| 【発明の名称】 |
モ―タ駆動式産業用車両のアクセル制御構造および制御方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 浩巳
【氏名】正野 信夫
【氏名】桧垣 正美
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| 【要約】 |
【課題】モータ駆動式のホイールローダをトルコン式のホイールローダと同じアクセル操作感覚で運転する。
【解決手段】アクセルペダル６の踏み込み量を検出する踏み込み量検出器７と、各モータ４ａ〜４ｄの回転数を制御するモータコントローラ８ａ〜８ｄと、踏み込み量検出器７の検出値に対応するモータ４ａ〜４ｄの回転数を求めて各モータコントローラ８ａ〜８ｄへ回転数指令Ｘを出力する上位のコントローラ９とを有し、上位のコントローラ９が出力する回転数指令Ｘは、アクセルペダル６の踏み込み量が０から初期の一定範囲において、踏み込み量検出器７で検出された踏み込み量に対するモータ４ａ〜４ｄの回転数が直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性を示すように設定されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 モータで車輪を回転駆動させて走行する産業用車両のアクセル制御構造であって、アクセルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出器と、上記モータの回転数を制御するモータ制御部と、上記踏み込み量検出装置の検出値に対応するモータの回転数を求めて上記モータ制御部へ上記モータの回転数指令を出力する上位の制御部とを有し、上記上位の制御部がモータ制御部へ出力する回転数指令は、アクセルの踏み込み量が０から初期の一定範囲において、踏み込み量検出器で検出された踏み込み量に対するモータの回転数が直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性を示すように設定されていることを特徴とするモータ駆動式産業用車両のアクセル制御構造。
【請求項2】 モータの回転数を検出する回転数検出器を設け、上記回転数検出器の検出値を上位の制御部にフィードバックすることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動式産業用車両のアクセル制御構造。
【請求項3】 モータで車輪を回転駆動させて走行する産業用車両のアクセル制御方法であって、アクセルの踏み込み量を検出し、アクセルの踏み込み量が０から初期の一定範囲において、上記検出されたアクセルの踏み込み量に対するモータの回転数を、直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性に制御することを特徴とするモータ駆動式産業用車両のアクセル制御方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータで車輪を回転駆動させて走行する産業用車両のアクセル制御構造および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業用車両の一例であるホイールローダの駆動方式には、トルクコンバーター式（以下、トルコン式と略す）と、電動式とがある。
【０００３】すなわち、図３に示すように、上記トルコン式のホイールローダ３０においては、エンジン３１からの動力は、トルクコンバーター３２でトルクを変換してプロペラシャフト３３に伝えられ、プロペラシャフト３３からトランスミッション３４を経てフロントおよびリヤデファレンシャル３５，３６に伝えられ、これらデファレンシャル３５，３６からフロントおよびリヤアクスル３７，３８を経て前輪３９および後輪４０に伝達される。
【０００４】また、図４に示すように、上記電動式のホイールローダ４３においては、エンジン４４からの動力によって発電機４５を作動させて発電し、発電機４５からの電力がインバータ４６を経て前後各モータ４７に供給され、各モータ４７が駆動して前輪４８および後輪４９が回転する。尚、各モータ４７の回転は減速機（図示せず）で低減されて前輪４８および後輪４９に伝えられる。
【０００５】これによると、一般に、上記トルコン式のホイールローダ３０においては、アクセルの踏み込み量に対する車両走行速度は図５に示すグラフのような関係にあり、これに対して、上記電動式のホイールローダ４３においては、アクセルの踏み込み量に対する車両走行速度は図６に示すグラフのような関係にあった。尚、電動式のホイールローダ４３においては、図６のグラフに示される縦軸の車両走行速度はモータ４７の回転数に正比例するため、車両走行速度をモータ４７の回転数におきかえても図６のグラフの関係が成立する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、環境問題等の観点から上記電動式のホイールローダ４３が注目されているが、作業者がトルコン式のホイールローダ３０と電動式のホイールローダ４３との両方を運転したり或いはトルコン式のホイールローダ３０から電動式のホイールローダ４３に乗り換えるような場合、図５と図６とのグラフのように両者のアクセルの踏み込み量に対する車両走行速度の関係が異なっていたため、トルコン式のホイールローダ３０のアクセル操作の感覚と電動式のホイールローダ４３のアクセル操作の感覚とが異なり、電動式のホイールローダ４３のアクセル操作に慣れるまでに時間を要するといった問題があった。
【０００７】本発明は、モータ駆動式の産業用車両をトルコン式の産業用車両と同じアクセル操作感覚で運転することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するために本第１発明におけるモータ駆動式産業用車両のアクセル制御構造は、モータで車輪を回転駆動させて走行する産業用車両のアクセル制御構造であって、アクセルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出器と、上記モータの回転数を制御するモータ制御部と、上記踏み込み量検出装置の検出値に対応するモータの回転数を求めて上記モータ制御部へ上記モータの回転数指令を出力する上位の制御部とを有し、上記上位の制御部がモータ制御部へ出力する回転数指令は、アクセルの踏み込み量が０から初期の一定範囲において、踏み込み量検出器で検出された踏み込み量に対するモータの回転数が直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性を示すように設定されているものである。
【０００９】これによると、作業者がアクセルを踏み込むと、アクセルの踏み込み量が踏み込み量検出器によって検出され、上位の制御部が上記検出されたアクセルの踏み込み量に対応するモータの回転数を求めてモータの回転数指令をモータ制御部へ出力し、モータ制御部が上記上位の制御部からの回転数指令に応じた回転数でモータを回転させ、これにより、車輪が回転駆動して産業用車両が走行する。
【００１０】この際、上位の制御部がモータ制御部へ出力する回転数指令は、アクセルの踏み込み量が０から初期の一定範囲において、踏み込み量検出器で検出された踏み込み量に対するモータの回転数が直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性を示すように設定されているため、アクセルの踏み込み量と産業用車両の走行速度との関係が従来のトルコン式産業用車両のものと同じ関係になる。
【００１１】したがって、本発明のモータ駆動式産業用車両のアクセル操作の感覚が従来のトルコン式産業用車両のアクセル操作の感覚と同じになり、これにより、アクセルを操作する際の違和感がなく、モータ駆動式産業用車両と従来のトルコン式産業用車両との両方を運転したり或いは従来のトルコン式産業用車両からモータ駆動式産業用車両に乗り換えるような場合でも、作業者はすぐにアクセル操作に慣れることができる。
【００１２】また、本第２発明におけるモータ駆動式産業用車両のアクセル制御構造は、モータの回転数を検出する回転数検出器を設け、上記回転数検出器の検出値を上位の制御部にフィードバックするものである。
【００１３】これによると、回転数検出器で検出されたモータの回転数を上位の制御部にフィードバックすることによって、アクセルの踏み込み量に対するモータの回転数の制御をより一層正確に行うことができる。
【００１４】また、本第３発明におけるモータ駆動式産業用車両のアクセル制御方法は、モータで車輪を回転駆動させて走行する産業用車両のアクセル制御方法であって、アクセルの踏み込み量を検出し、アクセルの踏み込み量が０から初期の一定範囲において、上記検出されたアクセルの踏み込み量に対するモータの回転数を、直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性に制御するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
【００１６】１は産業用車両の一例である電動式のホイールローダであり、前輪２ａ，２ｂと後輪２ｃ，２ｄとをそれぞれのモータ４ａ〜４ｄで回転駆動させて走行するものである。
【００１７】上記ホイールローダ１の運転席５には、ハンドル、前進と後進とを切換える切換えレバー、各種計器類、およびアクセルペダル６などが設けられている。また、ホイールローダ１には、アクセルペダル６の踏み込み量を検出する踏み込み量検出器７と、上記各モータ４ａ〜４ｄの回転数を制御するモータコントローラ８ａ〜８ｄ（モータ制御部に相当）と、踏み込み量検出装置７の検出値に対応するモータ４ａ〜４ｄの回転数を求めて各モータコントローラ８ａ〜８ｄへモータ４ａ〜４ｄの回転数指令Ｘを出力する上位のコントローラ９（上位の制御部に相当）と、各モータ４ａ〜４ｄの回転数を検出する回転数検出器１０ａ〜１０ｄと、各回転数検出器１０ａ〜１０ｄの検出値を上位のコントローラ９にフィードバックするフィードバック回路１１ａ〜１１ｄとが設けられている。尚、上記回転数検出器１０ａ〜１０ｄとしては、例えばパルスエンコーダが用いられている。
【００１８】さらに、ホイールローダ１には、エンジン１２と、このエンジン１２の駆動力によって発電を行う発電機１３と、バケット（図示せず）を作動させる油圧ポンプ（図示せず）等が設けられている。尚、上記発電機１３は各モータ４ａ〜４ｄとモータコントローラ８ａ〜８ｄと上位のコントローラ９との電源として用いられる。
【００１９】また、上記上位のコントローラ９が各モータコントローラ８ａ〜８ｄへ出力する回転数指令Ｘは、図２のグラフに示されるように、アクセル６の踏み込み量が０から初期の一定範囲Ａにおいて、踏み込み量検出器７で検出された踏み込み量に対するモータ４ａ〜４ｄの回転数が直線的な比例関係Ｂよりも高くなる二次曲線的な特性Ｃを示すように設定されている。
【００２０】以下に、上記構成における作用を説明する。
【００２１】運転席５に乗り込んだ作業者がアクセルペダル６を踏み込むと、アクセルペダル６の踏み込み量が踏み込み量検出器７によって検出され、上位のコントローラ９が、上記検出されたアクセルペダル６の踏み込み量に対応するモータ４ａ〜４ｄの回転数を求めて、モータ４ａ〜４ｄの回転数指令Ｘを各モータコントローラ８ａ〜８ｄへ出力する。そして、各モータコントローラ８ａ〜８ｄが上記上位のコントローラ９からの回転数指令Ｘに応じた回転数で各モータ４ａ〜４ｄを回転させ、これにより、前輪２ａ，２ｂと後輪２ｃ，２ｄとが回転駆動してホイールローダ１が走行する。
【００２２】この際、上位のコントローラ９が各モータコントローラ８ａ〜８ｄへ出力する回転数指令Ｘは、図２のグラフに示されるように、アクセルペダル６の踏み込み量が０から初期の一定範囲Ａにおいて、踏み込み量検出器７で検出された踏み込み量に対するモータ４ａ〜４ｄの回転数が直線的な比例関係Ｂよりも高くなる二次曲線的な特性Ｃを示すため、アクセルペダル６の踏み込み量とホイールローダ１の車両走行速度との関係も図２のグラフと同一になる。
【００２３】したがって、本発明のモータ駆動式のホイールローダ１のアクセル操作感覚が従来のトルコン式のホイールローダ３０のアクセル操作感覚と同じになり、これにより、アクセルを操作する際の違和感がなく、モータ駆動式のホイールローダ１と従来のトルコン式のホイールローダ３０との両方を運転したり或いは従来のトルコン式のホイールローダ３０からモータ駆動式のホイールローダ１に乗り換えるような場合でも、作業者はすぐにアクセル操作に慣れることができる。
【００２４】さらに、上記各モータ４ａ〜４ｄの回転数はそれぞれ回転数検出器１０ａ〜１０ｄで検出され、検出された各モータ４ａ〜４ｄの回転数がフィードバック回路１１ａ〜１１ｄで上位のコントローラ９にフィードバックされることによって、アクセルペダル６の踏み込み量に対する各モータ４ａ〜４ｄの回転数の制御をより一層正確に行うことができる。
【００２５】上記実施の形態においては、産業用車両の一例としてホイールローダ１を挙げたが、ホイールローダ１に限らず、フォークリフト等であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本第１発明によれば、上位の制御部がモータ制御部へ出力する回転数指令は、アクセルの踏み込み量が０から初期の一定範囲において、踏み込み量検出器で検出された踏み込み量に対するモータの回転数が直線的な比例関係よりも高くなる二次曲線的な特性を示すように設定されているため、アクセルの踏み込み量と産業用車両の走行速度との関係が従来のトルコン式産業用車両のものと同じ関係になる。
【００２７】したがって、本発明のモータ駆動式産業用車両のアクセル操作の感覚が従来のトルコン式産業用車両のアクセル操作の感覚と同じになり、これにより、アクセルを操作する際の違和感がなく、モータ駆動式産業用車両と従来のトルコン式産業用車両との両方を運転したり或いは従来のトルコン式産業用車両からモータ駆動式産業用車両に乗り換えるような場合でも、作業者はすぐにアクセル操作に慣れることができる。
【００２８】また、本第２発明によれば、回転数検出器で検出されたモータの回転数を上位の制御部にフィードバックすることによって、アクセルの踏み込み量に対するモータの回転数の制御をより一層正確に行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２４１
【氏名又は名称】ティー・シー・エム株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１月２１日（１９９９．１．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２１７２０８（Ｐ２０００−２１７２０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年８月４日（２０００．８．４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１２５４７ |
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