JP6282082B2 - フォークリフト用のモータ駆動装置およびそれを用いた電動フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフト用のモータ駆動装置に関する。

産業車両のひとつに、電池を動力源とする電動フォークリフトがある。電動フォークリフト（以下単にフォークリフトとも称する）は、走行用車輪（駆動輪）である前輪に動力を伝達する走行モータと、転舵輪である後輪の転舵角（操舵角）を制御する油圧ポンプに動力を伝達する油圧アクチュエータ用モータ（ステアリングモータ）と、昇降体を制御する油圧ポンプに動力を伝達する油圧アクチュエータ用モータ（荷役モータ）と、走行モータ、ステアリングモータ、荷役モータそれぞれを駆動する電力変換装置を備える。

本発明者らは、右駆動輪と左駆動輪それぞれに独立したモータが設けられ、それぞれの回転速度、回転方向が独立に制御可能なデュアルモータ式の電動フォークリフトについて検討した結果、以下の課題を認識するに至った。

アッカーマンリンケージ機構を備える電動フォークリフトの回転中心（旋回中心）は、転舵角に応じて、駆動輪の軸の仮想延長線上を移動する。そしてデュアルモータ式の電動フォークリフトでは、転舵角の増大にともなって回転半径が小さくなると、回転中心が両駆動輪の内側に侵入する。この状態では、内輪側となる駆動輪は、外輪側の駆動輪と逆方向に回転することになる。

理論的には、内輪側の駆動輪の回転方向は、その駆動輪の回転中心より外側の部分と、内側の部分で反対とすべきであるが、タイヤは剛体であるため、一方にしか回転しない。そこで、たとえば旋回半径が内輪の駆動輪のほぼ中央に位置したときに回転方向が反転するように、内側の駆動輪の速度は決定される。

ここで回転中心が、駆動輪のほぼ中央を跨ぐようにして頻繁に移動すると、内側の駆動輪の回転方向が前後に頻繁に変化し、車体の挙動が不安定となる。本明細書においてこれをハンチングと称する。

本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、デュアルモータ式の電動フォークリフトにおいて、ハンチングを抑制可能なモータ駆動装置の提供にある。

本発明のある態様は、電動フォークリフトに搭載され、電動フォークリフトの目標速度を示す速度指令値にもとづいて電動フォークリフトの左駆動輪と右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータを制御するモータ駆動装置に関する。モータ駆動装置は、運転者の操作に応じた入力速度指令値および電動フォークリフトの転舵輪の転舵角にもとづき、左走行モータの速度を指示する左速度指令値と右走行モータの速度を指示する右速度指令値を計算する速度分配部と、左速度指令値と左走行モータの現在の速度の誤差に応じて、左走行モータのトルクを指示する左トルク指令値を生成するとともに、右速度指令値と右走行モータの現在の速度の誤差に応じて、右走行モータのトルクを指示する右トルク指令値を生成するトルク指令値生成部と、を備える。このモータ駆動装置において、転舵角が、電動フォークリフトの回転中心が駆動輪とオーバーラップする範囲に対応して設けられた不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対する速度指令値およびトルク指令値の少なくとも一方が実質的にゼロとされる。

この態様によれば、回転中心がハンチングの発生しうる位置にあるとき、内側の駆動輪の回転を止めるよう制御をかけることができ、これによりハンチングを防止できる。

速度分配部は、転舵角が不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対する速度指令値を実質的にゼロとしてもよい。

速度分配部は、転舵角を引数とする関数が定義されており、旋回時において、外輪側の駆動輪の速度指令値を入力速度指令値にセットし、内輪側の駆動輪の速度指令値を、入力速度指令値に関数の値を乗じて得られる値にセットし、関数は、転舵角が不感帯に含まれるとき、その値が実質的にゼロとなるよう定められてもよい。

ある態様のモータ駆動装置は、左トルク指令値を、左駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限し、右トルク指令値を、右駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限するトルクリミット部をさらに備えてもよい。トルクリミット部は、転舵角が不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対するトルク指令値を実質的にゼロとしてもよい。

内側駆動輪に対する速度指令値を実質的にゼロとした場合であっても、その速度検出値が非ゼロである場合には、トルク指令値は非ゼロとなり、内側駆動輪にトルクが発生するため、ハンチングが生ずるおそれがある。この態様によれば、トルク指令値を実質的にゼロとすることで、ハンチングをより確実に防止できる。

本発明の別の態様もまた、モータ駆動装置である。このモータ駆動装置は、電動フォークリフトに搭載され、電動フォークリフトの駆動輪の目標トルクを示すトルク指令値にもとづいて電動フォークリフトの左駆動輪と右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータを制御する。モータ駆動装置は、運転者の操作に応じた入力トルク制御値および電動フォークリフトの転舵輪の転舵角にもとづき、左走行モータのトルクを指示する左トルク制御値と右走行モータのトルクを指示する右トルク制御値を計算するトルク分配部と、左トルク制御値と左走行モータの現在のトルクの誤差に応じて、左走行モータのトルクを指示する左トルク指令値を生成するとともに、右トルク制御値と右走行モータの現在のトルクの誤差に応じて、右走行モータのトルクを指示する右トルク指令値を生成するトルク指令値生成部と、を備える。電動フォークリフトの回転中心が駆動輪とオーバーラップする範囲をハンチング領域と定め、転舵角が、ハンチング領域に対応して設けられた不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対するトルク制御値およびトルク指令値の少なくとも一方を実質的にゼロとする。

この態様によれば、回転中心がハンチングの発生しうる位置にあるとき、内側の駆動輪の回転を止めるよう制御をかけることができ、これによりハンチングを防止できる。

トルク分配部は、転舵角が不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対するトルク制御値を実質的にゼロとしてもよい。

トルク分配部は、転舵角を引数とする関数が定義されており、旋回時において、外輪側の駆動輪のトルク制御値を入力トルク制御値にセットし、内輪側の駆動輪のトルク制御値を、入力トルク制御値に関数の値を乗じて得られる値にセットし、関数は、転舵角が不感帯に含まれるとき、その値が実質的にゼロとなるよう定められてもよい。

ある態様のモータ駆動装置は、左トルク指令値を、左駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限し、右トルク指令値を、右駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限するトルクリミット部をさらに備えてもよい。トルクリミット部は、転舵角が不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対するトルク指令値を実質的にゼロとしてもよい。

本発明の別の態様は、電動フォークリフトに関する。電動フォークリフトは、左駆動輪および右駆動輪と、左駆動輪および右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、左走行モータおよび右走行モータを駆動する上述のモータ駆動装置と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、デュアルモータ式の電動フォークリフトにおいて、ハンチングを抑制できる。

前輪駆動、後輪操舵形式の電動フォークリフトの外観図を示す斜視図である。 フォークリフトの操縦パネルの一例を示す図である。 デュアルモータ式のフォークリフトの電気系統、機械系統の構成を示すブロック図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、デュアルモータ式のフォークリフトを模式的に示す図である。 実施の形態に係るモータ駆動装置のブロック図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、左旋回時、右旋回時の不感帯Δθ_ＤＬ、Δθ_ＤＲとハンチング領域の関係を示す図である。 図７（ａ）〜（ｃ）は、関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）、ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）を示す図である。 図８は、第２の変形例に係るモータ駆動装置のブロック図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図１は、前輪駆動、後輪操舵形式の電動フォークリフトの外観図を示す斜視図である。フォークリフト６００は、車体（シャーシ）６０２、フォーク６０４、昇降体（リフト）６０６、マスト６０８、駆動輪である前輪６１０、操舵輪（転舵輪）である後輪６１２を備える。マスト６０８は車体６０２の前方に設けられる。昇降体６０６は、油圧アクチュエータ（図１に不図示、図３の１１６）などの動力源によって駆動され、マスト６０８に沿って昇降する。昇降体６０６には、荷物を支持するためのフォーク６０４が取り付けられている。

図２は、フォークリフトの操縦パネル７００の一例を示す図である。操縦パネル７００は、イグニッションスイッチ７０２、ステアリングホイール７０４、リフトレバー７０６、アクセルペダル７０８、ブレーキペダル７１０、ダッシュボード７１４、前後進レバー７１２を備える。

イグニッションスイッチ７０２は、フォークリフト６００の起動用のスイッチである。ステアリングホイール７０４は、フォークリフト６００の操舵を行うための操作手段である。リフトレバー７０６は、昇降体６０６を上下に移動させるための操作手段である。アクセルペダル７０８は、走行用の車輪の回転を制御する操作手段であり、運転者が踏み込み量を調節することでフォークリフト６００の走行が制御される。運転者がブレーキペダル７１０を踏み込むと、ブレーキがかかる。前後進レバー７１２は、フォークリフト６００の走行方向を、前進と後進で切りかえるためのレバーである。そのほか、図示しないインチングペダルが設けられてもよい。

続いて、フォークリフト６００の構成を、走行、荷役、操舵それぞれについて説明する。図３は、デュアルモータ式のフォークリフト６００の電気系統、機械系統の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ（電子制御コントローラ）１１０は、フォークリフト６００全体を制御するためのプロセッサである。

電池１０６は、Ｐ線およびＮ線の間に、電池電圧Ｖ_ＢＡＴを出力する。
第１電力変換装置１００、第２電力変換装置１０２、第３電力変換装置１０４は、モータ駆動装置３００を構成する。モータ駆動装置３００は、ＥＣＵ１１０からの、第１制御指令値Ｓ１〜第３制御指令値Ｓ３にもとづき、走行モータＭ１Ｌ、Ｍ１Ｒ、荷役モータＭ２、ステアリングモータＭ３それぞれを駆動する。第１電力変換装置１００、第２電力変換装置１０２、第３電力変換装置１０４はそれぞれ、電池電圧Ｖ_ＢＡＴを受け、３相交流信号に変換して、対応するモータＭ１Ｌ、Ｍ１Ｒ、Ｍ２、Ｍ３に供給する。

（走行）
ＥＣＵ１１０は、前後進レバー７１２からの前進、後進を指示する信号と、アクセルペダル７０８からの、踏み込み量に応じた走行操作量を示す信号を受け、それに応じた第１制御指令値Ｓ１を第１電力変換装置１００に出力する。第１電力変換装置１００は、第１制御指令値Ｓ１に応じて左走行モータＭ１Ｌ、右走行モータＭ１Ｒそれぞれに供給する電力を制御する。第１制御指令値Ｓ１は、走行モータＭ１の目標速度を指示する速度指令値と相関を有する。駆動輪である左前輪（左駆動輪）６１０Ｌは、左走行モータＭ１Ｌの動力により回転し、右前輪（右駆動輪）６１０Ｒは、右走行モータＭ１Ｒの動力により回転する。

（荷役）
リフトレバー７０６の傾きによって、昇降体６０６の上下動が制御される。ＥＣＵ１１０は、リフトレバー７０６の傾きを検出し、傾きに応じた荷役操作量を示す第２制御指令値Ｓ２を第２電力変換装置１０２に出力する。第２電力変換装置１０２は、第２制御指令値Ｓ２に応じた電力を荷役モータＭ２に供給し、その回転を制御する。昇降体６０６は、油圧アクチュエータ１１６と連結される。油圧アクチュエータ１１６は、荷役モータＭ２が生成する回転運動を、直線運動に変換し、昇降体６０６を制御する。

（操舵）
エンコーダ１２２は、ステアリングホイール７０４の回転角を検出し、回転角を示す信号をＥＣＵ１１０に出力する。ＥＣＵ１１０は、回転角に応じた第３制御指令値Ｓ３を第３電力変換装置１０４に出力する。第３電力変換装置１０４は、第３制御指令値Ｓ３に応じた電力をステアリングモータＭ３に供給し、その回転数を制御する。転舵輪である後輪６１２は、タイロッド１２６を介してギアボックス１２４と連結される。ステアリングモータＭ３の回転運動は、油圧アクチュエータ１１８およびギアボックス１２４を介して、タイロッド１２６に伝達され、操舵が制御される。

図４（ａ）、（ｂ）は、デュアルモータ式のフォークリフト６００を模式的に示す図である。Ｌはホイールベース、Ｔｒｆは前トレッド、Ｔｒｒは後トレッド、ｎｌ（ｒｐｍ）は左駆動輪６１０Ｌの回転速度を、ｎｒ（ｒｐｍ）は右駆動輪６１０Ｒの回転速度を、Ｖｌ（ｍ／ｓ）は左駆動輪６１０Ｌの速度検出値（車輪速度）を、Ｖｒ（ｍ／ｓ）は右駆動輪６１０Ｒの速度検出値（車輪速度）を示す。

転舵輪である後輪６１２Ｌ、６１２Ｒは、アッカーマンステアリング機構によって転舵角が制御可能となっている。後輪６１２Ｌ、６１２Ｒそれぞれの車軸の交点が、車体の回転中心Ｏとなり、回転中心Ｏは、転舵角δ_ｒに応じて、前輪６１０Ｌ、６１０Ｒの軸上を左右に移動する。本実施の形態では、転舵角δ_ｒを右後輪の回転角として定義しているが、当業者には、転舵角δ_ｒの定義がそれには限定されないことが理解される。転舵角δ_ｒは、図４（ａ）に示す左旋回時に正、図４（ｂ）に示す右旋回時に負をとるものとする。
ρ_ｘは、回転中心Ｏと、前輪６１０Ｌ、６１０Ｒの中点の距離である。

このフォークリフト６００のステアリング機構は、回転中心Ｏが、前輪６１０Ｌ、６１０Ｒの間に移動することを許容する。この場合、左右の駆動輪６１０Ｌ、６１０Ｒは逆回転するよう制御される。具体的には、外側の駆動輪は進行方向に回転し、内側の駆動輪は、反対向きに回転する。

図５は、実施の形態に係る走行用モータ駆動装置３００のブロック図である。このモータ駆動装置３００は、図３の第１電力変換装置１００に相当する。

モータ駆動装置３００は、速度分配部２００、トルク指令値生成部２０２、トルクリミット部２０８、インバータ２１０、速度センサ２２０、回転数／速度（ｎ／Ｖ）変換器２２１Ｌ、２２１Ｒ、転舵角センサ２２２、を備える。

転舵角センサ２２２は、図３に示す転舵角δ_ｒを検出する。速度センサ２２０は、レゾルバとも称され、左走行モータＭ１Ｌ、右走行モータＭ１Ｒそれぞれの回転速度ｎｌ、ｎｒを検出する。ｎ／Ｖ変換器２２１Ｌ、２２１Ｒは、回転速度ｎｌ、ｎｒに、タイヤの周長、減速ギア比などに応じた係数を乗算することにより、左駆動輪６１０Ｌの車輪速度Ｖｌ、右駆動輪６１０Ｒの車輪速度Ｖｒを計算する。

速度分配部２００は、アクセルの操作量に応じた入力速度指令値Ｖｒｅｆを受ける。速度分配部２００は、現在の転舵角δ_ｒに応じて、左走行モータＭ１Ｌの目標速度である左速度指令値Ｖｌｒｅｆと、右走行モータＭ１Ｒの目標速度である右速度指令値Ｖｒｒｅｆを計算する。

具体的には、速度分配部２００は、外側の駆動輪に対する速度指令値を入力速度指令値Ｖｒｅｆに設定し、内側の駆動輪に対する速度指令値を、入力速度指令値Ｖｒｅｆに、転舵角δ_ｒに応じた係数を乗じた値にセットする。つまり、この係数は、外側駆動輪に対する内側駆動輪の速度の比である。

係数は、転舵角δｒの関数ｇ（δ_ｒ）として定められている。この関数ｇ（δ_ｒ）は、ステアリング機構と車体のジオメトリ等にもとづいて定めればよい。

以下、図４（ａ）、（ｂ）のフォークリフトについて、速度分配について説明する。

１． δ_ｒ＝０ （直進）
直進時には、左右の駆動輪の速度指令値Ｖｌｒｅｆ、Ｖｒｒｅｆはいずれも入力速度指令値Ｖｒｅｆに設定される。
Ｖｌｒｅｆ＝Ｖｒｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ

２． δ_ｒ＞０ （左旋回）
Ｖｒｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ
Ｖｌｒｅｆ＝ｇ_Ｌ（δ_ｒ）×Ｖｒｅｆ
左旋回時の関数ｇ_Ｌ（δ_ｒ）は、以下の式で与えられる。
ｇ_Ｌ（δ_ｒ）＝（ρ_ｘ−Ｔｒｆ／２）／（ρ_ｘ＋Ｔｒｆ／２）
ただし、ρ_ｘ＝Ｌ／ｔａｎ（δ_ｒ）−Ｔｒｒ／２である。

３． δ_ｒ＜０ （右旋回）
Ｖｒｒｅｆ＝ｇ_Ｒ（δ_ｒ）×Ｖｒｅｆ
Ｖｌｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ
右旋回時の関数ｇ_Ｒ（δ_ｒ）は、以下の式で与えられる。
ｇ_Ｒ（δ_ｒ）＝（ρ_ｘ−Ｔｒｆ／２）／（ρ_ｘ＋Ｔｒｆ／２）
ただし、δ_ｒ≠−π／２のとき、ρ_ｘ＝−Ｌ／ｔａｎ（δ_ｒ）＋Ｔｒｒ／２であり、δ_ｒ＝−π／２のとき、ρ_ｘ＝Ｔｒｒ／２である。

トルク指令値生成部２０２は、左速度指令値Ｖｌｒｅｆと左走行モータＭ１Ｌの現在の速度検出値Ｖｌの誤差に応じて、左走行モータＭ１Ｌのトルクを指示する左トルク指令値Ｔｌｃｏｍを生成する。同様に、右速度指令値Ｖｒｒｅｆと右走行モータＭ１Ｒの現在の速度検出値Ｖｒの誤差に応じて、右走行モータＭ１Ｒのトルクを指示する右トルク指令値Ｔｒｃｏｍを生成する。

トルク指令値生成部２０２は、左速度指令値Ｖｌｒｅｆと左速度検出値Ｖｌの誤差を生成する減算器２０４Ｌと、誤差をＰＩ（比例、積分）制御し、左トルク指令値Ｔｌｃｏｍを生成するＰＩ制御部２０６Ｌを含む。右輪についても同様である。

トルクリミット部２０８には、トルク指令値Ｔｌｃｏｍ、Ｔｒｃｏｍの上限値Ｔｌｉｍを規定するトルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）がモータの速度ｎの関数として定義されている。

トルクリミット部２０８は、左トルク指令値Ｔｌｃｏｍを、現在の左走行モータＭ１Ｌの速度ｎｌおよびトルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）に応じて定まる上限値Ｔｌｌｉｍ以下に制限する。同様に、トルクリミット部２０８は、右トルク指令値Ｔｒｃｏｍを、現在の右走行モータＭ１Ｒの速度ｎｒおよびトルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）に応じて定まる上限値Ｔｒｌｉｍ以下に制限する。トルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）は、テーブルとして保持されてもよいし、近似式として保持されてもよい。

電動フォークリフトの回転中心Ｏが駆動輪とオーバーラップする範囲をハンチング領域と定められる。ハンチング領域は、駆動輪の幅と一致しても良いし、駆動輪の幅よりわずかに広く定めてもよい。
そしてモータ駆動装置３００は、転舵角δ_ｒが、ハンチング領域に対応して設けられた不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対する速度指令値Ｖｒｅｆおよびトルク指令値Ｔｃｏｍの少なくとも一方を、ハンチングが発生しない値とする。より具体的には、モータ駆動装置３００は、転舵角δ_ｒが不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対する速度指令値Ｖｒｅｆおよびトルク指令値Ｔｃｏｍの少なくとも一方を、実質的にゼロとする。つまり「実質的にゼロとする」は、「ハンチングが発生しない値」の例示であり、「実質的にゼロ」は、速度指令値あるいはトルク指令値が、ゼロ、あるいはその近傍の値であって、内輪側の駆動輪が速度指令値に反応しないようにすること、あるいは、駆動方向に逆らわないようにすること、を包含する。

図６（ａ）、（ｂ）は、左旋回時、右旋回時の不感帯Δθ_ＤＬ、Δθ_ＤＲとハンチング領域の関係を示す図である。ハンチング領域は、矩形５２、５４で示される。転舵角δ_ｒに応じて回転中心Ｏが移動し、回転中心Ｏが矩形５２に含まれるときの転舵角δ_ｒが、左旋回時の不感帯Δθ_ＤＬとなる。同様に回転中心が矩形５４に含まれるときの転舵角δ_ｒが、右旋回時の不感帯Δθ_ＤＲとなる。

たとえば速度分配部２００は、転舵角δｒが不感帯に含まれるとき、内輪側の駆動輪に対する速度指令値Ｖｒｅｆを実質的にゼロとする。

上述のように、速度分配部２００には、転舵角δ_ｒを引数とする関数ｇ_Ｌ（δ_ｒ）、ｇＲ（δ_ｒ）が定義されている。そして旋回時において、速度分配部２００は、外輪側の駆動輪の速度指令値を入力速度指令値Ｖｒｅｆにセットし、内輪側の駆動輪の速度指令値を、入力速度指令値Ｖｒｅｆに関数の値ｇ（δ_ｒ）を乗じて得られる値にセットする。本実施の形態では、ハンチングを防止するために、上述の関数ｇ_Ｌ（δ_ｒ）、ｇ_Ｒ（δ_ｒ）を、転舵角δ_ｒが不感帯に含まれるとき、その値がゼロとなるよう修正した関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）、ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）が定められる。

図７（ａ）〜（ｃ）は、関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）、ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）を示す図である。破線は、補正前の関数ｇ_Ｌ（δ_ｒ）、ｇ_Ｒ（δ_ｒ）を示す。図７（ｂ）には、関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）の不感帯Δθ_ＤＬ付近の拡大図が、図７（ｃ）には、関数ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）の不感帯Δθ_ＤＲ付近の拡大図が示される。

不感帯において関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）、ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）はゼロである。また不感帯の外側には、遷移帯Δθ_Ｔ設けられる。遷移帯Δθ_Ｔにおいて、関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）、ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）は、不感帯Δθ_Ｄから離れるにしたがい、補正前の関数ｇ_Ｌ（δ_ｒ）、ｇ_Ｒ（δ_ｒ）に対して徐々に漸近していく。遷移帯Δθ_Ｔにおける関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）、ｇ_ＲＨ（δ_ｒ）は、直線であってもよい。

図５に戻る。トルクリミット部２０８は、転舵角δ_ｒが不感帯Δθ_Ｄに含まれるとき、内輪側の駆動輪に対するトルク指令値Ｔｒｅｆをゼロとする。

以上がモータ駆動装置３００の構成である。続いてその動作を説明する。

図６（ａ）および図７（ｂ）を参照し、左旋回の場合を説明する。たとえばフォークリフト６００を、左急旋回させたい場合、転舵角δ_ｒが増大する。これにより、回転中心Ｏは、車体中心に近づいてくる。そして回転中心Ｏがハンチング領域５２に近づくと、転舵角δ_ｒは、図７（ｂ）の遷移帯Δθ_Ｔに入り、関数ｇ_ＬＨ（δ_ｒ）にしたがって係数（左右速度比）が低下し、内側の駆動輪に対する速度指令値が減少し始める。そして転舵角δ_ｒが不感帯Δθ_ＤＬに入ると、係数（左右速度比）がゼロとなり、内側の駆動輪に対する速度指令値がゼロとなる。

またトルクリミット部２０８により、不感帯Δθ内側駆動輪に対するトルク指令値Ｔｒｅｆもゼロに設定される。

以上がモータ駆動装置３００の動作である。
このモータ駆動装置３００を搭載したフォークリフト６００によれば、転舵角δ_ｒが不感帯Δθ_Ｄ内で変化したとしても、内側の駆動輪の回転数はゼロが維持されるため、ハンチングを抑制することができる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（第１の変形例）
実施の形態では、速度分配部２００における速度指令値の補正と、トルクリミット部２０８によるトルク指令値の補正を併用する場合を説明したが、本発明はそれには限定されず、いずれか一方のみの補正を採用してもよい。

（第２の変形例）
実施の形態では、速度指令値にもとづいてフォークリフト６００の速度を制御するモータ駆動装置３００について説明したが本発明はそれには限定されない。
たとえばモータ駆動装置３００は、電動フォークリフトの駆動輪の目標トルクを示すトルク指令値にもとづいて電動フォークリフトの左駆動輪と右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータを制御してもよい。

図８は、第２の変形例に係るモータ駆動装置３００ａのブロック図である。
図８のモータ駆動装置３００ａは、図５の速度分配部２００、トルク指令値生成部２０２に代えて、トルク分配部２００ａ、トルク指令値生成部２０２ａを備える。
トルク分配部２００ａは、第１制御指令値Ｓ１として、運転者の操作に応じた入力トルク制御値Ｔｒｅｆを受ける。トルク分配部２００ａは、入力トルク制御値Ｔｒｅｆおよび電動フォークリフトの転舵輪の転舵角δ_ｒにもとづき、左走行モータＭ１Ｌのトルクを指示する左トルク制御値Ｔｌｒｅｆと右走行モータＭ１Ｒのトルクを指示する右トルク制御値Ｔｒｒｅｆを計算する。計算アルゴリズムは、速度分配部と同様である。

トルク指令値生成部２０２は、左トルク制御値Ｔｌｒｅｆと左走行モータの現在のトルクＴｌの誤差に応じて、左走行モータのトルクを指示する左トルク指令値Ｔｌｃｏｍを生成するとともに、右トルク制御値Ｔｒｒｅｆと右走行モータの現在のトルクＴｒの誤差に応じて、右走行モータのトルクを指示する右トルク指令値Ｔｒｃｏｍを生成する。

このモータ駆動装置３００ａにおいても、転舵角δ_ｒが、ハンチング領域に対応して設けられた不感帯Δθ_Ｄに含まれるとき、内輪側の駆動輪に対するトルク制御値Ｔｒｅｆおよびトルク指令値Ｔｃｏｍの少なくとも一方を実質的にゼロとする。

トルク分配部２００ａによるトルク制御値Ｔｒｅｆの制御は、図５の速度分配部２００と同様である。またトルクリミット部２０８におけるトルク指令値Ｔｃｏｍの制御は、図５のトルクリミット部２０８におけるトルク指令値Ｔｒｅｆの制御と同様である。

この変形例によっても、ハンチングを抑制できる。また、不感帯Δθ_Ｄにおいて、トルク指令値Ｔｃｏｍとトルク指令値Ｔｒｅｆのいずれか一方のみを実質的にゼロとしてもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

６００…フォークリフト、６０２…車体、６０４…フォーク、６０６…昇降体、６０８…マスト、６１０…前輪、６１２…後輪、１０６…電池、１００…第１電力変換装置、１０２…第２電力変換装置、１０４…第３電力変換装置、１１０…ＥＣＵ、１１６，１１８…油圧アクチュエータ、１２０…ステアリングシャフト、１２２…レゾルバ、１２４…ギアボックス、１２６…タイロッド、１５０…、２００…速度分配部、２００ａ…トルク分配部、２０２，２０２ａ…トルク指令値生成部、２０４…減算器、２０６…ＰＩ制御部、２０８…トルクリミット部、２１０…インバータ、２２０…速度センサ、２２２…転舵角センサ、Ｍ１…走行モータ、Ｍ１Ｌ…左走行モータ、Ｍ１Ｒ…右走行モータ、Ｍ２…荷役モータ、Ｍ３…ステアリングモータ、３００…モータ駆動装置、７００…操縦パネル、６１０Ｌ…左駆動輪、６１０Ｒ…右駆動輪、７０２…イグニッションスイッチ、７０４…ステアリングホイール、７０６…リフトレバー、７０８…アクセルペダル、７１０…ブレーキペダル、７１２…前後進レバー、７１４…ダッシュボード。

Claims (9)

1. 電動フォークリフトに搭載され、前記電動フォークリフトの目標速度を示す速度指令値にもとづいて前記電動フォークリフトの左駆動輪と右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータを制御するモータ駆動装置であって、
   運転者の操作に応じた入力速度指令値および前記電動フォークリフトの転舵輪の転舵角にもとづき、前記左走行モータの速度を指示する左速度指令値と前記右走行モータの速度を指示する右速度指令値を計算する速度分配部と、
   前記左速度指令値と前記左走行モータの現在の速度の誤差に応じて、前記左走行モータのトルクを指示する左トルク指令値を生成するとともに、前記右速度指令値と前記右走行モータの現在の速度の誤差に応じて、前記右走行モータのトルクを指示する右トルク指令値を生成するトルク指令値生成部と、
   を備え、
   幅を有するハンチング領域が前記駆動輪とオーバーラップするように規定され、前記転舵角が前記ハンチング領域に対応して規定された不感帯に含まれるとき、内輪側の走行モータに対する速度指令値およびトルク指令値の少なくとも一方を、実質的にゼロとすることを特徴とするモータ駆動装置。
2. 前記速度分配部は、
   前記転舵角を引数とする関数が定義されており、
   旋回時において、外輪側の走行モータの速度指令値を前記入力速度指令値にセットし、内輪側の走行モータの速度指令値を、前記入力速度指令値に前記関数の値を乗じて得られる値にセットし、
   前記関数は、前記転舵角が前記不感帯に含まれるとき、その値が実質的にゼロとなるよう定められることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記左トルク指令値を、左駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限し、前記右トルク指令値を、右駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限するトルクリミット部をさらに備え、
   前記トルクリミット部は、前記転舵角が前記不感帯に含まれるとき、前記内輪側の走行モータに対するトルク指令値を実質的にゼロとすることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
4. 電動フォークリフトに搭載され、前記電動フォークリフトの駆動輪の目標トルクを示すトルク指令値にもとづいて前記電動フォークリフトの左駆動輪と右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータを制御するモータ駆動装置であって、
   運転者の操作に応じた入力トルク制御値および前記電動フォークリフトの転舵輪の転舵角にもとづき、前記左走行モータのトルクを指示する左トルク制御値と前記右走行モータのトルクを指示する右トルク制御値を計算するトルク分配部と、
   前記左トルク制御値と前記左走行モータの現在のトルクの誤差に応じて、前記左走行モータのトルクを指示する左トルク指令値を生成するとともに、前記右トルク制御値と前記右走行モータの現在のトルクの誤差に応じて、前記右走行モータのトルクを指示する右トルク指令値を生成するトルク指令値生成部と、
   を備え、
   幅を有するハンチング領域が前記駆動輪とオーバーラップするように規定され、前記転舵角が前記ハンチング領域に対応して規定された不感帯に含まれるとき、内輪側の走行モータに対するトルク制御値およびトルク指令値の少なくとも一方を、実質的にゼロとすることを特徴とするモータ駆動装置。
5. 前記トルク分配部は、
   前記転舵角を引数とする関数が定義されており、
   旋回時において、外輪側の走行モータのトルク制御値を前記入力トルク制御値にセットし、内輪側の走行モータのトルク制御値を、前記入力トルク制御値に前記関数の値を乗じて得られる値にセットし、
   前記関数は、前記転舵角が前記不感帯に含まれるとき、その値が実質的にゼロとなるよう定められることを特徴とする請求項４に記載のモータ駆動装置。
6. 前記左トルク指令値を、左駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限し、前記右トルク指令値を、右駆動輪の回転数に応じた上限値以下に制限するトルクリミット部をさらに備え、
   前記トルクリミット部は、前記転舵角が前記不感帯に含まれるとき、前記内輪側の走行モータに対するトルク指令値を実質的にゼロとすることを特徴とする請求項４または５に記載のモータ駆動装置。
7. 前記ハンチング領域の幅は、前記駆動輪の幅と同じかそれより広いことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動装置。
8. 左駆動輪および右駆動輪と、
   前記左駆動輪および前記右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、
   前記左走行モータおよび前記右走行モータを駆動する請求項１から７のいずれかに記載のモータ駆動装置と、
   を備えることを特徴とする電動フォークリフト。
9. 電動フォークリフトであって、
   左駆動輪および右駆動輪と、
   前記左駆動輪および前記右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、
   前記左走行モータおよび前記右走行モータを駆動するモータ駆動装置と、
   を備え、
   幅を有するハンチング領域が前記駆動輪とオーバーラップするように規定され、前記電動フォークリフトの回転中心が、前記ハンチング領域に含まれるとき、内輪側の走行モータの速度およびトルクの少なくとも一方が実質的にゼロとなるよう制御をかけることを特徴とする電動フォークリフト。」

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