特開 2024-176817 産業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176817

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】産業車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095634

(22)【出願日】2023-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】石村 祥太

(72)【発明者】

【氏名】山田 剛史

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA13

5H125AC12

5H125BA00

5H125BB00

5H125CA01

5H125EE08

5H125EE57

(57)【要約】

【課題】走行モータの回転数を目標回転数に円滑に追従させること。
【解決手段】産業車両は、走行モータと、走行モータを駆動させるインバータと、インバータを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、走行モータの回転数と目標回転数との偏差を算出する。制御装置は、走行モータの回転数と目標回転数との偏差、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づいて出力割合を算出する。制御装置は、出力割合とトルク電流曲線とを掛け合わせることでトルク電流指令値を算出する。制御装置は、トルク電流指令値をインバータに対する指令値に変換することでモータの回転数が目標回転数に追従するように走行モータを制御する。制御装置は、産業車両の制動時に、回転数が基底回転数以下の状態での出力割合の最大値に基づき積分ゲインを設定する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷を搬送可能な産業車両であって、
走行モータと、
前記走行モータを駆動させるインバータと、
前記インバータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記走行モータの回転数と目標回転数との偏差を算出し、
前記偏差、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づいて出力割合を算出し、
前記出力割合とトルク電流曲線とを掛け合わせることでトルク電流指令値を算出し、
前記トルク電流指令値を前記インバータに対する指令値に変換することで前記走行モータの回転数が前記目標回転数に追従するように前記走行モータを制御し、
前記産業車両の制動時に、前記走行モータの回転数が基底回転数以下の状態での前記出力割合の最大値に基づき前記積分ゲインを設定する、産業車両。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記走行モータの回転数が前記基底回転数以下に維持されている間に算出された前記最大値を保持しており、
前記走行モータの回転数が前記基底回転数以下に維持されている間に前記出力割合が算出されると、算出された前記出力割合が保持された前記最大値よりも大きい場合に、算出された前記出力割合を新たな前記最大値として保持する、請求項１に記載の産業車両。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記最大値が無負荷時出力割合基準値以下の場合、前記積分ゲインとして無負荷時積分ゲインを設定し、
前記最大値が最大負荷時出力割合基準値以上の場合、前記積分ゲインとして最大負荷時積分ゲインを設定し、
前記最大値が前記無負荷時出力割合基準値より大きく、前記最大負荷時出力割合基準値より小さい場合、前記積分ゲインとして前記無負荷時積分ゲインと前記最大負荷時積分ゲインとの間を線形補間することで得られた線形補間積分ゲインを設定し、
前記無負荷時出力割合基準値は、前記産業車両が前記荷を搬送していない場合に前記最大値が前記無負荷時出力割合基準値以下となるように設定されており、
前記最大負荷時出力割合基準値は、前記産業車両が搬送し得る最大重量の前記荷を搬送している場合に前記最大値が前記最大負荷時出力割合基準値以上となるように設定されている、請求項１又は請求項２に記載の産業車両。

【請求項4】

前記最大値が取り得る範囲を複数に区分した区分毎に前記積分ゲインが対応付けられており、
前記制御装置は、前記最大値が属する区分に対応付けられた前記積分ゲインを設定する、請求項１又は請求項２に記載の産業車両。

【請求項5】

制動装置として前記走行モータのみを備える、請求項１又は請求項２に記載の産業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、産業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示の車両は、走行モータと、走行モータを駆動させるインバータと、インバータを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、走行モータの力行によって車両を走行させる。制御装置は、走行モータの回生によって車両を制動させる。制御装置が走行モータの回生によって車両を制動させる際には、走行モータの回転数が目標回転数に追従するようにフィードバック制御を行う。フィードバック制御は、例えば、比例積分制御である。特許文献２に開示の産業車両は、荷を搬送する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－６８５９６号公報

【特許文献2】特開２０２３－４６５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示のようにフィードバック制御を行う場合、比例ゲイン、及び積分ゲインが設定される。そして、比例ゲイン及び積分ゲインに基づいて制御が行われることで走行モータの回転数が目標回転数に追従する。特許文献１と同様に産業車両を制御する際の積分ゲインを設定する場合、産業車両を停止させる際の積分ゲインは、荷を搬送していない状態で走行モータの回転数が目標回転数に円滑に追従するように設定される。この場合、荷を搬送している産業車両を停止させる際に、走行モータの回転数が目標回転数に円滑に追従しない場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する産業車両は、荷を搬送可能な産業車両であって、走行モータと、前記走行モータを駆動させるインバータと、前記インバータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記走行モータの回転数と目標回転数との偏差を算出し、前記偏差、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づいて出力割合を算出し、前記出力割合とトルク電流曲線とを掛け合わせることでトルク電流指令値を算出し、前記トルク電流指令値を前記インバータに対する指令値に変換することで前記走行モータの回転数が前記目標回転数に追従するように前記走行モータを制御し、前記産業車両の制動時に、前記走行モータの回転数が基底回転数以下の状態での前記出力割合の最大値に基づき前記積分ゲインを設定する。

【0006】

走行モータの回転数が基底回転数以下の状態では、荷の重量に応じて出力割合の最大値が変化する。このため、走行モータの回転数が基底回転数以下の状態での出力割合の最大値に基づき積分ゲインを設定することで、荷の重量に応じた積分ゲインを設定することができる。この積分ゲインによって出力割合を算出することによって、産業車両を停止させる際に、走行モータの回転数を目標回転数に円滑に追従させることができる。

【0007】

上記産業車両について、前記制御装置は、前記走行モータの回転数が前記基底回転数以下に維持されている間に算出された前記最大値を保持しており、前記走行モータの回転数が前記基底回転数以下に維持されている間に前記出力割合が算出されると、算出された前記出力割合が保持された前記最大値よりも大きい場合に、算出された前記出力割合を新たな前記最大値として保持してもよい。

【0008】

上記産業車両について、前記制御装置は、前記最大値が無負荷時出力割合基準値以下の場合、前記積分ゲインとして無負荷時積分ゲインを設定し、前記最大値が最大負荷時出力割合基準値以上の場合、前記積分ゲインとして最大負荷時積分ゲインを設定し、前記最大値が前記無負荷時出力割合基準値より大きく、前記最大負荷時出力割合基準値より小さい場合、前記積分ゲインとして前記無負荷時積分ゲインと前記最大負荷時積分ゲインとの間を線形補間することで得られた線形補間積分ゲインを設定し、前記無負荷時出力割合基準値は、前記産業車両が荷を搬送していない場合に前記最大値が前記無負荷時出力割合基準値以下となるように設定されており、前記最大負荷時出力割合基準値は、前記産業車両が搬送し得る最大重量の前記荷を搬送している場合に前記最大値が前記最大負荷時出力割合基準値以上となるように設定されていてもよい。

【0009】

上記産業車両について、前記最大値が取り得る範囲を複数に区分した区分毎に前記積分ゲインが対応付けられており、前記制御装置は、前記最大値が属する区分に対応付けられた前記積分ゲインを設定してもよい。

【0010】

上記産業車両について、制動装置として前記走行モータのみを備えていてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、走行モータの回転数を目標回転数に円滑に追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は産業車両を示す斜視図である。

【図2】図２は産業車両の概略構成図である。

【図3】図３は出力割合決定部の機能を表す概略構成図である。

【図4】図４は最大出力割合算出制御を示すフローチャートである。

【図5】図５は積分ゲイン算出制御を示すフローチャートである。

【図6】図６は減速開始時の走行モータの回転数と出力割合との対応関係を示す図である。

【図7】図７は負荷と最大出力割合との対応関係を示す図である。

【図8】図８は最大出力割合と積分ゲインとの対応関係を示す図である。

【図9】図９は積分ゲインとして無負荷時積分ゲインが設定された状態で荷を搬送中の産業車両を停止させた際の回転数指令、目標回転数、出力割合、及び実回転数を示す図である。

【図10】図１０は無負荷状態の産業車両を平坦路で停止させた際の回転数指令、目標回転数、出力割合、及び実回転数を示す図である。

【図11】図１１は最大負荷状態の産業車両を平坦路で停止させた際の回転数指令、目標回転数、出力割合、及び実回転数を示す図である。

【図12】図１２は最大負荷状態の産業車両を坂路で停止させた際の回転数指令、目標回転数、出力割合、及び実回転数を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、産業車両の一実施形態について説明する。
＜産業車両＞
図１に示すように、産業車両１０は、駆動輪１２と、操舵輪１３と、を備える。産業車両１０は、フォークリフトである。フォークリフトは、カウンタ式であってもよいし、リーチ式であってもよい。産業車両１０は、フォーク１４を備える。フォーク１４には、荷Ｌが積載される。産業車両１０は、フォーク１４に積載された荷Ｌを搬送可能である。

【0014】

図２に示すように、産業車両１０は、バッテリ２１を備える。バッテリ２１は、例えば、蓄電装置を複数接続することで構成されている。蓄電装置は、充放電可能なものであれば、どのようなものを用いてもよい。蓄電装置は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、又はニッケル水素蓄電池である。

【0015】

産業車両１０は、インバータ２２を備える。インバータ２２は、例えば、直流電力を３相交流電力に変換する３相インバータである。インバータ２２は、バッテリ２１に電気的に接続されている。インバータ２２は、バッテリ２１から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する。インバータ２２は、例えば、スイッチング素子２３を備え、スイッチング素子２３のスイッチング動作によって直流電力を交流電力に変換する。

【0016】

産業車両１０は、走行モータ２４を備える。走行モータ２４は、例えば、３相交流回転電機である。走行モータ２４は、インバータ２２によって駆動される。走行モータ２４は、インバータ２２からの電力供給時には電動機として動作することで回転駆動力を発生させる。この回転駆動力が車軸を通じて駆動輪１２に伝達されることで産業車両１０は走行する。走行モータ２４は、産業車両１０の制動時には発電機として動作することで回生発電を行なう。走行モータ２４が発電した電力は、回生電力としてインバータ２２を通じてバッテリ２１に供給される。このように、走行モータ２４は、力行と回生を行うモータジェネレータである。

【0017】

産業車両１０は、走行モータ２４が生じさせる回生制動力によって制動が行われる。産業車両１０は、ディスクブレーキやドラムブレーキなどのメカニカルブレーキを備えない。従って、産業車両１０は、制動装置として走行モータ２４のみを備える。

【0018】

産業車両１０が複数の駆動輪１２を備える場合、走行モータ２４は、駆動輪１２毎に設けられていてもよい。この場合、インバータ２２は、走行モータ２４毎に設けられていてもよい。

【0019】

産業車両１０は、アクセル部材２５を備える。アクセル部材２５は、産業車両１０を走行させる際に操作される部材である。産業車両１０がカウンタ式のフォークリフトの場合、アクセル部材２５は、例えば、アクセルペダルである。産業車両１０がリーチ式のフォークリフトの場合、アクセル部材２５は、例えば、ディレクションレバーである。

【0020】

産業車両１０は、アクセルセンサ２６を備える。アクセルセンサ２６は、アクセル部材２５の操作量を検知する。アクセルセンサ２６は、アクセル部材２５の操作量に応じた電気信号を出力する。

【0021】

産業車両１０は、回転速度センサ２７を備える。回転速度センサ２７は、走行モータ２４の回転数［ｒｐｍ］に応じた電気信号を出力する。回転速度センサ２７は、例えば、レゾルバ、又はエンコーダである。

【0022】

産業車両１０は、相電流検出部２８を備える。相電流検出部２８は、走行モータ２４に流れる相電流を検出する。相電流検出部２８は、少なくとも２相分の相電流を検出する。３相のうち２相分の相電流を検出して、残りの１相分の相電流は２相分の相電流から算出するようにしてもよい。

【0023】

産業車両１０は、制御装置３０を備える。制御装置３０は、プロセッサと、記憶部と、を備える。プロセッサは、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、又はDSP（Digital Signal Processor）である。記憶部は、RAM（Random Access Memory）及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部には、産業車両１０を動作させるためのプログラムが記憶されている。記憶部は、処理をプロセッサに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部、すなわち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置３０は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置３０は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。

【0024】

制御装置３０は、アクセルセンサ２６から電気信号を取得する。制御装置３０は、アクセルセンサ２６から取得した電気信号からアクセル操作量を認識する。制御装置３０は、回転速度センサ２７から電気信号を取得する。制御装置３０は、回転速度センサ２７から取得した電気信号から走行モータ２４の回転数を認識する。適宜、回転速度センサ２７によって認識した走行モータ２４の回転数を実回転数と称する。実回転数［ｒｐｍ］は、走行モータ２４の回転方向によって±の符号が反転する。例えば、実回転数が＋であれば正回転、実回転数が－であれば逆回転である。

【0025】

制御装置３０は、インバータ２２を制御する。制御装置３０は、出力割合決定部４１と、トルク電流指令算出部３１と、電圧指令算出部３２と、を備える。出力割合決定部４１、トルク電流指令算出部３１、及び電圧指令算出部３２は、制御装置３０が予め定められた処理を実行することで機能する機能部である。

【0026】

出力割合決定部４１は、出力割合［％］を決定する。
トルク電流指令算出部３１は、トルク電流指令値を算出する。トルク電流指令値は、ｑ軸電流指令値と称されることもある。トルク電流指令算出部３１は、出力割合決定部４１が決定した出力割合とトルク電流曲線（Torque current curve）との掛け合わせによってトルク電流指令値を算出する。

【0027】

電圧指令算出部３２は、トルク電流指令値とトルク電流との偏差、及び励磁電流指令値と励磁電流との偏差に基づいて電圧指令値を算出する。励磁電流指令値は、制御装置３０が算出する。励磁電流指令値は、ｄ軸電流指令値と称されることもある。トルク電流は、走行モータ２４に流れる電流のうちトルクを生じさせる成分である。励磁電流は、走行モータ２４に流れる電流のうち磁束を生じさせる成分である。トルク電流及び励磁電流は、相電流から算出することができる。電圧指令算出部３２は、トルク電流指令値とトルク電流との偏差、及び励磁電流指令値と励磁電流との偏差が小さくなるように電圧指令値を算出する。インバータ２２は、電圧指令値に基づいて制御される。電圧指令値は、インバータ２２に対する指令値である。このように、制御装置３０は、トルク電流指令値をインバータ２２に対する指令値に変換することで走行モータ２４の回転数が目標回転数に追従するように走行モータ２４を制御する。

【0028】

図３に示すように、出力割合決定部４１は、目標回転数算出部４２と、減算部４３と、出力割合算出部４４と、比例ゲイン算出部４５と、積分ゲイン算出部４６と、を備える。
目標回転数算出部４２は、回転数指令と、加速度指令と、減速度指令と、に基づいて目標回転数を算出する。回転数指令は、例えば、アクセル操作量に基づいて算出される。加速度指令は、例えば、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて算出される。減速度指令は、例えば、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて算出される。目標回転数は、加速度指令で指示された加速度、又は減速度指令で指示された減速度で実回転数を追従させる回転数の目標値である。

【0029】

減算部４３は、目標回転数と実回転数との偏差である速度偏差を算出する。
出力割合算出部４４は、速度偏差、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づいて出力割合を算出する。出力割合算出部４４は、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づき速度偏差が０に近付くように出力割合を算出する。出力割合決定部４１は、フィードバック制御として比例積分制御によって出力割合を算出する。出力割合決定部４１は、産業車両１０の制動時には、目標回転数が０の場合に積分項が速度偏差に作用するように制御を行う。出力割合決定部４１は、産業車両１０の制動時には、目標回転数が０とは異なる値の場合に積分項が速度偏差に作用しないように制御を行う。

【0030】

走行モータ２４の力行時には、実回転数と出力割合の正負が同一になる。走行モータ２４の回生時には、実回転数と出力割合の正負が異なる。例えば、走行モータ２４の力行時には、実回転数が正の値であれば、出力割合は正の値になる。走行モータ２４の回生時には、実回転数が正の値であれば、出力割合は負の値になる。

【0031】

比例ゲイン算出部４５は、比例ゲインを算出する。比例ゲインは、例えば、アクセル操作量、及び走行モータ２４の実回転数に基づいて算出される。比例ゲインは、比例積分制御で用いられる比例項の係数である。

【0032】

積分ゲイン算出部４６は、積分ゲインを算出する。積分ゲインは、出力割合に基づいて算出される。積分ゲインは、比例積分制御で用いられる積分項の係数である。以下、積分ゲイン算出部４６が行う制御について説明する。

【0033】

＜最大出力割合算出制御＞
積分ゲイン算出部４６は、所定の制御周期で最大出力割合算出制御を行う。
図４に示すように、ステップＳ１において、積分ゲイン算出部４６は、回転数指令が０か否かを判定する。回転数指令は、アクセル部材２５の操作が行われていない場合に０になる。従って、回転数指令が０か否かを判定することで、アクセル部材２５の操作が行われなくなったか、アクセル部材２５の操作が継続されているかを判定することができる。ステップＳ１の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ２１の処理を行う。ステップＳ２１において、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合を０にする。即ち、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合をリセットして、最大出力割合算出制御を終了する。最大出力割合は、出力割合の最大値である。ステップＳ１の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ２の処理を行う。

【0034】

ステップＳ２において、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合の前回値を保持する。
次に、ステップＳ３において、積分ゲイン算出部４６は、実回転数の絶対値が基底回転数以下、かつ、目標回転数が０とは異なる値か否かを判定する。基底回転数は、回転数－トルク特性において定まる回転数である。回転数－トルク特性は、横軸を回転数、縦軸をトルクとした場合の走行モータ２４の特性である。トルクは、ある回転数まで一定値で推移し、その回転数以上になると回転数が高くなるにつれて低下する。このように、回転数が高くなるにつれてトルクが低下する領域との境界となる回転数が基底回転数である。ステップＳ３の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ２２の処理を行う。ステップＳ２２において、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合の前回値を保持して、ステップＳ１０に進む。ステップＳ３の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ４の処理を行う。

【0035】

ステップＳ４において、積分ゲイン算出部４６は、実回転数が０以上か否かを判定する。ステップＳ４の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ５の処理を行う。ステップＳ５において、積分ゲイン算出部４６は、出力割合に－１を乗算した値を出力割合ローカルとする。ステップＳ４の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ６の処理を行う。ステップＳ６において、積分ゲイン算出部４６は、出力割合を出力割合ローカルとする。

【0036】

ステップＳ４～ステップＳ６において、実回転数が正の場合には出力割合の負側が回生方向なので、出力割合に－１を乗算する。ステップＳ４～ステップＳ６の処理を行うことで、実回転数が正であっても負であっても正の値である出力割合ローカルを得られる。即ち、出力割合ローカルは、常に正の値となる出力割合である。

【0037】

次に、ステップＳ７において、積分ゲイン算出部４６は、保持している最大出力割合が出力割合ローカル未満か否かを判定する。ステップＳ７の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ８の処理を行う。ステップＳ８において、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合を出力割合ローカルとする。ステップＳ７の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ９の処理を行う。ステップＳ９において、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合の前回値を保持する。

【0038】

ステップＳ７～ステップＳ９において、積分ゲイン算出部４６は、保持している最大出力割合より出力割合ローカルが大きければ、最大出力割合を出力割合ローカルにする。即ち、最大出力割合をステップＳ４～ステップＳ６で得られた出力割合ローカルに更新する。ステップＳ７～ステップＳ９は、ステップＳ３の判定結果が肯定の場合に行われる。ステップＳ３の判定結果が否定の場合、ステップＳ７～ステップＳ９の処理が行われることなく、ステップＳ１０に進む。実回転数が基底回転数以下の場合、ステップＳ７～ステップＳ９で最大出力割合が更新されていく。このため、ステップＳ３の判定結果が否定になるまでステップＳ７～ステップＳ９の処理を継続することによって、実回転数が基底回転数以下の状態での最大出力割合を得ることができる。そして、ステップＳ３の判定結果が否定になると、最大出力割合の前回値が保持されるため、最大出力割合は実回転数が基底回転数以下の状態での出力割合の最大値に維持される。ステップＳ７の判定結果が否定の場合に、ステップＳ９の処理が行われることで、積分ゲイン算出部４６は走行モータ２４の回転数が基底回転数以下に維持されている間に算出された最大出力割合を保持している。ステップＳ７の判定結果が肯定の場合に、ステップＳ８の処理が行われることで、積分ゲイン算出部４６は、走行モータ２４の回転数が基底回転数以下に維持されている間に出力割合が算出されると、算出された出力割合が保持された最大出力割合よりも大きい場合に、算出された出力割合を新たな最大出力割合として保持する。

【0039】

次に、ステップＳ１０において、積分ゲイン算出部４６は、実回転数の絶対値が基底回転数よりも大きく、かつ、目標回転数が０か否かを判定する。ステップＳ１０の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ１１の処理を行う。ステップＳ１１において、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合を１００［％］にして、最大出力割合算出制御を終了する。ステップＳ１０の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、最大出力割合算出制御を終了する。回生時に、実回転数の絶対値が基底回転数よりも大きく、かつ、目標回転数が０の場合、出力割合算出部４４で算出される出力割合は１００［％］になる。このため、実回転数の絶対値が基底回転数よりも大きく、かつ、目標回転数が０の場合には、最大出力割合を１００％に維持する。これにより、実回転数の絶対値が基底回転数よりも大きく、かつ、目標回転数が０にも関わらず最大出力割合が１００未満になることを抑制している。

【0040】

＜積分ゲイン算出制御＞
積分ゲイン算出部４６は、所定の制御周期で積分ゲイン算出制御を行う。積分ゲイン算出制御は、最大出力割合算出制御によって保持されている最大出力割合から積分ゲインを算出する制御である。

【0041】

図５に示すように、ステップＳ３１において、積分ゲイン算出部４６は、保持している最大出力割合が無負荷時出力割合基準値以下か否かを判定する。無負荷時出力割合基準値は、予め定められた値である。以下、無負荷時出力割合基準値について詳細に説明する。

【0042】

図６には、負荷の値を変更した場合の出力割合と減速開始時の走行モータ２４の回転数との関係を示す。負荷は、荷Ｌの重量である。図６に示す例では、負荷を０［ｋｇ］、５００［ｋｇ］、１０００［ｋｇ］、２０００［ｋｇ］、又は２５００［ｋｇ］にした場合の例を示す。図６において○は０［ｋｇ］、□は５００［ｋｇ］、△は１０００［ｋｇ］、×は２０００［ｋｇ］、◇は２５００［ｋｇ］を示す。０［ｋｇ］は、産業車両１０が荷Ｌを搬送していない状態である。この状態は、無負荷状態である。２５００［ｋｇ］は、産業車両１０が搬送し得る最大重量の荷Ｌを積載している状態である。この状態は、最大負荷状態である。産業車両１０が搬送し得る荷Ｌの最大重量は、例えば、産業車両１０の仕様によって定められている。

【0043】

走行モータ２４は、基底回転数以下の領域では、トルク電流の増加に対してトルクが略線形に変化する。このため、基底回転数以下で取り得る出力割合の最大値を導出することができれば、走行モータ２４の出力の大きさに応じて負荷を推定することができる。

【0044】

図６に示すように、基底回転数以下の領域では、減速開始時の走行モータ２４の回転数が低いほど出力割合が低い。そして、負荷が大きいほど、基底回転数以下の領域における出力割合の最大値が大きい。このため、基底回転数以下の領域における出力割合の最大値から負荷を推定することができる。

【0045】

図７には、基底回転数以下の領域における無負荷状態での最大出力割合、及び基底回転数以下の領域における最大負荷状態での最大出力割合を実験によって測定した結果を示す。この結果から、無負荷状態を判定するための無負荷時出力割合基準値、及び最大負荷状態を判定するための最大負荷時出力割合基準値を設定している。例えば、無負荷状態での最大出力割合を複数回取得し、無負荷状態での最大出力割合の平均値や中央値に基づき無負荷時出力割合基準値を設定してもよい。最大負荷状態での最大出力割合を複数回取得し、最大負荷状態での最大出力割合の平均値や中央値に基づき最大負荷時出力割合基準値を設定してもよい。無負荷時出力割合基準値は、例えば、４５［％］に設定される。最大負荷時出力割合基準値は、例えば、９８［％］に設定される。無負荷時出力割合基準値、及び最大負荷時出力割合基準値は、産業車両１０の車種や走行モータ２４の種類によって異なる値が設定され得る。無負荷時出力割合基準値は、産業車両１０が荷Ｌを搬送していない場合に基底回転数以下の領域における最大出力割合が無負荷時出力割合基準値以下となるように設定される。最大負荷時出力割合基準値は、産業車両１０が搬送し得る最大重量の荷Ｌを搬送している場合に基底回転数以下の領域における最大出力割合が最大負荷時出力割合基準値以上となるように設定される。

【0046】

図８に示すように、積分ゲインは、保持している最大出力割合に応じて変動するように設定されている。積分ゲインは、無負荷時出力割合基準値、及び最大負荷時出力割合基準値に対応して設定されている。無負荷時出力割合基準値に対応する積分ゲインを無負荷時積分ゲインと称する。無負荷時積分ゲインは、無負荷状態の産業車両１０に適した値に設定される。即ち、無負荷状態の産業車両１０を停止させる際に、目標回転数に実回転数が円滑に追従するように、無負荷時積分ゲインは設定されている。最大負荷時出力割合基準値に対応する積分ゲインを最大負荷時積分ゲインと称する。最大負荷時積分ゲインは、最大負荷状態の産業車両１０に適した値に設定される。即ち、最大負荷状態の産業車両１０を停止させる際に、目標回転数に実回転数が円滑に追従するように、最大負荷時積分ゲインは設定されている。

【0047】

図５に示すように、ステップＳ３１の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ３２の処理を行う。ステップＳ３２において、積分ゲイン算出部４６は、積分ゲインとして無負荷時積分ゲインを設定して積分ゲイン算出制御を終了する。

【0048】

ステップＳ３１の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ３３の判定を行う。
ステップＳ３３において、積分ゲイン算出部４６は、保持している最大出力割合が最大負荷時出力割合基準値以上か否かを判定する。最大負荷時出力割合基準値は、予め定められた値である。ステップＳ３３の判定結果が肯定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ３４の処理を行う。ステップＳ３４において、積分ゲイン算出部４６は、積分ゲインとして最大負荷時積分ゲインを設定して積分ゲイン算出制御を終了する。

【0049】

ステップＳ３３の判定結果が否定の場合、積分ゲイン算出部４６は、ステップＳ３５の処理を行う。
ステップＳ３５において、積分ゲイン算出部４６は、積分ゲインとして線形補間積分ゲインを設定して積分ゲイン算出制御を終了する。

【0050】

図８に示すように、線形補間積分ゲインは、無負荷時積分ゲインと最大負荷時積分ゲインとの間を線形補間することで得られる積分ゲインである。基底回転数以下の領域では、負荷の増加に対して最大出力割合が線形に変化する。このため、積分ゲインとして線形補間積分ゲインを設定することで、負荷に応じた積分ゲインが設定される。

【0051】

［本実施形態の作用］
産業車両１０を停止させる際には、走行モータ２４が生じさせる回生制動力によって制動が行われる。この際、制御装置３０は、実回転数を目標回転数に追従させるように制御を行う。

【0052】

図９～図１２には、回転数指令、目標回転数、実回転数、及び出力割合の関係を示す。図９～図１２において、線Ｌ１が回転数指令、線Ｌ２が目標回転数、線Ｌ３が実回転数、線Ｌ４が出力割合を示す。

【0053】

図９には、比較例として積分ゲインとして無負荷時積分ゲインが設定された状態で荷Ｌを搬送中の産業車両１０を停止させた際の実回転数の変化を示す。無負荷時積分ゲインは、荷Ｌを搬送していない産業車両１０に適した積分ゲインである。このため、荷Ｌを搬送中の産業車両１０の積分ゲインとして無負荷時積分ゲインが設定された場合、適切な積分ゲインが設定されているとはいえない。結果として、図９に示すように、産業車両１０の停止時に揺り戻しが起こり、実回転数が目標回転数に円滑に追従しない。

【0054】

図１０には、本実施形態の産業車両１０であって無負荷状態の産業車両１０を平坦路で停止させた際の実回転数の変化を示す。無負荷状態の場合、基底回転数以下の領域での最大出力割合に応じた積分ゲインとして無負荷時積分ゲインが設定される。そして、産業車両１０は、停止時に実回転数が目標回転数に円滑に追従している。

【0055】

図１１には、本実施形態の産業車両１０であって最大負荷状態の産業車両１０を平坦路で停止させた際の実回転数の変化を示す。最大負荷状態の場合、基底回転数以下の領域での最大出力割合に応じた積分ゲインとして最大負荷時積分ゲインが設定される。そして、産業車両１０は、停止時に実回転数が目標回転数に円滑に追従している。

【0056】

図１２には、本実施形態の産業車両１０であって最大負荷状態の産業車両１０を坂路で停止させた際の実回転数の変化を示す。最大負荷状態の場合、基底回転数以下の領域での最大出力割合に応じた積分ゲインとして最大負荷時積分ゲインが設定される。そして、産業車両１０は、停止時に実回転数が目標回転数に円滑に追従している。

【0057】

図１０～図１２から把握できるように、本実施形態の産業車両１０は、負荷に関わらず、制動時に円滑に停止することができる。また、平坦路か坂路に関わらず制動時に円滑に停止することができる。

【0058】

［本実施形態の効果］
（１）制御装置３０は、産業車両１０の制動時に、走行モータ２４の回転数が基底回転数以下の状態での最大出力割合に基づき積分ゲインを設定する。走行モータ２４の回転数が基底回転数以下の領域では、荷Ｌの重量に応じて最大出力割合が変化する。このため、走行モータ２４の回転数が基底回転数以下の状態での最大出力割合に基づき積分ゲインを設定することで、荷Ｌの重量に応じた積分ゲインを設定することができる。この積分ゲインによって出力割合を算出することによって、産業車両１０を停止させる際に、走行モータ２４の回転数を目標回転数に円滑に追従させることができる。

【0059】

（２）制御装置３０は、走行モータ２４の回転数が基底回転数以下に維持されている間に算出された最大出力割合を保持している。制御装置３０は、走行モータ２４の回転数が基底回転数以下に維持されている間に出力割合が算出されると、算出された出力割合が保持された最大出力割合よりも大きい場合に、算出された出力割合を新たな最大出力割合として保持する。これにより、制御装置３０は、走行モータ２４の回転数が基底回転数以下に維持されている間に算出された最大出力割合を認識することができる。

【0060】

（３）制御装置３０は、最大出力割合が無負荷時出力割合基準値以下の場合、積分ゲインとして無負荷時積分ゲインを設定する。制御装置３０は、最大出力割合が最大負荷時出力割合基準値以上の場合、積分ゲインとして最大負荷時積分ゲインを設定する。制御装置３０は、最大出力割合が無負荷時出力割合基準値より大きく、最大負荷時出力割合基準値より小さい場合、積分ゲインとして線形補間積分ゲインを設定する。これにより、荷Ｌの重量に適した積分ゲインを設定することができる。また、無負荷時積分ゲインと最大負荷時積分ゲインとを予め定めておけば、線形補間によって線形補間積分ゲインを導出することができる。このため、荷Ｌの重量に応じて個別に積分ゲインを定める必要がなくなる。

【0061】

（４）産業車両１０は、制動装置として走行モータ２４のみを備える。走行モータ２４の制動力のみで産業車両１０を停止させる場合、走行モータ２４の回転数を制御することで産業車両１０を停止させる必要がある。この場合、走行モータ２４の回転数を目標回転数に円滑に追従させる必要がある。本実施形態のように、荷Ｌの重量に応じた積分ゲインが設定されることによって、産業車両１０を停止させる際に、走行モータ２４の回転数を目標回転数に円滑に追従させることができる。従って、メカニカルブレーキを備えていない産業車両１０であっても、円滑に停止させることができる。

【0062】

（５）ステップＳ３において、積分ゲイン算出部４６は、実回転数の絶対値が基底回転数以下、かつ、目標回転数が０とは異なる値か否かを判定する。出力割合決定部４１は、産業車両１０の制動時には、目標回転数が０の場合に積分項が速度偏差に作用するように制御を行う。これは、目標回転数が０とは異なる場合であっても積分項が速度偏差に作用するように制御を行うと、短時間で実回転数を目標回転数に追従させようとすることで、減速度が一定にならないためである。この場合、減速度が一定にならないことで、産業車両１０の操作感の低下に繋がる。これに対し、産業車両１０の制動時には、目標回転数が０の場合に積分項が速度偏差に作用するように制御を行うことで、産業車両１０の操作感の低下を抑制できる。また、目標回転数が０とは異なる値の場合に最大出力割合を更新する処理を行うことで、積分項が速度偏差に作用するまでに、積分ゲインを設定することができる。

【0063】

（６）積分ゲイン算出部４６は、荷Ｌの重量に応じた積分ゲインを設定することができる。荷Ｌの重量を測定する荷重センサを備えていなくても、荷Ｌの重量に応じた積分ゲインを設定することができるため、荷重センサを設ける場合に比べて製造コストの低減が図られる。

【0064】

［変更例］
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0065】

○最大出力割合が取り得る範囲を複数に区分した区分毎に積分ゲインが対応付けられていてもよい。例えば、最大出力割合が取り得る範囲を４５％～９８％の範囲とする。この場合、４５％～９８％の範囲を０［ｋｇ］に対応する第１範囲、５００［ｋｇ］に対応する第２範囲、１０００［ｋｇ］に対応する第３範囲…のように、負荷に応じて区分する。そして、各範囲には、各範囲に適した積分ゲインが対応付けられる。例えば、第１範囲には無負荷状態の産業車両１０に適した積分ゲインが対応付けられる。第２範囲には、５００［ｋｇ］の荷Ｌを搬送している状態の産業車両１０に適した積分ゲインが対応付けられる。第３範囲には、１０００［ｋｇ］の荷Ｌを搬送している状態の産業車両１０に適した積分ゲインが対応付けられる。

【0066】

制御装置３０は、最大出力割合算出制御によって最大出力割合を算出する。そして、制御装置３０は、最大出力割合が属する区分に対応付けられた積分ゲインを設定する。例えば、最大出力割合が上記した第１区分に属する場合、制御装置３０は、第１区分に対応付けられた積分ゲインを設定する。

【0067】

○制御装置３０は、フィードバック制御として比例積分微分制御を行ってもよい。
○ステップＳ３において、積分ゲイン算出部４６は、実回転数の絶対値が基底回転数以下か否かを判定してもよい。即ち、積分ゲイン算出部４６は、目標回転数が０とは異なる値か否かを判定しなくてもよい。

【0068】

○制御装置３０は、走行モータ２４の回転数が基底回転数より大きい状態から基底回転数以下になった際の出力割合を走行モータ２４の回転数が基底回転数以下の状態での最大出力割合としてもよい。

【0069】

○産業車両１０は、メカニカルブレーキを備えていてもよい。
○産業車両１０は、荷Ｌを牽引して搬送するトーイングトラクタであってもよい。

【符号の説明】

【0070】

Ｌ…荷、１０…産業車両、２２…インバータ、２４…走行モータ、３０…制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】