JP2021134022A - 荷役車両の振動防止システム及び荷役車両 - Google Patents

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健悟 今岡
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Abstract

【課題】従来よりも高応答で効果的に、荷に作用する振動を低減、抑制、相殺することを可能にする荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両を提供する。【解決手段】荷役車両の荷役作業装置６又は車両本体の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するためのセンサ２１と、荷役車両の振動を抑制するための制振力を作用させるための制振力生成装置２３と、センサ２１の検出値に基づいて、制振力生成装置２３に与えるフィードバック指令を生成するためのコントローラ２２と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、荷役車両の振動防止システム及び荷役車両に関する。
フォークリフト等の荷役車両においては、荷の損傷防止、車両の性能維持、オペレータの疲労低減などの観点から、荷の運搬などを行う際の揺れを抑制することが重要である。特に、荷が精密機器である場合には、非常に高レベルの揺れの抑制性能が求められる。
特許文献１には、フォークを昇降するリフトシリンダと、操作レバーを備えた手動切換弁とを接続する給排油路に、パイロット開閉弁及び絞りを備えた分岐油路を介してアキュムレータを接続して構成した振動抑制システム（荷役用油圧装置）が開示されている。
この振動抑制システムでは、手動切換弁からリフトシリンダに作動油が供給されるときに絞りの前後に発生する差圧に基づいて、パイロット開閉弁が分岐油路に対する開閉（連通／遮断）を制御する。そして、車両の走行時に前記差圧が大きくなるとともにパイロット開閉弁が作動して分岐油路ひいてはアキュムレータに作動油を送り、アキュムレータの緩衝作用によって車体の振動によるフォークの振動を吸収するように構成されている。
特許文献２には、車体のピッチング振動を検出する振動検出手段と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出するとともにピッチング制御トルクをアクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニットと、を備え、負荷走行時に、ピッチング制御ユニットが振動検出手段の検出値に基づいてピッチング制御トルクを算出してピッチング制御信号を出力するとともに、ピッチング制御信号に基づいてアクチュエータを駆動制御するように構成した振動抑制システムが開示されている。
この振動抑制システムでは、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体に付与される。これにより、車両のピッチング振動を抑制することができる。
特開２００５−１１２５１６号公報 特開２０１１−２０１４３３号公報
しかしながら、特許文献１に開示された油圧回路にアキュムレータを設けて構成した振動抑制システムでは、荷揺れを直接的に示すパラメータではない絞り１９の前後差圧に基づいてアキュムレータの連通状態を切替え制御するものであるため、荷揺れ抑制効果が十分でない場合があった。
同様に、特許文献２に開示された振動検出手段の検出値に基づいてピッチングトルクをフィードバック制御する振動抑制システムにおいても、荷揺れの影響が直接的に反映されるとは限らないリフト圧に基づいて制御されるようになっており、荷揺れ抑制効果が十分でない場合があった。
本開示は、上記事情に鑑み、より効果的に荷の振動を抑制できる荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両を提供することを目的とする。
本開示の荷役車両の振動抑制システムの一態様は、荷役車両の荷役作業装置又は車両本体の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するためのセンサと、前記荷役車両の振動を抑制するための制振力を作用させるための制振力生成装置と、前記センサの検出値に基づいて、前記制振力生成装置に与えるフィードバック指令を生成するためのコントローラと、を備える。
本開示の荷役車両の一態様は、走行可能な車両本体と、前記車両本体に取り付けられ、荷を支持する荷役作業装置と、上記の荷役車両の振動抑制システムと、を備える。
本開示の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両の一態様によれば、荷役車両の荷揺れを効果的に抑制することが可能になる。
第１実施形態の荷役車両（フォークリフト）を示す斜視図である。 第１実施形態の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両の油圧回路を示す図である。 第１実施形態の荷役車両（フォークリフト）の車両モデルの一例を示す図である。 第１実施形態の荷役車両の振動抑制システムによって制動力を生成する一例の説明で用いた制御ブロックを示す図である。 第１実施形態の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両の振動抑制効果の一例を示す図である。 第２実施形態の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両を示す図である。 第２実施形態の荷役車両の振動抑制システムによって制動力を生成する一例の説明で用いたブロック図である。 荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両の制動力生成装置（アクチュエータ）の制御方法／制御ブロックの一例を示す図である。 第３実施形態の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両を示す図である。 第３実施形態の荷役車両の振動抑制システムによって制動力を生成する一例の説明で用いた制御ブロックを示す図である。 第３実施形態の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両の変更例を示す図である。 図１１の荷役車両の振動抑制システムによって制動力を生成する一例の説明で用いた制御ブロックを示す図である。
（第１実施形態）
以下、図１から図５を参照し、第１実施形態に係る荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両について説明する。ここで、本実施形態では、荷役車両がフォークリフトであるものとして説明を行うが、勿論、荷役車両をフォークリフトに限定する必要はない。
（荷役車両）
本実施形態の荷役車両１は、図１及び図２に示すように、タイヤである車輪２を備え、オペレータの操作によって自走する車両本体３と、車両本体３に取り付けられて荷４を支持／保持するフォーク５を備えた荷役作業装置６と、荷役作業装置６の駆動を制御するための油圧回路７と、荷役作業装置（リフト機構）６、油圧回路７を制御するコントローラ（２２）と、を備えている。
車両本体３は、例えば、図１に示すように、駆動輪の左右一対の前輪２ａと、従動輪の左右一対の後輪２ｂと、運転席８を内包するように設けられてオペレータを保護するためのヘッドガード９と、車両本体３の後部に取り付けられたカウンターウェイト１０と、を備えている。
荷役作業装置６は、図１及び図２に示すように、荷４を保持する左右一対のフォーク５と、一対のフォーク５を幅方向の左右にスライド移動可能に支持するフォークレール１１を有するバックレスト１２と、車両本体３に取り付けられ、バックレスト１２、ひいては一対のフォーク５を昇降可能に支持するマスト１３と、バックレスト１２を昇降させるためのリフトチェーン、荷昇降用のリフトシリンダ（マストシリンダ、油圧シリンダ）１４を有する昇降装置１５と、チルトシリンダ（油圧シリンダ）１６を有し、マスト１３、ひいては一対のフォーク５を前後に傾動、起伏させる傾動装置１７と、を備えている。
油圧回路７は、油タンク３７、ポンプ３８、油圧フィルタ３９、冷却器４０、リリーフバルブ４１、サーボ弁１８などを備え、制御装置（本実施形態では後述のコントローラ２２）でサーボ弁１８、ポンプ３８を制御し、リフトシリンダ１４、チルトシリンダ１６などを油圧駆動させるように構成されている。
（振動抑制システム）
一方、本実施形態の荷役車両１は、図２に示すように、車両本体３、荷役作業装置６、荷４の振動を抑制するための振動抑制システム２０を備えている。
本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム（振動抑制機構）２０は、車両本体３と荷役作業装置６の少なくとも一方の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するための圧電素子型などの加速度センサ（センサ）２１と、加速度センサ２１の検出結果を受けるとともに加速度センサ２１の検出結果に基づくフィードバック指令を出力するコントローラ（制御装置）２２と、油圧回路７の系内に設けられ、コントローラ２２から出力したフィードバック指令によってサーボ弁１８の駆動を制御し、荷役作業装置６ひいては荷４の振動を抑制する制動力生成装置であるアクチュエータ２３と、を備えて構成されている。
また、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０は、リフトシリンダ１４の油圧を検出するための圧力センサ５０を備え、コントローラ２２は、加速度センサ２１の検出値から算出したリフトシリンダ１４の油圧の目標値と圧力センサ５０の検出値との偏差に基づいて、サーボ弁１８の駆動信号を生成するように構成されている。
さらに、本実施形態では、コントローラ２２が、加速度センサ２１の検出値から算出した荷役作業装置６に作用する慣性力と、荷役作業装置６に作用する重力との合力をリフトシリンダ１４の受圧面積で除算することで油圧の目標値を算出するように構成されている。
図２に示す実施形態では、加速度センサ２１が荷役作業装置６側に設けられ、荷役作業装置６の加速度を示すパラメータを取得するように、言い換えれば、荷４に作用する振動を直接的に検出できるように構成されている。
なお、他の実施形態では、加速度センサ２１は、車両本体３側に設けられ、車両本体３の加速度を示すパラメータを取得するように構成される。この場合には、例えば、図３に示すような荷役車両１の車両モデル４２を用いて、車両本体３側に設けられた加速度センサ（センサ）２１の検出結果から荷４（荷役作業装置６）に作用する振動を求め、これに基づいて制御を行えばよい。
図３は、荷役車両１の運動力学モデル（車両モデル）の一例を示す図である。
同図に示すように、車両モデル４２は、前輪２ａ及び後輪２ｂをばね要素ｋｆ，ｋｒ及び減衰要素ｃｆ，ｃｒでそれぞれ表現し、リフトシリンダ１４をばね要素ｋｍ及び減衰要素ｃｍで表現するとともに、荷４及び荷役作業装置６のうち荷４とともに昇降する部位を質量ｍの一質点系で表現したものである。また、カウンターウェイト１０を含めた車両本体３の質量はＭｒで表され、車両本体３の重心Ｑの床面（地面）からの高さをｈ、重心Ｑから前輪２ａまでの前後方向距離をｌｆ、重心Ｑから後輪２ｂまでの前後方向距離をｌｒ、荷役車両１の走行中に変化する重心Ｑの位置を前後方向位置ｘ（ｔ）及び高さ方向位置ｚ（ｔ）、荷役車両１の重心Ｑ周りの回転量を回転角θ（ｔ）、重心Ｑから質量ｍまでの距離をｌｍとしている。
なお、質量ｍは、リフトシリンダ１４の圧力（リフト圧）から算出される積載重量と荷役作業装置６の仕様から算出可能である。また、リフトシリンダ１４のばね要素ｋｍのばね定数は、積載重量に応じて定まる。
車両モデル４２では、床面（地面）から前輪２ａ及び後輪２ｂがそれぞれ受ける垂直抗力ｚｆ、ｚｒと、質量ｍの重力荷重との作用点の重心Ｑからの距離ｌｆ，ｌｒ，ｌｍと各荷重との積及び前輪を駆動させるトルクＴをタイヤ半径で除した前後方向力と重心Ｑからの高さｈとの積によりモーメントを算出し、荷役車両１の角度θ（ｔ）を算出する。また、車両本体３の重心Ｑの高さ方向位置ｚ（ｔ）は、車両本体３に設けた加速度センサ２１から算出可能である。そうすると、質量ｍの高さ方向位置ｚ（ｔ）は、重心Ｑから質量ｍまでの距離ｌｍ及び角度θ（ｔ）から算出される荷役車両１の重心Ｑ周りの揺動に起因した変位量と、車両本体３自体の高さ方向の変位量とを合算することで得られる。
こうして、車両本体３側に設けられた加速度センサ２１の検出結果から、荷４の振動を検出することができる。
こうして荷役車両１の既知の運動力学モデル（例えば図３に示す車両モデル４２）を用いて、車両本体３側に設けた加速度センサ２１の検出値を荷役作業装置６の加速度に換算し、この加速度の換算値から慣性力を算出することができる。そして、コントローラ２２が、この慣性力と、荷役作業装置６に作用する重力との合力をリフトシリンダ１４の受圧面積で除算することで油圧の目標値を算出し、これに基づいてリフトシリンダ１４の駆動制御を行う。
これにより、効果的に荷４（荷役作業装置６）に作用する振動を抑制することができる。また、加速度センサ２１を車両本体３に設けた場合には、振動に対する応答性能を高めることができる。このため、より効果的に振動を抑制することができる。
また、本実施形態では、アクチュエータ２３がリフトシリンダ１４であるものとして説明を行うが、アクチュエータ２３は、車両本体３、荷役作業装置６、ひいては荷４の振動を抑制可能であれば、必ずしもサーボ弁１８を制御して駆動するものに限定する必要はない。すなわち、アクチュエータ２３は、別途設けられていてもよく、その設置位置や数は特に限定を必要としない。
次に、上記のように構成した本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０及び荷役車両１においては、加速度センサ２１によって荷揺れをモニタリングし、それに応じてフィードバックで、応答性能に優れたサーボ弁１８の駆動を制御しつつアクチュエータ２３を作動させ、荷４に振動が作用しないように振動抑制を行う。
このとき、図４に示すように、加速度センサ２１で検出された加速度ｄ２ｚ／ｄｔ２、荷４及び荷役作業装置６のうち荷４とともに昇降する部位の質量Ｍ、リフトシリンダ１４の油圧室の断面積Ａから、振動を相殺するために必要な圧力Ｐｒｅｆを算出し、この圧力Ｐｒｅｆを目標値とし油圧実測値（Ｐｃｙｌ）との偏差に基づくＰＩＤ制御装置（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４５のＰＩＤ制御によってフィードバック指令をサーボ弁１８に与えることで、振動を相殺するようにリフトシリンダ１４（アクチュエータ２３）の駆動制御を行う。
なお、図４中の符号４３は加速度センサ２１で検出された加速度ｄ２ｚ／ｄｔ２と荷４の質量Ｍを掛け合わせて荷４に作用する力、ひいては検出された加速度によって作用するリフト荷重を算出する乗算器（演算器）を示す。符号４４は荷４に作用する力（検出された加速度によって作用するリフト荷重）をリフトシリンダ１４の油圧室の断面積Ａで割って圧力Ｐｒｅｆを算出する乗算器（演算器）を示す。
また、図４中の符号４６は、リフトシリンダ１４の鉛直方向に対する傾きθを考慮して、荷４及び荷役作業装置６のうち荷４とともに昇降する部位に作用する重力をリフトシリンダ１４の延在方向に沿った力の成分に換算する重力演算器（荷重補正装置）４６を示す。重力演算器４６で算出された、リフトシリンダ１４の延在方向に沿った重力の成分は、乗算器４３から出力された値から減算されることで、圧力目標値Ｐｒｅｆの算出に使用される。
さらに、本実施形態では、ＰＩＤ制御装置４５を用いたＰＩＤ制御器によってフィードバック指令をサーボ弁１８に与えるようにしているが、ＰＩＤ制御装置４５に替えて任意のＰＩ制御器を含むフィードバック制御器を使用することができる。
このように、加速度センサ２１を荷役作業装置６に設置し、サーボ弁１８を制御して荷４に振動が伝わらないようにリフトシリンダ１４（アクチュエータ２３）の駆動制御を行うと、すなわち、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０を用いてアクティブ制振を行うと、例えば、図５に示すように、振動制御（アクティブ制振）を行っていないアクティブ制振ＯＦＦ時に荷４に作用する振動（図５中の破線で示した振動波形）に対し、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０を作動させて振動制御（アクティブ制振）を行うアクティブ制振ＯＮ時には荷４に作用する振動（最大加速度）が大幅に低減する（図５中の実線で示した振動波形）ことが確認された。
したがって、上記のように構成した本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０（及び荷役車両１）においては、加速度センサ２１を荷役作業装置６に設けるとともに、例えば−９０ｄｅｇの位相遅れで２０〜１００（Ｈｚ）程度の応答性能を有する典型的なサーボ弁１８をフィードバックで駆動制御してアクチュエータ２３を作動させるアクティブ型の振動制御システムであるため、高応答で効果的に振動を低減、抑制、相殺することが可能になる。
すなわち、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０及び荷役車両１においては、加速度センサ２１の検出結果に基づいてコントローラ２２がフィードバック指令を出力し、制動力生成装置のアクチュエータ２３（リフトシリンダ１４）がコントローラ２２からのフィードバック指令に基づいて駆動し、振動を抑制する制動力を生成するように構成したことで、応答性能を大幅に向上させることができ、優れた振動抑制効果を得ることが可能になる。
よって、従来よりも効果的に荷４の振動を抑制することが可能な荷役車両の振動抑制システム２０及び荷役車両１を実現することが可能になる。
また、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０及び荷役車両１においては、荷役作業装置６の油圧シリンダ（リフトシリンダ１４）を駆動する油圧回路７が設けられ、加速度センサ２１が、荷役作業装置６のうち油圧シリンダ１４よりも荷４側の部位に設けられていることで、荷役作業装置６で支持／保持した荷４に作用する振動を、直接的で精度よく捉えることができる。
これにより、例えば図３に示した荷役車両１の運動力学モデル（車両モデル４２）が不明な場合であっても、荷役作業装置６側に設けた加速度センサ２１の検出値を用いて、荷揺れを抑制するためのフィードバック制御を実現できる。
さらに、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０及び荷役車両１においては、コントローラ２２からのフィードバック指令に基づいて、高い応答性能を有する油圧回路７のサーボ弁１８の駆動を制御し、制御力生成装置である油圧シリンダを駆動して振動を抑制するように構成したことで、さらに効果的に応答性能を向上することができ、より一層、優れた振動抑制効果を得ることが可能になる。
なお、供給側／戻り側とでサーボ弁１８が切り替る際の非線形性を考慮し、サーボ弁１８内の流路適正化を行えば、より信頼性の高い振動抑制を実現することが可能になる。
また、サーボ弁１８の応答遅れが極力生じないように、言い換えれば、高周波の振動が入力されるなどして振動が拡大・発散するような場合に、入力のフィルタリングを行うフィルタリング機能を備えることによって、さらに信頼性の高い振動抑制効果を得ることが可能になる。
（第２実施形態）
次に、図６、図７（及び図１から図５）を参照し、第２実施形態に係る荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両について説明する。ここで、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
（荷役車両）
本実施形態の荷役車両１は、車輪２を備えた車両本体３と、荷役作業装置６と、荷役作業装置６（油圧回路７）を制御するコントローラ（２２）、と、車両本体３、荷役作業装置６、ひいては荷４の振動を抑制するための振動抑制システム２５、とを備えて構成されている（図６参照）。
（振動抑制システム）
本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム（振動抑制機構）２５は、第１実施形態と同様のフィードバック制御に対して、フィードフォワード制御を組み合わせることで振動を抑制する第２の振動抑制システム２６と、を備えて構成されている。
第２の振動抑制システム２６は、第１実施形態で示した第１の振動抑制システム２０と同様に、車両本体３と荷役作業装置６の少なくとも一方の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するための圧電素子型などの加速度センサ２１と、加速度センサ２１の検出結果を受けるとともに加速度センサ２１の検出結果に基づくフィードバック指令を出力するコントローラ２２と、油圧回路７の系内に設けられ、コントローラ２２から出力したフィードバック指令によってサーボ弁１８の駆動制御を行うことで、荷役作業装置６ひいては荷４の振動を抑制するように駆動制御されるアクチュエータ（制動力生成装置）２３と、を備えて構成されている（図６、図１、図２参照）。
第２の振動抑制システム２６は、図６に示すように、荷役車両１の走行方向前方の走行路２７の路面の凹凸、走行路２７上の障害物などの振動発生源（外乱要素）２８を検出する例えば光学装置などの振動発生源検出装置２９と、振動発生源検出装置２９で検出した振動発生源２８によって発生する振動、ひいては荷揺れの程度を解析して予測する振動予測装置３０と、振動予測装置３０で予測した振動を減衰、相殺するようにフィードフォワード指令を出力するコントローラ（制御装置）２２と、コントローラ２２から出力したフィードフォワード指令によって、荷役作業装置６ひいては荷４（及び／又は車両本体３）の振動を抑制するように駆動制御されるアクチュエータ（制動力生成装置）２３と、を備えて構成されている。
さらに、第２の振動抑制システム２６は、図７に示すように、第１実施形態と同様の乗算器４３や除算器４４の演算器と、ＰＩＤ制御装置４５と、荷重補正装置４６と、を備えるとともに、振動発生源検出装置２９で検出した振動発生源２８によって荷役作業装置６や荷４に作用する振動を、車両モデル４２を用いて振動予測装置３０が予測し、この振動予測装置３０で予測した振動を相殺するようにフィードフォワード指令を出力するフィードフォワード制御器４７（コントローラ２２）と、を備えている。
なお、本実施形態では、振動発生源検出装置２９が荷役作業装置６に取り付けられている。また、本実施形態において、走行方向前方とは、荷役車両１の前進時には駆動輪２ａよりも前方、荷役車両１の後進時には従動輪２ｂよりも後方となる。振動発生源検出装置２９の設置位置、数は振動発生源２８を確実に検出して振動を抑制できるように適宜決めればよい。
また、本実施形態では、第１実施形態と同様、アクチュエータ２３がリフトシリンダ１４（及び／又はチルトシリンダ１６）であるものとして説明を行うが、アクチュエータ２３は、車両本体３、荷役作業装置６、ひいては荷４の振動を抑制可能であれば、必ずしもサーボ弁１８を制御して駆動するものに限定する必要はない。すなわち、アクチュエータ２３は、別途設けられていてもよく、その設置位置や数は特に限定を必要としない。
上記構成からなる本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２６においては、第１の振動抑制システム２０と同様に、フィードバック制御による振動抑制の作用効果を得ることができる。
これに加え、第２の振動抑制システム２６は、フィードフォワード制御器４７を備えることによって振動抑制効果を高めている。即ち、第２の振動抑制システム２６では、これから走行する走行路２７の凹凸などのプロファイル（振動発生源２８）を振動発生源検出装置２９が検出し、振動予測装置３０が、例えば、距離ごとの高さデータの算出結果や車両モデル４２などを用いて、当該外乱発生源の存在箇所を通過したときの荷役作業装置６や荷４に作用する振動を予測する。そして、その振動変位を打ち消すようなフィードフォワード指令をコントローラ２２（フィードフォワード制御器４７）から出力し、このフィードフォワード指令に基づいてアクチュエータ２３を駆動制御する。これにより、事前に荷揺れを最小化するように制御することができる。
なお、振動予測装置３０は、例えば、レーザーセンサやカメラで自己位置推定を行い、計測した段差情報などの振動発生源２８の情報、この情報に対応する振動予想データなどを含めて記憶装置にデータ蓄積するとともに、段差位置などの振動発生源２８に関する地図をマップ作成装置で作成するようにしてもよい。この場合には、この地図を使用することによって、一度通過した走行路２７について、より早く段差位置などの振動発生源２８を予測／予見することができ、余裕を持った振動抑制を行うことが可能になる。
こうして、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２５及び荷役車両１においては、振動予測装置３０で予測した振動を抑制するフィードフォワード指令を出力し、フィードバック指令に基づいて制動力生成装置のアクチュエータ２３を制御することで、走行路２７を走行する前に振動発生源２８に関する情報を捉え、この情報に基づいてフィードフォワード制御を行うことができる。
なお、フィードフォワード制御器４７からのフィードフォワード指令は、図７に示すように、フィードバック制御器（ＰＩＤ制御器４５）からのフィードフォワード指令に加算されて、サーボ弁１８への指令信号が生成されてもよい。
また、振動予測装置３０による振動予測およびフィードフォワード制御器４７における指令演算の具体的手法は特に限定されないが、図３を参照して上述した車両モデル４２を用いて、振動発生源検出装置２９による凹凸検出結果から振動を予測し、該振動を抑制するフォードフォワード指令を演算してもよい。
例えば、図８に示すように、リフトシリンダ１４の圧力（リフト圧）及び振動発生源検出装置２９による凹凸検出結果（段差情報）を車両モデル４２に入力し、凹凸により生じることが予想される振動を抑制するためのフィードフォワード指令値を生成してもよい。具体的には、振動発生源検出装置２９による凹凸検出結果（段差情報）が得られると、凹凸の位置までに荷役車両１が到達するまでの時間が車速ｄｘ（ｔ）／ｄｔから決定される。そして、凹凸到達時点において、荷役車両１が凹凸を乗り越える際に生じる荷４の高さ方向の変位ｚ（ｔ）を車両モデル４２を用いて算出する。車両モデル４２は、図３を用いて上述したものを使用することができる。荷４の高さ方向の変位ｚ（ｔ）の変動成分を打ち消すために必要なリフトシリンダ荷重を算出し、このリフトシリンダ荷重からサーボ弁１８に付与すべきフィードフォワード指令を決定可能である。
（第３実施形態）
次に、図９、図１０（図１、図５）を参照し、第３実施形態に係る荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両について説明する。ここで、本実施形態では、第１実施形態、第２実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
（荷役車両）
本実施形態の荷役車両１は、車輪２を備えた車両本体３と、荷役作業装置６と、荷役作業装置６（油圧回路７）を制御するコントローラ（３３）、と、車両本体３、荷役作業装置６、ひいては荷４の振動を抑制するための振動抑制システム３１と、を備えて構成されている（図１参照）。
（振動抑制システム）
本実施形態の荷役車両の振動抑制システム（振動抑制機構）３１は、図９に示すように、車両本体３と荷役作業装置６の少なくとも一方の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するための圧電素子型などの加速度センサ（センサ）３２と、加速度センサ３２の検出結果を受けるとともに加速度センサ３２の検出結果に基づくフィードバック指令を出力するコントローラ（制御装置）３３と、車輪２と車両本体３の間に介設され、コントローラ３３から出力したフィードバック指令によって車両本体３（ひいては、荷役作業装置６、荷４）の振動を抑制するように駆動制御されるアクチュエータ（制動力生成装置、制振用アクチュエータ）３４と、を備えて構成されている。
また、制動力生成装置は、例えば、油圧シリンダ又は電動シリンダなどのアクチュエータ３４などが採用可能である。
上記構成からなる本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム３１及び荷役車両１においては、図９及び図１０加速度センサ３２によって車両本体３などの揺れをモニタリングし、それに応じてフィードバック制御でアクチュエータ３４を作動させ、振動の抑制を行う。
例えば、本実施形態では、コントローラ３３が加速度センサ３２の検出値から算出される車両本体３の速度成分と逆位相で車両本体３を駆動するようにアクチュエータ３４に対してフィードバック指令を与える。
ここで、本実施形態の荷役車両の振動抑制システム３１では、加速度センサ３２を用いたアクチュエータ３４のフィードバック駆動制御を行うにあたり、例えばスカイフック理論を適用する。
スカイフック理論とは、空中を走る架空の線に宙づり（スカイフック）の状態にして移動させることができれば、物体を常に安定した姿勢で保つことができることを示す理論である。
ここで、スカイフック理論では、車体と地面との間にばねを介在させ、架空の水平方向の直線と車体の間にダンパを介在させて、車体をその下方のばねとその上方のダンパとで支持する。ダンパの係数が無限大になったとき、車体は架空の線に固定された状態となり、全く揺れない。
通常の車両では、ダンパ・バネによるサスペンションを用い、車両本体３はダンパ・バネを介して地面からの垂直抗力を受ける。これに対し、本実施形態のスカイフック理論を適用した荷役車両１の振動抑制システム３１及び荷役車両１では、車輪２と車両本体３の間に設けたアクチュエータ３４と、加速度センサ３２とによってスカイフック理論の支持構造をアクティブサスペンションにより実現しようとするものである。
すなわち、車両本体３（や荷役作業装置６）に設置した加速度センサ３２の検出結果を基にして全く振動しない架空の線（加速度＝０）を算出し、スカイフックモデルとつじつまが合うようにアクチュエータ３４の駆動を制御する。
具体的には、図１０に示すように、タイヤ−地面間接触力や加減速による慣性力によって車両本体３（荷役車両１）に荷重が伝達して、加速度センサ３２で検出された加速度を演算器５１で積分することで車両本体３の鉛直方向における速度成分を算出する。
そして、コントローラ３３は、この算出した速度成分が０（ゼロ）となるように、この速度成分とは反対方向の減衰力を実現するためのフィードバック指令をアクチュエータ３４に与える。
ここで、振動が生じている車両本体３の鉛直方向における速度成分は時間的に変動を繰り返し、速度成分の向きも鉛直上向きと鉛直下向きとの間で変化する。このため、例えば、事前に設定したゲインに車両速度をかけて速度と逆相の出力波形を生成し、この事前設定した適切なゲインを乗じた波形をフィードバック指令（制御信号）としてアクチュエータ３４を駆動させ、刻々と変化する車両本体３の鉛直方向の速度成分の逆位相である減衰力を発生させる。
これにより、アクチュエータ３４に、スカイフック理論におけるダンパを模擬させることができ、スカイフック理論を実現できる。
なお、この制御では、力学的要素が線形バネと線形ダンパのみで構成できることから、複雑な演算は必要としない。
このようにすると、第１実施形態で示した図５と同様、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム２０を用いてアクティブ制振を行うと、振動制御／アクティブ制振を行っていないアクティブ制振ＯＦＦ時に荷４に作用する振動（図５中の破線で示した振動波形、例えば数Ｈｚ〜数十Ｈｚの振動）に対し、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム３１を作動させて振動制御／アクティブ制振を行うアクティブ制振ＯＮ時には荷４に作用する振動／最大加速度が大幅に低減する（図５中の実線で示した振動波形）ことが確認された。
したがって、本実施形態の荷役車両１の振動抑制システム３１及び荷役車両１においては、スカイフック理論に基づいて、振動を減衰させるようにアクチュエータ３４を作動させるアクティブ型の振動制御システムであることにより、従来よりも、高応答で効果的に振動を抑制することが可能になる。
ここで、本実施形態では、車輪２と車両本体３の間に制動力発生装置としてアクチュエータ３４を介設し、振動抑制システム３１を構成するものとしたが、図１１、図１２に示すように、アクチュエータ３４に替え、加速度センサ３２の検出結果（鉛直方向に沿った加速度）に基づいて減衰係数を変化させることにより、振動を効果的に減衰、低減させる可変減衰装置３５を制動力生成装置として用いてもよい。
可変減衰装置３５としては、例えば、加速度センサ３２の検出結果に基づいて電圧を印加し、印加電圧の大きさによって粘度が変わることで減衰係数が変化する電気粘性流体（例えば、ポリαオレフィンなどの媒体に鉄粉などの微粒を混在したものなど）を備えたスクイズフィルムダンパなどが挙げられる。
このように可変減衰装置３５を用いた場合には、図１２に示すように、タイヤ−地面間接触力及び加減速による慣性力によって車両本体３（荷役車両１）に荷重が伝達して、加速度センサ３２で検出された加速度を演算器５１で積分することで車両本体３の鉛直方向における速度成分を算出する。
そして、コントローラ（電圧発生コントローラ）３３は、この算出した速度成分が０（ゼロ）となるように、この速度成分とは反対方向の減衰力を実現するためのフィードバック指令を可変減衰装置３５に与える。
例えば、可変減衰装置３５がスクイズフィルムダンパである場合には、コントローラ３３は、計測した速度（算出した速度成分）の大きさに応じて電気粘性流体に印加する電圧を調整する。すなわち、速度が大きいときには印加電圧を増加して大きな減衰力を与え、速度が小さいときには印加電圧を減少させて小さな減衰力を与える。
また、予め、電気粘性流体の印加電圧と減衰特性の関係を取得しておき、コントローラ３３は、この電気粘性流体の印加電圧−減衰特性の関係に基づいて印加電圧を調整する。これに加え、予め、速度と最適な減衰係数の関係を取得しておき、計測された速度から最適な減衰係数を求めて印加電圧を導出する。
これにより、導出した印加電圧をフィードバック指令として電気粘性流体に与えることで、可変減衰装置３５の減衰特性を変化させ、刻々と変化する車両本体３の鉛直方向の速度成分の逆位相である減衰力を発生させることができる。
よって、可変減衰装置３５に、スカイフック理論におけるダンパを模擬させることができ、スカイフック理論を実現できる。
したがって、このような可変減衰装置３５を車両本体３と車輪２の間に設け、車両本体３や荷役作業装置６に設けた加速度センサ３２の検出結果に基づいて駆動制御することによって、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。すなわち、スカイフック理論に基づいて、振動を減衰させるようにアクチュエータを作動させるアクティブ型の振動制御システムを実現でき、やはり、従来よりも、高応答で効果的に振動を抑制することが可能になる。
以上、荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態について説明したが、本開示の荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両は、上記の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、各実施形態では、荷役車両１の車両本体３がタイヤ（車輪２）を備え、自走可能に構成されているものとしたが、荷役車両１の車両本体３の走行手段は必ずしもタイヤでなくてもよい。また、走行可能であればよく、必ずしも自走可能でなくてもよい。
また、各実施形態において、荷役車両１の荷役作業装置６が油圧で駆動するものとして説明を行ったが、荷役作業装置６（や荷役車両１）は電動駆動式であってもよい。この場合には、各実施形態の制動力生成装置を適宜電動機（モータ）、リフト圧を電動機の電流値として置き換え、電動機を電流値、加速度センサの検出値に基づいて各実施形態と同様に駆動制御すれば、同様の作用効果を得ることが可能である。
また、第１実施形態、第２実施形態では、加速度センサ２１がリフトシリンダ１４よりも荷側の部位に設けられているものとしたが、リフトシリンダ１４のばね剛性を考慮するなどして、加速度センサ２１の検出結果から、精度よく好適に荷に作用する振動を抑制するための制動力を求めて制御可能であれば、加速度センサ２１を車両本体３に設けるようにしてもよい。
このように加速度センサ２１を車両本体３に設けた場合には、加速度センサ２１の検出結果、荷役車両１のモデルなどから荷４の揺れ（振動波形）を算出、予測し、これを打ち消すようにリフトシリンダ１４の駆動を制御すれば、好適に荷４に作用する振動を抑制することが可能になる。また、加速度センサ２１を車両本体３に設けた場合には、振動に対する応答性能を高めることができる。このため、より効果的に振動を抑制することができ得る。
また、第２実施形態において、第２の振動抑制システム２６のフィードフォワード制御によって振動を十分に抑制可能である場合には、必ずしも第１の振動抑制システム２０を備えていなくてもよい。
さらに、第２の振動抑制システム２６は、第１の振動抑制システム２０とは別の加速度センサ、コントローラ（制御装置）、アクチュエータを備えて構成してもよい。
また、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態の構成、変更例などを適宜選択的に組み合わせたり、第２実施形態の第１の振動抑制システム２０と第２の振動抑制システム２６を個別に用いて、荷役車両の振動抑制システム及び荷役車両を構成しても勿論構わない。
最後に、上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）一の態様に係る荷役車両の振動抑制システム（第１〜第３実施形態の振動抑制システム２０、２５）は、荷役車両（第１〜第３実施形態の荷役車両１）の荷役作業装置（第１〜第３実施形態の荷役作業装置６）又は車両本体（第１〜第３実施形態の車両本体３）の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するためのセンサ（第１〜第３実施形態の加速度センサ２１、３２）と、荷役車両の振動を抑制するための制振力を作用させるための制振力生成装置（第１〜第３実施形態のリフトシリンダ１４、油圧シリンダ、アクチュエータ（荷役アクチュエータ）２３、３４、可変減衰装置３５）と、センサの検出値に基づいて、制振力生成装置に与えるフィードバック指令を生成するためのコントローラ（第１〜第３実施形態のコントローラ２２、３３）と、を備える。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、センサにより、荷役作業装置又は車両本体の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを直接検出し、この検出値に基づいて制振力生成装置に与えるフィードバック指令を生成するようにしたので、荷役車両の荷揺れを効果的に抑制できる。
（２）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（１）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、制振力生成装置は、荷役作業装置の荷役アクチュエータを含み、コントローラは、検出値に基づいて荷役アクチュエータの駆動力を調節するためのフィードバック指令を生成するように構成された。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、荷役車両が備える荷役作業装置に設けられた荷役アクチュエータを制振力生成装置として利用することで、簡素な構成で荷揺れ抑制を実現することができる。
（３）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（２）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、荷役アクチュエータは、荷昇降用のリフトシリンダであり、リフトシリンダの油圧を調節するためのサーボ弁と、リフトシリンダの油圧を検出するための圧力センサ（第１、第２実施形態の圧力センサ５０）と、を備え、コントローラは、センサの検出値から算出したリフトシリンダの油圧の目標値と圧力センサの検出値との偏差に基づいて、サーボ弁の駆動信号を生成するように構成された。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、サーボ弁は応答性に優れるため、制振対象となる典型的な振動の周波数（例えば、数Ｈｚ〜数十Ｈｚ）との関係で、制振効果を十分に得ることができる。
（４）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（３）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、センサは、荷役作業装置に設けられた加速度センサであり、コントローラは、加速度センサの検出値から算出した荷役作業装置に作用する慣性力と、荷役作業装置に作用する重力との合力をリフトシリンダの受圧面積で除算することで油圧の目標値を算出するように構成されている。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、加速度センサの検出値から算出した荷役作業装置に作用する慣性力と、荷役作業装置に作用する重力との合力をリフトシリンダの受圧面積で除算することで油圧の目標値を算出することで、精度よくサーボ弁の駆動信号を生成することができる。これにより、荷の振動を一層効果的に抑制することが可能になる。
（５）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（４）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、加速度センサは、荷役作業装置に設けられている。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、荷役車両の車両本体側に加速度センサを設ける場合とは異なり、車両本体と荷役作業装置との間の関係を記述する運動力学モデルが不明であっても、加速度センサの検出値から油圧の目標値を直接演算することができる。これにより、荷役作業装置で支持／保持した荷に作用する振動を、直接的で精度よく捉えることができる。よって、より効果的に応答性能を向上することが可能になり、一層、優れた振動抑制効果を得ることが可能になる。
（６）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（４）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、加速度センサは、車両本体に設けられ、コントローラは、荷役車両の既知の運動力学モデルを用いて、加速度センサの検出値を荷役作業装置の加速度に換算し、該加速度の換算値から慣性力を算出するように構成される。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、荷役車両の車両本体側に加速度センサを設けることで、車両本体の振動が荷への伝達前に予め荷揺れを抑制可能なフィードバック指令を制振力生成装置に与えることができ、制御の応答性を向上させることができる。これにより、より一層、優れた振動抑制効果を得ることが可能になる。
（７）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（１）から（６）のいずれかに記載の荷役車両の振動抑制システムであって、荷役車両の走行方向前方に存在する振動発生源（第２実施形態の振動発生源２８）を検出するための振動発生源検出装置（第２実施形態の振動発生源検出装置２９）と、振動発生源検出装置で検出した振動発生源によって発生する振動を予測する振動予測装置（第２実施形態の振動予測装置３０）と、を備え、コントローラは、振動予測部で予測した振動を抑制するフィードフォワード指令を出力し、フィードバック指令およびフィードフォワード指令に基づいて制動力生成装置を制御する、ように構成された。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、振動予測装置で予測した振動を抑制するフィードフォワード指令を出力し、フィードバック指令に基づいて制動力生成装置を制御することで、事前に振動発生源に関する情報を捉え、この情報に基づいてフィードフォワード制御を行うことができる。
よって、（１）から（６）のいずれかに記載の振動抑制システムによるフィードバック制御と、この（７）に記載の振動抑制システムによるフィードフォワード制御と、によって、荷に作用する振動を抑制することができ、さらに高応答で効果的に振動を抑制することが可能になる。
（８）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（１）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、制振力生成装置は、車輪（第１〜第３実施形態の車輪２）と車両本体の間に介設され、コントローラからのフィードバック指令に基づいて駆動されるように構成される。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、制動力生成装置が車輪と車両本体の間に介設されているので、振動を抑制するように制動力を生成することで、従来よりも、高応答で効果的に振動を抑制することが可能になる。
例えば、加速度センサの検出結果に基づいて、車両本体の鉛直方向の速度成分の逆位相である減衰力を発生させることで、スカイフック理論に基づいて、車両本体の振動を効果的に抑制できる。
（９）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（８）に記載の荷役車両の振動抑制システムであって、センサは、車両本体に設けられた加速度センサであり、制振力生成装置は、車輪と車両本体との間に設けられた制振用アクチュエータ（第３実施形態のアクチュエータ３４）であり、コントローラは、加速度センサの検出値から算出される車両本体の速度成分と逆位相で車両本体を駆動するように制振用アクチュエータに対してフィードバック指令を与えるように構成される。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、加速度センサの検出値から算出される車両本体の速度成分と逆位相で車両本体を駆動するように制振用アクチュエータに対してフィードバック指令を与えることで、効果的に振動を抑制することが可能になる。
（１０）別の態様に係る荷役車両の振動抑制システムは、（８）に記載の荷役車両の振動抑システムであって、制動力生成装置は、車輪と車両本体との間に設けられた可変減衰装置（第３実施形態の可変減衰装置３５）であり、制動力生成装置は、センサの検出値の大きさに基づき、可変減衰装置の減衰係数を調節するためのフィードバック指令を生成するように構成される。
本開示の荷役車両の振動抑制システムによれば、可変減衰装置が車両本体と車輪の間に介設され、車両本体や荷役作業装置に設けたセンサの検出値に基づいて駆動制御されるので、例えばスカイフック理論に基づいて、振動を減衰させるように可変減衰装置を作動させるアクティブ型の振動制御システムを実現でき、従来よりも、高応答で効果的に振動を抑制することが可能になる。
（１１）一態様に係る荷役車両は、走行可能な車両本体と、車両本体に取り付けられ、荷を支持する荷役作業装置と、（１）から（１０）のいずれかに記載の荷役車両の振動抑制システムと、を備えた。
本開示の荷役車両によれば、上記（１）から（１０）に記載の荷役車両の振動抑制システムの作用効果を奏功する荷役車両を提供することができる。
１ 荷役車両
２ 車輪
３ 車両本体
４ 荷
５ フォーク
６ 荷役作業装置
７ 油圧回路
１４ リフトシリンダ（マストシリンダ、油圧シリンダ）
１６ チルトシリンダ（油圧シリンダ）
１８ サーボ弁
２０ 第１の振動抑制システム（振動抑制システム）
２１ 加速度センサ（センサ）
２２ コントローラ（制御装置）
２３ アクチュエータ（制動力生成装置）
２５ 振動抑制システム
２６ 第２の振動抑制システム（振動抑制システム）
２７ 走行路
２８ 振動発生源（外乱要素）
２９ 振動発生源検出装置
３０ 振動予測装置
３１ 振動抑制システム
３２ 加速度センサ（センサ）
３３ コントローラ（制御装置）
３４ アクチュエータ（制動力生成装置、制振用アクチュエータ）
３５ 可変減衰装置（制動力生成装置、制振用アクチュエータ）
５０ 圧力センサ

Claims (11)

  1. 荷役車両の荷役作業装置又は車両本体の鉛直方向に沿った加速度を示すパラメータを検出するためのセンサと、
    前記荷役車両の振動を抑制するための制振力を作用させるための制振力生成装置と、
    前記センサの検出値に基づいて、前記制振力生成装置に与えるフィードバック指令を生成するためのコントローラと、を備える、
    荷役車両の振動抑制システム。
  2. 前記制振力生成装置は、前記荷役作業装置の荷役アクチュエータを含み、
    前記コントローラは、前記検出値に基づいて前記荷役アクチュエータの駆動力を調節するための前記フィードバック指令を生成するように構成された、
    請求項１に記載の荷役車両の振動抑制システム。
  3. 前記荷役アクチュエータは、荷昇降用のリフトシリンダであり、
    前記リフトシリンダの油圧を調節するためのサーボ弁と、
    前記リフトシリンダの前記油圧を検出するための圧力センサと、
    を備え、
    前記コントローラは、前記センサの検出値から算出した前記リフトシリンダの前記油圧の目標値と前記圧力センサの検出値との偏差に基づいて、前記サーボ弁の駆動信号を生成するように構成された、
    請求項２に記載の荷役車両の振動抑制システム。
  4. 前記センサは、前記荷役作業装置に設けられた加速度センサであり、
    前記コントローラは、前記加速度センサの検出値から算出した前記荷役作業装置に作用する慣性力と、前記荷役作業装置に作用する重力との合力を前記リフトシリンダの受圧面積で除算することで前記油圧の前記目標値を算出するように構成された、
    請求項３に記載の荷役車両用の振動抑制システム。
  5. 前記加速度センサは、前記荷役作業装置に設けられている、
    請求項４に記載の荷役車両用の振動抑制システム。
  6. 前記加速度センサは、前記車両本体に設けられ、
    前記コントローラは、前記荷役車両の既知の運動力学モデルを用いて、前記加速度センサの検出値を前記荷役作業装置の加速度に換算し、該加速度の換算値から前記慣性力を算出するように構成された、
    請求項４に記載の荷役車両用の振動抑制システム。
  7. 前記荷役車両の走行方向前方に存在する振動発生源を検出するための振動発生源検出装置と、
    前記振動発生源検出部で検出した前記振動発生源によって発生する振動を予測する振動予測部と、
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記振動予測部で予測した振動を抑制するフィードフォワード指令を出力し、
    前記フィードバック指令および前記フィードフォワード指令に基づいて前記制動力生成部を制御する、
    ように構成された、
    請求項１乃至６の何れか一項に記載の荷役車両の振動抑制システム。
  8. 前記制振力生成装置は、
    車輪と前記車両本体の間に介設され、前記コントローラからのフィードバック指令に基づいて駆動されるように構成された、
    請求項１に記載の荷役車両の振動抑制システム。
  9. 前記センサは、前記車両本体に設けられた加速度センサであり、
    前記制振力生成装置は、前記車輪と前記車両本体との間に設けられた制振用アクチュエータであり、
    前記コントローラは、前記加速度センサの検出値から算出される前記車両本体の速度成分と逆位相で前記車両本体を駆動するように前記制振用アクチュエータに対して前記フィードバック指令を与えるように構成された、
    請求項８に記載の荷役車両の振動抑制システム。
  10. 前記制動力生成装置は、前記車輪と前記車両本体との間に設けられた可変減衰装置であり、
    前記制動力生成装置は、前記センサの検出値の大きさに基づき、前記可変減衰装置の減衰係数を調節するための前記フィードバック指令を生成するように構成された、
    請求項８に記載の荷役車両の振動抑制システム。
  11. 走行可能な車両本体と、
    前記車両本体に取り付けられ、荷を支持する荷役作業装置と、
    請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の荷役車両の振動抑制システムと、を備えた、
    荷役車両。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220306130A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Sony Group Corporation System, method and computer program to suppress vibrations in a vehicle
CN113845063A (zh) * 2021-09-30 2021-12-28 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 一种节能叉车
DE102021213085B4 (de) 2021-11-22 2023-08-31 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Dämpfen eines beweglich gelagerten Anbauteils einer Maschine und Maschine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003201098A (ja) * 2002-01-08 2003-07-15 Nissan Motor Co Ltd フォークリフトの振動抑制装置
JP2005112516A (ja) 2003-10-06 2005-04-28 Toyota Industries Corp 産業車両の荷役用油圧装置及び産業車両
US20090312875A1 (en) * 2006-07-12 2009-12-17 Lasse Lehtonen Method and an arrangement for dampening vibrations in a mast structure
JP5319587B2 (ja) 2010-03-25 2013-10-16 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 産業車両
JP5902475B2 (ja) * 2011-12-28 2016-04-13 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 産業用車両
JP6495497B1 (ja) * 2018-02-16 2019-04-03 東芝エレベータ株式会社 アクティブ制振装置

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