(57)【要約】  旋回速度リミット部２１２には、フォークリフトの速度の上限値を規定する速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）が、フォークリフトの回転中心に対する角速度がしきい値を超えないようにフォークリフトの転舵角δｒの関数として定義されている。旋回速度リミット部２１２は、速度指令値Ｖｒｅｆを、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）および転舵角δｒに応じて定まる上限値以下に制限する。駆動部２１１は、旋回速度リミット部２１２から出力される速度指令値Ｖｒｅｆ’に応じて、走行用のモータＭ１を駆動する。
2013190821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークリフトに搭載され、前記フォークリフトの目標速度を示す速度指令値にもとづいて前記フォークリフトの駆動輪を回転させる少なくともひとつのモータを制御するモータ駆動装置であって、
前記フォークリフトの速度の上限値を規定する速度リミットカーブが、前記フォークリフトの回転中心に対する角速度がしきい値を超えないように前記フォークリフトの転舵角の関数として定義されており、前記速度指令値を、前記速度リミットカーブおよび前記転舵角に応じて定まる上限値以下に制限する旋回速度リミット部と、
前記速度指令値に応じて、前記少なくともひとつのモータを駆動する駆動部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記転舵角δの時間微分値δ’に応じて、前記速度指令値を補正する速度補正部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記速度補正部は、前記転舵角δの絶対値が増大するとき、前記速度指令値を低下させ、前記転舵角δの絶対値が減少するとき、前記速度指令値を増加させることを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記速度リミットカーブが前記転舵角δの関数として、ｆ（δ）で表されるとき、前記速度補正部は、ｄｆ（δ）／ｄδ×δ’に比例する補正量を前記速度指令値に加減算することを特徴とする請求項２または３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記補正量は、補正係数をＣｇとするとき、Ｃｇ×ｄｆ（δ）／ｄδ×δ’であることを特徴とする請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記速度指令値の変化速度を一定値以下に制限するランプ制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記しきい値は、所定の走行条件下において、荷物が落下しない値に定められることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記旋回速度リミット部は、前記駆動部に出力される前記速度指令値をフィルタリングするローパスフィルタを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記ローパスフィルタは、その時定数が、少なくとも２値で切りかえ可能に構成されることを特徴とする請求項８に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記ローパスフィルタの時定数は、前記駆動部に入力される速度指令値が増大するとき、第１の値に設定され、前記駆動部に入力される速度指令値が減少するとき、前記第１の値よりも小さい第２の値に設定されることを特徴とする請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記ローパスフィルタの時定数は、前記旋回速度リミット部から出力される前記速度指令値に応じて切りかえられることを特徴とする請求項９または１０に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記ローパスフィルタの時定数は、前記転舵角に応じて切りかえられることを特徴とする請求項９または１０に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記しきい値は、前記転舵角によらずに一定であることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記しきい値は、前記転舵角に応じて定められていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
左駆動輪および右駆動輪と、
前記左駆動輪および前記右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、
前記左走行モータおよび前記右走行モータを駆動する請求項１から１４のいずれかに記載のモータ駆動装置と、
を備えることを特徴とするフォークリフト。
【請求項１６】
左駆動輪および右駆動輪と、
前記左駆動輪および前記右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、
前記左走行モータおよび前記右走行モータを駆動する走行用のモータ駆動装置と、
旋回時において、旋回半径、旋回角速度の少なくとも一方をコントロールすることにより、横Ｇを所定の定数より低くなるよう制御する制御部と、
を備えることを特徴とするフォークリフト。
【請求項１７】
前記モータ駆動装置は、ピッチング制御により、ピッチ方向の振動を抑制可能に構成され、
前記制御部は、当該ピッチング制御の結果、荷物が受ける静止摩擦力を考慮して、前記旋回半径、前記旋回角速度の少なくとも一方をコントロールすることを特徴とする請求項１６に記載のフォークリフト。
【請求項１８】
前記定数は、荷物が落下しない値として設定されていることを特徴とする請求項１５または１７に記載のフォークリフト。
【請求項１９】
左駆動輪および右駆動輪と、
前記左駆動輪および前記右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、
前記左走行モータおよび前記右走行モータを駆動する走行用のモータ駆動装置と、
旋回半径および旋回角速度に基づく横Ｇのマップ又は関数が規定されており、当該マップ又は関数により、荷物落下領域と荷物落下しない領域とに規定されて、前記荷物落下しない領域で常に運転されるように、ユーザからの操作入力を補正して荷物落下を防止する制御部と、
を備えることを特徴とするフォークリフト。
【請求項２０】
前記荷物落下領域と前記荷物落下しない領域は、手動あるいは自動で切りかえ可能であることを特徴とする請求項１９に記載のフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフトの走行用モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業車両のひとつに、電池を動力源とする電動フォークリフトがある。電動フォークリフト（以下単にフォークリフトとも称する）は、走行用車輪（駆動輪）である前輪に動力を伝達する走行モータと、転舵輪である後輪の転舵角（操舵角）を制御する油圧ポンプに動力を伝達する油圧アクチュエータ用モータ（ステアリングモータ）と、昇降体を制御する油圧ポンプに動力を伝達する油圧アクチュエータ用モータ（荷役モータ）と、走行モータ、ステアリングモータ、荷役モータそれぞれを駆動する電力変換装置を備える。【０００３】
フォークリフトは狭い作業領域で使用されるため、一般的な車両に比べて小回りが効き、言い換えれば旋回半径が非常に小さくできる。したがって何らの制限もかけない場合、旋回半径が小さいときにアクセルを踏み込むと、車両の姿勢が不安定になるおそれがある。特許文献１から３には、フォークリフトの安定性を高める技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０９６８９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−９５３５４号公報
【特許文献３】特開２００５−３４３６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、従来とは別のアプローチによって、フォークリフトの旋回時にユーザが受ける不快感を低減し、および／または、車体の挙動を安定化する技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、フォークリフトに搭載され、フォークリフトの目標速度を示す速度指令値にもとづいてフォークリフトの駆動輪を回転させる少なくともひとつのモータを制御するモータ駆動装置に関する。このモータ駆動装置は、フォークリフトの速度の上限値を規定する速度リミットカーブが、フォークリフトの回転中心に対する角速度（本明細書においてヨーレートとも称する）がしきい値を超えないようにフォークリフトの転舵角の関数として定義されており、速度指令値を、速度リミットカーブおよび転舵角に応じて定まる上限値以下に制限する旋回速度リミット部と、旋回速度リミット部から出力される速度指令値に応じて、少なくともひとつのモータを駆動する駆動部と、を備える。【０００７】
この態様によると、回転中心に対する角速度がしきい値以下となるように速度制限を行うことにより、ユーザが受ける不快感を低減でき、および／または、車体の挙動を安定化できる。【０００８】
モータ駆動装置は、転舵角δの時間微分値δ’に応じて、速度指令値を補正する速度補正部をさらに備えてもよい。
車両の速度が一定の状況であっても、ステアリングを切る速度、すなわち転舵角δの時間微分値δ’に応じて、回転中心に対する角速度、つまり車体の回転半径方向の加速度が変化する。この態様によれば、ハンドル操作に起因する不快感を低減し、あるいは車両の不安定性を低減できる。【０００９】
速度補正部は、速度リミットカーブを補正していると把握してもよい。【００１０】
速度補正部は、転舵角δの絶対値が増大するとき、速度指令値を低下させ、転舵角δの絶対値が減少するとき、速度指令値を増加させてもよい。
急ステアリングを切ると、旋回半径方向の加速度が増大し、ユーザが不快感を受け、あるいは車体が不安定になる可能性がある。この態様によれば、転舵角δの絶対値が増大するとき、速度指令値を低下させることで、急ハンドルを切ったときの車両の挙動をより安定化し、および／または、ユーザの不快感を低減できる。一方、転舵角δの絶対値が減少するとき、つまりステアリングを戻すときには、車体が不安定な状態から安定な状態に向かうため、速度指令値を増大させても、車体の安定性が損なわれたり、ユーザに不快感を与える可能性は低い。したがって、車速を高めることで、車両速度が制限されることによるユーザのストレスを低減できる。【００１１】
速度リミットカーブが前記転舵角δの関数として、ｆ（δ）で表されるとき、速度補正部は、ｄｆ（δ）／ｄδ×δ’に比例する補正量を速度指令値に加減算してもよい。【００１２】
補正量は、補正係数をＣｇとするとき、Ｃｇ×ｄｆ（δ）／ｄδ×δ’であってもよい。この場合、補正係数Ｃｇを最適化することで、（i）旋回時の車両の安定性、ユーザに与える不快感と、（ii）走行性能が制限されることによりユーザに与えるストレスと、をバランスよく調節できる。【００１３】
モータ駆動装置は、速度指令値の変化速度を一定値以下に制限するランプ制御部をさらに備えてもよい。【００１４】
旋回速度リミット部は、駆動部に出力される速度指令値をフィルタリングするローパスフィルタを含んでもよい。
旋回速度リミット部を設けると、転舵角を急激に操作した場合に旋回速度リミット部における上限値が変化し、車両が急加速、急減速する可能性がある。ローパスフィルタを設けることにより、車両の急加速、急減速を抑制できる。【００１５】
ローパスフィルタは、その時定数が、少なくとも２値で切りかえ可能に構成されてもよい。
ある程度高速に直進走行している車両が旋回運動するために転舵角が大きくなったとする。このとき、旋回速度リミット部における上限値は、転舵角の増大にともない低下していく。このとき、ローパスフィルタの時定数がある程度大きな値に固定的に設定されていると、ローパスフィルタの応答遅れによって、駆動部に出力される速度指令値を直ちに転舵角に応じた上限値に低下させることができず、一時的にヨーレートがしきい値を超える状況が生じうる。そこでローパスフィルタの時定数すなわちカットオフ周波数を可変に構成し、車両の状態に応じて時定数を制御することにより、ヨーレートがしきい値を超えるのを抑制できる。【００１６】
ローパスフィルタの時定数は、駆動部に入力される速度指令値が増大するとき、第１の値に設定され、駆動部に入力される速度指令値が減少するとき、第１の値よりも小さい第２の値に設定されてもよい。
これにより、転舵角の絶対値を減少させた場合には、車両が急加速するのを防止できる。反対に、転舵角の絶対値を増大させた場合には、車速を速度リミットカーブにもとづいて速やかに低下させることができる。【００１７】
ローパスフィルタの時定数は、旋回速度リミット部から出力される速度指令値に応じて切りかえられてもよい。【００１８】
ローパスフィルタの時定数は、転舵角に応じて切りかえられてもよい。【００１９】
しきい値は、転舵角によらずに一定であってもよい。しきい値は、６０〜８０ｄｅｇ／ｓｅｃの範囲に設定されてもよい。【００２０】
しきい値は、転舵角に応じて定められていてもよい。より具体的には、転舵角の絶対値が大きくなるにしたがい、しきい値を大きくしてもよいし、反対に転舵角の絶対値が大きくなるにしたがい、しきい値を小さくしてもよい。【００２１】
本発明の別の態様は、フォークリフトに関する。フォークリフトは、左駆動輪および右駆動輪と、左駆動輪および右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、左走行モータおよび右走行モータを駆動する上述のいずれかのモータ駆動装置と、を備える。
この態様によれば、ユーザが受ける不快感を低減できる。【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ユーザが受ける不快感を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】フォークリフトの外観図を示す斜視図である。
【図２】フォークリフトの操縦パネルの一例を示す図である。
【図３】フォークリフトの電気系統、機械系統の構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、デュアルモータ式のフォークリフトを模式的に示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係るモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図６】速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）を示す図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、旋回速度リミット部の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態に係るモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図９】右旋回時の車両の動きを示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｅ）は、転舵角δｒ、時間微分δｒ’、補正量ΔＶｒｅｆ、旋回速度リミット部の出力である第１速度指令値Ｖｒｅｆ’、速度補正部の出力である第２速度指令値Ｖｒｅｆ”を示す波形図である。
【図１１】図１０に対応する、転舵角δｒと速度指令値Ｖｒｅｆ”の関係を示す軌跡図である。
【図１２】ハンドルを異なるスピードで旋回させたときの、転舵角δｒと速度指令値Ｖｒｅｆ”の関係を示す軌跡図である。
【図１３】転舵角δｒおよびヨーレートωの時間波形図である。
【図１４】荷物を積載して左旋回するフォークリフトを示す図である。
【図１５】ヨーレートωと荷崩れ量の関係を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）、（ｂ）は、荷崩れ量およびヨーレートωの度数分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２６】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、フォークリフトの外観図を示す斜視図である。フォークリフト６００は、車体（シャーシ）６０２、フォーク６０４、昇降体（リフト）６０６、マスト６０８、車輪６１０、６１２を備える。マスト６０８は車体６０２の前方に設けられる。昇降体６０６は、油圧アクチュエータ（図１に不図示、図３の１１６）などの動力源によって駆動され、マスト６０８に沿って昇降する。昇降体６０６には、荷物を支持するためのフォーク６０４が取り付けられている。
【００２８】
図２は、フォークリフトの操縦パネル７００の一例を示す図である。操縦パネル７００は、イグニッションスイッチ７０２、ステアリングホイール７０４、リフトレバー７０６、アクセルペダル７０８、ブレーキペダル７１０、ダッシュボード７１４、前後進レバー７１２を備える。
【００２９】
イグニッションスイッチ７０２は、フォークリフト６００の起動用のスイッチである。ステアリングホイール７０４は、フォークリフト６００の操舵を行うための操作手段である。リフトレバー７０６は、昇降体６０６を上下に移動させるための操作手段である。アクセルペダル７０８は、走行用の車輪の回転を制御する操作手段であり、ユーザが踏み込み量を調節することでフォークリフト６００の走行が制御される。ユーザがブレーキペダル７１０を踏み込むと、ブレーキがかかる。前後進レバー７１２は、フォークリフト６００の走行方向を、前進と後進で切りかえるためのレバーである。そのほか、図示しないインチングペダルが設けられてもよい。
【００３０】
続いて、フォークリフト６００の構成を、走行、荷役、操舵それぞれについて説明する。図３は、デュアルモータ式のフォークリフト６００の電気系統、機械系統の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ（電子制御コントローラ）１１０は、フォークリフト６００全体を制御するためのプロセッサである。
【００３１】
電池１０６は、Ｐ線およびＮ線の間に、電池電圧ＶＢＡＴを出力する。
モータ駆動装置３００は、ＥＣＵ１１０からの、第１制御指令値Ｓ１〜第３制御指令値Ｓ３にもとづき、走行モータＭ１Ｌ、Ｍ１Ｒ、荷役モータＭ２、ステアリングモータＭ３それぞれを駆動する。具体的には、モータ駆動装置３００は、走行用モータ駆動装置１００、荷役用モータ駆動装置１０２、操舵用モータ駆動装置１０４を含む。走行用モータ駆動装置１００、荷役用モータ駆動装置１０２、操舵用モータ駆動装置１０４はそれぞれ、電池電圧ＶＢＡＴを受け、３相交流信号あるいは単相交流信号に変換して、対応するモータＭ１Ｌ、Ｍ１Ｒ、Ｍ２、Ｍ３に供給する電力変換装置である。
【００３２】
（走行）
ＥＣＵ１１０は、前後進レバー７１２からの前進、後進を指示する信号と、アクセルペダル７０８からの、踏み込み量に応じた走行操作量を示す信号を受け、それに応じた第１制御指令値Ｓ１を走行用モータ駆動装置１００に出力する。走行用モータ駆動装置１００は、第１制御指令値Ｓ１に応じて左走行モータＭ１Ｌ、右走行モータＭ１Ｒそれぞれに供給する電力を制御する。第１制御指令値Ｓ１は、走行モータＭ１の目標速度を指示する速度指令値と相関を有する。駆動輪である左前輪（左駆動輪）６１０Ｌは、左走行モータＭ１Ｌの動力により回転し、右前輪（右駆動輪）６１０Ｒは、右走行モータＭ１Ｒの動力により回転する。
【００３３】
（荷役）
リフトレバー７０６の傾きによって、昇降体６０６の上下動が制御される。ＥＣＵ１１０は、リフトレバー７０６の傾きを検出し、傾きに応じた荷役操作量を示す第２制御指令値Ｓ２を荷役用モータ駆動装置１０２に出力する。荷役用モータ駆動装置１０２は、第２制御指令値Ｓ２に応じた電力を荷役モータＭ２に供給し、その回転を制御する。昇降体６０６は、油圧アクチュエータ１１６と連結される。油圧アクチュエータ１１６は、荷役モータＭ２が生成する回転運動を、直線運動に変換し、昇降体６０６を制御する。
【００３４】
（操舵）
エンコーダ１２２は、ステアリングホイール７０４の回転角を検出し、回転角を示す信号をＥＣＵ１１０に出力する。ＥＣＵ１１０は、回転角に応じた第３制御指令値Ｓ３を操舵用モータ駆動装置１０４に出力する。操舵用モータ駆動装置１０４は、第３制御指令値Ｓ３に応じた電力をステアリングモータＭ３に供給し、その回転数を制御する。転舵輪である後輪６１２は、タイロッド１２６を介してギアボックス１２４と連結される。ステアリングモータＭ３の回転運動は、油圧アクチュエータ１１８およびギアボックス１２４を介して、タイロッド１２６に伝達され、操舵が制御される。
【００３５】
図４（ａ）、（ｂ）は、デュアルモータ式のフォークリフト６００を模式的に示す図である。Ｌはホイールベース、Ｔｒｆは前トレッド、Ｔｒｒは後トレッド、ｎｌ（ｒｐｍ）は左駆動輪６１０Ｌの速度を、ｎｒ（ｒｐｍ）は右駆動輪６１０Ｒの速度を、Ｖｌ（ｍ／ｓ）は左駆動輪６１０Ｌの速度を、Ｖｒ（ｍ／ｓ）は右駆動輪６１０Ｒの速度を示す。
【００３６】
転舵輪である後輪６１２Ｌ、６１２Ｒは、アッカーマンステアリング機構によって転舵角が制御可能となっている。後輪６１２Ｌ、６１２Ｒそれぞれの車軸の交点が、車体の回転中心Ｏとなり、回転中心Ｏは、転舵角δｒに応じて、前輪６１０Ｌ、６１０Ｒの軸上を左右に移動する。本実施の形態では、転舵角δｒを右後輪の回転角として定義しているが、当業者には、転舵角δｒの定義がそれには限定されないことが理解される。転舵角δｒは、図４（ａ）に示す左旋回時に正、図４（ｂ）に示す右旋回時に負をとるものとする。
ρｘは、回転中心Ｏと、前輪６１０Ｌ、６１０Ｒの中点（車体代表点Ｘという）の距離、つまり旋回半径である。
【００３７】
このフォークリフト６００のステアリング機構は、回転中心Ｏが、前輪６１０Ｌ、６１０Ｒの間に移動することを許容する。この場合、左右の駆動輪６１０Ｌ、６１０Ｒは逆回転するよう制御される。
【００３８】
図５は、第１の実施の形態に係る走行用モータ駆動装置（以下、単にモータ駆動装置という）１００の構成を示すブロック図である。モータ駆動装置１００は、駆動部２１１、旋回速度リミット部２１２、速度センサ２２０、転舵角センサ２２２を備える。
【００３９】
転舵角センサ２２２は、図３に示す転舵角δｒを検出する。速度センサ２２０は、左走行モータＭ１Ｌ、右走行モータＭ１Ｒそれぞれの速度ｎｌ（Ｖｌ）、ｎｒ（Ｖｒ）を検出する。
【００４０】
旋回速度リミット部２１２は、アクセルの操作量に応じた速度指令値Ｖｒｅｆを受ける。本実施の形態において、速度指令値Ｖｒｅｆは、直進時の左右輪の速度を、左旋回時においては右駆動輪の速度を、右旋回時には左駆動輪の速度をあらわすものとする。
【００４１】
旋回速度リミット部２１２には、フォークリフト６００の速度の上限値を規定する速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）が定義されている。速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）は、フォークリフト６００の回転中心に対するｚ軸周りの角速度（以下、ヨーレートという）ωがしきい値ω０を超えないように、フォークリフトの転舵角δｒの関数として定義されている。なお速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）は、δｒが０度の付近において一定値となっているが、これはフォークリフト６００の最高速度が制限されていることによる。
【００４２】
旋回速度リミット部２１２は、アクセルの踏み込み量に応じた速度指令値Ｖｒｅｆを、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）および転舵角δに応じて定まる上限値Ｖｌｉｍ以下に制限する。
【００４３】
図６は、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）を示す図である。横軸は転舵角δｒを、縦軸Ｖｒｅｆは車両の速度を示す。縦軸には、車速を走行モータＭ１（外輪）の回転数に換算した値が示される。
【００４４】
図４（ａ）を参照する。左旋回時の外輪の中心と回転中心Ｏの距離ρｘ’は、式（１）で与えられる。
ρｘ’＝ρｘ＋Ｔｒｆ／２    …（１）
ρｘ＝Ｌ／ｔａｎ（δｒ）−Ｔｒｒ／２    …（２）
外輪である右前輪の速度がＶｒｅｆであるとき、回転中心Ｏを軸とする角速度であるヨーレートω（ｒａｄ／ｓｅｃ）は、
ω＝Ｖｒｅｆ／ρｘ’
となる。
【００４５】
したがって、ヨーレートωがしきい値ωＯを超えないようにするには、
ωＯ×ρｘ’＞Ｖｒｅｆ
が成り立っていればよい。したがって、ω０×ρｘ’が速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）となり、式（３）で与えられる。
Ｖｌｉｍ（δｒ）＝ω０×｛Ｌ／ｔａｎ（δｒ）−Ｔｒｒ／２＋Ｔｒｆ／２｝    …（３）
【００４６】
本実施の形態では、しきい値ωＯは、転舵角δｒによらずに一定であるとする。図６には、ωＯ＝π／３［ｒａｄ］＝６０［ｄｅｇ］に対応する速度リミットカーブが示される。フォークリフト６００の操作感を損なわずに、ユーザの不快感を抑制可能なしきい値ωＯの範囲は、６０〜８０度である。
【００４７】
図６の速度リミットカーブＶｌｉｍが左右非対称なのは、転舵角δｒを、右後輪の回転角として定義しているためである。当業者によれば速度リミットカーブＶｌｉｍが転舵角δｒの定義に応じていることが理解され、転舵角δｒの定義によらずに本発明が適用可能であることが理解される。
【００４８】
旋回速度リミット部２１２は、リミット実行部２１４およびローパスフィルタ２１６を含む。リミット実行部２１４は、速度リミットカーブＶｌｉｍにもとづいて、速度指令値Ｖｒｅｆを制限する。ローパスフィルタ２１６は、駆動部２１１に出力される速度指令値Ｖｒｅｆ’の急激な変動を抑制するために、速度指令値Ｖｒｅｆをフィルタリングする。
【００４９】
ローパスフィルタ２１６そのカットオフ周波数、すなわち時定数が、少なくとも２値で切りかえ可能に構成される。
【００５０】
図７（ａ）、（ｂ）は、旋回速度リミット部２１２の具体的な構成例を示すブロック図である。図７（ａ）においてローパスフィルタ２１６は、１次のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタであり、加算器２３０、係数乗算部２３２、積分器２３４を含む。
加算器２３０は、ローパスフィルタ２１６の入力から出力を減算する。係数乗算部２３２は、加算器２３０の出力に、ローパスフィルタの時定数（カットオフ周波数）に応じて定められた係数（ゲイン）を乗算する。第１係数保持部２３６は第１係数を保持しており、加算器２３０の出力値に第１係数を乗算する。第１係数保持部２３６は第１係数よりも大きな第２係数を保持しており、加算器２３０の出力値に第２係数を乗算する。係数選択部２４０は、第１係数または第２係数が乗算された値を選択し、後段のリミット実行部２１４に出力する。この構成によれば係数乗算部２３２の時定数を２値で切りかえることができる。
【００５１】
ローパスフィルタ２１６のカットオフ周波数（時定数）は、旋回速度リミット部２１２から出力される速度指令値Ｖｒｅｆ’に応じて切りかえられてもよい。より具体的には、速度指令値Ｖｒｅｆ’が上昇する方向に遷移するときには、係数乗算部２３２の係数を小さくし、すなわち第１係数保持部２３６を選択し、カットオフ周波数を低く、時定数を長く設定する。
反対に速度指令値Ｖｒｅｆ’が下降する方向に遷移するときには、係数乗算部２３２の係数を大きくし、すなわち第２係数保持部２３８を選択し、カットオフ周波数を高く、時定数を短く設定する。
【００５２】
係数乗算部２３２において、係数の制御を、速度指令値Ｖｒｅｆ’ではなく、転舵角δｒにもとづいて行ってもよい。すなわち転舵角δｒの絶対値が増大するとき、ローパスフィルタ２１６の時定数を小さく、カットオフ周波数を高く設定する。反対に転舵角δｒの絶対値が減少するとき、ローパスフィルタ２１６の時定数を大きく、カットオフ周波数を低く設定する。この制御によっても、ローパスフィルタ２１６を適切に制御できる。
【００５３】
図７（ｂ）の旋回速度リミット部２１２では、リミット実行部２１４がローパスフィルタ２１６の前段に設けられている。ローパスフィルタ２１６の時定数は、転舵角δｒに応じて切りかえられる。
なお、図７（ｂ）の構成においても、ローパスフィルタ２１６の時定数を速度指令値Ｖｒｅｆ’にもとづいて切りかえてもよい。
【００５４】
図５に戻る。駆動部２１１は、旋回速度リミット部２１２から出力される制限後の速度指令値Ｖｒｅｆ’に応じて、左走行モータＭ１Ｌ、右走行モータＭ１Ｒを駆動する。駆動部２１１の構成は特に限定されないが、たとえば駆動部２１１は、速度分配部２００、トルク指令値生成部２０２、トルクリミット部２０８、インバータ２１０を含む。
【００５５】
速度分配部２００は、現在の転舵角δｒに応じて、左走行モータＭ１Ｌの目標速度である左速度指令値Ｖｌｒｅｆと、右走行モータＭ１Ｒの目標速度である右速度指令値Ｖｒｒｅｆを、以下の式にもとづいて計算する。
【００５６】
１．  δｒ＝０  （直進）
Ｖｌｒｅｆ＝Ｖｒｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ
【００５７】
２．  δｒ＞０  （左旋回）
Ｖｒｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ
Ｖｌｒｅｆ＝（ρｘ−Ｔｒｆ／２）／（ρｘ＋Ｔｒｆ／２）×Ｖｒｅｆ
ただし、ρｘ＝Ｌ／ｔａｎ（δｒ）−Ｔｒｒ／２である。
【００５８】
３．  δｒ＜０  （右旋回）
Ｖｒｒｅｆ＝（ρｘ−Ｔｒｆ／２）／（ρｘ＋Ｔｒｆ／２）×Ｖｒｅｆ
Ｖｌｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ
ただし、δｒ≠−π／２のとき、ρｘ＝−Ｌ／ｔａｎ（δｒ）＋Ｔｒｒ／２であり、δｒ＝−π／２のとき、ρｘ＝Ｔｒｒ／２である。
【００５９】
なお、速度分配部２００は公知の技術を用いればよく、その構成や計算アルゴリズムは上記のそれに限定されない。
【００６０】
トルク指令値生成部２０２は、左速度指令値Ｖｌｒｅｆと左走行モータＭ１Ｌの現在の速度ｎｌの誤差に応じて、左走行モータＭ１Ｌのトルクを指示する左トルク指令値Ｔｌｃｏｍを生成する。同様に、右速度指令値Ｖｒｒｅｆと右走行モータＭ１Ｒの現在の速度Ｖｒの誤差に応じて、右走行モータＭ１Ｒのトルクを指示する右トルク指令値Ｔｒｃｏｍを生成する。
トルク指令値生成部２０２は、左速度指令値Ｖｌｒｅｆと左走行モータＭ１Ｌの現在の速度Ｖｌの誤差を生成する減算器２０４Ｌと、誤差をＰＩ（比例、積分）制御し、左トルク指令値Ｖｒｒｅｆを生成するＰＩ制御部２０６Ｌを含む。右輪についても同様である。
【００６１】
トルクリミット部２０８には、トルク指令値Ｔｌｃｏｍ，Ｔｒｃｏｍの上限値Ｔｌｉｍを規定するトルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）がモータの速度ｎの関数として定義されている。
トルクリミット部２０８は、左トルク指令値Ｔｌｃｏｍを、現在の左走行モータＭ１Ｌの速度ｎｌおよびトルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）に応じて定まる上限値Ｔｌｌｉｍ以下に制限する。同様に、トルクリミット部２０８は、右トルク指令値Ｔｒｃｏｍを、現在の右走行モータＭ１Ｒの速度ｎｒおよびトルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）に応じて定まる上限値Ｔｒｌｉｍ以下に制限する。トルクリミットカーブＴｌｉｍ（ｎ）は、テーブルとして保持されてもよいし、近似式として保持されてもよい。
【００６２】
以上がモータ駆動装置１００の構成である。続いてフォークリフト６００の動作を説明する。
【００６３】
１．  高速直進走行時に、転舵角δｒの絶対値を増大させたとき
初期状態において、車両が直進しており、その速度は制限値に達しているとする。この状態から、ユーザがハンドルを大きくきると、すなわち転舵角δｒの絶対値を大きくすると、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）により定まる上限値Ｖｌｉｍが低下する。このとき、ローパスフィルタ２１６の時定数は小さいため、旋回速度リミット部２１２の出力Ｖｒｅｆ’は、δｒの変化にともなう速度上限値Ｖｌｉｍの変化に追従して、速やかに低下する。
【００６４】
２．  高速旋回走行時に、転舵角δｒの絶対値を低下させたとき
初期状態において、車両が旋回しており、その速度は制限値に達しているとする。この状態から、ユーザがハンドルを大きく戻すと、すなわち転舵角δｒの絶対値を小さくすると、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）により定まる上限値Ｖｌｉｍが増大する。このとき、ローパスフィルタ２１６の時定数は大きいため、旋回速度リミット部２１２の出力Ｖｒｅｆ’は、δｒの変化にともなう速度上限値Ｖｌｉｍの変化に遅れて追従する。
【００６５】
３．  旋回走行時に車両速度を増大させたとき
初期状態において、車両が旋回しており、その速度は小さいとする。この状態において、ユーザがアクセルを踏み込むと、速度指令値Ｖｒｅｆは増大するが、駆動部２１１に入力される速度指令値Ｖｒｅｆ’は速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）により定まる上限値にリミットされる。
【００６６】
以上がフォークリフト６００の動作である。
【００６７】
実施の形態係るモータ駆動装置によれば、回転中心Ｏに対する角速度（ヨーレート）がしきい値ωＯ以下となるように速度制限を行うことができ、ユーザが受ける不快感を低減できる。
【００６８】
またローパスフィルタを設けたことにより、以下の効果を得ることができる。すなわち、リミット実行部２１４を単独で設けると、転舵角δｒを急激に操作した場合に旋回速度リミット部における上限値が変化し、車両が急加速、急減速する可能性がある。これに対して、ローパスフィルタ２１６を設けることにより、車両の急加速、急減速を抑制できる。
【００６９】
本実施の形態では、ローパスフィルタ２１６の時定数を、速度指令値Ｖｒｅｆ’が増大（上昇）するとき、第１の値に設定し、速度指令値Ｖｒｅｆ’が減少するとき、第１値よりも小さい第２値に設定することとした。これにより、高速走行時に転舵角δｒの絶対値を小さくしたときには、車両が急加速するのを防止できる。反対に、高速走行時に転舵角δｒの絶対値を大きくしたときには、車速を上限値カーブに沿って速やかに低下させることができる。これにより、さまざまな状況下で、ヨーレートがしきい値を超えるのを防止できる。
【００７０】
（第２の実施の形態）
フォークリフトは一般車両と比べて、転舵角δｒの変動幅が大きい。また、ユーザごと、使用環境ごとに、転舵角δｒの変化速度（つまり時間微分値δｒ’）が大幅に異なる。これらのフォークリフトに特有の特性に鑑みて、第２の実施の形態では、ハンドル操作に起因する車体の不安定性、ユーザの不快感を改善する技術を説明する。
【００７１】
図８は、第２の実施の形態に係るモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
このモータ駆動装置１００ａは、図５のモータ駆動装置１００に加えて、速度補正部２１８を備える。この実施の形態では、旋回速度リミット部２１２のローパスフィルタ２１６を省略してもよい。好ましくは、ローパスフィルタ２１６に代えて、速度指令値Ｖｒｅｆの変化速度を一定値以下に制限する（ランプ制御、ソフトスタート制御ともいう）、ランプ制御部２１７を設けてもよい。
【００７２】
速度補正部２１８は、旋回速度リミット部２１２の後段に設けられ、転舵角δｒの時間微分値δｒ’応じて、旋回速度リミット部２１２により制限された速度指令値（第１速度指令値という）Ｖｒｅｆ’をさらに補正する。補正後の速度指令値（第２速度指令値という）Ｖｒｅｆ”は駆動部２１１に入力される。
【００７３】
速度補正部２１８は、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）を補正していると把握してもよい。
【００７４】
具体的には速度補正部２１８は、転舵角δの絶対値が増大するとき、つまりステアリングを切る操作をする過程において第２速度指令値Ｖｒｅｆ”を低下させ、転舵角δの絶対値が減少するとき、つまりステアリングを戻す操作をする過程において第２速度指令値Ｖｒｅｆ”を増加させてもよい。
【００７５】
速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）が転舵角δｒの関数として、ｆ（δ）で表されるとき、速度補正部２１８は、ｄｆ（δｒ）／ｄδｒ×δｒ’に比例する補正量ΔＶｒｅｆを速度指令値に加減算する。
【００７６】
第１の実施の形態で説明したように、速度リミットカーブＶｌｉｍ（δｒ）が、式（３）で与えられるとする。
Ｖｌｉｍ（δｒ）＝ｆ（δｒ）＝ω０×｛Ｌ／ｔａｎ（δｒ）−Ｔｒｒ／２＋Ｔｒｆ／２｝    …（３）
【００７７】
このときの補正量ΔＶｒｅｆは、式（４）で与えられる。
ΔＶｒｅｆ＝Ｃｇ×ｄｆ（δ）／ｄδ×δ’
＝Ｃｇ×ω０×（−Ｌ／ｓｉｎ２δｒ）×δ’    …（４）
【００７８】
以上が第２の実施の形態に係るモータ駆動装置１００ａの構成である。続いてその動作を説明する。
【００７９】
図９は、右旋回時の車両の動きを示す図である。図１０（ａ）〜（ｅ）は、転舵角δｒ、時間微分δｒ’、補正量ΔＶｒｅｆ、旋回速度リミット部２１２の出力である第１速度指令値Ｖｒｅｆ’、速度補正部２１８の出力である第２速度指令値Ｖｒｅｆ”を示す波形図である。
【００８０】
初期状態ｔ１より前に、車両は速度Ｖ１で直進している。時刻ｔ１に、ユーザがハンドルを右に切り始め、転舵角δｒが増大していく。時刻ｔ２に転舵角δｒは最大値をとり、再びゼロに向かって低下していく。時刻ｔ３以降、転舵角δｒはゼロとなる。また速度指令値Ｖｒｅｆは、走行中、速度リミットカーブＶＬＩＭの上限値Ｖ１より高い値をとっているものとする。
【００８１】
時刻ｔ１以前の直進状態において、δｒ’はゼロであるから速度補正部２１８の補正は働かず、したがって速度分配部２００に入力される第２速度指令値Ｖｒｅｆ”は、第１速度指令値Ｖｒｅｆ’と等しく、したがって速度リミットカーブＶＬＩＭの上限値Ｖ１で制限されている。
【００８２】
時刻ｔ１〜ｔ２の間、転舵角δｒの増大にともない、その時間微分δｒ’は正の値をとる。これにより、式（４）で与えられる補正量ΔＶｒｅｆが負の値をとり、第２速度指令値Ｖｒｅｆ”は、第１速度指令値Ｖｒｅｆ’より小さくなる。時刻ｔ２においてδｒ’＝０のとき、第２速度指令値Ｖｒｅｆ”は第１速度指令値Ｖｒｅｆ’と一致する。
【００８３】
時刻ｔ２〜ｔ３の間、転舵角δｒの減少にともない、その時間微分δｒ’は負の値をとる。これにより、式（４）で与えられる補正量ΔＶｒｅｆが正の値をとり、第２速度指令値Ｖｒｅｆ”は、第１速度指令値Ｖｒｅｆ’より大きくなる。時刻ｔ３においてδｒ’＝０となると、第２速度指令値Ｖｒｅｆ”は第１速度指令値Ｖｒｅｆ’と一致する。
【００８４】
図１１は、図１０に対応する、転舵角δｒと速度指令値Ｖｒｅｆ”の関係を示す軌跡図である。
【００８５】
図１２は、ハンドルを異なるスピードで旋回させたときの、転舵角δｒと速度指令値Ｖｒｅｆ”の関係を示す軌跡図である。（i）はゆっくりと操舵操作した場合、（ii）は急な操舵操作をしたときの軌跡を示す。急な操舵操作をしたときの方が、転舵角δｒの時間微分転舵角δｒ’が大きくなるため、補正量ΔＶｒｅｆが大きくなる。
【００８６】
図１３は、転舵角δｒおよびヨーレートωの時間波形図である。（i）は、リミット実行部２１４と速度補正部２１８による制御を行わない場合の、（ii）は、リミット実行部２１４による制御のみ行った場合（第１の実施の形態）の、（iii）は、リミット実行部２１４と速度補正部２１８による制御を併用した場合（第２の実施の形態）を示している。
【００８７】
図１３の（iii）に示すように、図８の走行用モータ駆動装置１００ａによれば、ヨーレートωをより確実に抑制することができることがわかる。
【００８８】
以上が第２の実施の形態に係る走行用モータ駆動装置１００ａの動作である。
【００８９】
走行用モータ駆動装置１００ａでは、車両の速度が一定の状況であっても、ステアリングを切る速度、すなわち転舵角δの時間微分値δ’に応じて、回転中心に対する角速度ω、つまり車体の回転半径方向の加速度（横Ｇ）が変化する。図８の走行用モータ駆動装置１００ａによれば、転舵角δｒの時間微分δｒを用いて速度を補正することで、ハンドル操作に起因する不快感を低減し、あるいは車両の不安定性を低減できる。
【００９０】
具体的には速度補正部２１８は、転舵角δの絶対値が増大するとき、速度指令値Ｖｒｅｆ”を低下させ、転舵角δの絶対値が減少するとき、速度指令値Ｖｒｅｆ”を増加させている。
急ステアリングを切ると、旋回半径方向の加速度（横Ｇ）が増大し、ユーザが不快感を受け、あるいは車体が不安定になる可能性がある。図８の走行用モータ駆動装置１００ａによれば、転舵角δｒの絶対値が増大するとき、速度指令値Ｖｒｅｆ”を低下させることで、急ハンドルを切ったときの車両の挙動をより安定化し、および／または、ユーザの不快感を低減できる。一方、転舵角δｒの絶対値が減少するとき、つまりステアリングを戻すときには、車体が不安定な状態から安定な状態に向かうため、速度指令値Ｖｒｅｆ”を増大させても、車体の安定性が損なわれたり、ユーザに不快感を与える可能性は低い。したがって、車速を高めることで、車両速度が制限されることによるユーザのストレスを低減できる。
【００９１】
また、補正係数をＣｇをパラメータとして規定しておき、補正係数Ｃｇを最適化することで、（i）旋回時の車両の安定性、ユーザに与える不快感と、（ii）走行性能が制限されることによりユーザに与えるストレスと、をバランスよく調節できる。
【００９２】
ここまでは、車両の安定性、ユーザの不快感の観点から、第１、第２の実施の形態に係る走行用モータ駆動装置１００について考察してきたが、本発明に係る走行用モータ駆動装置１００は、荷物の落下を抑制できるという効果も有している。以下、この効果について説明する。
【００９３】
図１４は、荷物を積載して左旋回するフォークリフトを示す図である。車両進行方向をＸ軸、それと垂直方向をＹ軸と定める。フォークリフトは、走行中において、荷物が落下しないことが要求される。典型的には荷物ＯＢＪは段ボールであり、フォーク６０４上に鉛直方向にいくつかスタックされる。
【００９４】
最上段の荷物ＯＢＪ１に着目すると、その荷物ＯＢＪ１が走行中に受ける力は、（i）ひとつ下段の荷物ＯＢＪ２との間に生ずる摩擦力Ｆ０＝μ・Ｍ・ｇ−ＦＶと、（i）発進、加速、停止にともなうＸ方向の加速度に比例した力ＦＸ＝Ｍ・ｖｘ’と、（ii）車両旋回時に旋回半径方向つまりＹ方向に生ずる遠心力Ｆｙ＝Ｍ・Ｒ・ω２である。μは、段ボール間の静止摩擦係数、ｇは重力加速度、Ｍは荷物ＯＢＪ１の質量、Ｆｖは振動による影響である。振動の補正項Ｆｖは、車両のピッチ方向の振動により、荷物のみかけ上の質量が低下し、摩擦力Ｆ０が低下することを表している。この補正項ＦＶは、ピッチング補償により無視しうる程度まで低減できるため、以下では省略する。
【００９５】
以上から、荷物が落下しないための条件式として、
Ｆ０＞Ｆｘ＋Ｆｙ
μ・Ｍ・ｇ＞Ｍ・ｖｘ’＋Ｍ・ｒ・ω２
を得る。Ｆｘ＋Ｆｙは、ベクトル合成を意味しており、これが静止摩擦力を下回っていれば、荷物を安定した状態に保つことができる。
【００９６】
μ・ｇ＞ｖｘ’＋Ｒ・ω２
ここで、Ｖｚ’として所定の最大値Ｖｚ’ＭＡＸを仮定する。そうすると、荷物が落下しない条件は、
μ・ｇ−Ｖｚ’ＭＡＸ＞Ｒ・ω２      …（５）
となる。
【００９７】
μは段ボール同士の接触面である値（０．３〜０．８）を想定することができ、またｇも既知である。そうすると、不等式（５）の左辺はある定数Ｋを想定することができ、以下の不等式（６）を得る。
Ｋ＞Ｒ・ω２
【００９８】
横Ｇは、旋回半径と旋回角速度との関数ｒ・ω２で規定される。従って荷物が落下する横Ｇを上限Ｋとして、その上限以下となるように旋回半径Ｒとヨーレートωをコントロールすればよい。
【００９９】
実施の形態では、運転手のハンドル操作量をそのまま旋回半径指令値とし、ヨーレートωをコントロールすることにより、横Ｇを、所定の定数Ｋ以下に抑えることができ、荷物の落下を防止できる。経験的にあるいは実験により、荷崩れが発生しやすい旋回半径Ｒは知ることができる。この場合、その旋回半径をＲ０として、
Ｋ／Ｒ０＞ω２
を満たすようにヨーレートωを制限することで、荷物の落下を防止できる。
【０１００】
ヨーレートωの上限ω０は、実験により定めることができる。
図１５は、ヨーレートωと荷崩れ量の関係を示す図である。図１５の分布図は、フォークリフトをさまざまなヨーレートで走行させ、各ヨーレートにおいて荷物が何ｍｍ動いたかをプロットしたものである。荷物の移動量が数ｍｍ程度以下であれば落下しない。したがって、許容される荷崩れ量ＸＭＡＸを定めることができる。こうして定めた許容荷崩れ量ＸＭＡＸを超えないようにするためには、ヨーレートωの上限ω０を、８０°付近に設定すればよいことがわかる。
【０１０１】
つまり、実施の形態では、車両の安定性の改善、ユーザの不快感の低減の観点から、ヨーレートωの上限ω０を定める場合を説明したが、別の観点から見れば、ヨーレートの上限ω０は、あるい荷物を想定したときに、荷崩れを起こさないように定められていると把握することができる。つまり、実施の形態に係る走行用モータ駆動装置１００を用いることにより、荷崩れを抑制することができる。
【０１０２】
図１６（ａ）、（ｂ）は、荷崩れ量ｄおよびヨーレートωの度数分布図である。これは、ヨーレートωの上限を設定した上で、フォークリフトにより複数回、荷物を運搬したときの実験結果である。（i）は、ヨーレートの制御を行わない場合、（ii）は、実施の形態に係るヨーレートの制御（速度リミット）を行った場合、（iii）は、ヨーレートの制御、ピッチング制御を併用した場合の分布を示す。
【０１０３】
ヨーレート制御を行うことにより、図１６（ｂ）に示されるように、ヨーレートωの分布を、抑制することができる。図１６（ｂ）の例では、ヨーレートの分布の平均値を８０°以下に抑制できていることがわかる。また図１６（ａ）に示すように、荷崩れ量ｄの分布を、２０ｍｍ以下に抑えることができ、荷物の落下を防止できることがわかる。
【０１０４】
別の実施の形態においては、運転手のアクセル操作量をそのままの速度指令値としてもよい。この場合、旋回半径Ｒをコントロールすることにより横Ｇを定数Ｋ以下に抑制でき、荷崩れを防止できる。
【０１０５】
さらに別の実施の形態においては、旋回半径Ｒとヨーレートωの両方をコントロールすることにより、Ｋ＞Ｒ・ω２を維持し、これにより荷崩れを防止しつつ運転手の操作感を改善することができる。
【０１０６】
以上の考察から、以下の技術思想を導くことができる。
ある態様のフォークリフトは、左駆動輪および右駆動輪と、左駆動輪および右駆動輪それぞれに動力を伝達する左走行モータおよび右走行モータと、左走行モータおよび右走行モータを駆動する走行用のモータ駆動装置と、旋回時において、旋回半径、旋回角速度（ヨーレート）の少なくとも一方をコントロールすることにより、横Ｇを所定の定数より低くなるよう制御する制御部と、を備える。
【０１０７】
制御部は、旋回角速度を制御する場合においては、走行用モータ駆動装置１００に内蔵されてもよいし、旋回半径を制御する場合においては、操舵用モータ駆動装置１０４に内蔵されてもよい。あるいは、制御部は、走行用モータ駆動装置１００および操舵用モータ駆動装置１０４の両方に内蔵されてもよい。
【０１０８】
走行用モータ駆動装置は、ピッチ軸まわりの回転を検出し、ピッチングを抑制するピッチング制御により、ピッチ方向の振動を抑制可能に構成されてもよい。制御部は、当該ピッチング制御の結果、荷物が受ける静止摩擦力を考慮して、旋回半径Ｒ、旋回角速度ωの少なくとも一方をコントロールしてもよい。
【０１０９】
定数Ｋは、荷物が落下しない値として設定されていてもよい。
【０１１０】
制御部には、旋回半径Ｒおよび旋回角速度ωに基づく横Ｇのマップ又は関数が規定されてもよい。そして、当該マップ又は関数により、荷物落下領域と荷物落下しない領域とに規定されてもい。制御部は、荷物落下しない領域で常に運転されるように、操作入力、より具体的にはアクセルからの第１制御指令値（速度指令値Ｖｒｅｆ）、あるいはハンドルからの第３制御指令値Ｓ３を補正して、荷物落下を防止するよう構成されてもよい。
【０１１１】
さらに、荷物落下領域と荷物落下しない領域は、手動あるいは自動で切りかえ可能であってもよい。フォークリフトが使用される状態、搬送する荷物の種類や形状、重量、あるいはユーザの運転のクセなどによって、荷物落下領域と荷物落下しない領域の境界は異なる場合がある。この態様によれば、使用される状況に応じて、最適なパラメータでフォークリフトを動作させることができる。
【０１１２】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例を説明する。
【０１１３】
実施の形態では、ヨーレートのしきい値を、転舵角δｒによらずに、一定とする場合を説明したが、本発明はそれに限定されず、ヨーレートのしきい値を、転舵角δｒに応じて定めてもよい。たとえば転舵角δｒの絶対値が大きいほどヨーレートのしきい値を大きくしたり、反対に転舵角δｒの絶対値が大きいほどヨーレートのしきい値を小さくしてもよい。
【０１１４】
実施の形態では、デュアルモータ式のフォークリフトを例に説明したが、本発明はシングルモータのフォークリフトにも適用可能である。さらには、フォークリフトには限定されず、それと類似する機構を有するさまざまな産業車両に適用できる。
【符号の説明】
【０１１５】
６００…フォークリフト、６０２…車体、６０４…フォーク、６０６…昇降体、６０８…マスト、６１０…前輪、６１２…後輪、１０６…電池、１００…走行用モータ駆動装置、１０２…荷役用モータ駆動装置、１０４…操舵用モータ駆動装置、１１０…ＥＣＵ、１１６，１１８…油圧アクチュエータ、１２０…ステアリングシャフト、１２２…エンコーダ、１２４…ギアボックス、１２６…タイロッド、２００…速度分配部、２０２…トルク指令値生成部、２０４…減算器、２０６…ＰＩ制御部、２０８…トルクリミット部、２１０…インバータ、２１１…駆動部、２１２…旋回速度リミット部、２１４…リミット実行部、２１６…ローパスフィルタ、２１８…速度補正部、２２０…速度センサ、２２２…転舵角センサ、２３０…加算器、２３２…係数乗算部、２３４…積分器、２３６…第１係数保持部、２３８…第２係数保持部、２４０…係数選択部、Ｍ１…走行モータ、Ｍ１Ｌ…左走行モータ、Ｍ１Ｒ…右走行モータ、Ｍ２…荷役モータ、Ｍ３…ステアリングモータ、３００…モータ駆動装置、７００…操縦パネル、６１０Ｌ…左駆動輪、６１０Ｒ…右駆動輪、７０２…イグニッションスイッチ、７０４…ステアリングホイール、７０６…リフトレバー、７０８…アクセルペダル、７１０…ブレーキペダル、７１２…前後進レバー、７１４…ダッシュボード。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、フォークリフト用のモータ駆動装置に関する。
【図１】
2013190821.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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