トップ :: B 処理操作 運輸 :: B60 車両一般




【発明の名称】 電動車両
【発明者】 【氏名】脇谷 勉
【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田技術研究所内
【要約】 【課題】電動モータで走行する車両の前進、中立、後進を、１本の方向速度制御部材で制御する形式の電動車両では、方向速度制御部材を高速で前進範囲から後進範囲へ切換えると、電動モータを瞬時に逆転させなければならず、モータ回路に電気的な過負荷が掛り、望ましくない。

【解決手段】図（ｅ）のＰ２５点（走行速度ゼロになったとき）から、（ｂ）において時間ｔ４と時間ｔ１と時間ｔ２の経過を待る。時間が経過したＰ２８点から制御信号出力を増加して車両を走行させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電動モータで走行する車両の前進、中立、後進を、１本の方向速度制御部材で制御する形式の電動車両において、この電動車両は、前記方向速度制御部材が中立範囲を通過するに要する時間がしきい値より短いことを確認するステップと、前記方向速度制御部材が中立範囲から後進範囲に移る時点で電動モータがまだ前進方向に回転していることを確認するステップと、この２つの条件が満たされたときには、電動モータの速度がゼロになるまで待つステップと、電動モータの速度がゼロに達したときから、モータ回路の正逆切換えに必要な時間ｔ４が経過するまで待つステップと、この後に通常の後進運転制御へ移行するステップと、からなる制御を実施する制御部を備えていることを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電動車両の起動時制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平３−９８４０４号公報「小型電動車」に示される電動車は、同公報の第２図に示され通りに、モータ６とモータ駆動回路１８（符号は公報記載のまま。）と電磁ブレーキ２０と制御装置１７とアクセル用設定ボリューム１１ａと高低速設定及び前後進切換用スイッチ１２を備えており、このスイッチ１２で前進と後進とを選択でき、低速、中速、高速の何れかの速度を選択することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の詳細な説明の欄には説明がないが、スイッチ１２で前進から後進へ方向を切換える場合には、アクセル用設定ボリューム１１ａをゼロ（モータ回転ゼロ）に戻してからスイッチ１２の前後切換えを実行する。
【０００４】しかし、何らかの理由により、アクセル用設定ボリューム１１ａを戻さずにスイッチ１２を前進から後進へ切換えることがある。この結果、モータ駆動回路１８のプラス・マイナスを逆転しなければならず、モータ駆動回路１８を構成するスイッチ素子に大きな負荷が掛る。負荷に耐え得る大きな容量のスイッチ素子を採用する必要がある。
【０００５】大きな容量のスイッチ素子は必然的に高価で、大型になる。このことが車両のコストを押上げることになり、好ましいことではない。
【０００６】そこで、本発明の目的はモータ制御回路に掛る負担を軽減することのできる技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１は、電動モータで走行する車両の前進、中立、後進を、１本の方向速度制御部材で制御する形式の電動車両において、この電動車両は、方向速度制御部材が中立範囲を通過するに要する時間がしきい値より短いことを確認するステップと、方向速度制御部材が中立範囲から後進範囲に移る時点で電動モータがまだ前進方向に回転していることを確認するステップと、この２つの条件が満たされたときには、電動モータの速度がゼロになるまで待つステップと、電動モータの速度がゼロに達したときから、モータ回路の正逆切換えに必要な時間ｔ４が経過するまで待つステップと、この後に通常の後進運転制御へ移行するステップと、からなる制御を実施する制御部を備えていることを特徴とする。
【０００８】通常の前後進運転制御では、方向速度制御部材の位置に応じて前進、中立、後進及び速度を一義的に決定する。しかし、方向速度制御部材を極めて高速で前進から中立を経由して後進へ移動したときには、電動モータが停止する前に後進制御により逆方向の電流を電動モータへ供給することになり、モータ回路に電気的に大きな負担が掛る。
【０００９】そこで、請求項１では、方向速度制御部材は「通常」速度で切換えられたか、「高速」で切換えられたかを先ず判断し、「高速」で切換えられたと判断したときには、電動モータの速度がゼロになるまで待ち、更にモータ回路の正逆切換えに必要な時間ｔ４が経過するまで待ってから、後進制御を実施することにした。これにより、モータ回路に掛る電気的負担を軽減することができ、スイッチ素子の小容量化が可能となり、回路の低コスト化が図れる。
【００１０】ただし、必要でないときに時間ｔ４の待ちを設けるとそれだけ制御が煩雑になると共に待ち時間の増加により、通常運転に影響がでる。そこで、走行速度が低速であるときに、方向速度制御部材を高速で前進から後進へ切換えた場合であっても対象外として、運転の円滑化を図るようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１２】図１は本発明に係る除雪機の平面図であり、電動車両としての除雪機１０は、機体１１にエンジン１２を搭載し、機体１１の前部に作業部としてのオーガ１３及びブロア１４を装備し、機体１１の左右にクローラ１５Ｌ，１５Ｒを配置し、機体１１の後部に操作盤１６を配置した車両であり、作業者が操作盤１６の後から連れ歩く歩行型作業機である。以下、要部を詳細に説明する。なお、操作盤１６は図２で詳しく説明する。
【００１３】エンジン１２の出力の一部で、発電機１７を回し、得た電力を操作盤１６の下方に配置したバッテリ（図４の符号４３参照）に供給すると共に、後述する左右の走行モータに供給する。エンジン１２の出力の残部は、電磁クラッチ１８及びベルト１９を介して作業部としてのブロア１４及びオーガ１３の回転に充てる。オーガ１３は地面に積もった雪を中央に集める作用をなし、この雪を受け取ったブロア１４はシュータ２１を介して雪を機体１１の周囲の所望の位置へ投射する。２２はオーガハウジングであり、オーガ１３を囲うカバー部材である。
【００１４】左のクローラ１５Ｌは、駆動輪２３Ｌと遊動輪２４Ｌとに巻き掛けたものであり、本発明では駆動輪２３Ｌは左の走行モータ２５Ｌで正逆転させる。右のクローラ１５Ｒも、駆動輪２３Ｒと遊動輪２４Ｒとに巻き掛けたものであり、本発明では駆動輪２３Ｒは右の走行モータ２５Ｒで正逆転させる。
【００１５】従来の除雪機では１個のエンジン（ガソリンエンジン又はジーゼルエンジン）で作業部系（オーガ回転系）と走行系（クローラ駆動系）とを賄っていたが、本発明ではエンジン１２で作業部系（オーガ回転系）を駆動し、電動モータ（走行モータ２５Ｌ，２５Ｒ）で走行系（クローラ駆動系）を駆動するようにしたことを特徴とする。細かな走行速度の制御、旋回制御及び前後進切換え制御は電動モータが適当であり、一方、急激な負荷変動を受ける作業部系はパワーのある内燃機関が適当であるとの考えに基づいて、そのようにした。
【００１６】図２は図１の２矢視図であり、操作盤１６には、操作箱２７の手前の側面にメインスイッチ２８、エンジンチョーク２９、クラッチ操作ボタン３１などを備え、操作箱２７の上面に、投雪方向調節レバー３２、オーガハウジング姿勢調節レバー３３、走行系に係る方向速度制御部材としての方向速度レバー３４、作業部系に係るエンジンスロットルレバー３５を備え、操作箱２７の右にグリップ３６Ｒ及び右旋回操作レバー３７Ｒを備え、操作箱２７の左にグリップ３６Ｌ、左旋回操作レバー３７Ｌ及び走行準備レバー３８を備える。
【００１７】左右旋回操作レバー３７Ｌ，３７Ｒはブレーキレバーに近似するが、後述するとおりに完全な制動効果は得られない。操作することで走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転を落として機体をターンさせることに使用するため、ブレーキレバーと言わずに旋回操作レバーと呼ぶことにした。
【００１８】メインスイッチ２８はメインキーを差込み、回すことでエンジンを始動することのできる周知のスイッチである。エンジンチョーク２９は引くことで混合気の濃度を高めることができる。投雪方向調節レバー３２は、シュータ（図１の符号２１）方向を変更するときに操作するレバーであり、オーガハウジング姿勢調節レバー３３はオーガハウジング（図１の符号２２）の姿勢を変更するときに操作するレバーである。その他の部材の作用は、図４で説明する。
【００１９】図３は図２の３矢視図であり、左旋回操作レバー３７Ｌを握ることにより、ポテンショメータ３９Ｌのアーム３９ａの角度を想像線の位置まで回転することができる。ポテンショメータ３９Ｌはアーム３９ａの回転位置に応じた電気情報を発する機器である。
【００２０】また、走行準備レバー３８はスイッチ手段４２に作用する部材であり、スプリング４１の引き作用により、図の状態（フリー状態）になればスイッチ手段４２はオンになる。作業者の左手で走行準備レバー３８を図時計回りに下げれば、スイッチ手段４２はオフとなる。このように、走行準備レバー３８が握られているか否かはスイッチ手段４２で検出することができる。
【００２１】図４は本発明に係る除雪機の制御系統図であり、操作盤に内蔵若しくは付設した制御部４４内の機器及び情報伝達経路を示すが、概ね四角は機器、丸はドライバーを示す。そして、想像線枠で囲ったエンジン１２、電磁クラッチ１８、ブロア１４及びオーガ１３が作業部系４５であり、その他は走行系となる。４３はバッテリである。なお、制御部４４内に破線で指令の流れを便宜上示したが、これはあくまでも参考的記載に過ぎない。
【００２２】先ず、作業部系の作動を説明する。メインスイッチ２８にキーを差込み、回してスタートポジションにすることにより、図示せぬセルモータの回転によりエンジン１２を始動させる。エンジンスロットルレバー３５は図示せぬスロットルワイヤでスロットルバルブ４８に繋がっているので、エンジンスロットルレバー３５を操作することでスロットルバルブ４８の開度を制御することができる。これにより、エンジン１２の回転数を制御することができる。
【００２３】走行準備レバー３８を握ると共に、クラッチ操作ボタン３１を操作することにより、作業者の意志で電磁クラッチ１８を接続し、ブロア１４及びオーガ１３を回すことができる。なお、走行準備レバー３８をフリーにするかクラッチ操作ボタン３１を操作するかの何れかにより、電磁クラッチ１８を断状態にすることができる。
【００２４】次に走行系の作動を説明をする。本発明の除雪機は、普通車両のパーキングブレーキに相当するブレーキとして、左右の電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒを備えており、これらの電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒは、駐車中は制御部４４の制御により、ブレーキ状態にある。そこで、次の手順で電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒを開放する。
【００２５】メインスイッチ２８がスタートポジションにあること及び走行準備レバー３８が握られていることの２つの条件が満たされ、方向速度レバー３４を前進又は後進（図５で説明する。）に切換えると、電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒは開放（非ブレーキ）状態になる。
【００２６】図５は本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図であり、方向速度レバー３４は、作業者の手で、矢印■，■の如く往復させることができ、「中立範囲」より「前進」側へ倒せば車両を前進させることができ、且つ「前進」領域においては、Ｌｆが低速前進、Ｈｆが高速前進となるように、速度制御も行える。同様に、「中立範囲」より「後進」側へ倒せば車両を後進させることができ、且つ「後進」領域においては、Ｌｒが低速後進、Ｈｒが高速後進となるように、速度制御も行える。この例では、図の左端に付記した通りに、後進の最高速が０Ｖ（ボルト）、前進の最高速が５Ｖ、中立範囲が２．３Ｖ〜２．７Ｖになるようにポテンショメータでポジションに応じた電圧を発生させる。１つのレバーで前後の方向と高低速の速度制御とを設定できるので、方向速度レバー３４と名付けた。
【００２７】図４に戻って、方向速度レバー３４の位置情報をポテンショメータ４９から得た制御部４４は、左右のモータドライバー５２Ｌ，５２Ｒを介して左右の走行モータ２５Ｌ，２５Ｒを回し、走行モータ２５Ｌ，２５Ｒの回転速度を回転センサ５３Ｌ，５３Ｒで検出して、その信号に基づいて回転速度を所定値になるようにフィードバック制御を実行する。この結果、左右の駆動輪２３Ｌ，２３Ｒが所望の方向に、所定の速度で回り、走行状態となる。
【００２８】走行中の制動は次の手順で行う。本発明ではモータドライバー５２Ｌ，５２Ｒに回生ブレーキ回路５４Ｌ，５４Ｒを含む。
【００２９】一般論としてバッテリから電動モータへ電気エネルギーを供給することで、電動モータは回転する。一方、発電機は回転を電気エネルギーに変換する手段である。そこで、本発明では電気的切換えにより、走行モータ２５Ｌ，２５Ｒを発電機に変え、発電させるようにした。発電電圧がバッテリ電圧より高ければ、電気エネルギーはバッテリ４３へ蓄えることができる。これが回生ブレーキの作動原理である。
【００３０】左旋回操作レバー３７Ｌの握りの程度をポテンショメータ３９Ｌで検出し、この検出信号に応じて制御部４４は左の回生ブレーキ回路５４Ｌを作動させて、左の走行モータ２５Ｌの速度を下げる。右旋回操作レバー３７Ｒの握りの程度をポテンショメータ３９Ｒで検出し、この検出信号に応じて制御部４４は右の回生ブレーキ回路５４Ｒを作動させて、右の走行モータ２５Ｒの速度を下げる。すなわち、左旋回操作レバー３７Ｌを握ることで左旋回させることができ、右旋回操作レバー３７Ｒを握ることで右旋回させることができる。
【００３１】そして、次の何れかにより走行を停止することができる。方向速度レバー３４を中立位置に戻す。走行準備レバー３８を離す。メインスイッチ２８をオフ位置に戻す。
【００３２】この停止は短絡ブレーキ回路５５Ｌ，５５Ｒを用いて実行する。短絡ブレーキ回路５５Ｌは、文字通り走行モータ２５Ｌの両極を短絡させる回路であり、この短絡により走行モータは急制動状態になる。短絡ブレーキ回路５５Ｒも同様であるから説明を省略する。
【００３３】停止後にメインスイッチ２８をオフ位置に戻せば、電磁ブレーキ５１Ｌ，５１Ｒがブレーキ状態となり、パーキングブレーキを掛けたことと同じになる。
【００３４】図６（ａ），（ｂ）は本発明で採用した電動モータの回路図及びモード表である。（ａ）において、走行モータ２５Ｌの制御回路５６Ｌのハイフレーム（回路の上半分）を電源５８に結線し、ローフレーム（回路の下半分）をアース５９に落とし、左ハイフレームにＥドライブ素子６１、左ローフレームにＦドライブ素子６２を配置し、右ハイフレームにＧドライブ素子６３、右ローフレームにＨドライブ素子６４を配置し（Ｅ〜Ｈは便宜上添えた。）、これらのＥ〜Ｈドライブ素子６１〜６４にダイオード６５〜６８をバイパス回路として付設する。Ｅ〜Ｈドライブ素子６１〜６４は図示せぬドライバで電気的にオン、オフ制御を行う。走行モータ２５Ｒも同様であり、図示及び説明を省略する。なお、ドライブ素子はスイッチ素子と同じである。
【００３５】前記Ｅ〜Ｈドライブ素子６１〜６４は、ＦＥＴと称する電界効果型トランジスタが好適である。普通のトランジスタが電流で働く低い、インピーダンス素子であるのに対して、ＦＥＴは電圧で働く、高いインピーダンス素子である。インピーダンスが高いため、図の様な回路５６Ｌに介在させるのに適した素子であると言える。しかし、ＦＥＴは電子部品としては動作が鈍く、動作時間が長くなるという欠点を有する。この動作時間に相当する時間をｔ２とする。この時間ｔ２は後の説明で使用する。
【００３６】（ｂ）は走行モータの回路におけるモード表であり、左にモード名、その右にＥ〜Ｈドライブ素子の状態をＯＮ又はＯＦＦで示した。第１行の短絡ブレーキモードでは、Ｆドライブ素子とＨドライブ素子とをＯＮにし、Ｅドライブ素子とＧドライブ素子とをＯＦＦにする。（ａ）において電源５８と走行モータ２５Ｌとは切り離し、ローフレーム側に短絡回路を形成する。これにより、走行モータ２５Ｌに急制動が掛る。この状態を短絡ブレーキと言う。
【００３７】第２行の前進モードでは、Ｅドライブ素子とＨドライブ素子とをＯＮにし、Ｆドライブ素子とＧドライブ素子とをＯＦＦにする。（ａ）において電流はＥドライブ素子６１、走行モータ２５Ｌ、Ｈドライブ素子６４の順で流れるため、走行モータは正転回転する。第３行の後進モードはその逆であるから、逆転回転する第４行のフリーモードでは、Ｅ〜Ｈドライブ素子のすべてをＯＦＦにした。走行モータに電流が流れないため、空転自在となる。
【００３８】以下に、方向速度制御部材が「通常」速度で切換えられたか、「高速」で切換えられたかを先ず判断を図７，図８で説明し、「通常」速度で切換えられたときの通常運転制御を図９，図１０で説明し、「高速」で切換えられたときの本発明の運転制御を図１１，図１２で説明する。
【００３９】図７（ａ）〜（ｆ）は本発明の方向速度レバーと走行速度の関係を示すグラフであり、横軸は全て時間軸である。なお、（ａ），（ｂ）は「通常」速度で方向速度レバーを移動させたときに相当し、（ｃ）〜（ｆ）は「高速」で方向速度レバーを移動させたときに相当する。
【００４０】（ａ）は縦軸が方向速度レバーのポジションを示し、前進位置にあった方向速度レバーをＰ１点から比較的低速で後進側へ移動させたことを示す。（ｂ）は走行速度を示し、Ｐ２点から徐々に速度が小さくなるごとくに、ほぼ方向速度レバーのポジションに走行速度が倣う。
【００４１】（ｃ）では前進高速位置にある方向速度レバーを高速で後進高速位置へ切換えたことを示し、Ｐ３点で中立範囲に入り、Ｐ４点で中立範囲から抜けたことを示す。（ｄ）は（ｃ）に対応する走行速度を示し、走行速度はＰ２点で下降を開始するが、車両質量による慣性力の影響で走行速度がゼロになるＰ５点が、Ｐ４点（（ｃ）のＰ４点と同じ。）より遅れたことを示す。Ｐ４点からＰ５点までの間では、方向速度レバーは後進範囲にあるが電動モータはまだ正転中であり、この状態で電動モータを逆転させることは、避けなければならない。電気的に過負荷になるからである。
【００４２】なお、（ｃ）でＰ３点からＰ４点までの時間ΔＴは方向速度レバーが中立範囲を通過するに要する時間となる。この時間ΔＴが、しきい値Ｔｓｔｄ（この値は次図で使用する。）以内であれば、方向速度レバーを「高速」で前進から後進まで移動したと判別することができる。
【００４３】（ｅ）では前進低速位置にある方向速度レバーを高速で後進低速位置へ切換えたことを示す。（ｆ）は（ｅ）に対応する走行速度を示し、Ｐ７点で走行速度がゼロになる。この例では、低速から減速を開始したため慣性力は小さく、あまり慣性力の影響を受けること無く直に速度がゼロになったことを示す。このＰ７点はＰ６点（（ｅ）で中立範囲から後進範囲へ移るＰ６点）より前にある。このことは、（ｄ）とは全く異なる。
【００４４】すなわち、（ｆ）においてＰ６点では既に走行速度がゼロであるから、Ｐ６点で後進起動することは差しつかない。電気的過負荷状態の虞れがないからである。
【００４５】図８は図７に対応する運転制御フロー図であり、ＳＴ××はステップ番号を示す。また、図中（Ａ）は図１０、（Ｂ）は図１２のトップへ飛ぶことを示す。
【００４６】ＳＴ０１にて、中立範囲経過時間ΔＴ（図７（ａ），（ｃ）参照）を読み込む。ＳＴ０２にて、中立範囲経過時間ΔＴがしきい値Ｔｓｔｄ以下であるか否かを調べ、ＮＯであれば「通常」速度であると判断して（Ａ）へ進み、ＹＥＳであれば、ＳＴ０３へ進む。
【００４７】ＳＴ０３にて、中立範囲から後進範囲へ移る時点での走行速度Ｖｃを読込む。具体的には、図４の回転センサ５４Ｌ，５４Ｒからの信号を読み込む。ＳＴ０４にて、車両がまだ前進中であるか否かを調べる。具体的には、Ｖｃがゼロでなく、且つ電動モータの回転方向が前進側であれば、前進中であると看做す。ＮＯであれば図７（ｆ）で説明した理由により、通常の運転に移行することは差支えないと判断し（Ａ）へ進み、ＹＥＳであれば（Ｂ）へ進む。
【００４８】図９（ａ）〜（ｄ）は本発明の通常起動制御を説明するタイムチャートであり、横軸は全て時間軸である。（ａ）では縦軸は方向速度レバーのポジションを示し、中立範囲（前進範囲から中立範囲へ移動したものを含む。）にあった方向速度レバーを横軸のＰ１点で後進側へ人為的に移動を開始したとする。横軸のＰ１２点で中立範囲と前進範囲との境目（図５の２．３Ｖ参照）を過ぎる。以降、方向速度レバーを継続して移動させたとする。
【００４９】（ｂ）では縦軸は走行モータの制御信号出力を示す。この制御信号出力はＰＩ制御ならＰＩ出力、ＰＩＤ制御ならＰＩＤ出力に相当する。本実施例では、フルスケール１００％のうち、下１０％、上１０％をカットした１０〜９０％の範囲で走行制御を行う。（ａ）のＰ１２点までは方向速度レバーが中立範囲にあるため、（ｂ）での制御信号出力は１０％未満の５％に設定する。制御信号出力は０でもよいが、５％に設定すれば断線等の故障を検出するのに便利である。すなわち、５％で正常、５％未満で断線と識別することが可能となる。
【００５０】そして、（ｂ）においてＰ１２点から更に時間ｔ１だけ経過したＰ１３点で制御信号出力を１０％で増加するようにした。時間ｔ１は電磁ブレーキが開放開始から解放完了するまで開放所要時間である。ただし、電磁ブレーキが制動状態から開放状態に切換わるのに要する時間を実測したとしても機械的要素のばらつきから電磁ブレーキ毎に差がでる。そこで、時間ｔ１に、実測値の平均値などに基づいて人為的に定めた値を使用する。時間ｔ２についても同様である。
【００５１】なお、時間ｔ１は電磁ブレーキの大きさや構造によって変化するが、概ね数ｍｓ〜十ｍｓに設定する。時間ｔ２も同様に概ね数ｍｓ〜数十ｍｓに設定する。
【００５２】さらに、（ｂ）において、Ｐ１３点から時間ｔ２経過したＰ１４点から、制御信号出力を増加に転ずるようにした。（ａ）で方向速度レバーが中立範囲から抜けるＰ１２点に達したら、直ちに（ｂ）で制御信号出力を１０％以上に増加してもよさそうであるが、本例では敢えて待ち時間（ｔ１＋ｔ２）を設けた。
【００５３】（ｃ）は電磁ブレーキの作動状態を示し、Ｐ１２点までは、（ａ）の方向操作レバーが中立範囲にあるため、制御部の指令により電磁ブレーキは制動状態にある。Ｐ１２点で制御部は電磁ブレーキを開放を開始するので、曲線は斜めに上り、開放へ向う。Ｐ１３点で電磁ブレーキは開放を完了する。すなわち、Ｐ１２点からＰ１３点まで時間が電磁ブレーキの開放に要する時間ｔ１に合致する。
【００５４】（ｄ）はモータ回路のモード変化を示す図であり、Ｐ１２点までは制御部の指令によりモータ回路はフリーモード（図６（ｂ）参照）にする。このフリーモードではモータは空転自在である。Ｐ１２点からＰ１３点までの間は制御部の指令で短絡ブレーキモード（図６（ｂ）参照）にする。前記（ｃ）においてＰ１２点〜Ｐ１３点間で電磁ブレーキを開放するため、代りに短絡ブレーキを効かせることにした。これで、走行モータは制動状態になる。
【００５５】（ｅ）では縦軸は走行速度を示し、（ｂ）で制御信号出力が１０％を超えた時点（Ｐ１４）で、（ｅ）における走行速度が０を超えて走行状態になることを示す。
【００５６】この例では、時間ｔ１を設けたので、電磁ブレーキが制動状態にあるうちに電動モータを作動状態にするという不都合が発生することを防止することができる。これで、引き摺りを防止することができ、電磁ブレーキの寿命を延ばすことができる。また、時間ｔ２を設けたので、短絡ブレーキモードから現実にモータを回転させるまでに時間を稼ぐことができる。これにより、図６（ａ）に示したドライブ素子６１〜６４にかかる電気的な負担を軽減することができ、ドライブ素子６１〜６４の長寿命化若しくは小型化が図れる。
【００５７】もう一つ重要なことは、（ｅ）において、Ｐ１２点〜Ｐ１３点間では電動モータに対する制御信号出力が５％（（ｂ）参照）であるため、短絡ブレーキ状態ではあるものの電動モータにおいてトルクは発生していない。これに対して、Ｐ１３点〜Ｐ１４点間では電動モータに対する制御信号出力が１０％（（ｂ）参照）であり、回路が前進モードであるため、始動直前の小さなトルクが発生している。そのため、Ｐ１３点〜Ｐ１４点間では短絡ブレーキの代わりに電動モータで外力に対向する力（走行させるには至らぬ小さなトルク）を発生させる。この結果、Ｐ１３点〜Ｐ１４点間でも坂道を車両が下がる虞れはない。
【００５８】図１０は図９に対応する運転制御フロー図である。（Ａ）は図８から連続することを意味する。
ＳＴ１１：この時点の諸設定を列挙した。すなわち、方向速度レバーが中立位置にあり、電動モータ制御信号出力が５％（図７（ｂ）参照）であり、モータ回路はフリーモード（図６（ｂ）参照）であることが前提となる。
【００５９】ＳＴ１２：方向速度レバー（図４の符号３４）が後進（又は前進であってもよい。）であるか否かを調べる。ＮＯであれば、リターンさせることで制御は行わない。ＹＥＳであれば、ＳＴ１３に進む。
ＳＴ１３：以上の条件が満たされれば、制御部は電磁ブレーキ（図４の符号５１Ｌ，５１Ｒ）の開放を開始する。ただし、電磁ブレーキは開放完了まではある程度の時間が必要である。
【００６０】ＳＴ１４：制御部は同時にモータ回路を短絡ブレーキモード（図６（ｂ）参照）に切換える。
ＳＴ１５：制御部に内蔵する第１タイマを始動させる。
ＳＴ１６：第１タイマのカウント時間Ｔ１が、電磁ブレーキの開放に要する時間ｔ１に達したか否かを調べる。達したらＳＴ１７に進む。
【００６１】ＳＴ１７：制御部はモータ回路を後進モード（又は前進モードであってもよい。）に切換える。前進か後進かは方向速度レバーに従う。
ＳＴ１８：同時に制御部は電動モータ制御信号出力を１０％（図９（ｂ）Ｐ１３点参照）に変更する。
ＳＴ１９：制御部に内蔵する第２タイマを始動させる。
ＳＴ２０：第２タイマのカウント時間Ｔ２が、短絡ブレーキ解消に要する時間ｔ２に達したか否かを調べる。達したらＳＴ２１に進む。
ＳＴ２１：制御部は電動モータ制御信号出力を、方向速度レバーのポジションに応じて出力まで増加する（図９（ｂ）のＰ１４点以降）。これで、車両は走行を開始する。
【００６２】図１１は（ａ）〜（ｄ）は本発明の高速切換え時起動制御を説明するタイムチャートであり、横軸は全て時間軸である。（ａ）にて、縦軸は方向速度レバーのポジションを示し、前進範囲にある方向速度レバーを高速で後進範囲へ移動したことを示す。Ｐ２１点で中立範囲に向い、Ｐ２２点で中立範囲に入り、Ｐ２３点で中立範囲から抜けたとする。（ｂ）にて、縦軸は電動モータの制御信号出力を示すが、方向速度レバーが高速で移動したため、信号出力の低減処理が間に合わずにＰ２２点より遅れたＰ２４点で１０％に到達し、その直後に５％に下げたことを示す。
【００６３】（ｃ）は電磁ブレーキの作動状態を示し、（ｂ）のＰ２４点に対応するタイミングで開放から制動へ切換わる。ただし、この切換えには時間が掛るため、斜めの曲線で示した。（ｄ）はモータ回路の状態を示し、前進モードであったモータ回路を、Ｐ２４点で短絡ブレーキモードに切換える。これは、（ｃ）の電磁ブレーキ開放を補うための処理である。
【００６４】（ｅ）は走行速度を示し、方向速度レバーが高速で移動したため、車両の停止が間に合わず、Ｐ２５点でようやく電動モータの速度がゼロになったとする。このＰ２５点は（ａ）のＰ２３点より遅い。このＰ２５点の時点で、（ｄ）においてモータ回路をフリーモードに切換え、（ｂ）において第３タイマをスタートさせて時間ｔ４の経過を待つ。この時間ｔ４はモータ回路を正転から逆転に切換えるに要する時間であり、数ｍｓ〜数十ｍｓに設定する。
【００６５】（ｂ）で時間ｔ４が経過したＰ２６点で第１タイマをスタートし、同時に（ｃ）で電磁ブレーキを開放しはじめ、（ｄ）のモータ回路を短絡ブレーキモードに切換える。（ｂ）で時間ｔ１が経過したＰ２７点で第２タイマをスタートし、同時に制御信号出力を１０％に増加し、（ｄ）のモータ回路を後進モードに切換える。
【００６６】更に（ｂ）で時間ｔ２が経過したＰ２８点で、制御信号出力を１０％超にする。すなわち、方向速度レバーの位置に対応する大きさの制御信号出力まで増加する。この結果、（ｅ）に示す通りに、車両は後進し始める。
【００６７】図１２は図１１に対応する制御フロー図である。（Ｂ）は図８から連続することを意味する。
ＳＴ３１：走行速度Ｖｃがゼロになるまで待つ。ＹＥＳで次に進むが、このタイミングは図１１（ｅ）のＰ２５点に相当する。
ＳＴ３２：モータ回路をフリーモードに切換える。フリーモードは回路中のドライブ素子を全てオフにするため、一旦、リセットを掛けたのと同等になる。この後にドライブ素子を後進側に切換えても、ドライブ素子に電気的に過負荷が掛る虞れはない。
【００６８】ＳＴ３３：制御部に内蔵する第３タイマを始動させる。
ＳＴ３４：第３タイマのカウント時間Ｔ４が経過したらＳＴ３５に進む。
ＳＴ３５：以上の条件が満たされれば、制御部は電磁ブレーキ（図４の符号５１Ｌ，５１Ｒ）の開放を開始する。ただし、電磁ブレーキは開放完了まではある程度の時間が必要である。
【００６９】ＳＴ３６：制御部は同時にモータ回路を短絡ブレーキモード（図６（ｂ）参照）に切換える。
ＳＴ３７：制御部に内蔵する第１タイマを始動させる。
ＳＴ３８：第１タイマのカウント時間Ｔ１が、電磁ブレーキの開放に要する時間ｔ１に達したか否かを調べる。達したらＳＴ３９に進む。
【００７０】ＳＴ３９：制御部はモータ回路を後進モードに切換える。
ＳＴ４０：同時に制御部は電動モータ制御信号出力を１０％に変更する。
ＳＴ４１：制御部に内蔵する第２タイマを始動させる。
ＳＴ４２：第２タイマのカウント時間Ｔ２が、短絡ブレーキ解消に要する時間ｔ２に達したか否かを調べる。達したらＳＴ４３に進む。
ＳＴ４３：制御部は電動モータ制御信号出力を、方向速度レバーのポジションに応じて出力まで増加する。これで、車両は走行を開始する。
【００７１】すなわち、本発明は電動モータで走行する車両の前進、中立、後進を、１本の方向速度制御部材で制御する形式の電動車両において、この電動車両は、方向速度制御部材が中立範囲を通過するに要する時間がしきい値より短いことを確認するステップ（図８のＳＴ０２）と、方向速度制御部材が中立範囲から後進範囲に移る時点で電動モータがまだ前進方向に回転していることを確認するステップ（図８のＳＴ０４）と、この２つの条件が満たされたときには、電動モータの速度がゼロになるまで待つステップ（図１２のＳＴ３１）と、電動モータの速度がゼロに達したときから、モータ回路の正逆切換えに必要な時間ｔ４が経過するまで待つステップ（図１２のＳＴ３４）と、この後に通常の後進運転制御へ移行するステップ（図１２のＳＴ３５以降）と、からなる制御を実施する制御部を備えていることを特徴とする。
【００７２】尚、本発明を適用する電動車両は除雪機に限るものではなく、電動運搬車、電動ゴルフカートなどの電動車であれば種類は任意である。
【００７３】また、実施例の除雪機は左右の走行モータを備えるが、１個の走行モータで左右の駆動輪を駆動する形式の電動車両に本発明を適用することは差支えない。さらには、方向速度制御部材はレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品であればよい。
【００７４】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮する。請求項１では、方向速度制御部材を前進範囲から後進範囲へ移動するときに、方向速度制御部材が「通常」速度で切換えられたか、「高速」で切換えられたかを先ず判断し、「高速」で切換えられたと判断したときには、電動モータの速度がゼロになるまで待ち、更にモータ回路の正逆切換えに必要な時間ｔ４が経過するまで待ってから、後進制御を実施することにした。これにより、モータ回路に掛る電気的負担を軽減することができ、スイッチ素子の小容量化が可能となり、回路の低コスト化が図れる。ただし、走行速度が低速であるときには、方向速度制御部材を高速で前進から後進へ切換えた場合であっても対象外とし、本発明の適用範囲を限定し、運転の円滑化を図った。
【出願人】 【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【住所又は居所】東京都港区南青山二丁目１番１号
【出願日】 平成１３年１１月２０日（２００１．１１．２０）
【代理人】 【識別番号】１０００６７３５６
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎 （外１名）
【公開番号】 特開２００３−１６４０１５（Ｐ２００３−１６４０１５Ａ）
【公開日】 平成１５年６月６日（２００３．６．６）
【出願番号】 特願２００１−３５５３２８（Ｐ２００１−３５５３２８）