(57)【要約】【課題】暖気状態や走行抵抗に影響されることなく所定の最高速度を得られる走行制御装置および産業車両を提供する。【解決手段】アクセル操作量を検出する第１検出部２と、走行モータ２０の回転速度を検出する第２検出部３と、走行モータ２０のトルク曲線に関するトルク曲線データが格納された記憶部５と、走行モータ２０の目標トルクを決定する制御部６と、目標トルクに従って走行モータ２０を制御するインバータ部７と、を備える。記憶部５には、回転速度が最高速度に到達するまでの時間を測定した時間データが格納されている。制御部６は、フルアクセル状態の継続時間を測定する第１処理と、時間データを参照してフルアクセル状態になってから最高速度に到達するまでの到達時間を決定する第２処理と、継続時間が到達時間よりも大の場合に第１補正トルク分だけトルク曲線をトルクアップさせる補正を行う第３処理と、を実行することを特徴とする。【選択図】図１
2019154192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル操作量に応じて走行モータを制御する走行制御装置であって、
前記アクセル操作量を検出する第１検出部と、
前記走行モータの回転速度を検出する第２検出部と、
前記走行モータのトルク曲線に関するトルク曲線データが格納された記憶部と、
前記アクセル操作量、前記回転速度および前記トルク曲線に基づいて前記走行モータの目標トルクを決定する制御部と、
前記目標トルクに従って前記走行モータを制御するインバータ部と、
を備え、
前記記憶部には、前記回転速度が最高速度に到達するまでの時間を測定した時間データが格納されており、
前記制御部は、
前記アクセル操作量が最大となるフルアクセル状態の継続時間を測定する第１処理と、
前記時間データを参照して、前記フルアクセル状態になってから前記最高速度に到達するまでの到達時間を決定する第２処理と、
前記継続時間が前記到達時間よりも大の場合に、第１補正トルク分だけ前記トルク曲線をトルクアップさせる補正を行う第３処理と、を実行する
ことを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記トルク補正部は、前記回転速度が前記最高速度に到達しており、かつ前記継続時間が前記到達時間よりも小の場合に、第２補正トルク分だけ前記トルク曲線をトルクダウンさせる補正を行う第４処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記回転速度と前記最高速度との差が大きいほど、前記トルク曲線の補正量を大きくする
ことを特徴とする請求項１または２に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記フルアクセル状態が解除された場合に、前記トルク曲線を補正前の状態に戻す
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記フルアクセル状態が解除されている間、前記トルク曲線の補正後の状態を維持する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の走行制御装置を備えた
ことを特徴とする産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行制御装置および産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリフォークリフト等の産業車両では、走行速度に応じて出力可能な走行モータの最大トルクが制限されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、図５のトルク曲線に示すように、低速領域では走行モータの最大許容電流によって決まる最大トルクが出力される一方、中高速領域では走行速度が速くなるにつれて最大トルクが徐々に低下するように制限されている。
【０００３】
トルク曲線は、車両が十分に暖機された状態（暖気状態）で最高速度に達するように設定されている。一方、車両が十分に暖機されていない状態（非暖気状態）は、暖気状態と比較すると、駆動力伝達機構におけるギヤオイルの粘性抵抗が大きくなったり、駆動輪の転がり抵抗が大きくなったりして、走行抵抗が大きくなる。走行抵抗が大きくなると、駆動トルクも大きくなるので、暖気状態における最高速度に達しなくなる。
【０００４】
例えば、図５のトルク曲線において、暖気状態のトルクＴＥに対応した走行速度ＶＥが最高速度であるとする。運転開始直後等の非暖気状態において、走行抵抗が大きくなり、トルクが増加してＴＦになった場合、走行速度は減少してＶＦになる（最高速度ＶＥに達しなくなる）。また、走行抵抗は慣らし運転時間や部品精度によっても変化するので、暖気状態であっても走行抵抗が大きいと、最高速度ＶＥに達しないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６７６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、暖気状態や走行抵抗に影響されることなく所定の最高速度を得られる走行制御装置および産業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る走行制御装置は、
アクセル操作量に応じて走行モータを制御する走行制御装置であって、
前記アクセル操作量を検出する第１検出部と、
前記走行モータの回転速度を検出する第２検出部と、
前記走行モータのトルク曲線に関するトルク曲線データが格納された記憶部と、
前記アクセル操作量、前記回転速度および前記トルク曲線に基づいて前記走行モータの目標トルクを決定する制御部と、
前記目標トルクに従って前記走行モータを制御するインバータ部と、
を備え、
前記記憶部には、前記回転速度が最高速度に到達するまでの時間を測定した時間データが格納されており、
前記制御部は、
前記アクセル操作量が最大となるフルアクセル状態の継続時間を測定する第１処理と、
前記時間データを参照して、前記フルアクセル状態になってから前記最高速度に到達するまでの到達時間を決定する第２処理と、
前記継続時間が前記到達時間よりも大の場合に、第１補正トルク分だけ前記トルク曲線をトルクアップさせる補正を行う第３処理と、を実行することを特徴とする。
【０００８】
前記トルク補正部は、前記回転速度が前記最高速度に到達しており、かつ前記継続時間が前記到達時間よりも小の場合に、第２補正トルク分だけ前記トルク曲線をトルクダウンさせる補正を行う第４処理を実行することが好ましい。
【０００９】
前記制御部は、前記回転速度と前記最高速度との差が大きいほど、前記トルク曲線の補正量を大きくしてもよい。
【００１０】
前記制御部は、前記フルアクセル状態が解除された場合に、前記トルク曲線を補正前の状態に戻してもよい。
【００１１】
前記制御部は、前記フルアクセル状態が解除されている間、前記トルク曲線の補正後の状態を維持してもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る産業車両は、
前記いずれかの走行制御装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、暖気状態や走行抵抗に影響されることなく所定の最高速度を得られる走行制御装置および産業車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る走行制御装置の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）本発明のトルク曲線データの一例を示す図である。（Ｂ）本発明の時間データの一例を示す図である。
【図３】本発明に係る走行制御装置の制御フロー図である。
【図４】（Ａ）本発明におけるトルクアップ補正を説明するための図である。（Ｂ）本発明におけるトルクダウン補正を説明するための図である。
【図５】従来のトルク曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る走行制御装置および本発明に係る産業車両の好適な例としてのフォークリフトの実施形態について説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に係るフォークリフトは、アクセルレバー、荷役レバー（リフトレバー、ティルトレバーおよびリーチレバー）、荷役装置および駆動輪等を備える。
【００１７】
荷役装置は、各シリンダ（リフトシリンダ、ティルトシリンダおよびリーチシリンダ）と、キャリッジと、キャリッジに立設された左右一対のマストと、マストに昇降可能に取り付けられた左右一対のフォークと、を含む。例えば、リフトシリンダによってフォークを昇降させ、ティルトシリンダによってフォークを傾け、リーチシリンダによってキャリッジを前後に移動させることができる。
【００１８】
また、本実施形態に係るフォークリフトは、図１に示すとおり、走行制御装置１０と、走行モータ（電動モータ）２０と、を備える。フォークリフトの作業者によりアクセルレバーが操作されると、走行制御装置１０は、アクセルレバーの操作量に応じて走行モータ２０を回転させ、駆動輪を駆動させる。
【００１９】
走行制御装置１０は、アクセルセンサ２（本発明の「第１検出部」に相当）と、速度センサ３（本発明の「第２検出部」に相当）と、荷重センサ４と、記憶部５、制御部６、インバータ部７からなるコントローラ１と、を備える。
【００２０】
アクセルセンサ２は、例えば、ポテンショメータからなり、アクセルレバーの倒し角に相当するアクセル操作量を検出する。アクセルセンサ２は、所定の周期で、検出したアクセル操作量を制御部６に出力する。
【００２１】
速度センサ３は、例えば、ベアリングセンサからなり、走行モータ２０の回転速度を検出する。速度センサ３は、所定の周期で、検出した回転速度を制御部６に出力する。制御部６は、回転速度をフォークリフトの走行速度に変換する。
【００２２】
荷重センサ４は、例えば、リフトシリンダにつながる配管の途中に備えられ、配管内の油圧に基づいてフォークに積まれている積荷の荷重を検出する。荷重センサ４は、所定の周期で、検出した荷重を制御部６に出力する。
【００２３】
記憶部５は、例えば、メモリ等の記憶装置からなる。記憶部５には、トルク曲線データと時間データとが格納されている。
【００２４】
トルク曲線データは、図２（Ａ）に示すように、走行モータ２０のトルク曲線に関するデータである。同図から分かるように、低速領域では走行モータ２０の最大許容電流によって決まる最大トルクになる一方、中高速領域では走行速度が速くなるにつれて最大トルクが徐々に低下するように制限される。
【００２５】
時間データは、図２（Ｂ）に示すように、フォークリフトの走行速度（言い換えれば、走行モータ２０の回転速度）が最高速度ＶＭＡＸに到達するまでの時間を測定したデータである。より詳しくは、アクセル操作量が最大となるフルアクセル状態になったときの走行速度と、フルアクセル状態から最高速度ＶＭＡＸに到達するまでの到達時間とを測定したデータである。例えば、時間ｔ１においてフルアクセル状態になり、時間ｔ２において最高速度ＶＭＡＸに到達した場合、時間ｔ１における走行速度Ｖ１と到達時間（ｔ２−ｔ１）とが時間データとして記憶部５に格納される。本実施形態では、無負荷（荷重０［ｋｇ］）のフォークリフトを暖気状態にした上で、所定の速度刻み（例えば、１ｋｍ／ｓ刻み）で到達時間を測定している。
【００２６】
制御部６は、例えば、マイコンからなる。制御部６は、アクセル操作量、回転速度およびトルク曲線データのトルク曲線に基づいて走行モータ２０の目標トルクを決定する。
【００２７】
例えば、制御部６は、アクセルセンサ２から入力されたアクセル操作量に応じて走行モータ２０の目標回転速度を決定する。次いで、制御部６は、目標回転速度と走行モータ２０の現在の回転速度の差分に応じて仮目標トルクを決定する。次いで、制御部６は、トルク曲線で決まる最大トルクと仮目標トルクとを比較して目標トルクを決定する。そして、制御部６は、目標トルクに応じてインバータ部７を駆動する。
【００２８】
インバータ部７は、目標トルクに従って走行モータ２０を制御する。
【００２９】
また、制御部６は、フルアクセル状態の継続時間を測定するカウンタを備え、継続時間に応じてトルク曲線データのトルク曲線をトルクアップまたはトルクダウンさせる補正（トルク補正）を行う。カウンタは、例えば、デジタル回路（論理回路）で構成される。
【００３０】
図３に、トルク補正時における制御部６の制御フローを示す。図３に示すとおり、制御部６は、荷重センサ４から入力された荷重に基づいて、フォークリフトが無負荷か否かを判定する（Ｓ１）。制御部６は、荷重０［ｋｇ］の場合に無負荷であると判定し（Ｓ１でＹＥＳ）、荷重０［ｋｇ］ではない場合に無負荷ではないと判定する（Ｓ１でＮＯ）。Ｓ１でＮＯの場合、制御部６は、カウンタが測定している継続時間を０にリセットして（Ｓ２）、再びＳ１の処理を実行する。
【００３１】
Ｓ１でＹＥＳの場合、制御部６は、アクセルセンサ２から入力されたアクセル操作量に基づいて、フルアクセル状態か否かを判定する（Ｓ３）。制御部は、アクセル操作量が最大の場合、フルアクセル状態であると判定し（Ｓ３でＹＥＳ）、アクセル操作量が最大に達していない場合、フルアクセル状態ではないと判定する（Ｓ３でＮＯ）。Ｓ３でＮＯの場合、制御部６は、カウンタが測定している継続時間を０にリセットして（Ｓ２）、再びＳ１の処理を実行する。
【００３２】
Ｓ３でＹＥＳの場合、制御部６は、カウンタの継続時間が０か否かを判定する（Ｓ４）。カウンタの継続時間が０の場合（Ｓ４でＹＥＳ）、制御部６は、速度センサ３の検出結果に基づいてフォークリフトの現在の走行速度を算出し、算出した走行速度を保持する（Ｓ５）。この走行速度は、フルアクセル状態になったときの走行速度に相当する。また、制御部６は、走行速度を保持するとともに、カウンタに継続時間の測定を開始させる（Ｓ５）。この処理は、本発明の「第１処理」に相当する。
【００３３】
次いで、制御部６は、時間データを参照して、保持している走行速度から最高速度ＶＭＡＸに到達するまでの到達時間を決定する（Ｓ６）。この処理は、本発明の「第２処理」に相当する。例えば、保持している走行速度がＶ１の場合、到達時間は（ｔ２−ｔ１）に決定される（図２（Ｂ）参照）。
【００３４】
Ｓ４でＮＯの場合、またはＳ６において到達時間を決定した場合、制御部６は、カウンタの継続時間に所定時間を加算する（Ｓ７）。所定時間は、制御部６の制御周期によって決まる。本実施形態では、制御周期が１ｍｓであるため、制御部６は、カウンタの継続時間に１ｍｓ加算する。制御周期が２ｍｓである場合は、カウンタの継続時間に２ｍｓが加算される。
【００３５】
次いで、制御部６は、継続時間が到達時間以下か否かを判定する（Ｓ８）。制御部６は、継続時間が到達時間よりも大きいと判定した場合（Ｓ８でＮＯ）、第１補正トルク分（例えば、０．１Ｎ・ｍ）だけトルク曲線をトルクアップさせる補正を行う（Ｓ９）。この処理は、本発明の「第３処理」に相当する。
【００３６】
第１補正トルクの値は適宜変更してもよいが、図４（Ａ）に示すように、低速領域では走行モータ２０の最大許容電流によって決まる最大トルクに制限される。また、同図に示すように、暖気状態のトルクＴＢに対応した走行速度ＶＢを最高速度とし、運転開始直後等の非暖気状態のトルクをＴＡとした場合、トルクＴＡに対応した走行速度はＶＡ（＜ＶＢ）であるが、トルク曲線をトルクアップさせることで、走行速度はＶＡから最高速度であるＶＢに上昇する。すなわち、本実施形態では、暖気状態や走行抵抗に影響されることなく所定の最高速度を得られる。
【００３７】
Ｓ９においてトルクアップ補正を行った制御部６は、カウンタが測定している継続時間を０にリセットして（Ｓ２）、再びＳ１の処理を実行する。
【００３８】
Ｓ８でＹＥＳの場合、すなわち継続時間が到達時間以下の場合、制御部６は、現在の走行速度が最高速度以上か否かを判定する（Ｓ１０）。制御部６は、速度センサ３の検出結果に基づいてフォークリフトの現在の走行速度を算出する。制御部６は、現在の走行速度が最高速度に達していないと判定した場合（Ｓ１０でＮＯ）、再びＳ１の処理を実行する。
【００３９】
制御部６は、現在の走行速度が最高速度以上であると判定した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、継続時間が到達時間以上か否かを判定する（Ｓ１１）。制御部６は、継続時間が到達時間以上であると判定した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、再びＳ１の処理を実行する。
【００４０】
制御部６は、継続時間が到達時間よりも小さいと判定した場合（Ｓ１１でＮＯ）、第２補正トルク分（例えば、０．１Ｎ・ｍ）だけトルク曲線をトルクダウンさせる補正を行う（Ｓ１２）。この処理は、本発明の「第４処理」に相当する。
【００４１】
第２補正トルクの値は適宜変更してもよいが、図４（Ｂ）に示すように、低速領域では走行モータ２０の最大許容電流によって決まる最大トルクになる。また、同図に示すように、通常の走行抵抗のときのトルクＴＣに対応した走行速度ＶＣを最高速度とし、走行抵抗が小さいときのトルクをＴＤとした場合、トルクＴＤに対応した走行速度はＶＤとなり、最高速度ＶＣを超過してしまう。制御部６は、トルク曲線をトルクダウンさせることで、走行速度はＶＤから本来の最高速度であるＶＣに戻る。すなわち、本実施形態では、暖気状態や走行抵抗に影響されることなく所定の最高速度を得られる。
【００４２】
Ｓ１２においてトルクダウン補正を行った制御部６は、カウンタが測定している継続時間を０にリセットして（Ｓ２）、再びＳ１の処理を実行する。
【００４３】
本実施形態では、トルクアップ補正またはトルクダウン補正されたトルク曲線データは、フルアクセル状態が解除されても維持される。言い換えれば、制御部６は、フルアクセル状態が解除されても、補正後のトルク曲線に基づいて目標トルクを決定する。
【００４４】
以上、本発明に係る走行制御装置および産業車両の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、トルク補正時における制御部６の制御フローについて、トルクダウン補正に関するＳ１１とＳ１２の処理を省略してもよい。
【００４６】
制御部６は、トルクアップ補正（Ｓ９）またはトルクダウン補正（Ｓ１２）を行う際、フォークリフトの走行速度（走行モータ２０の回転速度）と最高速度との差分を算出し、当該差分が大きいほど、トルク曲線の補正量を大きくしてもよい。これにより、上記実施形態よりも早く所定の最高速度を得ることができる。
【００４７】
制御部６は、フルアクセル状態が解除された場合に、トルク曲線を補正前の状態に戻してもよい。これにより、フルアクセル状態が解除されると、トルク曲線データは、記憶部５に格納されたときの初期状態に戻る。
【００４８】
上記実施形態では、フォークリフトが無負荷の場合にのみ、トルク補正を行っているが、負荷がある場合すなわちフォークに荷物が搭載されている場合であっても、トルク補正を行うことができる。この場合、負荷がある状態で（例えば、１００ｋｇ刻みで負荷を変更して）、時間データを生成しておく必要がある。
【００４９】
制御部６は、図３の制御フローのＳ８において、継続時間が到達時間＋所定時間（例えば、１ｓ）よりも小さいか否かを判定し、かつ制御フローのＳ１１において、継続時間が到達時間−所定時間（例えば、１ｓ）よりも大きいか否かを判定してもよい。これにより、継続時間と到達時間との差が小さいときにトルク補正の回数を減らすことができる。
【００５０】
本発明の産業車両は、荷役作業を行うのであればフォークリフト以外の車両でもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１    コントローラ
２    アクセルセンサ（第１検出部）
３    速度センサ（第２検出部）
４    荷重センサ
５    記憶部
６    制御部
７    インバータ部
１０    走行制御装置
２０    走行モータ
【図１】
2019154192.tif 000003
【図２】
2019154192.tif 000004
【図３】
2019154192.tif 000005
【図４】
2019154192.tif 000006
【図５】
2019154192.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月18日(2019.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記制御部は、前記回転速度が前記最高速度に到達しており、かつ前記継続時間が前記到達時間よりも小の場合に、第２補正トルク分だけ前記トルク曲線をトルクダウンさせる補正を行う第４処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記制御部は、前記回転速度が前記最高速度に到達しており、かつ前記継続時間が前記到達時間よりも小の場合に、第２補正トルク分だけ前記トルク曲線をトルクダウンさせる補正を行う第４処理を実行することが好ましい。