JPH089508A - バッテリ式車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 走行モータの運転モードの切り換え時、車両
が滑らかに走行できるバッテリ式車両の制御装置を提供
する。 【構成】 回転センサ４、アクセルセンサ５ａ及び前後
進スイッチ６ａからの各出力信号は制御回路７に送ら
れ、制御回路７はこれらの信号に基づいて予め設定され
ている複数の運転モードのうちのいずれの運転モードで
あるかを判別し、判別された運転モードに応じて電力変
換器２を制御することにより走行モータ３を駆動させ
る。さらに、制御回路７は、運転モードが切り換えられ
たことを判別すると、切り換え前後の運転モードの組み
合わせに応じて走行モータ３の出力トルクが急激に変化
しないように電力変換器２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ式フォークリ
フト等のバッテリ式車両の走行制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】バッテリ式フォークリフトのようなバッ
テリ式車両においては、アクセルペダルの踏込量に応じ
て走行モータを回転させることにより車両を力行運転さ
せるが、車両の進行方向は前後進レバーにより設定され
る。すなわち、前後進レバーを前進あるいは後進に設定
してアクセルペダルを踏み込むことにより、走行モータ
が正転あるいは逆転し、車両が前進あるいは後進する。
また、走行中の制動は、アクセルをオフ状態にするアク
セルオフ回生運転、あるいは前後進レバーを逆方向に切
り換えるスイッチバック回生運転による回生制動が一般
的によく採用されている。

【０００３】このように車両の操作状況の変化に応じて
走行モータの運転モードが、力行モード、アクセルオフ
回生モード及びスイッチバック回生モードの間で相互に
切り換えられるが、これらのモードの切り換えに際して
走行モータに発生するトルクの方向あるいは大きさが急
激に変化するため、車両の動きがぎこちなく、滑らかで
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のバ
ッテリ式車両においては、走行モータの運転モード切り
換えに伴う車両の動きが滑らかでないという問題があっ
た。本発明はこのような従来の問題点を解消するために
なされたもので、車両を滑らかに走行させつつ走行モー
タの運転モードの切り換えを行うことができるバッテリ
式車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係るバッテリ式車両の走行制御装置は、車
両の駆動車輪を正転又は逆転させる走行モータと、バッ
テリからの電気エネルギーにより走行モータを駆動する
駆動回路と、走行モータの回転数及び回転方向を検出す
る回転センサと、アクセルペダルの踏込量を検出するア
クセルセンサと、車両の前進又は後進の進行方向を設定
するための前後進レバーと、前後進レバーで設定された
進行方向を検知する前後進スイッチと、回転センサ、ア
クセルセンサ及び前後進スイッチからの各出力信号に基
づいて予め設定されている複数の運転モードのうちのい
ずれの運転モードであるかを判別してその運転モードに
応じて駆動回路を制御する制御回路とを備えている。制
御回路は、運転モードの切り換えを判別すると、切り換
え前後の運転モードの組み合わせに応じて走行モータの
出力トルクの変化が緩和されるように駆動回路を制御す
る。

【０００６】

【作用】以上の構成の走行制御装置において、回転セン
サが走行モータの回転数及び回転方向を検出し、アクセ
ルセンサがアクセルペダルの踏込量を検出し、前後進ス
イッチが前後進レバーで設定された車両の進行方向を検
知する。制御回路は、これら回転センサ、アクセルセン
サ及び前後進スイッチからの各出力信号に基づいて、予
め設定されている複数の運転モードのうちいずれの運転
モードであるかを判別し、判別された運転モードに応じ
て駆動回路を制御することにより走行モータを駆動制御
する。さらに、制御回路は、運転モードが切り換えられ
たことを判別すると、切り換え前後の運転モードの組み
合わせに応じて走行モータの出力トルクが急激に変化し
ないように駆動回路を制御する。

【０００７】

【実施例】本発明の好適な実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る
バッテリ式車両の走行制御装置の構成を示す。図示しな
い車両の駆動車輪を回転させるための誘導電動機からな
る走行モータ３に本発明の駆動回路となる電力変換器２
が接続され、電力変換器２に車両に搭載されたバッテリ
１が接続されている。走行モータ３には走行モータ３の
回転数及び回転方向を検出する回転センサ４が接続され
ている。また、車両にはアクセルペダル５及び前後進レ
バー６が設けられており、アクセルペダル５にその踏込
量を検出するためのアクセルセンサ５ａが接続され、前
後進レバー６にこの前後進レバー６で設定された進行方
向を検知する前後進スイッチ６ａが接続されている。さ
らに、回転センサ４、アクセルセンサ５ａ及び前後進ス
イッチ６ａに制御回路７が接続され、制御回路７の出力
が電力変換器２に接続されている。尚、制御回路７は適
宜のマイクロコンピュータから構成することができる。

【０００８】次に、この実施例の動作について説明す
る。制御回路７は、回転センサ４で検出された走行モー
タ３の回転数に基づいて車両の速度を演算する一方、回
転センサ４で検知された走行モータ３の回転方向（順方
向／逆方向）、アクセルセンサ５ａで検知されたアクセ
ルペダル５の踏み込み状態（オン／オフ）及び前後進ス
イッチ６ａで検知された設定進行方向（前進／後進）に
基づいて運転モードの判別を行う。

【０００９】すなわち、図２に示されるように、アクセ
ルペダル５がオン状態（踏み込まれた）の場合、前後進
レバー６が前進方向に設定され且つ走行モータ３が順方
向に回転していれば前進方向の力行モードＡ、前後進レ
バー６が後進方向に設定され且つ走行モータ３が逆方向
に回転していれば後進方向の力行モードＢとそれぞれ判
別される。同様にアクセルペダル５がオン状態の場合、
前後進レバー６が後進方向に設定され且つ走行モータ３
が順方向に回転していれば前進方向のスイッチバック回
生モードＥ、前後進レバー６が前進方向に設定され且つ
走行モータ３が逆方向に回転していれば後進方向のスイ
ッチバック回生モードＦとそれぞれ判別される。また、
アクセルペダル５がオフ状態（踏み込まれていない）の
場合には、走行モータ３が順方向に回転していれば前進
方向のアクセルオフ回生モードＣ、走行モータ３が逆方
向に回転していれば後進方向のアクセルオフ回生モード
Ｄとそれぞれ判別される。

【００１０】制御回路７は、このようにして判別された
運転モードに従い、回転センサ４で検出された走行モー
タ３の回転数及びアクセルセンサ５ａで検出されたアク
セルペダル５の踏込量に基づいて、電力変換器２を構成
する複数のパワー素子をスイッチングさせることにより
走行モータ３を駆動制御する。各運転モードにおける走
行モータ３の駆動制御の仕方としては、特に限定される
ものではないが、例えば本出願人の出願による特願平５
−２３０４１４号の明細書に記載されたものがあり、こ
れを図３の回転数・トルク特性図に示す。図３におい
て、横軸は走行モータ３の回転数、縦軸は走行モータ３
の出力トルクをそれぞれ示し、各運転モードＡ〜Ｆを表
す特性曲線が示されている。

【００１１】例えば運転モードが前進方向の力行モード
Ａであると判別された場合の制御回路７による制御プロ
セスを図４のフローチャートに示す。まず、ステップＳ
１で回転センサ４、アクセルセンサ５ａ及び前後進スイ
ッチ６ａからの出力信号をそれぞれ入力すると共にこれ
らの信号から現在のモードが力行モードＡであることを
確認する。次に、ステップＳ２で直前の運転モードがＡ
であったか否かが判定される。ここで、アクセルペダル
５の踏み込み状態及び前後進レバー６による設定進行方
向が変更されたり、あるいは走行モータ３の回転方向が
変化して、それまでのモードＡ以外のいずれかのモード
からモードＡに切り換わった直後であるとすると、直前
のモードはＡでないためにステップＳ３に進み、直前の
モードが前進方向のアクセルオフ回生モードＣ及び前進
方向のスイッチバック回生モードＥのいずれかであった
か否かが判定される。

【００１２】そして、直前のモードがＣあるいはＥであ
った場合には、ステップＳ４で現トルク量を一旦０に調
整した後、ステップＳ１に戻って再び信号の入力を行
う。次に、ステップＳ２で直前のモードが判定される
が、今度は前回の信号入力時（ステップＳ１）における
モードが力行モードＡであったためにステップＳ５に進
み、ステップＳ１で入力された各信号から決定される走
行モータ３の目標トルク量と現トルク量との比較が行わ
れる。目標トルク量が現トルク量より大きい場合には、
ステップＳ６で走行モータ３のトルク量が予め設定され
たソフトスタート量だけ増加された後、ステップＳ１に
戻る。このようにして、現トルク量が目標トルク量に達
するまで、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５及びＳ６が繰り返
され、その都度トルク量がソフトスタート量ずつ増加さ
れる。一方、ステップＳ５で目標トルク量が現トルク量
以下であると判定された場合には、ステップＳ７に進ん
で現トルク量が目標トルク量になるまで下げられる。

【００１３】すなわち、運転モードがＣあるいはＥから
力行モードＡに切り換わる場合には、図３からわかるよ
うに、走行モータ３の出力トルクの向き（符号）が変わ
るので、トルクの急激な変化を回避するために、いきな
りモードＡにおける目標トルク量に移行せずに一旦トル
ク量を０にし、その後トルク量をソフトスタート量ずつ
徐々に増加させて目標トルク量にしている。

【００１４】また、ステップＳ３において直前のモード
がＣあるいはＥでないと判定されると、ステップＳ８に
進んで直前のモードが後進方向のスイッチバック回生モ
ードＦであったか否かが判定される。直前のモードがＦ
であった場合には、ステップＳ９で現トルク量を保持し
たままステップＳ１に戻る。その後、上述したステップ
Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６及びＳ７に従って走行モータ３のトル
ク量がモードＡにおける目標トルク量に移行される。

【００１５】すなわち、運転モードがＦから力行モード
Ａに切り換わる場合には、図３からわかるように、走行
モータ３の出力トルクの向き（符号）が変わらないの
で、現トルク量をそのまま保持し、そのトルク量を基に
してトルク量をソフトスタート量ずつ徐々に増加させて
目標トルク量にする、あるいはトルク量を目標トルク量
まで下げている。このように運転モードが後進方向のス
イッチバック回生モードＦから前進方向の力行モードＡ
に切り換えられる場合として、例えば坂道で車両がずり
下がり始めたときにアクセルペダル５を踏み込んだ状態
が相当するが、このときにも滑らかにモードの移行が行
われ、坂道を登れるようになる。

【００１６】また、ステップＳ８で直前のモードがＦで
ないと判定されてしまうと、直前の運転モードとしては
後進方向の力行モードＢか後進方向のアクセルオフ回生
モードＤしか残らず、これらのモードＢ及びＤから前進
方向の力行モードＡに直接移行することが考えられない
ため、このときには異常であると判断してステップＳ１
０で現トルク量を０にした後、ステップＳ１に戻る。

【００１７】同様に、運転モードが前進方向のスイッチ
バック回生モードＥであると判別された場合の制御回路
７による制御プロセスを図５のフローチャートに示す。
このフローチャートは、図４に示したフローチャートに
類似しており、図４のステップＳ２、Ｓ３及びＳ８をそ
れぞれステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１８で置き換えた
ものである。

【００１８】まず、ステップＳ１で回転センサ４、アク
セルセンサ５ａ及び前後進スイッチ６ａからの出力信号
をそれぞれ入力すると共にこれらの信号から現在のモー
ドがモードＥであることを確認する。次に、ステップＳ
１２で直前の運転モードがＥであったか否かが判定され
る。ここで、それまでのモードＥ以外のいずれかのモー
ドからモードＥに切り換わった直後であるとすると、直
前のモードはＥでないためにステップＳ１３に進み、直
前のモードが前進方向の力行モードＡであったか否かが
判定される。

【００１９】そして、直前のモードがＡであった場合に
は、ステップＳ４で現トルク量が一旦０に調整された
後、ステップＳ１、Ｓ１２、Ｓ５〜Ｓ７に従って走行モ
ータ３のトルク量がモードＥにおける目標トルク量に移
行される。すなわち、運転モードがＡからＥに切り換わ
る場合には、図３からわかるように、走行モータ３の出
力トルクの向き（符号）が変わるので、トルクの急激な
変化を回避するために、トルク量を一旦０にし、その後
トルク量をソフトスタート量ずつ徐々に増加させて目標
トルク量にする、あるいはトルク量を目標トルク量まで
下げている。

【００２０】また、ステップＳ１３において直前のモー
ドがＡでないと判定されると、ステップＳ１８に進んで
直前のモードが後進方向の力行モードＢあるいは前進方
向のアクセルオフ回生モードＣであったか否かが判定さ
れる。直前のモードがＢあるいはＣであった場合には、
ステップＳ９で現トルク量を保持したままステップＳ１
に戻る。その後、ステップＳ１２、Ｓ５、Ｓ６及びＳ７
に従って走行モータ３のトルク量がモードＥにおける目
標トルク量に移行される。

【００２１】すなわち、運転モードがＢあるいはＣから
Ｅに切り換わる場合には、図３からわかるように、走行
モータ３の出力トルクの向き（符号）が変わらないの
で、現トルク量をそのまま保持し、そのトルク量を基に
してトルク量をソフトスタート量ずつ徐々に増加させて
目標トルク量にする、あるいはトルク量を目標トルク量
まで下げている。

【００２２】また、ステップＳ１８で直前のモードがＢ
あるいはＣでないと判定されてしまうと、直前の運転モ
ードとしては後進方向のアクセルオフ回生モードＤか後
進方向のスイッチバック回生モードＦしか残らず、これ
らのモードＤ及びＦから前進方向のスイッチバック回生
モードＥに直接移行することが考えられないため、この
ときには異常であると判断してステップＳ１０で現トル
ク量を０にした後、ステップＳ１に戻る。

【００２３】尚、図示しないが、現在の車両の運転モー
ドが後進方向の力行モードＢであると判別された場合に
は、図４のフローチャートと同様の考え方で走行モータ
３の駆動制御が行われる。ただし、図４のフローチャー
トにおいて、ステップＳ２で直前のモードがＢであった
か否かを判定し、ステップＳ３で直前のモードがＤある
いはＦであったか否かを判定し、ステップＳ８で直前の
モードがＥであったか否かを判定するようにすればよ
い。

【００２４】また、現在の運転モードが前進方向のアク
セルオフ回生モードＣであると判別された場合には、図
５のフローチャートと同様の考え方で走行モータ３の駆
動制御が行われる。ただし、図５のフローチャートにお
いて、ステップＳ１２で直前のモードがＣであったか否
かを判定し、ステップＳ１８で直前のモードがＢあるい
はＥであったか否かを判定するようにすればよい。

【００２５】さらに、現在の運転モードが前進方向のア
クセルオフ回生モードＤあるいは後進方向のアクセルオ
フ回生モードＦであると判別された場合には、それぞれ
図５のフローチャートと同様の考え方で走行モータ３の
駆動制御が行われる。ただし、モードＤであると判別さ
れた場合、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ
１２で直前のモードがＤであったか否かを判定し、ステ
ップＳ１３で直前のモードがＢであったか否かを判定
し、ステップＳ１８で直前のモードがＡあるいはＦであ
ったか否かを判定するようにすればよい。また、モード
Ｆであると判別された場合、図５のフローチャートにお
いて、ステップＳ１２で直前のモードがＦであったか否
かを判定し、ステップＳ１３で直前のモードがＢであっ
たか否かを判定し、ステップＳ１８で直前のモードがＡ
あるいはＤであったか否かを判定するようにすればよ
い。

【００２６】尚、図１の実施例では、誘導電動機からな
る走行モータ３を用いたが、これに限るものではなく、
直流電動機を走行モータとして使用することもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バッテ
リ式車両の運転モードの切り換えに際し、まず運転モー
ド切り換えのパターンに応じて走行モータの現トルク量
を調整し、その後トルク量を変化させて目標トルク量に
なるように駆動回路を介して走行モータを制御するの
で、運転モードが切り換わっても車両を滑らかに走行さ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るバッテリ式車両の走
行制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 図１の実施例における各運転モードの判別条
件を示す図である。

【図３】 図１の実施例における各運転モードの走行モ
ータの回転数・トルク特性図である。

【図４】 図１の実施例における制御の状態を示すフロ
ーチャートである。

【図５】 図１の実施例における制御の状態を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…バッテリ、２…電力変換器、３…走行モータ、４…
回転センサ、５…アクセルペダル、５ａ…アクセルセン
サ、６…前後進レバー、６ａ…前後進スイッチ、７…制
御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の駆動車輪を正転又は逆転させる走
   行モータと、 バッテリからの電気エネルギーにより前記走行モータを
   駆動する駆動回路と、 前記走行モータの回転数及び回転方向を検出する回転セ
   ンサと、 アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサと、 車両の前進又は後進の進行方向を設定するための前後進
   レバーと、 前記前後進レバーで設定された進行方向を検知する前後
   進スイッチと、 前記回転センサ、アクセルセンサ及び前後進スイッチか
   らの各出力信号に基づいて予め設定されている複数の運
   転モードのうちのいずれの運転モードであるかを判別し
   てその運転モードに応じて前記駆動回路を制御すると共
   に運転モードの切り換えを判別すると切り換え前後の運
   転モードの組み合わせに応じて前記走行モータの出力ト
   ルクの変化が緩和されるように前記駆動回路を制御する
   制御回路とを備えたことを特徴とするバッテリ式車両の
   走行制御装置。