KR100361242B1 - 산업차량의차체요동제어장치 - Google Patents

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Abstract

후륜을 지지하는 리어 액슬(rear axle)은 센터핀을 중심으로 차체에 대하여 상하로 요동 가능하게 설치되어 있다. 콘트롤러는 후륜의 타이어각을 검출하는 센서 및 차속을 검출하는 센서의 검출치(θ, V)에 의해 주행 상태를, 높이 센서 및 압력 센서의 검출치(H, w)에 의해 하역 상태를 각각 검출하여, 검출치(θ, V)에서 얻어진 판정치가, 검출치(H, w)에 따라서 결정되는 설정치 이상으로 되면, 댐퍼의 전자 전환 밸브를 전환하여 리어 액슬을 록크하는 제어를 행한다. 센서가 고장으로 진단되었을 때에는 검출치로서 가장 가혹한 최대치(θmax, Vmax) 등이 설정되기 때문에, 조를 이루는 1개의 센서가 고장나도, 다른쪽 센서의 검출치가 판정치를 설정치 미만으로 주행하는 한에 있어서는 리어 액슬이 록크되지 않는다.

Description

산업차량의 차체 요동 제어장치
본 발명은 산업차량의 차체에 요동 가능하게 설치된 차축을 주행상태나 하역 상태에 따라서 고정시키는 제어를 수행하는 산업 차량의 차체 요동 제어장치에 관한 것이다.
(종래의 기술)
종래, 포크리프트와 같은 산업차량에서는, 주행시의 차량 안정화를 위해서, 후륜을 지지하는 차축이 차체에 대하여 요동 가능하게 설치되어, 포크리프트가 선회할 때에는, 원심력에 의한 횡방향의 힘을 받아 차체가 기울기 때문에, 주행 안정성이 저하하는 경우가 있다.
그래서, 일본 특허공개 공보 소58-211903호에는 포크리프트에 원심력을 검출하는 수단을 설치하여, 차량에 작용하는 원심력이 소정치 이상이 되면, 차축을 고정하는 기술이 명시되어 있다. 이 포크리프트에서는 차축이 고정됨으로써 선회시 차체의 기울어짐이 작게 억제되어, 안정된 자세로 선회할 수 있다.
또한, 일본 특허공개 공보 소58-167215호에는, 포크 위의 적재된 짐(하물)의 하중이 소정 중량 이상으로 된 것을 감지하는 수단과, 포크가 소정 높이 이상으로 상승한 것을 감지하는 수단을 구비하며, 양 감지 수단이 모두 감지상태가 되었을 때, 차축을 고정하는 기술이 명시되어 있다.
그런데, 검출기가 고장난 경우에, 차축을 요동 가능한 상태로 방치하면, 선회시나, 무거운 짐 적재시 또는 높이 들어올렸을 때에 주행 안정성을 확보하기 어렵다. 그래서, 일반적으로 검출기가 고장났을 때에는 안전한 쪽으로 차축의 요동을 강제적으로 규제해 두는 것이 바람직하다.
그러나, 검출기의 고장시에 차축이 고정상태로 유지되면, 기복이 있는 노면을 주행할 때, 짐(화물)을 적재하지 않을 때와 같이 차량 무게가 후륜측에 걸린 상태에 있으면, 후륜 2개가 노면과 접촉하여, 구동륜인 전륜의 한쪽이 노면으로부터 솟아오르는 등 구동륜의 접지압이 충분히 확보될 수 없게 된다. 이러한 경우, 구동륜이 미끄러져서, 최악의 경우에는 포크리프트가 움직일 수 없게 될 가능성이 있다.
본 발명의 주된 목적은 검출기가 고장나더라도 하역 조건 및 주행 조건을 감안하여, 구동륜이 미끄러지는 것과 같이 좋지 않은 상황의 발생을 최대한 방지할 수 있는 산업차량의 차체 요동 제어장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 검출기가 고장났을 때, 차축이 요동 가능한 상태로 유지되는 범위를 가능한 한 넓게 확보하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 타이어각 검출기가 고장난 경우에도, 안정된 선회 주행을 할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량의 주행 자세가 불안정한 것으로 예상되는 경우에, 여기에 대응할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 선회 개시시에 신속하게 차축을 록크(lock)하여안정된 차량의 주행을 보증하는 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 차축이 록크되어 있는 것을 작업자가 용이하게 판단할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 주행 및 하역을 행하는 산업 차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 안정된 주행을 목적으로 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 장치에 있어서, 차량의 주행상태 및 하역상태 중 적어도 한쪽을 검출하기 위한 복수의 검출기와, 상기 복수의 검출기 중 적어도 2개의 검출기의 검출치에 기초하여 판정치를 구함과 함께 그 판정치가 소정의 록크 조건을 만족할 때에, 상기 록크 기구를 작동시키는 제어수단과, 적어도 하나의 검출기 고장을 진단하는 진단수단과, 상기 진단수단에 의해 고장으로 진단된 검출기의 검출치를 소정의 가정치로 치환하는 설정수단을 구비하며, 상기 가정치는 고장으로 진단된 검출기의 정상시에서의 검출범위내의 값이며, 상기 제어수단은 적어도 가정치에 기초하여 구해진 판정치가 상기 록크 조건을 만족하지 않을 때에는 상기 록크 기구를 작동시키지 않도록 되어 있다.
본 발명의 다른 형태에서는, 주행 및 하역을 행하는 산업차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 안정된 주행을 목적으로 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 장치에 있어서, 산업 차량의 타이어각을 검출하는 타이어각 검출 수단과, 산업 차량의 핸들각을 검출하는 핸들각 검출 수단과, 산업차량의 주행 속도를 검출하는 차속 검출 수단과, 타이어각 검출 수단이 정상일때는, 상기 타이어각 검출 수단에 의해 검출된 타이어각 및 차속검출 수단에서 검출된 주행 속도에 근거하는 판정치를 산출하는 제 1 연산 수단과, 타이어각 검출 수단이 고장시에는 핸들각 검출 수단에서 검출된 핸들각 및 차속 검출 수단에 의해 검출된 주행 속도에 근거하는 판정치를 산출하는 제 2 연산 수단과, 상기 어느 하나의 연산 수단에 의해 산출된 판정치가 미리 설정된 록크 조건을 만족했을 때에, 상기 록크 기구를 작동시키는 제어수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 형태에서는, 주행 및 하역을 행하는 산업차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 안정한 주행을 목적으로 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 장치로서, 차량의 주행 상태 및 하역 상태 중 적어도 한쪽을 포함하는 차량 상태를 감지하는 감지 수단과, 차량 상태가 소정의 록크 조건을 만족하였을 때 차축을 록크하도록 록크 기구를 작동시키는 제어수단과, 상기 감지 수단의 감지 결과에 근거하여 차량에 대하여 가해지는 원심 가속도를 추정하는 추정 수단을 구비하고, 상기 록크기구가 차축을 록크하고 있는 상태에서 상기 추정 수단이 추정된 원심 가속도가 소정의 기준치보다도 큰 값이 되었을 때 상기 제어수단은 차량 상태가 불안정하다는 것을 나타내는 경고 신호를 발생한다.
본 발명의 또 다른 형태에서는, 주행 및 하역을 행하는 산업차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 주행 상태가 미리 설정된 주행 조건을 만족하였을 때, 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 장치로서, 록크 기구의 작동시에 표시 신호를 출력하는 제어 수단과, 표시 신호에 근거하여, 상기 차축이 록크되었다는 취지를 표시하는 표시 수단을 구비한다.
도 1은 제 1실시예에 있어서의 차체 요동 제어장치를 나타내는 모식도.
도 2는 차축 규제 기구를 나타내는 모식도.
도 3은 포크리프트를 나타내는 측면도.
도 4는 차체 요동 제어장치의 전기적 구성을 나타내는 블록 다이어그램.
도 5는 타이어각의 검출 전압을 설명하기 위한 설명도.
도 6은 차속 센서의 검출 원리를 설명하기 위한 모식도.
도 7은 차속 센서의 검출신호를 나타내는 그래프.
도 8a 및 도 8b는 포크의 하중, 높이에 대한 원심 가속도의 설정치를 나타내는 맵.
도 9는 포크리프트의 선회 반경과 차속에 대한 록크 영역을 나타내는 그래프.
도 10은 포크리프트의 선회시에 있어서의 원심 가속도, 요잉 변화율의 변화를 나타내는 그래프.
도 11은 CPU가 실행하는 스윙 제어 처리의 흐름도.
도 12는 도 11의 흐름도의 연속 처리를 설명하는 흐름도.
도 13은 CPU가 실행하는 센서 고장 진단 처리의 흐름도.
도 14는 도 13의 흐름도의 연속 처리를 설명하는 흐름도.
도 15는 제 2 실시예에 있어서의 포크리프트를 나타내는 평면도.
도 16은 제 2 실시예에 있어서의 전기적 구성을 나타내는 블록 다이어그램.
도 17은 자이로스코프의 검출 전압을 설명하기 위한 그래프.
도 18은 요잉율과 차속에 대한 록크 영역을 나타내는 그래프.
도 19는 제 3 실시예에 있어서의 핸들각과, 선회 반경의 역수와의 관계를 나타내는 맵.
도 20은 제 3 실시예에 있어서의 전기적 구성을 나타내는 블록 다이어그램.
도 21은 CPU가 실행하는 스윙 처리의 흐름도.
도 22는 CPU가 실행하는 단선 ·단락 고장 진단 처리의 흐름도.
도 23은 CPU가 실행하는 탈락 고장 진단 처리의 흐름도.
도 24는 제 4 실시예에 있어서 CPU가 실행하는 스윙 처리의 흐름도.
도 25는 포크리프트의 선회시에 있어서의 원심 가속도, 원심 가속도 변화율, 요잉 변화율을 나타내는 그래프.
도 26은 제 7 실시예에 있어서의 전기적 구성을 나타내는 블록 다이어그램.
도 27a는 CPU가 실행하는 스윙 처리의 흐름도.
도 27b는 도 27a의 흐름도의 연속 처리를 설명하는 흐름도.
도 27c는 도 27b의 흐름도의 연속 처리를 설명하는 흐름도.
도 28a, 도 28b, 도 28c는 각각 원심력 가속도에 대한 경보기의 울림 작동 조건를 나타내는 설명도.
도 29는 제 8 실시예에 있어서 CPU가 실행하는 스윙 제어 처리의 일부를 나타내는 흐름도.
도 30a, 도 30b은 각각 제 9 실시예에 있어서 CPU가 실행하는 스윙 처리를 나타내는 흐름도.
도 31은 제 9 실시예의 변경예에 있어서 CPU가 실행하는 스윙 처리를 나타내는 흐름도.
도 32는 제 10 실시예에 있어서의 전기적 구성을 나타내는 블록 다이어그램.
도 33은 CPU가 실행하는 스윙 처리를 나타내는 흐름도.
도 34는 미터 박스를 나타내는 평면도.
도 35는 제 10 실시예의 다른 예에 있어서의 미터 박스를 나타내는 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 포크리프트 2a : 외측 마스트
2b : 내측 마스트 3 : 포크
5 : 틸트 실린더 6 : 리프트 실린더
6a : 피스톤 로드 7 : 좌우 전륜
8 : 디퍼렌셜 링 기어(differential ring gear)
9 : 엔진 10 : 리어 액슬(rear axle)
11 : 후륜 12 : 핸들
13 : 댐퍼 14 : 전환밸브
15 : 멈춤 밸브부
(제 1 실시예)
이하, 본 발명을 구체화한 제 1 실시예를 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 1, 도 3에 도시하는 포크리프트(1)는 전륜으로써 구동되는 동시에, 후륜으로써 조타되는 4륜차이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 포크리프트(1)의 기대 앞부분에 세워진 좌우 한 쌍의 외측 마스트(2a)(한쪽만 도시) 사이에는 내측 마스트(2b)가 승강 가능하게 설치되어 있다. 내측 마스트(2b)에 포크(3)가 체인(4)(도 1에 도시한다)을 통하여 승강 가능하게 매달려 있다. 각 외측 마스트(2a)는 차체 프레임(1a)에 대하여 틸트 실린더(tilt cylinder: 5)를 거쳐서 연결되어 있다.
외측 마스트(2a)는 틸트 실린더(5)에 대하여 피스톤 로드(5a)가 신장 및 수축 운동함으로써 경사 운동한다. 외측 마스트(2a)의 후면에 설치된 리프트 실린더(6)의 피스톤 로드(6a)는 내측 마스트(2b)의 상단부에 연결되어 있다. 포크(3)는 리프트 실린더(6)에 대하여 피스톤 로드(6a)가 신장 및 수축 운동함으로써 상하로 이동한다. 좌우의 전륜(7)은 디퍼렌셜 링 기어(differential ring gear:8, 도 1에 도시한다) 및 변속기(도시하지 않음)를 거쳐서 엔진(9, 도 3에 도시한다)의 동력으로써 구동된다.
도 1, 도 2에 도시하는 바와같이, 프레임(1a)의 후측 하부에는 리어 액슬(10)이 폭 방향으로 연장되어 있다. 리어 액슬(10)은 센터 핀(10a)을 중심으로상하 방향으로 요동(회전)가능하게 지지되어 있다. 좌우의 후륜(11)은 리어 액슬(10)과 일체로 요동한다. 후륜(11)은 핸들(12)의 조작에 따라 조타된다.
프레임(1a)과 리어 액슬(10)은 1개의 유압식 댐퍼(13)(이하, 간략히 「댐퍼」라고 한다)를 거쳐서 연결되어 있다. 댐퍼(13)는 복동식 유압 실린더이다. 댐퍼(13)의 실린더(13a)는 프레임(1a)에 연결되며, 실린더(13a) 내에 수용된 피스톤(13b)으로부터 연장되는 피스톤 로드(13c)의 선단은 리어 액슬(10)에 연결되어 있다.
댐퍼(13)는 피스톤(13b)으로써 제 1 실(R1)과 제 2 실(R2)로 구획되어 있다. 제 1 실(R1) 및 제 2 실(R2)에는 각각 제 1 관로(P1) 및 제 2 관로(P2)가 접속되어 있다. 양 관로(P1 및 P 2)는 전자 전환 밸브(14)에 접속되어 있다. 전환 밸브(14)는 소자시에 닫고, 2 포트에서 2위치로 전환된다. 전환 밸브(14)의 스풀에는 멈춤 밸브부(15)과 흐름 밸브부(16)가 형성되어 있다. 작동유를 저장하는 어큐뮬레이터(리저버, 17)는 제 2 관로(P2)에 대하여 제 3 관로(P3) 및 체크 밸브(18)를 거쳐서 접속되어 있다.
전환 밸브(14)의 스풀은 도 2에 도시하는 차단 위치에 배치되면, 댐퍼(13)는 양 실(R1, R2)에 있어서의 작동유의 유출과 유입이 불가능한 록크 상태로 된다. 따라서, 리어 액슬(10)이 록크된다. 한편, 전환 밸브(14)의 스풀이 연결 위치(도 2의 상태로부터 스풀 위치가 반대측으로 전환된 상태)에 배치되면 댐퍼(13)는 양 실(R1, R2)간에 있어서의 작동유의 유출 ·유입이 가능한 프리(free) 상태가 된다. 따라서, 리어 액슬(10)이 요동된다. 제 2 관로(P2)의 경로상에는 스로틀 밸브(19)가 설치되어 있다.
도 1 및, 도 2에 도시하는 바와 같이, 후륜(11)은 킹핀(20)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 킹핀(20)의 한 쪽(오른쪽)에는 상기 킹핀(20)의 회전량을 검출하여 후륜(11)의 조타각(타이어각)을 검출하는 타이어각 센서(21)가 설치되어 있다. 타이어각 센서(21)는 예를 들면 퍼텐쇼미터(potentiometer)로 이루어지며, 타이어각에 따른 검출치(전압치) θ를 출력한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 디퍼렌셜 링 기어(8)에는 그 회전을 검출함으로써 포크리프트(1)의 차속를 검출하는 차속 센서(22)가 설치되어 있다. 차속 센서(22)는 도 6에 도시하는 바와 같이 디퍼렌셜 링 기어(8)의 출력축(8a)의 외주면상에 등간격으로 돌출된 자성재료로 이루어지는 다수 개의 기어이(8b)에 대향하는 소정 위치에 배치되어 있다. 차속 센서(22)는 예를 들면 유도형 센서로 이루어지며, 단위 시간당 그 검출 영역을 통과하는 기어이(8b)의 개수에 따른(즉, 차속에 따른) 주파수를 갖는 사인파인 아날로그 신호 SA를 출력한다.
핸들(12)을 지지하는 스티어링 축(12a)에는 핸들각을 검출하기 위한 로터리 인코더(23)가 설치되어 있다. 로터리 인코더(23)는 스티어링 축(12a)에 일체로 회전 가능하게 설치된 원반(24)과, 이 원반(24)의 회전을 검출하기 위해서 그 둘레 방향에 등간격으로 형성된 다수의 슬릿(24a)을 빠져나가는 빛을 검출하도록 원반(24)에 대하여 소정 위치에 배치된 복수 세트의 포토 커플러를 구비한 핸들각 센서(25)로 이루어진다. 핸들각 센서(25)는 포토 커플러를 구성하는 포토트랜지스터에 의해 검출된 핸들(12)의 회전에 따른 펄스 신호 h를 출력한다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 외측 마스트(2a)의 하부 부근에는, 포크(3)가 장착된 리프트 브래킷(3a)에 한쪽 끝이 연결된 와이어(도시하지 않음)가 감긴 릴(26)이 설치되어 있다. 릴(26)에는 그 회전을 검출할 수 있는 회전 검출식 높이 센서(27)가 배치되어 있다. 높이 센서(27)는 와이어의 감긴 양을 릴(26)의 회전으로부터 검출하여, 포크(3)의 높이를 검출하고, 그 높이에 따른 검출치 H를 출력한다.
리프트 실린더(6)에는 그 실린더내의 유압을 검출하기 위한 압력 센서(28)가 설치되어 있다. 압력 센서(28)는 포크(3)에 적재된 짐의 하중에 따른 검출치 w를 출력한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 콘트롤러(29)에는 전환 밸브(14)에 구비된 솔레노이드(14a) 및 각각의 센서(21, 22, 25, 27, 28)가 전기적으로 접속되어 있다.
다음에, 포크리프트(1)의 전기적 구성을 도 4를 참조하여 설명한다.
콘트롤러(29)에는 마이크로 컴퓨터(30), AD 변환 회로(31 내지 34), 펄스 생성 회로(32a) 및 솔레노이드 구동 회로(35) 등이 내장되어 있다. 마이크로 컴퓨터(30)는 CPU(36), ROM(37), RAM(38), 클럭 회로(39), 조타 카운터(40), 에러 카운터(41 내지 44), 입력 인터페이스(46) 및 출력 인터페이스(47)를 구비한다.
CPU(36)에는 A/D 변환 회로(31,33,34)를 거쳐서 각각의 센서(21,27,28)로부터의 각각의 검출치 θ, H, w가 입력되는 동시에, 핸들각 센서(25)로부터의 펄스 신호 h가 입력된다. CPU(36)에는 펄스 생성 회로(32a)로부터 차속에 따른 주파수의펄스 신호(Sp)와, A/D 변환 회로(32)로부터 신호 SA를 디지탈화한 검출 전압 D가 입력된다.
차속 센서(22)로부터 출력되는 아날로그 신호 SA는 도 7에 도시하는 바와 같이, 검출 전압 범위「0 내지 E」내의 중심 전압 Dc를 중심으로 차속에 비례한 주파수로, 또한 차속에 따른 진폭치로 진폭하는 사인파를 그린다. 차속이 어느 속도 이상이 되면 검출 전압 D의 진폭은 검출 전압 범위을 넘게 된다. 또한, 주행 정지시에는 신호 SA는 중심 전압 Dc에서 일정하게 된다.
펄스 생성 회로(32a)는 아날로그 신호 SA가 기준 전압 Dp 이상일 때에 H 레벨을 출력하고, 기준전압 Dp 미만일 때에 L 레벨을 출력함으로써, 차속에 비례한 주파수의 펄스(직사각형 파)를 갖는 펄스 신호 Sp를 생성한다. CPU(36)는 펄스 생성 회로(36a)로부터 입력된 펄스 신호 Sp의 단위 시간당의 펄스수를 계수함으로써, 차속에 상당하는 값 V를 구하게 된다. 또한, 검출 전압 D는 후술하는 차속 센서(22)의 고장 진단에 사용된다. 또, 각 검출치 θ, H, w, D는 CPU(36)에 AD 값(예를 들면 8 비트 값)으로서 입력된다.
솔레노이드(14a)는 CPU(36)가 구동 회로(35)에 대하여 출력하는 제어 지령 신호에 근거하여 여자 또는 소자된다. 전자 전환 밸브(14)는 CPU(36)로부터 록크 해제 신호가 출력되면 여자되어 그 스풀이 연결 위치에 배치되며, CPU(36)로부터 록크 해제 신호가 출력되지 않을 때에는 소자되어 그 스풀이 차단 위치에 배치된다.
ROM(37)에는 도 11 및 도 12에 흐름도로 도시하는 스윙 제어 처리의 프로그램 데이터나, 도 13, 도 14에 도시하는 센서 고장 진단 처리 프로그램 데이터를 비롯한 각종 프로그램 데이터가 기억되어 있다. 스윙 제어란 차량의 주행 상태나 하역 상태 등으로부터 주행 불안정을 초래하기 쉽다고 판단되는 소정 시기에, 리어 액슬(10)을 록크시켜 차체의 횡방향의 기울어짐을 최대한 작게 억제시키기 위한 제어이다.
상기 주행상태로서 차량의 선회시에 차체 횡방향으로 작용하는 원심 가속도 Gs와, 차체의 요잉율(선회시의 각속도) Y의 시간에 대한 변화율(요잉 변화율) △Y/△T가 경시적으로 검출된다. 또한, 하역상태로서 포크(3)에 적재된 짐의 하중 w과, 포크(3)의 높이 H가 경시적으로 검출된다. 바꿔 말하면, 하중 w과 높이 H로부터 차량의 중심 높이를 검출한다. 그리고, 소정 조건으로서 각각의 값 Gs, △Y/△T가 어느 한쪽이라도 미리 설정된 각각의 설정치 이상이 되면, 리어 액슬(10)을 록크하도록 설정되어 있다. 원심 가속도 Gs의 설정치는 하역상태에 따라서 차량의 중심이 높아질수록 그 값이 단계적으로 작게 변화하도록 설정되어 있다. 보다 구체적으로 말하면, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 하중 w과 높이 H의 값의 조합, 즉, 차량의 중심 높이에 따라서 각 설정치「0」「G1」「G2」가 설정되어 있다.
상세히 설명하면, 하중 w가 설정치 wo 미만으로 가벼운 경우, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 높이 H가 소정치 Ho(예를 들면 Ho는 최대 높이 Hmax의 1/2) 미만으로 낮을 때에 「G2」가 원심 가속도의 설정치로 설정되고, 높이 H가 소정치 Ho 이상으로 높을 때, 「G1」 (G1=G2/2)이 원심 가속도의 설정치로서 설정되어 있다.또한, 하중 w이 설정치 wo 이상으로 무거울 때에는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 높이 H가 소정치 Ho 미만으로 낮을 때에 「G2」가 원심 가속도의 설정치로 설정되고, 높이 H가 소정치 Ho 이상으로 높을 때에 「0」이 원심 가속도의 설정치로서 설정되어 있다. 즉, 하중 w≥wo 또한 높이 H≥Ho를 만족하는 무거운 짐 또는 포크가 소정치 이상의 높이일 때는 항상 리어 액슬(10)이 록크되도록 설정되어 있다.
또한, 요잉 변화율 △Y/△T의 설정치는 「yo」로 설정되어 있다. 각각의 설정치 G1, G2, yo 는 주행실험 또는 이론계산으로 얻어진 값이고, 주행 안정성을 도모할 수 있는 필요한 시기에 리어 액슬(10)이 록크되도록 설정된 것이다. 또한, CPU(36)는 2개의 플래그 Fg, 플래그 Fy를 구비하고 있다. 플래그 Fg는 원심 가속도 Gs가 그 때의 하역상태에 따라서 결정되는 설정치 G1, G2 이상으로 세트되어, 그 설정치 미만에서 삭제된다. 플래그 Fy는 요잉 변화율 △Y/△T 가 설정치 yo 이상으로 세트되며, 그 설정치 yo 미만에서 삭제된다.
클럭 회로(39)는 CPU(36)에 클럭 신호를 출력하는 것이다. CPU(36)는 클럭 신호에 근거하여 일정 시간(예를 들면 수 10 밀리초)마다 스윙 제어 처리, 센서 고장 진단 처리를 실행한다. 단, 센서 고장 진단 처리는 스윙 제어 처리가 소정 회수 실행될 때마다 실행된다.
조타 카운터(40)는 핸들각에 따른 카운트 값 P를 계수하기 위한 것이다. CPU(36)는 핸들각 센서(25)로부터 1/4 파장 위상이 어긋난 2개의 펄스 신호 h를 입력하고 있으며, 이 2개의 펄스 신호 h의 에지와 레벨을 보고 그 대응 관계를 비교함으로써 핸들 선회 방향을 검출한다. 그리고, 펄스 신호 h의 에지를 검출할 때 핸들 선회 방향이 좌측 방향일 때 조타 카운터(40)의 카운트 값 P를 감소시키고, 핸들 선회 방향이 우측 방향일 때에 카운트 값 P를 증가시킨다.
4개의 에러 카운터(41 내지 44)는 각각의 센서(21,22,27,28)의 고장 진단 처리시에, 미리 각 센서마다 설정된 소정의 고장 조건이 성립한 계속시간에 상당하는 카운트 값을 계수하기 위한 것이다. 에러 카운터(41 내지 44)는 일정 시간마다 실행되는 고장 진단 처리에 있어서, 고장 조건이 성립할 때에 소정 시간으로서 예를 들면 「10」을 최대값으로 하는 범위에서 그 카운트 값이 증가되고, 고장 조건이 성립하지 않을 때에 「0」을 최소값으로 하는 범위에서 그 카운트 값이 감소된다. 여기서, 각각의 센서(21,22,27,28)에 대해서 단선 ·단락 고장이 진단되며, 타이어각 센서(21)에 대해서는 탈락 고장의 진단도 수행한다. CPU(36)는 고장 진단용의 4개의 고장 플래그 Fθ,FD, FH, Fw를 구비하고 있다. 각 플래그 Fθ, FD, FH, Fw는 대응하는 에러 카운터(41 내지 44)의 카운트 값이 「10」일 때에 세트되고, 「0」일 때에 삭제된다.
각각의 센서(21,22,27,28)의 단락, 단선 고장은 그 검출치 θ, D, H, w의 값(전압치)이 정상일 때의 검출 범위내에 있는지의 여부를 판단함으로써 진단된다. 타이어각 센서(21)의 경우, 도 5에 도시하는 바와 같이 정상인 때에는 0볼트 내지 전원전압 E의 전체 범위의 전압값 중에서 입력치 θ는 θmin≤θ≤θmax의 범위의 값을 취하고, 단선인 때에는 θ＜θmin이 성립하며, 단락시에는 θ＞θmax가 성립한다. 이것을 이용하여, 각 센서(21,27,28)로부터의 입력치 θ, H, w에 대해서도,θ＜θmin, H＜Hmin, w＜w min이 성립하면 단선고장, θ＞θmax, H＞Hmax, w＞w max가 성립하면 단락 고장으로서 진단하도록 하고 있다. 여기서, θmin, Hmin, w min은 센서(21,27,28)의 정상시에 검출될 수 있는 하한치, θmax, Hmax, w max는 센서(21,27,28)의 정상시에 검출될 수 있는 상한치이다. 따라서, θmax는 최대 타이어각의 검출치를 나타내고, Hmax는 최대높이의 검출치를 나타내고, w max는 허용될 수 있는 최대 하중의 검출치를 나타낸다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 차속 센서(22)로부터의 출력 신호 SA의 전압값(검출 전압) D는 센서(22)의 정상시에는 차속이 빨라질수록 주파수 및 진폭이 커지도록 중심 전압 Dc을 중심으로 진폭하고, 정차시에는 중심 전압 Dc에서 일정한 값이 된다. 차속 센서(22)의 고장시에는 펄스파는 나와 있지 않음에도 불구하고 일정 전압이 설정 범위 A 이외(즉 도 7에 있어서의 B의 범위)에서 출력된다. CPU(36)는 차속이 「0」이면 원래 Dc 이지만 B의 범위인 것으로 하여 고장이라고 판정한다. 결국, 차속 센서(22)의 단선 ·전원 단락 고장시는 D＞Dmax에서 일정한 값이 되고, 접지 단락 고장인 때에는 D＜Dmin에서 일정한 값이 된다. 따라서, 차속 센서(22)의 검출치 D에 대해서, CPU(36)는 D＜Dmin 또는 D＞Dmax를 만족하는 일정한 값이 되면 단선 ·단락 고장으로서 진단한다.
타이어각 센서(21)의 탈락 고장시에는 퍼텐쇼미터의 입력축에 킹핀(20)의 회전이 입력되지 않게 된다. 따라서, 정상시의 검출 범위내의 일정 전압이 입력되기 때문에 입력치 θ의 감시만으로서는 발견할 수 없다. 그래서, 타이어각 θ, 핸들각P의 일정 시간 △T에서의 편차 △θ, △P를 구하여, 핸들 각속도 △P가 양임에도 불구하고, 타이어각속도 △θ가 「0」이 되는 탈락 고장 조건(△P＞0 또한 △θ=0)이 성립하는지의 여부에 따라 탈락 고장을 진단한다.
원심 가속도(Gs 값)와 요잉 변화율 △Y/△T는 2개 센서(21,22)의 각 검출치 θ,V를 사용한 연산에 의해 간접적으로 추정된다. 원심 가속도의 추정치 Gs는 미리 ROM(37)에 기억된 맵을 이용하여 타이어각 θ으로부터 결정되는 선회반경의 역수치 1/r를 이용하여, 다음 수학식 1에 의해 연산된다.
[수학식 1]
Gs = V2/r
요잉 변화율 △Y/△T는 다음 수학식 2에 의해 연산된다.
[수학식 2]
△Y/△T= V·△(1/r)/△T
여기서, △(1/r)는 선회반경의 역수치 1/r의 일정 시간 △T(예를 들면 10밀리초)당의 변화량이다. 선회반경의 역수치 1/r은 타이어각 θ가 왼쪽으로 지향할 때에 음의 값을 가지고, 오른쪽으로 지향할 때에 양의 값을 갖는다. 또한, 상기 수학식 2는, 요잉율 ω=V/r을 미분하여 얻어지는, △Y/△T=V ·△(1/r)/△T+△V/△T ·(1/r)의 식 중에서, 포크리프트(1)의 선회중에 있어서의 차속 V을 거의 일정하다고 간주하여 (△V/△T≒0), 그 뒤의 항을 무시한 근사식이다.
리어 액슬(10)이 일단 록크된 후에는, 이 록크의 기초가 된 판정치가 록크시의 설정치를 소정치 이상 하회하여 비로소 록크를 해제한다. 이것은 각 검출치 w, H, △Y/△T가 가끔 설정치 wo, ho, yo 부근의 값을 갖는 것에 의해 록크·록크 해제가 빈번히 전환되는 것을 방지한다.
다음에, 포크리프트(1)의 스윙 제어 및 센서 고장 진단 처리에 대해서 도 11 내지 도 14의 흐름도를 참조하여 설명한다. 점화키가 켜졌을 때에는, CPU(36)에 각 센서(21,22,25,27,28)로부터의 검출신호 θ, SP, D, h, H, w가 입력된다. CPU(36)는 일정 시간(예를 들면 수 10 밀리초)마다 스윙 제어 처리를 실행하는 동시에, 스윙 제어 처리를 소정 회수 행할 때마다 센서 고장 진단 처리를 1회 실행한다. 조타 카운터(40)에는 핸들각 P가 CPU(36)에 의해 카운트된다.
센서 고장 진단 처리에 대해서 설명한다. 먼저 타이어각 센서(21)의 고장 진단 처리를 도 13을 참조하여 설명한다. CPU(36)는 스텝(310)에서, 타이어각 θ, θ1, 핸들각 P, P1을 판독한다. θ1, P1은 일정 시간전에 검출되어 RAM(38)에 보존되어 있던 타이어각 데이터, 핸들각 데이터이다. CPU(36)는 스텝 320에서는 타이어 각속도 △θ= | θ-θ1 | 를, 스텝 330에서는 핸들 각속도 △P= | P-P1 | 를 각각 산출한다.
스텝 340에서는, CPU(36)는 단선 ·단락 고장 조건 「θ＜θmin 또는 θ＞θmax」가 성립하는지의 여부를 판단한다. 입력치 θ가 θmin＜θ＜θmax를 만족할 때는, CPU(36)는 타이어각 센서(21)가 단선 ·단락 고장나지 않았다고 진단하여, 스텝 350으로 진행한다. 한편, 입력치 θ가 θ＜θmin 또는 θ＞θmax의 고장 조건을 만족하였을 때는, CPU(36)는 타이어각 센서(21)가 단선 ·단락 고장이라고진단하고, 스텝 370에서 고장 플래그 Fθ를 세트한다 (Fθ=1).
스텝 350에서는, CPU(36)는 탈락 고장 조건「타이어 각속도 △θ=0 또한 핸들 각속도 △P＞0」이 성립하는지의 여부를 판단한다. 이 탈락 고장 조건이 성립하지 않을 때에는, CPU(36)는 타이어각 센서(21)가 탈락 고장나지 않았다고 진단하여, 스텝 360에서 고장 플래그 Fθ를 삭제한다(Fθ=0). 한편, △θ=0 또한 △P＞0의 탈락 고장 조건 성립시에는, CPU(36)는 타이어각 센서(21)가 탈락 고장났다고 진단하고, 스텝 370에서 고장 플래그 Fθ를 세트한다.
다음에, 센서(22,27,28)의 고장 진단 처리를 도 14를 참조하여 설명한다.
CPU(36)는 스텝 410에서, 검출치(검출 전압) D, w, H를 판독한다. 스텝 420에서 CPU(36)는 차속 센서(22)의 단선 ·단락 고장 조건「D＜Dmin 또는 D＞Dmax를 만족하는 일정한 값」이 성립하는지의 여부를 판단한다. 예를 들면 검출치 D로서 얻어진 값이 과거 소정 복수회 연속하여 D＜Dmin 또는 D＞Dmax를 만족하는 일정한 값을 가지면, CPU(36)는 고장 조건 성립이라고 판단한다. 이 고장 조건 불성립시는 CPU(36)는 차속 센서(22)가 정상이라고 진단하며, 스텝 430에서 고장 플래그 FD를 삭제한다(FD=0). 한편, D＜Dmin 또는 D＞Dmax를 만족하는 일정한 값을 갖는 고장 조건 성립시, CPU(36)는 차속 센서(22)가 단선 ·단락 고장이 났다고 진단하고, 스텝 440에서 고장 플래그 FD를 세트한다(FD=1).
스텝 450에서, CPU(36)는 압력 센서(28)의 고장조건 「w＜w min 또는 w＞ w max」이 성립하는지의 여부를 판단한다. 즉, 포크에 걸리는 하중이 아무리 크더라도 정상시에는 결코 있을 수 없는 전압 w를 갖는지의 여부가 판단된다. 고장 조건의 불성립시에, CPU(36)는 압력 센서(28)가 정상이라고 진단하며, 스텝 460에서 고장 플래그 Fw를 삭제한다(Fw=0). 한편, w＜w min 또는 w＞w max를 만족하는 고장 조건 성립시에, CPU(36)는 압력 센서(28)가 단선 ·단락 고장났다고 진단하여, 스텝 470에서 고장 플래그 Fw를 세트한다(Fw=1).
스텝 480에서는, CPU(36)는 높이 센서(27)의 고장조건「H＜Hmin 또는 H＞Hmax」이 성립하는지의 여부를 판단한다. 즉, 포크가 어떤 높이에 있더라도, 정상시에는 결코 있을 수 없는 전압 H를 갖는지의 여부가 판단된다. 이 고장 조건의 불성립시에, CPU(36)는 높이 센서(27)가 정상이라고 진단하여, 스텝 490에서 고장 플래그 FH를 삭제한다(FH=0). 한편, H＜Hmin 또는 H＞Hmax를 만족하는 고장 조건의 성립시에, CPU(36)는 높이 센서(27)가 단선 ·단락 고장이라고 진단하여, 스텝 500에서 고장 플래그 FH를 세트한다(FH=1).
따라서, 각 센서(21,22,27,28)가 모두 정상이면 각 고장 플래그 Fθ,FD, FH, Fw는 모두 삭제된 상태에 있으며, 이들 센서중 1개라도 고장났을 때에는, 고장난 센서에 대응하는 고장 플래그가 세트된다. 한편, CPU(36)는 고장 조건 성립시에 즉시 고장 플래그 Fθ, FD, FH, Fw를 세트하는 것이 아니라, 에러 카운터(41 내지 44)의 카운트 값이 「10」에 도달하기까지의 소정 시간(예를 들면 1초미만)계속하여 고장 조건이 성립하여 비로소 고장 플래그 Fθ, FD, FH, Fw를 세트한다. 그 때문에,예를 들면 엔진 시동시 등에 입력 전압 θ,D, H, w의 과도적인 변화로 가끔 단선 ·단락 고장 조건이 성립하더라도, 극히 단시간의 일이므로 고장 플래그 Fθ, FD, FH, Fw는 세트되지 않는다. 또, 예를 들면 핸들 조작에 대한 후륜 조타의 응답성 지연 등이 원인으로, 가끔 △P＞0 또한 △θ=0의 탈락 고장 조건이 성립하더라도, 극히 단시간의 일이므로 고장 플래그 Fθ는 세트되지 않는다.
다음, 스윙 제어 처리에 대하여 도 11, 도 12를 참조하여 설명한다.
CPU(36)는 일정 시간(예를 들면 수 10밀리초) 간격으로 스윙 제어 처리를 실행한다. CPU(36)는 먼저 스텝(10)에서, 타이어각 θ, 차속 V, 하중 w, 높이 H의 각 검출치를 판독한다. 여기서, 차속 V는 펄스 신호 Sp의 펄스 수를 단위 시간당 계수한 주파수에 상당하는 계수치로부터 얻어진다. 스텝 20에서는 CPU(36)는 고장 플래그 Fθ=1인지의 여부를 판단한다. 고장 플래그 Fθ=0일 때, CPU(36)는 타이어각 센서(21)가 정상인 것으로 하여 스텝 40으로 이행한다. 한편, 타이어각 센서(21)가 단선 ·단락 고장 또는 탈락 고장이라고 진단되어 고장 플래그 Fθ=1일 때, CPU(36)는 스텝 30으로 진행하며, 타이어각 θ를 소정치로서의 최대 타이어각 θmax으로 바꿔 놓는다.
스텝 40에서는 CPU(36)는 고장 플래그 FD=1인지의 여부를 판단한다. 고장 플래그 FD=0일 때, CPU(36)는 차속 센서(22)가 정상인 것으로 판단하여 스텝 60으로 이행한다. 한편, 차속 센서(22)가 단선 ·단락 고장으로 진단되어 고장 플래그 FD=1일 때, CPU(36)는 스텝 50으로 진행하며, 차속 V을 소정치로서의 최고 차속 Vmax로 바꿔 놓는다.
스텝 60에서는 CPU(36)는 타이어각 θ로부터 ROM(37)에 기억된 맵을 이용하여 선회 반경의 역수치 1/r를 구한다.
스텝 70에서는 차속 V와 선회 반경의 역수치 1/r를 이용하여, 식 (1)로부터, 원심 가속도의 추정치 Gs를 산출한다. 다음 스텝 80에서는, CPU(36)는 요잉 변화율 △Y/△T를 산출한다. 보다 상세히 설명하면, CPU(36)는 RAM(38)의 소정 기억 영역으로부터 일정 시간 △T전의 타이어각 데이터 θ1을 판독하여, 이 데이터 θ1로부터 결정되는 선회 반경의 역수치 1/r1을 이용하여, 식(2)에 의해, △Y/△T=V ·△(1/r)/△T(단, △(1/r)= | 1/r-1/r1 | 을 산출한다.
스텝 90에서는, CPU(36)는 요잉 변화율 △Y/△T가 설정치 yo 이상인 지의 여부를 판단한다. △Y/△T≥yo이면, 스텝 100으로 진행하여 플래그 FY를 세트한다(FY=1). △Y/△T＜yo이면, 스텝 110으로 진행하여 플래그 FY를 삭제한다(FY=0).
스텝 120 내지 스텝 230까지의 처리는, 원심 가속도(Gs 값)에 근거하여 리어 액슬(10)을 록크할 것인지의 여부를 판정하기 위한 처리이다. 우선 스텝 120에서는, CPU(36)는 고장 플래그 Fw=1인지의 여부를 판단한다. 고장 플래그 Fw=0일 때에, CPU(36)는 압력 센서(28)이 정상인 것으로 하여, 스텝 140으로 이행한다. 한편, 고장 플래그 Fw=1일 때에, CPU(36)는 압력 센서(28)가 단선 ·단락 고장이라고판단하여, 스텝 130으로 진행한다. 스텝 130에 있어서, CPU(36)는 하중 w를 허용되는 최대 하중 w max로 바꿔둔다.
스텝 140에서는 CPU(36)는 고장 플래그 FH=1인지의 여부를 판단한다. 고장 플래그 FH=0일 때, CPU(36)는 높이 센서(27)가 정상인 것으로 하여, 스텝 160으로 이행한다. 한편, 고장 플래그 FH=1일 때에는, CPU(36)는 높이 센서(27)가 단선 ·단락 고장이라고 판단한다. 그리고, CPU(36)는 스텝 150으로 진행하여, 높이 H를 최대 높이 Hmax로 바꿔 놓는다.
도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이 미리 설정된 설정치 중에서, S120 내지 S150의 처리에서 필요에 따라 바꿔진 하중 w, 높이 H에 근거하여, 각 값 w, H의 조합에 따른 원심 가속도(Gs 값)의 설정치가 결정된다. 우선 스텝 160에 있어서, CPU(36)는 하중 w가 설정치 wo 이상인지의 여부를 판단한다. 하중 w이 설정치 wo 미만으로 가벼울 때, CPU(36)는 스텝 170으로 진행하여 높이 H가 설정치 Ho 이상인지의 여부를 판단한다. 스텝 160에서, 하중 w가 설정치 wo 이상으로 무거울 때에는, CPU(36)는 스텝 180으로 진행하여 높이 H가 설정치 Ho 이상인지의 여부를 판단한다.
도 8a에 도시하는 바와 같이 하중 w＜wo에서 높이 H＜Ho일 때에는 스텝 190에서, CPU(36)는 설정치「G2」를 채용하여, Gs≥G2가 성립하는지의 여부를 판단한다. 또한, 하중 w＜wo에서 높이 H≥Ho일 때에는, 스텝 200에서, CPU(36)는 설정치「G1」을 채용하여, Gs≥G1이 성립하는지의 여부를 판단한다. 각 스텝(S190, S200)에서, 록크 조건 Gs≥G2 또는 Gs≥G1이 성립하였을 때는, 어떠한 경우에도 CPU(36)는 스텝 220으로 진행하여 플래그 FG를 세트한다(FG=1). 한편, 각 스텝에서 록크 조건 불성립시에는 CPU(36)는 스텝 230으로 진행하여 플래그 FG를 삭제한다(FG=0).
한편, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 하중 w≥wo에서 높이 H＜Ho일 때는, 스텝 210에서, CPU(36)는 설정치「G2」를 채용하여 Gs≥G2가 성립하는지의 여부를 판단한다. 그리고, 록크 조건 Gs≥G2이 성립하였을 때에는 스텝 220에서 플래그 FG를 세트하고, 록크 조건 Gs≥G2의 불성립시에는 CPU(36)는 스텝 230에서 플래그 FG를 삭제한다.
또한, 하중 w≥wo 또한 높이 H≥Ho일 때는, CPU(36)는 스텝 220에서 플래그 FG를 세트한다(FG=1). 결국, 포크의 하중 및 높이가 크고, 포크리프트(1)의 중심 위치가 높아진 하역 상태에서는, 항상 리어 액슬(10)을 록크할 플래그 FG가 세트된다.
스텝 240에서는 플래그 FY, FG중 어느 한쪽이라도 「1」이면, CPU(36)는 록크 지령을 출력한다. 그 때문에, 그 때마다 검출되는 주행 상태와 하역 상태를 보아서 차체가 상대적으로 횡방향으로 불안정하게 되기 쉬운 시기에, 전자 전환 밸브(14)가 차단 위치로 전환되어 리어 액슬(10)이 록크된다. 한편, 타이어각 센서(21)의 고장시에는, 타이어각이 일정한 값 θmax가 되어 선회 반경 r=rmin도 일정한 값을 갖기 때문에, 미분 △(1/r)=0이 되기 때문에, 요잉 변화율 △Y/△T는 항상 「0」이 된다. 또한, 일단 세트된 플래그 FY, FG는 록크 조건의 불성립이 소정시간 계속되어 비로소 삭제되며, 리어 액슬(10)의 록크 해제에 소정 시간이 지연된다.
여기서, 주행 상태를 검출하는 센서(21,22) 중 타이어각 센서(21)가 고장났을 때는, 최대 타이어각 θmax이 채용되며, 원심 가속도의 추정치 Gs가 그 때의 차속 V에 따라서 Gs=V2/rmin(단, rmin은 최소 선회 반경)으로 산출된다. 이 때, 록크 조건 Gs≥G(단, G=G1, G2)이 성립되지 않는 차속 V로 주행하는 한, 리어 액슬(10)이 록크되지 않게 된다.
도 9는 록크 조건이 성립하기 위한 선회 반경 r과 차속 V의 관계를 도시하는 그래프이다. 타이어각 센서(21)의 고장시에는 항상 최소 선회 반경 rmin에서 선회하고 있다고 간주되지만, 차속 Vo(=(G ·rmin)(단, G=G1, G2)) 미만으로 저속 주행하고 있을 때는, 록크 조건의 불성립(Gs＜G)이 되어 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다. 결국, 타이어각 센서(21)가 고장나더라도, 저속 주행(V＜Vo)하면, 리어 액슬(10)이 요동 가능한 프리 상태가 된다(단, 무거운 짐 적재시 또한 높이 들어올려졌을 때는 제외한다). 그 때문에, 포크리프트(1)가 후륜(11)에 차중이 걸린 상태에서 기복이 있는 노면을 주행하고 있더라도, 저속 주행(V＜Vo)하는 한에 있어서는 리어 액슬(10)이 요동 가능한 프리 상태이고, 구동륜인 전륜 2륜이 견고하게 노면에 접촉한다. 그 때문에, 전륜이 접촉하지 않음으로써 기인하는 슬립은 거의 발생하지 않는다.
또한, 차속 센서(22)가 고장났을 때에는, 최고 차속 Vmax이 채용되어, 원심가속도의 추정치 Gs가 그 때의 타이어각 θ로부터 결정되는 선회 반경 r에 따라서 Gs=Vmax2/r로 산출된다. 이 때, 록크 조건 Gs≥G(단, G= G1, G2), △Y/△T≥yo이 불성립이 되는 타이어각 θ(즉 선회 반경 ro(= Vmax2/G)을 넘는 선회 반경이 되는 θ값)에서, 더구나 소정치 미만의 타이어각속도 △θ(즉 △(1/r)＜yo ·△T/max를 만족하는 △θ값)로 주행하는 한, 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다.
타이어각 센서(21)와 차속 센서(22)의 양쪽이 고장난 경우에는 항상 록크 조건 Gs≥G이 성립하게 되며, 리어 액슬(10)이 강제적으로 록크된다.
하역 상태를 검출하는 센서(27,28) 중 예를 들면 높이 센서(27)가 고장났을 때에는 최대 높이 Hmax가 채용된다. 그 때문에, 포크(3)에 적재한 짐의 하중 w가 wo 이상일 때에는, 리어 액슬(10)이 강제적으로 록크되지만, 하중 w가 wo 미만이면, 이 때의 록크 조건 Gs≥G1, △Y/△T≥yo이 불성립이 되는 주행상태(타이어각 θ, 차속 V)로 주행하는 한, 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다.
압력 센서(28)가 고장났을 때에는, 허용될 수 있는 최대의 하중 w max가 채용된다. 그 때문에, 포크(3)의 높이 H가 Ho 이상일 때에는, 리어 액슬(10)이 강제적으로 록크되지만, 높이 H가 Ho 미만일 때에는, 록크 조건 Gs≥G2, △Y/△T≥yo이 불성립이 되는 주행 상태(타이어각 θ, 차속 V)에서 주행하는 한, 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다.
높이 센서(27)와 압력 센서(28)의 양쪽이 고장난 경우에는 최대 높이 H max 또한 최대 하중 w max이 채용되며, w≥wo 또한 H≥Ho가 성립하기 때문에, 리어 액슬(10)이 항상 록크된다.
이와 같이 센서(21,22,27,28) 중 1개가 고장났을 때는, 소정의 주행 상태 또는 하역 상태에서 조심스러운 주행 방법을 하는 한에 있어서는, 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다. 그 결과, 포크리프트(1)가 후륜(11)에 차중이 걸린 상태에서 기복이 있는 노면을 주행하더라도, 리어 액슬(10)이 요동 가능하게 프리 상태에 있고, 구동륜인 전륜 2륜이 견고하게 노면에 접지하기 때문에, 미끄러짐은 거의 일어나지 않는다.
도 10은 선회시에 있어서의 원심 가속도(Gs 값)와 요잉 변화율 △Y/△T의 시간 변화를 도시하는 그래프이다. 예를 들면 주행 중에 직진으로부터 좌측 선회하였을 때에는, 우선 요잉 변화율 △Y/△T가 설정치 yo를 초과함으로써 빨리 리어 액슬(10)이 록크된다. 그리고, 타이어각 θ가 일정한 예각으로 안정되어 있어 요잉 변화율 △Y/△T가 설정치 yo 미만으로 되기 전에, 원심 가속도(Gs 값)가 설정치 G(=G1, G2) 이상에 도달하므로, 포크리프트(1)는 리어 액슬(10)이 록크 상태로 유지된 채로 선회한다.
좌측 선회로부터 우측 선회로 핸들(12)을 꺾을 때는, 차체에 작용하는 원심 가속도의 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 전환될 때 일시적으로 Gs 값이 설정치 G 미만이 되는 구간이 생긴다. 그러나, 핸들 전환 중의 이 구간에서는 요잉 변화율 △Y/△가 설정치 yo 이상으로 되기 때문에, 리어 액슬(10)이 록크 상태로 유지된 채로 차량이 꺾여진다.
상기한 실시예에서는, 요잉 변화율 △Y/△T를 연산함에 있어서, 기대의 진동등에 영향을 주기 어려운 타이어각 센서(21)의 검출치 θ로부터 얻은 1/r 값을 미분하는 방법을 채용하였기 때문에, 미분 처리에 의한 노이즈 증폭의 우려가 없으며, 신뢰성이 높은 추정치 △Y/△T를 얻을 수 있다. 이것에 대하여, 기대의 진동 등에 영향을 받기 쉬운 가속도 센서의 검출치를 미분 처리하는 구성에서는, 그 검출치에 많이 포함되는 노이즈가 증폭되어 얻어진 요잉 변화율 △Y/△T의 추정치의 신뢰성이 부족하게 된다.
(제 2 실시예)
다음에, 본 발명을 구체화한 제 2 실시예를 도 15 내지 도 18을 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는, 원심 가속도(Gs) 및 요잉 변화율 △Y/△T를, 요잉율과 차속를 검출하는 각 센서의 검출치를 이용하여 산출하는 점이 상기 제 1 실시예와 다르다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 포크리프트(1)의 후부에 배치된 평형추(50)상에는, 자이로스코프(51)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는 자이로스코프(51)로서 압전소자로 구성되는 압전식 자이로스코프를 사용하고 있다. 예를 들면 가스레이트식 자이로스코프 또는 광학식 자이로스코프 등의 그 밖의 방식을 사용할 수도 있다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 자이로스코프(51)는 AD 변환 회로(52)를 거쳐서 입력 인터페이스(46)에 접속되어 있고, 포크리프트(1)의 선회시에 요잉율(각속도) ω(rad/sec)를 검출하여, 요잉율에 따른 검출치 ω를, CPU(36)로 출력한다. 본 실시예는 제 1 실시예서 사용한 타이어각 센서(21)로 바꿔 자이로스코프(51)를 검출기로서 구비한 구성으로 되어 있다. 그 때문에, 타이어각 센서(21)의 고장 진단을 위해 필요한 핸들각 센서(25) 및 조타 카운터(40)도 구비하지 않는다. 또한, 자이로스코프(51)의 고장 진단을 하기 위한 에러 카운터(53)가 설치되어 있다. 또한, 높이 센서(54)는 들어올린 높이를 높이 들어올렸을 때와 낮게 들어올렸을 때의 2단계에서 보면 좋기 때문에(도 8a 및 도 8b 참조), 예를 들면 포크의 높이 H가 설정치 Ho 이상에서 온(on) 되고, 설정치 Ho 미만에서 오프(off) 되는 근접 스위치를 사용하고 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, ROM(37)에 기억된 프로그램 데이터의 일부를 제외하고, 상기 제 1 실시예와 같은 구성을 갖고 있다.
본 실시예에서는, 원심 가속도 및 요잉 변화율 △Y/△T를 자이로스코프(51)의 검출치 Y와, 차속 센서(22)의 검출 신호에 근거하여 구해진 차속 V를 이용하여 산출하고 있다. 이로 인해, ROM(37)에 기억된 스윙 제어용의 프로그램 데이터에는 원심 가속도(Gs)를 산출하는 계산식으로서 식 Gs=V ·Y, 요잉 변화율 △Y/△T를 산출하는 계산식으로서 식 △Y/△T= | Y-Y1 | (단, Y1는 일정 시간 △T전의 요잉율 데이터)가 각각 설정되어 있다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 자이로스코프(51)는 -90 내지 +90 deg/sec.의 범위의 요잉율 Y을 검출하여, 정상시의 검출치(전압치) ω는, O 내지 E(전원 전압)의 범위중의 ωmin≤ω≤ωmax의 범위를 갖는다. 그 때문에, ω＜ωmin 또는 ω＞ωmax일 때를, 단선 ·단락 고장이라고 진단하도록 설정되어 있다. 또한, 높이 센서(54)의 출력치 H는 정상시에는 온 일 때 Hmin(＞0), 오프일 때 Hmax(＜E)가 된다. 그 때문에, H＜Hmin 또는 H＞Hmax일 때를, 단선 ·단락 고장으로 진단하도록설정되어 있다.
자이로스코프(51)를 고장이라고 진단하였을 때에는, 그 검출치 ω로서 최대의 요잉율(90 deg/sec.)인 ωmax를 설정한다. 물론, 최소의 요잉율을 ωmin(-90 deg/sec.에 상당하는 값)을 설정할 수 있다. 또한, 높이 센서(54)를 고장이라고 진단하였을 때에는, 포크가 소정의 높이 이상에 있고 동일 센서(54)가 온 이라고 간주하며, 도 8a 및 도 8b의 맵을 사용할 때 포크가 소정의 높이 이상으로부터 미만인지를 보기 위한 높이 플래그를 세트하도록 한다. 또, 차속 센서(22)를 비롯한 각 센서(22,28)의 고장 진단 방법, 및 고장시에 그 검출치로서 설정하는 값은 상기 제 1 실시예와 동일하게 설정되어 있다.
CPU(36)에 의한 제어는 다음과 같다. 우선 CPU(36)는 요잉율 Y, 차속 V, 하중 w 등의 각 검출치를 판독한다. 그리고, 요잉 변화율 △Y/△T를 식 △Y/△T= | Y-Y1 | (단, Y1은 일정 시간 △T 전의 요잉율 데이터)을 이용하여 연산하고, 원심 가속도를 Gs=V ·Y로서 연산한다.
또한, 높이 센서(54)의 출력 신호를 보아서 높이 플래그를 온 일 때에 세트하고, 오프 일 때 삭제한다. 그리고, 압력 센서(28)로부터의 검출치 w와, 높이 플래그의 상태로부터 도 8a 및 도 8b에 도시하는 맵을 이용하여 원심 가속도의 설정치를 결정한다. Gs 값이 그 설정치 이상이든가, 요잉 변화율 △Y/△T가 설정치 yo 이상이면, 록크 신호를 출력하여 리어 액슬(10)을 록크시킨다.
센서가 고장일 때의 제어는 다음과 같다. CPU(36)는 센서(22,28,51,54)로부터의 검출치 D, w, ω, H를 이용하여 고장 진단을 수행한다. 검출치 D, w, ω, H중 고장 조건을 만족하는 것이 있으면, CPU(36)는 그 센서에 해당하는 에러 카운터를 증가시킨다. 그리고, 그 카운터 값이 소정 시간으로서 미리 설정된 소정치「10」으로 되면, CPU(36)는 그 센서를 고장이라고 진단한다. 고장이라고 진단된 센서에 대해서는 CPU(36)는 그 검출치로서 미리 설정된 정상시의 검출치중에서 가장 큰 값(Vmax, w max, ωmax 등)을 설정한다.
예를 들면, CPU(36)가 자이로스코프(51)를 고장이라고 진단하였을 때는, 그 검출치로서, 최대 요잉율 Ymax(= 90 deg/sec.)에 상당하는 ωmax를 설정한다. 그 결과, 원심 가속도가 Gs=V ·Ymax로서 산출되며, 이 값 Gs가 검출치 w, H로부터 하역 상태에 따라서 결정하는 그 때의 원심 가속도가 설정치 이상으로 되었을 때에 리어 액슬(10)이 록크된다. 여기서, 요잉율 ω가 일정한 값 ωmax가 되기 때문에 요잉 변화율 △Y/△T가 고장 진단시에는 항상 「0」이 되어, △Y/△T의 록크 조건으로부터는 록크는 행하여지지 않게 된다.
도 18은 록크 조건이 성립하기 위한 요잉율 | Y | 과 차속 V의 관계를 도시하는 맵이다. 자이스코프(51)의 고장시에는, 최대 요잉율 Ymax(= 90 deg /sec)로 선회하고 있다고 간주되지만, 차속 Vo= G/Ymax(단, G= G1, G2) 미만에서 저속 주행하는 한에 있어서는, 록크 조건 불성립(Gs＜G)이 되어 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다(단, 무거운 짐 적재시 또한 높이 들어올려졌을 때는 제외한다). 그 결과, 포크리프트(1)가 후륜(11)에 차중이 걸린 상태에서 기복이 있는 노면을 주행하고 있더라도, 저속 주행(V＜Vo)이면, 리어 액슬(10)이 요동 가능한 프리 상태에 있기 때문에, 구동륜인 전륜 2륜이 견고하게 노면에 접촉한다. 따라서, 전륜이 접촉하지않는 것에 기인하는 미끄러짐은 거의 발생하지 않는다.
(제 3 실시예)
다음에, 본 발명의 제 3 실시예에 대해서 도 19 내지 도 23을 참조하여 설명한다. 이 실시예에서는 타이어각 센서(21)의 고장시에 있어서의 CPU(36)의 처리에 중점을 둘 필요가 있다.
본 실시예에서는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 2개의 에러 카운터(41a, 41b)를, 타이어각 센서(21)의 고장 진단에 사용한다. 에러 카운터(41a, 41b)의 각 카운트 값 CK1, CK2는, 타이어각 센서(21)의 고장을 판정하기 위해서 미리 설정된 고장 조건이 성립할 때에, 「10」을 최대치로 하는 범위내에서 증가되며, 고장 조건이 불성립할 때에 「0」을 최소치로 하는 범위내에서 감소된다. 단, 카운트 값의 최대치 ·최소치는 이것에 한정되지 않고, 다른 값을 가져도 된다.
타이어각 센서(21)가 킹핀(20)의 회전이 입력되지 않는 상태에 킹핀(20)으로부터 탈락한 탈락고장을, 핸들(12)이 조작되고 있음(핸들각이 변화하고 있다)에도 불구하고 타이어각 θ가 변화하지 않은 것으로 판정하도록 하고 있다. 본 실시예에서는, 과거 여러 회수 분의 타이어각 데이터 θ, 핸들각 데이터 P를 RAM(38)에 보존하도록 하고, 핸들각 속도 △P(= | P-P1 | )가 양(+)임에도 불구하고, 타이어각 속도 △θ(= | θ-θ1 | )가「0」일 때를 탈락 고장 조건(△P＞0 또는 △θ=0)으로 하고 있다(단, θ1, P1은 각각 소정 시간전의 데이터).
타이어각 센서(21)가 고장나지 않은 경우(정상시)에는, 타이어각 θ과 차속V의 2개의 검출치를 이용하여 연산에 의해 원심 가속도(Gs) 및 요잉 변화율 △Y/△T를 추정하고 있다. 또, 타이어각 센서(21)가 고장난 경우(고장시)에는, 타이어각 θ 대신에 핸들각 센서(25)가 검출한 핸들각 P와 차속 V의 2개의 검출치를 이용하여 연산에 의해 원심 가속도(Gs) 및 요잉 변화율 △Y/△T를 추정하고 있다. 즉, 후술하는 도 8a 및 도 8b의 흐름도에서는, 타이어각 θ 대신에 핸들각 P를 이용하여, 원심 가속도(Gs) 및 요잉 변화율 △Y/△T를 추정하고 있다.
도 21에 도시하는 단선 ·단락 고장 진단 처리에 대해서 설명한다. CPU(36)는 우선 스텝 510에 있어서, 타이어각 θ를 판독한다. 스텝 520에서, CPU(36)는 θ＜θmin 또는 θ＞θmax의 단선 ·단락 고장 조건이 성립하는지의 여부를 판단한다. 타이어각 센서(21)가 정상이고 타이어각 θ이 θmin＜0＜θmax의 범위에 있을 때는, CPU(36)는 스텝 530으로 진행하며, 에러 카운터(41a)의 카운트 값 Ck1을 「0」이상의 범위에서 감소한다. 그 때문에, 타이어각 센서(21)가 정상일 때는 에러 카운터(41a)의 카운트 값 Ck1이거의 항상 「0」이 된다. 스텝 540에 있어서, CPU(36)는 에러 카운트 값 Ck1=0인지의 여부를 판단하여, CkI=0이면, 스텝 550에 있어서 고장 플래그 F를 삭제한다.
한편, 타이어각 센서(21)가 단선 고장났을 때는 타이어각 θ가 θ＜θmin의 값을 갖고, 타이어각 센서(21)가 단락 고장났을 때에는 타이어각 θ가 θ＞θmax의 값을 갖는다. 스텝 520에 있어서, CPU(36)는 θ＜θmin 또는 θ＞ θmax가 성립하였을 때에는, 스텝 560으로 진행하며, 에러 카운터(41a)의 카운트 값 Ck1를 「10」이하의 범위에서 증가한다. 카운트 값 CK1이 「10」미만이면, CPU(560)는 고장 플래그 F를 변경하지 않고서 해당 처리를 종료한다. 카운트 값 Ck1이 「10」이면, CPU(36)는 스텝(580)에 있어서, 고장 플래그 F에 「1」을 세트한다.
예를 들면 엔진 시동시 등 검출 전압 θ가 일시적으로 불안정하게 되어 가끔 θ＜θmln 또는 θ＞θmax의 고장 조건이 성립하더라도, 극히 단시간의 일시적인 것이므로 카운트 값 Ck1이 「10」에 도달하지 않고, 고장 플래그 F는 세트되지 않는다. 이것에 대하여, 타이어각 센서(21)가 단선 또는 단락 고장이 났을 때에는, 카운트 값 Ck1이 「10」을 유지하며, 고장 플래그 F가 세트 상태로 유지된다.
다음에, 도 22에 도시하는 탈락 고장 진단 처리에 대해서 설명한다. CPU(36)는 우선 스텝 610에 있어서, 타이어각 θ, θ1, 핸들각 P, P1을 판독한다. 스텝 620에서, CPU(36)는 타이어각속도 △θ= | θ-θ1 | 를 산출한다. CPU(36)는 스텝(630)에서는, 핸들각 속도 △ Hθ= | Hθ - Hθ1 | 를 산출한다.
스텝 640에서, CPU(36)는 타이어각속도 △θ=0 또한 핸들각 속도 △P＞0의 탈락 고장 조건이 성립하는지의 여부를 판단한다. 타이어각 센서(21)가 정상일 때는 핸들 각속도 △P＞0일 때에는 반드시 타이어각속도 △θ＞0이 되기 때문에, 탈락 고장 조건은 성립하지 않고, 이 경우는 스텝 650으로 진행하며, 에러 카운터(41b)의 카운트 값 Ck2를 「0」이상의 범위에서 감소시킨다.
그 때문에, 타이어각 센서(21)가 정상일 때는 에러 카운터(41b)의 카운트 값Ck2가 거의 항상 「0」이 된다. 스텝 660에 있어서, CPU(36)는 에러 카운트 값 Ck2=0인지의 여부를 판단하여, Ck2=0이면, 스텝 670에서 고장 플래그 F를 삭제한다.
한편, 타이어각 센서(21)가 탈락 고장났을 때에는, 핸들이 조작되어 후륜(11)이 조타되더라도, 그 입력축에 킹핀(20)의 회전이 전해지지 않기 때문에, 타이어각 센서(21)로부터의 입력치 θ가 일정하게 된다. 이 경우, 스텝 640에 있어서, △Hθ＞0 또한 △θ=0의 탈락 고장 조건이 성립하기 때문에, CPU(36)는 스텝 680으로 진행하며, 에러 카운터(41b)의 카운트 값 Ck2를 「10」이하의 범위에서 증가시킨다. 다음 스텝 690에 있어서, CPU(36)는 카운트 값 Ck2가 「10」미만이면, 고장 플래그 F를 변경하지 않고 해당 처리를 종료한다. 카운트 값 Ck2가 「10」이면, CPU(36)는 스텝 700으로 진행하여, 고장 플래그 F에「1」을 세트한다.
예를 들면 핸들 조작에 대한 후륜(11)의 동작 지연 등이 원인으로, 가령 타이어각 센서(21)가 정상일 때에 △Hθ＞0 또한 △θ=0의 고장 조건이 성립하더라도, 극히 단시간의 일시적인 것으로 카운트 값 Ck2가 「10」에 도달하는 일은 거의 없기 때문에, 고장 플래그 F는「0」그대로가 된다. 이것에 대하여, 타이어각 센서(21)가 킹핀(20)으로부터 탈락한 탈락 고장시에는, 카운트 값 Ck2가 「10」에 도달하여 그대로 유지되기 때문에, 고장 플래그 F가 세트 상태로 유지된다.
다음에, 스윙 제어 처리에 관해서 도 21을 참조하여 설명한다.
리어 액슬(10)을 록크시킬 필요가 있는 후술하는 특정한 경우를 제외하고,CPU(36)는 리어 액슬(10)을 프리 상태로 유지해 두기 위해서 록크 해제 지령신호를 여자/소자 구동 회로(33)에 대하여 출력하고 있다. 이 때, 여자/소자 구동회로(33)는 전자 전환 밸브(14)에 대하여 여자 전류를 공급한다.
압력 센서(27)로부터의 입력치 w가 설정치 wo 이상일 때, 높이 센서(26)가 온 되면, CPU(36)로부터 록크 지령 신호가 출력되며, 구동회로(33)는 이 록크 지령 신호에 근거하여 전자 전환 밸브(14)를 소자한다. 이 결과, 전자 전환 밸브(14)는 연결 위치로부터 차단 위치로 전환되며, 댐퍼(13)가 록크된다. 결국, 하중 wo 이상의 짐을 적재한 포크(4)를 설정치 Do 이상의 높이로 상승시켜 중심이 높아졌을 때에는, 항상 리어 액슬(10)이 록크된다. 그 때문에, 하중이 크고 또한 포크 위치가 높고 차량 중심이 높을 때의 주행 안정성이 확보된다.
그리고, w≥wo 또한 D≥Do의 조건이 성립할 때를 제외하고, 도 21에 도시하는 처리가 실행된다. CPU(36)는 먼저 스텝 710에 있어서, 타이어각 θ, 핸들각 P, 차속 V를 판독한다. 스텝 720에서는 고장 플래그 F=1인지의 여부를 판단한다. 타이어각 센서(21)가 정상이고 고장 플래그 F=0일 때는, 스텝 740으로 이행한다.
한편, 타이어각 센서(21)가 단선 ·단락 고장 또는 탈락 고장난 상태에 있고 고장 플래그 F=1일 때에는, CPU(36)는 스텝 730으로 진행하며, 스텝 710에서, 판독한 핸들각 P을 타이어각 θ로 바꿔 놓는다.
따라서, 타이어각 센서(21)가 단선 ·단락 고장 또는 탈락 고장난 상태에 있고 고장 플래그 F=1일 때에는 스텝 740 이후의 타이어각은, 핸들각 P가 사용된다.
또, 타이어각 센서(21)가 단선 ·단락 고장 또는 탈락 고장난 상태가 아니고, 고장 플래그 F=0일 때에는 스텝 740 이후의 처리에서의 타이어각은, 그대로 타이어각 θ가 사용된다.
또, 스텝 740 이후의 처리에 관한 설명에서는 핸들각 P을 사용하는 경우도, 설명의 편의상 타이어각 θ이라고 한다.
스텝 740에서는 CPU(36)는 타이어각 θ로부터 ROM(37)에 기억된 맵을 사용하여 선회반경의 역수치 1/r을 구한다. 도 19는 핸들각 P(타이어각 θ)와, 선회 반경의 역수치 1/r과의 관계를 도시한 맵이다.
스텝 750에서는 CPU(36)는 차속 값 V와 선회반경의 역수치 1/r을 사용하여 수학식 1에서, 원심 가속도의 추정치 Gs를 연산한다. 다음에 스텝 760에서 CPU(36)는 요잉 변화율 △Y/△T를 연산한다. 즉, RAM(38)의 소정 기억 영역에서 소정시간 △T 전의 타이어각 데이터 θ1을 판독하여, 상기의 θ1값에 대응하는 선회반경의 역수치 1/r1을 구하여, 수학식 2에 의해 △Y/△T를 연산한다.
스텝 770에서는 요잉 변화율 △Y/△T이 설정치 yo 이상인지의 여부를 판단한다. △Y/△T≥yo이면, CPU(36)는 스텝 790으로 진행하여, 밸브(14)의 스풀을 차단 위치에 배치하기 위해 록크 지령 신호를 구동회로(33)에 대하여 출력한다. 이 결과, 솔레이드(14a)가 소자되어 스풀이 차단 위치에 이동되어고 댐퍼(13)가 록크된다. 즉, 리어 액슬(10)이 요동 불가능하게 유지된다.
스텝 770에 있어서, △Y/△T＜yo이면, CPU(36)는 스텝 780에서 추정치 Gs가 설정치 go 이상인지의 여부를 판단한다. Gs≥go이면, CPU(36)는 스텝 790에 있어서 밸브(14)의 스풀을 차단 위치에 배치하기 위해 록크 지령 신호를 구동회로(33)에출력한다. 따라서, 상술된 바와 같이 스텝 790에 있어서, 리어 액슬(10)이 록크된다.
스텝 770에 있어서, Gs＜go이면, CPU(36)는 스텝 800에서 밸브(14)의 스풀을 연결 위치에 배치하기 위해 록크 해제 지령 신호를 구동 회로(33)에 출력한다. 이 결과, 구동 회로(33)는 밸브(14)에 여자 전류를 공급하여, 리어 액슬(10)을 자유롭게 유지한다.
그 결과, 요잉 변화율 △Y/△T와 원심 가속도의 추정치 Gs 중 어느 한쪽이라도 각각의 설정치 yo, go 이상으로 되면, 밸브(14)가 폐쇄되어 리어 액슬(10)이 록크된다.
이상 상술된 바와 같이, 타이어각 센서(21)의 고장 진단을 함에 있어서, 타이어각 θ과 동기하여 변화하는 핸들각 P를 검출 가능한 핸들각 센서(25)를 사용하여, 핸들각속도 △P와 타이어각 속도 △θ와의 대응 관계가 고장시의 관계 (△P> 0 또는 △θ=0)인지의 여부가 판단된다. 따라서, 타이어각 센서(21)의 탈락 고장을 발견할 수가 있다.
타이어각 센서(21)로부터의 검출전압 θ를 감시하고, 그 입력전압 θ가 타이어각 센서(21)의 정상시의 검출 범위 밖 인지의 여부가 판단된다. 따라서, 타이어각 센서(21)의 단선 ·단락 고장을 발견할 수가 있다.
타이어각 센서(21)의 고장시에는 핸들각 P가 타이어각 θ로 교체되어 사용된다. 이 때문에, 타이어각 센서(21)의 고장시에 있어서도, 타이어각 센서(21)가 고장나지 않은 경우와 동일한 제어를 행할 수 있다.
요잉 변화율 △Y/△T가 설정치 yo 이상이 되었을 때에도 리어 액슬(10)이 록크된다. 따라서, 핸들(12)의 선회 조작이 개시된 후, 빠르게 리어 액슬(10)이 록크된다. 또한, 핸들(12)을 돌리는 도중에 리어 액슬(10)의 록크가 해제되어 주행 불안정으로 되는 것이 방지된다.
포크리프트(1)에 원래 다른 제어 등을 위해 구비된 핸들각 센서(25)를 스윙제어용 센서의 고장 진단, 및 타이어각 센서(21) 고장시의 대체 센서로서 이용하고 있기 때문에, 센서류의 공용에 의해 장치 비용을 낮게 억제할 수 있다.
(제 4 실시예)
이하, 본 발명을 구체화한 제 4 실시예를 도 24를 참조하여 설명한다. 또, 이 실시예에서는 제 3 실시예와 하드웨어 구성은 동일하기 때문에, 동일 구성에 관해서는 동일 부호를 부가하고, 다른 곳을 중심으로 설명한다.
이 실시예에서는 요잉 변화율 △Y/△T의 대신에 원심 가속도 변화율 η가 판정치로서 사용된다.
ROM(37)에는 각종 프로그램 데이터가 기억되어 있고, 그 중의 하나에 도 24의 흐름도로 도시된 스윙 제어 처리의 프로그램 데이터가 있다. 본 실시예에서는 차량에 작용하는 원심 가속도(선회시에 기대 가로 방향에 작용하는 원심 가속도) Gs와, 원심 가속도의 시간 경과에 따른 변화율 η를 측정한 측정치를 판정치로 하여, Gs 값과 η값 중의 어느 한쪽이 각각의 설정치 이상이 되면 리어 액슬(10)이 록크된다.
ROM(37)에는 원심 가속도 변화율 η의 설정치 ηo가 기억되어 있다. 각 설정치 go, ηo는 주행 실험 또는 이론 계산으로부터 구해진 값이며, 주행 안정성을 꾀하기 위해 필요한 시기에 리어 액슬(10)이 록크되도록 설정되어 있다.
원심 가속도의 시간미분 △G/△T, 환언하면 원심 가속도 변화율 η는 다음의 수학식 3으로 나타낸다.
[수학식 3]
η=△G/△T= V2. △(1/r)/△T
본 실시예에서는 원심 가속도 변화율 η를, 이 수학식 3의 관계에 근거하여 2개의 검출치 θ(또는 P), V를 사용하여 다음 수학식 4에 의해 산출하고 있다.
[수학식 4]
η=△G/△T= V2.｜1/r-1/r1｜
여기서, η는 소정시간 △T(예컨대 수 10 밀리초)당의 원심 가속도의 변화량, 1/r, 1/r1은 각각 소정시간 △T를 경과하기 전과 후의 선회 반경의 역수치이다.
그런데, 원심 가속도 변화율 η는 제 1 실시예의 수학식 1의 시간 미분에 상당하고, 다음식으로 나타낸다.
[수학식 5]
η= V2·△(1/r)/△T+(1/r) ·2V ·△V/△T
상기의 수학식 5 중, 뒤의 항의 △V/△T는 차속 V의 경시적인 변화율을 나타내고, 통상, 포크리프트(1)에서는 그 선회중에 있어서의 차속 V을 거의 일정한 것으로 간주할 수 있기 때문에, △V/△T 값은 앞의 항 중, △(1/r)/△T치와 비교하여 충분히 작은 값으로 된다. 그 때문에, 본 실시예에서는 수학식 5 중의 뒤의 항을 무시하여 근사한 상기 수학식 3을 η를 추정하기 위해서 채용하고 있다.
다음에, 도 24의 흐름도를 설명한다.
이 흐름도는 도 21의 흐름도와 유사하다. 도 21에 있어서의 스텝 760이 스텝 760A로 변경되고, 스텝 770이 스텝 770A으로 변경되어 있지만, 그 이외의 스윙 처리 제어의 다른 스텝은 동일하다.
따라서, 스윙 처리 제어를 행하기 위해, 도 24의 흐름도에 따른 처리가 실행되면, 스텝 750의 처리가 종료후, CPU(36)는 스텝 760A로 이행한다. CPU(36)는 스텝 760A에서 원심 가속도 변화율 η를 연산한다. 즉, RAM(38)의 소정 기억 영역에서 소정시간 △T 전의 타이어각 데이터 θ1을 판독하여, 이 θ1값에 대응하는 선회반경의 역수치 1/r1을 구하여, 수학식 3에 의해 η를 연산한다. 이 후, CPU(36)는 스텝 770A으로 이행한다.
CPU(36)는 스텝 770A에서, 원심 가속도 변화율 η가 설정치 ηo 이상인지의 여부를 판단한다. η≥ηo이면, CPU(36)는 스텝 790으로 진행하여, 밸브(14)의 스풀을 차단 위치에 배치하기 위해 록크 지령 신호를 구동회로(33)에 출력한다. η<ηo이면, CPU(36)는 스텝 780으로 진행한다.
이와 같이, 제 4 실시예에서는 요잉 변화율 △Y/△T를 바꾸어, 원심 가속도 변화율 η에 기초하여 댐퍼를 록크할 것인지 여부의 판정을 행하고 있다. 원심 가속도 변화율 η는 상기 수학식 3에서 알 수 있는 바와 같이 V2를 인수로 갖는다. 이것에 대하여, 요잉 변화율 △Y/△T는 수학식 2으로 나타낸 바와 같이 V를 인수로 갖는다. 따라서, 도 25의 그래프로 나타낸 바와 같이, 원심 가속도 변화율 η는 고속 주행시와 저속 주행시에서는 크게 다르다(도 25에 있어서, ηH는 고속 주행시, ηL은 저속 주행시를 나타내고 있다). 이것에 대하여, 요잉 변화율 △Y/△T는 원심 가속도 변화율 η 정도로는 차속에 의해 변화하지 않는다((△Y/△T)H는 고속주행시, (△Y/△T)L은 저속 주행시를 나타내고 있다). 그 때문에, 요잉 변화율 △Y/△T를 채용한 경우에는 설정치 yo를 고속시에 맞추어 상대적으로 낮게 설정하지 않으면 안되었다.
그러나, 본 실시예에서는 차속의 영향을 고려한 원심 가속도 변화율 η를 채용하고 있기 때문에, 차속 변화에도 대응한 적절한 설정치 ηo를 설정할 수가 있다. 예컨대 도 25에 도시된 바와 같이, 고속 주행시에는 원심 가속도 변화율 ηH가 설정치 ηo 이상으로 되어 리어 액슬(l0)이 록크된 타이어각 변화에 있어서도, 저속 주행시에는 원심 가속도 변화율 ηL이 설정치 ηo 미만으로 되어 리어 액슬(10)이 록크되지 않는다.
따라서, 요잉 변화율 Y를 록크 제어의 판정에 채용한 경우와 비교하여, 저속 주행시에 있어서 쓸데없는 록크가 감소하게 된다. 그 때문에, 차량 중심이 후륜(11)측에 있을 때에 리어 액슬(10)의 요동이 록크 되었기 때문에, 구동륜인 전륜(7)중 한쪽 바퀴의 접촉압력이 저하하거나, 그 한쪽 바퀴가 노면으로부터 떠오르게 되고, 이것이 원인으로 일어나는 슬립이 대단히 감소되어진다. 또, 도 25중의 GSH, GSL은 각각 고속 주행시와 저속 주행시의 원심 가속도를 나타낸다.
(제 5 실시예)
다음에 제 5 실시예를 설명한다. 상기 제 4 실시예에 있어서는 원심 가속도 변화율 η을 식 η=△G/△T=V2·△(1/r)/△T를 사용하여, 차속 V를 일정한 것으로 간주하여 산출하였다. 이것에 대하여, 이 실시예에서는 차속 V의 변화를 고려하고 있다. 원심 가속도 변화율 η의 산출식이 다른 이외는 상기 제 2 실시예와 같은 구성이다.
우선, 타이어각 센서(21), 핸들각 센서(25)와 차속 센서(22)를 구비한 제 4 실시예의 구성에 있어서, 원심 가속도 변화율 η(=△G/△T)에 차속 V의 시간 변화를 고려한 경우, 상기 수학식 3에 대입하여, 차속 V의 시간 변화가 고려된 예컨대 앞서 기술된 수학식 5에 의해 행한다. 요컨대, 식 η= V2·△(1/r)/△T+(1/r) ·2V ·△V/△T이다.
ROM(37)에는 수학식 5에 의해 원심 가속도 변화율 η를 산출하는 식으로서, 다음 수학식이 기억되어 있다.
[수학식 6]
η=V2·｜1/r-1/rl｜+(1/r)·2V·｜V-V1｜
여기서, V1, V는 소정시간 △T(=n ·△To)를 경과하기 전후의 차속. 1/rl, 1/r은 소정시간 △T를 경과하기 전후의 타이어각 θ1, θ로부터 맵을 사용하여 각각 구해진 선회 반경의 역수치이다. CPU(36)는 본 실시예에서는 RAM(38)에 과거 여러 회수만큼의 타이어각 데이터 θ 및 차속 데이터 V를 보존하도록 하고 있다.
또, 상기 수학식 5를 대입하여, 원심 가속도 변화율 η의 산출식으로서, 예컨대 다음 수학식 7을 채용하는 것도 가능하다.
[수학식 7]
η=△G/△T=△(V2/r)/△T
ROM(37)에는 수학식 7에 의해 원심 가속도 변화율 η를 산출하는 식으로서, 다음 수학식이 기억되어 있다.
[수학식 8]
η=｜Gs-Gsl｜(=V2/r-Vl2/r1｜)
여기서, Gs1, Gs는 소정시간 △T를 경과하기 전후의 원심 가속도 데이터이고, Gs1=V12/r1, Gs=V2/r로 나타낸다. 단지, V1, r1과 V, r은 소정시간 △T를 경과하기 전후의 각각 차속, 선회반경의 역수치이다. CPU(36)는 RAM(38)에 과거 여러 회수만큼의 원심 가속도 데이터 Gs를 보존하도록 하고 있다. 또한, 차속의 검출치 V를 미분하면 노이즈가 증가하기 때문에, 본 실시예에서는 노이즈 제거를 하기 위한 필터 처리를 소프트웨어적으로 행하여, 노이즈의 증가를 가능한 한 억제하도록 하고 있다.
CPU(36)는 금회의 데이터 V, 1/r과, 소정시간 △T 전의 구데이터 Vl, 1/r을 사용하여, 수학식 5 혹은 수학식 7에 의거한 산출식을 사용하여 η를 산출한다. 이 실시예에 의하면, 수학식 5 혹은 수학식 7에 근거하여 산출되는 차속의 시간변화가 고려된 원심 가속도 변화율 η가 사용되기 때문에, 가속시나 감속시(예컨대 제동시) 등과 같이 차속 V의 시간 변화를 무시할 수 없을 때에도, 정확한 η값을 얻을 수 있다. 그 때문에, 차속의 변화시에도, 정말로 필요할 때에만, 리어 액슬(10)이 록크되고, 불필요한 록크를 피할 수 있다.
(제 6 실시예)
다음에 제 6 실시예를 설명한다. 상기 제 4 실시예에 있어서는 요잉 변화율 △Y/△T를 수학식 2, 즉, 식 △Y/△T=V ·△(1/r)/△T을 사용하여, 차속 V를 일정한 것으로 간주하여 산출하였다. 이것에 대하여, 이 실시예에서는 차속 V의 변화를 고려하고 있다. 요잉 변화율 △Y/△T의 산출식이 다른 것 이외는 상기 제 1 실시예와 같은 구성이다.
우선, 타이어각 센서(21), 핸들각 센서(25)와 차속 센서(22)를 구비한 제 4 실시예의 구성에 있어서, 요잉 변화율 △Y/△T(=△ω/△T)에 차속 V의 시간변화를 고려한 경우, 상기 수학식 2에 대입하여, 차속 V의 시간 변화가 고려된 예컨대 제 1 실시예에 기술된 수학식 3에 의거하여 행한다.
[수학식 9]
△Y/△T=V ·△(1/r)/△T+△V/△T ·(1/r)
ROM(37)은 수학식 3에 근거하여 요잉 변화율 △Y/△T를 산출하는 식으로서,다음 수학식이 기억되어 있다.
[수학식 10]
△Y/△T=V ·｜1/r-1/rl｜+(1/r) ·｜V-V1｜
여기서, V1, V는 소정시간 △T(=n ·△To)을 경과하기 전후의 차속, 1/r1, 1/r은 소정 시간(△T)을 경과하기 전후의 타이어각 θ1, θ에서 맵을 사용하여 각각 구한 선회반경의 역수치이다. CPU(36)는 본 실시예에서는 RAM(36)에 과거 여러 회수만큼의 타이어각 데이터 θ 및 차속 데이터 V를 보존하도록 하고 있다.
또, 상기 수학식 9, △Y/△T=V ·△(1/r)/△T+△V/△T ·(1/r)에 대입하여, 요잉 변화율 △Y/△T의 산출식으로서, 예컨대 다음 수학식 11을 채용하는 것도 가능하다.
[수학식 11]
△Y/△T=△(V/r)/△T
ROM(37)에는 수학식 11에 근거하여 요잉 변화율 △Y/△T를 산출하는 식으로서, 다음식이 기억되어 있다.
[수학식 12]
△Y/△T=｜Ys-Ysl｜(=｜V/r-V1/r1｜)
여기서, Ys1, Ys는 소정시간 △T를 경과하기 전후의 요잉율 데이터이고, Ysl=V1/r1, Ys=V/r로 나타낸다. 단지, Vl, r1과 V, r은 소정시간 △T를 경과하기 전후의 각각 차속, 선회반경의 역수치이다. CPU(36)는 RAM(38)에 과거 여러 회수만큼의 원심 가속도 데이터 Gs를 보존하도록 하고 있다. 또한, 차속의 검출치 V를 미분하면 노이즈가 증가하기 때문에, 본 실시예에서는 노이즈 제거를 하기 위한 필터처리를 소프트웨어적으로 행하여, 노이즈의 증가를 가능한 한 억제하고 있다.
CPU(36)는 금회의 데이터 V, 1/r과, 소정시간 △T 전의 구데이터 V1, 1/r1을 사용하여, 상기 식에 근거한 산출식을 사용하여 △Y/△T를 산출한다. 이 실시예에 의하면, 차속의 시간 변화를 고려한 요잉 변화율 △Y/△T가 사용되기 때문에, 가속시나 감속시(예컨대 제동시) 등과 같이 차속 V의 시간 변화를 무시할 수 없을 때에도, 정확한 요잉 변화율을 얻을 수 있다. 그 때문에, 차속의 변화시에도, 정말로 필요할 때에만, 리어 액슬(10)이 록크되고, 불필요한 록크를 피할 수 있다.
(제 7 실시예)
다음에, 본 발명의 제 7 실시예를 도 26 내지 도 29를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 있어서는 도 26에 도시된 바와 같이, 경보기(100)가 구비되고, 선회시에 차량의 자세가 불안정하게 되는 것이 예상되는 경우, 경보기(100)가 경고음을 발한다. 이 경고음에 근거하여, 예상되는 불합리함에 운전자가 대응할 수 있는 것을 주안점으로 한다. 본 실시예에 있어서도, 원심 가속도(Gs)의 설정치는 도 8a, 도 8b의 맵에 도시된 바와 같이, 포크의 하중 w과 높이 H에 따라 설정되어 있다.
상기한 실시예군과 같이, ROM(37)에 기억된 원심 가속도 변화율 η의 설정치 G1, G2, go는 포크리프트의 주행 안정성을 꾀하도록 필요한 시기에 리어 액슬(10)이 록크되도록 설정되어 있다. CPU(36)는 2개의 플래그 Fg, 플래그 Fgv를 구비하고 있고, 원심 가속도의 추정치 Gs가 설정치 G1, G2 이상으로 되면 플래그 Fg가 세트되어, 원심 가속도 변화율 η가 설정치 go 이상으로 되면 플래그 Fgv가 세트되도록 되어 있다.
ROM(37)에는 타이어각 θ로부터 차량의 선회반경의 역수치 1/r를 구하기 위한 맵이 기억되고, 타이어각 센서(21)와 차속 센서(22)로부터의 2개의 검출치 θ, V를 사용한 연산에 의해 원심 가속도(Gs)가 추정된다. 원심 가속도의 추정치 Gs는 타이어각 θ로부터 결정되는 선회반경의 역수치 1/r을 사용하여, Gs=V2/r의 식에서 구할 수 있다. 원심 가속도의 시간미분 △G/△T, 즉 원심 가속도 변화율 η는 수학식 3, η=△G/△T=V2·△(1/r)/△T, 즉 수학식 4. η=△G/△T=V2·｜1/r-1/r1｜에 의해 구할 수 있다.
상기한 원심 가속도 변화율 η는 식 η=△G/△T=V2·△(1/r)/△T의 시간미분에 상당하고, 다음 수학식 12로 나타낸다.
[수학식 12]
η=V2·△(1/r)/△T+(1/r) ·2V ·△V/△T
상기 수학식 12 중, 뒤의 항인 △V/△T는 차속 V의 경시적인 변화율을 나타내고, 통상, 포크리프트(1)로서는 그 선회중에 있어서의 차속 V를 거의 일정한 것으로 간주할 수 있기 때문에, △V/△T 값은 앞의 항중의 △(1/r)/△T 값에 비하여 충분히 작은 값으로 된다. 그 때문에, 본 실시예에서는 수학식 12 중의 뒤의 항을 무시하여 근사한 식 η=△G/△T=V2·｜1/r-1/r1｜를 η을 추정하기 위해서 채용하고 있다.
부가하여, 하중 w, 높이 H, 원심 가속도 변화율 η가 설정치 부근의 값을 갖는 것에 기인하는 록크 ·록크 해제의 빈번한 전환을 방지하기 위한 대책이 되고있다. 즉, 플래그 Fgv가「1」일 때에는 η용 설정치로서 「go」보다 작은 설정치 「α·go」를 채용하고, 플래그 Fg가「1」일 때에는 Gs용 설정치로서 「wo」,「ho」보다 작은 설정치「α·wo」,「α, ho」(예컨대, 0.5＜α<1)를 각각 채용하게 되어 있다.
2개의 카운터(110, 120)는 클럭회로(39)로부터의 클럭 신호에 근거하여 소정 연속 시간 T를 가리키기 위한 것이며, 원심 가속도(Gs)와 η가 록크 해제를 하기 위한 값(즉, 판정치 Gs, η가 각각의 설정치 go, G1, G2 미만인 값)이 된 록크 해제 조건 성립의 연속 시간을 가리킨다. 이 록크 해제 조건 성립의 상태가 소정 연속 시간 T 연속된 후에 록크 해제를 행하도록 되어 있고, 2개의 카운터(110, 120)는 그 연속 시간을 가리키기 위한 것이다.
다음에, 포크리프트(1)의 스윙 제어에 관해서 도 27a, 도 27b의 흐름도를 참조하여 설명한다. 점화키의 온 중에는 각 센서(21 내지 24)로부터의 검출신호 θ, V, w 등이 CPU(36)에 입력되고, CPU(36)는 소정시간 △To(예컨대 10 내지 50 밀리초) 간격으로 스윙 제어 처리를 실행한다.
우선, CPU(36)는 스텝 910에 있어서, 타이어각 θ, 차속 V, 하중 w의 각 검출치를 판독하여 기록한다. 스텝 920에서는 CPU(36)는 ROM(37)에 기억된 맵을 사용하여 타이어각 θ에서 선회반경의 역수치 1/r을 구한다.
스텝 930에서는 CPU(36)는 차속 V과 선회반경의 역수치 1/r을 사용하여 원심 가속도의 추정치 Gs를 연산한다. 스텝 940에서는 원심 가속도 변화율 η을 연산한다. 즉, RAM(38)의 소정 기억 영역에서 소정시간 △T 전의 타이어각 데이터 θ1을 판독하여, 상기의 θ1 값으로부터 구한 소정 시간 △T 전의 선회 반경의 역수치 1/r1과, 현재의 1/r 값과, 차속 V를 사용하여, η= V2·｜1/r-1/r1｜의 식 (2)의 관계에 의해 원심 가속도 변화율 η를 산출한다.
스텝 950에서는 CPU(36)는 η가 설정치 go 이상인지의 여부를 판단한다. η가 설정치 go 이상이면, CPU(36)는 스텝 960에서 플래그 Fgv에「1」을 세트한다. η가 설정치 go 미만이면, CPU(36)는 스텝 970에서, 록크 해제 조건(Fgv=0일 때는 η<go, Fgv=1일 때는 η<α·go)이 소정 연속 시간 T 연속하여 성립하는지 여부를 판단한다. 소정 연속 시간 T는 카운터(110)에서 가리키고, η≥go 성립할 때마다 카운터(110)가 리셋됨과 동시에, η＜go 또는 η<α·go 성립시마다 카운터(110)가 가리키는 일을 개시한다.
스텝 970에 있어서, 카운터(110)가 소정 연속 시간 T를 가리키지 않고 있을 때에는 CPU(36)는 스텝 990으로 진행하고, 플래그 Fgv의 변경은 행하지 않는다. 한편, 록크 해제 조건 성립이 소정 연속 시간 T 연속하면, CPU(36)는 스텝 980으로 진행하여 플래그 Fgv에「0」을 세트한다. 요컨대, 록크 해제 조건의 성립과 동시에 즉시 록크 해제되는 것이 아니라, 록크 해제에 소정 연속 시간 T의 지연을 가져오게 된다.
다음 스텝 990 내지 스텝 1070까지의 처리는 원심 가속도(Gs)에 근거하여 리어 액슬(10)을 프리 상태로 할 것인지 록크 상태로 할 것인지를, CPU(36)가 판정하기 위한 처리이다. 본 실시예에서는 원심 가속도(Gs)에 의한 리어 액슬(10)의 프리 ·록크 판정을, 도 8a, 도 8b의 맵에 도시된 바와 같이 포크의 하중 w과 높이 H에 따라 설정된 설정치 G1, G2 등에 근거하여 행한다.
스텝 990에서는 CPU(36)는 포크의 하중 w이 설정치 wo 이상인지의 여부를 판단한다. CPU(36)는 하중 w가 설정치 wo 미만이면, 스텝 1000에서, 높이 H가 설정치 ho 이상인지의 여부를 판단한다. 높이 H가 설정치 ho 미만일 때에는 CPU(36)는 스텝 1020에서, Gs≥G2가 성립하는지 여부를 판단하고, 높이 H가 설정치 ho 이상일 때에는 스텝 1030에 있어서, Gs≥G1이 성립하는지의 여부를 판단한다. 각 스텝 1020, 1030에 있어서, Gs≥G2 또는 Gs≥G1이 성립하였을 때에는 CPU(36)는 스텝 1050으로 진행하여 플래그 Fg에「1」을 세트한다.
또, 각 스텝 1020, 1030에 있어서, Gs≥G2 또는 Gs≥G1이 불성립(즉, Gs＜G 2 또는 Gs<G1)일 때에는 CPU(36)는 스텝 1060에서 록크 해제 조건(요컨대, Gs＜G2 또는 Gs<G1)이 소정 연속 시간 T 연속하여 성립하는지의 여부를 판단한다. 소정 연속 시간 T는 카운터(120)에서 가리키고, Gs≥G2 또는 Gs≥G1가 성립할 때마다 카운터(120)가 리셋됨과 동시에, Gs＜G2 또는 Gs<G1가 성립할 때마다 카운터(120)의 가리키는 일이 개시된다.
스텝 1060에서, 카운터(120)가 소정 연속 시간 T를 가리키지 않고 있을 때(록크 해제 조건이 소정 연속 시간 T 연속하지 않고 있을 때)에는 CPU(36)는 스텝1080으로 진행하고, 플래그 Fg의 변경은 행하지 않는다. 한편, 록크 해제 조건성립이 소정 연속 시간 T 연속하면, CPU(36)는 스텝 1070으로 진행하여 플래그 Fg에「0」을 세트한다. 요컨대, 이 경우도 록크 해제 조건의 성립과 동시에 즉시 록크 해제되는 것이 아니라, 록크 해제에 소정 연속 시간 T의 지연을 가져오게 된다.
한편, 스텝 990에서 하중 w가 설정치 wo 이상일 때에는 CPU(36)는 스텝 1010에서, 높이 H가 설정치 ho 이상인지의 여부를 판단한다. 높이 H가 설정치 ho 이상일 때에는 CPU(36)는 스텝 1050에서 플래그 Fg에「1」을 세트한다. 높이 H가 설정치 ho 미만일 때에는 CPU(36)는 스텝 140으로 진행하여, Gs≥G2가 성립하는지의 여부를 판단한다. Gs≥G2가 성립하였을 때에는 CPU(36)는 스텝 1050에서 플래그 Fg에「1」을 세트한다. 또, Gs≥G2가 불성립(요컨대, Gs＜G2)할 때에는 CPU(36)는 스텝 1060에서 록크 해제 조건(요컨대, Gs<G2)이 소정 연속 시간 T 연속하여 성립했는지의 여부를 판단한다. 록크 해제 조건이 성립하면, CPU(36)는 스텝 1070에 있어서 플래그 Fg에「0」을 세트한다. 록크 해제 조건이 성립하지 않으면, CPU(36)는 다음 스텝 1080으로 진행한다.
스텝 1080에서 CPU(36)는 플래그 Fgv, Fg 중 어느 하나가「1」이면 록크 지령(록크 신호)을 출력한다. 그 결과, 원심 가속도(Gs)와 원심 가속도 변화율 η 중 어느 한쪽에서도 각각의 설정치 이상으로 하면, 전자 전환 밸브(14)가 차단 위치로 전환되어 리어 액슬(l0)이 록크된다.
리어 액슬(10)의 록크가 일단 실행된 후는 그 때의 설정치보다도 α(예컨대 0＜α＜1)배의 적은 설정치로 내려가지 않는 한, 록크의 해제가 행하여지지 않는다. 그 때문에, 각 판정치 η, H, w가 그 설정치 go, ho, wo 부근의 값을 가끔 갖는 것에 기인하는 록크 ·록크 해제가 빈번한 전환이 방지된다.
CPU(36)는 스텝 1080의 처리의 후, 도 27c에 도시된 스텝 1090로 이행한다. 이 스텝 1090에서는 CPU(36)는 경보기(40)를 울리게 하기 위한 조건(이하, 명동(鳴動) 조건이라 한다)이 성립되었는지 여부를 판정한다.
명동(알람 동작) 조건은 하기와 같다.
(a) w≥wo, H≥ho가 모두 성립하고 있는 경우
(b) w≥wo, H<ho, 또는 Gs≥G3(＞G2)가 성립하고 있는 경우
(c) w<wo, H≥ho, 또는 Gs≥G4(>G1)가 성립하고 있는 경우
(d) w<wo, H<ho, 또는 Gs≥G5(>G2)이 성립하고 있는 경우
여기서, (a)의 경우에는 하중 w가 설정치 wo 이상이고, 높이 H가 설정치 ho 이상이고, 이대로 포크리프트가 주행을 연속한 경우, 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 불안정 주행이 될 우려가 있다. 이 때문에, CPU(36)는 경보기(40)를 울리게 한다.
(b)의 경우에는 하중 w이 설정치 wo 이상이고, 높이 H가 설정치 ho 미만이며, 또한, 원심 가속도(Gs)가 명동 기준치 G3 이상이기 때문에, 포크리프트가 주행을 계속한 경우, 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 불안정한 주행으로 될 우려가 있다. 이 때문에, CPU(36)가 경보기(40)를 울리게 한다. 상기 명동 기준치 G3 이상이란, 도 28a에 도시된 바와 같이 A의 영역에 원심 가속도(Gs)가 있는 것으로 된다. 이 A 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 주행이 불안정하게 되는 영역을 나타내고 있다. 또, 종축은 차속 V, 횡축은 타이어각 θ를 나타낸다. 또, B의 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되었을 때 주행이 안정하게 되는 영역을 나타내고 있다. 또, C의 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)을 록크하지 않아도 주행이 안정하게 되는 영역을 나타내고 있다.
(c)의 경우에는 하중 w가 설정치 wo 미만이고, 높이 H가 설정치 ho 이상이며, 또한, 원심 가속도(Gs)가 명동 기준치 G4 이상이기 때문에, 포크리프트가 주행을 계속한 경우, 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 불안정한 주행으로 될 우려가 있다. 이 때문에, CPU(36)가 경보기(40)를 울리게 한다. 명동 기준치 G4 이상이란, 도 28b에 도시된 바와 같이 A1의 영역에 원심 가속도(Gs)가 있는 것으로 된다. 이 A1 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 주행이 불안정하게 되는 영역을 나타내고 있다. B1의 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되었을 때 주행이 안정하게 되는 영역을 나타내고 있다. C1의 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)을 록크하지 않아도 주행이 안정하게 되는 영역을 나타내고 있다.
(d)의 경우에는 하중 w가 설정치 wo 미만이고, 높이 H가 설정치 ho 미만이며, 또한, 원심 가속도(Gs)가 명동 기준치 G5 이상이기 때문에, 이대로 포크리프트가 주행을 계속한 경우, 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 불안정한 주행으로 될 우려가 있다. 이 때문에, CPU(36)는 경보기(40)를 울리도록 하고 있다. 명동 기준치 G5 이상이란, 도 28c에 도시된 바와 같이 A2의 영역에 원심 가속도(Gs)가 있는 것으로 된다. 이 A2영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되어도 주행이 불안정하게 되는 영역을 나타내고 있다. B2의 영역은 차축 고정기구로써 리어 액슬(10)이 록크되었을 때 주행이 안정하게 되는 영역을 나타내고 있다. C2의 영역은 차축 고정기구로 리어 액슬(10)을 록크하지 않아도 주행이 안정하게 되는 영역을 나타내고 있다.
(a) 내지 (d) 중의 어느 하나의 명동 조건이 만족되는 경우에는 CPU(36)는 스텝 1100에서, 신호를 출력하여, 경보기(40)를 울리게 하고, 이 흐름도를 일단 종료한다. 또, 스텝 1090에서, 명동 조건 중의 어느 하나가 성립하지 않은 경우에는 CPU(36)는 이 흐름도를 일단 종료한다.
이상 상술한 바와 같이, 리어 액슬(10)이 록크되었을 때, 원심 가속도(Gs)가 명동 조건을 만족하는 경우에는 경보기(40)가 울린다. 일반적으로, 옆으로 미끄러짐이 생기는 경우, 후륜(11)이 조타에 의해 움직이지 않기 때문에, 차량에 옆으로 미끄러짐이 생기어, 차량의 방향이 바뀌기까지는 시간적인 지연이 있다. 본 실시예에서는 차속 V과, 타이어각 θ에서 원심 가속도(Gs)를 추정하고 있기 때문에, 그 때의 원심 가속도를 검출하지 않고, 그 후에 생기는 원심 가속도를 추정하고 있다. 따라서, 상기 흐름도에서, 스텝 1100에 있어서, 그 원심 가속도가 실제로 발생하기 이전에 울려서 경고하고 있다. 이 때문에, 차량을 조작하는 운전자에게, 사전에 경고를 줄 수 있어, 그 후의 차량의 조작에 주의를 줄 수 있다.
(제 8 실시예)
다음에, 본 발명의 제 8 실시예를 도 29를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 요잉율 검출 수단으로서 자이로스코프가 설치되어 있다. 자이로스코프(41)는포크리프트의 선회시에 있어서의 요잉율(각속도)의 ω(rad/sec)를 검출하여, 요잉율에 따른 검출치 ω를, CPU(36)에 출력한다.
본 실시예는 타이어각 센서(21)를 바꾸어 자이로스코프(41)을 검출기로서 구비된 구성으로 되어 있고, 그 밖의 구성은 상기 실시예와 같은 구성을 갖고 있다. 단지, ROM(37)에는 도 29에 도시된 흐름도로 이루어진 프로그램 데이터가 기억되어 있다. 또, 원심 가속도를 식 Gs=V ·ω, 요잉 변화율 Y를 식 Y=△ω/△T, 원심 가속도 변화율 η를 식 △G/△T=V ·△ω/△T(=V ·Y)에 근거하여 각각 산출하도록 하고 있다.
CPU(36)에 의한 제어는 다음과 같이 된다. 우선 CPU(36)는 스텝 1110에 있어서, 요잉율 ω, 차속 V, 하중 w 등의 각 검출치를 기록한다. 스텝 1120에서는 CPU(36)는 요잉 변화율 Y을 연산한다. CPU(36)는 RAM(33)의 소정 기억 영역에 소정시간 △T 전까지의 과거 여러 회수만큼의 요잉율 데이터를 보존하고 있고, 소정시간 △T 전의 요잉율 데이터 ω1을 판독하고, 구검출치 ω1과 현재의 검출치 ω를 이용하여, 요잉 변화율 Y=△ω/△T(단, △ω/△T=｜ω-ω1｜로 한다)를 연산한다.
스텝 1130에서 CPU(36)는 원심 가속도 변화율 η= V ·Y(=V ·△ω/△T)를 연산한다. 그리고, 스텝 1140에서 CPU(36)는 원심 가속도를 Gs=V ·ω로서 연산한다. CPU(36)는 스텝 1140으로부터 스텝 950(제 6 실시예 참조)으로 이행한다.
다음 스텝 950 이후의 처리는 제 6 실시예와 같기 때문에, 이후의 설명은 생략한다.
상기 실시예에 의하면, η, Y를 연산함에 있어서, 기대의 진동 등의 영향을받기 어려운 자이로스코프(41)의 검출치 ω를 미분하는 방법을 채용하였기 때문에, 원래 노이즈가 대단히 적은 검출치 ω에 미분 처리를 실시하여도, 노이즈의 증폭에 의한 고의적인 오차가 생기지 않고, 신뢰성이 높은 추정치 η, △Y/△T를 얻을 수 있다.
(제 9 실시예)
계속해서 본 발명의 제 9 실시예를 도 30a 및 도 30b, 도 31을 참조하여 설명한다.
본 실시예에 있어서의 전기적 구성은 제 7 실시예에서 설명한 도 26의 회로가 채용되어 있다. 또한, 실시예에 있어서의 CPU(36)의 제어는 차속에 따라서 원심 가속도 변화율 η(△G/△T)과 요잉 변화율 △Y/△T를 구별하여 사용하는 점이 특징이다.
차속 V가 고속인지 저속인지를 판정하기 위한 설정치 Vo로서, 5 내지 10 km/h의 범위의 소정값이 설정되어 있다. 포크리프트(1)의 최대 속도는 20km/h 정도이다. 또한, 요잉 변화율 △Y/△T(=△ω/△T(단지, ω는 요잉율))는 식 △Y/△T=V ·△(1/r)/△T로 나타낸다. 본 실시예에서는 소정시간 △T를 경과하기 전후의 선회반경의 역수치 1/r, 1/r1과, 차속 V를 사용하여, 요잉 변화율 △Y/△T를, 식 △Y/△T=V ·｜1/r-1/r1｜에 의해 산출한다.
CPU(36)에 의한 제어에 관해서, 도 30a, 도 30b에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다. 우선 CPU(36)는 스텝 1210에서 각 센서(21 내지 24)로부터의 검출치 θ, V, w 등을 판독하고, 스텝 1220에서 타이어각 θ에서 맵에 의해 선회반경의 역수치1/r을 연산한다. 스텝 1230에서, CPU(36)는 요잉 변화율 △Y/△T를 연산한다. 즉, CPU(36)는 RAM(38)의 소정 기억 영역에서 소정시간 △T 전의 타이어각 데이터 θ1을 판독하여, 이 θ1 값으로부터 맵에 의해 구한 선회반경의 역수치 1/r1과, 현재의 검출치 θ에 의한 역수치 1/r과, 차속 V를 사용하여, 식△Y/△T=V ·｜1/r-1/r1｜에 의해 △Y/△T를 산출한다.
다음 스텝 1240에서는 CPU(36)는 원심 가속도 변화율 η=V ·△Y/△T를 연산한다. 그리고, 스텝 1250에서는 CPU(36)는 원심 가속도를 Gs=V2/r에 의해 연산한다.
스텝 1260에서, CPU(36)는 차속 V가 설정치 Vo 미만인지의 여부를 판단한다. 차속 V가 설정치 Vo 미만의 저속역이면, CPU(36)는 스텝 1270에서 요잉 변화율 △Y/△T이 설정치 yo 이상인지의 여부를 판단하여, 차속 V가 설정치 Vo 이상인 고속역이면, 스텝 1280에서, 원심 가속도 변화율 η가 설정치 go 이상인지의 여부를 판단한다.
그리고, 양 스텝 1270, 1280에서, 각각의 록크 조건(△Y/△T≥yo, η≥ go)의 성립시에는 CPU(36)는 스텝 1290에서 플래그 Fgv에「1」을 세트한다. 한편, 양 스텝 1270, 1280에서, 각각의 록크 해제 조건(△Y/△T＜yo, η＜go)의 성립시에는 CPU(36)는 스텝 1300으로 진행하여 카운터(110)의 가리키는 시간이 소정시간 T 이상이면, 스텝 1310에서 플래그 Fgv에「0」을 세트하고, 카운터(110)의 가리키는 시간이 소정시간 T 미만이면, 플래그 Fgv를 변경하지 않고, 다음 스텝 1320으로 진행한다. 스텝 1320 이후의 처리는 도 27b와 같은 처리이기 때문에, 설명을 생략한다.
따라서, 차속 V가 설정치 Vo 이상의 고속 주행시에는 원심 가속도 변화율 η가 설정치 go 이상이 되었을 때에, 리어 액슬(10)이 록크된다. 또한, 차속 V가 설정치 Vo 미만의 저속 주행시에는 요잉 변화율 △Y/△T이 설정치 yo 이상이 되었을 때에, 리어 액슬(10)이 록크된다. 요컨대, η 또는 △Y/△T가 각각의 설정치 이상으로 된 시점에서, 선회 개시할 때에 신속하게 리어 액슬(10)이 록크된다. 또한, η 또는 △Y/△T가 각각의 설정치 이상에 있기 때문에, 전환할 때에는 리어 액슬(10)이 록크 상태로 유지된다.
또한, 차속 V가 설정치 Vo 이상의 고속역으로, V2를 인수로 갖는 원심 가속도 변화율 η를 채용함으로써, 설정치 go를 높게 설정해 둘 수 있고, 쓸데없는 록크가 대단히 감소될 수 있다. 그리고, 차속 V가 설정치 Vo 미만의 저속역에서, V를 인수로 갖는 요잉 변화율 △Y/△T를 채용함으로써, 저속역에 있어서도, 설정치 yo를 높게 설정해 둘 수 있고, 리어 액슬(10)이 쓸데없는 록크를 더욱 저감할 수 있다. 따라서, 이 실시예에 의하면, 저속역에서의 리어 액슬(10)의 쓸데없는 록크를 한층 저감시킬 수 있다. 또한, 예컨대, 리어 액슬(10)이 필요할 때임에도 불구하고 록크되지 않는 불합리함의 발생을 피할 수 있다.
또한, η, △Y/△T를 연산함에 있어서, 기대의 진동 등의 영향을 받기 어려운 타이어각 센서(21)의 검출치 θ로부터 결정되는 1/r 값을 미분하는 방법을 채용하였기 때문에, 요잉 변화율 △Y/△T에 관해서도 신뢰성이 높은 추정치 △Y/△T를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 9 실시예의 변형예를 도 31을 참조하여 설명한다. 본 변형예에서는 원심 가속도(Gs) 및 원심 가속도 변화율 η 등을 추정하기 위해 사용되는 검출치를 검출하기 위한 검출기로서 자이로스코프(51)(도 16에 도시됨)가 채용되어 있다. 이 자이로스코프(51)에 관해서는 이미 상술되어 있기 때문에, 설명을 생략하여, CPU(36)에 의한 제어에 관해서만 도 31을 참조하여 상술한다.
CPU(36)는 스텝 1510에 있어서, 요잉율 θ, 차속 V, 하중 w 등의 각 검출치를 판독한다. 따라서 CPU(36)는 스텝 1520에서, 요잉 변화율 △Y/△T를 연산한다. CPU(36)는 RAM(38)의 소정 기억 영역에 소정시간 △T 전까지의 과거 여러 회수만큼의 요잉율 데이터를 보존하고 있고, 소정 시간 △T 전의 요잉 데이터 ω1를 판독 출력하고, 구검출치 ω1과 현재의 검출치 ω를 사용하여, 요잉 변화율 △Y/△T=△ω/△T(단지, △ω/△T=｜ω-ω1｜로 한다)를 연산한다. 다음 스텝 1530에서는 CPU(36)는 원심 가속도 변화율 η=V ·△Y/△T(=V ·△ω/△T)을 연산한다. 그리고, CPU(36)는 스텝 1540에서는 원심 가속도를 Gs=V ·ω로서 연산한다.
이후의 스텝의 처리는 제 7실시예와 같고, 차속 V가 설정치 Vo 이상일 때에는 원심력 속도 변화율 η에 근거하여 록크해야 하는지의 여부를 판정하여, 차속 V이 설정치 Vo 미만일 때에는 요잉 변화율 △Y/△T에 근거하여 록크해야 하는지의 여부를 판정한다.
상기 제 9 실시예에서는 원심 가속도 변화율의 산출을 위해 타이어각 θ를 사용하기 때문에, 후륜(11)이 옆으로 미끄러졌을 때에 원심 가속도 변화율의 산출치의 신뢰성이 결핍된다. 그러나, 이 변형예에 의하면, 원심 가속도 변화율의 산출에 차량의 요잉율 ω를 사용하고 있기 때문에, 후륜(11)이 미끄러져도 원심 가속도 변화율 η를 정확히 산출할 수 있다.
또한, 예컨대 포크리프트(1)를 방향 전환시킬 때에는 차속을 충분히 떨어뜨린 상태로 후륜(11)의 타이어각 θ을 크게 꺽음으로써 이루어지고, 이 때 차체는 거의 전륜(7)을 중심으로 선회하게 된다. 제 2 실시예의 구성에서는 요잉 변화율 △Y/△T가 차속 V를 인수로 갖기 때문에 (△Y/△T=V ·△(1/r)/△T 이기 때문에), 차속을 충분히 떨어뜨려 이루어지는 방향 전환시에는 △Y/△T＜yo로 되어, 리어 액슬(10)이 록크되지 않는 사태가 발생된다.
그러나, 이 변형예에서는 저속역에 있어서, 차속 V를 인수로 갖지 않는 요잉 변화율 △Y/△T(=△ω/△T)이 사용된다. 그 때문에, 방향 전환할 때에, 차속이 느려도, 차량이 향하는 시간변화(△ω/△T) 만을 보고 있기 때문에, 차량의 방향이 크게 변화하는 방향 전환시에는 △Y/△T 값이 설정치 yo 이상으로 되어, 리어 액슬(10)이 견고하게 록크된다. 그 결과, 리어 액슬(10)이 록크된 상태로 방향 전환이 행하여진다. 예컨대, 방향 전환시에 노면상의 돌기 등에 타이어가 접촉되어도, 리어 액슬(10)의 요동이 규제되어 있기 때문에, 이 때의 차체의 가로방향의 경사가 작게 억제된다.
(제 10 실시예)
이하, 본 발명의 제 10 실시예를 도 32 내지 도 35를 참조하여 설명한다.
본 실시예에서는 리어 액슬(10)이 록크된 것을 운전자에게 알리는 표시 수단을 설치한 것이다. 포크리프트(1)의 핸들(12)에 인접한 위치에는 도 34에 도시된바와 같이, 연료 잔량 등의 각종 경고 램프(A) 및 록크 표시 램프(L)를 구비한 미터 박스(M)가 배치되어 있다. 도 32에 도시된 바와 같이, 록크 표시 램프(L)는 콘트롤러(30)에 대하여 표시구동 제어회로(130)를 거쳐서 접속되어 있다.
본 실시예에 있어서, CPU(36)는 도 33에 도시된 흐름도에 따른 처리를 행한다. 점화키의 온 중에는 CPU(36)에 각 센서(21 내지 24)로부터의 검출신호 θ, V, w, 온, 오프가 입력된다. CPU(36)는 스텝 1600에 있어서, 타이어각 θ, 차속 V, 높이 H, 하중 w의 각 검출치를 판독한다. 스텝 1610에서는 CPU(36)는 ROM(37)에 기억된 맵을 사용하여 타이어각 θ에서 선회 반경의 역수치 1/r를 구한다.
스텝 1620에서는 CPU(36)는 차속 V와 선회반경의 역수치 1/r로부터 원심 가속도의 추정치 Gs를 연산한다. 스텝 1630에서, CPU(36)는 요잉 변화율 △Y/△T를 연산한다. CPU(36)는 RAM(38)의 소정 기억 영역으로부터 소정시간 △T 전의 타이어각 데이터 θ1를 판독 출력하고, 이 데이터 θ1에서 결정되는 선회반경의 역수치 1/r1을 사용하여, △Y/△T=V·△(1/r)/△T를 연산한다(단, △(1/r)=｜1/r-1/r1｜).
스텝 1640에 있어서, CPU(36)는 △Y/△T가 설정치 yo 이상인지의 여부를 판단한다. △Y/△T가 설정치 yo 이상이면, CPU(36)는 스텝 1650에서 플래그 Fy에「1」을 세트한다. △Y/△T가 설정치 yo 미만이면, CPU(36)는 스텝 1660에서 플래그 Fy에 「0」을 세트한다.
다음 스텝 1670에서, CPU(36)는 검출치 H, w로부터 맵을 사용하여 원심 가속도의 설정치 Go를 산출한다. 연속해서, CPU(36)는 스텝 1680에 있어서, Gs≥Go가 성립하는지의 여부를 판단한다. Gs≥Go의 록크 조건이 성립하였을 때에는 CPU(36)는 스텝 1690에서 플래그 Fg에「1」을 세트한다. 스텝 1680에서, Gs≥Go가 성립하지 않을 때에는 CPU(36)는 스텝 1700으로 진행하여 플래그 Fg에 「0」를 세트한다.
이 설정치 Go는 도 8a, 도 8b에 도시된 맵에 따라서 설정된다. 하중 w가 설정치 wo 미만으로 상대적으로 경량이면 도 8a에 도시된 바와 같이, 높이 H가 설정치 ho 미만으로 상대적으로 낮을 때에는 값이 큰 설정치 G2가 채용되고, 높이 H가 설정치 ho 이상으로 상대적으로 높을 때에는 값이 작은 설정치 G1(<G2)가 채용된다.
또, 이 설정치 Go는 하중 w가 설정치 wo 이상으로 상대적으로 중량이면, 도 8b에 도시된 바와 같이, 높이 H가 설정치 ho 미만으로 상대적으로 낮을 때에는 값이 큰 설정치 G2가 채용되며, 높이 H가 설정치 ho 이상으로 상대적으로 높을 때에는 설정치 0가 채용된다.
다음 스텝 1710에서, CPU(36)는 플래그 Fy, Fg 중의 어느 하나가 「1」이면 록크 지령(록크 신호) 및 표시 지령(제 1 표시 신호)을 출력한다. 그 결과, 원심 가속도 Gs와 요잉 변화율 △Y/△T 중의 어느 한쪽에서도 각각의 설정치 Go, yo 이상으로 되면, 차단 밸브(14)가 차단 위치로 전환되어 리어 액슬(10)이 록크되면서 동시에, 록크 표시 램프(L)가 점등된다.
여기서, 본 실시예에서는 CPU(36)가 록크 신호를 출력 인터페이스(36) 및 여자/소자 구동회로(30)를 통해 솔레이드(14a)에 출력할 때, 동시에 제 1 표시신호를 출력 인터페이스(36) 및 표시제어 회로(37)를 통해 록크 표시 램프(L)에 출력하게 되어 있다. 요컨대, 리어 액슬(10)이 록크될 때에는 반드시 록크 표시 램프(L)가점등되게 되어 있다. 그 때문에, 작업자는 리어 액슬(10)이 록크되어 있는지 여부를, 미터 박스(19)의 록크 표시 램프(L)을 보게 됨으로써, 확실히 알 수 있다.
차량의 주행 상태 및 하역 상태 중 적어도 한쪽을 검출하기 위한 복수의 검출기와, 상기 복수의 검출기 중, 적어도 2개의 검출기의 검출치로부터 결정되는 판정치가 소정 조건을 만족할 때에, 상기 록크 기구를 작동시키는 제어수단과, 적어도 하나의 검출기 고장을 진단하는 진단수단과, 상기 진단수단에 의해 고장으로 진단된 검출기의 검출치로부터 결정되는 판정치가, 상기 검출기의 정상시의 검출 범위내에서 소정 조건을 가장 만족하기 쉽게 하는 값을 가질 때에, 록크 기구를 작동시키지 않도록 설정되는 것을 작업자가 용이하게 판단할 수 있다.

Claims (23)

  1. 주행 및 하역을 행하는 산업차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 안정된 주행을 목적으로 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 산업차량의 차체 요동 제어장치에 있어서,
    차량의 주행 상태 및 하역 상태 중 적어도 한쪽을 검출하기 위한 복수의 검출기와,
    상기 복수의 검출기 중, 적어도 2개의 검출기의 검출치에 기초하여 판정치를 구함과 함께, 그 판정치가 소정의 록크 조건을 만족할 때에, 상기 록크 기구를 작동시키는 제어수단과,
    적어도 하나의 검출기 고장을 진단하는 진단수단과,
    상기 진단수단에 의해 고장으로 진단된 검출기의 검출치를 소정의 가정치로 치환하는 설정수단을 구비하며,
    상기 가정치는 고장으로 진단된 검출기의 정상시에서의 검출범위내의 값이며, 상기 제어수단은 적어도 가정치에 기초하여 구해진 판정치가 상기 록크 조건을 만족하지 않을 때에는 상기 록크 기구를 작동시키지 않도록 되어 있는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가정치는 상기 판정치가 록크 조건을 가장 만족하기 용이하도록 이 판정치에 영향을 주는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어수단은, 고장으로 진된된 검출기에 대응하는 가정치와 정상적인 검출기의 검출치에 기초하여 판정치를 구하고, 구해진 판정치가 록크 조건을 만족하지 않을 때에는 록크 기구를 작동시키지 않는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 가정치는 고장으로 진단된 검출기의 정상시의 검출 범위내에 있는 최대값인 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 복수의 검출기는 판정치로서의 차량의 원심 가속도 및 차량의 요잉 변화율중 적어도 어느 한쪽을 얻기 위해서 필요한 검출치를 검출하기 위한 복수의 제 1 검출기를 포함하고,
    상기 제어수단은 상기 복수의 제 1 검출기의 검출치로부터 얻어지는 원심 가속도 또는 요잉 변화율이 소정의 설정치 이상으로 되었을 때 록크기구를 작동시키고,
    상기 설정수단은 복수의 제 1 검출기 중, 진단 수단에 의해 고장으로 진단된 검출기의 검출치를 원심 가속도 또는 상기 요잉 변화율을 가장 크게 할 수 있는 가정치로 치환하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 검출기는, 조타륜의 조타각을 검출하는 검출기와,
    차속을 검출하는 검출기를 포함하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 검출기는, 차량의 요잉율을 검출하기 위한 검출기와, 차속를 검출하는 검출기를 포함하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 차량의 중심 높이를 검출하기 위해서 필요한 제 2 검출기와,
    상기 제어수단은, 원심 가속도가, 차량의 중심 높이에 따라서 결정되는 설정치 이상으로 되었을 때에, 록크 기구를 작동시키는 것과,
    상기 설정 수단은, 제 2 검출기 중 진단 수단에 의해 고장으로 진단된 검출기의 검출치를, 상기 차량의 중심 높이를 가장 높게 할 수 있는 가정치로 치환하는 것으로 이루어진 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 검출기는, 짐(하물)을 적재하기 위해서 차량에 설치된 적재기기의 높이를 검출하는 높이 검출기와, 적재기기 상의 하물의 하중을 검출하는 하중 검출기를 포함하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 진단 수단은 진단 대상인 검출기의 검출치가, 미리 설정된 고장 조건을 소정시간 이상 계속하여 만족한 것으로 검출기의 고장으로 진단하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  11. 주행 및 하역을 행하는 산업 차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 안정된 주행을 목적으로 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 산업차량의 차체 요동 제어장치에 있어서,
    산업 차량의 타이어각을 검출하는 타이어각 검출 수단과,
    산업 차량의 핸들각을 검출하는 핸들각 검출 수단과,
    산업차량의 주행 속도를 검출하는 차속 검출 수단과,
    타이어각 검출 수단이 정상일때는, 상기 타이어각 검출 수단에 의해 검출된 타이어각 및 차속 검출 수단에서 검출된 주행 속도에 근거하여 판정치를 산출하는 제 1 연산 수단과,
    타이어각 검출 수단이 고장시에는 핸들각 검출 수단에서 검출된 핸들각 및 차속 검출 수단에 의해 검출된 주행 속도에 근거하여 판정치를 산출하는 제 2 연산 수단과,
    상기 어느 하나의 연산 수단에 의해 산출된 판정치가 미리 설정된 록크 조건을 만족했을 때에, 상기 록크 기구를 작동시키는 제어수단을 구비한 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 판정치는, 차량에 가해지는 원심 가속도와, 원심 가속도 변화율 중 적어도 한 쪽이며, 제어수단은, 원심 가속도 혹은 원심 가속도 변화율이소정의 설정치 이상으로 되면, 상기 록크 기구를 작동시키는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 판정치는, 차량에 가해지는 원심 가속도와, 요잉율 변화율 중 적어도 한 쪽이고, 제어수단은, 원심 가속도 혹은 요잉 변화율이 설정치 이상으로 되면, 상기 록크 기구를 작동시키는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 핸들각 검출 수단으로부터 얻어진 핸들각과, 상기 타이어각 검출 수단으로부터 얻어진 타이어각을 비교하여, 핸들각이 변화하고 있음에도 불구하고 타이어각이 변화하지 않고 있을 때, 타이어각 검출 수단을 고장으로 판정하는 제 1 판정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 타이어각 검출 수단에 의해 검출된 타이어각이 정상 범위 이외의 값을 가질 때에는, 단선고장 또는 단락고장으로 판정하는 제 2 판정수단을 구비하고 있는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  16. 주행 및 하역을 행하는 산업차량의 차체에 대하여 상하 방향으로 요동 가능하게 지지된 차축을, 차량의 안정된 주행을 목적으로 요동 불가능하게 록크하기 위한 록크 기구를 구비한 산업차량의 차체 요동 제어장치에 있어서,
    차량의 주행 상태 및 하역 상태 중 적어도 한쪽을 포함하는 차량 상태를 감지하는 감지 수단과,
    차량 상태가 소정의 록크 조건을 만족하였을 때 차축을 록크하도록 록크 기구를 작동시키는 제어수단과,
    상기 감지 수단의 감지 결과에 근거하여 차량에 대하여 가해지는 원심 가속도를 추정하는 추정 수단을 구비하고,
    상기 록크기구가 차축을 록크하고 있는 상태에서 상기 추정 수단이 추정된 원심 가속도가 소정의 기준치보다도 큰 값이 되었을 때 상기 제어수단은 차량 상태가 불안정하다는 것을 나타내는 경고신호를 발생하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 감지 수단은, 차량의 차속을 검출하는 제 1 검출 수단과,
    차량의 조타각을 검출하는 제 2 검출 수단을 포함하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 추정 수단은, 차속과, 조타각에 근거하여 원심 가속도를 추정하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 감지 수단은, 차량에 가해지는 요잉율을 검출하는요잉율 검출기를 포함하며, 상기 추정 수단은, 상기 요잉율 검출기의 검출된 요잉율에 근거하여 차량에 대하여 현재 가해지고 있는 원심 가속도를 추정하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 추정 수단은 차량에 대하여 장래에 가해지는 원심 가속도를 추정하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 경고 신호에 근거하여 경고음를 발하는 경고 수단을 구비한 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  22. 제 1 항, 제 11 항 또는 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어수단은 록크기구의 작동시에 표시신호를 출력하고,
    상기 표시신호에 근거하여, 상기 차축이 록크된 취지를 표시하는 표시 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 표시 수단은 메터 박스에 구비된 램프를 포함하는 산업차량의 차체 요동 제어장치.
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