21Lの実際の速度TrL(実回転速度TrL。以下、「実速度TrL」と言う)を計測する。実速度TrLについては、例えばモータ回転センサ83Lで計測すればよい。
First, the control of the left
ST101: The actual speed TrL of the left
ST102;左の電動モータ21Lの実速度TrLが、旋回目標速度Tstとなるように、PID制御(フィードバック制御を含む)によって左の電動モータ21Lの前進制御(正転制御)を実行した後に、図6のST06にリターンする。左の走行部11Lは低速で前進走行をする。ここで、「旋回目標速度Tst」とは、旋回時に左の電動モータ21Lの実速度TrLを減速させる目標速度Tstのことであり、予め設定された一定値(例えば、停止寸前の下限値)である。
ST102: After executing forward control (forward rotation control) of the left
次に、左旋回モード制御における、右の電動モータ21Rの制御について説明する。
ST111;メモリ63に記憶されている補正マップ(図8参照)に基づいて、上記ST05で左の旋回スイッチ43Laがオンになった時点、つまり、旋回操作時点における右の電動モータ21Rの目標速度Tssに応じて目標電流Isを求める。
Next, the control of the right
ST111: Based on the correction map (see FIG. 8) stored in the
ここで、図8に基づき補正マップについて説明する。
図8は本発明に係る補正マップ(相関マップ)の説明図であり、縦軸を旋回外側の電動モータの目標速度Tssとし、横軸を旋回外側の電動モータの目標電流Isとして、旋回操作時点における旋回外側の電動モータの目標速度Tssに対応する、旋回外側の電動モータの目標電流Isを得る補正マップを示す。この補正マップ(相関マップ)によれば、目標速度Tssが大きいほど目標電流Isも大きい値であることが判る。
Here, the correction map will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a correction map (correlation map) according to the present invention, in which the vertical axis represents the target speed Tss of the electric motor outside the turning, and the horizontal axis represents the target current Is of the electric motor outside the turning, The correction map which obtains the target electric current Is of the electric motor outside the turning corresponding to the target speed Tss of the electric motor outside the turning in FIG. According to this correction map (correlation map), it can be seen that the larger the target speed Tss, the larger the target current Is.
図7に戻って説明を続ける。
ST112;右の電動モータ21Rに流れる実際の電流IrR(実電流IrR)を計測する。実電流IrRについては、例えばモータ回転センサ83Rで計測すればよい。
ST113;右の電動モータ21Rの実電流IrRが、目標電流Isとなるように、PID制御(フィードバック制御を含む)によって右の電動モータ21Rの前進制御(正転制御)を実行した後に、図6のST06にリターンする。右の走行部11Rは比較的高速で前進走行をする。
Returning to FIG. 7, the description will be continued.
ST112: The actual current IrR (actual current IrR) flowing through the right
ST113: After executing forward control (forward rotation control) of the right
なお、上記図7では、左旋回モード制御のサブルーチンだけを説明し、図6のステップST08に示す右旋回モード制御を具体的に実行するためのサブルーチンについては、説明を省略する。すなわち、右旋回モード制御は、左旋回モード制御に対して左右逆の制御である他には、実質的に同じ制御なので、図7の左旋回モード制御のサブルーチンを準用する。 In FIG. 7, only the left turn mode control subroutine is described, and the description of the subroutine for specifically executing the right turn mode control shown in step ST08 of FIG. 6 is omitted. That is, the right turn mode control is substantially the same control as the left turn mode control except that the left turn mode control is reversed. Therefore, the left turn mode control subroutine of FIG. 7 is applied mutatis mutandis.
次に、上記構成の除雪機10(電動車両10)の性能について図2、図6〜図9に基づき説明する。
図9(a),(b)は本発明に係る除雪機の性能説明図である。(a)は除雪機における旋回内側についての性能、(b)は除雪機における旋回外側についての性能を示し、これら(a),(b)を互いに関連付けて示した。
Next, the performance of the snowplow 10 (electric vehicle 10) having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 6 to 9.
FIGS. 9A and 9B are explanatory views of the performance of the snowplow according to the present invention. (A) shows the performance of the snowplow on the inside of the turn, (b) shows the performance of the snowplow on the outside of the turn, and (a) and (b) are shown in association with each other.
これら図9(a),(b)は、横軸を経過時間とし、図左の縦軸を電動モータの実速度とし、図右の縦軸を電動モータの実電流として、除雪機の性能を示す。
除雪機10が直進走行をしているとき、左右の電動モータ21L,21Rの実際の速度(実速度)TrL,TrRは、直進走行時における目標速度Tssを維持する。
9 (a) and 9 (b), the horizontal axis represents elapsed time, the left vertical axis represents the actual speed of the electric motor, and the right vertical axis represents the actual current of the electric motor. Show.
When the
先に図9(a)の内容を説明する。左へ旋回操作をした時点t1で、旋回内側(左側)の電動モータ21Lの実速度TrLは減少し始め、時点t2で減速目標値Tstまで減少する。この減少した点をPsとする。その後、時点t3で旋回操作を止めると、元の直進モードによる制御に戻るので、旋回内側の電動モータ21Lの実速度TrLは増大し始め、時点t4で直進時の目標速度Tssに達し、その速度を維持する。
旋回内側の電動モータ21Lに流れる実際の電流(実電流)IrLは、その電動モータ21Lの実速度TrLの減速状態に応じて、減少する。
The contents of FIG. 9A will be described first. The actual speed TrL of the
The actual current (actual current) IrL flowing through the
次に図9(b)の内容を説明する。旋回外側(右側)の電動モータ21Rについては、左へ旋回操作をした時点t1に、制御部61が補正マップ(図8参照)に基づいて、この時点t1における旋回外側モータ21Rの目標速度Tssに応じた目標電流Isを求める。そして、制御部61は、旋回外側の電動モータ21Rに流れる実際の電流(実電流)IrRを、目標電流Isとなるように制御する。
Next, the contents of FIG. 9B will be described. For the
このような定電流の制御方式としたので、旋回外側モータ21Rについては、左へ旋回操作したにもかかわらず、図9(b)に示す如く概ね直進時の実電流IrRを維持するように、制御されることになる。つまり、旋回時に旋回外側モータ21Rの実電流IrRが増大することはない。定電流の制御方式であるから、左へ旋回操作をした時点t1から時点t4までにわたって、旋回外側の電動モータ21Rの実速度TrRは多少減少するものの、旋回状況に応じた速度で安定する。
Since such a constant current control method is adopted, the turning
その後、時点t3で旋回操作を止めると、元の直進モードによる制御に戻るので、旋回外側の電動モータ21Rの実速度TrRは増大して、直進時の目標速度Tssに達し、その速度を維持する。旋回外側モータ21Rの実電流IrRは、元の直進時の値を概ね維持する。
After that, when the turning operation is stopped at time t3, the control returns to the original straight-ahead mode control, so that the actual speed TrR of the
このように電動車両10は、左へ旋回操作をした時点t1に左旋回を開始し、旋回操作を止めた時点t3に元の直進走行に戻り始める。
Thus, the
上記図6〜図8の構成について、図9を参照しつつ説明する。制御部61は、目標速度Tssに対する目標電流Isの相関マップ(図8参照)に基づき、旋回操作時点t2における旋回外側モータ21Rの目標速度Tssに応じて目標電流Isを求めるようにしたので、必要な目標電流Isが一義的に迅速に決まる。この目標電流Isに基づいて、旋回外側モータ21Rの実電流IrRを、より迅速に制御することができる。従って、旋回操作時において、旋回外側モータ21Rの実速度TrRが若干減少し始めたときに、旋回状況に応じた速度に安定するまでの応答性(レスポンス)が良い。
The configuration of FIGS. 6 to 8 will be described with reference to FIG. Necessary because the
次に、除雪機10の変形例について図9〜図11に基づき説明する。
図10は本発明に係る制御部の変形例の制御フローチャート(その1)である。
図10に示す制御フローは上記図6の構成と概ね同様の構成であり、相違点だけを以下に説明する。
ST01;初期設定において、フラグFL=0、フラグFS=0にセットする。FL,FSの役割については図11で説明する。
ST02〜ST05;図6のST02〜ST05と同じ。
ST06;左旋回モードを実行する。このST06を具体的に実行するためのサブルーチンについては、後述する図11にて示す。
ST07〜ST09;図6のST07〜ST09と同じ。
ST10;このステップを追加し、フラグFL=0、フラグFS=0にリセットする。
Next, modified examples of the
FIG. 10 is a control flowchart (No. 1) of a modification of the control unit according to the present invention.
The control flow shown in FIG. 10 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 6, and only the differences will be described below.
ST01: In the initial setting, the flag FL = 0 and the flag FS = 0 are set. The role of FL and FS will be described with reference to FIG.
ST02 to ST05; the same as ST02 to ST05 in FIG.
ST06: The left turn mode is executed. A subroutine for concretely executing this ST06 is shown in FIG.
ST07 to ST09; the same as ST07 to ST09 in FIG.
ST10: This step is added, and the flag FL = 0 and the flag FS = 0 are reset.
図11は本発明に係る制御部の変形例の制御フローチャート(その2)であり、上記図10のステップST06に示す左旋回モード制御を具体的に実行するための、左旋回モード制御サブルーチンを示す。
なお、この左旋回モード制御において、左の電動モータ(旋回内側モータ)21Lの制御については、図11の左半分に示すST101〜ST105で説明する。また、右の電動モータ(旋回外側モータ)21Rの制御については、図11の右半分に示すST121〜ST126で説明する。
さらには、左の電動モータ21Lの制御と右の電動モータ21Rとは、並列処理又は時間割り込み処理を実行することによって、実質的に両方が同時に実行されることになる。
FIG. 11 is a control flowchart (No. 2) of a modification of the control unit according to the present invention, and shows a left turn mode control subroutine for concretely executing the left turn mode control shown in step ST06 of FIG. .
In the left turn mode control, control of the left electric motor (turning inner motor) 21L will be described in ST101 to ST105 shown in the left half of FIG. Further, control of the right electric motor (rotation outer motor) 21R will be described in ST121 to ST126 shown in the right half of FIG.
Furthermore, the control of the left
先ず、左旋回モード制御における、左の電動モータ21Lの制御について説明する。
ST101;図7のST101と同じ。
ST102;図7のST102と同じ。
ST103;フラグFL=0であるか否かを調べ、YESならST104に進み、NOならST106に進む。
First, the control of the left
ST101: Same as ST101 in FIG.
ST102: Same as ST102 in FIG.
ST103: It is checked whether or not the flag FL = 0. If YES, the process proceeds to ST104, and if NO, the process proceeds to ST106.
ST104;左の電動モータ21Lの実速度TrLが、予め設定された一定の旋回目標速度Tstを越えているか(TrL>Tst)否かを調べ、YESならST105に進み、NOならST106に進む。
ST105;TrL>Tstなので、フラグFS=0にリセットした後に、図10のST06にリターンする。
ST106;TrL≦Tstなので、フラグFS=1に反転させる。
ST107;フラグFL=1に反転させた後に、図10のST06にリターンする。
ST104: It is checked whether or not the actual speed TrL of the left
ST105: Since TrL> Tst, after resetting the flag FS = 0, the process returns to ST06 in FIG.
ST106: Since TrL ≦ Tst, the flag FS is inverted to 1.
ST107: After inverting the flag FL = 1, the process returns to ST06 in FIG.
ここで、上記ST103〜ST107をまとめ、フラグFL,FSの役割を説明すると、次の通りである。
ST103の最初の判断はYESである。ST104において、左の電動モータ21Lの実速度TrLが旋回目標速度Tstを越えている(TrL>Tst)と判断している間は、ST105はFS=0とする。その後、左の電動モータ21Lの実速度TrLが旋回目標速度Tstまで減少すると(TrL≦Tst)、ST104の判断はNOである。この結果、ST106はFS=1とし、ST107はFL=1とする。一旦、FL=1に反転した後には、ST103が常にNOの判断をする。このように、フラグFL,FSは「TrL≦Tst」の条件が満たされたことを記憶し且つ示す役割を果たす。
Here, the above ST103 to ST107 are summarized and the roles of the flags FL and FS are described as follows.
The first determination in ST103 is YES. In ST104, while it is determined that the actual speed TrL of the left
次に、左旋回モード制御における、右の電動モータ21Rの制御について説明する。
ST121;右の電動モータ21Rの実電流IrRを計測する。
ST122;フラグFS=0であるか否かを調べ、YESならST123に進み、NOならST126に進む。左の電動モータ21Lの実速度TrLが旋回目標速度Tstまで減少している途中においてはYESと判断し、左の電動モータ21Lの実速度TrLが旋回目標速度Tstまで減少した後には、NOと判断する。
Next, the control of the right
ST121: The actual current IrR of the right
ST122: It is checked whether or not the flag FS = 0. If YES, the process proceeds to ST123, and if NO, the process proceeds to ST126. YES is determined while the actual speed TrL of the left
ST123;現在の目標電流Isの値を、ST121で計測された実電流IrRの値に変更する。つまり、実電流IrRを新たに設定された目標電流Isとする。
ST124;右の電動モータ21Rの実際の速度TrR(実回転速度TrR。以下、「実速度TrR」と言う)を計測する。実速度TrRについては、例えばモータ回転センサ83Rで計測すればよい。
ST123: The current target current Is value is changed to the actual current IrR value measured in ST121. That is, the actual current IrR is set as the newly set target current Is.
ST124: The actual speed TrR of the right
ST125;右の電動モータ21Rの実速度TrRが、上記図10のST04で求められた目標速度Tssとなるように、PID制御(フィードバック制御を含む)によって右の電動モータ21Rの前進制御を実行した後に、図10のST06にリターンする。
ST125: The forward control of the right
ST126;左の電動モータ21Lの実速度TrLが旋回目標速度Tstまで減少したので、右の電動モータ21Rの実電流IrRが、上記ST123の目標電流Isとなるように、PID制御(フィードバック制御を含む)によって右の電動モータ21Rの前進制御を実行した後に、図10のST06にリターンする。右の走行部11Rは比較的高速で前進走行をする。
ST126: Since the actual speed TrL of the left
なお、上記図11では、左旋回モード制御のサブルーチンだけを説明し、図10のステップST08に示す右旋回モード制御を具体的に実行するためのサブルーチンについては、説明を省略する。すなわち、右旋回モード制御は、左旋回モード制御に対して左右逆の制御である他には、実質的に同じ制御なので、図11の左旋回モード制御のサブルーチンを準用する。 In FIG. 11, only the left turn mode control subroutine is described, and the description of the subroutine for specifically executing the right turn mode control shown in step ST08 of FIG. 10 is omitted. That is, the right turn mode control is substantially the same control as the left turn mode control except that the left turn mode control is reversed. Therefore, the left turn mode control subroutine of FIG. 11 is applied mutatis mutandis.
変形例について図9を参照しつつ説明すると、制御部61は、旋回内側(左側)の電動モータ21Lの実速度TrLが、予め設定された一定値Tst(旋回目標速度Tst)まで減速した時点t2における、旋回外側(右側)の電動モータ21Rの実電流IrRを、目標電流Isと設定したことを特徴とする。
このようにすることで、時点t2における実電流IrRを、そのまま維持して旋回を続けることができる。このため、除雪機10の現状の走行状態に即した旋回動作を持続するので、旋回安定性をより一層高めることができる。
The modified example will be described with reference to FIG. 9. The
By doing so, the actual current IrR at the time point t2 can be maintained as it is, and the turning can be continued. For this reason, since the turning operation | movement according to the present driving state of the
以上の説明から明らかなように、上記実施例並びに変形例は、機体19に左右の走行装置11L,11R、これらの走行装置11L,11Rを各々駆動する左右の電動モータ21L,21R、これらの電動モータ21L,21Rの速度を電流にて制御する制御部61、及び、この制御部61に対して左右の走行装置11L,11Rの旋回指令を発するべく左旋回操作又は右旋回操作する旋回操作部材(左右の旋回操作レバー)43L,43Rを備えた、電動車両10において、左右の電動モータ21L,21Rのうち、旋回操作部材43L,43Rの旋回操作によって旋回する方を旋回内側モータ21Lとし、他方を旋回外側モータ21Rとした場合に、制御部61は、旋回操作部材43L,43Rの旋回操作があったときに、旋回内側モータ21Lを減速させるとともに、旋回外側モータ21Rの実電流IrRを、旋回操作部材43L,43Rの旋回操作時点の目標電流Isとなるように制御する構成であることを特徴とする。
As is clear from the above description, the above-described embodiments and modifications are such that the left and right traveling
すなわち、旋回操作部材43L,43Rの旋回操作時点の目標電流Isを設定し、この目標電流Isに旋回外側モータ21Rの実電流IrRを合わせるように制御する、いわゆる、定電流の制御方式とした。従って、旋回時における、旋回外側モータ21Rの実電流IrRを抑制することができる。この結果、旋回外側の走行部11Rに、より大きい牽引力が発生することを抑制することができる。
That is, a so-called constant current control method is set in which the target current Is at the time of the turning operation of the turning
旋回外側の走行部11Rに大きい牽引力が発生しないので、例えば、電動車両10を、走行部が車輪である芝刈機等の作業機とした場合には、芝や路面の保護性をより高める上で、特に有効である。
Since a large traction force is not generated in the traveling
しかも、旋回外側モータ21Rの実速度TrRは多少減少するものの、旋回状況に応じた速度で安定する。この結果、旋回外側の走行部11Rの速度も多少減少して安定する。旋回内・外の走行部11L,11R間の相対的な速度差が多少小さくなるので、電動車両(除雪機)10の旋回半径が必要以上に小さくなることはない。従って、電動車両10のより円滑な旋回性を得るとともに、旋回操作性をより高めることができる。
In addition, although the actual speed TrR of the turning
以上、図6〜図8、図10、図11に基づきに説明した制御部61の制御フローの構成は、例えば上記モード切替スイッチ51で第3制御位置P3に切り替えたときの、第3の制御(オートモード)に適用するのに最適である。
The control flow configuration of the
なお、本発明は実施の形態では、上記制御フローにおいて、左右の電動モータ21L,21Rの駆動制御方式は、例えば、モータ端子にパルス電圧を供給するパルス幅変調方式(PWM方式)とすればよい。制御部61の制御信号に応じて、モータドライバ84L,84Rはパルス幅が制御されたパルス信号を発して、電動モータ21L,21Rの回転を制御することができる。
In the embodiment of the present invention, in the above control flow, the drive control system of the left and right
本発明の電動車両10は、除雪作業部13をエンジン14で駆動するとともに、走行部11L,11Rの走行速度を電動モータ21L,21Rで可変するようにし、エンジン14並びに電動モータ21L,21Rを関連させて走行速度を制御するものであって、走行速度に応じて作業部13にかかる負荷が増大する自走式作業機である。このような電動車両10は、前進走行しつつ前部のオーガで雪を掻き集めて除雪するオーガ式除雪機に好適であり、さらに芝刈機等の各種作業機や運搬車にも好適である。
In the
10…電動車両(除雪機)、11L,11R…走行部、13…除雪作業部、14…エンジン、19…機体、21L,21R…電動モータ、43L,43R…左右の旋回操作レバー(旋回操作部材)、43La,43Ra…左右の旋回スイッチ、53…目標速度調節部(方向速度レバー)、61…制御部、IrR…旋回外側モータの実電流、Is…旋回操作部材の旋回操作時点の目標電流、t2…旋回内側モータが予め設定された一定値まで減速した時点、TrL,TrR…電動モータの実速度、Tss…電動モータの目標速度。Tst…旋回内側モータが予め設定された一定値(旋回目標速度)。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記左右の電動モータのうち、前記旋回操作部材の旋回操作によって旋回する方を旋回内側モータとし、他方を旋回外側モータとした場合に、
前記制御部は、前記旋回操作部材の旋回操作があったときに、前記旋回内側モータを減速させるとともに、前記旋回外側モータの速度を前記目標速度となるように制御する制御形態から、前記旋回外側モータの実電流を前記旋回操作部材の旋回操作時点の目標電流となるように制御する制御形態に切り換える構成であり、
前記目標電流は、目標速度が大きいほど目標電流も大きい値となるように設定されている、目標速度に対する目標電流の相関マップに基づいて、前記旋回操作時点における旋回外側モータの前記目標速度に応じて求められた値であることを特徴とした電動車両。 Traveling device left and right to the body, left and right electric motors for respectively driving these traveling device, the control unit controlling the speed of these electric motors in current, turning command of the traveling device of the right and left to the control unit of this In an electric vehicle comprising: a turning operation member that performs a left turning operation or a right turning operation so as to emit , and a target speed adjustment member that instructs a target speed of the left and right electric motors during straight traveling to the control unit ;
Of the left and right electric motors, the one turning by the turning operation of the turning operation member is the turning inner motor, and the other is the turning outer motor.
The control unit decelerates the inner turning motor when the turning operation of the turning operation member is performed, and controls the speed of the outer turning motor to be the target speed from the turning outer side. It is configured to switch to a control mode for controlling the actual current of the motor to be the target current at the time of the turning operation of the turning operation member,
The target current is set so that the larger the target speed is, the larger the target current is, and the target current is set according to the target speed of the motor outside the turn at the time of the turning operation based on a correlation map of the target current with respect to the target speed. Electric vehicle characterized in that the value obtained by
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