| 【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
【氏名】坂本 秀之 【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
【氏名】乾 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
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| 【要約】 |
【課題】電動車両がスタックしたときに容易に脱出することができるとともに、操縦性をより高めること。
【解決手段】電動車両は、ST01で方向速度レバーが前進位置又は後進位置にあるという条件と、ST03〜ST07で左・右旋回操作レバーの操作信号を得たという条件との、二つの条件が満たされたときに、左右の電動モータを交互に一定時間ずつ回転させるように制御する、制御部を備える。第1基準時間Ts1以上にわたって、左旋回操作レバー及び右旋回操作レバーを最大操作量だけ握り続けることで、制御部は、スタック処理操作部材の操作信号を得たと判断する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づき正転若しくは逆転して走行輪等の左右の走行部を駆動する左右の電動モータとを備えた電動車両において、この電動車両は、手動操作によって操作信号を発するスタック処理操作部材を備えるとともに、このスタック処理操作部材の操作信号を得たという条件と、前記方向速度制御部材が前進位置又は後進位置にあるという条件との、二つの条件が満たされたときに、前記左右の電動モータを交互に一定時間ずつ回転させるように制御する、制御部を備えていることを特徴とした電動車両。 【請求項2】 前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づき正転若しくは逆転して走行輪等の左右の走行部を駆動する左右の電動モータとを備えた電動車両において、この電動車両は、手動操作によって操作信号を発するスタック処理操作部材を備えるとともに、このスタック処理操作部材の操作信号を得たという条件と、前記方向速度制御部材が前進位置又は後進位置にあるという条件との、二つの条件が満たされたときに、先に、一定時間にわたって、左又は右の電動モータの回路を前記方向速度制御部材が指定する前進モード又は後進モードに切換えるとともに、右又は左の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第1ステップと、次に、一定時間にわたって、左右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第2ステップと、次に、一定時間にわたって、右又は左の電動モータの回路を前記方向速度制御部材が指定する前進モード又は後進モードに切換えるとともに、左又は右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第3ステップと、次に、一定時間にわたって、左右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第4ステップと、からなり、これら第1ステップから第4ステップまでを1サイクルとして反復させるように制御する制御部を備えていることを特徴とする電動車両。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は走行輪等の走行部を駆動する電動モータを備えた電動車両に関する。 【0002】 【従来の技術】電動車両は、制御部にてモータ駆動部を介して電動モータを回転制御することにより、走行部の走行速度を制御するものである。このような電動車両としては、例えば特開昭61−112502号公報「無人搬送車」(以下、「従来の技術」と言う)が知られている。 【0003】上記従来の技術は、同公報の第1図によれば、車両の位置ずれに対応する位置ずれフィードバック量の指令と右側の速度指令とに基づいて右のPI制御回路3a(符号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。)が右のモータ2aを制御し、一方、前記位置ずれフィードバック量の指令と左側の速度指令とに基づいて左のPI制御回路3bが左のモータ2bを制御することで、左右の動輪1a,1bを駆動し、車両の方向制御を行うというものである。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の技術のような電動車両を泥ねい地や雪道等の軟弱地で走行させたときに、左の動輪1aと右の動輪1bの一方がスタックすることが、あり得る。「スタック(stuck)」とは、車輪が空転して軟弱地をほじくり、車輪が埋まって動けなくなってしまうことを言う。このようなスタック現象が発生したときに、動輪1a,1bを単に回し続けたのでは、スタック現象を解消し難い。そこで、左右の動輪1a,1bの一方だけを回すことが考えられる。しかし、左の動輪1aと右の動輪1bのどちらがスタックしているか確認したり、スタック状態を確認しながら運転することは面倒である。操縦性をより高めるには改良の余地がある。 【0005】そこで本発明の目的は、電動車両がスタックしたときに容易に脱出することができるとともに、操縦性をより高めることができる技術を提供することにある。 【0006】 【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、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づき正転若しくは逆転して走行輪等の左右の走行部を駆動する左右の電動モータとを備えた電動車両において、この電動車両が、手動操作によって操作信号を発するスタック処理操作部材を備えるとともに、このスタック処理操作部材の操作信号を得たという条件と、方向速度制御部材が前進位置又は後進位置にあるという条件との、二つの条件が満たされたときに、左右の電動モータを交互に一定時間ずつ回転させるように制御する、制御部を備えていることを特徴とする。 【0007】操縦者は、電動車両が前進中又は後進中にスタックしたと判断したときに、スタック処理操作部材を手動操作することができる。この結果、スタック処理操作部材の操作信号を受けた制御部によって、左右の電動モータを自動的に交互に一定時間ずつ回転させることができる。左右どちらの走行部がスタックしても、左右の走行部が交互に回転するので、スタックしていない方の走行部の牽引力によって脱出し易くなる。しかも、操縦者は左右どちらがスタックしているか確認する必要がない。さらには、左右どちらの走行部がスタックしても、スタックしている方の走行部を一定時間ずつ間欠的に回転するので、連続的に回転させる場合に比べて脱出し易くなる。しかも、操縦者はスタック状態を確認しながら運転する必要はない。 【0008】従って、簡単な操作でスタックから脱出させることができるので、操縦性をより高めることができる。しかも、泥ねい地や雪道等の軟弱地における電動車両の走破性や直進性を高めることができる。 【0009】請求項2は、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材と、この方向速度制御部材の操作に基づき正転若しくは逆転して走行輪等の左右の走行部を駆動する左右の電動モータとを備えた電動車両において、この電動車両が、手動操作によって操作信号を発するスタック処理操作部材を備えるとともに、このスタック処理操作部材の操作信号を得たという条件と、方向速度制御部材が前進位置又は後進位置にあるという条件との、二つの条件が満たされたときに、先に、一定時間にわたって、左又は右の電動モータの回路を方向速度制御部材が指定する前進モード又は後進モードに切換えるとともに、右又は左の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第1ステップと、次に、一定時間にわたって、左右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第2ステップと、次に、一定時間にわたって、右又は左の電動モータの回路を方向速度制御部材が指定する前進モード又は後進モードに切換えるとともに、左又は右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第3ステップと、次に、一定時間にわたって、左右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える第4ステップと、からなり、これら第1ステップから第4ステップまでを1サイクルとして反復させるように制御する制御部を備えていることを特徴とする。 【0010】操縦者は、電動車両が前進中又は後進中にスタックしたと判断したときに、スタック処理操作部材を手動操作することができる。この結果、スタック処理操作部材の操作信号を受けた制御部によって、次の制御を実行することができる。(1)一方の電動モータだけを一定時間だけ回転させるとともに、他方の電動モータを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、(2)次に、他方の電動モータだけを一定時間だけ回転させるとともに、一方の電動モータを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、(3)これらの(1)及び(2)を1サイクルとして反復させる。 【0011】このため、左右どちらの走行部がスタックした場合であっても、左の走行部と右の走行部とを交互に一定時間ずつ回転・停止させることで、左の走行部又は右の走行部を軟弱地に食い込ませる作用をより発揮し易くなる。従って、電動車両のスリップを抑制し、スタック脱出のための牽引性をより高めることができる。さらには、左右の走行部が交互に回転するので、スタックしていない方の走行部の牽引力によって脱出し易くなる。しかも、操縦者は左右どちらがスタックしているか確認する必要がなく、スタック状態を確認しながら運転する必要もない。 【0012】従って、簡単な操作でスタックから脱出させることができるので、操縦性をより高めることができる。しかも、泥ねい地や雪道等の軟弱地における電動車両の走破性や直進性を高めることができる。 【0013】 【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。 【0014】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を配置した電動作業車であり、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。 【0015】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。 【0016】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。左右のクローラ15L,15R、駆動輪23L,23R、遊動輪24L,24Rの組合せ構造は、左右の走行部を成す。 【0017】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替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。 【0018】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。 【0019】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。 【0020】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。 【0021】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。 【0022】また、走行準備レバー38はスイッチ手段42に作用する走行準備部材であり、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を握って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。 【0023】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。 【0024】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。 【0025】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。 【0026】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。 【0027】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。 【0028】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。 【0029】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。 【0030】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。 【0031】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。 【0032】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。 【0033】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。 【0034】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。 【0035】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。 【0036】ところで、左旋回操作レバー37L及び右旋回操作レバー37Rは、手動操作によって操作信号を発するスタック処理操作部材の役割を兼ねる。スタック処理操作部材とは、電動車両がスタックしたときに作業者(操縦者)が手動操作によって操作信号を制御部44に発する操作部材のことである。この実施例においては、左旋回操作レバー37L及び右旋回操作レバー37Rを一定時間にわたって、最大量に握り続けたときに、制御部44はスタック処理操作部材の操作信号を得たと判断することになる。左旋回操作レバー37L及び右旋回操作レバー37Rがスタック処理操作部材を兼ねるので、別部材からなるスタック処理操作部材は不要である。このため、部品数が少なくてすみ、コストダウンを図ることができる。 【0037】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としての電動モータ25Lの回路56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。以下、左の電動モータ25Lの回路56のことを、単に左のモータ回路56と言う。右の電動モータ25Rの回路56のことも、単に右モータ回路56と言う。なお、電源58は、上記図4のバッテリ43に相当する。 【0038】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、図の様なモータ回路56に介在させるのに適した素子であると言える。 【0039】(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。 【0040】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。走行モータに駆動電流並びに短絡電流を含めて全ての電流が流れないため、空転自在となる。 【0041】前進モード並びに後進モードにおいては、走行モータを走行制御することができる。例えば前進モードでは、Eドライブ素子に制御用のパルス幅変調信号(PWM信号)を発して、走行モータの正転回転制御を行う。後進モードでは、Gドライブ素子に制御用のPWM信号を発して、走行モータの逆転回転制御を行う。 【0042】次に、上記図4に示す制御部44をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図7〜図9に基づき説明する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。 【0043】図7は本発明に係る制御部の制御フローチャート(その1)である。 ST01;方向速度レバー(図4の符号34)が前進位置又は後進位置にあるか否かを調べる。NOであれば中立位置に有るとしてST01を繰り返し、YESならST02に進む。 ST02;左右のモータ回路(図6の符号56)を方向速度レバーが指定する前進モード又は後進モードに切換え、左右の電動モータを方向速度レバーの操作量に応じた回転量に制御する。すなわち、制御用のPWM信号を発して通常の走行制御を実行する。 【0044】ST03;左旋回操作レバー(図4の符号37L)の握りの程度、すなわち操作量が最大であるか否かを調べる。NOであればST01に戻り、YESならST04に進む。操作量はポテンショメータ(図4の符号39L)の検出信号である。 ST04;右旋回操作レバー(図4の符号37R)の握りの程度、すなわち操作量が最大であるか否かを調べる。NOであればST01に戻り、YESならST05に進む。操作量はポテンショメータ(図4の符号39R)の検出信号である。 【0045】ST05;第1タイマが作動中であるか否かを調べる。NOであればST06に進み、YESならST07に進む。 ST06;制御部に内蔵した第1タイマをリセット(Tc1=0)してスタートさせる。 ST07;第1タイマをスタートしてからのカウント時間(経過時間)Tc1が所定の第1基準時間Ts1に達したか否かを調べる。NOであればST01に戻る。YESであればスタック脱出処理を実行するとして、ST08に進む。第1基準時間Ts1は、例えば10秒である。 ST08;第1タイマをストップさせた後に出結合子A1に進む。 【0046】このように、第1基準時間Ts1以上にわたって、左旋回操作レバー及び右旋回操作レバーを最大操作量だけ握り続けることで、制御部(図4の符号44)はスタック処理操作部材の操作信号を得たと判断する。 【0047】図8は本発明に係る制御部の制御フローチャート(その2)であり、上記図7のST08から出結合子A1及び本図の入結合子A1を経てST11に進んだことを示す。 【0048】ST11;第3実行回数CN3をリセットする(CN3=0)。 ST12;第1実行回数CN1、第2実行回数CN2をリセットする(CN1=0、CN2=0)。 ST13;左のモータ回路を方向速度レバーが指定する前進モード又は後進モードに切換え、左の電動モータを方向速度レバーの操作量に応じた回転量に制御する。すなわち、制御用のPWM信号を発して左の電動モータの回転制御を実行する。同時に、右のモータ回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える。 【0049】ST14;制御部に内蔵した第2タイマをリセット(Tc2=0)してスタートさせる。 ST15;第2タイマをスタートしてからのカウント時間(経過時間)Tc2が所定の第2基準時間Ts2に達したか否かを調べる。NOであればST15を繰り返し、YESであればST16に進む。第2基準時間Ts2は、例えば3秒である。 【0050】ST16;左右のモータ回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える。 ST17;制御部に内蔵した第3タイマをリセット(Tc3=0)してスタートさせる。 ST18;第3タイマをスタートしてからのカウント時間(経過時間)Tc3が所定の第3基準時間Ts3に達したか否かを調べる。NOであればST18を繰り返し、YESであればST19に進む。第3基準時間Ts3は、例えば0.5〜3秒である。 【0051】ST19;ST13〜ST18を1回繰り返したとして、第1実行回数CN1を1回加算する。 ST20;第1実行回数CN1が予め設定された第1基準回数CNs1に達したか否かを調べる。NOであればST13に戻り、YESであれば出結合子A2に進む。第1基準回数CNs1は、例えば3回である。 【0052】図9は本発明に係る制御部の制御フローチャート(その3)であり、上記図8のST20から出結合子A2及び本図の入結合子A2を経てST21に進んだことを示す。 【0053】ST21;右のモータ回路を方向速度レバーが指定する前進モード又は後進モードに切換え、右の電動モータを方向速度レバーの操作量に応じた回転量に制御する。すなわち、制御用のPWM信号を発して左の電動モータの回転制御を実行する。同時に、左のモータ回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える。 【0054】ST22;制御部に内蔵した第4タイマをリセット(Tc4=0)してスタートさせる。 ST23;第4タイマをスタートしてからのカウント時間(経過時間)Tc4が所定の第4基準時間Ts4に達したか否かを調べる。NOであればST23を繰り返し、YESであればST24に進む。第4基準時間Ts4は、例えば3秒である。 【0055】ST24;左右のモータ回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換える。 ST25;制御部に内蔵した第5タイマをリセット(Tc5=0)してスタートさせる。 ST26;第5タイマをスタートしてからのカウント時間(経過時間)Tc5が所定の第5基準時間Ts5に達したか否かを調べる。NOであればST26を繰り返し、YESであればST27に進む。第5基準時間Ts5は、例えば0.5〜3秒である。 【0056】ST27;ST21〜ST26を1回繰り返したとして、第2実行回数CN2を1回加算する。 ST28;第2実行回数CN2が予め設定された第2基準回数CNs2に達したか否かを調べる。NOであればST21に戻り、YESであればST29に進む。第2基準回数CNs2は、例えば3回である。 【0057】ST29;ST12〜ST28を1回繰り返したとして、第3実行回数CN3を1回加算する。 ST30;第3実行回数CN3が予め設定された第3基準回数CNs3に達したか否かを調べる。NOであれば出結合子A3から図8の入結合子A3を経てST12に戻る。YESであれば、スタック脱出処理を完了したとして、ST31に進む。第3基準回数CNs3は、例えば10回である。 【0058】ST31;左右のモータ回路を方向速度レバーが指定する前進モード又は後進モードに切換え、左右の電動モータを方向速度レバーの操作量に応じた回転量に制御してリターンする。すなわち、制御用のPWM信号を発して通常の走行制御を実行する。 【0059】以上をまとめると、(1)図8において、左の電動モータだけを一定時間だけ回転させるとともに、右の電動モータを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、これを1サイクルとして一定回数だけ反復させる。 (2)次に、図9において、右の電動モータだけを一定時間だけ回転させるとともに、左の電動モータを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、これを1サイクルとして一定回数だけ反復させる。 (3)これらの(1)及び(2)を1サイクルとして一定回数だけ反復させる。 【0060】本発明は、前進、中立、後進を指定することのできる方向速度制御部材(図4の符号34)と、この方向速度制御部材の操作に基づき正転若しくは逆転して走行輪等の左右の走行部(図4の符号15L,15Rや23L,23R)を駆動する左右の電動モータ(図4の符号25L,25R)と、を備えた電動車両である。 【0061】この電動車両は、手動操作によって操作信号を発するスタック処理操作部材(図4の符号37L,37R)を備えるとともに、方向速度制御部材が前進位置又は後進位置にあるという条件(図7のST01)と、スタック処理操作部材の操作信号を得たという条件(図7のST03〜ST07)との、二つの条件が満たされたときに、左右の電動モータを交互に一定時間ずつ回転させるように制御(図8のST11〜ST20及び図9のST21〜ST30)する、制御部(図4の符号44)を備える。 【0062】詳しくは、制御部44は次の■〜■の5つの制御をする。 ■第1ステップ;先に、一定時間にわたって、左又は右の電動モータの回路(図6の符号56)を方向速度制御部材が指定する前進モード又は後進モードに切換えるとともに、右又は左の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換えるステップ(図8のST13〜ST15に相当)。 ■第2ステップ;第1ステップの次に、一定時間にわたって、左右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換えるステップ(図8のST16〜ST18に相当)。 【0063】■第3ステップ;第2ステップの次に、一定時間にわたって、右又は左の電動モータの回路を方向速度制御部材が指定する前進モード又は後進モードに切換えるとともに、左又は右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換えるステップ(図9のST21〜ST23に相当)。 ■第4ステップ;第3ステップの次に、一定時間にわたって、左右の電動モータの回路を短絡ブレーキモード又はフリーモードに切換えるステップ(図9のST24〜ST26に相当)。 【0064】■これら第1ステップから第4ステップまでを1サイクルとして反復させる(図8のST11及び図9のST29,ST30に相当)。 【0065】従って本発明によれば、上記図4において、操縦者は、電動車両が前進中又は後進中に走行部としての左のクローラ15L又は右のクローラ15Rがスタックしたと判断したときに、スタック処理操作部材37L,37Rを手動操作すれば、その操作信号を受けた制御部44によって、左右の電動モータ25L,25Rを自動的に交互に一定時間ずつ回転させることができる。 【0066】左右どちらのクローラ15L,15Rがスタックしても、左右のクローラ15L,15Rが交互に回転するので、スタックしていない方のクローラ15L又は15Rの牽引力によって脱出し易くなる。しかも、操縦者は左右どちらがスタックしているか確認する必要がない。さらには、左右どちらのクローラ15L,15Rがスタックしても、スタックしている方のクローラ15L又は15Rを一定時間ずつ間欠的に回転するので、連続的に回転させる場合に比べて脱出し易くなる。しかも、操縦者はスタック状態を確認しながら運転する必要はない。 【0067】従って、簡単な操作でスタックから脱出させることができるので、操縦性をより高めることができる。しかも、泥ねい地や雪道等の軟弱地における電動車両の走破性や直進性を高めることができる。 【0068】さらに本発明によれば、(1)左の電動モータ25Lだけを一定時間だけ回転させるとともに、右の電動モータ25Rを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータ25L,25Rを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、これを1サイクルとして一定回数だけ反復させ、(2)次に、右の電動モータ25Rだけを一定時間だけ回転させるとともに、左の電動モータ25Lを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータ25L,25Rを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、これを1サイクルとして一定回数だけ反復させ、(3)これらの(1)及び(2)を1サイクルとして一定回数だけ反復させることができる。 【0069】一般に、左のクローラ15L又は右のクローラ15Rがスタック状態になったときに、一方だけを間欠的に回転させると脱出し易い。左右両方のクローラ15L,15Rを連続的に回転させたのでは、時間の経過とともに軟弱地をほじくり、空転状態と同じことになるからである。本発明においては、左右どちらのクローラ15L,15Rがスタックした場合であっても、左のクローラ15Lと右のクローラ15Rとを交互に一定時間ずつ回転・停止させることで、左のクローラ15L又は右のクローラ15Rを軟弱地に食い込ませる作用をより発揮し易くなる。従って、電動車両のスリップを抑制し、スタック脱出のための牽引性をより高めることができる。 【0070】なお、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、芝刈機などの電動車両であれば種類は任意である。 【0071】また、方向速度レバーは、実施例では1本であったが、複数本でその役割を分担させてもよい。そして、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。同様に、走行準備部材はレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品であればよい。さらにまた、左右の走行部は、クローラ15L,15Rの構成に限定されるものではなく、例えば走行輪であってもよい。 【0072】また、スタック処理操作部材は、電動車両10がスタックしたときに作業者(操縦者)が手動操作によって操作信号を制御部44に発する操作部材であればよい。左旋回操作レバー37L及び右旋回操作レバー37Rが兼ねる構成とする他に、例えば機体11に別部材からなるレバー、ダイヤル、スイッチ又は同等品のスタック処理操作部材を備えるようにしてもよい。その場合には、制御部44は、別部材からなるスタック処理操作部材を操作したときに、スタック処理操作部材の操作信号を得たと判断することになる。別部材からなるスタック処理操作部材であるから、操作部材の操作性がより高まる。 【0073】さらにまた、図8のST13及び図9のST21において、電動モータを方向速度レバーの操作量に応じた回転量に制御する場合に、PWM信号のデューティ率は100%に限定されず、例えば50%でもよい。ここで「デューティ率」とは、周期的パルス列の任意のパルスのパルス幅とパルス繰り返し周期との比のことであり、パルス専有率(pulse duty factor)とも言う。 【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は、電動車両が前進中又は後進中にスタックしたと判断したときに、スタック処理操作部材を手動操作すれば、その操作信号を受けた制御部によって、左右の電動モータを自動的に交互に一定時間ずつ回転させることができる。左右どちらの走行部がスタックしても、左右の走行部が交互に回転するので、スタックしていない方の走行部の牽引力によって脱出し易くなる。しかも、操縦者は左右どちらがスタックしているか確認する必要がない。さらには、左右どちらの走行部がスタックしても、スタックしている方の走行部を一定時間ずつ間欠的に回転するので、連続的に回転させる場合に比べて脱出し易くなる。しかも、操縦者はスタック状態を確認しながら運転する必要はない。 【0075】従って、簡単な操作でスタックから脱出させることができるので、操縦性をより高めることができる。しかも、泥ねい地や雪道等の軟弱地における電動車両の走破性や直進性を高めることができる。 【0076】請求項2は、電動車両が前進中又は後進中にスタックしたと判断したときに、スタック処理操作部材を手動操作すれば、スタック処理操作部材の操作信号を受けた制御部によって、次の制御を実行することができる。 (1)一方の電動モータだけを一定時間だけ回転させるとともに、他方の電動モータを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、(2)次に、他方の電動モータだけを一定時間だけ回転させるとともに、一方の電動モータを停止状態又はフリー状態にさせた後に、左右の電動モータを一定時間だけ停止状態又はフリー状態にさせ、(3)これらの(1)及び(2)を1サイクルとして反復させる。 【0077】このため、左右どちらの走行部がスタックした場合であっても、左の走行部と右の走行部とを交互に一定時間ずつ回転・停止させることで、左の走行部又は右の走行部を軟弱地に食い込ませる作用をより発揮し易くなる。従って、電動車両のスリップを抑制し、スタック脱出のための牽引性をより高めることができる。さらには、左右の走行部が交互に回転するので、スタックしていない方の走行部の牽引力によって脱出し易くなる。しかも、操縦者は左右どちらがスタックしているか確認する必要がなく、スタック状態を確認しながら運転する必要もない。 【0078】従って、簡単な操作でスタックから脱出させることができるので、操縦性をより高めることができる。しかも、泥ねい地や雪道等の軟弱地における電動車両の走破性や直進性を高めることができる。
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| 【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
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| 【出願日】 |
平成13年12月13日(2001.12.13) |
| 【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)
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| 【公開番号】 |
特開2003−189419(P2003−189419A) |
| 【公開日】 |
平成15年7月4日(2003.7.4) |
| 【出願番号】 |
特願2001−379993(P2001−379993) |
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