JP3159056B2 - 産業車両の制御装置 - Google Patents
産業車両の制御装置Info
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- B60G2200/322—Rigid axle suspensions pivoted with a single pivot point and a straight axle
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
置に係り、詳しくは揺動可能に支持された車軸を固定さ
せるための制御装置に関するものである。
て、車軸を車体フレームに対して揺動可能としたフォー
クリフトが提案されている。このフォークリフトでは、
当該フォークリフトの旋回時に横方向の加速度(遠心
力)が生じると、フォークリフトは遠心力に従って揺動
する。このため、旋回時の走行安定性が低下し、走行速
度を上げることができなかった。
には、フォークリフトの旋回時に生じる遠心力を検出す
る旋回検出手段を設け、検出された遠心力の値が所定値
以上となった時、前記揺動可能に支持された車軸を車軸
固定機構にて固定させる技術が提案されている。
の旋回時に当該フォークリフトに作用する遠心力が所定
値以上となった時、車軸が固定され、フォークリフトは
安定した状態で旋回することができる。
クリフトが例えば右旋回をした後、直ちに左旋回をする
場合、右旋回から左旋回に移行する時に遠心力が所定値
以下となる区間がある。この時、フォークリフトは旋回
中であるにも関わらず、車軸の固定が解除され、フォー
クリフトの旋回動作が不安定となるという問題がある。
には、操舵輪の切れ角とフォークリフトの車速とに基づ
いて、当該切れ角及び車速とが所定値以上となった時、
フォークリフトの車軸を固定する技術が提案されてい
る。この場合も、同様に、例えば右旋回と左旋回とを連
続して行う場合に、前記切れ角が所定値以下となる区間
が生じ、フォークリフトの旋回中において車軸の固定が
解除され、フォークリフトの旋回動作が不安定となると
いう問題がある。
れたものであって、その目的は、産業車両の旋回を迅速
により安定した状態で行わせることができる産業車両の
制御装置を提供することにある。
め、請求項1記載の発明は、車体フレームに対して車軸
を上下方向に揺動可能に支持した産業車両において、前
記車体フレームと車軸との間に配設され、前記車体フレ
ームに対して揺動可能に支持された車軸を当該車体フレ
ームに固定させる車軸固定機構と、前記産業車両に設け
られ、当該車両に作用するヨーレートを検出するための
ヨーレート検出手段と、前記ヨーレート検出手段にて検
出されたヨーレートの変化割合を演算する変化割合演算
手段と、前記変化割合演算手段にて演算されたヨーレー
トの変化割合に基づいて、そのヨーレートの変化割合が
基準割合値よりも大きな値となった時、前記車軸固定機
構を動作させて車軸と車体フレームとを固定するための
固定動作信号を出力する第1制御手段と、前記ヨーレー
ト検出手段により検出されたヨーレートに基づいて、当
該車両に作用する遠心力を演算するとともに、該演算遠
心力の値が基準力値よりも大きな値となった時、前記車
軸固定機構を動作させて車軸と車体フレームとを固定す
るための固定動作信号を出力する第2制御手段とを備え
たことをその要旨とする。
明において、前記ヨーレート検出手段は、前記ヨーレー
トを直接検出するジャイロスコープであることをその要
旨とする。
載の発明において、前記車軸固定機構は、前記車体フレ
ームと車軸とに連結された油圧式ダンパーと、前記油圧
式ダンパーに給排される作動油を流す管路を、前記固定
動作信号に基づいて遮蔽状態及び連通状態との間で切換
制御し、当該管路を遮蔽状態とすることで車軸を車体フ
レームに固定し、連通状態とすることで車軸を車体フレ
ームに対して揺動可能に支持する切換弁とを備えたこと
をその要旨とする。
の発明において、前記車軸は産業車両の後輪である操舵
輪を連結する。従って、請求項1記載の発明によれば、
本産業車両では、車軸は車体フレームに対して揺動可能
となっている。この車軸は、車軸固定機構が動作するこ
とによって固定され、その動作を解除することによって
揺動状態となる。この場合、ヨーレート検出手段は、車
両に作用するヨーレートを検出する。変化割合検出手段
は、前記ヨーレート検出手段にて検出されたヨーレート
の変化割合を演算する。第1制御手段は、前記変化割合
演算手段にて演算されたヨーレートの変化割合に基づい
て、そのヨーレートの変化割合の値が基準割合値よりも
大きな値となった時、前記車軸固定機構を動作させて車
軸と車体フレームとを固定するための固定動作信号を出
力する。即ち、車軸固定機構は固定動作信号に基づいて
車軸を車体フレームに対して揺動できないように固定す
る。第2制御手段は、前記ヨーレート検出手段にて検出
されたヨーレートに基づいて、当該車両に作用する遠心
力を演算するとともに、該演算遠心力の値が基準力値よ
りも大きな値となった時、前記車軸固定機構を動作させ
て車軸と車体フレームとを固定する。
はジャイロスコープにて直接検出される。
2制御手段から固定動作信号が出力されると、切換弁は
管路を遮蔽状態とする。このため、油圧式ダンパーに対
して作動油の給排が不能となり、車軸は固定される。
又、第1及び第2制御手段から固定動作信号が出力され
ていない時には、切換弁は管路を連通状態とする。この
ため、油圧式ダンパーに作動油が給排可能な状態とな
り、車軸は揺動可能となる。
産業車両の後輪である操舵輪を連結している。従って、
産業車両の旋回性及び操作性を向上させることができ
る。
の形態を図1〜図10に従って説明する。図1は、産業
車両としてのフォークリフト1を示す側面図である。
のアウタマスト2を備え、各アウタマスト2間にはイン
ナマスト3が昇降可能に配設されている。インナマスト
3にはフォーク4が昇降可能に配設されている。即ち、
フォーク4はアウタマスト2に沿って昇降するようにな
っている。
車体フレーム1aとの間にはティルトシリンダ5が連結
されている。ティルトシリンダ5のボディ5aは車体フ
レーム1aに連結され、ティルトシリンダ5のピストン
ロッド5bはアウタマスト2に連結されている。即ち、
ティルトシリンダ5のピストンロッド5bの伸縮に従っ
てアウタマスト2を傾動させ、フォーク4を傾動させる
ようになっている。
フレーム1aに連結されたリフトシリンダ6のピストン
ロッド6bが連結されている。即ち、リフトシリンダ6
のピストンロッド6bの伸縮に基づいてインナマスト3
が昇降し、そのインナマスト3の昇降に従って、フォー
ク4が昇降するようになっている。
部には、左右一対の前輪7が設けられている。各前輪7
はデフリングギアG、変速機D(図4参照)を介してエ
ンジンEが連結され、各前輪7は当該エンジンEによっ
て駆動される。即ち、前輪7は駆動輪である。又、フォ
ークリフト1の本体1aの後部には、左右一対の後輪8
が設けられている。
示している。フォークリフト1の車体フレーム1aの後
下部には、車幅方向へ延びる車軸を構成するリアアクス
ル11がセンターピン11aを中心に揺動(回動)可能
に設けられている。そして、リアアクスル11の左右両
端に前記後輪8が連結されている。後輪8は運転室9内
のハンドル10の操作に基づいて操舵される操舵輪であ
る。この場合、左右両後輪8はセンターピン11aを中
心に回動するようになっている。尚、このリアアクスル
11は両後輪8を連結する車軸を構成している。
間には油圧式ダンパー(以下、単に「ダンパー」とい
う。)12が連結されている。このダンパー12は複動
式の油圧シリンダである。即ち、ダンパー12は後輪8
に作用する力を吸収するようになっている。
当該ボディ12a内に配設されたピストン12bとを備
えている。ピストン12bには、ピストンロッド12c
が連結されている。ピストンロッド12cの先端には、
前記リアアクスル11が連結されている。
室R1と第2室R2とに区画されている。第1室R1に
は第1油圧管P1が、第2室R2には第2油圧管P2が
連結されている。
切換弁13に接続されている。この電磁切換弁13はボ
ディとスプールとを備え、スプールには流弁部14と止
弁部15とが形成されている。更に、電磁切換弁13に
は、第3油圧管P3及び第4油圧管P4が接続されてい
る。第3油圧管P3は、第4油圧管P4に接続されてい
る。第4油圧管P4には作動油を貯溜するリザーバ16
が接続されている。
に対して移動させて流弁部14又は止弁部15を選択す
ることにより、各油圧管P1〜P4に流れる作動油を調
節するようになっている。
管P1と第3油圧管P3とが連通されるとともに、第2
油圧管P2と第4油圧管P4とが連通される。この時、
ダンパー12の第1室R1及び第2室R2内の作動油は
リザーバ16と連通された状態となる。従って、各第1
室R1及び第2室R2では作動油の流入・流出が可能な
状態となり、ダンパー12は、リアアクスル11をセン
ターピン11aを中心に回動可能な状態、即ち、揺動可
能な状態とする。
P1〜P4に流れる作動油を遮蔽するようになってい
る。従って、作動油は、第1室R1及び第2室R2内に
対して流入・流出ができない状態となる。即ち、ダンパ
ー12はピストン12bが動作できないロックされた状
態となる。即ち、リアアクスル11は揺動ができない状
態となり、ダンパー12にて固定される。
4のリザーバ16と接続部との間には絞り弁17,18
が設けられている。尚、前記ダンパー12及び電磁切換
弁13等にて車軸固定機構を構成している。
の後部に設けられたバランスウエイト19上には、ヨー
レート検出手段としてのジャイロスコープ20が設けら
れている。このジャイロスコープ20は圧電素子からな
る圧電式ジャイロスコープであって、例えば旋回時にお
けるフォークリフト1の角速度を検出するようになって
いる。この角速度はヨーレートωを意味している。
リフト1の両前輪7間の中央位置には、加速度センサ2
1が設けられている。加速度センサ21は運転室9内の
インストルメントパネルW内に設置されている。この加
速度センサ21はフォークリフト1の旋回時等に実際に
作用する横方向の加速度、即ち、実加速度を検出するよ
うになっている。つまり、加速度センサ21は実際に作
用する遠心力即ち、実遠心力Faを検出するようになっ
ている。
8の操舵角θを検出する操舵角センサ22が設けられて
いる。図4に示すように、フォークリフト1には、前記
デフリングギアGの回転を検出することによりフォーク
リフト1の走行速度vを検出する車速センサ23が設け
られている。尚、本実施の形態では、車速センサ23と
前記ジャイロスコープ20にて横方向力検出手段を構成
している。
御装置の電気的構成について図5に示す電気ブロック図
に従って説明する。産業車両の制御装置は第1制御手段
及び第2制御手段としてのコントローラ31を備えてい
る。コントローラ31はCPU(中央演算処理装置)等
からなり、当該コントローラ31にはRAM等からなる
メモリ31a及びタイマ31bが設けられている。
ープ20、加速度センサ21、操舵角センサ22及び車
速センサ23が接続されている。又、コントローラ31
には電磁切換弁13が接続されている。
1の旋回時等のヨーレートωを検出し、そのヨーレート
ωを示す角速度信号をコントローラ31に出力するよう
になっている。
旋回時等に作用する実遠心力Faを検出し、その実遠心
力Faを示す実遠心力信号をコントローラ31に出力す
るようになっている。
の操舵角を検出し、その操舵角θを示す操舵角信号をコ
ントローラ31に出力するようになっている。車速セン
サ23は、フォークリフト1の走行速度vを検出し、そ
の走行速度vを示す走行速度信号をコントローラ31に
出力するようになっている。
0からの角速度信号に基づいて角速度の変化割合、即
ち、ヨーレートωの変化割合(ヨーレート変化割合)Δ
ω/ΔTを演算するようになっている。このヨーレート
変化割合Δω/ΔTとは、角加速度を意味する。コント
ローラ31は角速度、即ち、ヨーレートωを微分するこ
とによって、ヨーレート変化割合Δω/ΔTを求める。
の走行速度信号及びジャイロスコープ20からの角速度
検出信号に基づいて横方向に作用する加速度を演算する
ようになっている。即ち、遠心力を演算するようになっ
ている。この遠心力は演算にて求めた演算遠心力Fbで
あって、前記加速度センサ21にて実際に検出した実遠
心力Faとは、その求め方等の相違により、僅かに異な
る値となる。演算遠心力Fbは、次式(1)に示すよう
に、走行速度v及び角速度ωの積を演算することにより
求められる。
割合Δω/ΔTの基準となる基準割合値が記憶されてい
る。基準割合値は、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが増
加している時に基準とされる上基準割合値K1と、ヨー
レート変化割合Δω/ΔTが減少している時に基準とさ
れる下基準割合値K2とからなる。即ち、メモリ31a
には上基準割合値K1と下基準割合値K2とが記憶され
ている。
は、フォークリフト1に作用する遠心力の基準となる基
準遠心力値が記憶されている。基準遠心力値は、遠心力
が増加している時に基準とされる上遠心力値H1と遠心
力が減少している時に基準とされる下基準遠心力値H2
とからなる。即ち、メモリ31aには上基準遠心力値H
1と下基準遠心力値H2とが記憶されている。
角速度信号に基づいて演算した前記ヨーレート変化割合
Δω/ΔTと上基準変化割合値K1とを比較し、ヨーレ
ート変化割合Δω/ΔTが上基準変化割合値K1以下の
値から当該上基準変化割合値K1より大きな値となった
時、固定動作信号の出力を開始する。
している状態において、角速度信号に基づいて演算した
前記ヨーレート変化割合Δω/ΔTと下基準割合値K2
とを比較し、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割
合値K2以上の値から当該下基準割合値K2より小さい
値となった時、前記固定動作信号の出力を中止するため
の中止制御を行うようになっている。
は、中止制御として直ちに固定動作信号の出力を中止す
るのではなく、所定時間Tの経過後に固定動作信号の出
力を中止する制御を行っている。即ち、コントローラ3
1はヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割合値K2
以上の値から当該下基準割合値K2より小さい値となる
と、その時からコントローラ31はタイマ31bに計時
を開始させ、タイマ31bがその所定時間Tを計時する
と、固定動作信号の出力を中止する。この計時におい
て、コントローラ31は、ヨーレート変化割合Δω/Δ
Tが下基準割合K2以上となった時、その計時を中止す
る。即ち、コントローラ31は、たとえヨーレート変化
割合Δω/ΔTが下基準割合値K2以下となっても、所
定時間Tの間は固定動作信号の出力を行う。
演算遠心力Fbの絶対値が上基準遠心力H1以下の値か
ら当該上基準遠心力値H1より大きな値となった時、固
定動作信号の出力を開始するようになっている。
されている状態において、演算遠心力Fbの絶対値が下
基準遠心力値H2より小さな値となった時、固定動作信
号の出力を中止するようになっている。
31は、以下、1)〜5)に示す条件の内、少なくとも
いずれか1つの条件を満たす時、固定動作信号の出力を
行う。
準割合値K1より大きな値である時。 2)ヨーレート変化割合Δω/ΔTが、上基準割合値K
1より大きな値から当該上基準割合値K1以下の値とな
って、下基準割合値K2よりも大きな値である時。
化割合値Δω/ΔTが下基準変化割合値K2より小さな
値となり、その下基準変化割合値K2より小さな値とな
った時点から所定時間T以内である時。
力値H1より大きな値である時。 5)演算遠心力Fbの絶対値が上基準遠心力値H1より
も大きな値から当該上基準遠心力値H1以下の値となっ
て、下基準遠心力値H2よりも大きな値である時。
れると、止弁部15を選択し、第1,第2油圧管P1,
P2を遮蔽し、ダンパー12をロックする。従って、リ
アアクスル11は揺動できない状態となり、ダンパー1
2はリアアクスル11を固定する。
れていない時には、流弁部14を選択し、ダンパー12
の第1室R1及び第2室R2を、作動油が流入・流出可
能な状態とする。従って、リアアクスル11は揺動可能
な状態となる。
効果について説明する。図6は、リアアクスル11を固
定させる制御を行うためのフローチャートである。但
し、説明の便宜上、このフローチャートによる制御の開
始時には固定動作信号は出力されておらず、リアアクス
ル11は揺動可能な状態に保持されているものとする。
尚、明細書中の「ステップ」の記載は図6中「S」と略
記する。
1にて、車速センサ23からの走行速度信号に基づいて
フォークリフト1の走行速度vの読み取りを行う。ステ
ップ102にて、コントローラ31はジャイロスコープ
20からの角速度信号に基づいてヨーレートωの読み取
りを行う。
走行速度v及びヨーレートωに基づいて演算遠心力Fb
を求める。この演算遠心力Fbは前記式(1)に従って
走行速度vとヨーレートωとの積によって求められる。
読み取りを行ったヨーレートωに基づいてヨーレートω
の変化の割合、即ち、ヨーレート変化割合Δω/ΔTを
演算する。 ステップ105にて、コントローラ31は
演算にて求めたヨーレート変化割合Δω/ΔTに対して
ローパスフィルタをかけ、ノイズを除去する。
演算遠心力Fbの絶対値が上基準演算遠心力値H1より
も大きな値であるか否かを判断する。そして、演算遠心
力Fbの絶対値が上基準遠心力値H1よりも大きい時に
は、ステップ107に移り、ステップ107にて、コン
トローラ31は固定動作信号を電磁切換弁13に出力す
る。すると、電磁切換弁13は止弁部15を選択し、ダ
ンパー12をロックし、リアアクスル11を固定する。
このため、リアアクスル11は揺動不可能な状態に保持
される。そして、コントローラ31は、再度、ステップ
101からの処理を行う。
の絶対値が上基準遠心力値H1以下である場合には、ス
テップ108に移り、コントローラ31は、そのステッ
プ108にて、演算遠心力Fbの絶対値が下基準遠心力
値H2未満であるか否かを判断する。演算遠心力Fbの
絶対値が下基準遠心力値H2未満である場合には、コン
トローラ31は、ステップ109に移り、固定動作信号
の出力を行わない。即ち、コントローラ31は固定動作
信号を出力しない状態を継続する。そして、コントロー
ラ31はその処理をステップ110に移る。
が下基準遠心力値H2以上である場合には、その状態を
保持したまま、ステップ110へ移る。即ち、ステップ
108においてコントローラ31は固定動作信号を出力
していないので、固定動作信号を出力しないままステッ
プ110へ移る。
は、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1
よりも大きいか否かを判断する。コントローラ31は、
変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1よりも大きい時
には、ステップ111に移り、固定動作信号を電磁切換
弁13に出力する。すると、ダンパー12はロックさ
れ、リアアクスル11は固定される。そして、コントロ
ーラ31は、再度、ステップ101からの処理を行う。
又、ステップ110にて、コントローラ31は、ヨーレ
ート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1以下の時に
は、ステップ112へ移る。
は、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割合値K2
未満であるか否かを判断する。ヨーレート変化割合Δω
/ΔTが下基準割合値K2未満である場合には、コント
ローラ31は、ステップ113にて、タイマ31bの計
時に基づいてヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割
合値K2未満となった時点から所定時間Tを経過したか
否かを判断する。所定時間Tを経過していない場合に
は、コントローラ31は、再度、ステップ101からの
処理を行う。又、コントローラ31は、所定時間Tの経
過後であれば、ステップ114に移り、固定動作信号を
出力しない状態を保持したまま、再度、ステップ101
からの処理を行う。尚、ステップ112〜114の各処
理は、後記するようにステップ112の処理を行う時点
でコントローラ31が固定動作信号を出力している時に
その効果を発揮する処理であり、固定動作信号を出力し
ていない現時点ではその効果をしていない。
固定動作信号を出力しないまま、再度ステップ101に
移った場合、コントローラ31は前記した固定動作信号
を出力しない場合の処理と同様の処理を行う。
にて、固定動作信号が出力された状態から、再度ステッ
プ101からの処理を行う場合には、ステップ101〜
105までは、前記固定動作信号が出力されていない場
合と同様の処理を行う。
変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1よりも大きい時
には、コントローラ31は、ステップ107にて固定動
作信号の出力を続行し、リアアクスル11を固定し続け
る。そして、コントローラ31は、再度、その処理をス
テップ101へと移る。
基準遠心力値H1以下である時には、ステップ108に
移り、演算遠心力Fbが下基準遠心力値H2未満である
か否かを判断する。演算遠心力Fbが下基準遠心力値H
2未満である時には、ステップ109に移り、コントロ
ーラ31は固定動作信号の出力を中止する。そして、前
記した固定動作が出力されていない場合のステップ11
0以下の処理を行う。
は、演算遠心力Fbが下基準遠心力値H2以上である場
合には、固定動作信号を出力した状態を保持したまま、
ステップ110へ移る。
Δω/ΔTが上基準割合値K1よりも大きい時には、ス
テップ111に移り、固定動作信号の出力を続行する。
従って、リアアクスル11の固定が続行される。そし
て、コントローラ31は、再度、ステップ101からの
処理を行う。
Δω/ΔTが上基準割合値K1以下である場合には、ス
テップ112に移り、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが
下基準割合値K2未満となった時、コントローラ31
は、ステップ113へその処理を移る。ステップ113
にて、コントローラ31は、タイマ31bの計時に基づ
いてヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割合値K2
未満となった時点から所定時間Tが経過したか否かを判
断し、所定時間Tを経過していなければ、固定動作信号
を出力したまま、コントローラ31は、再度、ステップ
101からの処理を行う。
時したと判断した場合には、コントローラ31は、ステ
ップ114にて固定動作信号の出力を中止し、リアアク
スル11を揺動可能な状態とする。そして、コントロー
ラ31は、再度、ステップ101からの処理を行う。
てフォークリフト1が直進から右旋回する場合について
図9に従って説明する。尚、本実施の形態において操舵
角θは右旋回を行う方向が正方向であり、左旋回を行う
方向が負方向である。同様に、ヨーレートω、実遠心力
Fa及び演算遠心力Fbも、右旋回時に作用する方向が
正方向であり、左旋回時に作用する方向が負方向であ
る。
を操作し、フォークリフト1が右旋回を開始して、操舵
角θが増加すると、その操舵角θの増加に従ってヨーレ
ートω、演算遠心力Fb、実遠心力Fa、ヨーレート変
化割合Δω/ΔTが増加する。この場合、ヨーレート変
化割合Δω/ΔTが最先に立ち上がり、上基準割合値K
1より大きな値となる。コントローラ31はヨーレート
変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1より大きな値と
なった時点で、コントローラ31は固定動作信号を出力
し、リアアクスル11を固定する。即ち、リアアクスル
11は、ヨーレート変化割合Δω/ΔTに従って固定さ
れる。この時点では、未だ演算遠心力Fbは上基準遠心
力値H1より大きな値となっていない。従って、旋回を
開始する場合には、演算遠心力値Haにてリアアクスル
11を固定する場合よりも、速くリアアクスル11が固
定される。
ω、演算遠心力Fb、実遠心力Faが増加する。やが
て、演算遠心力Fbが上基準遠心力値H1より大きな値
となる。この時点では、ヨーレート変化割合Δω/ΔT
は上基準割合値K1より大きな値であり、リアアクスル
11は固定された状態が保持されている。そして、運転
者はハンドル10の操作を中止し、操舵角θを所定角度
に保持した状態で、旋回を続ける。この時、ヨーレート
ω、演算遠心力Fb及び実遠心力Faは所定の一定値に
保持される。
の間において、ヨーレート変化割合Δω/ΔTは、増加
から減少に転じ、やがて、下基準割合値K2よりも小さ
くなる。この時点では、演算遠心力Fbが上基準遠心力
値H1より大きな値となっているので、コントローラ3
1は、演算遠心力Fbが上基準遠心力値H1より大きな
値であることに基づいて固定動作信号を出力する。従っ
て、リアアクスル11の固定は保持される。
左旋回を行った場合も同様である。即ち、直進していた
フォークリフト1が右又は左旋回を開始した場合には、
まず、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが上基準変化割合
値K1より大きな値となったことに基づいてリアアクス
ル11が固定され、次に、ヨーレート変化割合が下基準
変化割合値K2より小さな値となった後も、演算遠心力
Fbが上基準遠心力値H1より大きな値となったことに
基づいて、リアアクスル11の固定状態が保持される。
場合について図10に従って説明する。右旋回を行って
いる状態からハンドル10を操作して、操舵角θが一定
の状態から操舵角θを減少させると、やがて、ヨーレー
トω及び演算遠心力Fbは所定の一定値から減少を開始
する。演算遠心力Fbが所定の一定値の時には上基準遠
心力値H1を越えているので、コントローラ31は固定
動作信号を出力し、リアアクスル11を固定している。
舵角θの減少とともに、増加を開始する。やがて、上基
準割合値K1より大きな値となる。この時、前記演算遠
心力Fbは下基準遠心力値H2より大きな値となってい
る。
Fbは下基準割合値K2よりも小さな値となる。しかし
ながら、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値
K1より大きな値となっているので、コントローラ31
は固定動作信号を出力した状態を保持し、リアアクスル
11を固定し続ける。そして、操舵角θの略「0」付近
で、ヨーレート変化割合Δω/ΔTは最大となる。
減少すると、即ち、フォークリフト1が左旋回を開始す
る。この操舵角θの減少時において演算遠心力Fb及び
ヨーレートωは更に減少を続け、やがて、負の値とな
り、更に減少を続ける。この負の値となった時から、演
算遠心力Fbの絶対値及びヨーレートωの絶対値は増加
に転じる。
準遠心力値H1を超える。この時、ヨーレート変化割合
Δω/ΔTは下基準割合値K2以上の値となっている。
従って、コントローラ31は固定動作信号を出力する状
態を保持し続け、リアアクスル11を固定した状態を保
持し続ける。
変化割合Δω/ΔTは下基準割合値K2より小さな値と
なる。しかしながら、コントローラ31はヨーレート変
化割合Δω/ΔTが下基準割合値K1より小さい値とな
ってから所定時間Tを経過していないこと及び演算遠心
力Fbの絶対値が上基準遠心力H1より大きな値である
ことから固定動作信号を出力し続け、リアアクスル11
を固定し続ける。
操舵角θを所定の一定角度に保持すると、やがて、ヨー
レートω及び演算遠心力Fbは所定の一定値に保持され
る。又、前記ヨーレート変化割合Δω/ΔTは、やが
て、「0」となる。
ントローラ31はヨーレート変化割合Δω/ΔTに基づ
く固定動作信号を出力する条件は解除されたが、演算遠
心力値Fbに基づく固定動作信号を出力するための条件
は満たされているとして固定動作信号の出力を続け、リ
アアクスル11を固定し続ける。
合、操舵角θが「0」となる付近で、演算遠心力Fbに
よる固定動作信号を出力する条件の解除される区間Y1
が生じるが、ヨーレート変化割合Δω/ΔTによる固定
動作信号を出力する条件が満たされている。従って、右
旋回から左旋回へ移行する場合には、常にリアアクスル
11を固定した状態で行われる。更に、左旋回のために
操舵角θを所定の一定角度に保持した後、ヨーレート変
化割合Δω/ΔTによる固定動作信号を出力する条件を
満たす区間Y2が終了しても、演算遠心力Fbによる固
定動作信号を出力する条件が満たされているので、リア
アクスル11は固定され続ける。従って、右旋回から左
旋回を連続して行う場合には、常にリアアクスル11を
固定した状態で行われる。
も同様であって、常にリアアクスル11を固定した状態
で旋回動作が行われる。尚、図10に示すロール角はフ
ォークリフト1のローリング状態を示す角度であって、
車体フレーム1aに設けられた図示しないローリングセ
ンサによって検出される。
(ヌ)に示す効果を有する。 (イ)コントローラ31はヨーレート変化割合Δω/Δ
Tに基づいて固定動作信号を出力し、リアアクスル11
を固定するので、例えばフォークリフト1の直線走行時
から右又は左方向への旋回走行を開始する旋回開始時に
て素早くリアアクスル11を固定することができる。従
って、フォークリフト1の旋回を安定した状態で開始さ
せることができる。
割合Δω/ΔTに基づいて固定動作信号を出力するのに
加えて、演算遠心力Fbに基づいて固定動作信号を出力
する。従って、旋回開始時にヨーレート変化割合Δω/
ΔTに基づいて固定動作信号を出力した後、ヨーレート
変化割合Δω/ΔTに基づいて固定動作信号を出力しな
い状態となっても、コントローラ31は演算遠心力Fb
に基づいて固定動作信号を出力するので、旋回開始時か
らフォークリフト1を安定した状態で旋回させることが
できる。
ト変化割合Δω/ΔTに基づいて固定動作信号を出力す
るのに加えて、演算遠心力Fbに基づいて固定動作信号
を出力する。従って、フォークリフト1が例えば右旋回
から左旋回を連続して行う場合に操舵角θが「0」とな
る付近で生じる演算遠心力Fbに基づく固定動作信号が
出力されない区間(図10に示す区間Y1)となって
も、ヨーレート変化割合Δω/ΔTに基づいて固定動作
信号が出力される。このため、フォークリフト1が右旋
回から左旋回を連続して行う場合、常にリアアクスル1
1が固定された状態で行われ、その旋回動作を安定した
状態で行わせることができる。
化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1より大きな値とな
った時、固定動作信号を出力してリアアクスル11を固
定し、下基準割合値K2より小さな値となった時、固定
動作信号の出力を解除するための処理を開始する。従っ
て、例えば1つの上基準割合値K1のみを使用して、リ
アアクスル11を固定する場合に比べてより安定した状
態でリアアクスル11を固定できる。即ち、例えば1つ
の上基準割合値K1のみを使用して、ヨーレート変化割
合Δω/ΔTが上基準割合値K1より大であれば、固定
動作信号を出力し、下基準割合値K2より小であれば、
固定動作信号の出力を中止する制御を行う場合、ヨーレ
ート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1付近で推移
するような旋回が行われると、固定動作信号の出力及び
中止が頻繁に繰り返される。このため、リアアクスル1
1の固定及び固定の解除が頻繁に繰り返されることにな
る。しかしながら、上基準割合値K1及び下基準割合値
K2に基づいて固定動作信号を出力することによって、
たとえヨーレート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K
1付近で推移するような旋回が行われていても、一度ヨ
ーレート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1よりも
大きな値となれば、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが下
基準割合値K2より小さな値となるまでは固定動作信号
の出力が続けられる。従って、より安定した状態でリア
アクスル11を固定することができる。
bが上基準遠心力値H1より大きな値となった時、固定
動作信号を出力してリアアクスル11を固定し、下基準
遠心力値H2より小さな値となった時、固定動作信号の
出力を解除するための処理を開始する。従って、上記効
果(ハ)に示すヨーレート変化割合Δω/ΔTの場合と
同様に、例えば1つの上基準遠心力値H1のみを使用し
て、リアアクスル11を固定する場合に比べてより安定
した状態でリアアクスル11を固定できる。
ート変化割合Δω/ΔTが上基準割合値K1より大きな
値となって固定動作信号を出力し、下基準割合値K2よ
り小さな値となった後も、直ちに固定動作信号の出力を
中止せず、所定時間Tの経過後に固定動作信号の出力を
中止する。従って、より安定した状態でフォークリフト
1の旋回動作を行わせることができる。
基準割合値K2より小さな値となった時点では、演算遠
心力Fbによる固定動作信号を出力する条件が満たされ
ていなくても、所定時間Tの間にその演算遠心力Fbに
よる固定動作信号を出力する条件が満たされる場合があ
る。この場合、リアアクスル11を固定したまま旋回動
作を続けることができ、より安定した状態でフォークリ
フト1の旋回動作を行わせることができる。
リフト1の旋回方向を左右に切り返す高周波切り返しを
行いながらフォークリフト1を走行させる場合には、通
常、演算遠心力値Fbは上基準遠心力値H1を超えるこ
とはなく、ヨーレート変化割合Δω/ΔTに基づいて固
定動作信号が出力される。従って、高周波切り返し走行
中に、たとえヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割
合値K2よりも小さな値となっても、コントローラ31
は直ちに固定動作信号の出力を中止せず、所定時間Tの
間は固定動作信号を出力し続ける。このため、安定した
状態で高周波切り返しを行わせながらフォークリフト1
を走行させることができる。
切換弁13とからなる。従って、コントローラ31は固
定動作信号を電磁切換弁13に出力して、電磁切換弁1
3がダンパー12連通する各油圧管P1〜P4を遮蔽す
ることによって、ダンパー12をロックすることによ
り、容易にリアアクスル11を固定できる。
ある後輪8を連結するリアアクスル11を揺動可能に設
け、当該リアアクスル11をヨーレート変化割合Δω/
ΔT及び演算遠心力Fbに基づいて固定するように構成
したので、よりフォークリフト1の旋回性及び操作性を
向上させることができる。
bと上基準遠心力値K1及び下基準遠心力値K2とを比
較して固定動作信号の出力を制御した。この場合、図9
に示すように、演算遠心力Fbは実遠心力Faに比較し
て先に立ち上がる。即ち、演算遠心力Fbはフォークリ
フト1の旋回に対して実遠心力Faよりも迅速に反応す
る。従って、コントローラ31は演算遠心力Fbに基づ
いて固定動作信号の出力を制御することにより、フォー
クリフト1の旋回に対してより迅速に、固定動作信号の
制御を行うことができる。
リフト1に作用するヨーレートω、即ち、角速度を直接
且つ容易に検出することができ、コントローラ31はジ
ャイロスコープ20からの信号に基づいて容易にヨーレ
ートωを判別できる。
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、次のよ
うに実施することもできる。 (1)上記実施の形態では、ヨーレートωをジャイロス
コープ20で検出し、コントローラ31がそのヨーレー
トωに基づいてヨーレート変化割合Δω/ΔTを演算し
た。これを、コントローラ31が、操舵角センサ22に
て検出された操舵角θ及び車速センサ23にて検出され
た走行速度vに基づいて、ヨーレート変化割合Δω/Δ
Tを推定してもよい。
回半径rの逆数を求める。そして、コントローラ31が
旋回半径rの逆数の変化割合Δ(1/r)/ΔTを求め
る。更に、コントローラ31は旋回半径rの逆数の変化
割合Δ(1/r)/ΔTに走行速度vを乗ずることによ
りヨーレート変化割合Δω/ΔTを推定する。即ち、推
定ヨーレート変化割合Δωx/ΔTは、次式(2)とな
る。
ト変化割合Δω/ΔTの近似した値となる。つまり、操
舵角θ(旋回半径r)及び走行速度vに基づいてヨーレ
ートωは、次式(3)にて表される。
(1/r)の変化割合Δ(1/r)/ΔTと走行速度v
とを乗ずることによって推定ヨーレート変化割合Δωx
/ΔTを演算する。即ち、ヨーレート変化割合Δω/Δ
Tを推定する。
サ23にてヨーレート検出手段を構成する。 (2)上記実施の形態では、ジャイロスコープ20は圧
電式ジャイロスコープを使用した。これを、ガスレート
式ジャイロスコープ及び光学式ジャイロスコープを使用
してもよい。
31は演算遠心力Fbを上基準遠心力値H1及び下基準
遠心力値H2と比較して、固定動作信号を出力するよう
に構成した。これを、コントローラ31は実遠心力Fa
を上基準遠心力値H1及び下基準遠心力値H2と比較し
て、固定動作信号を出力するように構成してもよい。こ
の場合、フォークリフト1に作用する遠心力を走行速度
v及びヨーレートωに基づいて演算する必要がないの
で、容易に実遠心力Faに基づいて固定動作信号を出力
させることができる。
おいて、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割合値
K2よりも小さな値となった時、直ちに固定動作信号の
出力を中止してもよい。
31はヨーレート変化割合Δω/ΔTを上基準割合値K
1及び下基準割合値K2の2つの基準割合値と比較して
固定動作信号の出力を制御した。これを、コントローラ
31は1つの基準割合値に基づいて固定動作信号の出力
を制御してもよい。この場合、例えばコントローラ31
は基準割合値よりも大きな値である時、固定動作信号を
出力し、基準割合値以下の値である時、固定動作信号の
出力を中止する。
心力値に基づいて固定動作信号の出力を制御してもよ
い。この場合、例えばコントローラ31は、演算遠心力
Fbが基準遠心力値よりも大きな値である時、固定動作
信号を出力し、基準遠心力値以下の値である時、固定動
作信号の出力を中止する。
ンサ21を使用せず、実遠心力Faを検出しないフォー
クリフト1に応用してもよい。この場合、加速度センサ
21を使用していないので、その構成を簡略化できると
ともに、コントローラ31の制御を簡素化できる。
力Fbに基づく条件のみで固定動作信号が出力されてい
る状態から、演算遠心力Fbが下基準遠心力値H2より
も小さな値となっても、所定時間だけ、固定動作信号を
出力するように制御してもよい。
の技術思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 (1)請求項1記載の発明において、基準割合値は上基
準割合値K1及び下基準割合値K2からなり、コントロ
ーラ31はヨーレート変化割合Δω/ΔTが上基準割合
値K1より大きな値となった時、固定動作信号を出力
し、ヨーレート変化割合Δω/ΔTが下基準割合値より
小さな値となった時、固定動作信号の出力を中止させる
ための中止制御を行う産業車両の制御装置。この制御装
置によれば、より安定した状態でフォークリフトを旋回
させることができる。
力値は上基準遠心力値H1及び下基準遠心力値H2から
なり、コントローラ31は演算遠心力値Fbが上基準遠
心力値H1より大きな値となった時、固定動作信号を出
力し、演算遠心力値Fbが下基準遠心力値H2より小さ
な値となった時、固定動作信号の出力を中止させる産業
車両の制御装置。この制御装置によれば、より安定した
状態でフォークリフトを旋回させることができる。
によれば、ヨーレートの変化割合に基づいて車軸の揺動
を制御するので、旋回開始時において迅速に車軸を固定
できる。また、ヨーレートに基づいて車軸の揺動を制御
するので、安定した状態で産業車両を旋回させることが
できる。
コープによってヨーレートを直接且つ容易に検出するこ
とができる。
パー及び電磁切換弁によって容易に車軸を固定できる。
請求項4記載の発明によれば、産業車両の操舵輪側の車
軸の揺動を制御しているので、旋回性及び操作性を向上
させることができる。
示す概略構成図。
し、当該リアアクスルを固定するための電気ブロック
図。
し、当該リアアクスルを固定するためのフローチャー
ト。
を制御する場合の説明図。
る場合の説明図。
開始した場合の説明図。
行を連続して行った場合の説明図。
ーム、11…車軸を構成するリアアクスル、12…車軸
固定機構を構成する油圧式ダンパー、13…車軸固定機
構を構成する切換弁としての電磁切換弁、20…横方向
力検出手段を構成するとともに、ヨーレート検出手段と
してのジャイロスコープ、21…横方向力検出手段とし
ての加速度センサ、23…横方向力検出手段を構成する
車速センサ、31…第1及び第2制御手段並びに変化割
合演算手段としてのコントローラ、管路としてのP1〜
P4…第1〜第4油圧管。
Claims (4)
- 【請求項1】 車体フレームに対して車軸を上下方向に
揺動可能に支持した産業車両において、 前記車体フレームと車軸との間に配設され、前記車体フ
レームに対して揺動可能に支持された車軸を当該車体フ
レームに固定させる車軸固定機構と、 前記産業車両に設けられ、当該車両に作用するヨーレー
トを検出するためのヨーレート検出手段と、 前記ヨーレート検出手段にて検出されたヨーレートの変
化割合を演算する変化割合演算手段と、 前記変化割合演算手段にて演算されたヨーレートの変化
割合に基づいて、そのヨーレートの変化割合が基準割合
値よりも大きな値となった時、前記車軸固定機構を動作
させて車軸と車体フレームとを固定するための固定動作
信号を出力する第1制御手段と、 前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレートに
基づいて、当該車両に作用する遠心力を演算するととも
に、該演算遠心力の値が基準力値よりも大きな値となっ
た時、前記車軸固定機構を動作させて車軸と車体フレー
ムとを固定するための固定動作信号を出力する第2制御
手段と を備えた産業車両の制御装置。 - 【請求項2】 前記ヨーレート検出手段は、前記ヨーレ
ートを直接検出するジャイロスコープである請求項1記
載の産業車両の制御装置。 - 【請求項3】 前記車軸固定機構は、 前記車体フレームと車軸とに連結された油圧式ダンパー
と、 前記油圧式ダンパーに給排される作動油を流す管路を、
前記固定動作信号に基づいて遮蔽状態及び連通状態との
間で切換制御し、当該管路を遮蔽状態とすることで車軸
を車体フレームに固定し、連通状態とすることで車軸を
車体フレームに対して揺動可能に支持する切換弁 とを備
えた請求項1又は2記載の産業車両の制御装置。 - 【請求項4】 前記車軸は産業車両の後輪である操舵輪
を連結する請求項1〜3記載の産業車両の制御装置。
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---|---|---|---|---|
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-
1996
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