JPH10338496A - 産業車両の揺動制御装置及び前後重心位置推定装置 - Google Patents

産業車両の揺動制御装置及び前後重心位置推定装置

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JPH10338496A
JPH10338496A JP9153999A JP15399997A JPH10338496A JP H10338496 A JPH10338496 A JP H10338496A JP 9153999 A JP9153999 A JP 9153999A JP 15399997 A JP15399997 A JP 15399997A JP H10338496 A JPH10338496 A JP H10338496A
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gravity
axle
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rear direction
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Kazuo Ishikawa
和男 石川
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 前後方向の重心位置を検出することができる
前後重心位置推定装置を提供すること。 【解決手段】 フォーク４は荷を積載し傾動及び昇降す
る。フォーク４の状態であるマスト角θ２、揚高Ｈ、及
び、荷重ｗをマスト角センサ２５、揚高センサ２３、及
び、圧力センサ２４より検出する。検出したマスト角θ
２、揚高Ｈ、及び、荷重ｗに基づいて前後方向の重心位
置を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、揺動可能に支持さ
れた車軸の揺動を必要に応じて規制することのできる産
業車両の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、旋回時には、遠心力による横向きの力を受けて車体
が傾くこととなって、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
とを検知する重荷重検知手段と、フォークが所定高さ以
上に上昇したことを検知する高揚高検知手段とを備え、
両検知手段が共に検知状態となったときに、車体に対し
て車軸を車軸固定機構にて固定させる技術が開示されて
いる。この技術によれば、重荷重かつ高揚高で車両の重
心が高くなって相対的に不安定なときに、車軸が車体に
対して固定されるので安定な姿勢で荷役作業及び旋回す
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車軸固
定機構にて車軸を固定した場合には、前輪及び後輪の４
輪の内、いずれか１輪が浮く可能性がある。なぜなら、
平面は幾何学上３点にて構成されるからである。例えば
重い荷をフォーク上に載置している場合には重心が前方
に移動し、後輪の内のいずれか１輪が浮く可能性があ
り、又、比較的軽い荷を載置している場合には、その重
心は後方に位置しているので、前輪の内のいずれか１輪
が浮く可能性がある。
【０００６】従って、比較的軽い荷を載置している場合
に、車軸を固定すると、駆動輪である前輪が浮いてしま
ったり、前輪側での接地力が減り、駆動輪が空回りを起
こして駆動力が得られないという問題がある。このた
め、フォークリフトの走行がスムーズに行われないとい
う問題がある。そこで、前後方向の重心位置を考慮しな
がら、車軸の固定を行う必要があるが、前後方向の重心
位置を検出することができないという問題がある。
【０００７】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、その第１の目的は、前後方向の重心
位置を検出することができる前後重心位置推定装置を提
供することにある。
【０００８】第２の目的は、前記産業車両の揺動制御装
置を使用して検出した前後方向の重心位置に基づいて、
駆動輪の駆動力が損なわれないように、車軸の揺動を規
制することができる産業車両の揺動制御装置を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、車体フレーム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、荷を積載するために設けられた積載機器と、車
両の前後に設けられた前輪と後輪のいずれか一方であっ
て、駆動力を走行面に伝達する駆動輪とを備え、前記積
載機器が荷を積載している状態に基づいて、前後方向の
重心位置が変わる産業車両において、車両の前後方向の
重心位置を検出する前後重心位置検出手段と、前記前後
重心位置検出手段が検出した前後方向の重心位置に基づ
いて前記車軸の揺動を規制するように前記車軸規制機構
を制御する制御手段とを備えたことを要旨としている。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の産業車両の揺動制御装置において、前記積載機器は傾
動及び昇降可能であり、前記前後重心位置検出手段は、
前記積載機器の傾きを検出する傾き検出器と、前記積載
機器の揚高を検出する揚高検出器と、前記積載機器の荷
重を検出する荷重検出器とを備え、検出した傾き、揚高
及び荷重とに基づいて前後方向の重心位置を推定するこ
とを要旨としている。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の産業車両の揺動制御装置において、前記制御手
段は、重心高さを考慮して予め設定されたロック指令条
件を満たしているときで、かつ、前記前後重心位置検出
手段が検出した前後方向の重心位置が予め設定されたロ
ック許可条件を満たしているとき、前記車軸規制機構を
制御することを要旨としている。
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の産業車両の揺動制御装置において、前記予め設定され
たロック許可条件は、検出した前後方向の重心位置が前
記前輪と前記後輪との中間位置から前記駆動輪側にある
とき満たされることを要旨としている。
【００１３】請求項５に記載の発明は、荷を積載する傾
動及び昇降可能な積載機器を備え、前記積載機器が荷を
積載している状態に基づいて、前後方向の重心位置が変
わる産業車両において、前記積載機器の傾き、揚高及び
荷重とを検出し、その各値に基づいて前後方向の重心位
置を推定することを要旨としている。
【００１４】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、産業車両は積載機器が荷を積載している状態に
基づいて前後方向の重心位置が変わる。前後重心位置検
出手段は前後方向の重心位置を検出し、制御手段はその
前後方向の重心位置に基づいて車軸規制機構を制御す
る。車軸規制機構は、車体フレームに対して上下方向に
揺動可能に支持された車軸の揺動を規制する。よって、
前後方向の重心位置を検出し、その値に基づいて、車軸
の揺動を規制したときに駆動輪が浮かないように、つま
り、駆動輪の駆動力が損なわれないように前後方向の重
心位置を考慮した車軸の揺動の規制を行うことができ
る。
【００１５】請求項２に記載の発明によれば、積載機器
は傾動及び昇降する。前後重心位置検出手段は、傾き検
出器、揚高検出器及び荷重検出器より、傾き、揚高及び
荷重を検出し、その値に基づいて前後方向の重心位置を
推定する。前後方向の重心位置は、主に傾き、揚高及び
荷重に基づいて変移するため、この推定した重心位置は
実際の重心位置とほぼ同様な値となる。よって、不要に
車軸の揺動を規制することなく、必要に応じたとき前後
方向の重心位置を考慮した車軸の揺動の規制を行うこと
ができる。
【００１６】請求項３に記載の発明によれば、制御手段
は、重心高さを考慮したロック指令条件と、前後方向の
重心位置を考慮したロック許可条件とが共に満たされた
とき、車軸規制機構を制御し、車軸の揺動を規制させ
る。よって、安定な姿勢で旋回等をするための車軸の揺
動の規制を確保しながら、必要に応じたとき前後方向の
重心位置を考慮した車軸の揺動の規制を行うことができ
る。
【００１７】請求項４に記載の発明によれば、ロック許
可条件は検出した前後方向の重心位置が前輪と後輪との
中間位置から駆動輪側にあるとき満たされる。つまり、
安定な姿勢で旋回等をするための車軸の揺動の規制は、
前後方向の重心位置が前輪と後輪との中間位置から駆動
輪側にあるとき許可される。よって、安定な姿勢で旋回
等をするための車軸の揺動の規制を確保しながら、必要
に応じたとき前後方向の重心位置を考慮した車軸の揺動
の規制を行うことができる。
【００１８】請求項５に記載の発明によれば、荷を積載
し傾動及び昇降可能な積載機器の傾き、揚高及び荷重と
を検出し、その各値に基づいて前後方向の重心位置を推
定する。前後方向の重心位置は、主に傾き、揚高及び荷
重に基づいて変移するため、実際の重心位置とほぼ同様
な重心位置を推定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図８に従って説明する。図３に示す産業車
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。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に積載機
器としてのフォーク４がチェーン４ａ（図１に示す）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５
ａ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
と作動連結され、エンジン９の動力によって駆動され
る。
【００２０】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。操舵輪である左
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
能に連結されており、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。
【００２１】図２に示すように、車体フレーム１ａとリ
アアクスル１０との間には、１個の油圧式ダンパー（以
下、単に「ダンパー」という。）１３が両者を連結する
状態で配設されている。このダンパー１３は複動式の油
圧シリンダであり、ダンパー１３のシリンダ１３ａが車
体フレーム１ａ側に連結され、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１３
ｃの先端がリアアクスル１０側に連結されている。
【００２２】ダンパー１３は、ピストン１３ｂにて区画
された第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とを形成している。第１
室Ｒ１と連通状態に接続された第１管路Ｐ１は、切換弁
としてのシャットオフ弁１４を介して第２室Ｒ２と連通
状態に接続された第２管路Ｐ２に接続されている。シャ
ットオフ弁１４は２ポート２位置切換弁であり、そのス
プールには流弁部１５と逆止め弁付の止弁部１６とが形
成されている。又、前記第２管路Ｐ２はチェック弁１７
を介して作動油を貯溜するアキュムレータ１８に接続さ
れている。
【００２３】シャットオフ弁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
ンパー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
がロックされるようになっている。一方、シャットオフ
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、両室Ｒ１，Ｒ２における作動油の
流出・流入が可能な連通状態となり、リアアクスル１０
の揺動が許容されるようになっている。又、前記両室Ｒ
１，Ｒ２の内圧が上昇してもチェック弁１７により作動
油がアキュムレータ１８に逆流することはなく、ダンパ
ー１３内から作動油がリークしてもチェック弁１７及び
アキュムレータ１８により作動油が供給される。なお、
ダンパー１３及びシャットオフ弁１４等にて車軸規制機
構が構成されている。
【００２４】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）
θ１を検出する操舵角検出器としてのタイヤ角センサ２
１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Ｖを検出する車速検出器としての車速
センサ２２が設けられている。
【００２５】また、図１に示すように、アウタマスト２
の下部付近には、一端がインナマスト３に連結されるワ
イヤ（図示せず）を巻取方向に付勢する状態で巻回した
リール１９が配設されている。リール１９には、その回
転を検出可能な検出器及び揚高検出器としての回転検出
式の揚高センサ２３が配設されている。揚高センサ２３
は、ワイヤの巻取量をリール１９の回転から検出するこ
とで、フォーク４の揚高を連続的に検出し、その揚高に
応じた検出値Ｈを出力する。尚、本実施形態では、フォ
ーク４は６メートルまで上昇可能で、揚高Ｈは０から６
メートルまでの値を検出する。
【００２６】さらに、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荷重検出器としての圧力
センサ２４が設けられている。圧力センサ２４はフォー
ク４上の積載荷重に応じた検出値ｗを出力する。尚、本
実施形態では、フォーク４は２トンまで積載可能で、荷
重ｗは０から２トンまでの値を検出する。
【００２７】さらにまた、ティルトシリンダ５にはアウ
タマスト２の車体フレーム１ａに対する傾きであるマス
ト角θ２を検出する傾き検出器としてのマスト角センサ
２５が設けられている。マスト角センサ２５はティルト
シリンダ５の傾きを検出することにより、そのマスト角
θ２を検出する。尚、本実施形態では、アウタマスト２
は車体フレーム１ａに対して前傾６°から後傾６°まで
傾動可能で、マスト角θ２はプラス６°（前傾６°）か
らマイナス６°（後傾６°）までの値を検出する。
【００２８】図１に示すように、シャットオフ弁１４に
備えられたソレノイド１４ａ及び各センサ２１〜２５
は、制御手段としてのコントローラＣと電気的に接続さ
れている。尚、揚高センサ２３、圧力センサ２４、マス
ト角センサ２５及びコントローラＣにより、前後重心位
置検出手段が構成されている。
【００２９】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。フォークリフト１に備えられた
後述するスウィング制御等を司るコントローラＣには、
マイクロコンピュータ２６、Ａ／Ｄ変換回路２７〜３１
及び励消磁駆動回路３２等が内蔵されている。マイクロ
コンピュータ２６は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３
３、ＲＯＭ（読取専用メモリ）３４、ＲＡＭ（読取書込
可能メモリ）３５、クロック回路３６、入力インタフェ
イス３７及び出力インタフェイス３８を備える。
【００３０】ＣＰＵ３３には、タイヤ角センサ２１、車
速センサ２２、揚高センサ２３、圧力センサ２４及びマ
スト角センサ２５からの各検出値θ１，Ｖ，Ｈ，ｗ，θ
２が各Ａ／Ｄ変換回路２７〜３１を介して入力されるよ
うになっている。また、ソレノイド１４ａはＣＰＵ３３
が励消磁駆動回路３２を介して出力するロック信号・ロ
ック解除信号に基づき消磁・励磁される。すなわち、シ
ャットオフ弁１４はロック信号に基づきソレノイド１４
ａが消磁されることで遮断位置に切換えられ、ロック解
除信号に基づきソレノイド１４ａが励磁されることで連
通位置に切換えられる。なお、切換弁としてのシャット
オフ弁１４は本実施の形態では消磁されている状態、つ
まり全電源がオフの状態では常に遮断位置にある所謂ノ
ーマルクローズ型であるが、これに限定されず、ノーマ
ルオープン型であってもよい。
【００３１】ＲＯＭ３４には、図７，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、予め設定された所定時期に
走行安定性を保持するためリアアクスル１０をロックし
てその揺動を規制する制御である。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）Ｇ
s と、ヨーレートＹの時間に対する変化率（ヨーレート
変化率）ΔＹ／ΔＴと、前後方向の重心位置Ｘとを経時
的に検出し、Ｇs ，ΔＹ／ΔＴ値のいずれか一方でも各
々の設定値以上で、かつ、前後方向の重心位置Ｘが設定
値Ａ未満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。
【００３２】横ＧＧs の設定値Ｇo は、図６（ａ），
（ｂ）に示すように、重心高さに関連した荷重ｗと揚高
Ｈに応じて設定されている。本実施形態では荷重ｗが設
定値１トン未満においては、図６（ａ）に示すマップを
使用し、荷重ｗが設定値１トン以上においては、図６
（ｂ）に示すマップを使用するようになっている。
【００３３】また、ＲＯＭ３４には、ヨーレート変化率
ΔＹ／ΔＴの設定値ｙo が記憶されている。各設定値Ｇ
o ，ｙo は、重心高さを考慮して、走行安定性を図り得
る必要な時期にロックされるように、走行実験もしくは
理論計算から得られた値である。
【００３４】前後方向の重心位置の設定値Ａは、本実施
形態では例えば、図１２に示すように、前輪７と後輪１
１の中間位置に設定されている。本実施形態では、前輪
７の位置を基準値０メートルとし、後輪１１の位置まで
１．５メートルのとき、設定値Ａは０．７５メートルで
ある。つまり、重心位置Ｘが設定値Ａ未満という条件
は、前後方向の重心位置を考慮して、駆動輪の駆動力が
十分伝わる値に設定されている。
【００３５】また、ＣＰＵ３３は３つのフラグＦg ，フ
ラグＦy ，フラグＦａを備えている。フラグＦg は横Ｇ
Ｇs が設定値Ｇo 以上になるとセットされ、フラグＦy
はヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴが設定値ｙo 以上となる
とセットされ、フラグＦａは重心位置Ｘが設定値Ａ未満
となるとセットされるようになっている。
【００３６】ＲＯＭ３４には、タイヤ角θ１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。本実施形態では、タイヤ角センサ２１と車速
センサ２２からの２つの検出値θ１，Ｖを用いた演算に
より横ＧＧs を推定している。横Ｇの推定値Ｇs は、タ
イヤ角θ１から決まる旋回半径の逆数値１／ｒを用い、
次の（１）式により算出される。
【００３７】Ｇs ＝Ｖ2 ／ｒ …（１） また、ヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴは、２つの検出値θ
１，Ｖを用いて次の（２）式により与えられる。
【００３８】 ΔＹ／ΔＴ＝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）当たりの変化量（偏
差）である。偏差Δ（１／ｒ）は、ＲＡＭ３５に保存し
た過去複数回分（所定時間ΔＴ間を一回とする。）のタ
イヤ角データθ１から、所定時間ΔＴ前のタイヤ角デー
タθｂを読出し、このデータθｂから決まる旋回半径の
逆数値１／ｒｂを用い、Δ（１／ｒ）＝｜１／ｒ−１／
ｒｂ｜により算出される。なお、旋回半径の逆数値１／
ｒは、本実施の形態では例えば、タイヤ角θ１が左切角
のときに負の値、右切角のときに正の値をとる。
【００３９】前後方向の重心位置Ｘは、例えば図９，１
０，１１に示すように、マスト角θ２に基づいた重心推
定用のマップを使用し、揚高Ｈ，荷重ｗに応じて推定さ
れる。すなわち、マスト角θ２がマイナス６°（後傾６
°）のときにおいては、図９に示すマップを使用し、マ
スト角θ２がプラス６°（前傾６°）のときにおいて
は、図１１に示すマップを使用し、マスト角θ２がプラ
ス６°未満でマイナス６°より大きい（前後傾６°未
満）のときにおいては、図１０に示すマップを使用して
求められる。
【００４０】次に、フォークリフト１のスウィング制御
について図７，図８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、ＣＰＵ３３に各セン
サ２１〜２５からの検出信号θ１，Ｖ，Ｈ，ｗ，θ２
（図４を参照）が入力される。ＣＰＵ３３は各検出値θ
１，Ｖ，Ｈ，ｗ，θ２等を用いて所定時間（例えば１０
〜５０ミリ秒）間隔毎にスウィング制御処理を実行す
る。
【００４１】まず、ＣＰＵ３３は、ステップ１０におい
て、タイヤ角θ１，車速Ｖ，揚高Ｈ，荷重ｗ，マスト角
θ２の各検出値を読み込む。ステップ２０では、ＲＯＭ
３４に記憶されたマップを用いてタイヤ角θ１から旋回
半径の逆数値１／ｒを求める。
【００４２】ステップ３０では、車速Ｖと旋回半径の逆
数値１／ｒから（１）式を用いて、横Ｇの推定値Ｇs を
演算する。ステップ４０では、ヨーレート変化率ΔＹ／
ΔＴを演算する。すなわち、ＲＡＭ３５の所定記憶領域
から所定時間ΔＴ前のタイヤ角データθｂを読出し、こ
のデータθｂから決まる旋回半径の逆数値１／ｒｂを用
い、（２）式より、ΔＹ／ΔＴを演算する（但し、Δ
（１／ｒ）＝｜１／ｒ−１／ｒｂ｜）。
【００４３】ステップ５０では、ΔＹ／ΔＴが設定値ｙ
o 以上であるか否かを判断する。ΔＹ／ΔＴがロック指
令条件である設定値ｙo 以上であれば、ステップ６０に
進んでフラグＦy に「１」をセットする。ΔＹ／ΔＴが
設定値ｙo 未満であればステップ７０に進んでフラグＦ
y に「０」をセットする。
【００４４】次のステップ８０では、検出値Ｈ，ｗから
マップを使って横Ｇの設定値Ｇo を算出する。そして、
ステップ９０において、ロック指令条件であるＧs ≧Ｇ
o が成立するか否かを判断する。前記ステップ９０にお
いて、Ｇs ≧Ｇo の条件が成立したときにはステップ１
００に進んでフラグＦg に「１」をセットする。ステッ
プ９０において、Ｇs ≧Ｇo が不成立のときには、ステ
ップ１１０に進んでフラグＦg に「０」をセットする。
【００４５】この設定値Ｇo は、荷重ｗが設定値１トン
未満と相対的に軽量であれば、図６（ａ）に示すよう
に、揚高Ｈが例えば設定値３メートル未満と相対的に低
いときには値の大きい設定値Ｇ２が採用され、揚高Ｈが
設定値３メートル以上と相対的に高いときには値の小さ
い設定値Ｇ１（＜Ｇ２）が採用される。
【００４６】又、この設定値Ｇo は、荷重ｗが設定値１
トン以上と相対的に重量であれば、図６（ｂ）に示すよ
うに、揚高Ｈが例えば設定値３メートル未満と相対的に
低いときには値の大きい設定値Ｇ２が採用され、揚高Ｈ
が設定値３メートル以上と相対的に高いときには設定値
０が採用される。
【００４７】次のステップ１２０では、マスト角θ２か
ら重心推定用のマップを選定する。そして、ステップ１
３０では、検出値Ｈ，ｗからマップを使って前後方向の
重心位置Ｘを推定し、ステップ１４０にて、同マップか
らロック許可条件であるＸ＜Ａが成立するか否かを判断
する。前記ステップ１４０において、Ｘ＜Ａの条件が成
立したときにはステップ１５０に進んでフラグＦａに
「１」をセットする。ステップ１４０において、Ｘ＜Ａ
が不成立のときには、ステップ１６０に進んでフラグＦ
ａに「０」をセットする。
【００４８】この重心位置Ｘは、マスト角θ２がマイナ
ス６°（後傾６°）であれば、図９に示すように、荷重
ｗが大きくなるほど小さくなり、揚高Ｈが高くなるほど
大きくなる。重心位置Ｘは、マスト角θ２がプラス６°
（前傾６°）であれば、図１１に示すように、荷重ｗが
大きくなるほど小さくなり、揚高Ｈが高くなるほど小さ
くなる。重心位置Ｘは、マスト角θ２がマイナス６°よ
り大きくプラス６°未満（前後傾６°未満）であれば、
図１０に示すように、荷重ｗが大きくなるほど小さくな
る。
【００４９】マスト角θ２がマイナス６°（後傾６°）
のとき、例えば荷重ｗが０トン、つまり、無荷重であれ
ば、Ｘ＜Ａが不成立となる。マスト角θ２がマイナス６
°（後傾６°）のとき、例えば荷重ｗが０．５トン、揚
高Ｈが約４．５メートル以上であれば、Ｘ＜Ａが不成立
となる。マスト角θ２がマイナス６°（後傾６°）のと
き、例えば荷重ｗが０．５トン、揚高Ｈが約４．５メー
トル未満であれば、Ｘ＜Ａが成立となる。マスト角θ２
がマイナス６°（後傾６°）のとき、例えば荷重ｗが１
トン以上であれば、Ｘ＜Ａが成立となる。
【００５０】マスト角θ２がプラス６°（前傾６°）の
とき、例えば荷重ｗが０トン、つまり、無荷重で、揚高
Ｈが約５．０メートル未満であれば、Ｘ＜Ａが不成立と
なる。マスト角θ２がプラス６°（前傾６°）のとき、
例えば荷重ｗが０トン、つまり、無荷重で、揚高Ｈが約
５．０メートル以上であれば、Ｘ＜Ａが成立となる。マ
スト角θ２がプラス６°（前傾６°）のとき、例えば荷
重ｗが０．５トン以上であれば、Ｘ＜Ａが成立となる。
【００５１】マスト角θ２がマイナス６°より大きくプ
ラス６°未満（前後傾６°未満）のとき、例えば荷重ｗ
が０トン、つまり、無荷重であれば、Ｘ＜Ａが不成立と
なる。マスト角θ２がマイナス６°より大きくプラス６
°未満（前後傾６°未満）のとき、例えば荷重ｗが０．
５トン以上であれば、Ｘ＜Ａが成立となる。
【００５２】次のステップ１７０では、フラグＦy ，Ｆ
g の内いずれかが「１」であり、かつ、フラグＦａが
「１」であればロック指令（ロック信号）を出力する。
その結果、横ＧＧs とヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴのう
ちいずれか一方でも各々の設定値Ｇo ，ｙo 以上にな
り、かつ、前後方向の重心位置Ｘが設定値Ａ未満になる
と、シャットオフ弁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。
【００５３】ここで、本実施形態ではマスト角θ２に基
づいてマップを選定し前後方向の重心位置Ｘを求めて、
駆動輪である前輪７が浮き、駆動力が損なわれることが
ないように、ロックを許可するようにしている。そのた
め、例えば荷重ｗが１トン未満、揚高Ｈが３メートル以
上、横ＧＧｓがその設定値Ｇ１以上であって、リアアク
スル１０をロックすると安定な姿勢で旋回できる場合で
も、例えばマスト角θ２がマイナス６°（後傾６°）、
荷重ｗが０．５トン、揚高Ｈが６メートルのときは、重
心位置Ｘが後輪１１側にあるため、リアアクスル１０の
ロックは許可されない。逆に、例えばマスト角θ２がプ
ラス６°（前傾６°）、荷重ｗが０トン、揚高Ｈが６メ
ートルのときは、重心位置Ｘが前輪７側にあるため、リ
アアクスル１０のロックは許可される。
【００５４】本実施形態では荷重ｗと揚高Ｈの両検出値
に基づき採用する横Ｇの設定値Ｇoを変えることで、採
用する横Ｇの設定値Ｇo を重心高さに応じて段階的に変
えるようにしている。そのため、常にリアアクスル１０
がロックされる重荷重（ｗ≧１トン）かつ高揚高（Ｈ≧
３メートル）以外のときには、横Ｇの設定値Ｇo がその
時々の重心高さに応じてＧ１とＧ２の２段階で選ばれ
る。つまり、図６におけるＧ１とＧ２との間に挟まれた
フリー領域により、リアアクスル１０の無用なロック動
作が抑制されている。
【００５５】図５は、旋回時における横ＧＧs とヨーレ
ート変化率ΔＹ／ΔＴ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、横ＧＧｓが設
定値Ｇo に達する前にヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴがそ
の設定値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。タイヤ角θが一定切角に落ちついてくる
と、ヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴが設定値ｙo 未満とな
るが、このときまでに横ＧＧs が設定値Ｇo 以上に達す
るので、リアアクスル１０は旋回中そのままロック状態
に保持される。
【００５６】また、左旋回から右旋回へハンドル１２を
切返したときには、横Ｇの向きが右から左に切り換わる
際に、横ＧＧｓが一瞬だけ設定値Ｇo 未満となる区間が
できる。しかし、切返し中は、ヨーレート変化率ΔＹ／
ΔＴが設定値ｙo 以上となるため、切り返しの途中でリ
アアクスル１０のロックが解除されることはない。
【００５７】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。 （１）本実施の形態では、リアアクスル１０のロックに
よって駆動輪が浮き、その駆動力が損なわれないよう
に、前後方向の重心を考慮して、ロックをするか否かを
判定する。よって、リアアクスル１０がロックされてい
るときに、駆動輪である前輪７が浮き、その駆動力が損
なわれることは防止される。よって、フォークリフトの
走行をスムーズに行うことができる。
【００５８】（２）本実施の形態では、前後方向の重心
位置の設定値Ａは前輪７と後輪１１の中間位置に設定さ
れている。よって、リアアクスル１０のロックが規制さ
れるときは、重心位置Ｘが中間位置から後輪１１側にあ
るときであるため、不要にロックが規制されることな
く、駆動輪の駆動力が損なわれることは防止される。
【００５９】（３）本実施の形態では、前後方向の重心
位置Ｘは、マスト角θ２に基づいたマップを使用し、揚
高Ｈ，荷重ｗに応じて推定する。前後方向の重心位置
は、主にマスト角θ２、揚高Ｈ及び荷重ｗに基づいて変
移するため、推定した前後方向の重心位置Ｘは、ほぼ正
確な値となる。よって、実際の前後方向の重心位置が設
定値Ａ未満になるときと、ほぼ同等な判定ができ、無要
にロックを規制することなく、前後方向の重心を考慮し
たロックを行うことができる。
【００６０】（４）本実施の形態では、横ＧＧs とヨー
レート変化率ΔＹ／ΔＴのうちいずれか一方でも各々の
設定値Ｇo ，ｙo 以上になり、かつ、前後方向の重心位
置Ｘが設定値Ａ未満になると、リアアクスル１０がロッ
クされる。よって、前後方向の重心位置Ｘが設定値Ａ以
上の値をとるときロックは規制され、重心位置Ｘが設定
値Ａ未満のときには確実にロックされて安定な姿勢で旋
回を行うことができる。
【００６１】尚、上記実施の形態は、以下のように変更
して実施してもよい。 ○上記実施の形態では、前後方向の重心位置の設定値Ａ
は前輪７と後輪１１の中間位置に設定されているとした
が、別の値に設定してもよい。設定値Ａを前輪７と後輪
１１の中間位置より前輪７側に近い値に設定した場合、
リアアクスル１０がロックされているときに前輪７が空
回りを起こすことはさらに軽減される。設定値Ａを前輪
７と後輪１１の中間位置より後輪１１側に近い値に設定
した場合、不要にロックが規制されることは減少する。
勿論、ロック許可条件であるＸ＜Ａは、Ｘ≦Ａに変更し
てもよい。
【００６２】○上記実施の形態では、各センサ２１〜２
５の検出値θ１，Ｖ，Ｈ，ｗ，θ２より各値ΔＹ／Δ
Ｔ，Ｇs を経時的に検出し、その値ΔＹ／ΔＴ，Ｇs に
基づいてロックした方が走行安定性を図り得るかどうか
を判定していたが、この判定をする手段及び方法はどの
ような手段及び方法のものでもよく、例えばジャイロス
コープを使用して判定するものや、加速度センサを使用
して判定するもの等としてもよい。
【００６３】○上記実施の形態では、横Ｇの設定値Ｇo
は、図６に示すように荷重ｗと揚高Ｈの両検出値、つま
り、重心高さに基づき段階的に変わるものとしている
が、重心高さに基づき連続的に変わるものとしてもよ
い。
【００６４】○上記実施の形態では、フォーク４は６メ
ートルまで上昇可能で、２トンまで積載可能で、アウタ
マスト２は車体フレーム１ａに対して前傾６°から後傾
６°まで傾動可能で、前輪７から後輪１１までの長さが
１．５メートルのフォークリフト１であって、各値θ
２，ｗ，Ｈに基づいて図９〜図１１に示すように重心位
置Ｘが移動するとしたが、これらの値は各性能及び重心
位置の特性が異なるフォークリフトに適宜合わせて変更
してもよい。
【００６５】○上記実施の形態では、マスト角θ２の３
つの状態別のマップ（図９〜１１）を記憶しているとし
たが、いくつの状態別のマップを記憶させておいてもよ
い。例えば、マスト角θ２が後傾６°，後傾３°，０
°，前傾３°，前傾６°、あるいは、後傾６°から前傾
６°までの１°毎の状態別のマップを記憶させておいて
もよい。状態別のマップを多く記憶させておいた場合の
方が推定値である重心位置Ｘをより正確な重心位置に近
づけることができ、さらに不要にロックを規制すること
なく、前後方向の重心を考慮したロックを行うことがで
きる。
【００６６】○車軸規制機構は、例えば２本の油圧式ダ
ンパーを使用するもの、他種の制御弁により連通状態又
は遮断状態に切り替えるもの等、リアアクスル１０を車
体フレーム１ａに対して固定できればどのように構成さ
れたものでもよい。
【００６７】○上記実施の形態では、産業車両はそのア
ウタマスト２が車体フレーム１ａに対して傾動可能なフ
ォークリフト１としたが、例えばアウタマストが傾動し
ないフォークリフト等、車軸規制機構を備え、荷役等に
より前後方向の重心位置が移動する他の産業車両に実施
してもよい。マストが傾動しないフォークリフトの場
合、マスト角θ２を検出するマスト角センサ２５及びマ
スト角θ２に応じた複数の重心推定用のマップ（図９〜
１１）は必要なくなる。つまり、１つのマップで重心位
置Ｘが推定可能となる。このようにしても、リアアクス
ル１０がロックされているときに、駆動輪の駆動力が損
なわれることは軽減される。
【００６８】○上記実施の形態では、重心推定用のマッ
プ（図９〜１１）は、荷重ｗについて０トンから２トン
まで０．５トン毎にデータを持つものにしたが、例えば
０．２５トン毎にデータを持つもの等にしてもよい。
又、マスト角θ２，揚高Ｈによってロック許可条件が満
たされるかどうかが変わる荷重ｗの近辺のデータを多く
持つものにしてもよい。この場合、少ないデータ量で重
心位置Ｘをより正確な重心位置に近づけることができ、
さらに不要にロックを規制することなく、前後方向の重
心を考慮したロックを行うことができる。
【００６９】○上記実施の形態では、前輪７が駆動輪で
あるとして記載したが、後輪１１が駆動輪である場合に
実施してもよい。この場合、各設定値及び各条件は適宜
変更する必要がある。
【００７０】○上記実施の形態では、図２に示すように
アキュムレータ１８及びチェック弁１７を使用していた
が、これらを使用しないフォークリフトに実施してもよ
い。又、ダンパー１３とシャットオフ弁１４は図１に示
すような一体のものでなくてもよい。
【００７１】○上記実施の形態では、マスト角θ２を検
出するマスト角センサ２５及びマスト角θ２に応じた複
数の重心推定用のマップ（図９〜１１）を使用して重心
位置Ｘを推定したが、重心位置が最も後輪１１側にある
ときの後傾６°のときの状態を常に想定して、ロック許
可条件を満たすかどうかを判定してもよい。この場合、
マスト角θ２を検出するマスト角センサ２５及びマスト
角θ２に応じた複数の重心推定用のマップ（図９〜１
１）は必要なくなる。このようにしても、リアアクスル
１０がロックされているときに、駆動輪の駆動力が損な
われることは軽減される。
【００７２】前記実施の形態から把握できる請求項に記
載していない技術的思想を、その効果とともに以下に示
す。 ○車体フレーム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、荷を積載するために設けられ傾動及び昇降可能な
積載機器と、車両の前後に設けられた前輪と後輪のいず
れか一方であって、駆動力を走行面に伝達する駆動輪と
を備え、前記積載機器の傾き、揚高及び荷重の状態に基
づいて前後方向の重心位置が変わる産業車両において、
前記積載機器の揚高を検出する揚高検出器、及び、前記
積載機器の荷重を検出する荷重検出器とを備え、前記積
載機器の傾きにより変わる前後方向の重心位置が最も前
記駆動輪側から遠い場合を想定しながら、検出した揚高
及び荷重に基づいて前後方向の重心位置を推定し、その
値が予め設定されたロック許可条件を満たしているか否
かに基づいて、前記車軸の揺動を規制するように前記車
軸規制機構を制御することを特徴とする産業車両の揺動
制御装置。
【００７３】このようにすると、積載機器の傾きにより
変わる前後方向の重心位置が最も駆動輪側から遠い場合
を想定して前後方向の重心位置を推定するため、前記積
載機器の傾きを検出する傾き検出器を必要とせず、駆動
輪の駆動力が損なわれないように、車軸の揺動を規制す
ることができる。
【００７４】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１から４に記
載の発明によれば、前後方向の重心位置を検出し、その
重心位置に基づいて駆動輪の駆動力が損なわれないよう
に、車軸の揺動を規制することができる。
【００７５】請求項５に記載の発明によれば、高精度に
前後方向の重心位置を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本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】フォークリフトの電気的構成を示すブロック
図。
【図５】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６】横Ｇの設定値を得るためのマップ図。
【図７】スウィング制御処理のフローチャート。
【図８】スウィング制御処理のフローチャート。
【図９】前後重心位置推定及びロック許可条件判定のた
めのマップ図。
【図１０】前後重心位置推定及びロック許可条件判定の
ためのマップ図。
【図１１】前後重心位置推定及びロック許可条件判定の
ためのマップ図。
【図１２】重心位置の設定値を説明するための説明図。
【符号の説明】
１…産業車両としてのフォークリフト、１ａ…車体フレ
ーム、１０…車軸としてのリアアクスル、４…積載機器
としてのフォーク、７…駆動輪としての前輪、１１…後
輪、１３…車軸規制機構を構成する油圧式ダンパー、１
４…車軸規制機構を構成するシャットオフ弁、２３…前
後重心位置検出手段及び揚高検出器としての揚高セン
サ、２４…前後重心位置検出手段及び荷重検出器として
の圧力センサ、２５…前後重心位置検出手段及び傾き検
出器としてのマスト角センサ、Ｃ…制御手段及び前後重
心位置検出手段としてのコントローラ、Ｘ…推定した前
後方向の重心位置、Ａ…前輪と後輪との中間位置（設定
値）。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体フレーム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、 荷を積載するために設けられた積載機器と、 車両の前後に設けられた前輪と後輪のいずれか一方であ
    って、駆動力を走行面に伝達する駆動輪とを備え、前記
    積載機器が荷を積載している状態に基づいて、前後方向
    の重心位置が変わる産業車両において、 車両の前後方向の重心位置を検出する前後重心位置検出
    手段と、 前記前後重心位置検出手段が検出した前後方向の重心位
    置に基づいて前記車軸の揺動を規制するように前記車軸
    規制機構を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
    る産業車両の揺動制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の産業車両の揺動制御装
    置において、 前記積載機器は傾動及び昇降可能であり、前記前後重心
    位置検出手段は、前記積載機器の傾きを検出する傾き検
    出器と、前記積載機器の揚高を検出する揚高検出器と、
    前記積載機器の荷重を検出する荷重検出器とを備え、検
    出した傾き、揚高及び荷重とに基づいて前後方向の重心
    位置を推定することを特徴とする産業車両の揺動制御装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の産業車両の揺動
    制御装置において、 前記制御手段は、重心高さを考慮して予め設定されたロ
    ック指令条件を満たしているときで、かつ、前記前後重
    心位置検出手段が検出した前後方向の重心位置が予め設
    定されたロック許可条件を満たしているとき、前記車軸
    規制機構を制御することを特徴とする産業車両の揺動制
    御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の産業車両の揺動制御装
    置において、 前記予め設定されたロック許可条件は、検出した前後方
    向の重心位置が前記前輪と前記後輪との中間位置から前
    記駆動輪側にあるとき満たされることを特徴とする産業
    車両の揺動制御装置。
  5. 【請求項５】 荷を積載する傾動及び昇降可能な積載機
    器を備え、前記積載機器が荷を積載している状態に基づ
    いて、前後方向の重心位置が変わる産業車両において、 前記積載機器の傾き、揚高及び荷重とを検出し、その各
    値に基づいて前後方向の重心位置を推定する産業車両の
    前後重心位置推定装置。
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