JPH04201681A - 搬送車の走行制御装置 - Google Patents

搬送車の走行制御装置

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JPH04201681A
JPH04201681A JP33354890A JP33354890A JPH04201681A JP H04201681 A JPH04201681 A JP H04201681A JP 33354890 A JP33354890 A JP 33354890A JP 33354890 A JP33354890 A JP 33354890A JP H04201681 A JPH04201681 A JP H04201681A
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wheel
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治 野呂
Osatake Miki
三木 修武
Masaaki Uenishi
上西 雅彰
Keisuke Takema
啓祐 武馬
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この出願の発明は、搬送車の車輪の駆動力を制御するこ
とによってその走行を制御する装置に関する。
さらに詳細には、この出願の発明は、独立の駆動手段に
よって駆動される4車輪を備えた搬送車の車輪のトルク
を制御する装置であって、検知された各車輪の速度から
車体の実際の速度を演算して、各車輪のトルクを制御す
る発明に関する。
[従来の技術] 従来、独立に駆動される車輪を備えた4輪駆動自動車に
あっては、ディファレンシャルギアで機構的に車輪のト
ルクを配分している。
また、従来の搬送車の走行制御装置にあっては、全3輪
のうちの前輪を、全6輪のうちの中央の2輪を、または
全4輪のうちの片側の縦2輪を各輪ごとに速度制御して
いる例がある。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、4輪駆動自動車のディファレンシャルギ
アを、モータ等の独立の駆動手段で各車輪が駆動される
搬送車に用いたとしても車体の重量・形状が不必要に過
大となってしまう問題点がある。
搬送車の各車輪の速度制、御をする従来技術にあっては
、制御すべき車輪数が多くなるに従って制御が容易でな
くなる欠点がある。すなわち、各車輪の速度指令値を同
一とすれば、曲線部で車輪が曲がろうとする速度と対地
速度とで食い違いが生じ、車輪がスリップするかモータ
等の駆動手段に過負荷がかかるため、ブレーキング現象
や、パワーの無駄が生じる。一方、曲線部での各車輪ご
との所要速度(速度指令)を演算して制御するのでは、
アルゴリズムが複雑となって演算が容易でなくなるとい
う問題点がある。
また、4車輪以上を有する車両にあっては、路面の凹凸
がある場合に、路面から浮いてしまう車輪が必然的に生
ずる。この場合に、独立した駆動手段によって車輪の駆
動力を制御する装置にあっては、浮いた車輪が空転・加
速するため、車輪の回転速度から実際の車体速度を算出
するのが困難となる問題点がある。車体速度が正確に求
まらない場合には、搬送車が無人で自律走行する場合に
正確な走行ができないという問題点がある。
[発明の目的] この出願の発明の目的は、上述の従来技術に基づく搬送
車の走行制御装置の該問題点を解決すべ(、独立の駆動
手段よって駆動される車輪を備えた搬送車の走行に適し
た制御装置であって、簡易かつ精度のよい走行制御を可
能とする制御装置を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 上述の目的に沿い、この出願の発明の構成は、前述の課
題を解決するために、少なくとも4車輪2fR〜2rL
を備えた搬送車の各車輪に設けた駆動手段3fR〜3r
Lにトルクを指令して走行を制御する装置であって、前
記車輪の速度を検知する手段4fR〜4rLと、あらか
じめ指定された前記車輪の車輪速度の和同士を比較して
、いずれかの車輪速度の和を選択することにより搬送車
の車体速度を演算する手段11と、搬送車の車体速度と
速度指令値との偏差に応じて前記駆動手段にトルク指令
を発する手段21とからなる搬送車の走行制御装置とし
たものである。
また、上記走行制御装置に車輪速度と車体速度の差を所
定の範囲内とするようにトルク指令を補正する手段31
を備えたものである。
上記演算手段11は、相対向する車輪の車輪速度の和同
士を比較して、トルク指令が車輪の正転方向にかかると
きには小さい方の車輪速度の和を、トルク指令が逆転方
向にかかるときには大きい方の車輪速度の和を選択して
搬送車の車体速度を演算してもよい。
また、上記演算手段11は、並列する車輪の車輪速度の
和同士を比較して、トルク指令が所定の正旋回方向にか
かるときには小さい方の車輪速度の和を、トルク指令が
逆旋回方向にかかるときには大きい方の車輪速度の和を
選択して搬送車の車体速度を演算してもよい。
[作用] 各車輪の駆動力を制御をする装置にあっては、例えばス
リップしている車輪等は他の車輪の車輪速度よりも過大
となっている場合がある。このような場合に、上述の車
輪速度を演算する手段は、各車輪の車輪速度を比較して
例えば小さい方の車輪速度を選択することによって、実
際の車体速度を演算して、この演算した正しい車体速度
から精度のよい走行を制御するように働く。
また、各車輪の車輪速度の和同士の関係とじて、例えば
、車体が通常の前進・後進等の走行をしているときには
、相対向する車輪の速度の和同士が相等しくはずであり
、スピンターンをしているときには並列する車輪の速度
の和同士が相等しくなるはずである。上述の車輪速度を
演算する手段は、この様な関係にある車輪速度の和同士
を比較・選択して、実際の正しい車体速度を演算するよ
うに働く。
上記の補正手段は、負荷の過大または過小な駆動手段の
トルク指令を補正するように働く。
[実施例] 次にこの出願の発明の実施例を第1図から第4図に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。
基本的実施例を第1図に基づいて説明する。
本実施例は工作物のいわゆる無人加工工場等において、
工作物とワーク等を搭載して、倉庫・工作機械間を移動
する4輪駆動の搬送車に関する。
lはこの搬送車の車体である。
2fRは前右車輪、2fLは前左車輪、2rRは後右車
輪、2rLは後左車輪である〔以下、同様にそれぞれ前
後をf、rで、右左をR,Lで表す)。
3 fR,3fL、 3 rR,3rLはそれぞれ各車
輪2fR〜2rLを独立に駆動するためのモータである
。これらのモータ3fR〜3rLにはそれぞれ車輪の速
度を測定するためのエンコーダ4fL、 4fR,4r
L、 4rRを備え、車輪の回転速度に相当するモータ
の回転速度速度VfL、 VfR,VrL、 VrRを
測定する。
5は車輪の走行を制御するために車体に備えられたCP
Uである。エンコーダー4fR〜4rLからの各車輪速
度信号をCPU5の演算手段11に入力し、ここで比較
・演算して、車体の速度を演算する。次に演算された車
体速度と車体速度指令値との偏差を指令手段21で演算
し、車輪のトルク指令信号として各モータ3fR〜3r
Lに入力する。この車体速度指令値は予め制御装置に入
力しておくか或は外部の制御指令装置から入力する。
これと同時に、補正手段31で上記各車輪速度を車体速
度と比較し、その偏差が大きいときには、各車輪のトル
ク指令を補正する。
次に第2図の制御ブロック図に基づき本実施例の制御装
置の詳細を説明する。
各モータ3fr〜3rLに備えられたエンコーダー4f
R〜4rLが各車輪2fR〜2rLの速度Vfr−Vr
L信号を発する。各車輪の回転速度は相対向する車輪ご
とにそれぞれ加算手段によって加算する。すなわち前右
車輪速度VfRと後左車輪速度VrRを加算手段12で
加算し、前左車輪速度VfLと後右車輪速度VrRを加
算手段13で加算する。比較手段14で加算した速度信
号の大小を比較し、いずれかを選択し、車体速度Vgを
演算する。
この際に、モータに指令するトルク指令信号値Tをこの
比較手段回路41を介して14に入力し、このトルク指
令値に応じて、場合分けをして上記の比較及び演算をす
る。
即ち、次式の通り、正転トルクを指令している(前進の
加速又は後進の減速をしている(To。
))場合には小さい方の速度を選択し、逆転トルクを発
生している(前進の減速又は後進の加速をしている(T
oo))場合には大きい方を選択して、その1/2を車
体速度とする。
T>O Vg=0.5−m1n((L*+Lt、l+fLt、+
Vr+tl)   ”’(1)T<O Vg−0,5・max[Vt1l+VrL) + fv
tt、+vr*)l   ++  (2)次に、演算し
た車体速度Vgと所定の速度指令信号を減算手段22で
減算して偏差を演算する。その偏差を比例・積分手段2
3.24で処理してモータ指令信号値Tとし、各モータ
に入力して、モータを制御する。
また、各モータ指令値は補正手段によって補正する。前
右モータ指令値を例にとり説明する。
右前のエンコーダ4fRからの車輪速度VfRを不感帯
手段32に入力する。同時にこの不感帯手段32には上
記演算で求めた車体速度信号値Vgを回路33を介して
入力する。この不感帯手段32は、車輪の速度値VfR
と車体速度Vgの差を演算し、この差が所定の下限値v
I〜上限値vuの範囲内であれば、0を出力し、範囲外
である場合には、この差の比例信号を補正信号Taとし
てa力する。
このVl、vuは例えば次式により設定する。
Vg>0(前進時) Vu=1.5Vg   、  V、=0.7VgVg>
0(後進時) Vu:1.’5Vg   、  V+=0.7Vgこの
補正信号Taにより上記トルク指令信号Tを減算し、モ
ータ指令信号とする。
次に、第3図の制御ブロック図に基づき他の実施例、す
なわち搬送車がスピンターンする場合の制御装置を説明
する。基本的構成は第2図と同様である。
スピンターン時には、第4図の様に各車輪が向けられる
。この状態で右回りに旋回する時には、前右車輪2fR
は後進、前右車輪2fLは前進、後右車輪2rRは後進
、左後車輪2rLは前進する。すなわち左側の前後車輪
が正転し、右側の前後車輪が逆転する。
第2図の実施例と同様にまず、モータ3fR〜3rLに
備えられたエンコーダー4fR〜4rLが各車輪の速度
VfR〜VrL信号を発する。本実施例の場合は各車輪
の速度を相並列する車輪ごとにそれぞれ加算手段112
.113によって加算する。すなわち前右車輪速度Vf
Rと後右車輪速度VrRを加算し、前右車輪速度■几と
後左車輪速度VrLを加算する。
比較手段114で加算した速度信号の大小を比較し、い
ずれかを選択し、車体速度Vgを演算する。
この際に、モータ指令信号値Tを回路141を介して比
較手段114に入力し、車体が右旋回方向のトルクを加
えているか、左旋回方向のトルクを加えているか場合分
けをして上記の比較及び演算をする。
次式の通り、右旋回方向のトルクを加えている時(T>
01には、小さい方の速度を選択し、左旋回方向のトル
クを加えている時(T<0)には、大きい方を選択して
、その1/2を車体旋回速度とするT>O Vg:0.5・m1n((Lt”LL)、−(VcR+
LJ)  ++ (3)T<O Vg□0.5・max((Vrt”VrLL−(L*+
VrR))  −(4)所定の速度指令をこの車体旋回
速度Vgで減算手段122により減算してその偏差を演
算する。その偏差を比例・積分手段123.124で処
理して、モータ指令として指令値に応じて各モータを作
動するなお、速度指令は図示する速度パターンとして入
力する。旋回速度を積算手段126によって積算し、判
定手段127がこの積算値から車体が90度旋回したか
を判定し、旋回が終了したときには速度指令としてスピ
ンターンの終了を指令する。
また、各モータ指令値は補正手段によって補正する。前
右モータ指令値を例にとり説明する。
前布のエンコーダ4fRからの車輪速度VfRを各不感
帯手段132に入力する。同時にこの不感帯手段132
に上記演算で求めた車体速度信号値Vsを回路133を
介して入力する。この不感帯手段132は、車輪の速度
値VfRと車体速度Vgの差を演算し、この差が一定範
囲V、−V、内であれば、0を出力し、一定範囲外であ
る場合には、この差に対応する例えば比例信号を補正信
号Taとして出力する。
例えばV、、V、は次式により設定する。
Vs  >  O V、J= 1.5Vs  、  V+= 0.7L(L
L、VrL)Vu・−0,7V−、L=−1,5Vsf
L*、Lll)V、  <  O Vu: 0.7Vm  、   L= 1.5Vs(L
L、VrL)Vu=−1,5V、  、  V、=−0
,7V、(VfR,Vr*)この補正信号Taにより上
記トルク指令信号Tを減算し、モータ指令信号を補正す
る。
[・発明の効果] この出願の発明は、上述のように構成されているので、
次に記載される効果を奏する。
まず、車輪の速度同士を比較することにより、例えばス
リップしている異常な車輪以外の車輪速度から、実際の
正しい車体速度が演算される。これにより、凹凸な路面
を有する一般の工作工場にあっても、独立の駆動手段に
よって駆動する4輪搬送車を精度良く制御することがで
きる効果を奏する。特に、正確な走行距離が演算される
ことによって、搬送車を自律走行させることができる効
果が奏される。
また、車輪速度の和同士を比較することにより、スリッ
プ等している異常な車輪を容易に検知できるため、簡単
な構成でかつ確実に実際の車体速度を演算できる効果が
奏される。
さらに、実際の車体速度によって各車輪のトルク指令を
補正することにより、スリップしている車輪等のモータ
の過負荷等を防止できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第4図は、この出願の発明の詳細な説明図で
あり、第1図はこの出願の発明の基本実施例の回路図、
第2図は具体的1実施例の制御装置の制御ブロック図、
第3図は他の具体的実施例の制御装置の制御ブロック図
、第4図は第3図の実施例における車輪と車体の配置を
説明する説明図である。 l・・・車体 2fR,2fL、2rR,2rL ・−・各前布車軸、
前左車輪、後右車輪、後左車輪 3fR,3fL、3rR,3rL−・・前右モータ、前
左モータ、後右車モータ、後左モータ 4fR,4fL、4rR,4rL ・−前布エンコーダ
、前圧エンコーダ、後右車エンコーダ、後左エンコーダ
11・・・演算手段 21・・・トルク指令手段 31・・・補正手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも4車輪を備えた搬送車の各車輪に設け
    た駆動手段にトルクを指令して走行を制御する装置であ
    って、前記車輪の速度を検知する手段と、あらかじめ指
    定された前記車輪の車輪速度の和同士を比較していずれ
    かの車輪速度の和を選択することにより搬送車の車体速
    度を演算する手段と、搬送車の車体速度と速度指令値と
    の偏差に応じて前記駆動手段にトルク指令を発生する手
    段とからなる搬送車の走行制御装置。
  2. (2)車輪速度と車体速度の差を所定の範囲内とするよ
    うにトルク指令を補正する手段を設けたことを特徴とす
    る請求項1記載の搬送車の走行制御装置。
  3. (3)演算手段は、相対向する車輪の車輪速度の和同士
    を比較して、トルク指令が車輪の正転方向にかかるとき
    には小さい方の車輪速度の和を、トルク指令が逆転方向
    にかかるときには大きい方の車輪速度の和を選択して搬
    送車の車体速度を演算することを特徴とする請求項1又
    は2記載の搬送車の走行制御装置。
  4. (4)演算手段は、並列する車輪の車輪速度の和同士を
    比較して、トルク指令が所定の正旋回方向にかかるとき
    には小さい方の車輪速度の和を、トルク指令が逆旋回方
    向にかかるときには大きい方の車輪速度の和を選択して
    搬送車の車体速度を演算することを特徴とする請求項1
    又は2記載の搬送車の走行制御装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6154366A (ja) * 1984-08-22 1986-03-18 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 自走車両の操向装置
JPS6440725U (ja) * 1987-09-07 1989-03-10
JPH0297167U (ja) * 1989-01-18 1990-08-02

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