JP5262296B2 - 産業車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトなどの産業車両の走行を制御する走行制御装置に関する。

従来、工場構内の荷役作業（荷取り作業及び荷置き作業）を行う産業車両としてフォークリフトが広く利用されている。この種のフォークリフトは、その用途の特徴からも解るとおり、荷役状態によって車両の走行安定性に大きな違いが生じる。例えば、荷を搭載した状態と搭載していない状態では、車両の重心位置が変化し、走行安定性に違いが生じる。また、荷を搭載した状態においては、積荷の重さ、荷を搭載した時のフォークの揚高、及びフォークの傾角（ティルト角）によっても、走行安定性に違いが生じる。このため、従来においては、フォークリフトをより安定した状態で走行し得るように車両の走行に制限を加える技術が特許文献１や特許文献２で提案されている。特許文献１は、フォークリフトの荷役状態に基づいて車速に制限を加える技術が提案されている。一方、特許文献２では、荷役状態から後進時に後輪が浮き上がるときの最小加速度を許容加速度として算出し、車両加速時の実加速度が許容加速度を超えないように制限を加える技術が提案されている。
特開２００１−３１３９１号公報 特開２００１−１６３５９７号公報

ところで、フォークリフトは、加速時や減速時に走行が不安定になる場合もある。このため、フォークリフトの走行安定性をさらに向上させようとするならば、特許文献１のように車速に制限を加えるだけではなく、車両の加減速度にも着目して走行に制限を加える方がより好ましい。その点、特許文献２では、フォークリフトの発進時（後進時）の加速度に着目し、走行に制限を加えている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、走行時に制限を加えるフォークリフトにおいて、走行中に制限内容が変更された場合に着目し、その変更時の走行安定性を確保するための制御は行われていない。すなわち、フォークリフトでは、走行中に、例えば、揚高が下がる場合や傾角が変わる場合など荷役状態が変化する場合もある。このため、走行時に制限を加えるフォークリフトでは、走行中に荷役状態が変更することに伴って制限内容も変更されることになる。例えば、高揚高で走行しているフォークリフトに車速制限が加えられている状態で、低揚高となり車速制限が解除されると、フォークリフトはアクセルペダルの踏込み操作量に応じて加速し、車速を上げることとなる。この場合、フォークリフトは、制限内容の変更に伴って急加速や急減速が生じる可能性があり、急激な車速変化によって走行が不安定になる虞がある。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、車両走行中に制限内容が変更された場合には加減速度に制限を加えることで急加速や急減速を抑制して車両の走行安定性を確保するとともに、走行安定性を確保した状態で加減速度の制限を容易に解除することができるフォークリフトの走行制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、荷役作業を行う荷役手段と、走行駆動力を発する走行駆動手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、運転者の操作により車両の車速を指示するアクセル操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、前記車両の実車速を検出する車速検出手段と、前記荷役状態を検出し、その検出した荷役状態から車両走行時の最高車速及び加減速度に制限を加えるか否かを判定する荷役状態判定手段と、前記荷役状態判定手段の判定結果に基づき、前記最高車速及び前記加減速度の制限内容を決定する制限内容決定手段と、前記制限内容決定手段によって決定された前記制限内容をもとに前記走行駆動手段が発する走行駆動力の出力を調整し、車両の走行を制御する制御手段と、を備え、前記制限内容決定手段は、前記荷役状態判定手段の判定結果が否定の場合には前記制限内容として前記最高車速及び前記加減速度に制限を加えないことを決定し、前記荷役状態判定手段の判定結果が肯定の場合には前記制限内容として最高車速値及び加減速度値を決定し、前記制御手段は、前記制限内容決定手段によって決定される制限内容が変更された場合、前記最高車速については前記制限内容決定手段の決定した制限内容にしたがって制御を実行する一方で、前記加減速度については予め定めた加減速度値を選択して当該加減速度値にしたがい前記加減速度に制限を加える加減速度制御を実行し、前記操作量検出手段により検出された前記アクセル操作手段の操作量に対応する対応車速と前記車速検出手段により検出された前記実車速の車速差が予め定めた許容差内に収まったことを契機に前記加減速度制御を終了し、前記加減速度値を前記制限内容決定手段が決定した制限内容に対応する加減速度値に戻すことを要旨とする。

これによれば、車両走行時に最高車速と加減速度に制限を加える産業車両において、走行中に制限内容が変更された場合、最高車速値については変更後の制限内容にしたがって制御する一方で、加減速度については予め定めた加減速度値を選択し、加速及び減速に規制を掛ける。その結果、走行中に制限内容が変更された場合であっても、その変更に伴う車両の急加速や急減速が抑制される。したがって、車両の走行安定性を確保することができる。

そして、制限内容が変更された時の加減速度値に基づく加減速度制御は、アクセル操作手段の操作量に対応する対応車速と実車速の車速差が予め定めた許容差内に収まったことを契機に終了し、変更後の制限内容に対応する加減速度値に戻される。このため、運転者は、アクセル操作手段の操作量を減少させることで、制限内容の変更後における加減速度の制限を解除し得る。そして、加減速度の制限を解除する状態において実車速はアクセル操作手段の操作量に対応する対応車速まで低下又はほぼ低下しているので、この状態で加減速度の制限を解除したとしても車両の急加速や急減速が抑制され、走行安定性を確保した状態で加減速度の制限を容易に解除することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業車両の走行制御装置において、前記走行駆動手段は、車両に搭載されるバッテリを駆動源として前記走行駆動力を発する走行モータであることを要旨とする。

これによれば、走行モータによって走行駆動力を得る産業車両では、走行モータの回転数とアクセル操作手段の操作量が一義的に定められるので、制限内容が変更された時に実行する加減速度制御の解除条件を設定し易く、好適に適用することができる。

本発明によれば、車両走行中に制限内容が変更された場合には加減速度に制限を加えることで急加速や急減速を抑制して車両の走行安定性を確保するとともに、走行安定性を確保した状態で加減速度の制限を容易に解除することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８にしたがって説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示すものとする。

図１に示すように、産業車両としてのフォークリフト１０には、車体１１の前部に荷役手段としての荷役装置１２が設けられている。車体１１の中央には、運転席１３が設けられている。車体１１の後方には、バッテリ１４を収容するバッテリフード１５が設けられている。車体１１の前下部には駆動輪（前輪）１６が設けられているとともに、車体１１の後下部には操舵輪（後輪）１７が設けられている。駆動輪１６には、車体１１に収容された走行駆動手段としての走行モータ１８が連結されている。本実施形態のフォークリフト１０は、車体１１に搭載されたバッテリ１４を駆動源として作動する走行モータ１８の駆動力により駆動輪１６が回転駆動されて走行するバッテリ式とされている。

荷役装置１２について説明する。車体１１の前部にはマスト１９が立設されており、当該マスト１９は、左右一対のアウタマスト２０とインナマスト２１からなる多段式（本実施形態では２段式）とされている。アウタマスト２０には、油圧式のティルトシリンダ２２が連結されており、該ティルトシリンダ２２の作動により車体１１に対して前後に傾動可能とされている。インナマスト２１には、油圧式のリフトシリンダ２３が連結されており、該リフトシリンダ２３の作動によりアウタマスト２０内をスライドし、昇降可能とされている。また、マスト１９には、左右一対のフォーク（荷役具）２４がリフトブラケット２５を介して設けられている。リフトブラケット２５は、インナマスト２１に昇降可能に設けられている。荷役作業（荷取り作業及び荷置き作業）は、荷が搭載された荷搭載用のパレット（図示しない）をフォーク２４で掬い上げることによって行われる。そして、フォーク２４は、リフトシリンダ２３の駆動によってインナマスト２１がアウタマスト２０に沿って昇降動作することにより、リフトブラケット２５とともに昇降される。また、フォーク２４は、ティルトシリンダ２２の駆動によってマスト１９とともに傾動（前傾及び後傾）するようになっている。

運転席１３には、運転者が着座可能な運転シート２６が設けられている。運転シート２６は、バッテリフード１５上に配置されている。また、運転席１３において、運転シート２６の前方には、ハンドルコラム２７が設けられている。ハンドルコラム２７には、操舵輪１７の舵角を変更するための操舵ハンドル２８が装着されている。

ハンドルコラム２７の左方には、車両の走行方向（進行方向）を指示する前後進レバー（ディレクションレバー）２９が設けられている。本実施形態では、前後進レバー２９によって車両の走行方向として「前進」又は「後進」を選択指示し得るようになっている。一方、ハンドルコラム２７の右方には、荷役装置１２（フォーク２４）を昇降動作させるときに操作するリフトレバー３０と、荷役装置１２（マスト１９）を傾動動作させるときに操作するティルトレバー３１が設けられている。リフトレバー３０及びティルトレバー３１は、図２に示している。

リフトレバー３０は、中立位置から上昇指示方向又は下降指示方向へ傾動操作可能に構成されており、リフトレバー３０の操作時にはその操作方向に応じてリフトシリンダ２３が作動（伸縮作動）する。そして、リフトシリンダ２３は、上昇又は下降を指示するように傾動操作された状態からリフトレバー３０が中立位置に戻されることにより作動が停止する。なお、リフトレバー３０の中立位置は、フォーク２４の上昇及び下降の何れも指示しない位置である。ティルトレバー３１は、中立位置から前傾指示方向又は後傾指示方向へ傾動操作可能に構成されており、ティルトレバー３１の操作時にはその操作方向に応じてティルトシリンダ２２が作動（伸縮作動）する。そして、ティルトシリンダ２２は、前傾又は後傾を指示するように傾動操作された状態からティルトレバー３１が中立位置に戻されることにより作動が停止する。なお、ティルトレバー３１の中立位置は、マスト１９の前傾及び後傾の何れも指示しない位置である。

運転席１３の下方（フロア）には、アクセル操作手段としてのアクセルペダル３２が設けられている。アクセルペダル３２は、フォークリフト１０の車速（走行）を指示するとともに車速を調整するためのものである。フォークリフト１０は、運転者によるアクセルペダル３２の踏込み操作量（アクセル開度）に応じた車速となるように走行モータ１８の回転数が制御され、走行モータ１８の動力が駆動輪１６に伝達されて走行する。そして、フォークリフト１０は、前後進レバー２９が「前進位置」に操作されている場合には前進走行すべく走行モータ１８が制御され、前後進レバー２９が「後進位置」に操作されている場合には後進走行すべく走行モータ１８が制御される。なお、フォークリフト１０は、前後進レバー２９が「中立位置」に操作されている場合、アクセルペダル３２の踏込み操作を行っても、走行モータ１８からの動力が駆動輪１６に伝達されない。

また、車体１１には、フォークリフト１０の走行制御を含む各種制御を行う車両制御装置３３と、走行モータ１８を制御するモータコントローラ３４が設けられている。車両制御装置３３とモータコントローラ３４は、双方向に信号を送受信可能に電気的に接続されている。なお、車両制御装置３３とモータコントローラ３４は、有線接続又は無線接続の何れでも良い。本実施形態では、車両制御装置３３とモータコントローラ３４により、制御手段が構成されている。また、車体１１には、油圧タンク３５（図２に図示する）に貯油されている作動油を汲み上げて、該作動油をティルトシリンダ２２及びリフトシリンダ２３に供給する油圧ポンプ３６（図２に図示する）が設けられている。また、車体１１には、ティルトシリンダ２２及びリフトシリンダ２３に対する作動油の流路を切り換える電磁比例弁３７（図２に図示する）が設けられている。電磁比例弁３７は、作動油の流路を形成する管路を介して、ティルトシリンダ２２、リフトシリンダ２３、油圧タンク３５及び油圧ポンプ３６に接続されている。

次に、本実施形態のフォークリフト１０の電気的構成を図２にしたがって説明する。
車両制御装置３３には、制御動作を所定の手順で実行することができるＣＰＵ（中央処理装置）３３ａと、必要なデータの読出し及び書換え可能なメモリ３３ｂが設けられている。メモリ３３ｂには、フォークリフト１０の走行や荷役を制御するための制御プログラムや、当該制御に用いる各種マップデータが記憶されている。また、車両制御装置３３には、ディレクションスイッチ３８と、揚高スイッチ（揚高検出手段）３９と、荷重センサ（荷重検出手段）４０と、ティルト角センサ（傾動角度検出手段）４１と、アクセル開度センサ（操作量検出手段）４２と、リフトレバーセンサ４３と、ティルトレバーセンサ４４と、が電気的に接続されている。

ディレクションスイッチ３８は、ハンドルコラム２７に配設されており、前後進レバー２９の操作位置（前進位置又は後進位置）を検出する。ディレクションスイッチ３８は、前後進レバー２９の操作位置に応じた検出信号を車両制御装置３３に出力する。本実施形態においてディレクションスイッチ３８は、前後進レバー２９の操作位置が前進位置の場合には前進位置を検出する検出信号を出力するとともに、前後進レバー２９の操作位置が後進位置の場合には後進位置を検出する検出信号を出力し、前後進レバー２９が中立位置の場合には検出信号を出力しない。したがって、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、ディレクションスイッチ３８からの検出信号を入力することにより前後進レバー２９の操作位置が前進位置又は後進位置であることを認識し、検出信号を入力しないことにより前後進レバー２９の操作位置が中立位置であることを認識する。

揚高スイッチ３９は、マスト１９に配設されている。揚高スイッチ３９は、フォーク２４の揚高（高さ位置）を検出し、フォーク２４が予め定めた揚高（例えば、２２００ｍｍ）に達すると検出信号を出力する。揚高スイッチ３９は、例えばリミットスイッチからなる。本実施形態では、マスト１９に１つの揚高スイッチ３９が設けられており、揚高スイッチ３９によって検出される揚高以上（例えば、２２００ｍｍ以上）の領域が高揚高領域とされ、揚高スイッチ３９によって検出される揚高未満（例えば、２２００ｍｍ未満）の領域が低揚高領域とされている。すなわち、本実施形態において揚高スイッチ３９は、フォーク２４の揚高が高揚高か又は低揚高かの２値を検出する。そして、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、揚高スイッチ３９からの検出信号を入力することによりフォーク２４の揚高が高揚高領域であることを認識し、検出信号を入力しないことによりフォーク２４の揚高が低揚高領域であることを認識する。

荷重センサ４０は、リフトシリンダ２３の下部付近の油圧回路内に配設されている。荷重センサ４０は、フォーク２４の積載荷重（負荷荷重）を検出する。荷重センサ４０は、リフトシリンダ２３の内部の油圧を検出し、フォーク２４の積載荷重に応じた検出信号を出力する。荷重センサ４０は、例えば圧力センサからなる。そして、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、荷重センサ４０からの検出信号を入力することによりフォーク２４の積載荷重を認識する。

ティルト角センサ４１は、ティルトシリンダ２２の付近に配設されている。ティルト角センサ４１は、ティルト角を検出する。ティルト角センサ４１は、フォーク２４が水平姿勢にあるときの角度（水平角）を基準とした傾斜角を検出し、傾斜角に応じた検出信号を出力する。ティルト角センサ４１は、例えばポテンショメータからなる。そして、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、ティルト角センサ４１からの検出信号を入力することによりフォーク２４のティルト角を認識する。

アクセル開度センサ４２は、アクセルペダル３２に配設されている。アクセル開度センサ４２は、アクセルペダル３２の踏込み操作量（アクセル開度）に応じた検出信号（アクセル開度信号）を出力する。アクセルペダル３２は、踏込んだ状態（操作状態）でフォークリフト１０の車速（走行）を指示し（オン操作）、踏込んでいない状態（非操作状態）へ戻すことによってフォークリフト１０の車速（走行）を指示しない（オフ操作）ように作動する。

リフトレバーセンサ４３は、リフトレバー３０に配設されており、リフトレバー３０のレバー角（操作量）を検出する。リフトレバーセンサ４３は、リフトレバー３０のレバー角に応じた検出信号を車両制御装置３３に出力する。そして、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、リフトレバーセンサ４３からの検出信号を入力することによりリフトレバー３０のレバー角を認識する。

ティルトレバーセンサ４４は、ティルトレバー３１に配設されており、ティルトレバー３１のレバー角（操作量）を検出する。ティルトレバー３１は、ティルトレバー３１のレバー角に応じた検出信号を車両制御装置３３に出力する。そして、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、ティルトレバーセンサ４４からの検出信号を入力することによりティルトレバー３１のレバー角を認識する。

モータコントローラ３４には、走行モータ１８と、モータ回転数センサ４５，４６が電気的に接続されている。モータコントローラ３４は、車両制御装置３３が出力する制御指令を入力し、その制御指令に応じた回転速度で走行モータ１８を回転させるように制御する。また、モータコントローラ３４は、モータ回転数センサ４５，４６からの検出信号を入力することにより、走行モータ１８の回転速度とモータ回転方向を認識する。バッテリ式のフォークリフト１０の場合、走行モータ１８の回転数と車速が一義的に対応付けられることから（１対１の関係となることから）、モータ回転数センサ４５，４６は走行中の車両の実車速を検出する車速検出手段として機能する。

以下、車両制御装置３３によって実行される各種制御について詳しく説明する。車両制御装置３３は、以下に説明する各種制御を制御プログラムにしたがって実行する。本実施形態では、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａが、荷役状態判定手段及び制限内容決定手段として機能する。

図３のマップデータは、荷役状態からフォークリフト１０の走行に制限（最高車速と加減速度）を加えるか否かを判定するために参照するマップデータ（以下、「制限要否判定データ」と示す）である。本実施形態の制限要否判定データは、揚高と荷重の２つのパラメータをもとに最高車速と加減速度に制限を加える制限領域と制限を加えない非制限領域を定めている。具体的に言えば、揚高Ｈ以上で、かつ荷重Ｗ以上の領域を制限領域とし、揚高Ｈ未満又は荷重Ｗ未満の何れかを満たす領域を非制限領域としている。図３の制限要否判定データでは、揚高が高く、かつ荷重が重い領域、すなち、荷役状態が厳しくなる領域を制限領域と定めている。図３では、制限領域に斜線を付している。

図４のマップデータは、最高車速に制限を加える場合、すなわち、図３の制限要否判定データをもとに荷役状態が制限領域に存在すると判断した場合に、最高車速値（制限車速）を算出（決定）するために参照するマップデータ（以下、「車速算出データ」と示す）である。本実施形態の車速算出データは、荷重とティルト角の２つのパラメータをもとに最高車速値（［ｋｍ／ｈ］）を定めている。具体的に言えば、荷重Ｗ以上の荷重領域を複数領域（本実施形態では図４に示す領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５つ）に区分し、その領域毎にティルト角が後傾範囲内であるか否かによって最高車速値を定めている。すなわち、荷役状態毎（荷重とティルト角）に複数段階の制限値として最高車速値を定めている。ティルト角が後傾範囲内の場合とは、マスト１９（フォーク２４）が車体１１の後方に向かって傾動している状態（後傾状態）であり、ティルト角が後傾範囲外の場合とは、マスト１９が垂直の状態（フォーク２４が水平の状態）及び車体１１の前方に向かって傾動している状態（前傾状態）である。

図４の車速算出データでは、ティルト角が後傾範囲内の場合の最高車速値を太い実線で示し、ティルト角が後傾範囲外の場合の最高車速値を破線で示している。例えば、領域Ａにおいては、ティルト角が後傾範囲内の場合の最高車速値を［１５（ｋｍ／ｈ）］に定め、ティルト角が後傾範囲外の場合の最高車速値を［１２（ｋｍ／ｈ）］に定めている。すなわち、ティルト角が後傾範囲外の場合には積荷の重心位置が車両の前方側に存在する一方で、ティルト角が後傾範囲内の場合には積荷の重心位置が車両の後方側に存在する。このため、ティルト角が後傾範囲外の場合には、ティルト角が後傾範囲内の場合に比して荷役状態が厳しくなる。したがって、同一荷重の荷であってもティルト角に応じて最高車速値が異なり、ティルト角が後傾範囲外の場合にはティルト角が後傾範囲内の場合よりも最高車速を低速に定めている。

図５のマップデータは、加減速度に制限を加える場合、すなわち、図３の制限要否判定データをもとに荷役状態が制限領域に存在すると判断した場合に、加減速度値を算出するために参照するマップデータ（以下、「加減速算出データ」と示す）である。本実施形態の加減速算出データは、荷重とティルト角の２つのパラメータをもとに加減速度値（［ｋｍ／ｈ／秒］）を定めている。具体的に言えば、荷重Ｗ以上の荷重領域を複数領域（本実施形態では図５に示す領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５つ）に区分し、その領域毎にティルト角が後傾範囲内であるか否かによって加減速度値を定めている。すなわち、荷役状態毎（荷重とティルト角）に複数段階の制限値として加減速度値を定めている。なお、［ｋｍ／ｈ／秒］は、１秒当りの加減速度値を１時間当りの加減速度値に変換した値であることを示すものである。また、図４の車速算出データと図５の加減速算出データでは、荷重Ｗ以上の荷重領域を同じ荷重で分割している。

図５の加減速算出データでは、ティルト角が後傾範囲内の場合の加減速度値を太い実線で示し、ティルト角が後傾範囲外の場合の加減速度値を破線で示している。例えば、領域Ａにおいては、ティルト角が後傾範囲内の場合の加減速度値を［４（ｋｍ／ｈ／秒）］に定め、ティルト角が後傾範囲外の場合の加減速度値を［３（ｋｍ／ｈ／秒）］に定めている。すなわち、同一荷重の場合であってもティルト角に応じて加減速度値が異なり、ティルト角が後傾範囲外の場合にはティルト角が後傾範囲内の場合よりも加減速度値を低減させている。

次に、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａが、図３〜図５に示す各マップデータに基づき荷役状態を判別し、最高車速値と加減速度値とを抽出（決定）するために実行する制限判定処理を説明する。

制限判定処理においてＣＰＵ３３ａは、荷役状態を判定するために揚高、荷重及びティルト角の情報を取得する。具体的に言えば、ＣＰＵ３３ａは、揚高スイッチ３９の検出信号から揚高を取得するとともに、ティルト角センサ４１の検出信号からティルト角を取得し、さらに荷重センサ４０の検出信号から荷重を取得する。そして、揚高、荷重及びティルト角の情報を取得したＣＰＵ３３ａは、図３に示す制限要否判定データを参照し、当該データと取得した揚高及び荷重の情報をもとに車両の走行時に最高車速と加減速度に制限を加えるか否か判定する。すなわち、ＣＰＵ３３ａは、荷役状態が高揚高及び重荷重となる制限領域（図３に示す斜線部分）にあるか否かを判定する。

次に、ＣＰＵ３３ａは、前記判定において、荷役状態が制限領域にあると判定したならば、図４に示す車速算出データを参照し、当該データと先に取得した荷重及びティルト角の情報をもとに荷役状態に適合する最高車速値を抽出する。ＣＰＵ３３ａは、例えば、荷重が領域Ｂの場合に、ティルト角が後傾範囲内であれば最高車速値として［１３（ｋｍ／ｈ）］を抽出し、ティルト角が後傾範囲外であれば最高車速値として［１０（ｋｍ／ｈ）］を抽出する。そして、最高車速値を抽出したＣＰＵ３３ａは、その抽出した最高車速値をメモリ３３ｂに記憶する。

次に、ＣＰＵ３３ａは、図５に示す加減速算出データを参照し、当該データと先に取得した荷重及びティルト角の情報をもとに荷役状態に適合する加減速度値を抽出する。ＣＰＵ３３ａは、例えば、荷重が領域Ｂの場合に、ティルト角が後傾範囲内であれば加減速度値として［３（ｋｍ／ｈ／秒）］を抽出し、ティルト角が後傾範囲外であれば加減速度値として［２（ｋｍ／ｈ／秒）］を抽出する。そして、加減速度値を抽出したＣＰＵ３３ａは、その抽出した加減速度値をメモリ３３ｂに記憶する。

また、制限判定処理においてＣＰＵ３３ａは、図３に示す制限要否判定データを参照し、当該データと取得した揚高及び荷重の情報をもとに車両の走行時に最高車速と加減速度に制限を加えない旨を判定した場合、その制限を加えない旨をメモリ３３ｂに記憶する。なお、ＣＰＵ３３ａは、図３に示すように、荷役状態が非制限領域（低揚高又は軽荷重）の場合に最高車速と加減速度に制限を加えない旨を判定する。

本実施形態では、前述した制限判定処理により、フォークリフト１０の走行時における最高車速と加減速度の制限内容が決定される。具体的に言えば、最高車速と加減速度に制限を加えると判定した場合には制限内容として、図４に示す車速算出データにしたがって最高車速値が決定されるとともに、図５に示す加減速算出データにしたがって加減速度値が決定される。一方、最高車速と加減速度に制限を加えないと判定した場合には、制限内容として制限を加えないことが決定される。

次に、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａ、及びモータコントローラ３４による走行モータ１８の制御態様を説明する。
バッテリ式のフォークリフト１０では、メモリ３３ｂに記憶した図６に示すマップデータ（以下、「車速対応データ」と示す）のように、アクセルペダル３２の踏込み操作量に対する指令車速（走行モータ１８のモータ回転数）が一義的に定められている。すなわち、バッテリ式のフォークリフト１０は、運転者がアクセルペダル３２を踏込み操作すると、その踏込み操作量に応じたモータ回転数となるように走行モータ１８の回転が制御され、そのモータ回転数に対応した車速で走行するようになっている。

最初に、制限判定処理にて車両の走行を制限しない旨が判定されている場合の走行モータ１８の制御態様を説明する。
車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａは、アクセル開度センサ４２からの検出信号を入力し、図６に示す車速対応データから指令車速を算出し、その指令車速をモータコントローラ３４に出力する。この算出した指令車速が、走行モータ１８を制御する時の目標車速（目標モータ回転数）となる。そして、モータコントローラ３４は、フォークリフト１０の車速が指令車速となるように走行モータ１８の回転を制御する。このとき、モータコントローラ３４は、モータ回転数センサ４５，４６からの検出信号を入力し、実車速（実モータ回転数）を把握する。そして、モータコントローラ３４は、目標車速と実車速の差（車速差）を求め、当該車速差が「０（零）」となるようにモータ回転数を調整する。モータコントローラ３４は、前記車速差が大きいほど、モータ回転数の調整量を大きくする。そして、モータコントローラ３４は、目標車速と実車速の差が「０（零）」、すなわち実車速が目標車速に一致するまで所定の制御周期毎にフィードバック制御を行い、モータ回転数を調整する。

次に、制限判定処理にて車両の走行を制限する旨が判定されている場合の走行モータ１８の制御態様を説明する。なお、モータコントローラ３４が前述したフィードバック制御によってモータ回転数を調整する点は、車両の走行を制限しない場合及び制限する場合の何れであっても同じである。

車両の走行を制限する場合、ＣＰＵ３３ａは、図４に示す車速算出データから算出した最高車速値と図５に示す加減速算出データから算出した加減速度値を、制限信号としてモータコントローラ３４に出力する。そして、モータコントローラ３４は、ＣＰＵ３３ａが出力する指令車速、最高車速値、及び加減速度値をもとにモータ回転数を制御する。すなわち、モータコントローラ３４は、図６に示す車速対応データから算出される指令車速が最高車速値を超える場合、アクセルペダル３２の踏込み操作量に関係なく、実車速が最高車速値を上限とした車速になるようにモータ回転数を調整し、フォークリフト１０を走行させる。これにより、車両の走行に制限を加える場合には、車速が最高車速値を超えないようにモータ回転数の上昇が抑えられ、アクセルペダル３２が目一杯踏込まれても車速は最高車速値を超えないことになる。また、モータコントローラ３４は、加減速度値に制限を加えることにより、フォークリフト１０をゆっくり加速させるとともに、ゆっくり減速させる。

そして、本実施形態では、フォークリフト１０の走行中に荷役状態が変化し、その変化に対応させて車両走行の制限内容（最高車速値と加減速度値など）を変更する場合に、急激な車速変化（加速側への変化及び減速側への変化）を抑制する加減速度制御を実行するようになっている。荷役状態の変化とは、例えば、揚高が低揚高から高揚高又は高揚高から低揚高に変化する場合や、ティルト角が後傾範囲内から後傾範囲外又は後傾範囲外から後傾範囲内に変化する場合などである。そして、このような急激な車速変化は、アクセルペダル３２を目一杯踏込んでフォークリフト１０を走行している場合に顕著に現れる。例えば、車両走行に制限を加える制限状態から制限を加えない非制限状態へ変更された場合、フォークリフト１０は最高車速や加減速度の制限がなくなることによって急加速し、不安定になる虞がある。その逆に、非制限状態から制限状態へ変更された場合、フォークリフト１０は最高車速や加減速度に制限が加わることによって急減速し、不安定になる虞がある。また、制限内容が緩和された場合、フォークリフト１０は最高車速や加減速度の制限が緩和される（すなわち、最高車速値が速くなる）ことによって急加速し、不安定になる虞がある。

以下、本実施形態においてモータコントローラ３４が実行する加減速度制御の制御内容を図７にしたがって説明する。
モータコントローラ３４は、車両制御装置３３のＣＰＵ３３ａが出力する制限信号で指示される制限内容（最高車速値と加減速度値）を記憶する。このとき、モータコントローラ３４は、前回の制御周期で入力した制限信号で指示される前回の制限内容（変更前の制限内容）と今回の制御周期で入力した制限信号で指示される今回の制限内容（変更後の制限内容）を記憶する。そして、モータコントローラ３４は、記憶している前回の制限内容と今回の制限内容とを比較し、制限内容が変更されたか否かを判定する。具体的に言えば、モータコントローラ３４は、揚高の変化に伴って制限内容が変更されたか否か、及びティルト角の変化に伴って制限内容が変更されたか否かを判定する。揚高変化に伴う制限内容の変更には、非制限状態から制限状態への変更（以下、「変化パターンＰ１」と示す）と、制限状態から非制限状態への変更（以下、「変化パターンＰ２」と示す）を含む。また、ティルト角の変化に伴う制限内容の変更には、ティルト角が後傾範囲内から後傾範囲外へ変化したことに伴う最高車速値と加減速度値の変更（以下、「変化パターンＰ３」と示す）と、ティルト角が後傾範囲外から後傾範囲内へ変化したことに伴う最高車速値と加減速度値の変更（以下、「変化パターンＰ４」と示す）を含む。

そして、モータコントローラ３４は、車両走行の制限内容に変更がなかった場合、今回の制限内容にしたがってモータ回転数を調整し、走行モータ１８を制御する。具体的に言えば、車両走行に制限が加えられない場合、モータコントローラ３４は、アクセルペダル３２に配設されたアクセル開度センサ４２の検出信号（アクセルペダル３２の踏込み操作量）に応じて走行モータ１８を制御し、モータ回転数を調整する。また、車両走行に制限が加えられる場合、モータコントローラ３４は、記憶した最高車速値と加減速度値に基づき、走行モータ１８のモータ回転数を調整する。

一方、モータコントローラ３４は、車両走行の制限内容に変更があった場合、その変更態様（変更の具合（又は度合））が変化パターンＰ１〜Ｐ４の何れであるかを判定する。そして、モータコントローラ３４は、変化パターン毎に予め定めた制御内容にしたがってモータ回転数を調整し、走行モータ１８を制御する。変化パターンＰ１の場合、モータコントローラ３４は、図７に示すように、最高車速値として制限内容通りの最高車速値を使用し、加減速度値は変更後の制限内容に対応する加減速度値に代えて、加減速度制御用に定めた所定の加減速度値を使用する。本実施形態において所定の加減速度値は、図５に示す加減速算出データで定めた加減速度値のうち、最も小さい加減速度値［１（ｋｍ／ｈ／秒）］に設定されている。図７では、最も小さい加減速度値を「加減速レベル１」と示している。そして、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ１に基づく制限内容の変更があった場合、例えば、変更後の制限内容として最高車速値［１５（ｋｍ／ｈ）］と加減速度値［４（ｋｍ／ｈ／秒）］が決定されている場合であっても、加減速度値［１（ｋｍ／ｈ／秒）］を選択して制御を行う。

また、変化パターンＰ２の場合、モータコントローラ３４は、図７に示すように、最高車速値の制限を解除する（最高車速値に制限を加えない）一方で、加減速度値については変化パターンＰ１と同じ加減速度値［１（ｋｍ／ｈ／秒）］を選択して制御を行う。すなわち、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ１，Ｐ２の場合、複数の加減速度値の中で最も小さい加減速度値（加減速レベル１）を選択して制御を行う。この制御により、変化パターンＰ１では非制限状態から制限状態への変化に伴う急減速が抑制され、変化パターンＰ２では制限状態から非制限状態への変化に伴う急加速が抑制される。

また、変化パターンＰ３の場合、モータコントローラ３４は、図７に示すように、最高車速値及び加減速度値ともに変更後の制限内容通りの最高車速値及び加減速度値を使用して制御を行う。また、変化パターンＰ４の場合、モータコントローラ３４は、図７に示すように、最高車速値として制限内容通りの最高車速値を使用し、加減速度値は変更後の制限内容に対応する加減速度値よりも一段階レベルを下げた加減速度値を使用する。例えば、モータコントローラ３４は、前回の制御周期の制限内容が最高車速値［１２（ｋｍ／ｈ）］で、加減速度値［３（ｋｍ／ｈ／秒）］の場合に、今回の制御周期の制限内容が最高車速値［１５（ｋｍ／ｈ）］で、加減速度値［４（ｋｍ／ｈ／秒）］であれば、最高車速値は［１５（ｋｍ／ｈ）］を使用し、加減速度値は加減速度値［３（ｋｍ／ｈ／秒）］を選択する。すなわち、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ４のように制限内容の変更に伴って加減速度値が大きくなる場合、変更前の加減速度値を選択して制御を行う。変化パターンＰ３では、最高車速値が下がる方に変化し、フォークリフト１０は減速側に走行状態が変化することになるので、本実施形態では加減速度値に制限を加えていない。一方、変化パターンＰ４では、最高車速値が上がる方に変化し、フォークリフト１０は加速側に走行状態が変化することになるので、本実施形態では加減速度値に制限を加え、急加速を抑制している。

そして、モータコントローラ３４は、前述した加減速度制御により、制限内容の変更に伴って加減速度値に制限を加えた場合、以下に示す（１）式を満たすことにより、加減速度制御を終了させて加減速度値を変更後の制限内容に対応する正規の加減速度値に戻すようになっている。

踏込み操作量に対応する指令車速＋α≦実車速 ・・・（１）
踏込み操作量に対応する指令車速は、図６に示す車速対応データに従い、アクセルペダル３２の踏込み操作量に基づきアクセル開度センサ４２によって検出される車速である。αは、指令車速に加算される加算値（本実施形態では０．５（ｋｍ／ｈ））である。実車速は、モータ回転数センサ４５，４６からの検出信号に対応する車速である。

図８は、加減速度制御を終了させて加減速度値を変更後の制限内容に対応する正規の加減速度値に戻す態様を示す。
モータコントローラ３４は、最高車速と加減速度に制限を加える場合、車速・加減速度制限の範囲として図８に示すように、一点鎖線で示すアクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する車速よりも低速の最高車速値Ｓに制限する。そして、モータコントローラ３４は、時間Ｔ１において荷役状態が変化すると、加減速度制御を実行し、その加減速度制限で使用する加減速度値にしたがって車速がアクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する車速となるようにモータ回転数を制御する。これにより、フォークリフト１０の車速は、アクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する車速に近づくように徐々に増加する。

次に、モータコントローラ３４は、時間Ｔ２において運転者がアクセルペダル３２の踏込み操作量を減少側に操作すると、加減速度制御に用いる加減速度値にしたがってフォークリフト１０を減速させるようにモータ回転数を制御する。すなわち、フォークリフト１０の実車速は、図８に示すように減少するとともに、アクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する車速も減少する。

そして、モータコントローラ３４は、時間Ｔ３において前述の（１）式を満たすと、すなわち実車速が踏込み操作量に対応する指令車速に加算値αを加算した値になると、加減速度制御を終了する。その後、モータコントローラ３４は、時間Ｔ４において運転者がアクセルペダル３２を踏込み操作量を増加側に操作すると、実車速がアクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する指令車速に対応する値になるようにモータ回転数を調整する。なお、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ１の場合、加減速度制御の終了により、加減速度値を変更後の制限内容に対応する値に戻す。また、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ２の場合、加減速度制御の終了により、加減速度値に制限を加えない状態に戻す。また、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ３の場合、加減速度値を変更していないことから、その状態を維持する。また、モータコントローラ３４は、変化パターンＰ４の場合、加減速度制御の終了により、加減速度値を変更後の制限内容に対応する値に戻す。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）車両走行時に最高車速と加減速度に制限を加えるフォークリフト１０において、走行中に制限内容が変更された場合、最高車速値については変更後の制限内容にしたがって制御する一方で、加減速度については変更後の制限内容に対応する加減速度値よりも小さい加減速度値を選択し、制御する。すなわち、制限内容の変更時、加減速度については規制を掛けることになる。その結果、走行中に制限内容が変更された場合であっても、その変更に伴う車両の急加速や急減速が抑制される。したがって、車両の走行安定性を確保することができる。そして、フォークリフト１０の走行中においては、最高車速及び加減速度の制御のみでは実現し得ない走行安定性を確保できる。

（２）アクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する指令車速＋α≦実車速の関係を満たした場合に加減速度制御を終了し、加減速度値を戻すようにした。これによれば、運転者は、アクセルペダル３２の踏込み操作量を減少させるだけ、アクセルペダル３２の操作状態を維持したまま、加減速度制御に伴う加減速度の制限を解除できる。したがって、運転者の作業性を損なわせることなく、加減速度制御における加減速度の規制を解除させることができる。また、前述した（１）式を満たす場合、フォークリフト１０の実車速は、アクセルペダル３２の踏込み操作量に対応する車速に低下又はほぼ低下していることになるので、フォークリフト１０を安定させた状態で制限を解除できる。

（３）車両走行中に制限を加える状態から加えない状態、及び制限を加えない状態から加える状態というように制限内容が大きく変化する場合には、複数段階に定めた加減速度値の中で最も小さい加減速度値（加減速レベル１）を選択し、制御する。このため、制限内容が大きく変化し、車両の走行状態が大きく変わるような場合において、確実に急加速や急減速を抑制でき、走行安定性を確保できる。

（４）制限内容の変更により、変更前の加減速度値よりも変更後の加減速度値の方が大きくなる場合には、変更前の加減速度値を選択し、制御する。すなわち、制限内容の変更によって最高車速値と加減速度値が上昇する場合には、車速の制限が緩和されることに伴って急加速する虞がある。したがって、このような場合に加減速度について規制を掛けることで、最高車速値が上昇しても当該車速値に達するまでゆっくり加速させることができ、走行安定性を確保できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態は、エンジンを搭載し、当該エンジンの出力を走行駆動力として走行する産業車両（フォークリフト）に具体化しても良い。なお、エンジン車に適用する場合は、実施形態で説明した図６の車速対応データに示すように、アクセルペダルの踏込み操作量と指令車速を一義的な対応関係のもとで車両制御装置（又はエンジン制御装置）がエンジン回転数を制御するようにしておく。これにより、実施形態で説明したバッテリ式の産業車両（フォークリフト）と同様に加減速度制御の解除条件を設定し得る。

○ 実施形態において、加減速度制御の解除条件を、「踏込み操作量に対応する指令車速≦実車速」という式に変更しても良い。この場合、加減速度制御の解除条件は、指令車速と実車速が一致した場合、及び実車速が指令車速未満に達した場合に設定される。

○ 実施形態において、加減速度制御の解除条件を、実施形態で説明した（１）式の関係を満たすことに加えて、「指令車速＋α≦実車速」の状態を所定時間の間、継続させることに設定しても良い。このように構成すれば、運転者による一瞬のアクセルペダル３２の操作によって加減速度制御は解除されず、アクセルペダル３２の踏込み操作量を戻した状態がある程度継続されないと、加減速度制御は解除されないことになる。したがって、運転者に加減速度制御の解除を意識させつつ、アクセルペダル３２の操作を行わせることができる。すなわち、運転者が、加減速度制御を解除したいという意思を確実に反映させることができる。このように構成した場合であっても、運転者は、アクセルペダル３２の踏込み操作量を減少させるだけ、アクセルペダル３２の操作状態を維持したまま、加減速度制御に伴う加減速度の制限を解除できる。なお、本別例は、加減速度制御の解除条件を「踏込み操作量に対応する指令車速≦実車速」とした場合も適用できる。

○ 各実施形態において、最高車速と加減速度に制限を加えるか否かの判定や、最高車速及び加減速度を算出するために用いるパラメータを変更しても良い。例えば、揚高と荷重によって前記判定を行うとともに最高車速値及び加減速度値を算出するように各マップデータを構成しても良い。また、図３に示す制限要否データでは、揚高の区分や荷重の区分を細分化し、制限領域を複数領域設定しても良い。この場合、複数の制限領域毎に図４に示す車速算出データと図５に示す加減速算出データを作成し、制限領域に応じて最高車速値と加減速度値を算出するためのデータを変更する。なお、揚高の区分を細分化する場合、マスト１９には複数のリミットスイッチを配設して揚高の検出を行っても良いし、リールセンサなどを配設して揚高を逐次検出するようにしても良い。

○ 実施形態では、車両走行の制限内容の変更態様が変化パターンＰ１，Ｐ２の場合、加減速度値として複数種類の加減速度値の中から最も小さい加減速度値を選択している。しかし、変化パターンＰ１及び変化パターンＰ２の場合に選択する加減速度値を、以下に記載する第１〜第３の別例のように変更しても良い。第１の別例と第２の別例は変化パターンＰ１に関する別例であり、第３の別例は変化パターンＰ２に関する別例である。第１の別例は、変化パターンＰ１の場合に加減速度値として変更後の制限内容に対応する加減速度値を選択し、制御を行うことである。すなわち、第１の別例では、変化パターンＰ３と同様に制限内容通りの制御を行う。また、第２の別例は、変化パターンＰ１の場合に変更後の制限内容に対応する加減速度値よりも小さい加減速度値を選択し、制御を行うことである。また、第３の別例は、変化パターンＰ２の場合に加減速度値として最も小さい加減速度値以外の加減速度値を選択し、制御を行うことである。変化パターンＰ１，Ｐ２は、実施形態で説明したように制限内容が大きく変化する態様である。このため、好ましい形態としては、実施形態で説明したように最も小さい加減速度値を選択して制御を行うことであるが、加減速度値に規制を掛けることによって急加速や急減速を回避し得るのであれば、加減速度値が最も小さい加減速度値以外の加減速度値を選択して制御を行うようにしても良い。

○ また、実施形態において、車両走行の制限内容の変更態様が変化パターンＰ３や変化パターンＰ４の場合に選択する加減速度値を変更しても良い。変化パターンＰ３では、変更後の制限内容に対応する加減速度値よりも小さい加減速度値を選択して制御を行っても良い。また、変化パターンＰ３，Ｐ４の場合に選択する加減速度値として複数の加減速度値の中で最も小さい加減速度値（加減速レベル１）を選択して制御を行っても良い。

○ また、実施形態において、加減速度制御に用いる加減速度値を、変化パターンＰ１〜Ｐ４に関係なく、一義的に定めても良い。すなわち、全ての変化パターンＰ１〜Ｐ４において、同一の加減速度値を用いて加減速度制御を実行する。

以下、上記実施形態及び別例から把握できる技術思想について、追記する。
（イ）前記制限内容決定手段は、前記荷役状態判定手段の判定結果が肯定の場合には前記制限内容として前記荷役状態毎に予め定めた制限値の中から前記荷役状態に適合する最高車速値及び加減速度値を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の産業車両の走行制御装置。

（ロ）前記制御手段は、前記最高車速と前記加減速度に制限を加えない状態から前記制限を加える状態へ前記制限内容が変更された場合、及び前記最高車速と前記加減速度に制限を加える状態から前記制限を加えない状態へ前記制限内容が変更された場合、前記制限値の中で最も小さい加減速度値を選択して前記加減速度制御を実行することを特徴とする前記技術的思想（イ）に記載の産業車両の走行制御装置。

（ハ）前記荷役状態判定手段は、前記荷役装置の揚高及び前記荷役装置に搭載された荷の重量のうち少なくともいずれか一方を含む判定条件をもとに前記車両走行時に制限を加えるか否かを判定し、前記制限内容決定手段は、前記荷役状態判定手段の判定結果が肯定の場合、荷役状態が高揚高又は重荷重を示すほど、前記制限内容として低速の最高車速値を決定するとともに小さい加減速度値を決定し、前記制御手段は、前記制限が加えられている状態で前記制限内容が変更される場合、変更前の加減速度値よりも変更後の加減速度値の方が大きくなるときには変更前の加減速度値を選択して前記加減速度制御を実行することを特徴とする前記技術的思想（イ），（ロ）に記載の産業車両の走行制御装置。

フォークリフトを示す側面図。 フォークリフトの電気的構成を示すブロック図。 荷役状態における車両の制限領域と非制限領域の関係を示す関係図。 荷役状態と最高車速値の関係を示す関係図。 荷役状態と加減速度値の関係を示す関係図。 アクセルペダルの踏込み操作量と指令車速の関係を示す関係図。 加減速度制御の内容を示す説明図。 加減速度制御によって加減速度に規制が掛けられている状態を解除する態様を示す模式図。

符号の説明

１０…フォークリフト、１２…荷役装置、１４…バッテリ、１８…走行モータ、３２…アクセルペダル、４２…アクセル開度センサ、４５，４６…モータ回転数センサ、３３…車両制御装置、３３ａ…ＣＰＵ、３４…モータコントローラ、Ｓ…最高車速値。

Claims (2)

1. 荷役作業を行う荷役手段と、走行駆動力を発する走行駆動手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、
   運転者の操作により車両の車速を指示するアクセル操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、
   前記車両の実車速を検出する車速検出手段と、
   荷役状態を検出し、その検出した荷役状態から車両走行時の最高車速及び加減速度に制限を加えるか否かを判定する荷役状態判定手段と、
   前記荷役状態判定手段の判定結果に基づき、前記最高車速及び前記加減速度の制限内容を決定する制限内容決定手段と、
   前記制限内容決定手段によって決定された前記制限内容をもとに前記走行駆動手段が発する走行駆動力の出力を調整し、車両の走行を制御する制御手段と、を備え、
   前記制限内容決定手段は、前記荷役状態判定手段の判定結果が否定の場合には前記制限内容として前記最高車速及び前記加減速度に制限を加えないことを決定し、前記荷役状態判定手段の判定結果が肯定の場合には前記制限内容として最高車速値及び加減速度値を決定し、
   前記制御手段は、前記制限内容決定手段によって決定される制限内容が変更された場合、前記最高車速については前記制限内容決定手段の決定した制限内容にしたがって制御を実行する一方で、前記加減速度については予め定めた加減速度値を選択して当該加減速度値にしたがい前記加減速度に制限を加える加減速度制御を実行し、前記操作量検出手段により検出された前記アクセル操作手段の操作量に対応する対応車速と前記車速検出手段により検出された前記実車速の車速差が予め定めた許容差内に収まったことを契機に前記加減速度制御を終了し、前記加減速度値を前記制限内容決定手段が決定した制限内容に対応する加減速度値に戻すことを特徴とする産業車両の走行制御装置。
2. 前記走行駆動手段は、車両に搭載されるバッテリを駆動源として前記走行駆動力を発する走行モータであることを特徴とする請求項１に記載の産業車両の走行制御装置。

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