JP5902474B2

JP5902474B2 - 産業用車両

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Publication number: JP5902474B2
Application number: JP2011290048A
Authority: JP
Inventors: 拓朗池田; 剛一浅草; 川内　直人; 直人川内; 二橋　謙介; 謙介二橋; 朋宏赤木; 隆一梅原
Original assignee: Mitsubishi Nichiyu Forklift Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013139308A

Description

本発明は、荷物を昇降するフォークリフトなどの産業用車両に関する。

フォークリフトなどの産業用車両は、前部のマストにフォークが昇降自在に支持され、油圧シリンダによりフォークが昇降可能となっている。そして、制御装置は、操作レバーの操作により、ポンプを駆動し、油圧を各油圧シリンダに対して給排することで、フォークの昇降を行うことができる。

フォークリフトは、フォークに荷物を載せてフォークの昇降を行う場合、マストが振動し、フォークリフトの揺れを生じさせるおそれがある。フォークリフトの揺れは、オペレータにも伝達され、操作レバーの操作量に影響を与えるおそれがある。この揺れによりオペレータが操作レバーの操作を一定に保持しようとしても、操作レバーも協調して揺れてしまい、振動が持続するいわゆる持続振動となる。このため、フォークリフトの揺れが収まるまで、作業を休止する必要がある。

特許文献１には、フォークの昇降動作を行う操作レバーの駆動操作により、油圧ポンプよりリフトシリンダに供給する圧油の経路切り替え及び油量調整を行うリフトシリンダ制御機構を具えたフォークリフト車両において、前記油圧ポンプとリフトシリンダの油圧経路中に、コントローラよりの制御信号に基づいて経路切り替えと弁開度調整を行う直動型サーボ弁手段を配置するとともに、前記コントローラの制御信号が操作レバーよりの操作信号を前記リフトシリンダの位置変位信号と油圧信号若しくは加速度信号に基づいて生成された補正信号であるフォークリフト車両の技術が記載されている。

特許文献２には、車体の所定位置に設けた作業機と、作業機を駆動する作業機アクチュエータと、作業機アクチュエータを制御する電磁弁と、電磁弁の操作指令信号を出力する作業機操作レバーとを備えたフォークリフトの荷役制御装置において、車体又は作業機操作レバーのレバー指令値が振動していることを検出する振動検出手段と、振動発生を検出した後、振動を抑制する電磁弁指令値を演算して電磁弁に出力する振動抑制手段とを備えたフォークリフトの荷役制御装置の技術が記載されている。

特開２００２−３７０８９９号公報特開２０００−２６４５９７号公報

上述した特許文献１及び特許文献２の技術では、マストが振動し、フォークリフトの揺れを生じた後に、発生した振動に応じて振動を抑制している。このため、揺れが大きければ、発生した持続振動の収束に時間を要することがある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、荷役装置の動作に起因する持続振動の収束を早めることのできる産業用車両を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、産業用車両は、車両本体と、前記車両本体に昇降自在に支持され、かつ荷物を積載する積載部と、前記積載部を制御指令に基づいて昇降可能な荷役装置と、前記車両本体に備えられ、前記荷役装置を動作させるための操作信号を出力する操作信号出力装置と、前記操作信号出力装置の前記操作信号に応じて前記制御指令を出力する制御装置と、前記制御指令中の、前記荷役装置の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減するフィルタと、を含み、前記制御装置は、前記フィルタを通さない前記操作信号に基づいて求められた、前記荷役装置が昇降する場合における前記積載部の実際の昇降量及び前記積載部の実際の昇降速度と、前記フィルタが前記振動の固有周波数成分を低減した前記操作信号に基づいて演算された、前記荷役装置が昇降する場合における前記積載部の昇降量の演算値及び前記積載部の昇降速度の演算値と、の偏差に基づいて補正値を演算し、前記操作信号に基づいて演算した制御指令値を前記補正値で補正して前記制御指令を出力することを特徴とする。

この構成により、オペレータが操作する操作信号から荷役装置の動作時における振動の影響を予め抑制することができる。このため、荷役装置の振動に起因した車両本体の揺れがオペレータにも伝達され、制御指令中の、荷役装置の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減することができる。その結果、産業用車両は、荷役装置の動作に起因する振動の収束を早めることができる。そして、オペレータは、操作レバーの操作が容易となり、揺れが収まるまで作業を休止するおそれも低減できる。また、荷役装置の振動に起因した車両本体の揺れがオペレータにも伝達され、操作信号に振動の誤差が含まれていても、制御装置は、振動の誤差を低減し、オペレータが操作する操作量に基づいて荷役装置に制御信号を出力することができる。その結果、産業用車両は、荷役装置の動作に起因する持続振動の収束を早めることができる。

本発明の望ましい態様として、前記制御装置は、前記フィルタが前記振動の固有周波数成分を低減した前記操作信号に基づいて演算した前記制御指令を出力することを特徴とする。

この構成により、荷役装置の振動に起因した車両本体の揺れがオペレータにも伝達され、操作信号に振動のノイズが含まれていても、制御装置は、振動のノイズを低減し、オペレータが操作する操作量に基づいて荷役装置に制御信号を出力することができる。その結果、産業用車両は、荷役装置の動作に起因する振動の収束を早めることができる。そして、オペレータは、操作レバーの操作が容易となり、揺れが収まるまで作業を休止するおそれも低減できる。

本発明の望ましい態様として、前記積載部の昇降量または前記積載部の積載量の少なくとも１つに応じて、前記フィルタが低減する前記振動の固有周波数成分をシフトさせるフィルタ設定調整部をさらに備えることがより好ましい。

この構成により、積載部の昇降量または積載部の積載量のいずれかが変化して、荷役装置の振動の固有周波数成分が変化しても、フィルタ設定調整部がフィルタの低減する周波数を振動の固有周波数成分の変化に応じて設定することができる。その結果、オペレータは、積載部の昇降量または積載部の積載量を意識することなく操作しても、荷役装置の振動が抑制され、荷役装置の操作性を損なうおそれを低減することができる。

本発明の望ましい態様として、前記荷役装置は、前記積載部を昇降する複数のリフトシリンダを備えており、前記フィルタは、前記複数のリフトシリンダの動作を切り替える前記積載部の位置において振動する前記振動の固有周波数成分を低減することがより好ましい。

この構成により、複数のリフトシリンダの動作を切り替える場合における振動の影響を予め抑制することができる。その結果、産業用車両は、一連多段の荷役装置でも持続振動の収束を早めることができる。そして、オペレータは、操作レバーの操作が容易となり、揺れが収まるまで作業を休止するおそれも低減できる。

本発明の望ましい態様として、前記フィルタは、複数の前記振動の固有周波数成分を低減することがより好ましい。

この構成により、オペレータが操作する操作信号から荷役装置の動作時における振動の影響を予め抑制する精度を高めることができる。

本発明の望ましい態様として、前記荷役装置は、前記積載部を昇降するリフトシリンダ及び前記積載部を傾斜させるチルトシリンダを備えており、前記フィルタは、前記リフトシリンダ及び前記チルトシリンダの動作により生じる複数の前記振動の固有周波数成分を低減することがより好ましい。

この構成により、チルトシリンダの動作により生じる振動の影響を予め抑制することができる。

本発明によれば、荷役装置の動作に起因する持続振動の収束を早めることのできる産業用車両を提供することができる。

図１は、実施形態に係るフォークリフトを表す概略構成図である。図２は、実施形態に係るフォークリフトの荷役装置の概略構成図である。図３は、実施形態１に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図４は、フィルタを説明するための説明図である。図５は、フィルタを説明するための説明図である。図６は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。図７は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。図８は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。図９は、実施形態１の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１０は、実施形態１の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１１は、フォークリフトの操作信号出力装置に伝達される振動を説明するための説明図である。図１２は、実施形態２に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１３は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。図１４は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。図１５は、実施形態２の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１６は、実施形態２の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１７は、実施形態３に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１８は、実施形態３の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１９は、実施形態４に係るフォークリフトの振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。図２０は、実施形態４の変形例に係るフォークリフトの振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態に係るフォークリフトを表す概略構成図である。図２は、実施形態に係るフォークリフトの荷役装置の概略構成図である。実施形態１に係る産業用車両であるフォークリフト１は、車両本体１１と、荷物２を積載する積載部であるフォーク１５と、荷役装置３と、操作信号出力装置２５と、制御装置２６と、フィルタ３２とを含む。図１に示すフォークリフト１は、カウンターバランスフォークリフトであるが、リーチフォークリフトなど他の種類の産業用車両でもよい。

図１に示すように、車両本体１１は、２つの前輪１２及び２つの後輪１３により走行可能であり、搭載されたエンジン（または、電気モータ）により前輪１２または後輪１３を駆動することで、前進及び後退可能となっている。また、図示しない操作ハンドルにより後輪１３を操舵することで、所望方向に走行可能となっている。

車両本体１１は、前部にマスト１４が下部を支点として傾斜（チルト）自在に支持されており、このマスト１４にフォーク１５が昇降（リフト）自在に支持されている。本実施形態のフォークリフト１は、荷役装置３がチルトシリンダ１６及びリフトシリンダ１７を含む。

チルトシリンダ１６は、油圧の給排によりロッド１６ａを移動させることができる。また、ロッド１６ａの先端部は、マスト１４に連結されている。チルトシリンダ１６は、油圧を給排すると、ロッド１６ａを前後移動する。チルトシリンダ１６は、ロッド１６ａの前後の移動量に応じて、マスト１４の下部を支点としてマスト１４を傾斜させる。チルトシリンダ１６は、マスト１４の傾斜量に応じて、フォーク１５をチルトさせることができる。

リフトシリンダ１７は、油圧の給排によりロッド１７ａを移動させることができる。また、ロッド１７ａの先端部には、ガイドローラ１８が装着されている。ワイヤ１９は一端部がフォーク１５の上端部に連結され、中間部がガイドローラ１８にガイドされ、他端部がマスト１４の上端部に連結されている。

また、リフトシリンダ１７に油圧を給排すると、ロッド１７ａが上下移動し、ガイドローラ１８を介してワイヤ１９が移動することで、フォーク１５が牽引され、このフォーク１５を昇降させることができる。

駆動源２１は、例えば、エンジン（または、電気モータ）であり、ポンプ２２を駆動してタンク２３に貯留されている作動油を加圧することができる。コントロールバルブ２４は、ポンプ２２で加圧された作動油をチルトシリンダ１６やリフトシリンダ１７に供給することで、このチルトシリンダ１６やリフトシリンダ１７を作動することができる。

図２に示すように、荷役装置３は、ポンプ２２が油圧ラインとして、一端部がタンク２３に接続され、他端部がリフトシリンダ１７におけるヘッド側の部屋１７ｈにコントロールバルブ２４を介して接続されている。

また、荷役装置３は、ポンプ２２が油圧ラインにより、一端部がコントロールバルブ２４を介してリフトシリンダ１７におけるロッド側の部屋１７ｒに接続され、他端部がタンク２３に接続されている。

位置センサ４１は、ロッド１７ａの位置を検出し、制御装置２６に信号ｉｚを出力する。制御装置２６は、位置センサ４１が検出したロッド１７ａの位置情報に基づいてフォーク１５の昇降量（高さ）を演算することができる。位置センサ４１は、ロッド１７ａのストロークを検出するストロークセンサであってもよい。また、位置センサ４１は、複数のスイッチで段階的にロッド１７ａのストロークを検出するようにしてもよい。

圧力センサ４２は、油圧ラインにおけるコントロールバルブ２４とリフトシリンダ１７との間の油圧、つまり、リフトシリンダ１７におけるヘッド側の部屋１７ｈの容積に応じた油圧を検出し、制御装置２６に信号ｉｐを出力する。制御装置２６は、圧力センサ４２が検出した部屋１７ｈに作用する油圧の圧力情報に基づいてフォーク１５に積載する荷物２の積載量を演算することができる。

図２に示すように、操作信号出力装置２５は、オペレータ（作業者）が操作可能な操作レバーの操作量に応じて、フォーク１５のチルトやリフトの操作信号ｉｘを出力することができる。そして、図１及び図２に示すように、制御装置２６は、操作信号出力装置２５からの操作信号ｉｘに基づいて駆動源２１、ポンプ２２、コントロールバルブ２４を駆動制御することができる。

実施形態１に係るフォークリフト１は、制御装置２６がコントロールバルブ２４に対し制御指令ｉｓを出力する。荷役装置３は、制御指令ｉｓに基づいてコントロールバルブ２４が動作し、リフトシリンダ１７のロッド１７ａがフォーク１５を昇降する。

図３は、実施形態１に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。制御装置２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、このＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、記憶装置とを含むコンピュータシステムである。制御装置２６は、処理プログラムによる機能として制御指令値演算部３１とフィルタ３２とを含む。

フィルタ３２は、制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減するフィルタである。本実施形態において、フィルタ３２は、制御装置２６内にあるが、制御装置２６外に設けてもよい。荷役装置３におけるリフトシリンダ１７の動作時における振動は、例えば、オペレータが操作信号出力装置２５を操作してリフトシリンダ１７の動作を開始する場合、及びオペレータが操作信号出力装置２５を操作してリフトシリンダ１７の動作を停止させる場合に生じるおそれがある。振動が生じるとマスト１４が振動し、フォークリフト１の揺れを生じさせるおそれがある。

図４及び図５は、フィルタを説明するための説明図である。例えば、図４に示すように、固有周波数成分ｆｎは、予め操作信号出力装置２５の操作実験を行いリフトシリンダ１７のロッド１７ａが加速または減速する場合に生じる振動の固有周波数成分（共振周波数）として求めておくことができる。操作実験は、まず、フォーク１５に振動の周波数を検知する振動センサ（加速度センサなど）を取り付け、オペレータが操作信号出力装置２５の操作レバーを操作し、リフトシリンダ１７のロッド１７ａを加速または減速する。そして、操作実験は、振動センサが検知した振動の周波数ｆ及び強度Ｇを、例えばオシロスコープなどで計測する。操作実験は、計測した振動の周波数ｆ及び強度Ｇを分析し、リフトシリンダ１７のロッド１７ａが加速または減速する場合に生じる振動の固有周波数成分ｆｎを特定する。なお、上述した操作信号出力装置２５の操作実験の代わりに、走行時の段差乗り越えによる振動を計測することで固有周波数成分ｆｎを求めてもよい。あるいは、操作信号出力装置２５の操作実験の代わりに、ハンマーでフォーク１５を叩いて反射する振動を計測することで固有周波数成分ｆｎを求めてもよい。

図４に示すように、フィルタ３２は、固有周波数成分ｆｎを低減するため、固有周波数成分ｆｎの前後Δｆｎの領域も含めた周波数成分を低減するバンドパスフィルタとする。または、図５に示すように、フィルタ３２は、固有周波数成分ｆｎを主として低減するようにノッチフィルタとしてもよい。

図６、図７及び図８は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。固有周波数成分ｆｎは、一度基準の値を求めることができれば、下記式（１）、式（２）及び式（３）に基づいて、車両本体１１の種類毎に演算により固有周波数成分ｆｎを求め適切なフィルタ３２を備えることができる。

ここで、ｋ１は所定の係数である。Ｍは、車両本体１１の最大積載量である車格である。例えば、図６に示すように、車格Ｍを増加させると、固有周波数成分ｆｎは式（１）に従って、小さくなる。

ここで、ｍ１は所定の係数である。Ｋは、車両本体１１の２つの前輪１２及び２つの後輪１３のタイヤ剛性である。例えば、図７に示すように、タイヤ剛性Ｋを増加させると、固有周波数成分ｆｎは式（２）に従って、大きくなる。

ここで、Ａはリフトシリンダ１７のシリンダヘッド断面積である。Ｖは、ヘッド側の部屋１７ｈ及びロッド側の部屋１７ｒの容積である。ｍはシリンダヘッドの質量である。例えば、図８に示すように、リフトシリンダ１７の種類を変更すると、固有周波数成分ｆｎは式（３）に従って、変化する。

以上説明したように、固有周波数成分ｆｎは、車格Ｍ、タイヤ剛性Ｋ及びリフトシリンダ１７の大きさの関数として定義し、フィルタ３２は、固有周波数成分ｆｎを変更できる。

図３に示すように、制御指令値演算部３１は、フィルタ３２が上述した振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づいて、制御指令ｉｓを生成する。このため、フィルタ３２は、制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減することができる。なお、フィルタ３２は、制御指令値演算部３１の後に設けて、制御指令値演算部３１で演算した制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減するようにしてもよい。図９及び図１０は、実施形態１の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。

図９に示すように、実施形態１の変形例に係る制御装置２６は、制御指令値演算部３１と、フィルタ３２と、制御指令値補正部３１Ａとを含む。制御指令値補正部３１Ａは、フィルタ３２が振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づく補正値で、操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令値を補正して制御指令ｉｓを出力する。

図１０は、図９に示す制御指令値補正部３１Ａの一例を示している。制御指令値補正部３１Ａは、フォーク速度演算部３４と、フォーク位置演算部３５と、実昇降速度演算部３６と、補正値演算部３７とを含む。

フォーク速度演算部３４は、フィルタ３２が振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づき、フォーク１５の速度（昇降速度）を演算する。制御装置２６は、入力された位置センサ４１の位置情報に基づき、実昇降速度演算部３６がリフトシリンダ１７の実際の昇降速度を演算する。補正値演算部３７には、実昇降速度演算部３６からフォーク１５の実際の昇降速度と、フォーク位置演算部３５が演算したフォーク１５の昇降量の演算値との偏差が入力される。

また、フォーク位置演算部３５は、フィルタ３２が振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づき、フォーク１５の位置（昇降量）の演算値を演算する。制御指令値補正部３１Ａは、位置センサ４１から入力された実際の昇降量と、フォーク位置演算部３５が演算したフォーク１５の昇降量の演算値との偏差を演算する。補正値演算部３７には、フォーク１５の実際の昇降速度と、フォーク位置演算部３５が演算したフォーク１５の昇降量の演算値との偏差が入力される。

補正値演算部３７は、入力された上記偏差に基づき、制御指令値演算部３１において操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令値を補正する補正値を演算する。制御指令値補正部３１Ａは、制御指令値演算部３１が操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令値を、フィルタ３２が振動の固有周波数成分を低減した操作信号ｉｘに基づく補正値で補正する。これにより、制御装置２６は、制御指令ｉｓを出力することができる。制御指令値補正部３１Ａは、制御指令値演算部３１が操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令値を、速度差分及び位置差分を反映した補正値で補正することができる。

制御装置２６は、フィルタ３２を通さずに操作信号ｉｘに基づいて荷役装置３が昇降する場合のフォーク１５の実際の昇降量及びフォーク１５の実際の昇降速度と、フィルタ３２を通して荷役装置３が昇降する場合のフォーク１５の昇降量の演算値及びフォーク１５の昇降速度の演算値との偏差に基づいて制御信号ｉｓを演算する。このため、オペレータが操作する操作信号ｉｘから荷役装置３の動作時における振動の影響を予め抑制する精度を高めることができる。

図１１は、フォークリフトの操作信号出力装置に伝達される振動を説明するための説明図である。図１１は、操作信号出力装置２５の操作量を縦軸にとり、横軸に時間をとって示している。評価例は、実施形態１の変形例に係るフォークリフト１であり、比較例は、上述したフィルタ３２を有していないフォークリフトである。図１１に示すように、実施形態１の変形例に係るフォークリフト１は、フィルタ３２が、制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減する。このため、オペレータが操作信号出力装置２５を操作してリフトシリンダ１７の動作を開始する場合、及びオペレータが操作信号出力装置２５を操作してリフトシリンダ１７の動作を停止させる場合に生じ振動の収束を早めることができる。

以上説明したように、実施形態１に係る産業用車両であるフォークリフト１は、走行可能な車両本体１１と、荷物２を積載する積載部であるフォーク１５と、荷役装置３と、操作信号出力装置２５と、制御装置２６と、フィルタ３２とを含む。フォーク１５は、車両本体１１に昇降自在に支持され、かつ荷物２を積載する積載部である。荷役装置３は、フォーク１５を制御指令ｉｓに基づいて昇降可能である。操作信号出力装置２５は、車両本体１１に備えられ、荷役装置３を操作する操作信号ｉｘを出力する。制御装置２６は操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令ｉｓを出力する。フィルタ３２は、制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分ｆｎに相当するノイズを低減する。

また、実施形態１の変形例に係るフォークリフト１は、制御装置２６が操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令値を、フィルタ３２が振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づく補正値で補正して制御指令ｉｓを出力する。

一般的に、フォークリフトは、フォークに荷物を載せてフォークの昇降を行う場合、マストが振動し、フォークリフトの揺れを生じさせるおそれがある。フォークリフトの揺れは、オペレータにも伝達され、操作レバーの操作量に影響を与えるおそれがある。この揺れによりオペレータが操作レバーの操作を一定に保持しようとしても、操作レバーも協調して揺れてしまう。つまり、荷役装置３のコントローラとなる制御指令値演算部３１が生成した指令値に、荷役装置３の動作時（例えばリフトシリンダ１７の動作時）に発生する振動の固有周波数成分ｆｎが加えられている。その結果、フォークリフト１は、操作信号ｉｘに含まれる固有周波数成分ｆｎによって荷役装置３等が励起されて振動する。この振動が車両本体１１の揺れとなり振動が持続するいわゆる持続振動となる。

実施形態１及び実施形態１の変形例に係る産業用車両であるフォークリフト１は、フィルタ３２が、制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分ｆｎに相当するノイズを低減する。そして、例えば、オペレータが操作する操作信号ｉｘから荷役装置３の動作時における振動の影響を予め抑制することができる。このため、荷役装置３の振動に起因した車両本体１１の揺れがオペレータにも伝達され、操作信号ｉｘに振動の誤差が含まれていても、制御装置２６は、振動の誤差を低減し、オペレータが本来操作する操作量に基づいて荷役装置３に制御指令ｉｓを出力することができる。その結果、フォークリフト１は、荷役装置３の動作に起因する持続振動の収束を早めることができる。そして、オペレータは、操作レバーの操作が容易となり、揺れが収まるまで作業を休止するおそれも低減できる。

（実施形態２）
図１２は、実施形態２に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１３及び図１４は、振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１２に示すように、制御装置２６は、処理プログラムによる機能として制御指令値演算部３１と、フィルタ３２と、フィルタ設定調整部３３とを含む。フィルタ設定調整部３３は、フォーク１５の昇降量及びフォーク１５の積載量の少なくとも１つに応じて、フィルタ３２が低減する振動の固有周波数成分ｆｎをシフトさせることができる。本実施形態において、フィルタ設定調整部３３は、荷役制御装置２６内にあるが、荷役制御装置２６外に設けてもよい。例えば、フィルタ設定調整部３３は、図１３または図１４に示すフォーク１５の昇降量Ｚ及びフォークの積載量に対応付けられた圧力値Ｐに応じた固有周波数成分ｆｎの情報データベースを記憶している。

図１３において、曲線Ｚｎ１は、フォーク１５の積載量が多く圧力が高い場合におけるフォーク１５の昇降量と振動の固有周波数成分ｆｎとの関係を示している。曲線Ｚｎ２は、曲線Ｚｎ１よりもフォーク１５の積載量が低減され圧力が下がった場合におけるフォーク１５の昇降量と振動の固有周波数成分ｆｎとの関係を示している。曲線Ｚｎ３は、曲線Ｚｎ２よりもフォーク１５の積載量が低減され荷物２がない、いわゆる空荷の状態である場合におけるフォーク１５の昇降量と振動の固有周波数成分ｆｎとの関係を示している。

フィルタ設定調整部３３は、圧力センサ４２の信号ｉｐからフォーク１５の積載量を演算し、フォーク１５の積載量でランク分けされた曲線Ｚｎ１、曲線Ｚｎ２及び曲線Ｚｎ３から曲線を選定する。例えば、フィルタ設定調整部３３は、フォーク１５の積載量が空荷であれば図１３に示す曲線Ｚｎ３を選択する。そして、フィルタ設定調整部３３は、位置センサ４１の信号ｉｚに基づいてフォーク１５の昇降量Ｚを曲線Ｚｎ３に与え、得られた周波数にフィルタ３２の固有周波数成分ｆｎをシフトさせる。

また、フィルタ設定調整部３３は、フォーク１５の昇降量Ｚが一定である場合、圧力センサ４２の信号ｉｐからフォーク１５の積載量を演算し、フォーク１５の積載量でランク分けされた曲線Ｚｎ１、曲線Ｚｎ２及び曲線Ｚｎ３から曲線を選定する。これにより、フィルタ設定調整部３３は、フィルタ３２が低減する振動の固有周波数成分ｆｎをシフトさせることができる。

または、フィルタ設定調整部３３は、図１４に示す固有周波数成分ｆｎの情報データベースに、フォーク１５の積載量に対応付けられた圧力値Ｐ及びフォーク１５の昇降量Ｚを与え得られた周波数にフィルタ３２の固有周波数成分ｆｎをシフトさせる。

図１２に示すように、制御指令値演算部３１は、フィルタ３２が上述した振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づいて、制御指令ｉｓを生成する。フィルタ設定調整部３３は、フォーク１５の昇降量及びフォーク１５の積載量の少なくとも１つに応じて、フィルタ３２が低減する振動の固有周波数成分ｆｎをシフトさせる。このため、フィルタ３２は、制御指令ｉｓ中の、フォーク１５の昇降量及びフォーク１５の積載量の少なくとも１つに応じてシフトした荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減することができる。なお、フィルタ３２は、制御指令値演算部３１の後に設けて、制御指令値演算部３１で演算した制御指令ｉｓ中の、荷役装置３の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減するようにしてもよい。図１５及び図１６は、実施形態２の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。

図１５及び図１６に示すように、実施形態２の変形例に係る制御装置２６は、制御指令値演算部３１と、フィルタ３２と、制御指令値補正部３１Ａと、フィルタ設定調整部３３とを含む。フィルタ設定調整部３３は、フォーク１５の昇降量、フォーク１５の積載量のうち少なくとも１つに応じて、フィルタ３２の振動の固有周波数成分ｆｎをシフトさせることができる。制御指令値補正部３１Ａは、フィルタ３２が、フィルタ設定調整部３３によりシフトした振動の固有周波数成分ｆｎを低減した操作信号ｉｘに基づく補正値で、操作信号ｉｘに基づいて演算した制御指令値を補正して制御指令ｉｓを出力する。

そして、制御装置２６は、フィルタ３２を通さずに操作信号ｉｘに基づいて荷役装置３が昇降する場合のフォーク１５の実際の昇降量及びフォーク１５の実際の昇降速度と、フィルタ３２を通して荷役装置３が昇降する場合のフォーク１５の昇降量の演算値及びフォーク１５の昇降速度の演算値との偏差に基づいて制御信号ｉｓを演算する。

以上説明したように、制御装置２６は、フォーク１５の昇降量またはフォーク１５の積載量の少なくとも１つに応じて、フィルタ３２が低減する振動の固有周波数成分をシフトさせるフィルタ設定調整部３３をさらに備える。

この構成により、フォーク１５の昇降量またはフォーク１５の積載量のいずれかが変化して、荷役装置３の振動の固有周波数成分ｆｎが変化しても、フィルタ設定調整部３３がフィルタ３２の低減する周波数を振動の固有周波数成分ｆｎの変化に応じて設定することができる。その結果、オペレータは、フォーク１５の昇降量またはフォーク１５の積載量を意識することなく操作しても、荷役装置３の振動が抑制され、荷役装置３の操作性を損なうおそれを低減することができる。

（実施形態３）
図１７は、実施形態３に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。図１８は、実施形態３の変形例に係るフォークリフトの制御装置のブロック図である。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

実施形態３に係るフォークリフト１は、荷役装置３のリフトシリンダ１７がいわゆる一連多段のリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂを含む。図１８に示すリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂのそれぞれのロッドの移動量が加算されてフォーク１５の昇降量となるように、マスト１４の延長方向に連結されている。本実施形態では、リフトシリンダ１７が２段の場合を説明する。リフトシリンダ１７は、複数段であればよく、例えばリフトシリンダが３段以上でもよい。

本実施形態に係る荷役装置３におけるリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂの動作時における振動は、例えば、オペレータが操作信号出力装置２５を操作してリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂを切り替えるフォーク１５の昇降量となる場合に生じるおそれがある。振動が生じるとマスト１４が振動し、フォークリフト１の揺れを生じさせるおそれがある。リフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂの切り替え時における振動の固有周波数成分ｆｎを予め操作信号出力装置２５の操作実験を行い、生じる振動の固有周波数成分ｆｎを求めておく。そして、フィルタ３２は、求めた固有周波数成分ｆｎを低減するバンドパスフィルタまたはノッチフィルタとする。

実施形態３の変形例に係るフォークリフト１は、荷役装置３がいわゆる一連多段のリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂを含む。フィルタ設定調整部３３は、固有周波数成分ｆｎの情報データベースに、フォーク１５の積載量に対応付けられた圧力値Ｐ及びフォーク１５の昇降量Ｚを与え、リフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂを切り替えるフォーク１５の昇降量の場合、リフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂを切り替える振動の固有周波数成分ｆｎとなるようにフィルタ３２の周波数をシフトさせる。

以上説明したように、実施形態３に係るフォークリフト１は、荷役装置３がフォーク１５を昇降する複数のリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂを備えている。そして、フィルタ３２は、複数のリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂの動作を切り替えるフォーク１５の位置（昇降量）において振動する振動の固有周波数成分ｆｎを低減する。

この構成により、複数のリフトシリンダ１７Ａ及びリフトシリンダ１７Ｂの動作を切り替える場合における振動の影響を予め抑制することができる。その結果、フォークリフト１は、一連多段の荷役装置３でも持続振動の収束を早めることができる。そして、オペレータは、操作レバーの操作が容易となり、揺れが収まるまで作業を休止するおそれも低減できる。

（実施形態４）
図１９は、実施形態４に係るフォークリフトの振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１９に示すように、荷役装置の動作時における振動の固有周波数成分は、複数の周波数ｆｎ_１、周波数ｆｎ_２、周波数ｆｎ_３を含む場合がある。例えば、複数の周波数ｆｎ_１、周波数ｆｎ_２、周波数ｆｎ_３は、リフトシリンダ１７の振動の固有周波数成分、前輪１２の振動の固有周波数成分、後輪１３の振動の固有周波数成分である。複数の周波数ｆｎ_１、周波数ｆｎ_２、周波数ｆｎ_３は、強度Ｇが異なるので、フィルタ３２は、複数の周波数ｆｎ_１、周波数ｆｎ_２、周波数ｆｎ_３毎に、低減する周波数の振幅幅、例えばΔｆｎ_１を強度Ｇの大きさに応じて設定することが好ましい。これにより、オペレータが操作信号出力装置２５を操作してリフトシリンダ１７を動作させる場合、フィルタ３２に起因する違和感を抑制することができる。そして、オペレータが操作する操作信号ｉｘから荷役装置３の動作時における振動の影響を予め抑制する精度を高めることができる。

図２０は、実施形態４の変形例に係るフォークリフトの振動の固有振動周波数を説明するための説明図である。フォークリフト１は、荷役装置３がチルトシリンダ１６及びリフトシリンダ１７を含む。このため荷役装置３に生じる振動は、リフトシリンダ１７のロッド１７ａを上下に移動させ、フォーク１５を昇降する昇降方向の振動と、チルトシリンダ１６のロッド１６ａを前後に移動させ、フォーク１５をチルトさせるロール回転方向の振動が生じることがある。このため、ロール回転方向の振動の固有周波数成分ｆｎ_ｒは、予め操作信号出力装置２５の操作実験を行い、チルトシリンダ１６のロッド１６ａが加速または減速する場合に生じる振動の固有周波数成分として求めておくことができる。例えば、図２０に示すように、フォークリフト１は、複数の振動の固有振動周波数として、昇降方向の振動の固有振動周波数ｆｎ_１及びロール回転方向の振動の固有周波数ｆｎ_ｒがある。実施形態４の変形例に係るフォークリフト１は、フィルタ３２が荷役装置３を操作する操作信号ｉｘから昇降方向の振動の固有振動周波数ｆｎ_１及びロール回転方向の振動の固有周波数ｆｎ_ｒを低減するように設定されている。

本実施形態４の変形例に係るフォークリフト１は、荷役装置３がフォーク１５を昇降するリフトシリンダ１７及びフォーク１５を傾斜させるチルトシリンダ１６を備えている。そして、フィルタ３２は、リフトシリンダ１７及びチルトシリンダ１６の動作により生じる複数の振動の固有周波数成分ｆｎ_１及びロール回転方向の振動の固有周波数ｆｎ_ｒを低減する。この構成により、チルトシリンダ１６の動作により生じる振動の影響を予め抑制することができる。

１フォークリフト(産業用車両)
２荷物
３荷役装置
１１車両本体
１２前輪
１３後輪
１４マスト
１５フォーク（積載部）
１６チルトシリンダ
１６ａ、１７ａロッド
１７、１７Ａ、１７Ｂリフトシリンダ
１８ガイドローラ
１９ワイヤ
２１駆動源
２２ポンプ
２３タンク
２４コントロールバルブ
２５操作信号出力装置
２６制御装置
３１制御指令値演算部
３１Ａ制御指令値補正部
３２フィルタ
３３フィルタ設定調整部
３４フォーク速度演算部
３５フォーク位置演算部
３６実昇降速度演算部
３７補正値演算部
４１位置センサ
４２圧力センサ

Claims

車両本体と、
前記車両本体に昇降自在に支持され、かつ荷物を積載する積載部と、
前記積載部を制御指令に基づいて昇降可能な荷役装置と、
前記車両本体に備えられ、前記荷役装置を動作させるための操作信号を出力する操作信号出力装置と、
前記操作信号出力装置の前記操作信号に応じて前記制御指令を出力する制御装置と、
前記制御指令中の、前記荷役装置の動作時における振動の固有周波数成分に相当するノイズを低減するフィルタと、を含み、
前記制御装置は、
前記フィルタを通さない前記操作信号に基づいて求められた、前記荷役装置が昇降する場合における前記積載部の実際の昇降量及び前記積載部の実際の昇降速度と、
前記フィルタが前記振動の固有周波数成分を低減した前記操作信号に基づいて演算された、前記荷役装置が昇降する場合における前記積載部の昇降量の演算値及び前記積載部の昇降速度の演算値と、
の偏差に基づいて補正値を演算し、前記操作信号に基づいて演算した制御指令値を前記補正値で補正して前記制御指令を出力することを特徴とする産業用車両。
前記制御装置は、前記フィルタが前記振動の固有周波数成分を低減した前記操作信号に基づいて演算した前記制御指令を出力することを特徴とする請求項１に記載の産業用車両。
前記積載部の昇降量または前記積載部の積載量の少なくとも１つに応じて、前記フィルタが低減する前記振動の固有周波数成分をシフトさせるフィルタ設定調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の産業用車両。
前記荷役装置は、前記積載部を昇降する複数のリフトシリンダを備えており、
前記フィルタは、前記複数のリフトシリンダの動作を切り替える前記積載部の位置において振動する前記振動の固有周波数成分を低減することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の産業用車両。
前記フィルタは、複数の前記振動の固有周波数成分を低減することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の産業用車両。
前記荷役装置は、前記積載部を昇降するリフトシリンダ及び前記積載部を傾斜させるチルトシリンダを備えており、
前記フィルタは、前記リフトシリンダ及び前記チルトシリンダの動作により生じる複数の前記振動の固有周波数成分を低減することを特徴とする請求項５に記載の産業用車両。