(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力で前後進し、ブレーキで制動させることのできる電動車両において、
この電動車両は、前進、中立、後進をこの順若しくは逆順に選択することのできる１本の走行操作レバーを備え、
この走行操作レバーの中立位置における変化率を変位を時間で除することにより演算する変化率演算手段と、
この変化率演算手段で演算した変化率が予め定めてあるしきい値以下であるときに前記ブレーキを制動状態にし、演算した変化率が予め定めてあるしきい値を超えているときには前記ブレーキを制動状態にしない選択的ブレーキ制御手段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ブレーキ制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の走行車両では、アクセル系統とブレーキ系統とを個別に操作するものが大半である。
しかし、一方の腕に操作能力が乏しいときには他方の手のみで操作せざるを得ず、このときには１本のジョイスティクと称する操作レバーで、前進、中立、後進、増速、減速、ブレーキ制御の全てを行うことのできる車両が必要となる。
【０００３】
この様な車両には、例えば特開昭５７−１７６５０号公報「電動車椅子」で提案されたものが知られており、同公報の第３ページ右上欄第１２行〜第１５行に「このように本発明による電動車椅子は、前、後進を操作する操作子をニュートラル位置に操作するだけで自動的に機械ブレーキが働き、ブレーキ操作が非常に簡単になる。」と効果が記載されており、操作子をニュートラル位置に操作するだけで自動的に機械ブレーキが働くことを特徴の一つとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１本の走行操作レバーを、前進、中立、後進の順若しくは後進、中立、前進の逆順に切替えるものでは、前後進を切替える度にニュートラル（中立）を通過するので、前後進を切替える度にブレーキが掛ることになる。
フォークリフト、ドーザ、除雪機などの作業用車両では、頻繁に前後進をくる返す。この様な作業用車両に前記１本の走行操作レバーを採用すると、ブレーキ操作の頻度が高いために、ブレーキの寿命がごく短くなるという弊害が出る。従って、フォークリフト、ドーザ、除雪機などの作業用車両では、アクセル系統とブレーキ系統とを個別に操作せざるを得ない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、１本の走行操作レバーで走行制御する電動車両において、前後進頻度が高くともブレーキの寿命を適正に保つことができる技術を提供することにある。
【０００８】
【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、電動モータの駆動力で前後進し、ブレーキで制動させることのできる電動車両において、この電動車両は、前進、中立、後進をこの順若しくは逆順に選択することのできる１本の走行操作レバーを備え、この走行操作レバーの中立位置における変化率を変位を時間で除することにより演算する変化率演算手段と、この変化率演算手段で演算した変化率が予め定めてあるしきい値以下であるときにブレーキを制動状態にし、演算した変化率が予め定めてあるしきい値を超えているときにはブレーキを制動状態にしない選択的ブレーキ制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
運転者が、前進を後進に切替える若しくはその逆に切替えるときには中立位置での走行操作レバーの変化率（変位／時間）は大きくなる。この様に変化率がしきい値を超えたときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行わない。
運転者が、意図して走行操作レバーを中立位置に留めれば、当然のことながら中立位置での走行操作レバーの変化率（変位／時間）はゼロ若しくは微小となる。このときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行う。
すなわち、不要なときにはブレーキ操作を行わないので、ブレーキの寿命を適正に保つことができる。
【００１０】
【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。
図１は本発明に係る電動車両の平面図であり、電動車両としての電動運搬車１０は、車体フレーム１１に収納したバッテリ１２から給電を受けた電動モータ１３で駆動軸１４を回し、この駆動軸１４の両端に設けた駆動輪１５，１５で左右のクローラ１６，１６を駆動し、適宜ブレーキ駆動手段１７でブレーキ１８を駆動することで駆動軸１４に制動を掛けることのできる電動車両であり、車体フレーム１１上に荷台２０を載せ、この荷台２０の後部に操作パネル２１を備え、この操作パネル２１に本発明に係る１本の走行操作レバー２２を備え、この走行操作レバー２２の移動量を計測するポテンショメータ（可変抵抗器）２３を備えた運搬車である。作業者は運搬車には乗らず、後部から連れ歩きながら操作パネル２１上のレバー類（走行操作レバー２２を含む。）を操作することで、前後進、旋回、停止を行う。
【００１１】
前記ブレーキ駆動手段１７で操作するブレーキ１８は、油圧力でディスクを挟持する形式の油圧ブレーキ、ドラムをバンドで締める形式の機械式ブレーキ、電磁作用で制動を掛ける電磁ブレーキ、又は同等のブレーキであれば形式及び種類は問わない。
【００１２】
図２は本発明に係る走行操作レバーの配置図兼作用図（第１実施例）であり、走行操作レバー２２は、運転者若しくは作業者の手で、操作パネル２１に開けたスリット溝２４内を矢印▲１▼，▲２▼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。
【００１３】
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（図１の符号２３）でポジションに応じた電圧を発生させる。
【００１４】
図３は本発明の操作レバーに関する制御要素の構成図（第１実施例）であり、ポテンショメータ２３から電圧情報が中立判定部２５に至り、中立判定部２５の情報がタイマ手段２６に至り、タイマ手段２６からの情報並びに前記中立判定部２５からの情報が選択的ブレーキ制御手段２７に至り、この選択的ブレーキ制御手段２７からの情報がブレーキ駆動手段１７に至り、このブレーキ駆動手段１７によりブレーキ１８を制動状態にする。
以上に述べた制御系の作用を次に説明する。
【００１５】
図４は本発明に係る電動車両の制御フロー図（第１実施例）である。ＳＴ××はステップ番号を示す。以下同様。
ＳＴ０１：走行操作レバーが中立範囲に入ったか否かを調べる。具体的には、図２において、走行操作レバー２２が２．７Ｖを超え又は２．３Ｖ未満であれば走行操作レバーは中立範囲にないと看做して、フローのスタートに戻る。
「前進」又は「後進」領域にある走行操作レバー２２を戻せば、必ず「中立範囲」に入り、その瞬間に電圧が２．３Ｖ〜２．７Ｖの範囲に入る。電圧信号に基づき走行操作レバーが中立範囲に入ったと中立判定部２５で判断する。走行操作レバー２２が「中立範囲」に進入したら即ＳＴ０２に進める。
【００１６】
ＳＴ０２：タイマ手段（図３の符号２６）でカウントを開始する。
ＳＴ０３：カウント時間Ｔｃが一定時間Ｔｓに達する間で待つ。この一定時間Ｔｓは０．１秒程度の比較的短い時間である。カウント時間Ｔｃが一定時間Ｔｓに達したことをタイマ手段（図３の符号２６）で認識できたらＳＴ０４に進む。
ＳＴ０４：一定時間Ｔｓが経過したときに、走行操作レバーが中立範囲から抜けているか否かを調べる。抜けていればＳＴ０５に進み、抜けていなければ、すなわちまだ中立範囲に走行操作レバーが存在してればＳＴ０６へ進む。
【００１７】
ＳＴ０５：走行操作レバーが中立範囲から抜けていれば運転者は制動の意思がないと看做し、このときにはブレーキを制動状態にしない。又は、制動状態にあるときにはそのブレーキを解放して非制動状態にする。
ＳＴ０６：走行操作レバーがまだ中立範囲にあるときには、ブレーキ操作をする。その後に、ＳＴ０４に戻す。
以降、走行操作レバーが中立範囲にある間はＳＴ０６とＳＴ０４とにより、ブレーキ操作を継続する。その後に、走行操作レバーが中立範囲から抜けた段階でＳＴ０５により、ブレーキを解放する。
【００１８】
以上をまとめると、図１に示す電動車両１０は、前進、中立、後進をこの順若しくは逆順に選択することのできる１本の走行操作レバー２２を備え、この走行操作レバー２２が図２に示す「中立範囲」に入ったときにカウントを開始し一定時間が経過したことを検出するタイマー手段２６（図３参照。以下同様。）と、このタイマー手段２６の一定時間経過信号を受けたときに走行操作レバーが中立範囲にまだあるときにはブレーキ１８を制動状態にし、走行操作レバーが中立範囲から抜けているときにはブレーキ１８を制動状態にしない選択的ブレーキ制御手段２７を備えていることを特徴とする。
【００１９】
運転者が、前進を後進に切替える若しくはその逆に切替えるときには一定時間Ｔｓ内に走行操作レバーは中立範囲を通過すると看做せる。そこでこのときには、選択的ブレーキ制御手段２７はブレーキ操作を行わない。ブレーキ操作を行わなければ、ブレーキが傷む虞れはなく、ブレーキの寿命を延ばすことができる。
【００２０】
運転者が、意図して走行操作レバーを中立範囲に留める若しくは止めれば、当然のことながら一定時間Ｔｓ経過に走行操作レバーは中立範囲にある。このときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行う。
すなわち、不要なときにはブレーキ操作を行わないので、ブレーキの寿命を適正に保つことができる。
【００２１】
次に、別実施例に係る発明を説明する。
図５は本発明の操作レバーに関する制御要素の構成図（第２実施例）であり、この制御系は、ポテンショメータ２３と、ポテンショメータ２３による電圧が一定の幅（例えば２．３〜２．７Ｖ）を通過するに要する所要時間（この時間を時間ｔと記す。）を計測する時間計測部３３と、電圧の幅に相当するレバーの移動距離（この距離を距離Ｌと記す。ただし、このＬは不変である。）を前記時間ｔで割ることを内容とした演算を実施する変化率演算手段３４と、予め変化率のしきい値入力手段３５と、変化率演算手段３４からの変化率をしきい値入力手段３５からのしきい値と比較し、所定の制御をなす選択的ブレーキ制御手段３６と、選択的ブレーキ制御手段３６からの情報に基づくブレーキ１８を駆動制御するブレーキ駆動手段１７とからなる。
【００２２】
なお、前記所要時間ｔは０．４Ｖ（０．４Ｖ＝２．３Ｖ〜２．７Ｖ）が長過ぎれば、０．２Ｖ（０．２Ｖ＝２．４Ｖ−２．６Ｖ）であってもよい。ただし、所要時間ｔの始まり、終りは共に中立範囲から選ぶ。演算で得られる変化率は、中立範囲内の任意の位置、即ち「中立位置における変化率」と呼ぶことにする。
以上に述べた制御系の作用を次に説明する。
【００２３】
図６は本発明に係る電動車両の制御フロー図（第２実施例）である。
ＳＴ２１：距離Ｌに相当する範囲を通過するに必要な時間ｔを計測する。すなわち、走行操作レバーを後進から前進に切替えるときには、ポテンショメータ電圧が２．３Ｖ（又は２．４Ｖ）になったらカウントを開始し、２．７Ｖ（又は２．６Ｖ）に達したらカウントを終了する。走行操作レバーを前進から後進に切替えるときには、ポテンショメータ電圧が２．７Ｖ（又は２．６Ｖ）になったらカウントを開始し、２．３Ｖ（又は２．４Ｖ）に達したらカウントを終了すればよい。
【００２４】
ＳＴ２２：中立位置での走行操作レバーの変化率を演算する。すなわち、図５の変化率演算手段３４で、「変化率＝距離Ｌ÷所要時間ｔ」の算式で演算する。
ＳＴ２３：得られた変化率がしきい値（図５のしきい値入力手段３５で入力した値）以下のときにはＳＴ２３へ進み、しきい値を超えたときには、制御を終える。すなわち、ブレーキ操作は行わない。
ＳＴ２４：ブレーキ操作を実施する。
【００２５】
この第２実施例では、図１にて電動モータ１３の駆動力で前後進し、ブレーキ１８で制動させることのできる電動車両１０において、この電動車両は、前進、中立、後進をこの順若しくは逆順に選択することのできる１本の走行操作レバー２２を備え、この走行操作レバー２２の中立位置（中立範囲の任意の位置）における変化率を変位を時間で除することにより演算する変化率演算手段３４（図５参照。以下同様）と、この変化率演算手段３４で演算した変化率が予め定めてあるしきい値以下であるときにブレーキ１８を制動状態にし、演算した変化率が予め定めてあるしきい値を超えているときにはブレーキ１８を制動状態にしない選択的ブレーキ制御手段３６を備えていることを特徴とする。
【００２６】
運転者が、前進を後進に切替える若しくはその逆に切替えるときには中立位置での走行操作レバーの変化率（変位／時間）は大きくなる。この変化率がしきい値を超えたときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行わない。
運転者が、意図して走行操作レバーを中立位置に留めれば、当然のことながら中立位置での走行操作レバーの変化率（変位／時間）はゼロ若しくは微小となる。このときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行う。
すなわち、不要なときにはブレーキ操作を行わないので、ブレーキの寿命を適正に保つことができる。
【００２７】
なお、本実施例では電動運搬車を例に説明したが、本発明の電動車両は、用途を限定するものではなく、電動草刈機、電動除雪機、電動ドーザ、電動ゴルフカート、電動車椅子などの何れであってもよい。
【００２８】
また、本実施例では、走行操作レバーが中立範囲にあることをポテンショメータの電圧で判断したが、別途レバー検知センサを付設し、このセンサの信号に基づいて走行操作レバーが中立範囲にあることを判定してもよい。
さらには、本実施例で説明したポテンショメータの電圧値は一例を示したに過ぎず、本発明はこれらの数値に限定するものでない。
【００３０】
【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、中立位置での走行操作レバーの変化率（変位／時間）が大きくてしきい値を超えたときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行わない。もし、中立位置での走行操作レバーの変化率（変位／時間）がゼロ若しくは微小のときには、選択的ブレーキ制御手段はブレーキ操作を行う。
すなわち、不要なときにはブレーキ操作を行わないので、ブレーキの寿命を適正に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動車両の平面図
【図２】本発明に係る走行操作レバーの配置図兼作用図（第１実施例）
【図３】本発明の操作レバーに関する制御要素の構成図（第１実施例）
【図４】本発明に係る電動車両の制御フロー図（第１実施例）
【図５】本発明の操作レバーに関する制御要素の構成図（第２実施例）
【図６】本発明に係る電動車両の制御フロー図（第２実施例）
【符号の説明】
１０…電動車両（電装運搬車）、１３…電動モータ、１８…ブレーキ、２２…走行操作レバー、２３…ポテンショメータ、２４…直線溝としてのスリット溝、２５…中立判定部、２６…タイマ手段、２７，３６…選択的ブレーク制御部、３３…時間計測部、３４…変化率演算手段、３５…しきい値入力手段。
【図１】
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【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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