JP5012595B2 - 電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式 - Google Patents
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Description
回生トルクを、小、中、大、特大の4段階に設定し、
力行トルクを、小、中、大、特大の4段階に設定し、
前記4段階の回生トルクと力行トルクの組合せによって走行制御のための4種類のモードを、
モード1:回生トルク小,力行トルク小
モード2:回生トルク中,力行トルク中
モード3:回生トルク大,力行トルク特大
モード4:回生トルク特大,力行トルク大
として、モードテーブルに設定し、
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、モード3で一定時間走行した後、走行路が、平地又は上り坂であるかそのいずれでもないかが判定され(「ステップ4」という)、走行の状況に応じて次の(1)から(3)の制御を選択して走行制御を行なうことを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式。
(1)ステップ4で平地又は上り坂であると判定されたときは、走行路が平地であるか又は手動走行モードにおいてアクセルペダルが踏み込まれているかそのいずれでもないかが判定され、走行路が平地であるか又はアクセルペダルが踏み込まれている場合はモード1で走行しステップ4に戻り、そのいずれでもない場合はモード2で走行しステップ4に戻る。
(2)ステップ4において走行路が平地又は上り坂のいずれでもないと判定され、さらに、走行速度が目標速度を超えておらず走行路が所定角度を超える急な下り坂の場合はモード3で走行しステップ4に戻り、走行路が前記所定角度を超えないゆるやかな下り坂の場合はモード2で走行しステップ4に戻る。
(3)ステップ4において走行路が平地又は上り坂のいずれでもないと判定され、さらに、走行速度が目標速度を超えておりバッテリの電圧が規定値を超えていない場合はモード4で走行しステップ4に戻り、バッテリの電圧が前記規定値を超えている場合はドラムブレーキを作動させた後にモード4で走行しステップ4に戻る。
ことを特徴としている。
図5に示す乗用ゴルフカートは、バッテリ1によって駆動モータ4を動かし、トランスミッション5を介して後車輪6a、bを回転させて前進または後進させるものである。なお、図5に示すコントローラ2、操舵モータドライバ11、ブレーキモータドライバ13などに供給する電源は、すべてバッテリ1から供給される。
自動走行が可能なゴルフ場のカート走行路には、あらかじめ誘導線が埋設されており、該誘導線に1,500Hzの交流を流すことにより、その近傍には交流磁界が形成されている。この乗用ゴルフカートには、車両の前端部に水平略左右方向に動く略T字状のアーム34があり、該アーム34の左右2カ所には、誘導センサ16a、bが配置され、それらからの信号はコントローラ2に出力される。
このバッテリ式乗用ゴルフカートは、通常のマニュアル操作による手動走行も可能である。この場合には、操作パネル24の自動/手動モード選択スイッチ27を手動走行モードに切り換える。この状態では、ステアリングギアユニット19によって舵取り機構25と操舵モータ12との連結が解除された後、前記舵取り機構25とステアリングハンドル7とが連結される。したがって、この状態では運転者によるステアリングハンドル7の操作によって手動での操舵を行うことができる。
以下において、本発明に係わる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式について図1〜5を用いて詳細に説明する。
(1)本発明に係わる走行制御装置の概要
図3は、本発明に係わる速度制御装置のブロック図であり、図4は、アクセルペダル8まわりの概略図である。
(2)モードテーブルの内容(図2)
上述したように、バッテリ1から駆動モータ4の電機子51に流れる電流値と、界磁コイル52に流れる電流値とは、駆動モータドライバ3によって制御される。そして、駆動モータドライバ3は、駆動モータ4の電機子51に流れる電流値と、界磁コイル52に流れる電流値との関係を図2に示すように4種類のモードテーブル(モード1〜モード4)から選択できるようにした。そして、それぞれのモードでは、特に回生トルクと力行トルクの大小に特徴があるようにした(図2(a))。すなわち、ゴルフコースの走行路の傾斜や走行速度などに応じて、これら4種類のモードを切換えて走行制御を行なうことができるようにした。
(3)本発明に関する走行制御方式
本発明に関する電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式の一実施例について、図1及び図2を用いて詳細な説明をする。なお、上述したように、それぞれのモードごとに4種類の力行トルクと回生トルクがあるが、本発明に関する部分について、以下において詳細に説明する。
走行制御プログラムがスタートすると、発進スイッチがONとなるまで、そのままの状態でループを続ける。そして、発進スイッチがONとなると次のステップ2へ進む。
ステップ2では、最初はモード3を選択し、走行を開始してステップ3へ進む。すなわち、駆動モータ4の力行トルクが大きなレベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように4(特大レベル)の状態で走行を開始するようにした。たとえ、走行開始時の走行路が、急な上り坂のような場合であっても、車両が後戻りしないようにするためである。
ステップ3では、一定時間、例えば1秒間程度、モード3のままで走行をした後にステップ4へ行くようにした。電磁誘導式ゴルフカートの走行開始時には、スピードは要求されないことや、乗車しているゴルファーにとって急激な速度変化による不安感を与えないようにするためである。
ステップ4では、傾斜センサ18によって、走行路が平地又は上り坂か(すなわち、下り坂でない場合。)否かが判断される。そして、走行路が平地又は上り坂の場合にはステップ5へ行き、走行路が下り坂の場合にはステップ8へ行くようにした。
ステップ5では、傾斜センサ18によって平地であるか、又は、アクセルペダル8が踏み込まれているか否かが判断される。そして、平地又はアクセルペダル8が踏み込まれている場合にはステップ6へ行き、それ以外の場合にはステップ7へ行くようにした。
ステップ6では、モード1を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード1は、界磁コイル52に流れる電流値を小さくして力行トルクは低いものの、電機子に流れる電流値を大きくして高速走行が可能となるモードである。すなわち、力行トルクが小レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、1(小レベル)のモードで走行をするようにした。
ステップ7では、モード2を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード2は、上り坂での走行のように、モード1に比べて、大きな力行トルクを必要とする場合のモードである。そこで、力行トルクが中レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように2(中レベル)のモードで走行をするようにした。
ステップ8は、走行路が下り坂の場合であり、目標速度に対して速度超過か否かを判断する。なお、車両の走行速度は車速センサ20によって測定する。そして、ステップ8において、目標速度に対して速度超過と判断された場合にはステップ12へ行き、速度超過でないと判断された場合にはステップ9へ行くようにした。
ステップ9では、傾斜センサ18によって測定された走行路が急な下り坂、例えば、10度を越えるような下り坂であるか否かを判断する。10度を越えるような急な下り坂の場合にはステップ10へ行き、それ以外の場合にはステップ11へ行くようにした。
ステップ10では、モード3を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード3は、10度を越えるような急な下り坂での走行のように、モード2よりもさらに大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。すなわち、回生トルクが大レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、3(大レベル)のモードで走行をするようにした。
ステップ11では、モード2を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、この場合のモード2は、比較的なだらかな下り坂での走行のように、モード1に比べて、大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。すなわち、回生トルクが中レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、2(中レベル)のモードで走行をするようにした。
ステップ12に来る場合とは、下り坂であって、目標速度に対して速度超過の場合である。ここで、ステップ12では、バッテリ1の電圧が規定値(例えば、鉛蓄電池の場合には、2.5V/セル)を超えているか否かを判断するようにした。後述するように、バッテリ1の寿命劣化を防止するためである。そして、バッテリの電圧が規定値を超えていない場合には、そのままステップ14へ行き、バッテリ1の電圧が規定値を超えている場合には、ステップ13へ行くようにした。
ステップ13では、ドラムブレーキ10a〜dを作動させてからステップ14へ行くようにした。バッテリ1が満充電に近く、電圧の高い状態であり、かつ、目標速度に比べて速度超過の場合の対応である。そこで、回生制動に加えて、ドラムブレーキ10a〜dによる制動も併用するようにした。なお、このような場合には、上述したように、大きな回生電流による充電によってバッテリ寿命に悪影響を与えるのを防止するためである。したがって、乗車しているゴルファーにとって不安感を与えることもなくスムーズに減速をすることができる。
ステップ14では、モード4を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード4は、車両を減速させるために、モード3よりもさらに制動力を必要とし、大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。すなわち、回生トルクが特に大きい状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、回生トルクが4(特大レベル)のモードで走行をするようにした。
(4)本発明に関する走行制御方式の特徴及びその効果
本発明に関する走行制御方式では、発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行した後に(S2、S3)、
走行路が平地であるか、又は、アクセルペダルが踏み込まれている場合には、力行トルクが小レベルのモードで走行し(S4,S5,S6)、
走行路が上り坂の場合には、力行トルクが中レベルのモードで走行する(S4,S5,S7)。
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えておらず(S4、S8)、
走行路がゆるやかな下り坂の場合には、回生トルクが中レベルのモードで走行し(S9,S11)、
走行路が急な下り坂の場合には、回生トルクが大レベルのモードで走行する(S9,S10)。
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えており(S8)、
バッテリの電圧が規定値を超えていない場合には、回生トルクが特大レベルのモードで走行し(S12,S14)、
バッテリの電圧が規定値を超えている場合には、ドラムブレーキを作動させた後に(S13)、回生トルクが特大レベルのモードで走行する(S14)。
5:トランスミッション、6a,b:後車輪、6c,d:前車輪、
7:ステアリングハンドル、8:アクセルペダル、9:ブレーキペダル、
10a〜d:ドラムブレーキ、11:操舵モータドライバ、12:操舵モータ、
13:ブレーキモータドライバ、14:ブレーキモータ、15:電磁クラッチブレーキ、
16a、b:誘導センサ、17:マグネットセンサ、18:傾斜センサ、
19:ステアリングギアユニット、20:車速センサ、21:ギア、22:油圧シリンダ、
23:ブレーキモータドライバスイッチ、24:操作パネル、25:舵取り機構、
27:自動/手動モード選択スイッチ、34:アーム、35:ステアリング軸、
36:障害物検出センサ、41:アクセル装置、42:アクセル踏込み量測定装置、
43:戻しバネ、44:アクセル踏込み検出スイッチ、51:電機子、52:界磁コイル
Claims (1)
- バッテリを電源とし、駆動用として直流分巻モータを用いる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式において、
回生トルクを、小、中、大、特大の4段階に設定し、
力行トルクを、小、中、大、特大の4段階に設定し、
前記4段階の回生トルクと力行トルクの組合せによって走行制御のための4種類のモードを、
モード1:回生トルク小,力行トルク小
モード2:回生トルク中,力行トルク中
モード3:回生トルク大,力行トルク特大
モード4:回生トルク特大,力行トルク大
として、モードテーブルに設定し、
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、モード3で一定時間走行した後、走行路が、平地又は上り坂であるかそのいずれでもないかが判定され(「ステップ4」という)、走行の状況に応じて次の(1)から(3)の制御を選択して走行制御を行なうことを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式。
(1)ステップ4で平地又は上り坂であると判定されたときは、走行路が平地であるか又は手動走行モードにおいてアクセルペダルが踏み込まれているかそのいずれでもないかが判定され、走行路が平地であるか又はアクセルペダルが踏み込まれている場合はモード1で走行しステップ4に戻り、そのいずれでもない場合はモード2で走行しステップ4に戻る。
(2)ステップ4において走行路が平地又は上り坂のいずれでもないと判定され、さらに、走行速度が目標速度を超えておらず走行路が所定角度を超える急な下り坂の場合はモード3で走行しステップ4に戻り、走行路が前記所定角度を超えないゆるやかな下り坂の場合はモード2で走行しステップ4に戻る。
(3)ステップ4において走行路が平地又は上り坂のいずれでもないと判定され、さらに、走行速度が目標速度を超えておりバッテリの電圧が規定値を超えていない場合はモード4で走行しステップ4に戻り、バッテリの電圧が前記規定値を超えている場合はドラムブレーキを作動させた後にモード4で走行しステップ4に戻る。
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