JPH10324128A - 産業車両の車体揺動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タイヤ角検出器が故障した場合においても、タ
イヤ角検出器が故障しない場合と同様に安定な姿勢で産
業車両を旋回することができる。 【解決手段】フォークリフトの車体フレーム１ａには、
リアアクスル１０が揺動自在に連結され、リアアクスル
１０と車体フレーム１ａ間にはダンパー１３が配置され
る。ダンパー１３は電磁切換弁１４にてロック又はロッ
ク解除作動する。電磁切換弁１４はコントローラ２８か
らロック指令及びロック解除指令によりダンパー１３を
ロック又はロック解除する。コントローラ２８は、タイ
ヤ角センサ２１が故障した場合には、ハンドル角センサ
２５及び車速センサ２３にて検出されたハンドル角及び
走行速度に基づいて、横Ｇ変化率を推定し、その推定し
た変化率が設定値より大となった時、ロック指令を出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業車両の車体に
揺動可能に設けられた車軸を、走行状況等に応じて固定
する制御を行う産業車両の車体揺動制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフト等の産業車両で
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。しか
し、フォークリフトの旋回時には、遠心力による横向き
の力を受けたことによる車軸の揺動により車体が大きく
傾くことになるため、走行安定性が却って低下する場合
がある。

【０００３】そこで、特開昭５８−２１１９０３号公報
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になると、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、車軸が固定されることで旋回時
の車体の傾きが小さく抑えられ、安定な姿勢で旋回する
ことができる。

【０００４】また、特開昭５８−１６７２１５号公報に
は、フォーク上の積荷の荷重が所定重量以上になったこ
とを検知する荷重検知手段と、フォークが所定高さ以上
に上昇したことを検知する揚高検知手段とを備え、両検
知手段が共に検知状態となる重荷重かつ高揚高のとき
に、車軸を固定する技術が開示されている。

【０００５】さらに本願出願人は、車両に働く横向きの
加速度（横Ｇ）を、加速度センサを用いず、操舵輪のタ
イヤ角を検出する検出器と、車速を検出する検出器から
の両検出値を用いて演算により推定し、横Ｇが設定値以
上となると車軸を固定する技術を提案している（特願平
８−１４９５６０号）。タイヤ角を検出する検出器とし
ては、例えば操舵輪の操舵時の回転を検出するポテンシ
ョメータ等が使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、車軸を固定す
るか否かを判定するための横Ｇ等の各種判定値を得るた
めに車両に設けられたセンサ（検出器）が故障した時に
は、その故障時の誤った入力電圧に基づく誤った横Ｇ等
の判定値によって制御が行われることになる。そのた
め、実際には横Ｇがかかっていない時にも車軸が固定さ
れてしまって直進走行時の走行安定性が低下したり、実
際の横Ｇが大きい時にも車軸が固定されず、旋回時の走
行安定性が低下するなどの不具合が生じる。このような
問題を回避するためには、センサの故障を発見する故障
診断が必要となる。

【０００７】センサの故障が断線故障や短絡故障であれ
ば、入力電圧が断線時には例えば０ボルト、短絡時には
電源電圧に等しくなるので、入力電圧を監視することで
故障診断が比較的し易い。しかし、ポテンショメータ等
の検出器では、センサが取付け箇所から脱落して検出す
べき回転が入力軸に伝達されない脱落故障が起こり得
る。脱落故障時には、正常時と同じ範囲内の一定電圧が
入力されることになる。そのため、センサの入力電圧値
を監視するだけの診断方法では、脱落故障が見逃される
という問題があった。このことはポテンショメータに限
られたことではなく、例えば加速度センサ等において
も、脱落して車体に対して揺れ動けば誤った入力電圧が
入力されることになるため同様の問題はある。

【０００８】そこで、本出願人は、例えばタイヤ角を検
出する検出器が脱落故障した場合、その脱落故障検出を
行うために、ステアリングシャフトの操作角度（ハンド
ル角度）を検出するハンドル角検出器を設け、このハン
ドル角度の検出信号と、タイヤ角検出器からの検出信号
の両信号に基づいて、タイヤ角検出器が脱落故障した
か、否かを判定する故障判定装置を提案している。

【０００９】ところで、一方、上記のようにタイヤ角検
出器が故障した場合、旋回時には、タイヤ角検出器から
の検出信号の結果によらず、タイヤ角を最大タイヤ角に
したものとし、即ち、旋回半径を最小と見做して制御す
るようにしている。これは最も過酷な最大タイヤ角で制
御するようにしておけば、実際のタイヤ角がどのように
なっていようとも安定な姿勢で旋回することができるか
らである。

【００１０】しかし、このようにすると、車軸を車軸固
定機構にて固定（ロック）する頻度が多くなる問題があ
る。従って、タイヤ角検出器が故障した場合において
も、車軸を車軸固定機構にて固定（ロック）する頻度が
多くならず、タイヤ角検出器が故障しない場合と同様に
安定な姿勢で旋回することができる産業車両の車体揺動
制御装置が要望されている。

【００１１】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、タイヤ角検出器が故障
した場合においても、タイヤ角検出器が故障しない場合
と同様に安定な姿勢で旋回することができる産業車両の
車体揺動制御装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、車体に対して上下方
向に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、産業車両のタイヤ角を検
出するタイヤ角検出手段と、産業車両のハンドル角を検
出するハンドル角検出手段と、産業車両の走行速度を検
出する車速検出手段と、タイヤ角検出手段が正常時に
は、同タイヤ検出手段にて検出されたタイヤ角及び車速
検出手段にて検出された走行速度に基づく判定値を割り
出す第１判定値検出手段と、タイヤ角検出手段が故障時
にはハンドル角検出手段にて検出されたハンドル角及び
車速検出手段にて検出された走行速度に基づく判定値を
割り出す第２判定値検出手段と、前記いずれかの判定値
検出手段にて割り出された判定値が予め設定された所定
条件を満たしたときに、前記車軸規制機構を作動させて
車軸と車体とを固定制御する制御手段とを備えた産業車
両の車体揺動制御装置をその要旨としている。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１において、判
定値は、車両に加わる横Ｇと、横Ｇ変化率であり、制御
手段は、横Ｇ或いは、横Ｇ変化率が設定値以上になる
と、前記車軸規制機構を作動させるように設定されたも
のであることを要旨とするものである。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１において、判
定値は、車両に加わる横Ｇと、ヨーレート変化率であ
り、制御手段は、横Ｇ或いは、ヨーレート変化率が設定
値以上になると、前記車軸規制機構を作動させるように
設定されたものであることを要旨とするものである。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のうちいずれかにおいて、ハンドル角検出手段から得ら
れたハンドル角と、前記タイヤ角検出手段から得られた
タイヤ角とを比較し、ハンドル角が変化しているにもか
かわらずタイヤ角が変化していないとき、タイヤ角検出
手段を故障と判定する故障判定手段を備えたことを要旨
とするものである。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
のうちいずれかにおいて、タイヤ角検出手段により検出
された検出値が正常範囲以外の値をとるときには、断線
故障又は短絡故障と判定する故障判定手段を備えている
ことを要旨とするものである。

【００１７】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、タイヤ角検出手段は産業車両のタイヤ角を検出
し、ハンドル角検出手段は、産業車両のハンドル角を検
出する。又、車速検出手段は産業車両の走行速度を検出
する。第１判定値検出手段は、タイヤ角検出手段が正常
時には、同タイヤ検出手段にて検出されたタイヤ角及び
車速検出手段にて検出された走行速度に基づく判定値を
割り出す。第２判定値検出手段は、タイヤ角検出手段が
故障時にはハンドル角検出手段にて検出されたハンドル
角及び車速検出手段にて検出された走行速度に基づく判
定値を割り出す。

【００１８】そして、制御手段は、前記いずれかの判定
値検出手段にて割り出された判定値が予め設定された所
定条件を満たしたときに、前記車軸規制機構を作動させ
て車軸と車体とを固定制御する。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、判定値
は、車両に加わる横Ｇと、横Ｇ変化率とされている。従
って、制御手段は、横Ｇ或いは、横Ｇ変化率が設定値以
上になると、前記車軸規制機構を作動させる。

【００２０】請求項３に記載の発明によれば、判定値
は、車両に加わる横Ｇと、ヨーレート変化率とされてい
る。従って、制御手段は、横Ｇ或いは、ヨーレート変化
率が設定値以上になると、前記車軸規制機構を作動させ
る。

【００２１】請求項４に記載の発明によれば、故障判定
手段は、ハンドル角検出手段から得られたハンドル角
と、前記タイヤ角検出手段から得られたタイヤ角とを比
較し、ハンドル角が変化しているにもかかわらずタイヤ
角が変化していないとき、タイヤ角検出手段を故障と判
定する。この故障判定手段の故障判定により、第２判定
値検出手段は、タイヤ角検出手段が故障時にはハンドル
角検出手段にて検出されたハンドル角及び車速検出手段
にて検出された走行速度に基づく判定値を割り出す。

【００２２】請求項５に記載の発明によれば、故障判定
手段は、タイヤ角検出手段により検出された検出値が正
常範囲以外の値をとるときには、断線故障又は短絡故障
と判定する。この故障判定手段の故障判定により、第２
判定値検出手段は、タイヤ角検出手段が故障時にはハン
ドル角検出手段にて検出されたハンドル角及び車速検出
手段にて検出された走行速度に基づく判定値を割り出
す。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態を図１〜図１０に従って説明する。

【００２４】図１，図３に示す本実施形態における産業
車両としてのフォークリフト１は、前輪駆動・後輪操舵
の四輪車である。図３に示すように、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。左右の前輪７はデフリング
ギア８（図１に示す）及び変速機（図示せず）を介して
エンジン９（図３に示す）の動力によって駆動されるよ
うになっている。

【００２５】図１，図２に示すように、車体フレーム１
ａ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を中心に上下方向
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
ることにより、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。

【００２６】車体フレーム１ａとリアアクスル１０との
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側にダンパ１３のシリンダ１３ａが連結さ
れ、シリンダ１３ａ内に収容されたピストン１３ｂから
延出するピストンロッド１３ｃの先端がリアアクスル１
０側に連結されている。

【００２７】ダンパ１３は、ピストン１３ｂにて区画さ
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。

【００２８】電磁切換弁１４のスプールがボディに対し
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。

【００２９】図１，図２に示すように、後輪１１を回動
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を検出するタイヤ角検出手段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（走行速度）Ｖを検出する車速検出
手段としての車速センサ２２が設けられている。

【００３０】また、ハンドル１２を支持するステアリン
グシャフト１２ａには、ハンドル角Ｈθを検出するため
のロータリエンコーダ２３が設けられている。ロータリ
エンコーダ２３は、ステアリングシャフト１２ａに一体
回転可能に設けられた円盤２４と、円盤２４の周方向に
等間隔に多数形成されたスリット２４ａを通り抜ける光
を検出可能に配設された複数組のフォトカプラを備えた
比較用検出器及びハンドル角検出手段としてのハンドル
角センサ２５とからなる。ハンドル角センサ２５はフォ
トカプラを構成するフォトトランジスタが検出したハン
ドル回転（ハンドル角）に応じたデジタル信号ｈを出力
する。このロータリエンコーダ２３は、他の制御（例え
ばハンドル１２と後輪１１との舵角のずれを補正するノ
ブ位置制御）のために設けられたものであり、本実施形
態ではロータリエンコーダ２３を後述する故障診断にも
利用している。

【００３１】また、図１，図３に示すように、アウタマ
スト２には揚高を検出する揚高センサ２６が設けられて
いる。揚高センサ２６は例えばリミットスイッチからな
り、アウタマスト２の所定高さに取付けられている。揚
高センサ２６はフォーク４の揚高が設定値Ｄo 以上でオ
ンし、設定値Ｄo 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Ｄo を最大揚高Ｄmax 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ための圧力センサ
２７が設けられている。圧力センサ２７はフォーク４の
積載荷重に応じた検出値ｗを出力する。図１に示すよう
に、制御手段としてのコントローラ２８には、電磁切換
弁１４に備えられたソレノイド１４ａ及び各センサ２
１，２２，２５〜２７が電気的に接続されている。

【００３２】次に、フォークリフト１の電気的構成を図
４に基づいて説明する。コントローラ２８には、マイク
ロコンピュータ２９、ＡＤ変換回路３０〜３２及び励消
磁駆動回路３３等が内蔵されている。マイクロコンピュ
ータ２９は、第１及び第２判定値検出手段を構成すると
ともに故障判定手段としてのＣＰＵ（中央演算処理装
置）３４、ＲＯＭ（読出専用メモリ）３５、ＲＡＭ（読
出書込可能メモリ）３６、クロック回路３７、操舵カウ
ンタ３８、エラーカウンタ３９，４０、入力インタフェ
イス４１及び出力インタフェイス４２を備える。

【００３３】ＣＰＵ３４には、各センサ２１，２２，２
７からの各検出値θ，Ｖ，ｗが各ＡＤ変換回路３０〜３
２を介して入力されるとともに、ハンドル角センサ２５
からのデジタル信号ｈと、揚高センサ２６からのオン・
オフ信号とが入力されるようになっている。また、ソレ
ノイド１４ａはＣＰＵ３４が励消磁駆動回路３３に対し
て出力する制御指令信号に基づき励磁・消磁される。す
なわち、ＣＰＵ３４は励消磁駆動回路３３に対してロッ
ク解除指令信号（制御指令信号）又はロック指令信号
（制御指令信号）を出力するようになっている。励消磁
駆動回路３３は、ロック解除指令信号を入力すると、電
磁切換弁１４に対して励磁電流を供給する。電磁切換弁
１４は、ソレノイド１４ａが前記励磁電流により励磁さ
れてそのスプールが連通位置に配置され、ダンパ１３に
おける作動油の流出・流入はフリーな状態となる。

【００３４】又、励消磁駆動回路３３は、ロック指令信
号を入力すると、電磁切換弁１４のソレノイド１４ａを
消磁する。電磁切換弁１４は、この消磁によりそのスプ
ールが遮断位置に配置され、ダンパ１３における作動油
の流出・流入が不能なロック状態となる。すなわち、リ
アアクスル１０の揺動がロックされる。

【００３５】ＲＯＭ３５には、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や、図９，
図１０に示すセンサ故障診断処理プログラムデータをは
じめとする各種プログラムデータが記憶されている。こ
こで、スウィング制御とは、車両の走行状態や荷役状態
等を検出した検出結果から走行不安定となり易い所定時
期に、リアアクスル１０をロックさせて車体の左右方向
の揺動を小さく抑える制御である。本実施形態では、判
定値として車両に働く横Ｇ（旋回時に機台横方向に働く
遠心加速度）Ｇc と、同じく判定値として車体のヨーレ
ート（旋回時の角速度）ωの時間に対する変化率（ヨー
レート変化率）Ｙとを経時的に検出し、所定条件として
各値Ｇc ，Ｙがいずれか一方でも各々の設定値ｇo ，ｙ
o 以上になるとリアアクスル１０がロックされるように
設定されている。

【００３６】但し、重い荷を積載してフォーク４を高く
持ち上げた重荷重（荷重ｗ≧ｗo ）かつ高揚高（揚高Ｄ
≧Ｄo ）のときには、車両重心が高く相対的に不安定な
ので、常にリアアクスル１０をロックさせるようにして
いる。各設定値ｇo ，ｙo は、走行実験もしくは理論計
算から得られた値であり、走行安定性を図り得る必要な
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。

【００３７】クロック回路３７はＣＰＵ３４にクロック
信号を出力する。ＣＰＵ３４はクロック信号に基づき所
定時間（例えば数１０ミリ秒）毎にスウィング制御処
理，センサ故障診断処理を実行する。センサ故障診断処
理はスウィング制御処理が所定回数実行される毎に実行
される。

【００３８】操舵カウンタ３８は、ハンドル角Ｈθに応
じたカウント値Ｈをカウントするためのものである。カ
ウント値Ｈは、ＣＰＵ３４がハンドル角センサ２５から
入力した位相の１／４波長ずれた２種類のデジタル信号
ｈによりハンドル旋回方向を検出し、ハンドル旋回方向
が左方向のときにデジタル信号ｈのエッジを検出する度
にデクリメントされ、ハンドル旋回方向が右方向のとき
にデジタル信号ｈのエッジを検出する度にインクリメン
トされる。

【００３９】２つのエラーカウンタ３９，４０は、セン
サ故障診断（図９，図１０を参照）に使用されるもので
ある。エラーカウンタ３９，４０の各カウント値ＣK1，
ＣK2は、タイヤ角センサ２１の故障を判定するために予
め設定された故障条件が成立する度に、「１０」を最大
値とする範囲内でインクリメントされ、故障条件が不成
立の度に「０」を最小値とする範囲内でデクリメントさ
れる。但し、カウント値の最大値・最小値はこれに限定
されず、他の値をとってもよい。

【００４０】図５は、タイヤ角センサ２１の検出値（検
出電圧）θを示す。タイヤ角センサ２１が正常である時
の入力値θはθmin ≦θ≦θmax の正常範囲をとる。そ
のため、入力値θがθ＜θmin の範囲内の値であるとき
を、タイヤ角センサ２１の断線故障と判定し、入力値θ
がθ＞θmax の範囲内の値であるときを、タイヤ角セン
サ２１の短絡故障と判定するように故障条件を設定して
いる。ここで「Ｅ」は電源電圧である。

【００４１】また、タイヤ角センサ２１がキングピン２
０の回転が入力されない状態にキングピン２０から脱落
した脱落故障を、ハンドル１２が操作されている（ハン
ドル角が変化している）にも拘わらず、タイヤ角θが変
化しないことにより判定するようにしている。本実施形
態では、過去複数回分のタイヤ角データθ，ハンドル角
データＨθをＲＡＭ３６に保存するようにしており、ハ
ンドル角速度ΔＨθ（＝｜Ｈθ−Ｈθ１｜）が正である
にも拘わらず、タイヤ角速度Δθ（＝｜θ−θ１｜）が
「０」のときを脱落故障条件（ΔＨθ＞０かつΔθ＝
０）としている（但し、θ１，Ｈθ１はそれぞれ所定時
間前のデータ）。

【００４２】本実施形態では、タイヤ角センサ２１が故
障していない場合（正常時）には、タイヤ角θと車速Ｖ
の２つの検出値を用いて演算により横Ｇ（Ｇc ）及びヨ
ーレート変化率Ｙを推定している。又、タイヤ角センサ
２１が故障している場合（故障時）には、タイヤ角θの
代わりにハンドル角センサ２５が検出したハンドル角Ｈ
θと車速Ｖの２つの検出値を用いて演算により横Ｇ（Ｇ
c ）及びヨーレート変化率Ｙを推定している。すなわ
ち、後記する図８のフローチャートでは、タイヤ角θの
代わりにハンドル角Ｈθを使用して、横Ｇ（Ｇc ）及び
ヨーレート変化率Ｙを推定している。

【００４３】ＲＯＭ３５には、タイヤ角θ（ハンドル角
Ｈθ）から車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。横Ｇの推定値Ｇc は、タイ
ヤ角θ（ハンドル角Ｈθ）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。

【００４４】Ｇc ＝Ｖ² ／ｒ …（１） また、ヨーレート変化率Ｙは、次の（２）式により与え
られる。 Ｙ＝Ｖ・Δ（１／ｒ）／ΔＴ …（２） ここで、Δ（１／ｒ）は、旋回半径の逆数値１／ｒの所
定時間ΔＴ（例えば数１０ミリ秒）当たりの差分であ
る。本実施形態ではＲＡＭ３６に過去複数回分のタイヤ
角データθ及びハンドル角データＨθを保存しており、
所定時間ΔＴ前のタイヤ角データθ１（ハンドル角デー
タＨθ１）から決まる旋回半径の逆数値１／ｒ１を用
い、差分Δ（１／ｒ）（＝｜１／ｒ−１／ｒ１｜）を算
出する。尚、旋回半径の逆数値１／ｒは、タイヤ角θ
（ハンドル角Ｈθ）が左切角のときに負の値、右切角の
ときに正の値をとる。

【００４５】ところで、ヨーレートωはω＝Ｖ／ｒで表
されるので、ヨーレート変化率Ｙ（＝Δω／ΔＴ）はこ
の式の時間微分に相当し、次式で表される。 Ｙ＝Ｖ・Δ（１／ｒ）／ΔＴ＋ΔＶ／ΔＴ・（１／ｒ） …（３） この（３）式のうち後項は、フォークリフト１の旋回中
における車速Ｖをほぼ一定と見なせば無視できる（ΔＶ
／ΔＴ≒０）ので、本実施形態では、この後項を無視し
て近似した前記（２）式をＹを推定する演算式として採
用している。

【００４６】また、本実施形態では、リアアクスル１０
が一旦ロックされた後は、このロックの基礎となった判
定値がロック時の設定値を所定値以上下回って始めてロ
ックを解除するようにしており、各検出値ｗ，Ｄ，Ｙが
たまたま設定値ｗo ，Ｄo ，ｙo 付近の値を取ることに
よりロック・ロック解除が頻繁に切り換わることを防止
する対策を施している。

【００４７】尚、図８のフローチャートにおいて、Ｓ１
０，Ｓ４０，Ｓ５０が第１及び第２判定値検出手段及び
横Ｇ検出手段を構成し、Ｓ１０，Ｓ４０，Ｓ６０が第１
及び第２判定値検出手段を構成する。Ｓ５０及びＳ６０
がそれぞれ判定値演算手段を構成している。Ｓ２０，Ｓ
３０が検出値設定手段を構成している。Ｓ７０〜Ｓ１０
０が制御手段を構成している。また、図９，図１０のフ
ローチャートにおいて、Ｓ２１０〜Ｓ２８０が故障判定
手段を構成し、Ｓ３１０〜Ｓ４００が故障判定手段を構
成している。

【００４８】次に、フォークリフト１のスウィング制御
及びセンサ故障診断処理について図８〜図１０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、ＣＰＵ３４に各センサ２１，２２，２５〜２７から
の検出信号θ，Ｖ，ｈ，ｗ等が入力される。ＣＰＵ３４
は所定時間（例えば数１０ミリ秒）毎にスウィング制御
処理を実行するとともに、スウィング制御処理が所定回
数実行される度にセンサ故障診断処理を実行する。ま
た、操舵カウンタ３８ではハンドル角Ｈθに応じたカウ
ント値Ｈがカウントされる。

【００４９】まず、センサ故障診断処理を説明する。始
めに図９に示す断線・短絡故障診断処理について説明す
る。ＣＰＵ３４は、まずステップ２１０において、タイ
ヤ角θを読み込む。ステップ２２０では、θ＜θmin ま
たはθ＞θmax の断線・短絡故障条件が成立するか否か
を判断する。タイヤ角センサ２１が正常であってタイヤ
角θがθmin ＜θ＜θmax の範囲にあるときには、ステ
ップ２３０に進み、エラーカウンタ３９のカウント値Ｃ
K1を「０」以上の範囲でデクリメントする。そのため、
タイヤ角センサ２１が正常であるときにはエラーカウン
タ３９のカウント値ＣK1がほぼ常に「０」となる。そし
て、ステップ２４０において、エラーカウント値ＣK1＝
０であるか否かを判断し、ＣK1＝０であれば、ステップ
２５０において故障フラグＦをクリアする。

【００５０】一方、タイヤ角センサ２１が断線故障した
ときにはタイヤ角θがθ＜θmin の値をとり、タイヤ角
センサ２１が短絡故障したときにはタイヤ角θがθ＞θ
maxの値をとる。ステップ２２０において、θ＜θmin
またはθ＞θmax が成立したときには、ステップ２６０
に進み、エラーカウンタ３９のカウント値ＣK1を「１
０」以下の範囲でインクリメントする。カウント値ＣK1
が「１０」未満であれば、故障フラグＦを変更すること
なく当該処理を終了し、カウント値ＣK1が「１０」であ
れば、ステップ２８０において、故障フラグＦに「１」
をセットする。

【００５１】例えばエンジン始動時など検出電圧θが一
時的に不安定となってたまたまθ＜θmin またはθ＞θ
max の故障条件が成立しても、極く短時間の一時的なも
のなのでカウント値ＣK1が「１０」に達することがな
く、故障フラグＦはセットされない。これに対し、タイ
ヤ角センサ２１が断線または短絡故障した時は、カウン
ト値ＣK1が「１０」を維持し、故障フラグＦがセット状
態に保持される。

【００５２】次に、図１０に示す脱落故障診断処理につ
いて説明する。ＣＰＵ３４は、まずステップ３１０にお
いて、タイヤ角θ，θ１、ハンドル角Ｈθ，Ｈθ１を読
み込む。ステップ３２０では、タイヤ角速度Δθ＝｜θ
−θ１｜を算出する。ステップ３３０では、ハンドル角
速度ΔＨθ＝｜Ｈθ−Ｈθ１｜を算出する。

【００５３】ステップ３４０では、タイヤ角速度Δθ＝
０かつハンドル角速度ΔＨθ＞０の脱落故障条件が成立
するか否かを判断する。タイヤ角センサ２１が正常であ
るときには、ハンドル角速度ΔＨθ＞０のときには必ず
タイヤ角速度Δθ＞０となるので、脱落故障条件は成立
せず、この場合はステップ３５０に進み、エラーカウン
タ４０のカウント値ＣK2を「０」以上の範囲でデクリメ
ントする。

【００５４】そのため、タイヤ角センサ２１が正常であ
るときにはエラーカウンタ４０のカウント値ＣK2がほぼ
常に「０」となる。そして、ステップ３６０において、
エラーカウント値ＣK2＝０であるか否かを判断し、ＣK2
＝０であれば、ステップ３７０において故障フラグＦを
クリアする。

【００５５】一方、タイヤ角センサ２１が脱落故障した
ときには、ハンドル操作されて後輪１１が操舵されて
も、その入力軸にキングピン２０の回転が伝わらないた
め、タイヤ角センサ２１からの入力値θが一定となる。
この場合、ステップ３４０において、ΔＨθ＞０かつΔ
θ＝０の脱落故障条件が成立するため、ステップ３８０
に進み、エラーカウンタ４０のカウント値ＣK2を「１
０」以下の範囲でインクリメントする。次のステップ３
９０において、カウント値ＣK2が「１０」未満であれ
ば、故障フラグＦを変更することなく当該処理を終了
し、カウント値ＣK2が「１０」であれば、ステップ４０
０に進んで、故障フラグＦに「１」をセットする。

【００５６】例えばハンドル操作に対する後輪１１の動
作遅れ等が原因で、仮にタイヤ角センサ２１が正常なと
きにΔＨθ＞０かつΔθ＝０の故障条件が成立しても、
極く短時間の一時的なものでカウント値ＣK2が「１０」
に達することはまずないため、故障フラグＦは「０」の
ままとなる。これに対し、タイヤ角センサ２１がキング
ピン２０から脱落した脱落故障時には、カウント値ＣK2
が「１０」に達してそのまま維持されるため、故障フラ
グＦがセット状態に保持される。

【００５７】次に、スウィング制御処理について図８に
従って説明する。リアアクスル１０をロックさせる必要
がある後述する特定の場合を除き、ＣＰＵ３４はリアア
クスル１０をフリー状態に保持しておくためにロック解
除指令信号を励消磁駆動回路３３に対して出力してい
る。このとき、励消磁駆動回路３３は電磁切換弁１４に
対して励磁電流を供給する。

【００５８】圧力センサ２７からの入力値ｗが設定値ｗ
o 以上のときに、揚高センサ２６がオンすると、ＣＰＵ
３４からロック指令信号が出力され、励消磁駆動回路３
３はこのロック指令信号に基づいて電磁切換弁１４を消
磁する。この結果、電磁切換弁１４は遮断位置に切換え
られ、ダンパ１３の伸縮がロックされる。つまり、荷重
ｗo 以上の荷を積載したフォーク４を設定値Ｄo 以上の
高さに上昇させて重心が高くなったときには、常にリア
クスル１０がロックされる。そのため、重荷重かつ高揚
高で車両重心が高いときの走行安定性が確保される。

【００５９】そして、ｗ≧ｗo かつＤ≧Ｄo の条件が成
立するときを除いて、図８に示す処理を実行する。ＣＰ
Ｕ３４は、まずステップ１０において、タイヤ角θ，ハ
ンドル角Ｈθ、車速Ｖを読み込む。ステップ２０では、
故障フラグＦ＝１であるか否かを判断する。タイヤ角セ
ンサ２１が正常であって故障フラグＦ＝０のときには、
ステップ４０に移行する。

【００６０】一方、タイヤ角センサ２１が断線・短絡故
障もしくは脱落故障した状態にあって故障フラグＦ＝１
のときには、ステップ３０に進み、ステップ１０におい
て、読み込んだハンドル角Ｈθをタイヤ角θに置き換え
る。

【００６１】従って、タイヤ角センサ２１が断線・短絡
故障もしくは脱落故障した状態にあって故障フラグＦ＝
１のときにはステップ４０以後のタイヤ角は、ハンドル
角Ｈθが使用される。

【００６２】又、タイヤ角センサ２１が断線・短絡故障
もしくは脱落故障した状態でなく、故障フラグＦ＝０の
ときにはステップ４０以後のタイヤ角は、そのままタイ
ヤ角θが使用される。

【００６３】なお、ステップ４０以降では、ハンドル角
Ｈθを使用する場合も、説明の便宜上タイヤ角θとい
う。ステップ４０では、タイヤ角θからＲＯＭ３５に記
憶されたマップを用いて旋回半径の逆数値１／ｒを求め
る。図６は、ハンドル角Ｈθ（タイヤ角θ）と、旋回半
径の逆数値１／ｒとの関係を示すマップである。

【００６４】ステップ５０では、車速値Ｖと旋回半径の
逆数値１／ｒとを用いて（１）式より、横Ｇの推定値Ｇ
c を演算する。次にステップ６０では、ヨーレート変化
率Ｙを演算する。すなわち、ＲＡＭ３６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値に対応する旋回半径の逆数値１／ｒ１を求め、
（２）式によりＹを演算する。

【００６５】ステップ７０では、ヨーレート変化率Ｙが
設定値ｙo 以上であるか否かを判断する。Ｙ≧ｙo であ
れば、ステップ９０に進んで、電磁切換弁１４のスプー
ルを遮断位置に配置すべくロック指令信号を励消磁駆動
回路３３に対して出力する。この結果、電磁切換弁１４
のソレノイド１４ａが消磁されるとともに、そのスプー
ルが遮断位置に移動され、ダンパ１３における作動油の
流出・流入が不能なロック状態となる。すなわち、リア
アクスル１０の揺動がロックされる。

【００６６】Ｙ＜ｙo であれば、ステップ８０に進む。
ステップ８０では、横Ｇの推定値Ｇc が設定値ｇo 以上
であるか否かを判断する。Ｇc ≧ｇo であれば、ＣＰＵ
３４はステップ９０に進んで、電磁切換弁１４のスプー
ルを遮断位置に配置すべくロック指令信号を励消磁駆動
回路３３に対して出力する。従って、上記したようにス
テップ９０において、リアアクスル１０の揺動がロック
される。

【００６７】一方、Ｇc ＜ｇo であれば、ＣＰＵ３４
は、ステップ１００に進んで、電磁切換弁１４のスプー
ルを連通位置に配置すべくロック解除指令信号を励消磁
駆動回路３３に対して出力する。この結果、励消磁駆動
回路３３は電磁切換弁１４に対して励磁電流を供給し、
リアアクスル１０をフリー状態に保持する。

【００６８】その結果、ヨーレート変化率Ｙと横Ｇ（Ｇ
c ）のうちいずれか一方でも各々の設定値ｙo ，ｇo 以
上になると、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。

【００６９】図７は、旋回時における横Ｇ（Ｇc ）とヨ
ーレート変化率Ｙの変化を示すグラフである。例えば走
行中に直進から左旋回したときには、まずヨーレート変
化率Ｙが設定値ｙo を越えることで早めにリアアクスル
１０がロックされる。そして、タイヤ角θが一定切角に
落ちついてきてヨーレート変化率Ｙが設定値ｙo 未満と
なるが、この時点までに横Ｇ（Ｇc ）が設定値ｇo 以上
に達しているので、フォークリフトの旋回中において、
リアアクスル１０はロック状態に保持される。

【００７０】また、左旋回から右旋回へハンドル１２を
切返すときには、横Ｇの向きが右から左に切り換わる際
に、横Ｇが一時的に設定値ｇo 未満となる区間ができ
る。しかし、この区間ではヨーレート変化率Ｙが設定値
ｙo 以上となるため、切返し中もリアアクスル１０はロ
ック状態に保持される。

【００７１】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下の効果が得られる。 （ａ）タイヤ角センサ２１の故障診断をするに当たり、
タイヤ角θと同期して変化するハンドル角Ｈθを検出可
能なハンドル角センサ２５を使用し、ハンドル角速度Δ
Ｈθとタイヤ角速度Δθとの対応関係が故障時の関係
（ΔＨθ＞０かつΔθ＝０）であるか否かの判断を故障
診断方法に採用したので、タイヤ角センサ２１の脱落故
障を発見することができる。

【００７２】（ｂ）タイヤ角センサ２１からの検出電圧
θを監視し、その入力電圧θがタイヤ角センサ２１の正
常時の検出範囲外であるか否かを判断するようにしたの
で、タイヤ角センサ２１の断線・短絡故障を発見するこ
とができる。

【００７３】（ｃ）タイヤ角センサ２１の故障時には、
ハンドル角Ｈθを代わりに使用するようにした。このた
め、タイヤ角センサ２１の故障時においても、タイヤ角
センサ２１が故障しない場合と同等の制御を行うことが
できる。

【００７４】（ｄ）ヨーレート変化率Ｙが設定値ｙo 以
上となったときにもリアアクスル１０をロックする構成
であるので、ハンドル１２の旋回開始後速やかにリアア
クスル１０をロックできるとともに、ハンドル１２の切
返し途中でリアアクスル１０のロックが解除されて走行
不安定になることを防止できる。

【００７５】（ｅ）ヨーレート変化率Ｙを演算するに当
たり、タイヤ角センサ２１が故障していない場合には、
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（微分）する方法を採っ
たので、差分（微分）処理によるノイズの増幅の心配が
なく、信頼性の高い推定値Ｙを得ることができる。 （ｆ）フォークリフト１に元々他の制御等のために備え
られたハンドル角センサ２５をスウィング制御用のセン
サの故障診断、及びタイヤ角センサ２１故障時の代替セ
ンサとして利用しているので、センサ類の共用により装
置コストを低く抑えることができる。

【００７６】（第２実施形態）以下、本発明を具体化し
た第２実施形態を図１１に従って説明する。なお、この
実施形態では、第１実施形態とハード構成は同一のた
め、同一構成については、同一符号を付し、異なるとこ
ろを中心に説明する。

【００７７】この第２実施形態では、ヨーレート変化率
Ｙの代わりに横Ｇ変化率ηを判定値として使用し、第１
実施形態とはセンサ故障診断処理は同一の処理にてセン
サ故障の診断が行われ、スウィング制御処理が異なって
いる。

【００７８】すなわち、ＲＯＭ３５には、各種プログラ
ムデータが記憶されており、その中の一つに図１１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。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）Ｇc と、横Ｇの経時的な
変化率ηとを測定した測定値を判定値とし、Ｇc 値とη
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。

【００７９】なお、図１１のフローチャートにおいて、
Ｓ１０，Ｓ４０，Ｓ５０が第１及び第２判定値検出手段
及び横Ｇ検出手段を構成し、Ｓ１０，Ｓ４０，Ｓ６０Ａ
が第１及び第２判定値検出手段を構成する。Ｓ５０及び
Ｓ６０Ａがそれぞれ判定値演算手段を構成している。Ｓ
２０，Ｓ３０が検出値設定手段を構成している。又、Ｒ
ＯＭ３５には、横Ｇ変化率ηの設定値ηo が記憶されて
いる。各設定値ｇo ，ηo 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。

【００８０】又、横Ｇの時間差分ΔＧ／ΔＴ、すなわち
横Ｇ変化率ηは、次の（４）式で示される。 η＝ΔＧ／ΔＴ＝Ｖ² ・Δ（１／ｒ）／ΔＴ … (４) 本実施形態では、横Ｇ変化率ηを、この（４）式の関係
に基づいて２つの検出値θ（又はＨθ），Ｖを用いて次
式により算出している。

【００８１】 η＝ΔＧ／ΔＴ＝Ｖ² ・｜１／ｒ−１／ｒ１｜ ここで、ηは所定時間ΔＴ（例えば数１０ミリ秒）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。

【００８２】ところで、横Ｇ変化率ηは前記第１実施形
態の（１）式の時間微分に相当し、次式で表される。 η＝Ｖ² ・Δ(1/r) ／ΔＴ＋ (1/r)・２Ｖ・ΔＶ／ΔＴ … (５) この（５）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、（５）式中
の後項を無視して近似した前記（４）式をηを推定する
ために採用している。

【００８３】次に、図１１のフローチャートを説明す
る。このフローチャートは、第１実施形態の図８のフロ
ーチャートとはステップ６０がステップ６０Ａに変更さ
れ、ステップ７０がステップ７０Ａに変更されていると
ころが異なっており、それ以外のスウィング処理制御の
他のステップ、他の図９及び図１０のフローチャートは
同一である。

【００８４】従って、スウィング処理制御を行うべく、
図１１のフローチャートが実行されると、ステップ５０
の処理が終了後、ステップ６０Ａに移行すると、ステッ
プ６０Ａでは横Ｇ変化率ηを演算する。すなわち、ＲＡ
Ｍ３６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値に対応する旋回半径の逆
数値１／ｒ１を求め、（４）式によりηを演算する。こ
の後、ステップ７０Ａに移行する。

【００８５】ステップ７０Ａでは、横Ｇ変化率ηが設定
値ηo 以上であるか否かを判断する。η≧ηo であれ
ば、ステップ９０に進んで、電磁切換弁１４のスプール
を遮断位置に配置すべくロック指令信号を励消磁駆動回
路３３に対して出力する。η＜ηo であれば、ステップ
８０に進む。このように、第２実施形態ではヨーレート
変化率Ｙを見る代わりに、横Ｇ変化率η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η
は、前記（４）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Ｙは（２）式で表さ
れる。すなわち、ヨーレート変化率ＹはＶを因数に持
つ。従って、図１２のグラフで示すように、横Ｇ変化率
ηは高速走行時と低速走行時とでは大きく異なる（図１
２において、ηH は高速走行時、ηL は低速走行時を表
している）。これに対し、ヨーレート変化率Ｙは横Ｇ変
化率η程には車速により変化しない（ＹH は高速走行
時、ＹL は低速走行時を表している）。そのため、ヨー
レート変化率Ｙ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。

【００８６】しかし、本実施形態では、車速の影響が考
慮された横Ｇ変化率η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ηo を設定することができる。
例えば図１２に示すように、高速走行時には横Ｇ変化率
ηH が設定値ηo 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ηL が設定値ηo 未満となってリアアクスル１０
がロックされない。

【００８７】よって、ヨーレート変化率Ｙをロック制御
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。な
お、図１２中のＧSH，ＧSLは各々高速走行時と低速走行
時の横Ｇを表す。

【００８８】従って、この第２実施形態では、下記の作
用効果を奏する。 （ａ）この第２実施形態では、第１実施形態の（ａ）乃
至（ｃ）、（ｆ）の作用効果を奏する。

【００８９】（ｂ）この第２実施形態では、横Ｇ変化率
η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、或いはハンドル角センサ
２５の検出値Ｈθから求めた１／ｒ値を差分（微分）す
る方法を採ったので、差分（微分）処理によるノイズの
増幅の心配がなく、信頼性の高い推定値であるηを得る
ことができる。

【００９０】（ｃ）横Ｇの立ち上がり変化である横Ｇ変
化率η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。

【００９１】（ｄ）Ｖ² を因数に持つ横Ｇ変化率ηを採
用したので、ヨーレート変化率Ｙ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１０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。

【００９２】（ｅ）タイヤ角θと車速Ｖとの各検出値を
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η，Ｇc 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。

【００９３】（ｆ）横Ｇを加速度センサにより直接検出
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η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η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、η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ηを
得ることができる。

【００９４】（第３実施形態）次に第３実施形態を説明
する。前記第２実施形態においては、横Ｇ変化率ηを式
η＝ΔＧ／ΔＴ＝Ｖ² ・Δ（１／ｒ）／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
ηの算出式が異なる以外は、前記第２実施形態と同様の
構成である。

【００９５】まず、検出器としてタイヤ角センサ２１、
ハンドル角センサ２５と車速センサ２２を備えた第２実
施形態の構成において、横Ｇ変化率η（＝ΔＧ／ΔＴ）
に車速Ｖの時間変化を考慮した場合、前記（４）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
（５）式に基づいて行う。つまり、以下の式である。

【００９６】 η＝Ｖ² ・Δ(1/r) ／ΔＴ＋ (1/r)・２Ｖ・ΔＶ／ΔＴ … (５) ＲＯＭ３５には（５）式に基づいて横Ｇ変化率ηを算出
する式として、次式が記憶されている。

【００９７】η＝Ｖ² ・｜１／ｒ−１／ｒ１｜＋（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。ＣＰＵ３４は、本実施形態では
ＲＡＭ３６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。

【００９８】なお、前記（５）式に代えて、横Ｇ変化率
ηの算出式として、例えば次の（６）式を採用すること
もできる。 η＝ΔＧ／ΔＴ＝Δ（Ｖ² ／ｒ）／ΔＴ … (６) ＲＯＭ３５には（６）式に基づいて横Ｇ変化率ηを算出
する式として、次式が記憶されている。

【００９９】 η＝｜Ｇc −Ｇc1｜（＝｜Ｖ² ／ｒ−Ｖ１² ／ｒ１｜） ここで、Ｇc1，Ｇc は、所定時間ΔＴを経過する前と後
の横Ｇデータであり、Ｇc1＝Ｖ１² ／ｒ１，Ｇc ＝Ｖ²
／ｒで示される。但し、Ｖ１，ｒ１とＶ，ｒは、所定時
間ΔＴを経過する前と後のそれぞれ車速、旋回半径の逆
数値である。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３６に過去複数回分
の横ＧデータＧc を保存するようにしている。また、車
速の検出値Ｖを差分するとノイズが増えるため、本実施
形態では、ノイズ除去をするためのフィルタ処理をソフ
トウェア的に行って、ノイズの増加をできるだけ抑える
ようにしている。

【０１００】ＣＰＵ３１は、今回のデータＶ，１／ｒ
と、所定時間ΔＴ前の旧データＶ１，１／ｒ１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ηを算出する。この実施形態によれば、（５）式ある
いは（６）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η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η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。

【０１０１】（第４実施形態）次に第４実施形態を説明
する。前記第１実施形態においては、ヨーレート変化率
Ｙを（２）式、即ち、式Ｙ＝Ｖ・Δ（１／ｒ）／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。
ヨーレート変化率Ｙの算出式が異なる以外は、前記第１
実施形態と同様の構成である。

【０１０２】まず、検出器としてタイヤ角センサ２１、
ハンドル角センサ２５と車速センサ２２を備えた第１実
施形態の構成において、ヨーレート変化率Ｙ（＝Δω／
ΔＴ）に車速Ｖの時間変化を考慮した場合、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。

【０１０３】 Ｙ＝Ｖ・Δ（１／ｒ）／ΔＴ＋ΔＶ／ΔＴ・（１／ｒ） …（３） ＲＯＭ３５は（３）式に基づいてヨーレート変化率Ｙを
算出する式として、次式が記憶されている。

【０１０４】 Ｙ＝Ｖ・｜１／ｒ−１／ｒ１｜＋（１／ｒ）・｜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
ＰＵ３４は、本実施形態ではＲＡＭ３６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。

【０１０５】なお、前記（３）式に代えて、ヨーレート
変化率Ｙの算出式として、例えば次の（７）式を採用す
ることもできる。 Ｙ＝Δ（Ｖ／ｒ）／ΔＴ … (７) ＲＯＭ３５には（７）式に基づいてヨーレート変化率Ｙ
を算出する式として、次式が記憶されている。

【０１０６】 Ｙ＝｜Ｙs −Ｙs1｜（＝｜Ｖ／ｒ−Ｖ１／ｒ１｜） ここで、Ｙs1，Ｙs は、所定時間ΔＴを経過する前と後
のヨーレートデータであり、Ｙs1＝Ｖ１／ｒ１，Ｙs ＝
Ｖ／ｒで示される。但し、Ｖ１，ｒ１とＶ，ｒは、所定
時間ΔＴを経過する前と後のそれぞれ車速、旋回半径の
逆数値である。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３６に過去複数回
分の横ＧデータＧc を保存するようにしている。また、
車速の検出値Ｖを差分するとノイズが増えるため、本実
施形態では、ノイズ除去をするためのフィルタ処理をソ
フトウェア的に行って、ノイズの増加をできるだけ抑え
るようにしている。

【０１０７】ＣＰＵ３４は、今回のデータＶ，１／ｒ
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（７）式に基づく算出式を使用し
てＹを算出する。この実施形態によれば、（３）式ある
いは（７）式に基づいて算出される車速の時間変化が考
慮されたヨーレート変化率Ｙ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Ｙ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。

【０１０８】なお、本発明の実施形態は上記各実施形態
に限定されるものではなく、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） 各センサからの検出値や、検出値を用いて算出
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。

【０１０９】（２） 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。

【０１１０】（３）判定値を算出するために用いる各検
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。

【０１１１】（４）車軸の揺動の規制は、車軸を完全に
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。

【０１１２】（５）本発明をバッテリ式フォークリフト
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、その効果とともに以下に列記する。

【０１１３】（イ） 請求項１乃至請求項５のうちいず
れかにおいて、前記車軸規制機構は、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、遮断状態及び
連通状態との間で切換制御し、当該管路を遮断状態とす
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乃至請求項５のうちいずれか
に記載の産業車両の車体揺動制御装置。こうすることに
より、油圧式ダンパー及び切換弁によって容易に車軸を
固定できる。 （ロ） 前記（イ）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車体揺動制御装置。こうする
ことにより、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。

【０１１４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１乃至請求項
５に記載の発明によれば、タイヤ角検出器が故障した場
合においても、タイヤ角検出器が故障しない場合と同様
に安定な姿勢で旋回することができる。

【０１１５】請求項２に記載の発明によれば、判定値
は、横Ｇの立ち上がり変化である横Ｇ変化率を、判定値
の一つに採用したので、旋回開始時に素早く車軸と車体
とを固定できるとともに、切返し時に車軸と車体とをロ
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。

【０１１６】請求項３に記載の発明によれば、判定値
は、車両に加わるヨーレート変化率でを判定値の一つに
採用し、ヨーレート変化率が設定値以上となったときに
も車軸と車体とをロックする構成であるため、ハンドル
の旋回開始後速やかに車軸と車体とをロックできるとと
もに、ハンドルの切返し途中で車軸と車体とのロックが
解除されて走行不安定になることが防止できる。

【０１１７】請求項４に記載の発明によれば、ハンドル
角検出手段から得られたハンドル角と、前記タイヤ角検
出手段から得られたタイヤ角とが非対応のとき、タイヤ
角検出手段を故障と判定するため、故障判定を容易に行
うことができる。

【０１１８】請求項５に記載の発明によれば、タイヤ角
検出手段により検出された検出値が正常範囲以外の値を
とるときには、断線故障又は短絡故障と容易に判定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における車体揺動制御装置の模式
図。

【図２】車軸規制機構を示す模式図。

【図３】フォークリフトの側面図。

【図４】車体揺動制御装置の電気的構成を示すブロック
図。

【図５】タイヤ角の検出電圧を説明するための説明図。

【図６】ハンドル角Ｈθ（タイヤ角θ）と、旋回半径の
逆数値１／ｒとの関係を示すマップの説明図。

【図７】旋回時における横Ｇ，ヨ−レ−ト変化率の変化
を示すグラフ。

【図８】スウィング制御処理のフローチャート。

【図９】断線・短絡故障診断処理のフローチャート。

【図１０】脱落故障診断処理のフローチャート。

【図１１】第２実施形態のウィング制御処理のフローチ
ャート。

【図１２】旋回時における横Ｇ，横Ｇ変化率、ヨ−レ−
ト変化率の変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１…産業車両としてのフォークリフト、１ａ…車体とし
ての車体フレーム、１０…車軸としてのリアアクスル、
１１…操舵輪としての後輪、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電磁
切換弁、２１…判定値検出手段及び走行判定値検出手段
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…判定値検出手段及び走行判定値検出手段を構
成するとともに車速検出手段としての車速センサ、２５
…比較用検出器及びハンドル角検出器としてのハンドル
角センサ、２６…揚高センサ、２７…圧力センサ、２８
…第１判定値検出手段、第２判定値検出手段を構成する
とともに制御手段としてのコントローラ、３４…第１判
定値検出手段、第２判定値検出手段及び故障判定手段を
構成するＣＰＵ、θ…操舵角（タイヤ角）、Ｈθ…ハン
ドル角、Ｇc …判定値としての横Ｇ、Ｙ…判定値として
のヨーレート変化率、Δθ…タイヤ角速度、ΔＨθ…ハ
ンドル角速度。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対して上下方向に揺動可能に支持
   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、 産業車両のタイヤ角を検出するタイヤ角検出手段と、 産業車両のハンドル角を検出するハンドル角検出手段
   と、 産業車両の走行速度を検出する車速検出手段と、 タイヤ角検出手段が正常時には、同タイヤ検出手段にて
   検出されたタイヤ角及び車速検出手段にて検出された走
   行速度に基づく判定値を割り出す第１判定値検出手段
   と、 タイヤ角検出手段が故障時にはハンドル角検出手段にて
   検出されたハンドル角及び車速検出手段にて検出された
   走行速度に基づく判定値を割り出す第２判定値検出手段
   と、 前記いずれかの判定値検出手段にて割り出された判定値
   が予め設定された所定条件を満たしたときに、前記車軸
   規制機構を作動させて車軸と車体とを固定制御する制御
   手段とを備えた産業車両の車体揺動制御装置。
2. 【請求項２】 判定値は、車両に加わる横Ｇと、横Ｇ変
   化率であり、制御手段は、横Ｇ或いは、横Ｇ変化率が設
   定値以上になると、前記車軸規制機構を作動させるよう
   に設定されたものである請求項１に記載の産業車両の車
   体揺動制御装置。
3. 【請求項３】 判定値は、車両に加わる横Ｇと、ヨーレ
   ート変化率であり、制御手段は、横Ｇ或いは、ヨーレー
   ト変化率が設定値以上になると、前記車軸規制機構を作
   動させるように設定されたものである請求項１に記載の
   産業車両の車体揺動制御装置。
4. 【請求項４】 ハンドル角検出手段から得られたハンド
   ル角と、前記タイヤ角検出手段から得られたタイヤ角と
   を比較し、ハンドル角が変化しているにもかかわらずタ
   イヤ角が変化していないとき、タイヤ角検出手段を故障
   と判定する故障判定手段を備えたことを特徴とする請求
   項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の産業車両の車
   体揺動制御装置。
5. 【請求項５】 タイヤ角検出手段により検出された検出
   値が正常範囲以外の値をとるときには、断線故障又は短
   絡故障と判定する故障判定手段を備えている請求項１乃
   至請求項４のうちいずれかに記載の産業車両の車体揺動
   制御装置。