JP3161365B2 - 産業車両の車体揺動制御装置 - Google Patents
産業車両の車体揺動制御装置Info
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Description
揺動可能に設けられた車軸を、所定の走行条件等を満た
した際に固定する産業車両の車体揺動制御装置に関する
ものである。
は、走行時の車両安定化を図るため、後輪を支持する車
軸が車体に対して揺動可能に取付けられている。フォー
クリフトの旋回時には、遠心力による横向きの力のた
め、車体が横方向に傾動することになる。このため、旋
回時には走行安定性が低下する。
には、フォークリフトに遠心力を検出する旋回検出手段
を設け、車両に働く遠心力が所定値以上となると、車軸
を車軸固定機構にて固定する技術が開示されている。こ
のフォークリフトでは、車軸が旋回時に固定されて車体
の傾動が抑えられるため、安定した状態で旋回すること
ができる。
横加速度(横G)を見るだけでは、車軸の固定のタイミ
ングに遅れがでるなどの不具合があった。つまり、旋回
のためハンドルを切り始めて車体の向きが変化し始めて
も直ちに車軸が固定される訳ではなく、横Gがその設定
値以上に達したときに始めて車軸が固定される。そのた
め、車軸が水平から少し傾いた状態で固定されてしまう
恐れがあった。
切り返し時には、その途中で横Gが一瞬ほぼ「0」とな
るところがあり、この付近で横Gが設定値未満となって
車軸の固定が解除されることになる。そのため、この切
換し運転時に、車軸が揺動して車体の不安定を招く恐れ
があった。
て、横Gに加え、車体の向きの変化を検出し、車体の向
きの変化を見ることで、旋回開始時に車軸を早めのタイ
ミングで固定する技術を提案している(特願平8−14
9560号)。すなわち、車体にジャイロスコープ等の
検出器を取付け、そのヨーレート(角速度)ωを検出
し、ヨーレートωを時間に対して差分することにより、
車体の向きの時間的な変化であるヨーレート変化率ΔY
=Δω/ΔTを算出する。そして、ヨーレート変化率Δ
Y/ΔTがその設定値yo 以上となったときにも、車軸
を固定する技術である。
切り始めて車体の向きが変化し始めた時点で早めに車軸
が固定され、車軸の固定の遅れが回避される。また、切
り返し運転時には、その途中で横Gが設定値未満となる
区間でも、ヨーレート変化率ΔY/ΔTが設定値yo 以
上となるため、車軸の固定が継続され、切り返し途中で
車軸の固定が解除されることがなく、車体の安定性が保
たれる。
旋回半径が小さいほど、また車速が高速なほど大きくな
る。また、ヨーレートは車速の影響を受けない物理量で
あるので、ヨーレート変化率ΔY/ΔTも当然車速の影
響を受けない物理量となる。そのため、車軸を固定する
タイミングを決めるためには、車両のヨーレートの時間
変化を見るだけではなく、その時の車速を考慮する必要
がある。
が同じような時間変化をしても、高速走行時の方が低速
走行時に比べて横Gの立ち上がり変化が大きくなる。そ
のため、どんな車速にでも対処できるように、高速走行
時を考慮してヨーレート変化率ΔY/ΔTの設定値yo
を低めに設定しておく必要があった。しかし、設定値y
o が低めに設定されていると、低速走行時に必要以上に
車軸が固定されることになっていた。車軸は必要以上に
ロックされない方が本当は望ましい。これは車重が後輪
側にかかった状態で凹凸路面を走行しているときに車軸
がロックされると、駆動輪である前輪の片輪が浮き上が
った状態となる恐れがあり、これが原因でスリップを招
くからである。
れたものであって、第1の目的は、旋回開始時にタイミ
ングの遅れを少なく素早く車軸を揺動規制するととも
に、切換し時に車軸を揺動規制した状態に保持でき、し
かも不要な車軸の揺動規制をなるべく少なくできる産業
車両の車体揺動制御装置を提供することにある。また、
第2の目的は、車速の遅い低速域においても、無駄な車
軸の揺動規制を抑えつつ、必要時には確実に車軸の揺動
を規制することにある。第3の目的は、加速度検出器を
備えなくても、必要な各測定値を得ることにある。第4
の目的は、車両の方向転換時に路面上の突起等に当たる
ことによる車体の横揺れを小さく抑えることにある。第
5の目的は、車両に備えられた各検出器の検出値から間
接的に算出される測定値の信頼性を高めることにある。
第6の目的は、車速変化時においても適切に車軸の揺動
規制を行うことにある。
は、車両の車体に対して揺動可能に支持された車軸と、
前記車軸の揺動を規制するための車軸規制機構と、車両
の横Gを測定する横G測定手段と、前記横Gの時間に対
する変化率を測定する横G変化測定手段と、前記横Gと
前記横G変化率の各測定値のいずれかが各々の設定値以
上となると、前記車軸の揺動を規制すべく前記車軸規制
機構を作動させる制御手段と、車両のヨーレートの時間
に対する変化率を測定するヨーレート変化測定手段と、
車速を検出する車速検出手段とを備え、前記制御手段に
は、前記車速が設定値未満か否かを判定する判定手段が
さらに備えられており、該車速が設定値未満の低速域に
あるときには、前記横G変化率に代えて、測定値として
のヨーレート変化率を用い、前記横Gと該ヨーレート変
化率のいずれかが各々の設定値以上になると、前記車軸
の揺動を規制すべく、前記車軸規制機構を作動させるこ
とを要旨とする。
載の産業車両の車体揺動制御装置において、前記車両に
は検出対象の異なる2つ以上の検出器が備えられ、該各
検出器により検出された2つ以上の検出値を用いた演算
により、前記車軸の揺動を規制すべきか否かの判断のた
めの前記各測定値を算出する測定値算出手段を前記各測
定手段が備えている。
載の産業車両の車体揺動制御装置において、前記測定値
算出手段は、前記各測定値のうち横G変化率もしくはヨ
ーレート変化率を算出する際に、前記各検出器のうち車
両の振動を拾い難い検出器の検出値を差分する。
載の産業車両の車体揺動制御装置において、2つ以上の
前記検出器の1つとして車速検出器を備え、前記測定値
算出手段は、前記測定値としての横G変化率を、2つ以
上の前記検出器の検出値を変数にもつ横Gを算出するた
めの理論式を時間微分して得られ、車速の時間微分項を
無視しない算出式を用いて算出するようにした。
対して揺動可能に支持された車軸と、前記車軸の揺動を
規制するための車軸規制機構と、車両の横Gを測定する
横G測定手段と、前記横Gの時間に対する変化率を測定
する横G変化測定手段と、前記横Gと前記横G変化率の
各測定値のいずれかが各々の設定値以上となると、前記
車軸の揺動を規制すべく前記車軸規制機構を作動させる
制御手段とを備え、前記車両には検出対象の異なる2つ
以上の検出器が備えられ、該各検出器により検出された
2つ以上の検出値を用いた演算により、前記車軸の揺動
を規制すべきか否かの判断のための前記各測定値を算出
する測定値算出手段を前記各測定手段が備えると共に、
前記測定値算出手段は、前記各測定値のうち横G変化率
を算出する際に、前記各検出器のうち車両の振動を拾い
難い検出器の検出値を差分する。
対して揺動可能に支持された車軸と、前記車軸の揺動を
規制するための車軸規制機構と、車両の横Gを測定する
横G測定手段と、前記横Gの時間に対する変化率を測定
する横G変化測定手段と、前記横Gと前記横G変化率の
各測定値のいずれかが各々の設定値以上となると、前記
車軸の揺動を規制すべく前記車軸規制機構を作動させる
制御手段とを備え、前記車両には検出対象の異なる2つ
以上の検出器が備えられ、該各検出器により検出された
2つ以上の検出値を用いた演算により、前記車軸の揺動
を規制すべきか否かの判断のための前記各測定値を算出
する測定値算出手段を前記各測定手段が備えると共に、
2つ以上の前記検出器の1つとして車速検出器を備え、
前記測定値算出手段は、前記測定値としての横G変化率
を、2つ以上の前記検出器の検出値を変数にもつ横Gを
算出するための理論式を時間微分して得られ、車速の時
間微分項を無視しない算出式を用いて算出するようにし
た。
求項6のうちいずれか一項に記載の産業車両の車体揺動
制御装置において、前記車両は、前記検出器として操舵
輪の操舵角を検出する操舵角検出器と、車速を検出する
車速検出器とを備え、前記測定値算出手段は、操舵角と
車速の両検出値を用いて前記各測定値を算出する。 請求
項8に記載の発明では、請求項2〜請求項6のうちいず
れか一項に記載の産業車両の車体揺動制御装置におい
て、前記車両は、前記検出器として車体のヨーレートを
検出するヨーレート検出器と、車速を検出する車速検出
器とを備え、前記測定値算出手段は、ヨーレートと車速
の両検出値を用いて前記各測定値を算出する。
の横Gが横G測定手段により測定され、横Gの時間に対
する変化率が横G変化測定手段により測定される。横G
と横G変化率のいずれかの測定値が各々の設定値以上と
なると、制御手段により車軸規制機構が作動されて車軸
の揺動が規制される。車両の旋回時には、横G変化率が
その設定値以上になることで、その旋回開始時にタイミ
ングの遅れなく素早く車軸の揺動が規制される。また、
左(右)旋回から右(左)旋回への切換し時にも、横G
変化率がその設定値以上になることで、この切換し時に
は車軸の揺動が規制された状態に保持される。
た値であり、車速の要因が考慮されないヨーレート変化
率を判定に用いる場合のように設定値を高速時に合わせ
て低めに設定しておく必要がない。従って、車速の高速
と低速に共通の適切な設定値を設定することが可能にな
り、不要な車軸の揺動規制をなるべく少なくすることが
可能になる。
ヨーレートの時間に対する変化率がヨーレート変化測定
手段により測定される。また、車速検出手段により車速
が検出される。車速が設定値未満であるか否かが判定手
段により判定される。制御手段が横G以外の要因で車軸
の揺動を規制する制御は、車速が設定値以上の高速域に
あるときには、横G変化率に基づき行われ、車速が設定
値未満である低速域にあるときには、ヨーレート変化率
に基づいて行われる。低速時には横G変化率よりも車速
の影響を受け難い、もしくは車速の影響を受けないヨー
レート変化率が使用されることで、低速時での経時変化
を見る測定値(横G以外の測定値)のための設定値を高
めに設定しておくことが可能になる。
動を規制すべきか否かの判断のための各測定値が、車両
に備えられた検出対象の異なる2つ以上の検出器により
検出された2つ以上の検出値を用いて測定値算出手段に
より算出される。そのため、横Gを直接検出する加速度
検出器を備えなくても、必要な各測定値が得られる。
出手段は、横G変化率もしくはヨーレート変化率を算出
するに当たり、各検出器のうち車両の振動を拾い難い検
出器の検出値を差分する。そのため、元々ノイズの少な
い検出値が差分されるため、差分(微分)によりノイズ
が増幅する心配がない。 請求項4及び請求項6に記載の
発明によれば、測定値算出手段は、車速検出器を1つと
する2つ以上の検出器の検出値から、算出式を用いて横
G変化率を算出する。この算出式は、各検出器の検出値
を変数とする横Gを算出するための理論式を時間微分し
て得られ、車速の時間微分項が無視されていない式なの
で、車速の変化にも対応したより正確な横G変化率の算
出値が得られる。
出手段は、横G変化率を算出するに当たり、各検出器の
うち車両の振動を拾い難い検出器の検出値を差分する。
そのため、元々ノイズの少ない検出値が差分されるた
め、差分(微分)によりノイズが増幅する心配がない。
出器により検出された操舵輪の操舵角と、車速検出器に
より検出された車速との各検出値を用いることにより、
測定値算出手段により、車軸の揺動を規制すべきか否か
の判定に必要な各測定値が算出される。
ト検出器により検出された車両のヨーレートと、車速検
出器により検出された車速との各検出値を用いることに
より、測定値算出手段により、車軸の揺動を規制すべき
か否かの判定に必要な各測定値が算出される。また、車
両のヨーレートを使うので、操舵輪が横すべりしても横
G変化率が正確に算出される。さらに、車速が設定値未
満の低速域においてヨーレート変化率を採用する構成の
場合には、方向転換時に車速が小さいために横Gがその
設定値未満となっても、ヨーレート検出器の検出値から
求められるヨーレート変化率が車速に影響されないこと
から、ヨーレート変化率がその設定値以上となって、方
向転換時にも車軸の揺動がしっかり規制される。従っ
て、方向転換時に車輪が路面上の突起等につまづいても
車軸が揺動しないので、車体が大きく横揺れすることが
回避される。
態を図1〜図8に従って説明する。
ークリフト1は、前輪駆動・後輪操舵の四輪車である。
フォークリフト1の機台前部に立設された左右一対のア
ウタマスト2間にはインナマスト3が昇降可能に配設さ
れており、このインナマスト3にフォーク4がチェーン
(図示せず)を介して昇降可能に吊下されている。アウ
タマスト2は車体としての車体フレーム1aに対してテ
ィルトシリンダ5を介して連結されており、ティルトシ
リンダ5のピストンロッド5aが伸縮駆動されることに
より傾動するようになっている。アウタマスト2の裏面
に配設されたリフトシリンダ6のピストンロッド6aが
インナマスト3の上端部に連結されており、リフトシリ
ンダ6のピストンロッド6aが伸縮駆動されることによ
り、フォーク4が昇降するようになっている。
示す)及び変速機(図示せず)を介してエンジン9と作
動連結され、エンジン9の動力によって駆動される。図
1,図2に示すように、車体フレーム1aの後下部に
は、車軸としてのリアアクスル10が車幅方向へ延びた
状態でセンタピン10aを中心に揺動(回動)可能に支
持されている。左右の後輪11は、リアアクスル10に
配設されたステアリングシリンダ(図示せず)の左右一
対のピストンロッドの各先端にてリンク機構(図示せ
ず)を介して操向可能に連結された操舵輪であり、リア
アクスル10と一体揺動可能に支持されている。左右の
後輪11はハンドル12の操作に基づいてステアリング
シリンダが駆動されることにより操舵される。
間には、1個の油圧式ダンパ(以下、単に「ダンパ」と
いう。)13が両者を連結する状態で配設されている。
このダンパ13は複動式の油圧シリンダであり、車体フ
レーム1a側にはダンパ13の円筒状のシリンダ13a
が連結され、リアアクスル10側にはシリンダ13a内
に収容されたピストン13bから延びるピストンロッド
13cの先端が連結されている。
れた第1室R1と第2室R2との各々に連通状態に接続
された第1管路P1と第2管路P2を介して切換弁とし
ての電磁切換弁14に接続されている。電磁切換弁14
は、消磁時に閉弁するノーマルクローズタイプの2ポー
ト2位置切換弁であり、そのスプールには止弁部15と
流弁部16とが形成されている。第2管路P2には第3
管路P3を介し、作動油を貯溜するアキュムレータ17
がチェック弁18を介して接続されている。
て図2に示す遮断位置に配置されることにより、ダンパ
13は両室R1,R2における作動油の流出・流入が不
能なロック状態となり、リアアクスル10の揺動がロッ
クされる。一方、電磁切換弁14のスプールがボディに
対して連通位置(図2の状態からスプール位置が反対側
に切換えられた状態)に配置されることにより、ダンパ
13は両室R1,R2間における作動油の流出・流入が
可能なフリー状態となり、リアアクスル10の揺動が許
容されるようになっている。また、第2管路P2の経路
上には絞り弁19が設けられている。尚、ダンパ13及
び電磁切換弁14等にて車軸規制機構が構成されてい
る。
可能に支持するキングピン20の片側には、キングピン
20の回転量を検出して後輪11の操舵角(タイヤ角)
θを検出し、横G測定手段及び横G変化測定手段を構成
するとともに操舵角検出器としてのタイヤ角センサ21
が設けられている。タイヤ角センサ21は例えばポテン
ショメータからなる。また、図1に示すように、デフリ
ングギヤ8にはその回転を検出することによりフォーク
リフト1の車速Vを検出し、横G測定手段及び横G変化
測定手段を構成するとともに車速検出手段及び車速検出
器としての車速センサ22が設けられている。
には所定高さに例えばリミットスイッチからなる揚高セ
ンサ23が設けられている。揚高センサ23はフォーク
4の揚高が設定値ho 以上となるとオンし、設定値ho
未満でオフするように設定されている。本実施形態では
設定値ho を最大揚高hmax の2分の1の高さに設定し
ている。また、リフトシリンダ6にはそのシリンダ内部
の油圧を検出する圧力センサ24が設けられている。圧
力センサ24はフォーク4上の積載荷重wに応じた検出
値を出力する。
4に基づいて説明する。フォークリフト1は、後述する
スウィング制御等を司る制御手段としてのコントローラ
25を備えている。コントローラ25にはマイクロコン
ピュータ26、AD変換回路27〜29及び励消磁駆動
回路30等が内蔵されている。マイクロコンピュータ2
6は、横G測定手段及び横G変化測定手段を構成すると
ともに測定値算出手段としてのCPU(中央演算処理装
置)31、ROM(読取専用メモリ)32、RAM(読
取書込可能メモリ)33、クロック回路34、カウンタ
35,36、入力インタフェイス37及び出力インタフ
ェイス38を備える。
速センサ22及び圧力センサ24からの各検出値θ,
V,wが各AD変換回路27〜29を介して入力される
とともに、揚高センサ23からのオン・オフ信号が入力
されるようになっている。また、電磁切換弁14は、C
PU31から出力される制御信号に基づき励消磁駆動回
路30からソレノイド14aに対する励磁電流がオン・
オフ制御されて、ソレノイド14aが励消磁されること
で切換制御されるようになっている。すなわち、CPU
31からロック信号が出力されて励消磁駆動回路30か
らソレノイド14aに対する励磁電流が遮断されてソレ
ノイド14aが消磁したときに、電磁切換弁14は遮断
位置に配置される。そして、CPU1からロック解除信
号が出力されて励消磁駆動回路30からソレノイド14
aに励磁電流が流れてソレノイド14aが励磁したとき
に、電磁切換弁14は連通位置に配置される。
記憶されており、その中の一つに図7,図8にフローチ
ャートで示すスウィング制御処理のプログラムデータが
ある。ここで、スウィング制御とは、リアアクスル10
の揺動を所定の運行条件成立時期にロックする制御であ
り、本実施形態では車両に働く横G(旋回時に機台横方
向に働く遠心加速度)Gs と、横Gの経時的な変化率Δ
G/ΔTとを測定値とし、Gs 値とΔG/ΔT値のいず
れか一方が各々の設定値以上になるとリアアクスル10
の揺動をロックさせるように設定されている。尚、図
7,図8のフローチャートにおいて、S10〜S30が
横G測定手段を構成し、S10,S20,S40が横G
変化測定手段を構成している。
(b)のマップに示すように、荷重wと揚高Hとに応じ
て設定されている。すなわち、荷重wが設定値wo 未満
のときには、図6(a)に示すように、揚高Hがho 未
満(揚高センサ23がオフ出力)のときに設定値が「G
2」に設定され、揚高Hがho 以上(揚高センサ23が
オン出力)にときに設定値が「G1」(本実施形態では
G1=G2/2に設定)に設定されている。また、荷重
wが設定値wo 以上のときには、図6(b)に示すよう
に、揚高Hがho 未満のときに設定値が「G2」に設定
され、揚高Hがho 以上のときには常にリアアクスル1
0がロックされるように設定されている。
ΔTの設定値go が記憶されている。各設定値G1,G
2,go は走行実験もしくは理論計算から求められた値
であり、走行安定性を図るべく必要な時期にリアアクス
ル10がロックされるように設定されたものである。ま
た、CPU31は2つのフラグFg ,フラグFgvを備え
ており、横G(Gs )が設定値G1,G2以上になると
フラグFg がセットされ、横G変化率ΔG/ΔTが設定
値go 以上となるとフラグFgvがセットされるようにな
っている。
両の旋回半径の逆数値1/rを求めるためのマップが記
憶されている。本実施形態では、タイヤ角センサ21と
車速センサ22からの2つの検出値θ,Vを用いた演算
により横G(Gs )を推定している。横Gの推定値Gs
は、タイヤ角θから決まる旋回半径の逆数値1/rを用
い、次の(1)式により与えられる。
される。 ΔG/ΔT=V2 ・Δ(1/r)/ΔT … (2) 本実施形態では、横G変化率ΔG/ΔTを、この(2)
式の関係に基づいて2つの検出値θ,Vを用いて次式に
より算出している。
秒)当たりの横Gの変化量、1/r,1/r1は、それ
ぞれ所定時間ΔTを経過する前と後の旋回半径の逆数値
である。本実施形態ではRAM32に過去複数回分(制
御時間間隔ΔTo 間を一回とする)のタイヤ角データθ
を保存するようにしており、所定時間ΔT(=n・ΔT
o )前のタイヤ角データθ1を読出し、現検出値θと旧
検出値θ1とからそれぞれ決まる各旋回半径の逆数値1
/r、1/r1の差(=|1/r−1/r1|)により
Δ(1/r)/ΔTを近似している。尚、本実施形態に
おいては例えばタイヤ角θは左切角のときに負の値、右
切角のときにが正の値をとり、このθ値から求められる
逆数値1/rも、それに応じた符号を有する。
分に相当し、次式で表される。 ΔG/ΔT=V2 ・Δ(1/r) /ΔT+ (1/r)・2V・ΔV/ΔT … (3) この(3)式のうち後項のΔV/ΔTは車速Vの経時的
な変化率を示し、通常、フォークリフト1では、その旋
回中における車速Vをほぼ一定と見なせるため、ΔV/
ΔT値は前項中のΔ(1/r)/ΔT値に比べて十分小
さな値となる。そのため、本実施形態では、(3)式中
の後項を無視して近似した前記(2)式をΔG/ΔTを
推定するために採用している。
横G変化率ΔG/ΔTが設定値付近の値を取ることに起
因するロック・ロック解除の頻繁な切り換わりを防止す
るための対策をしている。すなわち、フラグFgvが
「1」のときにはΔG/ΔT用の設定値として「go 」
より小さな設定値「α・go 」を採用し、フラグFg が
「1」のときにはGs 用の設定値として「wo 」,「h
o 」より小さな設定値「α・wo 」,「α・ho 」(例
えば、0.5<α<1)をそれぞれ採用するようになっ
ている。
ック回路34からのクロック信号に基づき所定時間Tを
計時するためのものであり、横G(Gs )とΔG/ΔT
がロック解除をすべき値(すなわち、判定値Gs ,ΔG
/ΔTが各々の設定値go ,G1,G2未満の値)とな
ったロック解除条件成立の継続時間を計時する。このロ
ック解除条件成立の状態が所定時間T継続した後にロッ
ク解除を行うようにしており、2つのカウンタ35,3
6は、その継続時間を計時するためのものである。
について図7,図8のフローチャートに従って説明す
る。イグニションキーのオン中は、各センサ21〜24
からの検出信号θ,V,w等がCPU31に入力され、
CPU31は所定時間ΔTo (例えば10〜50ミリ
秒)間隔でスウィング制御処理を実行する。
て、タイヤ角θ,車速V,荷重wの各検出値を読み込
む。ステップ20では、ROM32に記憶されたマップ
を用いてタイヤθから旋回半径の逆数値1/rを求め
る。
逆数値1/rとを用いて(1)式より、横Gの推定値G
s =V2 /rを演算する。ステップ40では、横G変化
率ΔG/ΔTを演算する。すなわち、RAM33の所定
記憶領域から所定時間ΔT前のタイヤ角データθ1を読
出し、このθ1値から求めた所定時間ΔT前の旋回半径
の逆数値1/r1と、現在の1/r値と、車速値Vとを
用い、ΔG/ΔT=V 2 ・|1/r−1/r1|の算出
式を使って(2)式の関係に基づく横G変化率ΔG/Δ
Tを算出する。
o 以上であるか否かを判断する。ΔG/ΔTが設定値g
o 以上であれば、ステップ60に進んでフラグFgvに
「1」をセットする。ΔG/ΔTが設定値go 未満であ
ればステップ70に進み、ロック解除条件(Fgv=0の
ときはΔG/ΔT<go ,Fgv=1のときはΔG/ΔT
<α・go )が所定時間T継続して成立したか否かを判
断する。所定時間Tの計時はカウンタ35が行い、ΔG
/ΔT≧go 成立の度にカウンタ35がリセットされる
とともに、ΔG/ΔT<go またはΔG/ΔT<α・g
o 成立の度にカウンタ35の計時が開始される。
定時間Tを計時していないときには、ステップ90に進
み、フラグFgvの変更は行われない。一方、ロック解除
条件成立が所定時間T継続すれば、ステップ80に進ん
でフラグFgvに「0」をセットする。つまり、ロック解
除条件の成立と同時に直ちにロック解除される訳ではな
く、ロック解除に所定時間Tの遅れがもたされる。
処理は、横G(Gs )に基づきリアアクスル10をフリ
ー状態とすべきかロック状態とすべきかを判定するため
の処理である。本実施形態では、横G(Gs )に基づく
リアアクスル10のフリー・ロック判定を、図6
(a),(b)のマップに示すように荷重wと揚高Hに
応じて設定された設定値G1,G2等に基づいて行う。
上であるか否かを判断する。荷重wが設定値wo 未満で
あればステップ100に進み、荷重wが設定値wo 以上
であればステップ110に進む。
ステップ100において、揚高Hが設定値ho 以上であ
るか否かを判断する。そして、揚高Hが設定値ho 未満
のときにはステップ120において、Gs ≧G2が成立
するか否かを判断し、揚高Hが設定値ho 以上のときに
はステップ130において、Gs ≧G1が成立するか否
かを判断する。各ステップにおいて、Gs ≧G2または
Gs ≧G1が成立したときには共にステップ150に進
んでフラグFg に「1」をセットする。また、各ステッ
プにおいて、Gs ≧G2またはGs ≧G1が不成立(つ
まり、Gs <G2またはGs <G1)のときにはステッ
プ160に進む。ステップ160では、ロック解除条件
(つまり、Gs <G2またはGs <G1)が所定時間T
継続して成立したか否かを判断する。所定時間Tの計時
はカウンタ36が行い、Gs ≧G2またはGs ≧G1成
立の度にカウンタ36がリセットされるとともに、Gs
<G2またはGs <G1成立の度にカウンタ36の計時
が開始される。
所定時間Tを計時していないとき(ロック解除条件が所
定時間T継続していないとき)には、ステップ180に
進み、フラグFg の変更は行われない。一方、ロック解
除条件成立が所定時間T継続すれば、ステップ170に
進んでフラグFg に「0」をセットする。つまり、この
場合もロック解除条件の成立と同時に直ちにロック解除
される訳ではなく、ロック解除に所定時間Tの遅れがも
たされる。
には、ステップ110において、揚高Hが設定値ho 以
上であるか否かを判断する。そして、揚高Hが設定値h
o 以上のときにはステップ150に進んでフラグFg に
「1」をセットする。また、揚高Hが設定値ho 未満の
ときには、ステップ140に進んで、Gs ≧G2が成立
するか否かを判断する。Gs ≧G2が成立したときに
は、ステップ150においてフラグFg に「1」をセッ
トする。また、Gs ≧G2が不成立(つまり、Gs <G
2)のときには、ステップ160に進み、このロック解
除条件(つまり、Gs <G2)が所定時間T継続して成
立したか否かを判断し、この条件が成立すればステップ
170においてフラグFg に「0」をセットし、成立し
ていなければフラグFg を変更せずに次のステップ18
0に進む。
うちいずれかが「1」であればロック指令(ロック信
号)を出力する。その結果、横G(Gs )と横G変化率
ΔG/ΔTのうちいずれか一方でも各々の設定値以上と
なると、電磁切換弁14が遮断位置に切換えられてリア
アクスル10がロックされる。
G変化率ΔG/ΔTの変化を示すグラフである。このグ
ラフにおいて、例えば走行中に直進から左旋回したとき
には、横Gの立ち上がり変化である横G変化率ΔG/Δ
T(例えば(ΔG/ΔT)H)がその設定値go を越え
た時点でリアアクスル10がロックされる。そのため、
旋回開始とほぼ同時に速やかにリアアクスル10がロッ
クされ、ロック時期が遅れることがない。その後、直ぐ
に横G(Gs )が設定値以上に達するため、タイヤ角θ
が一定切角に落ちついて横G変化率ΔG/ΔTが小さく
なっても、そのままリアアクスル10のロックは保持さ
れる。
を切返すときには、右向きの横Gから左向きの横Gに変
化する際に、横Gが極く短時間ではあるが設定値未満と
なる区間ができる。しかし、横Gがその設定値(G1,
G2)未満となるこの区間では、タイヤ角θの変化過程
であるので横G変化率ΔG/ΔTが設定値go を越える
ことになる。そのため、切り返しの途中でリアアクスル
10のロックが解除されることもない。また、ロック解
除するときには時間的な遅れを設けているため、フラグ
Fgv=1とフラグFg =1との切り換わり時に両者が共
に「1」となる重なりが確保されるため、ΔG/ΔT値
と横G値の変化のちょっとしたタイミングのずれからロ
ック解除されてしまうこともない。
ΔY/ΔTを見る代わりに、横G変化率ΔG/ΔTを見
ることでロックをすべきか否かの判定を行っている。横
G変化率ΔG/ΔTは、前記(2)式から明らかなよう
にV2 を因数に持つ。これに対し、ヨーレート変化率Δ
Y/ΔTは後述するが式 ΔY/ΔT=V・Δ(1/
r)/ΔT で表される。即ち、ヨーレート変化率ΔY
/ΔTはVを因数に持つ。従って、図5のグラフで示す
ように、横G変化率ΔG/ΔTは高速走行時と低速走行
時とでは大きく異なる((ΔG/ΔT)H と(ΔG/Δ
T)L )。これに対し、ヨーレート変化率ΔY/ΔTは
横G変化率ΔG/ΔT程には車速により変化しない
((ΔY/ΔT)H と(ΔY/ΔT)L )。そのため、
ヨーレート変化率ΔY/ΔTを採用した場合には、設定
値yo を高速時に合わせて相対的に低めに設定しなけれ
ばならなかった。
慮された横G変化率ΔG/ΔTを採用しているので、車
速変化にも対応した適切な設定値go を設定することが
できる。例えば図5に示すように、高速走行時には横G
変化率(ΔG/ΔT)H が設定値go 以上となってリア
アクスル10がロックされるタイヤ角変化であっても、
低速走行時には横G変化率(ΔG/ΔT)L が設定値g
o 未満となってリアアクスル10がロックされない。
ック制御の判定に採用した場合に比べ、低速走行時にお
いて無駄なロックが減ることになる。そのため、車両重
心が後輪11側にあるときにリアアクスル10の揺動が
ロックされたために、駆動輪である前輪7のうち片輪の
接地圧が低下したり、その片輪が路面から浮き上がり、
これが原因で起こるスリップが極力減らされることにな
る。尚、図5中のGSH,GSLは各々高速走行時と低速走
行時の横Gを表す。
のロックが一旦実行された後は、その際の設定値よりも
α(例えば0<α<1)倍の少し小さめの設定値を下回
らない限り、ロックの解除が行われない。そのため、各
判定値ΔG/ΔT,H,wがその設定値go ,ho ,w
o 付近の値をたまたまとったことに起因するロック・ロ
ック解除の頻繁な切り換わりが防止される。
以下の効果が得られる。 (a)横Gの立ち上がり変化である横G変化率ΔG/Δ
Tを、リアアクスル10をロックすべきか否かの判定値
の一つに採用したので、旋回開始時に素早くリアアクス
ル10をロックできるとともに、切返し時にリアアクス
ル10をロック状態に保持して車体の安定性を確保する
ことができる。
ΔTを採用したので、ヨーレート変化率ΔY/ΔTを採
用したときに問題となる低速走行時の無駄なロックを減
らすことができる。例えば車量重心が後輪11側にある
状態で凹凸路面を走行しているときに、リアアクスル1
0がロックされたために前輪7がスリップする不具合の
発生を極力減らすことができる。
用いた演算により、ロックをすべきか否かの判定のため
に用いる各判定値ΔG/ΔT,Gs を算出するようにし
たので、横Gを直接検出できる加速度センサ等の検出器
を設けなくて済む。特にフォークリフト1における他の
制御等のために備えられたタイヤ角センサ21や車速セ
ンサ22をスウィング制御に利用できるので、センサ類
の共用により装置コストを相対的に安価にすることがで
きる。
か否かを判定するための設定値(G1,G2)を、車両
の重心変化を考慮して荷重wや揚高Hに応じて設定した
ので、車両の重心が低いときの無駄なロックを相対的に
減らすことができる。
2)を、荷重wや揚高Hに応じて連続的に変化させるの
ではなく、所定の設定値wo ,ho を境にした二領域に
分けて別々に設定する方法を採ったので、制御が簡単で
済む。
する構成では、検出した横G値を直接差分(微分)処理
して横G変化率ΔG/ΔTを求めればよいと考えがちで
あるが、加速度センサの検出値は車体の振動等の影響を
受け易く、その検出値には振動等に起因するノイズが混
入する。そのため、横G値に差分(微分)処理を施す
と、そのノイズが増幅されてしまい、得られる推定値Δ
G/ΔTが信頼性の乏しい値となる。これに対して本実
施形態によれば、ΔG/ΔT値を演算するに当たり、機
台の振動等に影響され難いタイヤ角センサ21の検出値
θから求めた1/r値を差分する方法を採ったので、元
々ノイズの影響が極めて少ない1/r値に差分(微分)
処理を施してもノイズの増幅による誤差が生じ難く、信
頼性の高い推定値ΔG/ΔTを得ることができる。
た第2実施形態を図9に従って説明する。本実施形態で
は、車速に応じて、横G変化率ΔG/ΔTとヨーレート
変化率ΔY/ΔTとを使い分けている点が前記第1実施
形態と異なる。ROM32には、前記第1実施形態にお
けるプログラムデータのうち図7の部分を図9のフロー
チャートに置き換えたスウィング制御処理のプログラム
データが記憶されており、その他の電気的構成について
は前記第1実施形態と同様の構成を有している。
変化率ΔG/ΔTを採用することで、設定値go を高め
に設定でき、不要なリアアクスル10のロックを減らす
ようにした。しかし、V2 を因数に持つ横G変化率ΔG
/ΔTが変数Vに対して2次曲線を描くのに対し、Vを
因数に持つヨーレート変化率ΔY/ΔTが変数Vに対し
て1次直線を描く。このため、車速Vが遅い低速域(例
えば、CPU31の演算処理上でV<1になる車速域)
では、逆にロックが必要であるにも拘わらず、横G変化
率ΔG/ΔTが設定値go より小さくなってロックされ
ない事態が起こり得る。あるいはこれを解消するため設
定値go を少し低めに設定すると、高速域において不要
にリアアクスル10がロックされてしまう。この対策と
して、ΔG/ΔTに対して低速用の別の設定値を設定し
ておくことも考えられるが、この実施形態においては、
低速域においても不要なロックをより効果的に減らせる
ような設定値を設定できるように、低速域での判定値の
一つとして、V2 を因数に持つΔG/ΔTに代え、Vを
因数に持つΔY/ΔTを測定値として採用している。
速Vが高速であるか低速であるかを判定するための設定
値Vo として、5〜10km/hの範囲の所定値が設定
されている。フォークリフト1の最大速度は20km/
h程度である。また、ヨーレート変化率ΔY/ΔT(=
Δω/ΔT(但し、ωはヨーレート))は、式ΔY/Δ
T=V・Δ(1/r)/ΔTで表される。本実施形態で
は、所定時間ΔTを経過する前と後の旋回半径の逆数値
1/r,1/r1と、車速Vを使って、ヨーレート変化
率ΔY/ΔTを、式ΔY/ΔT=V・|1/r−1/r
1|により算出するようにしている。
2及びCPU31にてヨーレート変化測定手段が構成さ
れ、CPU31が判定手段を構成している。また、図9
のフローチャートにおいて、S10,S20,S210
がヨーレート変化測定手段を、S10,S20,S21
0,S220が横G変化測定手段を、S10,S20,
S230が横G測定手段を、S240が判定手段をそれ
ぞれ構成している。
る。まずステップ10で各センサ21〜24からの検出
値θ,V,w等を読み込み、ステップ20でタイヤ角θ
からマップにより旋回半径の逆数値1/rを演算する。
次の210では、ヨーレート変化率ΔY/ΔTを演算す
る。すなわち、RAM33の所定記憶領域から所定時間
ΔT前のタイヤ角データθ1を読出し、このθ1値から
マップにより求めた旋回半径の逆数値1/r1と、現在
の検出値θに基づく逆数値1/rと、車速値Vとを用
い、式ΔY/ΔT=V・|1/r−1/r1|によりΔ
Y/ΔTを算出する。
/ΔT=V・ΔY/ΔTを演算する。そして、ステップ
230では横GをGs =V2 /rにより演算する。ステ
ップ240では、車速Vが設定値Vo 未満であるか否か
を判断する。車速Vが設定値Vo 未満の低速域であれ
ば、ステップ250においてヨーレート変化率ΔY/Δ
Tが設定値yo 以上であるか否かを判断し、車速Vが設
定値Vo 以上の高速域であれば、ステップ260におい
て横G変化率ΔG/ΔTが設定値go以上であるか否か
を判断する。
て、それぞれのロック条件(ΔY/ΔT≧yo ,ΔG/
ΔT≧go )の成立時には、ステップ270においてフ
ラグFgvに「1」をセットする。一方、ロック解除条件
(ΔY/ΔT<yo ,ΔG/ΔT<go )の成立時に
は、ステップ280に進んでカウンタ35の計時時間が
所定時間T以上であれば、ステップ290においてフラ
グFgvに「0」をセットし、カウンタ35の計時時間が
所定時間T未満であれば、フラグFgvを変更することな
く、次のステップ90に進む。ステップ90以降の処理
は図8と同様の処理である。
行時には、横G変化率ΔG/ΔTが設定値go 以上とな
ったときに、リアアクスル10がロックされる。また、
車速Vが設定値Vo 未満の低速走行時には、ヨーレート
変化率ΔY/ΔTが設定値yo 以上となったときに、リ
アアクスル10がロックされる。つまり、ΔG/ΔTま
たはΔY/ΔTがそれぞれの設定値以上になった時点
で、旋回開始時に素早くリアアクスル10がロックされ
る。また、ΔG/ΔTまたはΔY/ΔTがそれぞれの設
定値以上にあるため、切換し時にはリアアクスル10が
ロック状態に保持される。
で、V2 を因数に持つ横G変化率ΔG/ΔTを採用する
ことで、設定値go を高めに設定しておくことができ、
無駄なロックを極力減らすこができる。そして、車速V
が設定値Vo 未満の低速域で、Vを因数に持つヨーレー
ト変化率ΔY/ΔTを採用することで、低速域において
も、設定値yo を高めに設定しておくことができ、リア
アクスル10の無駄なロックを極力減らすこができる。
従って、この実施形態によれば、第1実施形態の構成に
比べ、低速域でのリアアクスル10の無駄なロックを一
層減らすことができる。また、例えば、リアアクスル1
0が必要時であるにも拘わらずロックされない不具合の
発生を回避できる。
に当たり、機台の振動等の影響を受け難いタイヤ角セン
サ21の検出値θから決まる1/r値を差分する方法を
採ったので、ヨーレート変化率ΔY/ΔTについても信
頼性の高い推定値ΔY/ΔTを得ることができる。
た第3実施形態を図10〜図12に従って説明する。本
実施形態では、横G(Gs )及び横G変化率ΔG/ΔT
等を推定するために用いる検出値を検出するための検出
器が前記各実施形態と異なっている。
後部に配置されたバランスウェイト40上には、横G測
定手段、横G変化測定手段及びヨーレート変化測定手段
を構成するとともにヨーレート検出器としてのジャイロ
スコープ41が取付けられている。本実施形態ではジャ
イロスコープ41として圧電素子からなる圧電式ジャイ
ロスコープを使用している。例えばガスレート式ジャイ
ロスコープまたは光学式ジャイロスコープ等のその他の
方式のものを使用することもできる。
1はAD変換回路42を介して入力インタフェイス37
に接続されており、フォークリフト1の旋回時における
ヨーレート(角速度)ω( rad/sec )を検出し、ヨー
レートに応じた検出値ωを、横G測定手段、横G変化測
定手段及びヨーレート変化測定手段を構成するとともに
判定手段及び測定値算出手段としてのCPU31に出力
する。本実施形態は、前記各実施形態において使用した
タイヤ角センサ21に替えてジャイロスコープ41を検
出器として備えた構成となっており、その他の構成は前
記各実施形態と同様の構成を有している。但し、ROM
32には、前記第2実施形態における図9の部分を図1
2に示すフローチャートで置き換えたプログラムデータ
が記憶されている。また、横Gを式Gs =V・ω、ヨー
レート変化率ΔY/ΔTを式ΔY/ΔT=Δω/ΔT、
横G変化率ΔG/ΔTを式ΔG/ΔT=V・Δω/ΔT
(=V・ΔY/ΔT)に基づいてそれぞれ算出するよう
にしている。
まずCPU31は、ステップ410において、ヨーレー
トω,車速V,荷重w等の各検出値を読み込む。ステッ
プ420では、ヨーレート変化率ΔY/ΔTを演算す
る。CPU31はRAM33の所定記憶領域に所定時間
ΔT前までの過去複数回分のヨーレートデータを保存し
ており、所定時間ΔT前のヨーレートデータω1を読出
し、旧検出値ω1と現在の検出値ωを用いて、ヨーレー
ト変化率ΔY/ΔT=Δω/ΔT(但し、Δω/ΔT=
|ω−ω1|とする)を演算する。次のステップ430
では、横G変化率ΔG/ΔT=V・ΔY/ΔT(=V・
Δω/ΔT)を演算する。そして、ステップ440で
は、横GをGs =V・ωとして演算する。
形態と同様であり、車速Vが設定値Vo 以上のときには
横G変化率ΔG/ΔTに基づきロックすべきであるか否
かを判定し、車速Vが設定値Vo 未満のときにはヨーレ
ート変化率ΔY/ΔTに基づきロックすべきであるか否
かを判定する。
率の算出のためにタイヤ角θを使うため、後輪11が横
すべりしたときに横G変化率の算出値の信頼性が乏しく
なる。しかし、この実施形態によれば、横G変化率の算
出に車両のヨーレートωを使用しているため、後輪11
が横すべりしても横G変化率ΔG/ΔTを正確に算出で
きる。
させるときには、車速を十分落とした状態で後輪11の
タイヤ角θを大きく切ることにより行われ、このとき車
体はほぼ前輪7を中心に旋回することになる。第2実施
形態の構成では、ヨーレート変化率ΔY/ΔTが車速V
を因数に持つため(ΔY/ΔT=V・Δ(1/r)/Δ
Tなので)、車速を十分落として行われる方向転換時に
はΔY/ΔT<yo となって、リアアクスル10がロッ
クされない事態が生じる。
て、車速Vを因数に持たないヨーレート変化率ΔY/Δ
T(=Δω/ΔT)が使用される。そのため、方向転換
時に、車速が遅くても、車両の向きの時間変化(Δω/
ΔT)だけを見ているので、車両の向きが大きく変化す
る方向転換時には、ΔY/ΔT値が設定値yo 以上にな
って、リアアクスル10がしっかりロックされる。その
結果、リアアクスル10がロックされた状態で方向転換
が行われる。例えば、方向転換時に路面上の突起等にタ
イヤが当たっても、リアアクスル10の揺動が規制され
ているため、この際の車体の横方向の傾きが小さく抑え
られる。
り、機台の振動等の影響を受け難いジャイロスコープ4
1の検出値ωを差分する方法を採ったので、元々ノイズ
の極めて少ない検出値ωに差分(微分)処理を施して
も、ノイズの増幅による有意な誤差が生じることがな
く、信頼性の高い推定値ΔG/ΔT,ΔY/ΔTを得る
ことができる。
出に用いる検出値ω,Vを検出するため、ジャイロスコ
ープ41と車速センサ22を使用したこの実施形態にお
いても、その他、前記第2実施形態と同様の効果を得る
ことができる。
た第4実施形態を説明する。前記各実施形態において
は、横G変化率ΔG/ΔTを式ΔG/ΔT=V2 ・Δ
(1/r)/ΔTを用いたり、式ΔG/ΔT=V・Δω
/ΔTを用いて、車速Vを一定とみなして算出した。こ
れに対し、この実施形態では、車速Vの変化を考慮して
いる。横G変化率ΔG/ΔTの算出式が異なる以外は、
前記各実施形態と同様の構成である。
車速センサ22を備えた第1及び第2実施形態の構成に
おいて、横G変化率ΔG/ΔTに車速Vの時間変化を考
慮した場合を説明する。前記(2)式に代え、車速Vの
時間変化が考慮された例えば先に記した(3)式に基づ
いて行う。つまり、以下の式である。
出する式として、次式が記憶されている。
+(1/r)・2V・|V−V1| ここで、V1,Vは、所定時間ΔT(=n・ΔTo )を
経過する前と後の車速。1/r1,1/rは、所定時間
ΔTを経過する前と後のタイヤ角θ1,θからマップを
用いてそれぞれ求められた旋回半径の逆数値である。C
PU31は、本実施形態ではRAM32に過去複数回分
のタイヤ角データθ及び車速データVを保存するように
している。
て、例えば次の(4)式を採用することもできる。 ΔG/ΔT=Δ(V2 /r)/ΔT … (4) ROM32には(4)式に基づいて横G変化率ΔG/Δ
Tを算出する式として、次式が記憶されている。
r−V12 /r1|) ここで、Gs1,Gs は、所定時間ΔTを経過する前と後
の横Gデータであり、Gs1=V12 /r1,Gs =V2
/rで示される。但し、V1,r1とV,rは、それぞ
れ所定時間ΔTを経過する前と後の車速,旋回半径であ
る。CPU31は、RAM32に過去複数回分の横Gデ
ータGs を保存するようにしている。また、横G変化率
の算出値に車速Vの差分演算時に増幅されるノイズの影
響があまりでないように、差分演算処理前の車速の検出
値Vに対し、CPU31によるソフトウェア的なフィル
タ処理を施している。
と、所定時間ΔT前の旧データV1,1/r1とを用い
て、(3)式あるいは(4)式に基づく算出式を使用し
てΔG/ΔTを算出する。この実施形態によれば、
(3)式あるいは(4)式に基づいて算出される車速の
時間変化が考慮された横G変化率ΔG/ΔTが使用され
るため、加速時や減速時(例えば制動時)などのように
車速Vの時間変化を無視できないときでも、正確なΔG
/ΔT値を得ることができる。そのため、車速の変化時
でも、本当に必要なときにだけ、リアアクスル10がロ
ックされ、不要なロックを極力回避できる。
イロスコープ41を備えた第3実施形態の構成におい
て、横G変化率ΔG/ΔTに車速Vの時間変化を考慮し
た場合を説明する。式ΔG/ΔT=V・Δω/ΔTに代
え、車速Vの時間変化が考慮された以下の式のいずれか
を採用する。
ΔG/ΔTの算出式として、式ΔG/ΔT=ω・|V−
V1|+V・|ω−ω1|が記憶されている。また、
(6)式を採用する場合、ROM32には、横G変化率
ΔG/ΔTの算出式として、式ΔG/ΔT=|V・ω−
V1・ω1|が記憶されている。但し、V1,ω1と
V,ωは、所定時間ΔTを経過する前と後のそれぞれ車
速、ヨーレートである。なお、この場合も、車速の検出
値VにCPU31によるソフトウェア的なフィルタ処理
を施している。CPU31は、今回のデータV,ωと、
所定時間ΔT前の旧データV1,ω1とを用いて、
(5)式あるいは(6)式に基づく算出式を使用してΔ
G/ΔTを算出する。
(6)式を使って算出される車速の時間変化が考慮され
た横G変化率ΔG/ΔTを使用することで、加速時や減
速時(例えば制動時)などのように車速Vの時間変化を
無視できないときでも、正確なΔG/ΔT値を得ること
ができる。その結果、車速変化時においても、リアアク
スル10を本当に必要なときにロックし、不要なロック
を回避できる。
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更
し、例えば次のように実施することもできる。 (1)車速の速度域に関係なく常に横G変化率ΔG/Δ
Tを使用する第1実施形態において、検出器として第3
実施形態で使用した車速センサ22とジャイロスコープ
41との組合せとした構成を採ってもよい。つまり、ジ
ャイロスコープ41の検出値ωと車速値Vを用いて、横
G変化率ΔG/ΔT=V・Δω/ΔT、横G;Gs =V
・ωを算出する。この構成によっても、第1実施形態と
同様の効果を得ることができる。つまり、旋回開始時の
リアアクスルのロックの遅れ防止効果、切換し運転時の
リアアクスルのロック保持効果、さらに車速Vを因数に
もつ横G変化率ΔG/ΔT(=V・Δω/ΔT)を採用
することによる不要なロックの回避効果が得られる。
度センサで検出するとともに、横G変化率ΔG/ΔTを
加速度センサの検出値を時間差分して算出し、車軸の揺
動規制制御を横GとΔG/ΔTとに基づいて行う構成と
してもよい。この構成によっても、旋回開始時の車軸の
揺動規制の遅れを防止したり、ハンドルの切換し中に車
軸を揺動規制状態に保持できる。また、この場合、ΔG
/ΔTは車速の高低に共通の適切な設定値を設定でき
る。よって、低速域におけるリアアクスルの無駄なロッ
クを減らすことができる。
値は前記各実施形態に限定されない。例えばタイヤ角セ
ンサ21の代わりに、ハンドル12の回転角を検出する
ハンドル角センサを使用し、ハンドル角θH から旋回半
径の逆数値1/rを求めることにより、各判定値Gs ,
ΔG/ΔT,ΔY/ΔTを演算する方法を採用してもよ
い。
変化率ΔG/ΔTまたはヨーレート変化率ΔY/ΔT
を、操舵角検出器と車速検出器からの各検出値、もしく
はヨーレート検出器と車速検出器からの各検出値から演
算により推定する方法を採用してもよい。この構成によ
れば、加速度センサの検出値を差分(微分)処理すると
ノイズが増幅されて得られた判定値(ΔG/ΔT,ΔY
/ΔT)の信頼性が乏しくなるが、これを回避すべく、
振動等のノイズを拾い難い検出器からの検出値を差分処
理するので、信頼性の高い判定値を得ることができる。
算出式を、車速の時間変化が考慮された式としてもよ
い。例えばタイヤ角センサ21と車速センサ22を用い
た第2実施形態、または第4実施形態の構成を第2実施
形態に採用した場合において、ΔY/ΔT=V・Δ(1
/r)/ΔT+1/r・ΔV/ΔT,ΔY/ΔT=Δ
(V/r)/ΔTを採用していもよい。これらの算出式
を採用した場合、車速変化時でも、正確なΔY/ΔTを
得ることができ、低速時においてもリアアクスル10を
本当に必要なときにロックし、不要なロックを回避でき
る。
用いて算出した判定値等にローパスフィルタをかけるな
どのノイズ除去処理を施してもよい。 (7)タイヤ角θを検出する方式は、キングピン20の
回動量を検出する方式に限定されない。例えば、パワー
ステアリング装置を構成するステアリングシリンダのピ
ストンの位置を検出する検出器をタイヤ角センサとして
採用してもよい。
出値を検出するための検出器の種類は2種類に限定され
ない。例えば検出対象の異なる3つ以上の検出器から得
られた各検出値を用いて判定値を推定してもよい。
固定するロックに限定されない。車軸が規制状態におい
て揺動範囲が狭くなるような規制であっても構わない。
車軸の規制時に揺動範囲が小さく抑えられれば、本発明
の効果は得られる。
トに適用してもよい。さらに、本発明をフォークリフト
以外の産業車両に適用してもよい。上記各実施形態から
把握され、特許請求の範囲に記載していない技術思想
(発明)を以下に列記する。
軸とに連結された油圧式ダンパと、該油圧式ダンパの伸
縮動を許容する許容位置と、該油圧式ダンパの伸縮動を
固定する固定位置との少なくとも二位置に切換可能な切
換弁とを備え、前記制御手段は、前記切換弁を前記各測
定値に基づき切換制御する。
検出器の検出値である操舵角から一義的に決まる旋回半
径の逆数の時間に対する変化率と、車速の二乗との積と
して前記横G変化率を算出する。
ート検出器の検出値であるヨーレートの時間に対する変
化率と車速との積として前記横G変化率を演算する。
測定手段を備え、前記重心高測定手段により測定された
重心高さに応じて前記横Gの設定値が決められている。
この構成によれば、重心高測定手段により測定された車
両の重心高さに応じて横Gの設定値が変化するので、必
要以上の車軸の揺動の規制を減らすことができる。な
お、重心高測定手段は、前記各実施形態における揚高セ
ンサ23、圧力センサ24及びCPU31により構成さ
れている。
の算出に使用する前にフィルタ処理するフィルタ手段が
備えられている。この構成によれば、フィルタ処理手段
によるフィルタ処理によってノイズ除去された車速の検
出値を使って横G変化率の算出が行われ、横G変化率算
出の際の差分演算処理時に増幅されるノイズがその算出
処理前に予め極力排除されるので、ノイズの影響の少な
い精度の高い横G変化率の算出値を得ることができる。
なお、CPU31がフィルタ手段を構成する。
明によれば、車軸の揺動を規制すべきか否かを判定する
ための横G以外の測定値として横G変化率を採用したの
で、旋回開始時に素早く車軸を揺動規制できるととも
に、切換し時に車軸を揺動規制状態に保持できる。ま
た、横G変化率は車速の要因が考慮された測定値である
ため、車速の高速と低速で共通の適切な設定値を設定で
き、車速の要因が考慮されないヨーレート変化率を判定
に用いた場合に比べ、不要な車軸の規制をなるべく少な
くできる。
軸の揺動を規制すべきか否かの判断のために、車速が設
定値未満の低速域にあるときには、横G変化率に代えて
ヨーレート変化率を採用したので、車速の遅い低速域に
おいても、無駄な車軸の揺動規制を抑えつつ、必要時に
は確実に車軸の揺動を規制することができる。
れば、車両に備えられた検出対象の異なる2つ以上の検
出器の各検出値を用いて演算することにより、車軸の揺
動を規制すべきか否かの判断のために用いる各測定値を
算出するようにしたので、横Gを直接検出する加速度検
出器を備えなくても、必要な各測定値を得ることができ
る。
G変化率もしくはヨーレート変化率を算出する際に、車
両の振動を拾い難い検出器の検出値を差分するので、差
分(微分)によるノイズの増幅の心配がなく、信頼性の
高い測定値を得ることができる。 また、請求項4及び請
求項6に記載の発明によれば、各検出器の検出値を変数
とする横Gを算出するための理論式を時間微分して得ら
れ、車速の時間微分項が無視されていない式を用いて算
出された横G変化率を測定値として使用するので、車速
変化にも対応した適切な時期に車軸の揺動規制をするこ
とができる。
G変化率を算出する際に、車両の振動を拾い難い検出器
の検出値を差分するので、差分(微分)によるノイズの
増幅の心配がなく、信頼性の高い測定値を得ることがで
きる。
速度検出器を備えなくても、車両に備えられた操舵角検
出器と車速検出器からの各検出値を用いた演算により、
必要な各測定値を推定できる。
速度検出器を備えなくても、車両に備えられたヨーレー
ト検出器と車速検出器からの各検出値を用いた演算によ
り、必要な各測定値を推定できる。また、低速時にヨー
レート変化率を採用する構成では、方向転換時に車軸の
揺動がしっかり規制されるため、方向転換時に路面上の
突起等につまづいたときの車体の横揺れを小さく抑える
ことができる。
図。
図。
グラフ。
ップ図。
ローチャート。
図。
ク図。
ト。
ての車体フレーム、10…車軸としてのリアアクスル、
13…車軸規制機構を構成する油圧式ダンパ、14…車
軸規制機構を構成するとともに切換弁としての電磁切換
弁、21…横G測定手段、横G変化測定手段及びヨーレ
ート変化測定手段を構成するとともに操舵角検出器とし
てのタイヤ角センサ、22…横G測定手段、横G変化測
定手段、及びヨーレート変化測定手段を構成するととも
に車速検出手段及び車速検出器としての車速センサ、2
3…重心高測定手段を構成する揚高センサ、24…重心
高測定手段を構成する圧力センサ、25…制御手段とし
てのコントローラ、31…横G測定手段、横G変化測定
手段及びヨーレート変化測定手段及び重心高測定手段を
構成するとともに判定手段及び測定値算出手段としての
CPU、41…横G測定手段、横G変化測定手段及びヨ
ーレート変化測定手段を構成するとともにヨーレート検
出器としてのジャイロスコープ、Gs …横G、ΔG/Δ
T…横G変化率、ΔY/ΔT…ヨーレート変化率。
Claims (8)
- 【請求項1】 車両の車体に対して揺動可能に支持され
た車軸と、 前記車軸の揺動を規制するための車軸規制機構と、 車両の横Gを測定する横G測定手段と、 前記横Gの時間に対する変化率を測定する横G変化測定
手段と、 前記横Gと前記横G変化率の各測定値のいずれかが各々
の設定値以上となると、前記車軸の揺動を規制すべく前
記車軸規制機構を作動させる制御手段と、 車両のヨーレートの時間に対する変化率を測定するヨー
レート変化測定手段と、 車速を検出する車速検出手段とを備え、 前記制御手段には、前記車速が設定値未満か否かを判定
する判定手段がさらに備えられており、該車速が設定値
未満の低速域にあるときには、前記横G変化率に代え
て、測定値としてのヨーレート変化率を用い、前記横G
と該ヨーレート変化率のいずれかが各々の設定値以上に
なると、前記車軸の揺動を規制すべく、前記車軸規制機
構を作動させる 産業車両の車体揺動制御装置。 - 【請求項2】 前記車両には検出対象の異なる2つ以上
の検出器が備えられ、該各検出器により検出された2つ
以上の検出値を用いた演算により、前記車軸の揺動を規
制すべきか否かの判断のための前記各測定値を算出する
測定値算出手段を前記各測定手段が備えている請求項1
に記載の産業車両の車体揺動制御装置。 - 【請求項3】 前記測定値算出手段は、前記各測定値の
うち横G変化率もしくはヨーレート変化率を算出する際
に、前記各検出器のうち車両の振動を拾い難い検出器の
検出値を差分する請求項2に記載の産業車両の車体揺動
制御装置。 - 【請求項4】 2つ以上の前記検出器の1つとして車速
検出器を備え、前記測定値算出手段は、前記測定値とし
ての横G変化率を、2つ以上の前記検出器の検出値を変
数にもつ横Gを算出するための理論式を時間微分して得
られ、車速の時間微分項を無視しない算出式を用いて算
出する請求項2に記載の産業車両の車体揺動制御装置。 - 【請求項5】 車両の車体に対して揺動可能に支持され
た車軸と、 前記車軸の揺動を規制するための車軸規制機構と、 車両の横Gを測定する横G測定手段と、 前記横Gの時間に対する変化率を測定する横G変化測定
手段と、 前記横Gと前記横G変化率の各測定値のいずれかが各々
の設定値以上となると、前記車軸の揺動を規制すべく前
記車軸規制機構を作動させる制御手段とを備え、 前記車両には検出対象の異なる2つ以上の検出器が備え
られ、該各検出器により検出された2つ以上の検出値を
用いた演算により、前記車軸の揺動を規制すべきか否か
の判断のための前記各測定値を算出する測定値算出手段
を前記各測定手段が備えると共に、前記測定値算出手段
は、前記各測定値のうち横G変化率を算出する際に、前
記各検出器のうち車両の振動を拾い難い検出器の検出値
を差分する産業車両の車体揺動制御装置。 - 【請求項6】 車両の車体に対して揺動可能に支持され
た車軸と、 前記車軸の揺動を規制するための車軸規制機構と、 車両の横Gを測定する横G測定手段と、 前記横Gの時間に対する変化率を測定する横G変化測定
手段と、 前記横Gと前記横G変化率の各測定値のいずれかが各々
の設定値以上となると、前記車軸の揺動を規制すべく前
記車軸規制機構を作動させる制御手段とを備え、 前記車両には検出対象の異なる2つ以上の検出器が備え
られ、該各検出器により検出された2つ以上の検出値を
用いた演算により、前記車軸の揺動を規制すべきか否か
の判断のための前記各測定値を算出する測定値算出手段
を前記各測定手段が備えると共に、2つ以上の前記検出
器の1つとして車速検出器を備え、前記測定値算出手段
は、前記測定値としての横G変化率を、2つ以上の前記
検出器の検出値を変数にもつ横Gを算出するための理論
式を時間微分して得られ、車速の時間微分項を無視しな
い算出式を用いて算出する産業車両の車体揺動制御装
置。 - 【請求項7】 前記車両は、前記検出器として操舵輪の
操舵角を検出する操舵角検出器と、車速を検出する車速
検出器とを備え、前記測定値算出手段は、操舵角と車速
の両検出値を用いて前記各測定値を算出する請求項2〜
請求項6のう ちいずれか一項に記載の産業車両の車体揺
動制御装置。 - 【請求項8】 前記車両は、前記検出器として車体のヨ
ーレートを検出するヨーレート検出器と、車速を検出す
る車速検出器とを備え、前記測定値算出手段は、ヨーレ
ートと車速の両検出値を用いて前記各測定値を算出する
請求項2〜請求項6のうちいずれか一項に記載の産業車
両の車体揺動制御装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15105997A JP3161365B2 (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 産業車両の車体揺動制御装置 |
TW090211068U TW482129U (en) | 1997-04-23 | 1998-04-16 | A rock controller for industrial vehicle body |
US09/061,389 US6266594B1 (en) | 1997-04-23 | 1998-04-16 | Body swing control apparatus for industrial vehicles |
EP98107081A EP0873893B1 (en) | 1997-04-23 | 1998-04-17 | Body swing control apparatus for industrial vehicles |
CNB981094120A CN1151039C (zh) | 1997-04-23 | 1998-04-17 | 工业车辆的车体摆动控制装置 |
KR10-1998-0013725A KR100361242B1 (ko) | 1997-04-23 | 1998-04-17 | 산업차량의차체요동제어장치 |
DE69822358T DE69822358T2 (de) | 1997-04-23 | 1998-04-17 | System zur Regelung der Aufbauneigung für Industriefahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15105997A JP3161365B2 (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 産業車両の車体揺動制御装置 |
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JPH10338012A JPH10338012A (ja) | 1998-12-22 |
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Family Applications (1)
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-
1997
- 1997-06-09 JP JP15105997A patent/JP3161365B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10338012A (ja) | 1998-12-22 |
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