工作车辆的制作方法

工作车辆的制作方法
【专利摘要】工作车辆至少具备行驶用的电动机，包括：第一控制部（101），生成用于对所述电动机进行控制的速度指令值，且对作为使所述电动机产生扭矩的指令值的扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系提供所述工作车辆的实际行驶速度来生成第一扭矩指令值；和第二控制部（102），基于第一控制部（101）所生成的所述速度指令值和所述实际行驶速度来生成第二扭矩指令值，在所述工作车辆正前进时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较小的值来控制所述电动机，在所述工作车辆正后退时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较大的值来控制所述电动机，第一控制部（101）基于对所述行驶速度进行调整的加速器的开度、所述实际行驶速度、和所述工作车辆的实际的行进方向来决定所述速度指令值。
【专利说明】工作车辆

【技术领域】
[0001]本发明涉及通过电动机来行驶的工作车辆。

【背景技术】
[0002]在现有技术中存在一种搭载了行驶用的电动机并从蓄电池向该电动机供给电力而使之行驶的工作车辆。作为这样的工作车辆，例如在专利文献I中记载了与蓄电池式车辆的行驶控制装置相关的技术。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平8 - 9508号公报


【发明内容】

[0006]发明要解决的课题
[0007]例如，在工作车辆为叉车的情况下，在装卸货物工作时有时会进行被称作转向路线(switchback)的动作。转向路线是指,工作车辆的实际的行进方向、和用于对行进方向进行规定的指令不同的动作。又例如，在工作车辆处于下坡的情况下，由于坡度陡峭等理由，导致工作车辆前进而下坡，不论工作车辆是否想要后退(反之，也相同)。在该情况下，有时要插入对工作车辆滑下坡道进行抑制的控制。为此，需要兼顾这些的转向路线的动作和抑制滑下的控制。
[0008]在处于下坡的工作车辆要行进的方向和实际的行进方向有差异的状态下，因为工作车辆的实际的行进方向、和用于对行进方向进行规定的指令有差异，所以会发生与转向路线动作同样的状况。在对工作车辆滑下坡道进行抑制的控制中产生了转向路线动作的情况下、或者反之的情况下，因为需要转换两个种类的控制、或者过渡到另一种控制，所以需要使控制的转换或过渡的条件变得复杂、或者对在控制的转换时有可能产生的工作车辆的紧急加减速等进行抑制。在专利文献I所记载的技术中，当从加速器关断再生(后退)向前进的转向路线再生进行转换时，由于将当前扭矩量设为0，因此有可能产生急剧的扭矩变动。其结果，在专利文献I所记载的技术中，工作车辆有可能产生紧急的加减速等。
[0009]本发明的目的在于，在通过电动机来行驶的工作车辆中，当同时产生了转向路线动作和坡道中的滑下抑制的情况下，可抑制工作车辆所产生的紧急加减速等。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明提供一种工作车辆，是至少具备行驶用的电动机的工作车辆，所述工作车辆包括:第一控制部，生成用于对所述电动机进行控制的速度指令值，且对作为使所述电动机产生扭矩的指令值的扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系提供所述工作车辆的实际行驶速度来生成第一扭矩指令值；和第二控制部，基于所述第一控制部所生成的所述速度指令值和所述实际行驶速度来生成第二扭矩指令值，在所述工作车辆正前进时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较小的值来控制所述电动机，在所述工作车辆正后退时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较大的值来控制所述电动机，所述第一控制部在所述工作车辆的实际的行进方向、和对所述工作车辆的行进方向进行规定的行进方向指令值有差异的情况下，基于产生该差异时的所述实际行驶速度来决定所述速度指令值。
[0012]优选，所述第一控制部将所述速度指令值设为比产生所述差异时的所述实际行驶速度的绝对值更大的值。
[0013]优选，所述第一控制部不将所述速度指令值设为比产生所述差异时所生成的值更大。
[0014]优选，所述第一控制部在所述实际行驶速度从O起发生了变化的情况下，将所述速度指令值的绝对值设为比O更大的值。
[0015]优选，所述第一扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系根据所述工作车辆的加速器的开度而变化。
[0016]优选，所述第一控制部随着所述实际行驶速度接近于O使所述速度指令值变小。
[0017]优选,所述电动机的转子具有永久磁铁。
[0018]本发明提供一种工作车辆，是至少具备行驶用的电动机的工作车辆，所述工作车辆包括:第一控制部，生成用于对所述电动机进行控制的速度指令值，且对作为使所述电动机产生扭矩的指令值的扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系提供所述工作车辆的实际行驶速度来生成第一扭矩指令值；和第二控制部，在基于述第一控制部所生成的所述速度指令值的、所述扭矩指令值与所述行驶速度之间的第二关系中给出所述实际行驶速度而生成第二扭矩指令值，在所述工作车辆正前进时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较小的值来控制所述电动机，在所述工作车辆正后退时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较大的值来控制所述电动机，所述第一控制部基于所述工作车辆的实际的行进方向、和对所述工作车辆的行进方向进行规定的行进方向指令值来决定所述速度指令值，且在所述实际的行进方向和对所述工作车辆的行进方向进行规定的行进方向指令有差异的情况下基于产生该差异时的速度来决定所述速度指令值，进而在所述实际行驶速度从O起发生了变化的情况下将所述速度指令值的绝对值设为比O更大的值。
[0019]本发明在通过电动机来行驶的工作车辆中，当同时产生了转向路线动作和坡道中的滑下抑制的情况下，能够抑制工作车辆所产生的紧急加减速等。

【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是示出从左侧观察到本实施方式所涉及的工作车辆的状态的侧视图。
[0021]图2是示出从左后方斜上侧观察到本实施方式所涉及的工作车辆的状态的立体图。
[0022]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。
[0023]图4是表示第一控制部以及第二控制部的示意图。
[0024]图5是表示第一控制部以及第二控制部用在行驶用电动机的控制中的控制图的一例的概念图。
[0025]图6是表示第一控制部以及第二控制部对行驶用电动机进行控制时的顺序的一例的流程图。
[0026]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。
[0027]图8是表示坡道控制以及转向路线控制中的速度限位指令与实际行驶速度之间的关系的图。
[0028]图9是表示蓄电池式叉车处于上坡的状态的图。
[0029]图10是用于说明坡道控制中的第三扭矩指令值以及蓄电池式叉车的动作的图。
[0030]图11是表示蓄电池式叉车处于上坡且加速器被踩踏的状态的图。
[0031]图12是用于说明图11所示的状态下的第三扭矩指令值以及蓄电池式叉车的动作的图。
[0032]图13是表示蓄电池式叉车处于下坡的状态的图。
[0033]图14是用于说明坡道控制中的第三扭矩指令值以及蓄电池式叉车的动作的图。
[0034]图15是表示转向路线动作的一例的图。
[0035]图16是表示蓄电池式叉车为动力运行且正前进的状态的图。
[0036]图17是用于说明蓄电池式叉车为动力运行且正前进的状态的扭矩指令值的图。
[0037]图18是表示蓄电池式叉车成为转向路线动作的图。
[0038]图19是用于说明蓄电池式叉车成为转向路线动作时的扭矩指令值的图。
[0039]图20是表示转向路线动作中的蓄电池式叉车的图。
[0040]图21是用于说明转向路线动作中的扭矩指令值的图。
[0041]图22是表示通过减速而使行进方向反转后的蓄电池式叉车的图。
[0042]图23是用于说明通过减速而使行进方向反转后的情况下的扭矩指令值的图。
[0043]图24是表示在进入转向路线控制之后行驶在下坡的蓄电池式叉车的图。
[0044]图25是用于说明在进入转向路线控制之后行驶在下坡的情况下的扭矩指令值的图。
[0045]图26是表示在蓄电池式叉车处于下坡时打开加速器进行后退的状态的图。
[0046]图27是用于说明在蓄电池式叉车处于下坡时打开加速器进行后退的状态下的扭矩指令值的图。
[0047]图28是表示在蓄电池式叉车处于下坡时执行转向路线控制的状态的图。
[0048]图29是用于说明蓄电池式叉车处于下坡时的转向路线控制中的扭矩指令值的图。
[0049]图30是第一控制部所具备的速度指令值生成部的控制框图。
[0050]图31是用于说明变速量决定部所决定的速度限位指令的变速量的图。
[0051]图32是表示基于变速量而使速度限位指令发生变化的情况下的一例的图。
[0052]图33是用于说明第一控制部的速度指令值生成部对第二控制部的控制状态进行判定的方法的一例的图。
[0053]图34是用于说明第一控制部的速度指令值生成部对第二控制部的控制状态进行判定的方法的一例的图。
[0054]图35是用于说明第一控制部的速度指令值生成部对第二控制部的控制状态进行判定的方法的一例的图。
[0055]图36是表示第二控制部按照第一扭矩指令值来控制行驶用电动机时的速度限位指令的变更例的图。
[0056]图37是表示在蓄电池式叉车处于下坡时打开了加速器踏板的状态的图。
[0057]图38是用于说明在蓄电池式叉车处于下坡时打开了加速器踏板的情况下的扭矩指令值的图。

【具体实施方式】
[0058]关于用于实施本发明的方式(实施方式)，参照附图来详细地进行说明。
[0059]图1是示出从左侧观察到本实施方式所涉及的工作车辆的状态的侧视图。图2是示出从左后方斜上侧观察到本实施方式所涉及的工作车辆的状态的立体图。在本实施方式中，作为通过电动机来行驶的工作车辆而以蓄电池式叉车I为例进行说明，但是工作车辆并不限定于此。例如，工作车辆也可以是用来自蓄电池的电力、或从由发动机等驱动的发电机所获得的电力而被驱动的车轮加载器、液压式挖掘机等。
[0060]以下，蓄电池式叉车I的设有叉子13的一侧为前方F，设有配重20的一侧为后方B。在工作车辆不是蓄电池式叉车的情况下，从操作人员座椅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朝向操作人员座椅34的一侧为后方B。作为操作装置，除了用在工作车辆的转向中的方向盘36之外，在液压式挖掘机或车轮加载器等的情况下还包含用于操作工作装置的控制杆。
[0061]在本实施方式中，假设将左右称作相对于前方F的左右。左右方向为作为工作车辆主体的车体10的幅宽方向。上方U为和与前轮11以及后轮12之中至少三个接触的平面(接地平面)正交、且从接地平面朝向前轮11以及后轮12的旋转中心轴的一侧。下方D为从前轮11以及后轮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的幅宽方向中心的轴称作前后轴，将与前后轴正交、且朝向车体10的左右方向的轴称作左右轴。将朝向车体10的上下方向的轴称作上下轴。上下轴与前后轴和左右轴双方正交。以下，假设俯视是指从上方U观察到的状态。
[0062]<蓄电池式叉车I的整体构成>
[0063]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I通过设在前轮11的后方的行驶用的电动机(行驶用电动机)50而使前轮11驱动，由此进行行驶。更为具体而言，行驶用电动机50的输出通过具有减速功能的动力传动装置51而被传动至两方的前轮11、11，并驱动这两个前轮。
[0064]在本实施方式中，对于行驶用电动机50,例如能够使用PM(Permanent Magnetj^久磁铁)型、即转子具有永久磁铁的形式的电动机。在PM型的电动机作为行驶用电动机50使用的情况下，既可以为SPM (Surface Permanent Magnet:表面永久磁铁)型，也可以为IPM (Inter1r Permanent Magnet:内嵌永久磁铁)型。
[0065]在车体10的前方F，设有用于进行货物的卸载或移动的叉子13。叉子13被沿着上下方向设置的桅杆14支承。叉子13通过在与桅杆14之间设置的桅杆油缸15的驱动而沿着桅杆14升降。虽然在图中未明示，但是桅杆14在其下端部围绕着左右轴可旋转地被安装在车体10。进而，桅杆14在与车体10之间具备未图示的倾斜油缸。桅杆14通过倾斜油缸的驱动，相对于车体10可以获取前倾姿势或后倾姿势。
[0066]在车体10的后端部设有配重20。这样，蓄电池式叉车I为均衡型的叉车，但是并不限定于此。配重20是在叉子13支承了货物的情况下用于获取平衡的重量。配重20例如使用金属，但是并不限定于此。配重20在车体10中配设在从成为后轮12的上方的部位至后端的部位。
[0067]如图2所示，配重20形成为于上面具有在前后方向开放的凹部。具体而言，通过在上面成为平坦的重量主体21的两侧，朝向上方突出设置一对柱状部件22，从而形成了在上面具有凹部的配重20。柱状部件22是在重量主体21的两侧从相互对置的部位朝向上方U以及车体10的前方F突出、并具有沿着车体10的前后方向相互成平行的导向面的凸状部分，且与重量主体21 —体式成形。另外，配重20的后面由树脂制的重量套23所覆盖。
[0068]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为在上面开口的呈长方体状的蓄电池盒31的内部收容多个蓄电池单体、且蓄电池单体被开放的开放式的蓄电池。蓄电池30并不限定于这样的开放式的蓄电池。蓄电池盒31的沿着车体10的幅宽方向的尺寸设得比一对柱状部件22的彼此间距离略小。通过这样的构造，蓄电池盒31可以通过一对柱状部件22的彼此间。如图1所示，蓄电池30在车体10中被搭载在蓄电池载置面24，该蓄电池载置面24被设定在重量主体21的前面21F的前方F、且重量主体21的上面21a的下方D。在搭载有蓄电池30的情况下，蓄电池载置面24的位置被设定成:蓄电池30的后端上方部介于彼此的柱状部件22之间、且与配重20压在一起的状态。
[0069]在搭载于蓄电池载置面24的蓄电池30的上方U配设有蓄电池罩33,进而在蓄电池罩33的上面配设有操作人员座椅34。因为蓄电池罩33具有为了覆盖蓄电池盒31的上面所需的足够的大小，所以其前端缘部借助沿着车体10的左右方向的支承轴33a而被车体10的支承托架35支承。支承蓄电池罩33的支承托架35从位于蓄电池载置面24的前端的部位起朝向上方U立起设置。蓄电池罩33通过围绕着支承轴33a的轴心旋转，从而可以移动到覆盖蓄电池30的上方U的水平位置、和将后端缘朝向上方U弹起而使蓄电池30的上方U开放了的前倾位置。
[0070]在更换蓄电池30的情况下，使蓄电池罩33移动而成为蓄电池30的上方U已开放的前倾位置的状态。在该状态下，蓄电池30朝向车体10的上方U被提起、且朝向后方B被拉出并取出。被充电后的蓄电池30在被提起的状态下从车体10的后方B移动到蓄电池载置面24的上方U而被搭载在蓄电池载置面24。
[0071]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在具有覆盖操作人员座椅34的上方U的大小的大致矩形状的框体41配置了多个横档42，沿着车体10的幅宽方向的尺寸小于车体10。该顶板40借助一对前支柱43以及一对后支柱44而被安装在车体10。
[0072]如图1所示，前支柱43从顶板40的前端角部朝向下方D延伸成在前方F上发生倾斜，各自的下端部被固定在车体10的前端部。前支柱43的彼此间隔在整个长度方向上大致相同。后支柱44具有:扩展部44a，其从顶板40的后端角部朝向下方D彼此逐渐远离地朝向侧方直线状突出；和支柱主体部44b，其从扩展部44a的下端部大致朝向下方延伸，各自的下端部被固定在车体10的后端部。
[0073]在后支柱44被配设成彼此平行的支柱主体部44b的彼此间隔与柱状部件22的彼此间隔大致相同，可以通过蓄电池盒31以及蓄电池罩33。支柱主体部44b和扩展部44a相交的位置被设置在尽量高的位置，以便在使处于水平位置的蓄电池罩33移动到前倾位置的情况下不干涉到后支柱44，且在将蓄电池30配置到蓄电池载置位置的情况下也不干涉到蓄电池盒31。
[0074]蓄电池式叉车I具备加速器踏板37、制动器踏板38、和行进方向转换手柄39。加速器踏板37是对行驶用电动机50的输出以及旋转方向进行控制的操作用的部件。制动器踏板38是用于使蓄电池式叉车I停止的操作用的部件。行进方向转换手柄39是用于将蓄电池式叉车I的行进方向转换成前方F或后方B当中的至少一方的操作用的部件。
[0075]如图2所示，蓄电池式叉车I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I进行各种设定的输入部、和对与蓄电池式叉车I的状态等相关的信息进行显示的显示部。蓄电池式叉车I的操作人员借助操作面板52而对蓄电池式叉车I进行各种设定。作为操作面板52的显示部中显示的与蓄电池式叉车I的状态等相关的信息，例如为蓄电池30的状态、或向桅杆油缸15等供给的液压油的液压等，液压油从由后述的装卸货物用电动机55所驱动的液压泵来供给。
[0076]<行驶用电动机的控制系统>
[0077]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和配备在逆变器54的第二控制部102。第一控制部101和第二控制部102例如可以组合到同一控制装置中。逆变器54和第二控制部102也可以分体。第一控制部101、第二控制部102以及逆变器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的电压变换成第一控制部101、第二控制部102和逆变器54各自所需的电压后分别施加给这些部件。
[0078]第一控制部101以及第二控制部102是具备CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)以及存储器的计算机。逆变器54基于来自第二控制部102的指令，将驱动电流供给到行驶用电动机50以及对液压泵56进行驱动的装卸货物用电动机55。第一控制部101和第二控制部102经由通信线110相连接。通信线110也可以为车内通信线路。
[0079]第一控制部101和第二控制部102经由通信线110而相互之间收发信号或信息。第一控制部101例如对第二控制部102发送作为使行驶用电动机50产生扭矩的指令值的第一扭矩指令值Tcf以及作为速度指令值的速度限位指令Vlim等。第二控制部102例如对第一控制部101发送从行驶用电动机50获取到的行驶用电动机50的转速(每单位时间的转数，以下也称作电动机转数)N。
[0080]第一控制部101连接着加速器开度传感器37C、行进方向转换手柄39以及操作面板52。加速器开度传感器37C对加速器踏板37的开度进行检测，将所检测到的开度变换成电信号进行输出。行进方向转换手柄39例如输出与前进、中立、后退的位置相应的指令值。操作面板52例如在对蓄电池式叉车I的设定进行变更之际，输出变更后的新的设定值。
[0081]<第一控制部101以及第二控制部102 >
[0082]图4是表示第一控制部以及第二控制部的示意图。第一控制部101具有第一扭矩指令值生成部103和速度指令值生成部104。第二控制部102具有第二扭矩指令值生成部105和扭矩指令值生成部106。第二扭矩指令值生成部105具有减法部107和乘法部108。
[0083]在本实施方式中，第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103输入加速器开度ACo、行进方向指令值DR、设定值UST、和电动机转数N。第一扭矩指令值生成部103基于这些输入来生成第一扭矩指令值Tcf。速度指令值生成部104输入加速器开度ACo、设定值UST、电动机转数N、和第一扭矩指令值Tcf。速度指令值生成部104基于这些输入来生成作为速度指令值的速度限位指令Vlim。
[0084]加速器开度Aco是图3所示的加速器开度传感器37C所输出的信号，成为与加速器踏板37的开度对应的值。行进方向指令值DR是行进方向转换手柄39所输出的信号，是对蓄电池式叉车I的行进方向进行规定的信号。设定值UST是操作面板52所输出的信号，对应于蓄电池式叉车I的各种设定值。电动机转数N是安装在行驶用电动机50的转速检测用传感器50R所输出的信号，成为与行驶用电动机50的转速对应的值。转速检测用传感器50R例如使用分解器等。电动机转数N能变换成蓄电池式叉车I行驶的实际的速度(实际行驶速度)Vr。即，使用图1所示的动力传动装置51的减速比、和前轮11的半径(更具体为从前轮11的旋转中心到接地面的半径)，将电动机转数N变换成行驶速度。
[0085]第二控制部102的第二扭矩指令值生成部105所具有的减法部107被输入速度指令值生成部104所生成的速度限位指令Vlim、和转速检测用传感器50R检测并输出的电动机转数N。减法部107运算速度限位指令Vlim与电动机转数N之间的差分AV并输出。此时，第二控制部102将电动机转数N变换成实际行驶速度Vr并输入至减法部107。乘法部108将系数α与差分AV相乘，并将其结果即α X Λ V作为第二扭矩指令值Tcs而输出至扭矩指令值生成部106。
[0086]扭矩指令值生成部106输入:第一扭矩指令值生成部103所生成的第一扭矩指令值Tcf、和第二扭矩指令值生成部105所生成的第二扭矩指令值Tcs。扭矩指令值生成部106将所输入的第一扭矩指令值Tcf或第二扭矩指令值Tcs当中的任意一方作为使行驶用电动机50产生扭矩的指令值(实际扭矩指令值)而输出至逆变器54。将扭矩指令值生成部106所输出的扭矩指令值适当地称作第三扭矩指令值Tci。
[0087]第二控制部102的扭矩指令值生成部106所生成的第三扭矩指令值Tci被输入至逆变器54。逆变器54将行驶用电动机50为了产生与第三扭矩指令值Tci对应的扭矩所需的电流作为驱动电流Im而供给到行驶用电动机50以驱动该电动机。
[0088]<第一控制部101以及第二控制部102所执行的行驶用电动机50的控制>
[0089]图5是表示第一控制部以及第二控制部用在行驶用电动机的控制中的控制图的一例的概念图。图6是表示第一控制部以及第二控制部对行驶用电动机进行控制时的顺序的一例的流程图。在本实施方式中，第一控制部101按照控制图MP来生成第一扭矩指令值Tcf (步骤S11)。第二控制部102基于速度限位指令Vlim和实际行驶速度Vr来生成第二扭矩指令值Tcs (步骤S12)，且将第一扭矩指令值Tcf或第二扭矩指令值Tcs当中的任意一方作为第三扭矩指令值Tci而输出至逆变器54。控制图MP被描述成将扭矩指令值Tc设为纵轴、且将行驶速度V设为横轴的正交坐标系。如前所述，第一扭矩指令值Tcf由第一控制部101生成，第二扭矩指令值Tcs由第二控制部102生成。图5所示的控制图MP例如被存储在第一控制部101的存储部中。
[0090]在控制图MP的第一象限SI中，描述了蓄电池式叉车I为前进且进行动力运行时的行驶速度V与扭矩指令值Tc之间的关系。在第二象限S2中，描述了蓄电池式叉车I为后退且进行再生时的行驶速度V与扭矩指令值Tc之间的关系。在第三象限S3中，描述了蓄电池式叉车I为后退且进行动力运行时的行驶速度V与扭矩指令值Tc之间的关系。在第四象限S4中，描述了蓄电池式叉车I为前进且进行再生时的行驶速度V与扭矩指令值Tc之间的关系。
[0091]图4所示的第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103，对作为使行驶用电动机50产生扭矩的指令值的扭矩指令值Tc与蓄电池式叉车I的行驶速度V之间的关系(以下适当称作扭矩指令曲线)Ct提供蓄电池式叉车I的实际的行驶速度(以下适当称作实际行驶速度)Vr来生成第一扭矩指令值Tcf (步骤S11)。扭矩指令曲线Ct是蓄电池式叉车I的行驶速度V与扭矩指令值Tc之间的关系，相对于行驶速度V而唯一地决定扭矩指令值Tc。在本实施方式中，扭矩指令曲线Ct例如作为行驶用电动机50的牵引力曲线或制动力曲线来设定。扭矩指令曲线Ct对应于加速器开度ACo的大小而设定有多个。例如，在控制图MP的第一象限SI以及第三象限S3、即动力运行时，多个扭矩指令曲线Ct被设定成:相对于同一行驶速度V而言扭矩指令值Tc的绝对值更大的一方的加速器开度ACo大。在第一象限SI中，扭矩指令曲线Ct2的加速器开度ACo大于扭矩指令曲线Ctl的加速器开度ACo。第一扭矩指令值Tcf是第一扭矩指令值生成部103对与加速器开度Aco相应的扭矩指令曲线Ct (例如扭矩指令曲线Ctl)提供实际行驶速度Vr时的、控制图MP的纵轴的值(扭矩指令值Tc)。这样，扭矩指令曲线Ct根据加速器开度ACo而变化。
[0092]图4所示的第一控制部101的速度指令值生成部104生成速度限位指令Vlim。速度限位指令Vlim用于控制行驶用电动机50。速度限位指令Vlim根据蓄电池式叉车I的行驶状态而变化。速度限位指令Vlim的详细内容将在后面叙述。
[0093]在本实施方式中，第二控制部102的第二扭矩指令值生成部105基于速度限位指令Vlim和实际行驶速度Vr来生成第二扭矩指令值Tcs (步骤S12)。具体而言，如前所述，第二扭矩指令值生成部105在速度限位指令Vlim与实际行驶速度Vr之间的差分AV上乘以系数α，生成α X AV作为第二扭矩指令值Tcs。如图5所示，系数α是通过速度限位指令Vlim的直线(速度限位线)Lv的倾斜度。第二扭矩指令值生成部105也可具有多个系数α，并根据蓄电池式叉车I的行驶条件或设定等来变更系数α。在系数α为恒定的情况下，当实际行驶速度Vr以及速度限位指令Vlim变化时，第二扭矩指令值Tcs沿着速度限位线Lv变化。为了便于说明，虽然在图5的控制图MP中也描述了速度限位指令Vlim以及速度限位线Lv，但由于它们涉及第二扭矩指令值Tcs的生成，所以实际上并未描述在控制图MP中。
[0094]图4所示的第二控制部102的扭矩指令值生成部106按照蓄电池式叉车I的行驶状态来选择第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中的一方，作为第三扭矩指令值Tci进行输出。在本实施方式中，在蓄电池式叉车I正前进时(步骤S13:是)，扭矩指令值生成部106将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs之中较小的值用作第三扭矩指令值Tci来控制行驶用电动机50 (步骤S14)。在蓄电池式叉车I正后退时(步骤S13:否)，扭矩指令值生成部106将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs之中较大的值用作第三扭矩指令值Tci来控制行驶用电动机50 (步骤S15)。
[0095]控制图MP的通过扭矩指令值Tcu或一 Tcu且与横轴平行的虚线的直线是由蓄电池式叉车I的操作人员所设定的、转向路线再生力(制动力)USTt。若转向路线再生力(制动力)USTt被设定，则第一扭矩指令值Tcf中，转向路线再生力(制动力)USTt成为上限。例如，第一扭矩指令值Tcf与扭矩指令曲线Ct无关地将转向路线再生力(制动力)USTt设为上限。因而，若基于转向路线再生力(制动力)USTt来生成第三扭矩指令值Tci，则行驶用电动机50不输出比与转向路线再生力(制动力)USTt对应的扭矩指令值Tcu更大的扭矩。其结果，蓄电池式叉车I的实际行驶速度Vr被限制成行驶用电动机50输出与扭矩指令值Tcu对应的扭矩时的速度。
[0096]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按照蓄电池式叉车I的行驶状态(也包括停止)，对坡道控制、转向路线控制和动力运行控制进行转换，来控制行驶用电动机50。例如，第一控制部101基于蓄电池式叉车I的实际的行进方向、和对蓄电池式叉车I的行进方向进行规定的行进方向指令值DR来决定速度限位指令Vlim，由此执行坡道控制以及转向路线控制。坡道控制是指，在蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同的情况下、即实际行驶速度Vr与行进方向指令朝向反向地增加的情况下，对实际行驶速度Vr的急剧增加进行抑制的控制。主要当蓄电池式叉车I在坡道停止时被执行。转向路线控制是指，蓄电池式叉车I进行转向路线动作时的控制。转向路线动作是指，蓄电池式叉车I的实际的行进方向、和行进方向指令值DR所规定的行进方向有差异的情况下的蓄电池式叉车I的动作。例如，在踩踏图1、图2所示的加速器踏板37、且将行进方向转换手柄39设为前进而使蓄电池式叉车I前进的状态下，将行进方向转换手柄39转换成后退等时的动作为转向路线动作。动力运行控制是指，在蓄电池式叉车I进行动力运行时、即向行驶用电动机50供给驱动电流Im时被执行的控制。
[0097]在第一控制部101以及第二控制部102对行驶用电动机50的动作进行控制之际，在步骤SlOl中蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR (行进方向转换手柄39的指示)有差异的情况下(步骤SlOl:是)，第一控制部101以及第二控制部102在步骤S102中执行坡道控制或转向路线控制。在步骤S103中蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR相同的情况下，第一控制部101以及第二控制部102在步骤S103中执行动力运行控制。接下来，对各个控制的详细内容进行说明。
[0098]〈坡道控制〉
[0099]图8是表示坡道控制以及转向路线控制中的速度限位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处于上坡的状态的图。图10是用于说明坡道控制中的第三扭矩指令值以及蓄电池式叉车的动作的图。
[0100]在坡道控制中，如图8所示，速度限位指令Vlim与实际行驶速度Vr无关，为恒定值β或一 β (图8的实线Lsl)。在速度限位指令Vlim成为一 β的情况下，如图9所示那样是蓄电池式叉车I处于上坡SLu之时。在速度限位指令Vlim成为β的情况下，如图13所示那样是蓄电池式叉车I处于下坡SLd之时。如果β为恒定值，则可以为0，但是在本实施方式中例如设为0.5km / h程度。
[0101]如图9所示，在蓄电池式叉车I处于上坡SLu的情况下，当蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR有差异时，图4所示的第一控制部101以及第二控制部102执行坡道控制。坡道控制主要通过蓄电池式叉车I的实际的行进方向的转换而开始。此时，由于加速器开度ACo = 0，因此第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103如图10所示那样设为第一扭矩指令值Tcf = O。第一控制部101的速度指令值生成部104将速度限位指令Vlim设为除了 O以外的值，具体而言如图8所示那样设为一 β。在实际行驶速度为Vrl的情况下、即蓄电池式叉车I在上坡SLu以Vrl后退的情况下，第二控制部102的第二扭矩指令值生成部105求出第二扭矩指令值Tcsl。第二扭矩指令值Tcsl如上所述为α X AV = α X (Vlim — Vrl)。
[0102]在该示例中，因为蓄电池式叉车I以实际行驶速度Vrl后退，所以第二控制部102的扭矩指令值生成部106将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcsl当中较大的值设为第三扭矩指令值Tci。具体而言，如图10所示那样成为第三扭矩指令值Tci = Tcf = O。因而，蓄电池式叉车I在逐渐减速的同时后退。
[0103]在加速器开度ACo = O的状态下，在蓄电池式叉车I增速的同时在上坡SLu后退，假设实际行驶速度Vr超过速度限位指令Vlim而达到Vr2。第一控制部101以及第二控制部102根据第一扭矩指令值Tcf、速度限位指令Vlim以及实际行驶速度Vr2来生成第三扭矩指令值Tci。在该情况下，如图10所示那样成为第三扭矩指令值Tci = Tcs2 > O。在与行驶用电动机50的再生对应的第二象限S2中，因为第三扭矩指令值Tci > 0，所以行驶用电动机50正再生电力。因为行驶用电动机50基于第三扭矩指令值Tci并通过再生电力而产生攀爬上坡SLu的方向的扭矩，所以蓄电池式叉车I在上坡SLu进行后退的速度变小。
[0104]图11是表示蓄电池式叉车处于上坡、且加速器被踩踏的状态的图。图12是用于说明图11所示的状态下的第三扭矩指令值以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，通过踩踏加速器，从而若成为加速器开度ACo > O,则作为驱动轮的前轮11通过基于第三扭矩指令值Tci而驱动的行驶用电动机50来产生扭矩Tw。此时，第一控制部101根据实际行驶速度Vr2以及第二象限SI的扭矩指令曲线Ct2来生成第一扭矩指令值Tcf2。第二控制部102根据速度限位指令Vlim以及实际行驶速度Vr2来生成第二扭矩指令值Tcs2。在该情况下，如图12所示那样成为第三扭矩指令值Tci = Tcs2> Tcf2 > O。
[0105]若加速器开度ACo变大，则第一控制部101根据实际行驶速度Vr2以及第二象限SI的扭矩指令曲线Ct3来生成第一扭矩指令值Tcf3。在实际行驶速度Vr为同一速度的情况下，扭矩指令曲线Ct3变得大于扭矩指令值Ct2。因此，根据扭矩指令曲线Ct3所生成的第一扭矩指令值Tcf3变得大于根据扭矩指令曲线Ct2所生成的第一扭矩指令值Tcf2。在本例中，根据扭矩指令曲线Ct3所生成的第一扭矩指令值Tcf3变得大于由第二控制部102根据速度限位指令Vlim以及实际行驶速度Vr2所生成的第二扭矩指令值Tcs2。在该情况下，如图12所示那样成为第三扭矩指令值Tci = Tcf3 > Tcs2 > O。当第三扭矩指令值Tci胜过蓄电池式叉车I在上坡SLu后退时的行驶阻力的情况下，蓄电池式叉车I减速。在减速后，由于实际行驶速度Vr的方向反转而向后述的动力运行控制过渡，蓄电池式叉车I攀爬上坡SLu。接下来，对蓄电池式叉车I处于下坡的情况进行说明。
[0106]图13是表示蓄电池式叉车处于下坡的状态的图。图14是用于说明坡道控制中的第三扭矩指令值以及蓄电池式叉车的动作的图。如图13所示，在蓄电池式叉车I在下坡SLd以实际行驶速度Vr3前进的情况下，由于加速器开度ACo = O,因此第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103设为第一扭矩指令值Tcf = O。第一控制部101的速度指令值生成部104将速度限位指令Vlim设为除了 O以外的值，具体而言如图8所示那样设为β。如图14所示，在实际行驶速度为Vr3的情况下、即蓄电池式叉车I在下坡SLd以实际行驶速度Vr3前进的情况下，第二控制部102的第二扭矩指令值生成部105求出第二扭矩指令值Tcs3。第二扭矩指令值Tcs3如上所述那样为aXAV= α X (Vlim — Vr3)。
[0107]在该示例中，因为蓄电池式叉车I以实际行驶速度Vr3前进，所以第二控制部102的扭矩指令值生成部106将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs3当中较小的值设为第三扭矩指令值Tci。具体而言，如图14所示那样成为第三扭矩指令值Tci = Tcf = O。因而，蓄电池式叉车I在逐渐增速的同时前进。
[0108]在加速器开度ACo = O的状态下，在蓄电池式叉车I增速的同时在下坡SLd前进，假设实际行驶速度超过速度限位指令Vlim而达到Vr4。第一控制部101以及第二控制部102根据第一扭矩指令值Tcf、速度限位指令Vlim以及实际行驶速度Vr4来生成第三扭矩指令值Tci。在该情况下，如图14所示那样成为第三扭矩指令值Tci = Tcs4 < O。在与行驶用电动机50的再生对应的第四象限S4中，因为第三扭矩指令值Tci < 0，所以行驶用电动机50正再生电力。因为行驶用电动机50基于第三扭矩指令值Tci并通过再生电力而产生攀爬下坡SLd的方向的扭矩，所以蓄电池式叉车I在下坡SLd前进的速度变小。
[0109]在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和实际行驶速度Vr来决定速度限位指令Vlim。而且，在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I前进时使用第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs之中较小的值来控制行驶用电动机50，在蓄电池式叉车I后退时使用第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs之中较大的值来控制电动机。第一控制部101基于蓄电池式叉车I的实际的行进方向、和对蓄电池式叉车I的行进方向进行规定的行进方向指令值DR来决定速度限位指令Vlim，由此来执行坡道控制。即，在坡道控制中，第一控制部101以蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR有差异作为条件，将速度限位指令Vlim决定为+β或一 β( I β I )。如此一来，能够抑制蓄电池式叉车I在下坡方向前进的速度的增加。
[0110]在本实施方式所涉及的坡道控制中，通过前述那样的处理能够使蓄电池式叉车I逐渐地下坡。因而，能够让蓄电池式叉车I的操作人员确切地认识到蓄电池式叉车I处于坡道。在对行驶用电动机50使用PM型的电动机的情况下，若行驶用电动机50在被励磁的状态下停止，则安装在转子的永久磁铁发热，有可能导致保持力的下降。在本实施方式所涉及的坡道控制中，因为蓄电池式叉车I于坡道逐渐地移动，所以在行驶用电动机50被励磁时能够持续旋转的状态。其结果，能够抑制安装在转子的永久磁铁的发热以及保持力的下降。
[0111]若将速度限位指令Vlim设为0，则在实际行驶速度Vr为O附近的情况下，因为第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs的大小接近，所以有可能易于引起猎振。因而，在本实施方式所涉及的坡道控制中，在实际行驶速度Vr从O起发生了变化的情况下，优选将速度限位指令Vlim设为除了 O以外的值、即绝对值大于O的值(在本实施方式中是指Iβ I )。如此一来，能够抑制正执行坡道控制时的猎振。另外，在行进方向转换手柄39的位置即行进方向指令值DR、和蓄电池式叉车I的实际的行进方向有差异的情况下，本实施方式所涉及的坡道控制与加速器开度ACo无关地被执行。接下来，对转向路线控制进行说明。
[0112]图15是表示转向路线动作的一例的图。例如，在蓄电池式叉车I朝向货物PK前进(行进方向指令值DR = Fw)而接近时的某时刻，操作人员将行进方向转换手柄39从前进转换成后退(行进方向指令值DR = Bk)。于是，叉子13被插入到货物PK之下，在叉子13载置有货物PK的时刻，蓄电池式叉车I开始后退。这样的动作为转向路线动作的一例。
[0113]图16是表示蓄电池式叉车为动力运行且正前进的状态的图。图17是用于说明蓄电池式叉车为动力运行且正前进的状态的扭矩指令值的图。蓄电池式叉车I在进入转向路线动作之前，例如诸如图16所示那样以实际行驶速度Vr进行动力运行、且正前进。此时，作为驱动轮的前轮11通过基于第三扭矩指令值Tci而驱动的行驶用电动机50来产生扭矩Tw。加速器开度ACo大于0，行进方向指令值DR为表示前进的Fw。
[0114]因为蓄电池式叉车I为动力运行且正前进，所以第一扭矩指令值Tcf由第一控制部101根据第一象限SI的扭矩指令曲线Ct和实际行驶速度Vr来生成。此时的速度限位指令Vlim通过后述的动力运行控制来决定。第二扭矩指令值Tcs由第二控制部102根据速度限位指令Vlim和实际行驶速度Vr来生成。因为蓄电池式叉车I正前进，所以第二控制部102将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中较小的值，在本示例中将第一扭矩指令值Tcf设为第三扭矩指令值Tci。行驶用电动机50通过图4所示的逆变器54驱动，以产生第一扭矩指令值Tcf。接下来，对转向路线控制进行说明。
[0115]图18是表示蓄电池式叉车成为转向路线动作的图。图19是用于说明蓄电池式叉车成为转向路线动作时的扭矩指令值的图。转向路线控制与坡道控制同样，在蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR有差异的情况下被执行。转向路线控制主要在行进方向指令值DR发生了变化的情况下被执行。行进方向指令值DR例如通过蓄电池式叉车I的操作人员操作行进方向转换手柄39而发生变化。转向路线控制由图4所示的第一控制部101以及第二控制部102执行。
[0116]图18所示的蓄电池式叉车1，在加速器踏板37被踩踏(被打开)的状态(ACo > O)下，将行进方向转换手柄39从前进转换成后退。因而，虽然蓄电池式叉车I的实际的行进方向为前方F，但行进方向指令值DR却成为表示后退的Bk。即，蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR不同。作为驱动轮的前轮11通过基于第三扭矩指令值Tci而驱动的行驶用电动机50来产生扭矩Tw。此时的扭矩Tw在制动蓄电池式叉车I的方向上产生，是与使蓄电池式叉车I前进的方向相反的方向。
[0117]在行进方向转换手柄39从前进刚转换成后退之后，蓄电池式叉车I以实际行驶速度Vr前进。由于在蓄电池式叉车I的实际的行进方向与行进方向指令值DR之间产生了差异(以下适当称作行进方向的差异)，因此第一控制部101以及第二控制部102执行转向路线控制。在转向路线控制中，第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103取代动力运行控制所用到的、基于牵引力曲线的第一象限SI的扭矩指令曲线Ct，而使用基于制动力曲线的第四象限S4的扭矩指令曲线Ct来生成第一扭矩指令值Tcf。由图19可明确，第一扭矩指令值Tcf为负的值。
[0118]在转向路线控制中，将速度限位指令Vlim设为比蓄电池式叉车I产生行进方向的差异的时间点的实际行驶速度Vr绝对值更大的值。在本实施方式中，第一控制部101的速度指令值生成部104如图19、图8所示那样将在蓄电池式叉车I产生行进方向的差异的时间点的实际行驶速度Vr (Vsbl)上相加任意的速度V所得到的值设为速度限位指令Vlim(Vliml)0第二控制部102根据速度限位指令Vlim (Vliml)和实际行驶速度Vr (Vsbl)来生成第二扭矩指令值Tcs。因为蓄电池式叉车I正前进，所以第二控制部102将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中的较小的值，在本示例中将第一扭矩指令值Tcf设为第三扭矩指令值Tci。行驶用电动机50通过图4所示的逆变器54驱动，以产生第一扭矩指令值Tcf。
[0119]图20是表示转向路线动作中的蓄电池式叉车的图。图21是用于说明转向路线动作中的扭矩指令值的图。图20所示的蓄电池式叉车I通过前轮11产生的扭矩Tw、即再生制动扭矩而逐渐减速。再生制动扭矩是指，要使蓄电池式叉车I朝向与当前的行进方向相反的方向前进的扭矩。在前进方向的实际行驶速度Vr正减少的情况下，加速器开度ACo >0，且行进方向指令值DR成为表示后退的Bk。
[0120]在行进方向转换手柄39为后退、且加速器开度ACo > O的状态下蓄电池式叉车I正减速时，第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103也使用基于制动力曲线的第四象限S4的扭矩指令曲线Ct来生成第一扭矩指令值Tcf。在本实施方式中，第一控制部101的速度指令值生成部104如图21、图8所示那样，在实际行驶速度Vr (Vsb2)变得比蓄电池式叉车I产生行进方向的差异的时间点的实际行驶速度Vr (Vsb I)要小的情况下，将速度限位指令Vlim设得小于产生行进方向的差异的时间点的速度限位指令Vliml，即设为Vlim2。这意味着，伴随着实际行驶速度Vr接近于0，而将速度限位指令Vlim设得较小。在该情况下，速度限位指令Vlim2与实际行驶速度Vsb2之差如图21、图8所示那样为速度V。S卩，在本实施方式中，在实际行驶速度Vr减少的情况下，速度限位指令Vlim以比实际行驶速度Vr仅大出速度V的值来追随实际行驶速度Vr。虽然速度V也可以为0，但是通过将V的绝对值设为大于O的值，从而在转向路线控制中能抑制猎振的产生，因而优选将V的绝对值设为大于O的值。
[0121]这样，在本实施方式中，第一控制部101将速度限位指令Vlim不设得大于蓄电池式叉车I产生行进方向的差异时所生成的值。即，在本实施方式中，速度限位指令Vlim仅在沿着图8所示的实线Llvl减少的方向发生变化。如此一来，能够抑制蓄电池式叉车I 一旦减速后又再加速的情形。
[0122]第二控制部102根据速度限位指令Vlim (Vlim2)和实际行驶速度Vr (Vsb2)来生成第二扭矩指令值Tcs。因为蓄电池式叉车I正前进，所以第二控制部102将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中较小的值，在本示例中将第一扭矩指令值Tcf设为第三扭矩指令值Tci。行驶用电动机50通过图4所示的逆变器54驱动，以产生第一扭矩指令值 Tcf。
[0123]图22是表示通过减速而使行进方向反转后的蓄电池式叉车的图。图23是用于说明通过减速而使行进方向反转后的情况下的扭矩指令值的图。图22所示的蓄电池式叉车I通过前轮11产生的扭矩Tw、即再生制动扭矩而逐渐减速，行进方向从前进被转换成后退。因而，蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR成为相同。加速器开度ACo> 0，且行进方向指令值DR成为表示后退的Bk。
[0124]在行进方向转换手柄39为后退、且加速器开度ACo > O的状态下蓄电池式叉车I以实际行驶速度Vr后退时，第一控制部101以及第二控制部102通过后退的动力运行控制来控制行驶用电动机50。第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103取代转向路线控制所用到的、基于制动力曲线的第四象限S4的扭矩指令曲线Ct，而使用基于牵引力曲线的第三象限S3的扭矩指令曲线Ct来生成第一扭矩指令值Tcf。由图23可明确，第一扭矩指令值Tcf为负的值。
[0125]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来生成速度限位指令Vlim。第二控制部102根据速度限位指令Vlim和实际行驶速度Vr来生成第二扭矩指令值Tcs。因为蓄电池式叉车I正后退，所以第二控制部102将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中较大的值，在本示例中将第二扭矩指令值Tcs设为第三扭矩指令值Tci0行驶用电动机50通过图4所示的逆变器54驱动，以产生第二扭矩指令值Tcs。在前述的说明中，虽然以加速器开度ACo > O的情况为例进行了说明，但是转向路线控制也可与坡道控制同样地，与加速器开度ACo无关地在蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR有差异的情况下被执行(以下相同)。接下来，说明图24、图25所示的进入转向路线控制之后蓄电池式叉车I行驶在下坡的示例。
[0126]图24是表示在进入转向路线控制之后行驶在下坡的蓄电池式叉车的图。图25是用于说明在进入转向路线控制之后行驶在下坡的情况下的扭矩指令值的图。图24所示的蓄电池式叉车1，在加速器踏板37被踩踏的状态(ACo > O)下，行进方向转换手柄39从前进被转换成后退(DR = Bk)。因而，第一控制部101以及第二控制部102执行转向路线控制。由于蓄电池式叉车I行驶在下坡，因此实际行驶速度Vr增加。
[0127]在实际行驶速度Vr增加了的情况下，如图25以及图8的直线Llv2所示，第一控制部101的速度指令值生成部104不变更速度限位指令Vl im。即，在本实施方式中，速度指令值生成部104不将速度限位指令Vlim设得大于蓄电池式叉车I产生行进方向的差异而过渡到转向路线控制的时间点所生成的速度限位指令Vliml。如此一来，能够抑制因第三扭矩指令值Tci不足所引起的实际行驶速度Vr的增加。第三扭矩指令值Tci例如有可能因加速器开度ACo不足、坡度急剧倾斜、或图5所示的转向路线再生力(制动力)USTt因每个用户而不同等原因，导致不足。
[0128]在本实施方式所涉及的转向路线控制中，由于在实际行驶速度Vr至少超过速度限位指令Vlim之前，第一扭矩指令值Tcf成为第三扭矩指令值Tci，因此可抑制行驶用电动机50所产生的扭矩的骤变。进而，因为通过速度限位指令Vlim的倾斜度为α的直线与第四象限S4的扭矩指令曲线Ct交叉，所以第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs之间的转换变得顺畅。因而，可抑制行驶用电动机50所产生的扭矩的骤变。因为第一扭矩指令值Tcf、第二扭矩指令值Tcs以及第三扭矩指令值Tci的生成如上所述，故省略说明。
[0129]如图8的虚线Llv3所示，若速度限位指令Vlim在变少的方向上变更，则速度指令值生成部104也可不将速度限位指令Vlim设得大于变更后的速度限位指令Vlim (在图8所示的示例中是指Vlim2)。如此一来，能够抑制蓄电池式叉车I 一旦减速后又再加速的情形。接下来，说明在前述的坡道控制中向转向路线控制过渡的示例。
[0130]图26是表示在蓄电池式叉车处于下坡时打开加速器进行后退的状态的图。图27是用于说明在蓄电池式叉车处于下坡时打开加速器进行后退的状态下的扭矩指令值的图。如前述的图13所示，考虑蓄电池式叉车I将行进方向转换手柄39设为前进，在处于下坡SLd时执行图14所示那样的坡道控制的情况。在该状态下，蓄电池式叉车I是在下坡SLd上逐渐前进而下行的状态。此时，假设操作人员将行进方向转换手柄39转换成后退、即转换成与当前的行进方向相反，且打开了加速器踏板37。于是，如图26所示，蓄电池式叉车I虽然以实际行驶速度Vr前进，但是行进方向指令值DR却从Fw转换成Bk。在该情况下，通过行进方向指令值DR的转换，使得蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR有差异，所以执行转向路线控制。
[0131]因为在蓄电池式叉车I产生行进方向的差异，所以第一控制部101以及第二控制部102执行转向路线控制。在执行转向路线控制之际，第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103使用基于制动力曲线的第四象限S4的扭矩指令曲线Ct来生成第一扭矩指令值Tcf0第一控制部101的速度指令值生成部104如图27所示那样，将在蓄电池式叉车I产生行进方向的差异的时间点的实际行驶速度Vr上相加速度V所得到的值设为速度限位指令Vlim。第二控制部102根据速度限位指令Vlim和实际行驶速度Vr来生成第二扭矩指令值Tcs。因为蓄电池式叉车I正前进，所以第二控制部102将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中较小的值，在本示例中将第一扭矩指令值Tcf设为第三扭矩指令值Tci。图4所示的逆变器54控制行驶用电动机50，以使其产生第一扭矩指令值Tcf。
[0132]在本实施方式所涉及的转向路线控制中，将在蓄电池式叉车I产生行进方向的差异的时间点的实际行驶速度Vr上相加速度V所得到的值设为速度限位指令Vlim。如此一来，如图27所示，因为基于制动力曲线等的第一扭矩指令值Tcf成为第三扭矩指令值Tci，所以行驶用电动机50能够给操作人员带来与加速器踏板37的操作相应的加速感。
[0133]图28是表示在蓄电池式叉车处于下坡时执行转向路线控制的状态的图。图29是用于说明在蓄电池式叉车处于下坡时的转向路线控制中的扭矩指令值的图。若从坡道控制转换成转向路线控制，则蓄电池式叉车I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如前所述那样将速度限位指令Vlim设得小于前次的值。因为实际行驶速度Vr为正、即蓄电池式叉车I正前进，所以第二控制部102将第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs当中较小的值，在本示例中将第一扭矩指令值Tcf设为第三扭矩指令值Tci。图4所示的逆变器54控制行驶用电动机50，以使其产生第一扭矩指令值Tcf。若蓄电池式叉车I的实际行驶速度Vr为O、且行进方向反转，则行进方向指令值DR从Bk转换成Fw。于是，因为蓄电池式叉车I的实际的行进方向和行进方向指令值DR成为相同，所以第一控制部101以及第二控制部102通过动力运行控制来控制行驶用电动机50。
[0134]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、和蓄电池式叉车I的实际的行进方向来决定速度限位指令Vlim。例如，在本实施方式所涉及的转向路线控制中，通过将绝对值比行进方向指令值DR和蓄电池式叉车I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Vr更大的速度、或该实际行驶速度Vr设为速度限位指令Vlim，从而能够从坡道控制快速地向转向路线控制过渡。此外，也能够抑制过渡时的加速度的骤变。
[0135]在本实施方式中，前述的坡道控制和转向路线控制将蓄电池式叉车I的实际的行进方向、和行进方向指令值DR所规定的行进方向有差异作为条件。而且，在通过蓄电池式叉车I的实际的行进方向发生变化而产生了前述的差异的情况下执行坡道控制，在通过行进方向指令值DR发生变化而产生了前述的差异的情况下执行转向路线控制。本实施方式通过设为这样的逻辑控制，从而能够明确地划分转向路线控制和坡道控制，所以能够谋求两者的兼顾。此外，在本实施方式所涉及的转向路线控制的执行中，限于实际行驶速度Vr的绝对值变小的情况下追随速度限位指令Vlim，从而使得在转向路线控制中即便是进入到坡道的情况也能抑制蓄电池式叉车I的增速，以谋求转向路线控制和坡道控制的兼顾。其结果，在对聚苯乙烯泡沫等的由于密度低而货物易漏的运输物进行装载货物的情况下，蓄电池式叉车I能抑制货物变得不稳定。
[0136]<动力运行控制>
[0137]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随着时间经过来变更速度限位指令Vlim。如此一来，在蓄电池式叉车I出发之际，能够抑制实际行驶速度Vr的急剧变化。在蓄电池式叉车I出发之后经过了某种程度的时间后，通过第一扭矩指令值生成部103所生成的第一扭矩指令值Tcf、即基于牵引力曲线或制动力曲线所决定的第一扭矩指令值Tcf来控制蓄电池式叉车I。
[0138]图30是第一控制部所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、和选择处理部104C。行驶速度限制部104A具有对蓄电池式叉车I的实际行驶速度Vr的上限进行限制的功能。行驶速度限制部104A例如具有用于对蓄电池式叉车I的实际行驶速度V进行限制的速度限制设定值UST —B，并将其作为第一速度限位指令Va进行输出。向行驶速度限制部104A输入设定值UST。通过设定值UST的输入，来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，行驶速度限制部104A能够输出不同值的第一速度限位指令Va。
[0139]加速限制部104B具有变速量决定部104Ba、和速度指令值变速处理部104Bb。变速量决定部104Ba输入加速器开度ACo。变速量决定部104Ba基于所输入的加速器开度ACo来决定速度限位指令Vlim随时间经过的变化量、即变速量ST。速度指令值生成部104生成并输出的速度限位指令Vlim，在没有行驶速度限制部104A所施加的限制的情况下，变得与加速限制部104B的速度指令值变速处理部104Bb生成并输出的第二速度限位指令Vb相等。变速量决定部104Ba输入设定值UST —A。根据设定值UST — A来变更速度限位指令Vlim随时间经过而变化的特性。
[0140]速度指令值变速处理部104Bb输入:实际行驶速度Vr、第一控制部101的第一扭矩指令值生成部103所生成的第一扭矩指令值Tcf、和变速量决定部104Ba所决定的变速量ST。实际行驶速度Vr相当于行驶用电动机50的电动机转数N。速度指令值变速处理部104Bb基于实际行驶速度Vr、第一扭矩指令值Tcf和变速量ST来生成第二速度限位指令Vb并输出。在本实施方式中，第二速度限位指令Vb的初始值为图8所示的β或一 β。在输入了实际行驶速度Vr时，如果其方向为正(前进)，则第二速度限位指令Vb的初始值成为β，如果其方向为负(后退)，则第二速度限位指令Vb的初始值成为一 β。
[0141]选择处理部104C输入第一速度限位指令Va和第二速度限位指令Vb。在实际行驶速度Vr为正的情况下、即蓄电池式叉车I正前进时，选择处理部104C选择第一速度限位指令Va和第二速度限位指令Vb当中较小的值作为速度限位指令Vlim来输出。在实际行驶速度Vr为负的情况下、即蓄电池式叉车I正后退时，选择处理部104C选择第一速度限位指令Va和第二速度限位指令Vb当中较大的值作为速度限位指令Vlim来输出。选择处理部104C选择第一速度限位指令Va和第二速度限位指令Vb之中绝对值小的一方。
[0142]图31是用于说明变速量决定部所决定的速度限位指令的变速量的图。图32是表示基于变速量而使速度限位指令发生了变化的情况下的一例的图。速度限位指令Vlim的变速量ST为规定时间内的速度限位指令Vlim的变化量，单位例如为km / h / msec。即，表示每Imsec发生变化的速度限位指令Vlim的大小。
[0143]如图31所示，在本实施方式中，变速量ST根据速度限位指令Vlim的大小而不同。在本实施方式中，速度限位指令Vlim越大，则变速量ST越小。并不限定于此，也可速度限位指令Vlim越大则变速量ST越大，也可变速量ST在某速度限位指令Vlim的值处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按每个控制周期来变更速度限位指令Vlim，从而能够使速度限位指令Vlim伴随着时间经过而变化。其结果，第一控制部101以及第二控制部102能够规定蓄电池式叉车I行驶时的加速度的限制。
[0144]此外，在图31描述了 4个种类的变速特性5?1、5?2、5?3、5?4。变速特性SP1、SP2、SP3、SP4按照该顺序使得同一速度限位指令Vlim下的变速量ST变小。变速特性SP1、SP2、SP3、SP4根据加速器开度ACo来选择。在本实施方式中，伴随着加速器开度ACo变大，变速特性按照SP4、SP3、SP2、SP1的顺序发生变化。通过基于速度限位指令Vlim而使变速量ST发生变化，从而能够避免由于干扰的影响而导致在实际行驶速度Vr超过了速度限位指令Vlim时,蓄电池式叉车I的实际的加速度会超过规定的加速度的情形。
[0145]速度指令值生成部104，若基于变速特性SP1、SP2等而使速度限位指令Vlim发生变化，则例如诸如图32所示，相对于时间t而速度限位指令Vlim发生变化。在本实施方式中，伴随着时间t的经过，速度限位指令Vlim的绝对值变大。图32的实线所表示的SP1、SP2分别是基于变速特性SP1、SP2而使速度限位指令Vlim发生变化的结果。实线所表示的SP1、SP2表示蓄电池式叉车I达到某实际行驶速度Vr (对应于速度限位指令Vlim)所需的最短的时间。
[0146]在本实施方式中，速度指令值生成部104按照第二控制部102的控制状态来决定使速度限位指令Vlim是在增速方向上变化还是在减速方向上变化。第二控制部102的控制状态是指，用于生成第三扭矩指令值Tci的控制的状态。具体而言，是指按照基于牵引力曲线等的第一扭矩指令值Tcf、或基于速度限位指令Vlim的第二扭矩指令值Tcs当中的哪个值来生成第三扭矩指令值Tci这样的第二控制部102的处理的状态。
[0147]图33?图35是用于说明第一控制部的速度指令值生成部对第二控制部的控制状态进行判定的方法的一例的图。图36是表示第二控制部按照第一扭矩指令值来控制行驶用电动机时的速度限位指令的变更例的图。第一控制部101的速度指令值生成部104、更具体为速度指令值变速处理部104Bb，基于第一扭矩指令值Tcf和实际行驶速度Vr来求出判定用的速度(判定速度)Vj。由图33可知，判定速度Vj能够使用系数α、第一扭矩指令值Tcf、和实际行驶速度Vr而如式(I)那样表示。系数α是在基于速度限位指令Vlim来生成第二扭矩指令值Tcs时使用过的。
[0148]Vj = Tcf / a +Vr...(]_)
[0149]如果速度指令值变速处理部104Bb求出了判定速度Vj，则比较判定速度Vj、和当前的控制周期中的速度限位指令Vlim。如图34所示，在判定速度Vj <速度限位指令Vlim的情况下，第二控制部102判定为将第一控制部101所生成的第一扭矩指令值Tcf作为第三扭矩指令值Tci来控制行驶用电动机50。如图35所示，在判定速度Vj >速度限位指令Vlim的情况下，第二控制部102判定为将基于速度限位指令Vlim所生成的第二扭矩指令值Tcs作为第三扭矩指令值Tci来控制行驶用电动机50。另外，速度指令值变速处理部104Bb也可经由图3所示的通信线110来直接获取第二控制部102的控制状态。
[0150]在判定的结果是第二控制部102按照第二扭矩指令值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使第二速度限位指令Vb (速度限位指令Vlim)在绝对值增加的方向上变化，相应变速量决定部104Ba所决定的变速量ST的量。如此一来，第一控制部101以及第二控制部102能够使蓄电池式叉车I以由变速量ST的变速特性SPl、SP2等所规定的加速度进行加速。
[0151]在判定的结果是第二控制部102按照第一扭矩指令值Tcf来控制行驶用电动机50的情况下，若速度限位指令Vlim与当前的实际行驶速度Vr之差(Vlim — Vr)变大，则蓄电池式叉车I的操作人员认识到无法获得所期待的加速，有时会使加速器踏板37的踩踏增力口。其结果，有可能导致蓄电池式叉车I的急剧加速。在蓄电池式叉车I的行驶阻力较大的情况下，有时无法获得充分的加速度，从而(Vlim — Vr)变大。
[0152]在这样的情况下，速度指令值变速处理部104Bb按如下方式进行控制。如图36所示，在速度限位指令Vlim与当前的实际行驶速度Vr之差(Vlim — Vr)成为规定的阈值(例如速度vc)以上的情况下，速度指令值变速处理部104Bb将速度限位指令Vlim的绝对值设得较小。如此一来，速度限位指令Vlim与当前的实际行驶速度Vr之差变小。
[0153]在蓄电池式叉车I正前进的情况下，基于第一扭矩指令值Tcf和第二扭矩指令值Tcs之中较小的值来控制行驶用电动机50。若速度限位指令Vlim与当前的实际行驶速度Vr之差变小，则基于速度限位指令Vlim和实际行驶速度Vr的第二扭矩指令值Tcs也变小。因而，例如在操作人员使加速器踏板37的踩踏增加的情况下，虽然基于牵引力曲线等的第一扭矩指令值Tcf急剧增大，但是由于基于速度限位指令Vlim的第二扭矩指令值Tcs的增加被抑制，所以选择后者的倾向变高。其结果，因为基于速度限位指令Vlim的第二扭矩指令值Tcs的动力运行控制被执行、且第二扭矩指令值Tcs也不急剧增加，所以可抑制蓄电池式叉车I的急剧加速。
[0154]图37是表示在蓄电池式叉车处于下坡时打开了加速器踏板的状态的图。图38是用于说明在蓄电池式叉车处于下坡时打开了加速器踏板的情况下的扭矩指令值的图。在前述的坡道控制的执行中(参照图13、图14)，踩踏加速器踏板37进行打开(ACo > O),由此通过动力运行控制来控制行驶用电动机50。
[0155]第一控制部101以及第二控制部102在执行本实施方式所涉及的动力运行控制之际，如图37所示那样的实际行驶速度Vr大于速度限位指令Vlim的情况下，基于速度限位指令Vlim来控制行驶用电动机50，且随着时间经过而速度限位指令Vlim的绝对值变大。如此一来，为了使蓄电池式叉车I在下坡SLd前进，使在坡道控制中已产生负的扭矩(在下坡SLd后退的方向的扭矩)的行驶用电动机50以及前轮11产生正的扭矩Tw。此时，因为随着时间经过而速度限位指令Vlim的绝对值变大，所以可抑制行驶用电动机50以及前轮11所产生的扭矩的急剧反转。其结果，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I在下坡SLd进行动力运行前进时的急剧加速。
[0156]在本实施方式所涉及的动力运行控制中，在加速器开度ACo大于O时，随着时间经过而变更速度限位指令Vlim，更为具体而言随着时间经过而绝对值变大。如此一来，在蓄电池式叉车I刚出发之后，因为通过基于速度限位指令Vlim的第二扭矩指令值Tcs来控制行驶用电动机50的扭矩，所以可抑制扭矩的急剧上升。其结果，在对聚苯乙烯泡沫等的由于密度低而货物易漏的运输物进行装载货物的情况下，蓄电池式叉车I能抑制货物变得不稳定。此外，因为随着时间经过而速度限位指令Vlim变大，所以在蓄电池式叉车I刚出发之后，若经过某种程度的时间，则通过基于牵引力曲线等的第一扭矩指令值Tcf来控制行驶用电动机50的扭矩。其结果，因为针对加速器踏板37的操作的反应提高，所以驾驶性能得以提闻。
[0157]在第二控制部102基于速度限位指令Vlim来生成第二扭矩指令值Tcs的情况下，若增大系数α，则即便实际行驶速度Vr的变化小，第二扭矩指令值Tcs也急剧提升，所以响应性提高，且易于实现所设定的行驶速度。此外，本实施方式用通信线110来连接第一控制部101和第二控制部102，并在第二控制部102内生成第二扭矩指令值Tcs。在第一控制部101基于速度限位指令Vlim来生成第一扭矩指令Tcf的情况下，直到行驶用电动机50基于来自第一控制部101的指令而输出为止，将产生通信延迟。在该情况下，若增大系数α，则在实际行驶速度Vr的变化大的情况下，基于第一控制部101的指令而由行驶用电动机50产生的扭矩输出、与实际上想要输出的扭矩之间将产生差别，从而有可能产生猎振。因而，来自第一控制部101的第一扭矩指令Tcf为了抑制因通信延迟所引起的猎振，而需要减小系数α。相对于此，由于本实施方式在第二控制部102内生成第二扭矩指令值Tcs，因此无需考虑前述的通信延迟。其结果，能够增大系数α。
[0158]以上，说明了本实施方式，但是并非根据上述的内容来限定本实施方式。此外，在上述的构成要素中包含本领域技术人员容易想到的、实质上相同的、所谓的等同范围的要素。进而，也可适当地组合上述的构成要素。此外，在不脱离本实施方式宗旨的范围内能够进行构成要素的各种省略、置换或变更。
[0159]符号说明
[0160]I 蓄电池式叉车
[0161]2 控制系统
[0162]10 车体
[0163]11 前轮
[0164]12 后轮
[0165]13 叉子
[0166]30 蓄电池
[0167]50 行驶用电动机
[0168]50R 转速检测用传感器
[0169]51 动力传动装置
[0170]52 操作面板
[0171]53 DC / DC 转换器
[0172]54 逆变器
[0173]101 第一控制部
[0174]102 第二控制部
[0175]103 第一扭矩指令值生成部
[0176]104 速度指令值生成部
[0177]104Α行驶速度限制部
[0178]104Β加速限制部
[0179]104Ba变速量决定部
[0180]104Bb速度指令值变速处理部
[0181]104C选择处理部
[0182]105第二扭矩指令值生成部
[0183]106扭矩指令值生成部
[0184]107减法部
[0185]108乘法部
[0186]110通信线
[0187]ACo加速器开度
[0188]Ct、Ctl、Ct2扭矩指令曲线
[0189]DR行进方向指令值
[0190]Im驱动电流
[0191]N电动机转数
[0192]ST变速量
[0193]Tc扭矩指令值
[0194]Vlim速度限位指令
[0195]Va第一速度限位指令
[0196]Vb第二速度限位指令
[0197]Vr、Vrl、Vr2、Vr3、Vr4 实际行驶速度
[0198]α 系数
【权利要求】
1.一种工作车辆，是至少具备行驶用的电动机的工作车辆， 所述工作车辆包括: 第一控制部，生成用于对所述电动机进行控制的速度指令值，且对作为使所述电动机产生扭矩的指令值的扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系提供所述工作车辆的实际行驶速度来生成第一扭矩指令值；和 第二控制部，基于所述第一控制部所生成的所述速度指令值和所述实际行驶速度来生成第二扭矩指令值，在所述工作车辆正前进时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较小的值来控制所述电动机，在所述工作车辆正后退时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较大的值来控制所述电动机， 所述第一控制部，在所述工作车辆的实际的行进方向、和对所述工作车辆的行进方向进行规定的行进方向指令值有差异的情况下，基于产生该差异时的所述实际行驶速度来决定所述速度指令值。
2.根据权利要求1所述的工作车辆，其中， 所述第一控制部将所述速度指令值设为比产生所述差异时的所述实际行驶速度的绝对值更大的值。
3.根据权利要求1或2所述的工作车辆，其中， 所述第一控制部不将所述速度指令值设为比产生所述差异时所生成的值更大。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的工作车辆，其中， 所述第一控制部，在所述实际行驶速度从O起发生了变化的情况下，将所述速度指令值的绝对值设为比O更大的值。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的工作车辆，其中， 所述第一扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系根据所述工作车辆的加速器的开度而变化。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的工作车辆，其中， 随着所述实际行驶速度接近于O，所述第一控制部使所述速度指令值变小。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的工作车辆，其中， 所述电动机的转子具有永久磁铁。
8.—种工作车辆，是至少具备行驶用的电动机的工作车辆， 所述工作车辆包括: 第一控制部，生成用于对所述电动机进行控制的速度指令值，且对作为使所述电动机产生扭矩的指令值的扭矩指令值与所述工作车辆的行驶速度之间的关系提供所述工作车辆的实际行驶速度来生成第一扭矩指令值；和 第二控制部，基于所述第一控制部所生成的所述速度指令值和所述实际行驶速度来生成第二扭矩指令值，在所述工作车辆正前进时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较小的值来控制所述电动机，在所述工作车辆正后退时使用所述第一扭矩指令值和所述第二扭矩指令值之中较大的值来控制所述电动机， 所述第一控制部，基于所述工作车辆的实际的行进方向、和对所述工作车辆的行进方向进行规定的行进方向指令值来决定所述速度指令值，且在所述实际的行进方向和对所述工作车辆的行进方向进行规定的行进方向指令有差异的情况下基于产生该差异时的速度来决定所述速度指令值，并且在所述实际行驶速度从O起发生了变化的情况下，将所述速度指令值的绝对值设为比O更大的值。
【文档编号】B66F9/24GK104136269SQ201380001764
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】菊山裕司, 小野寺由孝 申请人:株式会社小松制作所