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    作业 车辆
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    摘要
    申请专利号:

    CN201380002218.4

    申请日:

    2013.02.28

    公开号:

    CN104144817A

    公开日:

    2014.11.12

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止 IPC(主分类):B60L 15/20申请日:20130228授权公告日:20160622终止日期:20180228|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60L 15/20申请日:20130228|||公开
    IPC分类号: B60L15/20; B66F9/24 主分类号: B60L15/20
    申请人: 株式会社小松制作所
    发明人: 小野寺由孝; 菊山裕司; 永岛芳明; 木岛博之
    地址: 日本东京都
    优先权:
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 张宝荣
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201380002218.4

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2019.02.26|||2016.06.22|||2014.12.10|||2014.11.12

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    作业车辆至少具备行驶用的电动机,该作业车辆包括:第一控制部(101),其生成用于控制所述电动机的速度指令值,并且当调节所述行驶速度的加速器的开度大于0时,随着时间的经过而变更所述速度指令值,此外,对在所述电动机产生的作为转矩的指令值的转矩指令值与所述作业车辆的行驶速度之间的关系赋予所述作业车辆的实际行驶速度而生成第一转矩指令值;第二控制部(102),其基于第一控制部(101)所生成的所述速度指令值与所述实际行驶速度来生成第二转矩指令值,并基于所述第一转矩指令值或所述第二转矩指令值来控制所述电动机。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种作业车辆,该作业车辆至少具备行驶用的电动机,其中,
    所述作业车辆包括:
    第一控制部,其生成用于控制所述电动机的速度指令值,并且当调节所述行驶速度的加速器的开度大于0时,随着时间的经过而变更所述速度指令值,此外,对在所述电动机产生的作为转矩的指令值的转矩指令值与所述作业车辆的行驶速度之间的关系赋予所述作业车辆的实际行驶速度而生成第一转矩指令值;
    第二控制部,其基于所述第一控制部所生成的所述速度指令值与所述实际行驶速度来生成第二转矩指令值,并基于所述第一转矩指令值或所述第二转矩指令值来控制所述电动机。

    2.  根据权利要求1所述的作业车辆,其中,
    所述第一控制部在所述第二控制部使用所述第二转矩指令值来控制所述电动机的情况下,随着时间的经过而增大所述速度指令值的绝对值。

    3.  根据权利要求2所述的作业车辆,其中,
    所述第一控制部基于所述加速器的开度来变更所述速度指令值相对于时间的经过的变化。

    4.  根据权利要求1所述的作业车辆,其中,
    所述第一控制部在所述第二控制部使用所述第一转矩指令值来控制所述电动机的情况下,当所述速度指令值与所述实际行驶速度之差达到规定的阈值以上时,减小所述速度指令值的绝对值。

    5.  根据权利要求2至4中任一项所述的作业车辆,其中,
    所述第一控制部根据所述第一转矩指令值与所述实际行驶速度来求出速度,
    当所述速度在所述速度指令值以下时,判定为所述第二控制部基于所述第一转矩指令值来控制所述电动机,当所述速度大于所述速度指令值时,判定为所述第二控制部基于所述第二转矩指令值来控制所述电动机。

    6.  根据权利要求1至5中任一项所述的作业车辆,其中,
    所述第一控制部和所述第二控制部通过通信来交换信息。

    7.  一种作业车辆,该作业车辆至少具备行驶用的电动机,其中,
    所述作业车辆包括:
    第一控制部,其生成用于控制所述电动机的速度指令值,并且当调节所述行驶速度的加速器的开度大于0时,随着时间的经过而增大所述速度指令值的绝对值,此外,对在所述电动机产生的作为转矩的指令值的转矩指令值与所述作业车辆的行驶速度之间的第一关系赋予所述作业车辆的实际行驶速度而生成第一转矩指令值;
    第二控制部,其通过通信而与所述第一控制部交换信息,并且对基于所述第一控制部所生成的所述速度指令值的、所述转矩指令值与所述行驶速度之间的第二关系赋予所述实际行驶速度而生成第二转矩指令值,并基于所述第一转矩指令值或所述第二转矩指令值来控制所述电动机。

    说明书

    说明书作业车辆
    技术领域
    本发明涉及一种借助电动机而进行行驶的作业车辆。
    背景技术
    已知有搭载行驶用的电动机并从蓄电池向该电动机供给电力而行驶的作业车辆。作为这种作业车辆,例如,在专利文献1中记载有应用于叉车等工业车辆这类利用蓄电池而进行行驶的车辆中的行驶控制装置。
    在先技术文献
    专利文献
    专利文献1:日本特开2009-286526号公报
    发明概要
    发明要解决的课题
    专利文献1中记载的技术基于装卸状态而对最高车速及加减速度加以限制,然而有时也与装卸状态无关而意欲抑制作业车辆的急剧地出发的情况。
    发明内容
    本发明的目的在于抑制借助电动机而进行行驶的作业车辆的急剧地出发。
    解决方案
    本发明是一种作业车辆,该作业车辆至少具备行驶用的电动机,其中,所述作业车辆包括:第一控制部,其生成用于控制所述电动机的速度指令值,并且当调节所述行驶速度的加速器的开度大于0时,随着时间的经过而变更所述速度指令值,此外,对在所述电动机产生的作为转矩的指令值的转矩指令值与所述作业车辆的行驶速度之间的关系赋予所述作业车辆的实际行驶速度而生成第一转矩指令值;第二控制部,其基于所述第一控 制部所生成的所述速度指令值与所述实际行驶速度来生成第二转矩指令值,并基于所述第一转矩指令值或所述第二转矩指令值来控制所述电动机。
    优选地,所述第一控制部在所述第二控制部使用所述第二转矩指令值来控制所述电动机的情况下,随着时间的经过而增大所述速度指令值的绝对值。
    优选地,所述第一控制部基于所述加速器的开度来变更所述速度指令值相对于时间的经过的变化。
    优选地,所述第一控制部在所述第二控制部使用所述第一转矩指令值来控制所述电动机的情况下,当所述速度指令值与所述实际行驶速度之差达到规定的阈值以上时,减小所述速度指令值的绝对值。
    优选地,所述第一控制部根据所述第一转矩指令值与所述实际行驶速度来求出速度,当所述速度在所述速度指令值以下时,判定为所述第二控制部基于所述第一转矩指令值来控制所述电动机,当所述速度大于所述速度指令值时,判定为所述第二控制部基于所述第二转矩指令值来控制所述电动机。
    优选地,所述第一控制部和所述第二控制部通过通信来交换信息。
    本发明是一种作业车辆,该作业车辆至少具备行驶用的电动机,其中,所述作业车辆包括:第一控制部,其生成用于控制所述电动机的速度指令值,并且当调节所述行驶速度的加速器的开度大于0时,随着时间的经过而增大所述速度指令值的绝对值,此外,对在所述电动机产生的作为转矩的指令值的转矩指令值与所述作业车辆的行驶速度之间的第一关系赋予所述作业车辆的实际行驶速度而生成第一转矩指令值;第二控制部,其通过通信而与所述第一控制部交换信息,并且对基于所述第一控制部生成的所述速度指令值的、所述转矩指令值与所述行驶速度之间的第二关系赋予所述实际行驶速度而生成第二转矩指令值,并基于所述第一转矩指令值或所述第二转矩指令值来控制所述电动机。
    本发明能够抑制借助电动机而进行行驶的作业车辆的急剧地出发。
    附图说明
    图1是表示从左侧观察本实施方式所涉及的作业车辆的状态的侧视图。
    图2是表示从左后方斜上侧观察本实施方式所涉及的作业车辆的状态的立体图。
    图3是表示本实施方式所涉及的蓄电池式叉车所具备的行驶用电动机的控制系统的示意图。
    图4是表示第一控制部及第二控制部的示意图。
    图5是表示将第一控制部及第二控制部在行驶用电动机的控制中使用的控制图的一例的概念图。
    图6是表示第一控制部及第二控制部控制行驶用电动机时的顺序的一例的流程图。
    图7是表示本实施方式所涉及的行驶用电动机的控制例的流程图。
    图8是表示坡道控制及换向控制中的速度极限指令与实际行驶速度之间的关系的图。
    图9是表示蓄电池式叉车位于上坡的状态的图。
    图10是用于说明坡道控制中的第三转矩指令值及蓄电池式叉车的动作的图。
    图11是表示蓄电池式叉车位于上坡而踏入加速器的状态的图。
    图12是用于说明图11所示的状态下的第三转矩指令值及蓄电池式叉车的动作的图。
    图13是表示蓄电池式叉车位于下坡的状态的图。
    图14是用于说明坡道控制中的第三转矩指令值及蓄电池式叉车的动作的图。
    图15是表示换向动作的一例的图。
    图16是表示蓄电池式叉车动力运行且前进的状态的图。
    图17是用于说明蓄电池式叉车动力运行且前进的状态下的转矩指令值的图。
    图18是表示蓄电池式叉车变为换向动作后的图。
    图19是用于说明蓄电池式叉车变为换向动作后的转矩指令值的图。
    图20是表示换向动作中的蓄电池式叉车的图。
    图21是用于说明换向动作中的转矩指令值的图。
    图22是表示通过减速使得行进方向反转了的蓄电池式叉车的图。
    图23是用于说明通过减速使得行进方向反转了的情况下的转矩指令值的图。
    图24是表示进入换向控制后在下坡进行行驶的蓄电池式叉车的图。
    图25是用于说明进入换向控制后在下坡进行行驶的情况下的转矩指令值的图。
    图26是表示在蓄电池式叉车位于下坡时打开加速器而后退的状态的图。
    图27是用于说明在蓄电池式叉车位于下坡时打开加速器而后退的状态下的转矩指令值的图。
    图28是表示在蓄电池式叉车位于下坡时执行换向控制的状态的图。
    图29是用于说明在蓄电池式叉车位于下坡时的换向控制中的转矩指令值的图。
    图30是第一控制部具备的速度指令值生成部的控制框图。
    图31是用于说明变速量确定部确定的速度极限指令的变速量的图。
    图32是表示基于变速量而使速度极限指令变化的情况的一例的图。
    图33是用于说明第一控制部的速度指令值生成部判定第二控制部的控制状态的方法的一例的图。
    图34是用于说明第一控制部的速度指令值生成部判定第二控制部的控制状态的方法的一例的图。
    图35是用于说明第一控制部的速度指令值生成部判定第二控制部的控制状态的方法的一例的图。
    图36是表示第二控制部根据第一转矩指令值来控制行驶用电动机时的速度极限指令的变更例的图。
    图37是表示在蓄电池式叉车位于下坡时打开了加速踏板的状态的图。
    图38是用于说明在蓄电池式叉车位于下坡时打开了加速踏板的情况下的转矩指令值的图。
    具体实施方式
    参照附图详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。
    图1是表示从左侧观察本实施方式所涉及的作业车辆的状态的侧视图。图2是表示从左后方斜上侧观察本实施方式所涉及的作业车辆的状态的立体图。在本实施方式中,作为借助电动机而进行行驶的作业车辆,以蓄电池式叉车1为例而进行了说明,但作业车辆并不局限于此。例如,作业车辆是被来自蓄电池的电力或从由发动机等驱动的发电机获得的电力驱动的轮式装载机,也可以为液压铲土机等。
    以下,蓄电池式叉车1中,设有叉构件13侧为前方F,而设有配重20侧为后方B。在作业车辆不是蓄电池式叉车的情况下,从驾驶位置34朝向作为操作装置的方向盘36的一侧为前方F,从方向盘36朝向驾驶位置34的一侧为后方B。作为操作装置,除在作业车辆的转向操纵中使用的方向盘36以外,还包含在液压铲土机或轮式装载机等中用于操作作业机的操纵杆。
    在本实施方式中,左右是指相对于前方F的左右。左右方向指作为作业车辆的主体的车体10的宽度方向。上方U与同前轮11及后轮12中的至少三个接触的平面(接地平面)正交,并且是从接地平面朝向前轮11及后轮12的旋转中心轴的一侧。下方D是从前轮11及后轮12的旋转中心轴朝向接地平面的一侧。将朝向车体10的前后方向且通过车体10的宽度方向中心的轴称为前后轴,将与前后轴正交且朝向车体10的左右方向的轴称为左右轴。将朝向车体10的上下方向的轴称为上下轴。上下轴与前后轴和左右轴两者正交。以下,俯视指从上方U观察的状态。
    <蓄电池式叉车1的整体结构>
    蓄电池式叉车1在车体10的前方的角部分别具备前轮11,在车体10的后方的角部分别具备后轮12。蓄电池式叉车1通过由设置在前轮11的后方的行驶用的电动机(行驶用电动机)50驱动前轮11而进行行驶。更具体地讲,行驶用电动机50的输出经由具有减速功能的动力传递装置51而向双方的前轮11、11传递并对其进行驱动。
    在本实施方式中,行驶用电动机50能够使用例如PM(Permanent Magnet)型、即转子具有永久磁铁的形式的电动机。当PM型的电动机用作行驶用电动机50时,可以采用SPM(Surface Permanent Magnet)型, 也可以采用IPM(Interior Permanent Magnet)型。
    在车体10的前方F设有用于进行货物的装卸或移动的叉构件13。叉构件13被支承于沿着上下方向设置的门架(mast)14。叉构件13通过在与门架14之间设置的门架工作缸15的驱动而沿着门架14进行升降。虽然没有在图中表示,但门架14在其下端部以可绕左右轴旋转的方式安装于车体10。此外,门架14在与车体10之间具备未图示的摆缸。门架14能够通过摆缸的驱动而相对于车体10采用前倾姿势或后倾姿势。
    在车体10的后端部设有配重20。如此,蓄电池式叉车1为平衡(counter balance)型的叉车,但并不局限于此。配重20为用于在叉构件13支承货物的情况下取得平衡的重物。配重20使用例如金属,但并不局限于此。配重20配设于在车体10中从成为后轮12的上方的部位到后端的部位。
    如图2所示,配重20形成为在上表面具有向前后方向开放的凹部。具体而言,通过在上表面平坦的重物主体21的两侧朝向上方突出设置有一对柱状构件22,从而形成有在上表面具有凹部的配重20。柱状构件22是从在重物主体21的两侧相互对置的部位朝向上方U及车体10的前方F突出、且具有沿着车体10的前后方向而相互平行的引导面的凸状部分,且与重物主体21一体成形。另外,配重20的后表面由树脂制的重物罩23覆盖。
    如图1所示,在车体10的中央部搭载有成为电源的蓄电池30。蓄电池30在呈上表面开口的长方体状的蓄电池壳体31的内部收纳有多个蓄电池单体,且是蓄电池单体开放的开放式结构。蓄电池30并不局限于这种开放式的结构。蓄电池壳体31的沿着车体10的宽度方向的尺寸稍小于一对柱状构件22的相互间距离。根据这种结构,蓄电池壳体31能够通过一对柱状构件22的相互间。如图1所示,蓄电池30搭载于蓄电池载置面24,该蓄电池载置面24设定在车体10中比重物主体21的前表面21F靠前方F且比重物主体21的上表面21a靠下方D的位置。蓄电池载置面24在搭载有蓄电池30的情况下,其位置被设定为,蓄电池30的后端上方部介于相互的柱状构件22之间而成为与配重20重叠的状态。
    在搭载于蓄电池载置面24的蓄电池30的上方U配设有蓄电池护罩33,此外在蓄电池护罩33的上表面配设有驾驶位置34。由于蓄电池护罩 33具有覆盖蓄电池壳体31的上表面所需的足够的大小,因此其前端缘部借助沿着车体10的左右方向的支承轴33a而被支承于车体10的支承支架35。支承蓄电池护罩33的支承支架35从位于蓄电池载置面24的前端的部位向上方U立起设置。蓄电池护罩33绕支承轴33a的轴心旋转,由此能够向覆盖蓄电池30的上方U的水平位置、使后端缘向上方U跳起而使蓄电池30的上方U开放的前倾位置移动。
    当更换蓄电池30时,使蓄电池护罩33移动,而使其处于形成为将蓄电池30的上方U开放的前倾位置的状态。在该状态下,蓄电池30向车体10的上方U吊起,并且向后方B抽出而被取出。充电后的蓄电池30以吊下的状态从车体10的后方B移动至蓄电池载置面24的上方U为止并搭载于蓄电池载置面24。
    如图1所示,在车体10的上方U设有顶板40。如图2所示,顶板40在具有覆盖驾驶位置34的上方U的大小的大致矩形的框体41配置有多个格42,因此沿着车体10的宽度方向的尺寸小于车体10。该顶板40借助一对前支柱43及一对后支柱44而安装于车体10。
    如图1所示,前支柱43以从顶板40的前端角部朝向下方D地向前方F倾斜的方式延伸,各个下端部固定在车体10的前端部。前支柱43的相互间隔在整个全长上大致相同。后支柱44具有:以从顶板40的后端角部朝向下方D逐渐相互分离的方式朝向侧面呈直线状地突出的扩开部44a;从扩开部44a的下端部向大致下方延伸且各个下端部固定于车体10的后端部的支柱主体部44b。
    后支柱44中相互平行地配设的支柱主体部44b的相互间隔与柱状构件22的相互间隔大致相同,而能够使蓄电池壳体31及蓄电池护罩33通过。支柱主体部44b与扩开部44a相交的位置设定在尽可能高的位置,以使得即使在使位于水平位置的蓄电池护罩33向前倾位置移动的情况下也不与后支柱44干涉,并且即使在将蓄电池30配置于蓄电池移载位置的情况下也不与蓄电池壳体31干涉。
    蓄电池式叉车1具备加速踏板37、制动踏板38、行进方向切换控制杆39。加速踏板37是对行驶用电动机50的输出及旋转方向进行控制的操作用构件。制动踏板38是用于使蓄电池式叉车1停止的操作用构件。行 进方向切换控制杆39是用于将蓄电池式叉车1的行进方向切换至前方F或后方B的任一方的操作用构件。
    如图2所示,蓄电池式叉车1在方向盘36的前方F具备操作面板52。操作面板52具有用于对蓄电池式叉车1进行各种设定的输入部、显示与蓄电池式叉车1的状态等相关的信息的显示部。蓄电池式叉车1的操作员经由操作面板52而对蓄电池式叉车1进行各种设定。作为与显示在操作面板52的显示部的蓄电池式叉车1的状态等相关的信息,例如,存在蓄电池30的状态或向门架工作缸15等供给的工作油的液压等,工作油从由后述的装卸货物用电动机55驱动的液压泵供给。
    <行驶用电动机的控制系统>
    图3是表示本实施方式所涉及的蓄电池式叉车所具备的行驶用电动机的控制系统的示意图。行驶用电动机50的控制系统2具有第一控制部101、变换器54所具备的第二控制部102。变换器54与第二控制部102可以分开形成。第一控制部101、第二控制部102及变换器54经由DC/DC转换器53而从蓄电池30供给电力。DC/DC转换器53将蓄电池30的电压转换为第一控制部101、第二控制部102、变换器54各自需要的电压并向它们施加。
    第一控制部101及第二控制部102是具备CPU(Central Processing Unit)及存储器的计算机。变换器54基于来自第二控制部102的指令而向对行驶用电动机50及液压泵56进行驱动的装卸货物用电动机55供给驱动电流。第一控制部101和第二控制部102经由通信线110而被连接。通信线110可以为车内通信线路。
    第一控制部101和第二控制部102经由通信线110而相互发送接收信号或信息。第一控制部101例如向第二控制部102发送在行驶用电动机50产生的作为转矩的指令值的第一转矩指令值Tcf及作为速度指令值的速度极限指令Vlim等。第二控制部102例如向第一控制部101发送从行驶用电动机50获取的行驶用电动机50的旋转速度(每单位时间的转速,以下也称作电动机转速)N。
    在第一控制部101连接有加速开度传感器37C、行进方向切换控制杆39及操作面板52。加速开度传感器37C检测加速踏板37的开度,并将检 测出的开度转换成电气信号而进行输出。行进方向切换控制杆39例如输出与前进、中立、后退的位置对应的指令值。操作面板52例如在变更蓄电池式叉车1的设定时输出变更后的新的设定值。
    <第一控制部101及第二控制部102>
    图4是表示第一控制部及第二控制部的示意图。第一控制部101具有第一转矩指令值生成部103、速度指令值生成部104。第二控制部102具有第二转矩指令值生成部105、转矩指令值生成部106。第二转矩指令值生成部105具有减法部107、乘法部108。
    在本实施方式中,第一控制部101的第一转矩指令值生成部103输入有加速器开度ACo、行进方向指令值DR、设定值UST、电动机转速N。第一转矩指令值生成部103基于这些输入而生成第一转矩指令值Tcf。速度指令值生成部104输入有加速器开度ACo、设定值UST、电动机转速N、第一转矩指令值Tcf。速度指令值生成部104基于这些输入而生成作为速度指令值的速度极限指令Vlim。
    加速器开度ACo是图3所示的加速开度传感器37C所输出的信号,且是与加速踏板37的开度对应的值。行进方向指令值DR是行进方向切换控制杆39所输出的信号,且是规定蓄电池式叉车1的行进方向的信号。设定值UST是操作面板52所输出的信号,且与蓄电池式叉车1的各种设定值对应。电动机转速N为安装于行驶用电动机50的旋转速度检测用传感器50R所输出的信号,且是与行驶用电动机50的旋转速度对应的值。旋转速度检测用传感器50R可以使用例如解析器等。电动机转速N能够转换为蓄电池式叉车1行驶的实际的速度(实际行驶速度)Vr。即,使用图1所示的动力传递装置51的减速比、前轮11的半径(更具体地讲,从前轮11的旋转中心到接地面为止的半径)而将电动机转速N转换成行驶速度。
    第二控制部102的第二转矩指令值生成部105具有的减法部107输入有速度指令值生成部104所生成的速度极限指令Vlim、旋转速度检测用传感器50R检测并输出的电动机转速N。减法部107对速度极限指令Vlim与电动机转速N的差分ΔV进行运算并将其输出。此时,第二控制部102将电动机转速N转换成实际行驶速度Vr并向减法部107输入。乘法部108 使系数α乘以差分ΔV,并将其结果即α×ΔV作为第二转矩指令值Tcs而向转矩指令值生成部106输出。
    转矩指令值生成部106输入有第一转矩指令值生成部103所生成的第一转矩指令值Tcf、第二转矩指令值生成部105所生成的第二转矩指令值Tcs。转矩指令值生成部106将输入的第一转矩指令值Tcf或第二转矩指令值Tcs中的任一方作为在行驶用电动机50产生的转矩的指令值(实际转矩指令值)而向变换器54输出。将转矩指令值生成部106输出的转矩指令值适宜称为第三转矩指令值Tci。
    第二控制部102的转矩指令值生成部106所生成的第三转矩指令值Tci向变换器54输入。变换器54将行驶用电动机50产生与第三转矩指令值Tci对应的转矩所需的电流作为驱动电流Im而向行驶用电动机50供给并对其驱动。
    <第一控制部101及第二控制部102的对行驶用电动机50的控制>
    图5是表示第一控制部及第二控制部在行驶用电动机的控制中使用的控制图的一例的概念图。图6是表示第一控制部及第二控制部控制行驶用电动机时的顺序的一例的流程图。在本实施方式中,第一控制部101根据控制图MP而生成第一转矩指令值Tcf(步骤S11)。第二控制部102基于速度极限指令Vlim和实际行驶速度Vr而生成第二转矩指令值Tcs(步骤S12),并且将第一转矩指令值Tcf或第二转矩指令值Tcs中的任一方作为第三转矩指令值Tci而向变换器54输出??刂仆糓P描绘于以转矩指令值Tc为纵轴而以行驶速度V为横轴的正交坐标系中。如上所述,第一转矩指令值Tcf由第一控制部101生成,第二转矩指令值Tcs由第二控制部102生成。图5所示的控制图MP例如被存储于第一控制部101的存储部。
    在控制图MP的第一象限S1描绘有蓄电池式叉车1前进且动力运行时的行驶速度V与转矩指令值Tc之间的关系。在第二象限S2描绘有蓄电池式叉车1后退且再生时的行驶速度V与转矩指令值Tc之间的关系。在第三象限S3描绘有蓄电池式叉车1后退且动力运行时的行驶速度V与转矩指令值Tc之间的关系。在第四象限S4描绘有蓄电池式叉车1前进且再生时的行驶速度V与转矩指令值Tc之间的关系。
    图4所示的第一控制部101的第一转矩指令值生成部103对在行驶用电动机50产生的作为转矩的指令值的转矩指令值Tc与蓄电池式叉车1的行驶速度V之间的关系(以下,适宜称为转矩指令曲线)Ct赋予蓄电池式叉车1的实际的行驶速度(以下,适宜称为实际行驶速度)Vr而生成第一转矩指令值Tcf(步骤S11)。转矩指令曲线Ct是蓄电池式叉车1的行驶速度V与转矩指令值Tc之间的关系,转矩指令值Tc相对于行驶速度V唯一确定。在本实施方式中,转矩指令曲线Ct设定为例如行驶用电动机50的牵引力曲线或制动力曲线。转矩指令曲线Ct与加速器开度ACo的大小对应而设定有多个。例如,在控制图MP的第一象限S1及第三象限S3即在动力运行时,多个转矩指令曲线Ct设定为,相对于同一行驶速度V,转矩指令值Tc的绝对值越大、加速器开度ACo越大。在第一象限S1中,转矩指令曲线Ct2与转矩指令曲线Ct1相比,加速器开度ACo更大。第一转矩指令值Tcf是第一转矩指令值生成部103对与加速器开度ACo对应的转矩指令曲线Ct(例如,转矩指令曲线Ct1)赋予实际行驶速度Vr时的控制图MP的纵轴的值(转矩指令值Tc)。如此,转矩指令曲线Ct因加速器丌度ACo而变化。
    图4所示的第一控制部101的速度指令值生成部104生成速度极限指令Vlim。速度极限指令Vlim用于控制行驶用电动机50。速度极限指令Vlim因蓄电池式叉车1的行驶状态而变化。速度极限指令Vlim的详情在后面进行说明。
    在本实施方式中,第二控制部102的第二转矩指令值生成部105基于速度极限指令Vlim和实际行驶速度Vr而生成第二转矩指令值Tcs(步骤S12)。具体而言,如上所述,第二转矩指令值生成部105使系数α乘以速度极限指令Vlim与实际行驶速度Vr的差分ΔV而生成第二转矩指令值Tcs即α×ΔV。如图5所示,系数α为通过速度极限指令Vlim的直线(速度极限线)Lv的倾斜度。第二转矩指令值生成部105具有多个系数α,并可以根据蓄电池式叉车1的行驶条件或设定等而变更系数α。在系数α恒定的情况下,第二转矩指令值Tcs因实际行驶速度Vr及速度极限指令Vlim变化而沿着速度极限线Lv变化。在图5的控制图MP中,为了便于说明,也描绘了速度极限指令Vlim及速度极限线Lv,然而它们与第二转矩指令 值Tcs的生成相关,因此实际上不描绘在控制图MP中。
    图4所示的第二控制部102的转矩指令值生成部106根据蓄电池式叉车1的行驶状态而选择第一转矩指令值Tcf和第二转矩指令值Tcs的一方作为第三转矩指令值Tci而进行输出。在本实施方式中,当蓄电池式叉车1正在前进时(步骤S13,Yes),转矩指令值生成部106将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方用作第三转矩指令值Tci而对行驶用电动机50进行控制(步骤S14)。当蓄电池式叉车1正在后退时(步骤S13,No),转矩指令值生成部106将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较大一方用作第三转矩指令值Tci而对行驶用电动机50进行控制(步骤S15)。
    通过控制图MP的转矩指令值Tcu或-Tcu且与横轴平行的虚线的直线是由蓄电池式叉车1的操作员设定的换向再生力(制动力)USTt。当换向再生力(制动力)USTt被设定时,第一转矩指令值Tcf中,换向再生力(制动力)USTt成为上限。例如,第一转矩指令值Tcf中,与转矩指令曲线Ct无关地,换向再生力(制动力)USTt成为上限。因此,当基于换向再生力(制动力)USTt而生成第三转矩指令值Tci时,行驶用电动机50不输出比与换向再生力(制动力)USTt对应的转矩指令值Tcu大的转矩。其结果是,蓄电池式叉车1的实际行驶速度Vr被限制为行驶用电动机50输出与转矩指令值Tcu对应的转矩时的速度。
    图7是表示本实施方式所涉及的行驶用电动机的控制例的流程图。在本实施方式中,第一控制部101根据蓄电池式叉车1的行驶状态(也包含停止),通过切换坡道控制、换向控制、动力运行控制而对行驶用电动机50进行控制。例如,第一控制部101基于蓄电池式叉车1的实际的行进方向、规定蓄电池式叉车1的行进方向的行进方向指令值DR来确定速度极限指令Vlim,由此执行坡道控制及换向控制。坡道控制是如下所述的控制,即,在蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同的情况且实际行驶速度Vr在行进方向指令的相反方向上增加的情况下,抑制实际行驶速度Vr的急剧的增加。主要在蓄电池式叉车1在坡道停止时执行?;幌蚩刂剖切畹绯厥讲娉?进行换向动作时的控制?;幌蚨魇切畹绯厥讲娉?的实际的行进方向与行进方向指令值DR规定的行进方向不同 的情况下的蓄电池式叉车1的动作。例如,在踏入图1、图2所示的加速踏板37并将行进方向切换控制杆39设为前进而使蓄电池式叉车1前进的状态下,将行进方向切换控制杆39切换为后退时等的动作为换向动作。动力运行控制是蓄电池式叉车1进行动力运行时即向行驶用电动机50供给有驱动电流Im时执行的控制。
    当第一控制部101及第二控制部102对行驶用电动机50的动作进行控制时,在步骤S101中,蓄电池式叉车1的实际的行进方向与行进方向指令值DR(行进方向切换控制杆39的指示)不同的情况(步骤S101,Yes)下,第一控制部101及第二控制部102在步骤S102中执行坡道控制或换向控制。在步骤S103中,在蓄电池式叉车1的实际的行进方向与行进方向指令值DR相同的情况下,第一控制部101及第二控制部102在步骤S103中执行动力运行控制。接着,对各个控制的详情进行说明。
    <坡道控制>
    图8是表示坡道控制及换向控制中的速度极限指令与实际行驶速度之间的关系的图。图9是表示蓄电池式叉车位于上坡的状态的图。图10是用于说明坡道控制中的第三转矩指令值及蓄电池式叉车的动作的图。
    在坡道控制中,如图8所示,速度极限指令Vlim与实际行驶速度Vr无关而是恒定值β或-β(图8的实线Lsl)。速度极限指令Vlim为-β的情况如图9所示是蓄电池式叉车1位于上坡SLu时的情况。速度极限指令Vlim为β的情况如图13所示是蓄电池式叉车1位于下坡SLd时的情况。若β为恒定值即可,也可以为0,但在本实施方式中,例如,设为0.5km/h左右。
    如图9所示,在蓄电池式叉车1位于上坡SLu的情况中、在蓄电池式叉车1的实际的行进方向与行进方向指令值DR不同的情况下,图4所示的第一控制部101及第二控制部102执行坡道控制。坡道控制主要通过切换蓄电池式叉车1的实际的行进方向而开始。在该情况下,第一控制部101的第一转矩指令值生成部103中,由于加速器开度ACo=0,因此,如图10所示,第一转矩指令值Tcf=0。第一控制部101的速度指令值生成部104将速度极限指令Vlim设为0以外的值,具体而言如图8所示设为-β。在实际行驶速度为Vr1的情况下,即,蓄电池式叉车1在上坡SLu以Vr1 后退的情况下,第二控制部102的第二转矩指令值生成部105求出第二转矩指令值Tcs1。如上所述,第二转矩指令值Tcs1为α×ΔV=α×(Vlim-Vr1)。
    在该例中,由于蓄电池式叉车1以实际行驶速度Vr1后退,因此第二控制部102的转矩指令值生成部106将第一转矩指令值Tcf和第二转矩指令值Tcs1中较大一方作为第三转矩指令值Tci。具体而言,如图10所示,第三转矩指令值Tci=Tcf=0。因此,蓄电池式叉车1一边逐渐增速一边后退。
    在加速器开度ACo=0的状态下,蓄电池式叉车1一边增速一边在上坡SLu后退,使实际行驶速度Vr超过速度极限指令Vlim而成为Vr2。第一控制部101及第二控制部102根据第一转矩指令值Tcf、速度极限指令Vlim及实际行驶速度Vr2而生成第三转矩指令值Tci。在该情况下,如图10所示,成为第三转矩指令值Tci=Tcs2>0。在与行驶用电动机50的再生对应的第二象限S2中,由于第三转矩指令值Tci>0,因此行驶用电动机50再生电力?;诘谌刂噶钪礣ci,行驶用电动机50通过电力的再生而产生攀爬上坡SLu的方向的转矩,因此蓄电池式叉车1在上坡SLu后退的速度变小。
    图11是表示蓄电池式叉车位于上坡而踏入加速器的状态的图。图12为用于说明图11所示的状态下的第三转矩指令值及蓄电池式叉车的动作的图。如图11所示,在实际行驶速度为Vr2的状态下,当通过踏入加速器而使加速器开度ACo>0时,作为驱动轮的前轮11通过基于第三转矩指令值Tci而被驱动的行驶用电动机50来产生转矩Tw。此时,第一控制部101根据实际行驶速度Vr2及第二象限S1的转矩指令曲线Ct2来生成第一转矩指令值Tcf2。第二控制部102根据速度极限指令Vlim及实际行驶速度Vr2生成第二转矩指令值Tcs2。在该情况下,如图12所示,第三转矩指令值Tci=Tcs2>Tcf2>0。
    当加速器开度ACo变大时,第一控制部101根据实际行驶速度Vr2及第二象限S1的转矩指令曲线Ct3来生成第一转矩指令值Tcf3。转矩指令曲线Ct3在实际行驶速度Vr相同的情况下大于转矩指令值Ct2。因此,根据转矩指令曲线Ct3而生成的第一转矩指令值Tcf3大于根据转矩指令曲线Ct2而生成的第一转矩指令值Tcf2。在本例中,根据转矩指令曲线Ct3 而生成的第一转矩指令值Tcf3大于根据速度极限指令Vlim及实际行驶速度Vr2而由第二控制部102生成的第二转矩指令值Tcs2。在该情况下,如图12所示,成为第三转矩指令值Tci=Tcf3>Tcs2>0。在第三转矩指令值Tci克服了蓄电池式叉车1在上坡SLu后退时的行驶阻力的情况下,蓄电池式叉车1减速。在减速后,通过实际行驶速度Vr的方向反转而向后述的动力运行控制转移,蓄电池式叉车1攀爬上坡SLu。接着,对蓄电池式叉车1位于下坡的情况进行说明。
    图13是表示蓄电池式叉车位于下坡的状态的图。图14为用于说明坡道控制中的第三转矩指令值及蓄电池式叉车的动作的图。如图13所示,在蓄电池式叉车1在下坡SLd以实际行驶速度Vr3前进的情况下,第一控制部101的第一转矩指令值生成部103中,由于加速器开度ACo=0,因此第一转矩指令值Tcf=0。第一控制部101的速度指令值生成部104将速度极限指令Vlim设为0以外的值,具体而言如图8所示设为β。如图14所示,在实际行驶速度为Vr3的情况下,即,在蓄电池式叉车1在下坡SLd以实际行驶速度Vr3前进的情况下,第二控制部102的第二转矩指令值生成部105求出第二转矩指令值Tcs3。如上所述,第二转矩指令值Tcs3为α×ΔV=α×(Vlim-Vr3)。
    在该例中,由于蓄电池式叉车1以实际行驶速度Vr3前进,因此第二控制部102的转矩指令值生成部106将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs3中较小一方作为第三转矩指令值Tci。具体而言,如图14所示,成为第三转矩指令值Tci=Tcf=0。因此,蓄电池式叉车1一边逐渐增速一边前进。
    在加速器开度ACo=0的状态下,蓄电池式叉车1一边增速一边在下坡SLd前进,使实际行驶速度超过速度极限指令Vlim成为Vr4。第一控制部101及第二控制部102根据第一转矩指令值Tcf、速度极限指令Vlim及实际行驶速度Vr4而生成第三转矩指令值Tci。在该情况下,如图14所示,成为第三转矩指令值Tci=Tcs4<0。在与行驶用电动机50的再生对应的第四象限S4中,由于第三转矩指令值Tci<0,因此行驶用电动机50再生电力?;诘谌刂噶钪礣ci,行驶用电动机50通过再生而产生在攀爬下坡SLd的方向的转矩,因此蓄电池式叉车1在下坡SLd前进的速度变 小。
    本实施方式所涉及的坡道控制中,第一控制部101基于加速器开度ACo、实际行驶速度Vr来确定速度极限指令Vlim。而且,本实施方式所涉及的坡道控制中,第二控制部102在蓄电池式叉车1的前进时使用第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方来对行驶用电动机50进行控制,而在后退时使用第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较大一方来对电动机进行控制。第一控制部101基于蓄电池式叉车1的实际的行进方向、规定蓄电池式叉车1的行进方向的行进方向指令值DR来确定速度极限指令Vlim,由此执行坡道控制。即,第一控制部101在坡道控制中以蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同为条件,将速度极限指令Vlim确定为+β或-β(|β|)。如此一来,能够抑制蓄电池式叉车1在从坡道下降方向前进的速度的增加。
    本实施方式所涉及的坡道控制中,通过上述那样的处理能够使蓄电池式叉车1在坡道逐渐下降。因此,能够使蓄电池式叉车1的操作员可靠地识别蓄电池式叉车1位于坡道上。在行驶用电动机50使用PM型的电动机的情况下,当在行驶用电动机50被励磁后的状态下停止时,安装于转子的永久磁铁发热而可能导致保持力下降。本实施方式所涉及的坡道控制中,由于使蓄电池式叉车1在坡道逐渐移动,因此能够持续在行驶用电动机50被励磁时进行旋转的状态。其结果是,能够抑制安装于转子的永久磁铁的发热及保持力下降。
    当将速度极限指令Vlim设为0时,在实际行驶速度Vr为0附近的情况下,由于第一转矩指令值Tcf和第二转矩指令值Tcs的大小接近,因此可能容易引起振荡(hunting)。因此,本实施方式所涉及的坡道控制中,在实际行驶速度Vr从0发生了变化的情况下,优选将速度极限指令Vlim设为0以外的值,即绝对值大于0的值(在本实施方式中|β|)。如此一来,能够抑制执行坡道控制时的振荡。需要说明的是,在行进方向切换控制杆39的位置、即行进方向指令值DR与蓄电池式叉车1的实际的行进方向不同的情况下,与加速器开度ACo无关而执行本实施方式所涉及的坡道控制。接着,对换向控制进行说明。
    图15是表示换向动作的一例的图。例如,在蓄电池式叉车1朝向货 物PK前进(行进方向指令值DR=Fw)并接近时的某个时机,操作员将行进方向切换控制杆39从前进切换为后退(行进方向指令值DR=Bk)。于是,叉构件13插入货物PK之下,在将货物PK载置于叉构件13的时机,蓄电池式叉车1开始后退。上述的动作是换向动作的一例。
    图16是表示蓄电池式叉车动力运行且前进的状态的图。图17为用于说明蓄电池式叉车动力运行且前进的状态的转矩指令值的图。蓄电池式叉车1在进入换向动作前,例如,如图16所示,以实际行驶速度Vr动力运行并前进。此时,作为驱动轮的前轮11利用基于第三转矩指令值Tci而被驱动的行驶用电动机50来产生转矩Tw。加速器开度ACo大于0,行进方向指令值DR是表示前进的Fw。
    由于蓄电池式叉车1动力运行并且前进,因此第一转矩指令值Tcf根据第一象限S1的转矩指令曲线Ct和实际行驶速度Vr而由第一控制部101生成。此时的速度极限指令Vlim由后述的动力运行控制确定。第二转矩指令值Tcs根据速度极限指令Vlim和实际行驶速度Vr而由第二控制部102生成。由于蓄电池式叉车1正在前进,因此第二控制部102将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方设为第三转矩指令值Tci,在该例中为第一转矩指令值Tcf。行驶用电动机50由图4所示的变换器54驱动,以产生第一转矩指令值Tcf。接着,对换向控制进行说明。
    图18是表示蓄电池式叉车变为换向动作的图。图19是用于说明蓄电池式叉车变为换向动作时的转矩指令值的图?;幌蚩刂朴肫碌揽刂葡嗤?,在蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同的情况下执行?;幌蚩刂浦饕谛薪较蛑噶钪礑R发生了变化的情况下执行。行进方向指令值DR例如通过蓄电池式叉车1的操作员操作行进方向切换控制杆39而变化?;幌蚩刂朴赏?所示的第一控制部101及第二控制部102执行。
    图18所示的蓄电池式叉车1在踏入(打开)了加速踏板37的状态(ACo>0)下,行进方向切换控制杆39从前进切换为后退。因此,蓄电池式叉车1中,虽然实际的行进方向为前方F,但行进方向指令值DR成为表示后退的Bk。即,蓄电池式叉车1中,实际的行进方向与行进方向指令值DR不同。作为驱动轮的前轮11利用基于第三转矩指令值Tci而被 驱动的行驶用电动机50来产生转矩Tw。此时的转矩Tw在对蓄电池式叉车1进行制动的方向上产生,与使蓄电池式叉车1前进的方向为相反方向。
    在行进方向切换控制杆39刚从前进切换为后退后,蓄电池式叉车1以实际行驶速度Vr前进。由于蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR产生不同(以下,适宜称为行进方向的不同),因此第一控制部101及第二控制部102执行换向控制。在换向控制中,第一控制部101的第一转矩指令值生成部103代替动力运行控制中使用的基于牵引力曲线的第一象限S1的转矩指令曲线Ct,而使用基于制动力曲线的第四象限S4的转矩指令曲线Ct来生成第一转矩指令值Tcf。由图19可知,第一转矩指令值Tcf为负值。
    在换向控制中,将速度极限指令Vlim设为大于在蓄电池式叉车1产生了行进方向的不同的时间点的实际行驶速度Vr绝对值的值。在本实施方式中,如图19、图8所示,第一控制部101的速度指令值生成部104向在蓄电池式叉车1产生了行进方向的不同的时间点的实际行驶速度Vr(Vsb1)加上任意的速度v后而得到的值设为速度极限指令Vlim(Vlim1)。第二控制部102根据速度极限指令Vlim(Vlim1)和实际行驶速度Vr(Vsb1)而生成第二转矩指令值Tcs。由于蓄电池式叉车1正在前进,因此第二控制部102将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方设为第三转矩指令值Tci,在该例中为第一转矩指令值Tcf。行驶用电动机50由图4所示的变换器54驱动,以产生第一转矩指令值Tcf。
    图20是表示换向动作中的蓄电池式叉车的图。图21是用于说明换向动作中的转矩指令值的图。图20所示的蓄电池式叉车1借助前轮11产生的转矩Tw即再生制动转矩而逐渐减速。再生制动转矩是使蓄电池式叉车1朝向与当前的行进方向相反的方向前进的转矩。在前进方向的实际行驶速度Vr减小的情况下,加速器开度ACo>0,行进方向指令值DR成为表示后退的Bk。
    在行进方向切换控制杆39后退且加速器开度ACo>0的状态下,当蓄电池式叉车1正在减速时,第一控制部101的第一转矩指令值生成部103也使用基于制动力曲线的第四象限S4的转矩指令曲线Ct来生成第一转矩指令值Tcf。在本实施方式中,如图21、图7所示,在实际行驶速度Vr (Vsb2)变得小于在蓄电池式叉车1产生行进方向的不同的时间点的实际行驶速度Vr(Vsb1)的情况下,第一控制部101的速度指令值生成部104使速度极限指令Vlim小于产生行进方向的不同的时间点的速度极限指令Vlim1而设为Vlim2。这表示随着实际行驶速度Vr接近于0而减小速度极限指令Vlim的情况。在该情况下,速度极限指令Vlim2与实际行驶速度Vsb2之差如图21、图7所示是速度v。即,在本实施方式中,在实际行驶速度Vr减小的情况下,速度极限指令Vlim以比实际行驶速度Vr大出速度v的值而追从于实际行驶速度Vr。速度v可以为0,但通过将v设为绝对值大于0的值,从而能够抑制在换向控制中产生振荡,故是优选的。
    如此,在本实施方式中,第一控制部101使速度极限指令Vlim不大于蓄电池式叉车1在产生行进方向的不同时所生成的值。即,在本实施方式中,速度极限指令Vlim仅在沿着图8所示的实线Llv1减小的方向上变化。如此一来,能够抑制蓄电池式叉车1在一旦减速后进行再加速。
    第二控制部102根据速度极限指令Vlim(Vlim2)和实际行驶速度Vr(Vsb2)而生成第二转矩指令值Tcs。由于蓄电池式叉车1正在前进,因此第二控制部102将第一转矩指令值Tcf和第二转矩指令值Tcs中较小一方设为第三转矩指令值Tci,在该例中为第一转矩指令值Tcf。行驶用电动机50由图4所示的变换器54驱动,以产生第一转矩指令值Tcf。
    图22是表示通过减速而使得行进方向反转的蓄电池式叉车的图。图23是用于说明通过减速使行进方向反转的情况下的转矩指令值的图。图22所示的蓄电池式叉车1借助前轮11产生的转矩Tw即再生制动转矩而逐渐减速,行进方向从前进切换为后退。因此,蓄电池式叉车1的实际的行进方向与行进方向指令值DR相同。加速器开度ACo>0,行进方向指令值DR成为表示后退的Bk。
    在行进方向切换控制杆39后退且加速器开度ACo>0的状态下,当蓄电池式叉车1以实际行驶速度Vr后退时,第一控制部101及第二控制部102通过后退的动力运行控制来对行驶用电动机50进行控制。第一控制部101的第一转矩指令值生成部103取代在换向控制中使用的基于制动力曲线的第四象限S4的转矩指令曲线Ct,而使用基于牵引力曲线的第三象限S3的转矩指令曲线Ct来生成第一转矩指令值Tcf。由图23可知,第一转 矩指令值Tcf为负值。
    第一控制部101的速度指令值生成部104基于后退的动力运行控制而生成速度极限指令Vlim。第二控制部102根据速度极限指令Vlim和实际行驶速度Vr而生成第二转矩指令值Tcs。由于蓄电池式叉车1正在后退,因此第二控制部102将第一转矩指令值Tcf和第二转矩指令值Tcs中较大一方作为第三转矩指令值Tci,在该例中为第二转矩指令值Tcs。行驶用电动机50由图4所示的变换器54驱动,以产生第二转矩指令值Tcs。在上述的说明中,以加速器开度ACo>0的情况为例而进行了说明,换向控制与加速器开度ACo无关,而与坡道控制相同地在蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同的情况下执行(以下相同)。接着,对在进入图24、图25所示的换向控制后、蓄电池式叉车1在下坡行驶的示例进行说明。
    图24是表示进入换向控制后在下坡行驶的蓄电池式叉车的图。图25是用于说明进入换向控制后在下坡行驶的情况下的转矩指令值的图。图24所示的蓄电池式叉车1中,在踏入加速踏板37的状态(ACo>0)下,行进方向切换控制杆39从前进切换为后退(DR=Bk)。因此,第一控制部101及第二控制部102执行换向控制。由于蓄电池式叉车1在下坡行驶,因此实际行驶速度Vr增加。
    在实际行驶速度Vr增加的情况下,如图25及图8的直线Llv2所示,第一控制部101的速度指令值生成部104不变更速度极限指令Vlim。即,在本实施方式中,速度指令值生成部104使速度极限指令Vlim不大于在蓄电池式叉车1产生行进方向的不同而移至换向控制的时间点生成的速度极限指令Vlim1。如此一来,能够抑制因第三转矩指令值Tci不足而导致的实际行驶速度Vr的增加。第三转矩指令值Tci可能因例如加速器开度ACo不足、坡急剧倾斜或图5所示的换向再生力(制动力)USTt对于每个使用者而言不同等而不足。
    本实施方式所涉及的换向控制中,在实际行驶速度Vr至少超过速度极限指令Vlim之前,由于第一转矩指令值Tcf为第三转矩指令值Tci,因此行驶用电动机50产生的转矩的急剧变化被抑制。此外,由于通过速度极限指令Vlim的倾斜度为α的直线与第四象限S4的转矩指令曲线Ct交 叉,因此第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs之间的切换也变得顺畅。因此,行驶用电动机50产生的转矩的急剧变化被抑制。第一转矩指令值Tcf、第二转矩指令值Tcs及第三转矩指令值Tci的生成与上文相同,故省略说明。
    如图8的虚线Llv3所示,若变更为速度极限指令Vlim变小的方向,则速度指令值生成部104可以使速度极限指令Vlim不大于变更后的速度极限指令Vlim(在图8所示的例中为Vlim2)。如此一来,能够抑制蓄电池式叉车1在一旦减速后进行再加速。接着,对在前述的坡道控制中移至换向控制的示例进行说明。
    图26是表示在蓄电池式叉车位于下坡时打开加速器而后退的状态的图。图27是用于说明在蓄电池式叉车位于下坡时打开加速器而后退的状态下的转矩指令值的图。如前述的图13所示,考虑蓄电池式叉车1将行进方向切换控制杆39设为前进而在位于下坡SLd时执行如图14所示的坡道控制的情况。在该状态下,蓄电池式叉车1处于在下坡SLd逐渐前进而下降的状态。此时,操作员将行进方向切换控制杆39设为后退,即与当前的行进方向相反地切换,并且使加速踏板37打开。于是,如图26所示,虽然蓄电池式叉车1以实际行驶速度Vr前进,但行进方向指令值DR从Fw切换为Bk。在该情况下,通过切换行进方向指令值DR,使蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同,因此执行换向控制。
    由于蓄电池式叉车1产生行进方向的不同,因此第一控制部101及第二控制部102执行换向控制。当执行换向控制时,第一控制部101的第一转矩指令值生成部103使用基于制动力曲线的第四象限S4的转矩指令曲线Ct来生成第一转矩指令值Tcf。如图27所示,第一控制部101的速度指令值生成部104将向在蓄电池式叉车1产生行进方向的不同的时间点的实际行驶速度Vr加上速度v后而得到的值作为速度极限指令Vlim。第二控制部102根据速度极限指令Vlim和实际行驶速度Vr来生成第二转矩指令值Tcs。由于蓄电池式叉车1正在前进,因此第二控制部102将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方作为第三转矩指令值Tci,在该例中为第一转矩指令值Tcf。图4所示的变换器54以使行驶用电动机50产生第一转矩指令值Tcf的方式进行控制。
    本实施方式所涉及的换向控制中,向在蓄电池式叉车1产生行进方向的不同的时间点的实际行驶速度Vr加上速度v后而得到的值作为速度极限指令Vlim。如此一来,如图27所示,由于基于制动力曲线等的第一转矩指令值Tcf为第三转矩指令值Tci,因此行驶用电动机50能够赋予操作员与加速踏板37的操作对应的加速感。
    图28是表示在蓄电池式叉车位于下坡时执行换向控制的状态的图。图29是用于说明在蓄电池式叉车位于下坡时的换向控制中的转矩指令值的图。当从坡道控制切换为换向控制时,蓄电池式叉车1前进的实际行驶速度Vr逐渐变小。在实际行驶速度Vr变小的情况下,第一控制部101的速度指令值生成部104如上所述使速度极限指令Vlim小于上次值。由于实际行驶速度Vr为正,即蓄电池式叉车1正在前进,因此第二控制部102将第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方作为第三转矩指令值Tci,在该例中为第一转矩指令值Tcf。图4所示的变换器54以使行驶用电动机50产生第一转矩指令值Tcf的方式进行控制。当蓄电池式叉车1的实际行驶速度Vr变为0,当行进方向反转时,行进方向指令值DR从Bk切换为Fw。于是,由于蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR相同,因此第一控制部101及第二控制部102通过动力运行控制来对行驶用电动机50进行控制。
    在本实施方式中,第一控制部101基于加速器开度ACo、实际行驶速度Vr、蓄电池式叉车1的实际的行进方向来确定速度极限指令Vlim。例如,本实施方式所涉及的换向控制,将绝对值大于实际行驶速度Vr的速度或该实际行驶速度Vr作为速度极限指令Vlim,该实际行驶速度Vr是行进方向指令值DR和蓄电池式叉车1的实际的行进方向(实际行驶速度Vr的方向)不同的瞬间的实际行驶速度,由此能够从坡道控制迅速地移至换向控制。另外,还能够抑制移行时的加速度的急剧变化。
    在本实施方式中,前述的坡道控制和换向控制以蓄电池式叉车1的实际的行进方向和行进方向指令值DR规定的行进方向不同为条件。而且,在因蓄电池式叉车1的实际的行进方向变化而产生前述的不同的情况下执行坡道控制,在因行进方向指令值DR变化而产生前述的不同的情况下执行换向控制。在本实施方式中,通过设为这种控制的逻辑,能够明确划分 换向控制和坡道控制,因此能够实现两者的兼顾。另外,本实施方式所涉及的换向控制的执行中,通过使速度极限指令Vlim仅在实际行驶速度Vr的绝对值变小的情况进行追从,即使在换向控制中进入了坡道的情况下,也能够抑制蓄电池式叉车1的增速而实现换向控制和坡道控制的兼顾。其结果是,在蓄电池式叉车1装卸因泡沫聚苯乙烯等的密度低而容易洒落的搬运物的情况下,能够抑制货物不稳定。
    <动力运行控制>
    在动力运行控制中,图4所示的第一控制部101的速度指令值生成部104根据时间的经过而变更速度极限指令Vlim。如此一来,能够抑制蓄电池式叉车1出发时实际行驶速度Vr的急剧变化。在蓄电池式叉车1出发后经过了一段时间之后,利用第一转矩指令值生成部103所生成的第一转矩指令值Tcf、即基于牵引力曲线或制动力曲线而确定的第一转矩指令值Tcf来控制蓄电池式叉车1。
    图30为第一控制部具备的速度指令值生成部的控制框图。速度指令值生成部104具有行驶速度限制部104A、加速限制部104B、选择处理部104C。行驶速度限制部104A具有限制蓄电池式叉车1的实际行驶速度Vr的上限的功能。行驶速度限制部104A具有例如用于限制蓄电池式叉车1的实际行驶速度V的速度限制设定值UST_B,并将其作为第一速度极限指令Va而输出。向行驶速度限制部104A中输入有设定值UST。通过设定值UST的输入而重写行驶速度限制部104A的内容,例如,速度限制设定值UST_B的值。其结果是,行驶速度限制部104A能够输出不同值的第一速度极限指令Va。
    加速限制部104B具有变速量确定部104Ba、速度指令值变速处理部104Bb。变速量确定部104Ba输入有加速器开度ACo。变速量确定部104Ba基于所输入的加速器开度ACo来确定速度极限指令Vlim的与时间经过对应的变化量,即变速量ST。速度指令值生成部104生成并输出的速度极限指令Vlim在不受行驶速度限制部104A限制的情况下,与加速限制部104B的速度指令值变速处理部104Bb生成并输出的第二速度极限指令Vb相等。变速量确定部104Ba输入有设定值UST_A。根据设定值UST_A而变更速度极限指令Vlim的与时间的经过对应的变化特性。
    速度指令值变速处理部104Bb输入有实际行驶速度Vr、第一控制部101的第一转矩指令值生成部103所生成的第一转矩指令值Tcf、变速量确定部104Ba所确定的变速量ST。实际行驶速度Vr相当于行驶用电动机50的电动机转速N。速度指令值变速处理部104Bb基于实际行驶速度Vr、第一转矩指令值Tcf、变速量ST而生成并输出第二速度极限指令Vb。在本实施方式中,第二速度极限指令Vb的初期值如图8所示为β或-β。当输入有实际行驶速度Vr时,若其方向为正(前进),则第二速度极限指令Vb的初期值为β,若其方向为负(后退),则第二速度极限指令Vb的初期值为-β。
    选择处理部104C输入有第一速度极限指令Va和第二速度极限指令Vb。选择处理部104C在实际行驶速度Vr为正的情况下,即蓄电池式叉车1正在前进时选择第一速度极限指令Va与第二速度极限指令Vb中较小一方作为速度极限指令Vlim而输出。选择处理部104C在实际行驶速度Vr为负的情况下,即蓄电池式叉车1正在后退时选择第一速度极限指令Va与第二速度极限指令Vb中较大一方作为速度极限指令Vlim而输出。选择处理部104C选择第一速度极限指令Va与第二速度极限指令Vb中的绝对值较小的一方。
    图31是用于说明变速量确定部确定的速度极限指令的变速量的图。图32是表示基于变速量而使速度极限指令发生了变化的情况的一例的图。速度极限指令Vlim的变速量ST是规定时间内的速度极限指令Vlim的变化量,单位为例如km/h/msec。即,表示每1msec变化的速度极限指令Vlim的大小。
    如图31所示,在本实施方式中,变速量ST因速度极限指令Vlim的大小而不同。在本实施方式中,速度极限指令Vlim越大,则变速量ST变得越小。但并不局限于此,变速量ST可以随着速度极限指令Vlim增大而增大,也可以在某一速度极限指令Vlim的值具有极大值或极小值地变化。速度指令值生成部104基于变速量ST而在每个控制周期变更速度极限指令Vlim,由此能够使速度极限指令Vlim随着时间的经过而变化。其结果是,第一控制部101及第二控制部102能够规定蓄电池式叉车1行驶时的加速度的限制。
    另外,图31中描绘有四种变速特性SP1、SP2、SP3、SP4。变速特性SP1、SP2、SP3、SP4使相同速度极限指令Vlim的变速量ST按照该顺序变小。变速特性SP1、SP2、SP3、SP4由加速器开度ACo来选择。在本实施方式中,随着加速器开度ACo变大,变速特性以SP4、SP3、SP2、SP1的顺序变化。通过使变速量ST基于速度极限指令Vlim而变化,在因干扰的影响等导致实际行驶速度Vr超过速度极限指令Vlim的情况下,能够避免蓄电池式叉车1的实际的加速度超过超过规定的加速度。
    当速度指令值生成部104基于变速特性SP1、SP2等而使速度极限指令Vlim变化时,例如,如图32所示,速度极限指令Vlim相对于时间t而变化。在本实施方式中,速度极限指令Vlim的绝对值随着时间t的经过而变大。图32的实线所示的SP1、SP2分别为基于变速特性SP1、SP2而使速度极限指令Vlim发生了变化的结果。实线所示的SP1、SP2表示蓄电池式叉车1到达某一实际行驶速度Vr(与速度极限指令Vlim相对应)所需的最短的时间。
    在本实施方式中,速度指令值生成部104根据第二控制部102的控制状态来确定是使速度极限指令Vlim向增速方向变化还是向减速方向变化。第二控制部102的控制状态是指用于生成第三转矩指令值Tci的控制的状态。具体而言,是根据基于牵引力曲线等的第一转矩指令值Tcf或基于速度极限指令Vlim的第二转矩指令值Tcs中的哪一方来生成第三转矩指令值Tci的第二控制部102的处理的状态。
    图33~图35是用于说明第一控制部的速度指令值生成部判定第二控制部的控制状态的方法的一例的图。图36是表示第二控制部根据第一转矩指令值来控制行驶用电动机时的速度极限指令的变更例的图。第一控制部101的速度指令值生成部104,更具体地讲,速度指令值变速处理部104Bb基于第一转矩指令值Tcf和实际行驶速度Vr而求出判定用的速度(判定速度)Vj。由图33可知,判定速度Vj能够使用系数α、第一转矩指令值Tcf、实际行驶速度Vr而如式(1)那样表示。系数α在基于速度极限指令Vlim而生成第二转矩指令值Tcs时使用。
    Vj=Tcf/α+Vr…(1)
    速度指令值变速处理部104Bb在求出了判定速度Vj后,对判定速度 Vj和当前的控制周期中的速度极限指令Vlim进行比较。如图34所示,在判定速度Vj<速度极限指令Vlim的情况下,判定为第二控制部102将第一控制部101所生成的第一转矩指令值Tcf作为第三转矩指令值Tci并对行驶用电动机50进行控制。如图35所示,在判定速度Vj>速度极限指令Vlim的情况下,判定为第二控制部102将基于速度极限指令Vlim而生成的第二转矩指令值Tcs作为第三转矩指令值Tci并对行驶用电动机50进行控制。需要说明的是,速度指令值变速处理部104Bb也可以经由图3所示的通信线110而直接获取第二控制部102的控制状态。
    在判定的结果为第二控制部102根据第二转矩指令值Tcs来控制行驶用电动机50的情况下,速度指令值变速处理部104Bb使第二速度极限指令Vb(速度极限指令Vlim)在绝对值增加的方向变化有变速量确定部104Ba所确定的变速量ST。如此一来,第一控制部101及第二控制部102能够以由变速量ST的变速特性SP1、SP2等规定的加速度使蓄电池式叉车1加速。
    在判定的结果为第二控制部102根据第一转矩指令值Tcf来控制行驶用电动机50的情况下,当速度极限指令Vlim和当前的实际行驶速度Vr之差(Vlim-Vr)变大时,蓄电池式叉车1的操作员有时识别为无法获得期待的加速而增加加速踏板37的踏入量。其结果是,可能导致蓄电池式叉车1的急剧加速。在蓄电池式叉车1的行驶阻力大的情况下,有时无法获得足够的加速度,从而导致(Vlim-Vr)变大。
    在这种情况下,速度指令值变速处理部104Bb以如下的方式进行控制。如图36所示,在速度极限指令Vlim和当前的实际行驶速度Vr之差(Vlim-Vr)达到规定的阈值(例如,速度vc)以上的情况下,速度指令值变速处理部104Bb减小速度极限指令Vlim的绝对值。如此一来,速度极限指令Vlim和当前的实际行驶速度Vr之差变小。
    在蓄电池式叉车1正在前进的情况下,基于第一转矩指令值Tcf与第二转矩指令值Tcs中较小一方来控制行驶用电动机50。当速度极限指令Vlim和当前的实际行驶速度Vr之差变小时,基于速度极限指令Vlim和实际行驶速度Vr的第二转矩指令值Tcs也变小。因此,例如,在操作员增加加速踏板37的踏入量的情况下,基于牵引力曲线等的第一转矩指令 值Tcf急剧增加,但基于速度极限指令Vlim的第二转矩指令值Tcs的增加被抑制,因此选择后者的趋势增强。其结果是,执行由基于速度极限指令Vlim的第二转矩指令值Tcs来进行的动力运行控制,并且第二转矩指令值Tcs也不急剧增加,因此蓄电池式叉车1的急剧加速被抑制。
    图37是表示在蓄电池式叉车位于下坡时打开了加速踏板的状态的图。图38是用于说明在蓄电池式叉车位于下坡时打开了加速踏板的情况下的转矩指令值的图。在前述的坡道控制的执行中(参照图13、图14),通过踏入并打开加速踏板37(ACo>0),从而通过动力运行控制来控制行驶用电动机50。
    第一控制部101及第二控制部102在执行本实施方式所涉及的动力运行控制时,在图37所示的、速度实际行驶速度Vr大于极限指令Vlim的情况下,基于速度极限指令Vlim来控制行驶用电动机50,并且使速度极限指令Vlim的绝对值随着时间的经过而增大。如此一来,为了使蓄电池式叉车1在下坡SLd前进,而使在坡道控制中产生了负的转矩(在下坡SLd后退的方向上的转矩)的行驶用电动机50及前轮11产生正的转矩Tw。此时,由于采取随着时间的经过而使速度极限指令Vlim的绝对值增大的方式,因此行驶用电动机50及前轮11产生的转矩的急剧反转被抑制。其结果是,本实施方式所涉及的动力运行控制能够抑制蓄电池式叉车1在下坡SLd动力运行而前进的情况下的急剧加速。
    本实施方式所涉及的动力运行控制中,当加速器开度ACo大于0时,随着时间的经过而变更速度极限指令Vlim,更具体地讲,使绝对值随着时间的经过增大。如此一来,由于在蓄电池式叉车1的刚出发后通过基于速度极限指令Vlim的第二转矩指令值Tcs来控制行驶用电动机50的转矩,因此转矩急剧上升被抑制。其结果是,蓄电池式叉车1能够抑制装卸因泡沫聚苯乙烯等的密度低而容易洒落的搬运物的情况下使货物不稳定的情况。另外,由于速度极限指令Vlim随着时间的经过而变大,因此在蓄电池式叉车1的出发后经过一段时间之后,通过基于牵引力曲线等的第一转矩指令值Tcf来控制行驶用电动机50的转矩。其结果是,对加速踏板37的操作的反应提高,因此驾驶性能提高。
    在第二控制部102基于速度极限指令Vlim而生成第二转矩指令值Tcs 的情况下,当增大系数α时,即使实际行驶速度Vr的变化小、第二转矩指令值Tcs也会急剧升高,因此响应性提高,并且变得容易实现所设定的行驶速度。另外,本实施方式由通信线110将第一控制部101和第二控制部102连接起来,并在第二控制部102内生成第二转矩指令值Tcs。在第一控制部101基于速度极限指令Vlim而生成第一转矩指令Tcf的情况下,在基于来自第一控制部101的指令而输出行驶用电动机50之前产生通信延迟。在该情况下,当增大系数α时,在实际行驶速度Vr的变化大的情况下,可能产生基于第一控制部101的指令而从行驶用电动机50产生的转矩输出和意欲实际输出的转矩的背离,从而可能产生振荡。因此,由于来自第一控制部101的第一转矩指令Tcf抑制因通信的延迟而导致的振荡,因此需要减小系数α。对此,由于本实施方式在第二控制部102内生成第二转矩指令值Tcs,因此无需考虑前述的通信的延迟。其结果是,能够增大系数α。
    以上,虽然对本实施方式进行了说明,但本实施方式并不受上述的内容的限制。另外,上述的结构要素中也包含本领域技术人员能够想到的、实质相同的、所谓的等同的范围的内容。此外,能够适宜组合上述的结构要素。此外,在不脱离本实施方式的主旨的范围内能够进行结构要素的各种省略、替换或变更。
    附图标记说明如下:
    1    蓄电池式叉车
    2    控制系统
    10   车体
    11   前轮
    12   后轮
    13   叉构件
    30   蓄电池
    50   行驶用电动机
    50R  旋转速度检测用传感器
    51   动力传递装置
    52   操作面板
    53   DC/DC转换器
    54   变换器
    101  第一控制部
    102  第二控制部
    103  第一转矩指令值生成部
    104  速度指令值生成部
    104A 行驶速度限制部
    104B 加速限制部
    104Ba 变速量确定部
    104Bb 速度指令值变速处理部
    104C 选择处理部
    105  第二转矩指令值生成部
    106  转矩指令值生成部
    107  减法部
    108  乘法部
    110  通信线
    ACo  加速器开度
    Ct、Ct1、Ct2 转矩指令曲线
    DR   行进方向指令值
    Im   驱动电流
    N    电动机转速
    ST   变速量
    Tc   转矩指令值
    Vlim 速度极限指令
    Va   第一速度极限指令
    Vb   第二速度极限指令
    Vr、Vr1、Vr2、Vr3、Vr4  实际行驶速度
    α    系数   内容来自专利网重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn转载请标明出处

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