産業車両
【課題】車両のピッチング振動を抑制できる産業車両を提供すること。
【解決手段】この産業車両１は、車体２２に駆動力あるいは制動力を付与するブレーキ５と、車体のピッチング振動を検出するリフト圧センサ６３２と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出すると共にピッチング制御トルクをブレーキ５に出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニット６２とを備えている。そして、車両の負荷走行時にて、ピッチング制御ユニット６２がリフト圧センサ６３２の出力値に基づいてピッチング制御トルクを算出して、ピッチング制御信号を出力する。そして、このピッチング制御信号に基づいて、ブレーキ５が駆動される。
【解決手段】この産業車両１は、車体２２に駆動力あるいは制動力を付与するブレーキ５と、車体のピッチング振動を検出するリフト圧センサ６３２と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出すると共にピッチング制御トルクをブレーキ５に出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニット６２とを備えている。そして、車両の負荷走行時にて、ピッチング制御ユニット６２がリフト圧センサ６３２の出力値に基づいてピッチング制御トルクを算出して、ピッチング制御信号を出力する。そして、このピッチング制御信号に基づいて、ブレーキ５が駆動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、産業車両に関し、さらに詳しくは、車両のピッチング振動を抑制できる産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業車両では、負荷走行時（荷物を積載して走行しているとき）にて、車体にピッチング振動が発生するという課題がある。このピッチング振動は、車軸を回転軸として車体が前後方向に振動する現象であり、積載された荷物の揺れや運転者の乗心地悪化の原因となるため、好ましくない。かかる課題に関する従来の産業車両として、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９３５０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、車両のピッチング振動を抑制できる産業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明にかかる動力源としてのエンジンと、荷物を積載する荷役装置とを備える産業車両であって、車体に駆動力あるいは制動力を付与するアクチュエータと、車体のピッチング振動を検出する振動検出手段と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出すると共に前記ピッチング制御トルクを前記アクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニットとを備え、且つ、負荷走行時にて、前記ピッチング制御ユニットが前記振動検出手段の検出値に基づいて前記ピッチング制御トルクを算出して前記ピッチング制御信号を出力すると共に、前記ピッチング制御信号に基づいて前記アクチュエータが駆動されることを特徴とする。
【０００６】
この産業車両は、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体に付与される。これにより、車両のピッチング振動を抑制できる利点がある。
【０００７】
また、この発明にかかる産業車両は、車両のブレーキ、クラッチあるいはエンジンが前記アクチュエータとして用いられる。
【０００８】
この産業車両では、既存のエンジン式車両のアクチュエータを用いて、ピッチング制御トルクを車体に付与できる。これにより、既存の車両構成にて、ピッチング制御を行い得る利点がある。
【０００９】
また、この発明にかかる産業車両は、車両のハイブリッドシステムを構成する電動機と、他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用される。
【００１０】
この産業車両では、例えば、ピッチング振動の要求逆トルクが大きく振動周波数が高い場合にも、ピッチング振動を適切に抑制できる利点がある。
【００１１】
また、この発明にかかる産業車両は、前記振動検出手段の検出値に応じて、前記電動機と他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用され、あるいは、前記電動機および他のアクチュエータのいずれか一つが前記アクチュエータとして用いられる。
【００１２】
この産業車両では、ピッチング振動の振動状態に応じてアクチュエータを選択できるので、規定のアクチュエータが設定されている構成と比較して、ピッチング制御の応答性あるいはエネルギー効率を高め得る利点がある。
【発明の効果】
【００１３】
この発明にかかる産業車両は、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体に付与される。これにより、車両のピッチング振動を抑制できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる産業車両を示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した産業車両のピッチング制御ユニットを示す構成図である。
【図３】図３は、図１に記載した産業車両の作用を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に記載した産業車両の作用を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載した産業車両の作用を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図７】図７は、図１に記載した産業車両の変形例を示す説明図である。
【図８】図８は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図９】図９は、図１に記載した産業車両の変形例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図１１】図１１は、図１に記載した産業車両の変形例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図１３】図１３は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図１４】図１４は、アクチュエータ選択ステップを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、アクチュエータの選択パターンを示す表である。
【図１６】図１６は、車両構成と選択可能なアクチュエータとの関係を示す表である。
【図１７】図１７は、図１に記載した産業車両の適用例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１６】
［産業車両］
図１は、この発明の実施の形態にかかる産業車両を示す構成図である。図１７は、図１に記載した産業車両の適用例を示す説明図である。この産業車両は、動力源としてのエンジンと荷物を積載する荷役装置とを備える産業車両（例えば、フォークリフトやトラックなど）に適用される。この実施の形態では、一例として、産業車両がフォークリフトに適用される場合について説明する。
【００１７】
この産業車両１は、車両本体２と、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５と、車両用制御装置６１、６２とを備える（図１参照）。
【００１８】
車両本体２は、前輪を駆動輪２１Ｆとし、後輪を従動輪２１Ｒとした四輪自動車であり、車体２２の前部に荷役装置２３を有する（図１７参照）。荷役装置２３は、荷物Ｗを昇降する装置であり、例えば、荷物Ｗを積載して昇降させるリフト機構２３１と、このリフト機構２３１を駆動するための駆動モータ（図示省略）とを有する。
【００１９】
エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５は、車体２２に駆動力あるいは制動力を付与するための機械要素である（図１参照）。これらのエンジン３、クラッチ４およびブレーキ５は、既存の産業車両に広く採用されている。例えば、この実施の形態では、エンジン３が直噴式ディーゼルエンジンから成り、流体式のクラッチ４および変速機（図示省略）を介して駆動輪２１Ｆの車軸（図示省略）に連結されている。これにより、エンジン３を動力源とした車両の駆動装置が構成されている。また、ブレーキ５が油圧式ディスクブレーキから成り、車両の前後輪２１Ｆ、２１Ｒに設置されている。このブレーキ５により、車両の制動装置が構成されている。
【００２０】
車両用制御装置６１、６２は、車両用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６１と、ピッチング制御ユニット６２と、各種センサ６３１、６３２とを有する（図１参照）。車両用ＥＣＵ６１は、主としてエンジン３、クラッチ４およびブレーキ５の駆動制御を行う制御ユニットであり、既存の産業車両に搭載されている。ピッチング制御ユニット６２は、後述するピッチング制御を行うためのユニットであり、例えば、車両用ＥＣＵ６１に対して独立して設置される。このピッチング制御ユニット６２は、アクチュエータを選択するアクチュエータ選択部６２１と、ピッチング制御トルクを算出するピッチング制御トルク算出部６２２と、ピッチング制御信号を生成するピッチング制御信号生成部６２３と、ピッチング制御に必要な情報を記憶する記憶部６２４とを有する（図２参照）。各種センサ６３１、６３２は、例えば、車両の車速を測定する車速センサ６３１、リフト機構２３１のリフト圧（加速度）を測定するリフト圧センサ６３２などにより構成される。なお、かかる車速センサ６３１およびリフト圧センサ６３２は、既存の産業車両に搭載されている。
【００２１】
この産業車両１は、その荷役装置２３にて荷物Ｗを昇降でき、また、荷物Ｗを積載したまま走行して移動できる。また、車両用ＥＣＵ６１がエンジン走行用駆動信号をエンジン３に出力することにより、エンジン３が駆動制御されて、車体２２への走行用駆動トルクが制御される。また、車両用ＥＣＵ６１がクラッチ４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、エンジン３から車体２２への走行用駆動トルクの伝達が制御される。そして、これらにより、車両の駆動力制御が行われる。また、車両用ＥＣＵ６１がブレーキ５の油圧制御を行うことにより、車両の制動力制御が行われる。
【００２２】
［車両のピッチング制御］
ここで、産業車両では、負荷走行時（荷物Ｗを積載して走行しているとき）にて、車体にピッチング振動が発生するという課題がある。このピッチング振動は、車軸を回転軸として車体が前後方向に振動する現象であり、積載された荷物Ｗの揺れや運転者の乗心地悪化の原因となるため、好ましくない。
【００２３】
そこで、この産業車両１では、負荷走行時のピッチング振動を抑制するために、ピッチング制御が行われる（図３および図４参照）。このピッチング制御は、ピッチング振動が発生したときに、アクチュエータ（例えば、エンジン３、クラッチ４、ブレーキ５など）を用いて車体２２にピッチング制御トルク（逆トルク）を発生させることにより、ピッチング振動を抑制する制御である（図４参照）。以下、このピッチング制御について説明する（図３参照）。
【００２４】
ステップＳＴ１では、車速およびリフト圧が取得される。例えば、この実施の形態では、ピッチング制御ユニット６２が車速センサ６３１およびリフト圧センサ６３２の検出値を常時取得している。このステップＳＴ１の後に、ステップＳＴ２に進む。
【００２５】
ステップＳＴ２では、車両が負荷走行中であるか否かが判定される。すなわち、ピッチング制御の開始条件が判定される。例えば、この実施の形態では、ピッチング制御ユニット６２がリフト圧センサ６３２の出力値に基づいて負荷走行中か否かを判定している。このステップＳＴ２にて肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００２６】
なお、上記のステップＳＴ２に加えて、他のピッチング制御の開始条件が判定されても良い。例えば、リフト圧センサ６３２の検出値の振幅が所定の閾値以上であるときに、ピッチング制御が必要であると判定されて、ピッチング制御が行われても良い。
【００２７】
ステップＳＴ３では、アクチュエータの選択が行われる。このアクチュエータは、車体２２にピッチング制御トルク（逆トルク）を発生させるためのアクチュエータである。例えば、図１の産業車両１では、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５が車体２２にピッチング制御トルクを発生させ得る（図１参照）。したがって、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５のいずれか一つがアクチュエータとして選択され得る。また、アクチュエータの選択は、例えば、要求されるピッチング制御トルクの大きさ（要求逆トルク）やピッチング振動の振動周波数を基準として行われる。このステップＳＴ３の後に、ステップＳＴ４に進む。
【００２８】
なお、所定のアクチュエータが当初から設定されている場合やアクチュエータの選択肢がない場合には、このステップＳＴ３が省略される。例えば、図１の産業車両１では、ブレーキ５が規定のアクチュエータとして設定されており、このステップＳＴ３が省略される。
【００２９】
ステップＳＴ４では、ピッチング制御トルクが算出される。ピッチング制御トルクは、車体２２のピッチング振動を減衰させるために車体２２に付与されるトルク（逆トルク）である。このピッチング制御トルクは、ピッチング制御ユニット６２（ピッチング制御トルク算出部６２２）により、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいて算出される。例えば、この実施の形態では、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルク（車体２２のピッチング方向およびピッチング振動の状態）が算出され、このトルクに基づいてピッチング制御トルクが算出されている（図５参照）。また、ピッチング制御トルクは、ステップＳＴ３にて選択されたアクチュエータの出力特性に応じて算出される。例えば、この実施の形態では、アクチュエータがブレーキ５であるため、ブレーキ５の出力特性に応じてピッチング制御トルクが算出されている。すなわち、車両の負荷走行時には、ブレーキ５のＯＮ動作により車輪２１Ｆ、２１Ｒ（特に、ピッチング振動の軸となる前輪２１Ｆ）に制動トルクが付与される。そこで、この制動トルクがピッチング制御トルクとして用いられ、この制動トルクの特性（ブレーキ５の出力特性）に応じてピッチング制御トルクが算出されている。具体的には、ピッチング振動によるトルクの絶対値がピッチング制御トルク（ブレーキ５の制動トルク）として算出されている。なお、ピッチング制御の制御周期は、車体２２の構成によって適宜設定される。このステップＳＴ４の後に、ステップＳＴ５に進む。
【００３０】
ステップＳＴ５では、ピッチング制御信号が生成される。このピッチング制御信号は、ステップＳＴ４にて算出されたピッチング制御トルクをアクチュエータに出力させるための制御信号（アクチュエータ駆動用の制御信号）であり、ピッチング制御ユニット６２（ピッチング制御信号生成部６２３）により生成される。このステップＳＴ５の後に、ステップＳＴ６に進む。
【００３１】
ステップＳＴ６では、アクチュエータがピッチング制御信号（ステップＳＴ５）に基づいて駆動される。すると、アクチュエータがピッチング制御トルク（ステップＳＴ４）を制動力あるいは駆動力として出力する（図５参照）。これにより、ピッチング振動に対する逆トルクが車体２２に付与されて、車両のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００３２】
例えば、この実施の形態では、アクチュエータがブレーキ５であり、ピッチング制御ユニット６２がブレーキ５用のピッチング制御信号を車両用ＥＣＵ６１に出力している（図１参照）。そして、車両用ＥＣＵ６１がこのブレーキ５用のピッチング制御信号をブレーキ５に出力することにより、ブレーキ５が駆動制御されてピッチング制御トルクに対応する制動力を発生している。これにより、ピッチング制御トルクが車体２２に付与されて、車体２２のピッチング振動が抑制されている。
【００３３】
また、この実施の形態では、荷役装置２３（リフト機構２３１）が車体２２の前方に配置されるため、ピッチング振動が車両の前輪２１Ｆを軸として発生している（図４および図１７参照）。そこで、ブレーキ５がピッチング制御トルクに対応する制動力を車両の前輪２１Ｆに付与することにより、車体２２のピッチング振動が効果的に抑制されている。
【００３４】
［クラッチを用いたピッチング制御］
なお、この実施の形態では、ピッチング制御トルクを発生する規定のアクチュエータとして、ブレーキ５が用いられている。しかし、これに限らず、クラッチ４あるいはエンジン３が規定のアクチュエータとして用いられても良い。
【００３５】
図６および図７は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図（図６）および説明図（図７）である。これらの図において、図１に記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
この産業車両１では、ピッチング制御トルクを発生する規定のアクチュエータとして、クラッチ４が用いられる（図６参照）。そして、このクラッチ４のＯＮ／ＯＦＦ動作により車体２２に生ずるトルクが、ピッチング制御トルクとして用いられる（図７参照）。具体的には、ピッチング制御トルクの算出ステップＳＴ４（図３参照）にて、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルクが算出され、このトルクに基づいてピッチング制御トルクが算出される。このとき、アクチュエータがクラッチ４であるため、クラッチ４の出力特性に応じてピッチング制御トルクが算出される。すなわち、車両の慣性走行時あるいは電動機（図示省略）を動力源としたモータ走行時には、クラッチ４のＯＦＦ動作により、エンジンブレーキによる制動トルクが駆動輪（特に、ピッチング振動の軸となる前輪２１Ｆ）に作用する。そこで、この制動トルクがピッチング制御トルクとして用いられ、この制動トルクの特性（クラッチ４の出力特性）に応じてピッチング制御トルクが算出される。
【００３７】
そして、算出されたピッチング制御トルクに基づいて、ピッチング制御ユニット６２がクラッチ４用のピッチング制御信号を生成し（ステップＳＴ５）、このピッチング制御信号を用いて車両用ＥＣＵ６１がクラッチ４を駆動制御する（ステップＳＴ６）（図３および図６参照）。そして、クラッチ４がＯＮ／ＯＦＦ動作することにより、ピッチング制御トルクが車体２２に付与されて、車体２２のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００３８】
［エンジンを用いたピッチング制御］
図８および図９は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図（図８）および説明図（図９）である。これらの図において、図１に記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
この産業車両１では、ピッチング制御トルクを発生する規定のアクチュエータとして、エンジン３が用いられる（図８参照）。そして、このエンジン３の駆動力制御により車体２２に生ずるトルクが、ピッチング制御トルクとして用いられる（図９参照）。具体的には、ピッチング制御トルクの算出ステップＳＴ４（図３参照）にて、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルクが算出され、このトルクに基づいてピッチング制御トルクが算出される。このとき、アクチュエータがエンジン３であるため、エンジン３の出力特性に応じてピッチング制御トルクが算出される。すなわち、車両のエンジン走行時には、エンジン３の駆動力（走行用駆動トルク）が駆動輪２１Ｆに伝達されて車両が走行する。このとき、エンジン３の走行用駆動トルクにピッチング制御トルクが加算されて出力されることにより、ピッチング制御トルクが駆動輪（特に、ピッチング振動の軸となる前輪２１Ｆ）に作用する。そこで、このエンジン３の駆動力特性（出力特性）に応じてピッチング制御トルクが算出される。
【００４０】
そして、算出されたピッチング制御トルクに基づいて、ピッチング制御ユニット６２がエンジン３用のピッチング制御信号を生成し（ステップＳＴ５）、このピッチング制御信号を用いて車両用ＥＣＵ６１がエンジン３を駆動制御する（ステップＳＴ６）（図３および図８参照）。具体的には、車両用ＥＣＵ６１がエンジン走行用駆動信号とエンジン用ピッチング制御信号とを加算した制御信号をエンジン３に出力し、この制御信号に基づいてエンジン３の駆動制御（例えば、燃料制御など）が行われる。そして、このエンジン３の駆動力（走行用駆動トルクとピッチング制御トルクとを加算したもの）が駆動輪２１Ｆに伝達されることにより、ピッチング制御トルクが車体２２に付与される。これにより、車体２２のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００４１】
［ハイブリッド車両のピッチング制御］
図１０および図１１は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図（図１０）および説明図（図１１）である。これらの図において、図１に記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
この産業車両１は、エンジン３と電動機７とを備えるハイブリッド車両である（図１０参照）。かかるハイブリッド車両のハイブリッドシステムには、シリーズ式、パラレル式およびシリーズ／パラレル併用式がある。この実施の形態では、一例として、シリーズ／パラレル併用式のハイブリッドシステムを採用する産業車両１について説明する。かかる産業車両１は、（１）エンジン３の駆動力（走行用駆動トルク）を駆動輪２１Ｆに伝達して走行するモード、（２）エンジン３を停止させて電動機７の駆動力を駆動輪２１Ｆに伝達して走行するモード、および、（３）エンジン３の動力で発電して電動機７を駆動し、電動機７の駆動力を駆動輪２１Ｆに伝達して走行するモードを選択できる。また、（４）車両の慣性走行時にて、電動機７を発電機として用いた回生走行を行い得る。なお、エンジン３および電動機７の駆動制御は、車両用ＥＣＵ６１により行われる。
【００４３】
図１０は、車両が上記の（１）のモードにてエンジン走行する状態を示している。かかるエンジン走行時には、車両用ＥＣＵ６１がエンジン３にエンジン走行用の駆動信号を出力し、エンジン３が駆動されて走行用駆動トルクを発生する。そして、この走行用駆動トルクがクラッチ４を介して車両本体２の駆動輪２１Ｆに伝達されて、車両が走行する。
【００４４】
ここで、ハイブリッドシステムを有する産業車両１では、ピッチング制御トルクを発生するアクチュエータとして、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５（さらに、電動機７）を選択し得る。かかるアクチュエータを用いたピッチング制御は、図１〜図９に記載した場合と同様である。
【００４５】
また、かかる産業車両１では、アクチュエータとして、電動機７と、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５のいずれか一つとを併用して（協働させて）、ピッチング制御を行い得る。例えば、この実施の形態では、電動機７とブレーキ５とがアクチュエータとして用いられている（図１０参照）。そして、電動機７の駆動力とブレーキ５の制動トルクとがピッチング制御トルクとして車体２２に付与されることにより、ピッチング制御が行われている（図１１参照）。具体的には、ピッチング制御トルクの算出ステップＳＴ４（図３参照）にて、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルクが算出され、このトルクに基づいて、電動機７によるピッチング制御トルクと、ブレーキ５によるピッチング制御トルクとがそれぞれ算出されている。また、このとき、電動機７およびブレーキ５の出力特性が考慮されている。例えば、図１１に示す構成では、応答性が速い電動機７に対して優先的にトルク配分が行われ、必要なピッチング制御トルク量のうち電動機７の能力限界値を超える部分を、ブレーキ５が補足している。
【００４６】
そして、算出されたピッチング制御トルクに基づいて、ピッチング制御ユニット６２が電動機７用のピッチング制御信号とブレーキ５用のピッチング制御信号とをそれぞれ生成し（ステップＳＴ５）、車両用ＥＣＵ６１がこれらのピッチング制御信号を用いて電動機７およびブレーキ５をそれぞれ駆動制御する（ステップＳＴ６）（図３および図１０参照）。これにより、必要なピッチング制御トルクが車体２２に付与されて、車体２２のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００４７】
なお、この実施の形態では、アクチュエータとして、電動機７とブレーキ５とが併用されている（図１０参照）。しかし、これに限らず、電動機７とクラッチ４とが併用されても良いし（図１２参照）、電動機７とエンジン３とが併用されても良い（図１３参照）。
【００４８】
［アクチュエータの選択パターン］
図１４は、アクチュエータ選択ステップを示すフローチャートである。図１５は、アクチュエータの選択パターンを示す表である。
【００４９】
上記のようなハイブリッドシステムを備える産業車両１（図１０参照）では、アクチュエータ選択ステップＳＴ３（図３参照）にあたり、例えば、ピッチング振動の抑制に必要なピッチング制御トルク（要求逆トルク）の大きさや、ピッチング振動の振動周波数などが考慮されることが好ましい。これにより、アクチュエータの選択が適正に行われるので、ピッチング振動が効果的に抑制される。例えば、この実施の形態では、アクチュエータ選択ステップＳＴ３が、以下のように行われている（図１４および図１５参照）。
【００５０】
ステップＳＴ３１では、要求逆トルク（ピッチング振動の抑制に必要なピッチング制御トルク）およびピッチング振動の振動周波数が算出される。これらの要求逆トルクおよび振動周波数は、ピッチング制御ユニット６２（アクチュエータ選択部６２１）により、リフト圧センサ６３２の検出値に基づいて算出される。このステップＳＴ３１の後に、ステップＳＴ３２に進む。
【００５１】
ステップＳＴ３２では、要求逆トルクが所定の閾値より大きいか否かが判定される。この判定は、アクチュエータ選択部６２１がステップＳＴ３１にて算出された要求逆トルクと記憶部６２４に記憶された所定の閾値とを比較することにより、行われる。このステップＳＴ３２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３６に進む。
【００５２】
ステップＳＴ３３では、振動周波数が所定の閾値より高いか否かが判定される。この判定は、アクチュエータ選択部６２１がステップＳＴ３１にて算出された振動周波数と記憶部６２４に記憶された所定の閾値とを比較することにより、行われる。このステップＳＴ３３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３５に進む。
【００５３】
ステップＳＴ３４では、電動機７と、他のアクチュエータ（エンジン３、クラッチ４またはブレーキ５）とがアクチュエータとして選択される。すなわち、ピッチング振動の要求逆トルクが大きく振動周波数が高い場合（ステップＳＴ３２の肯定判定かつステップＳＴ３３の肯定判定）には、複数のアクチュエータが併用されてピッチング制御が行われる（図１０および図１１参照）。これにより、大きなピッチング振動が適切に抑制される。
【００５４】
ステップＳＴ３５では、電動機７以外のアクチュエータ（エンジン３、クラッチ４またはブレーキ５）が選択される。すなわち、ピッチング振動の要求逆トルクが大きいが振動周波数が低い場合（ステップＳＴ３２の肯定判定かつステップＳＴ３３の否定判定）には、電動機７が使用されずに、他の機械系のアクチュエータが用いられてピッチング制御が行われる。これにより、電動機７の消費電力が低減されるので、システムの省エネルギー化が可能となる。
【００５５】
ステップＳＴ３６では、電動機７がアクチュエータとして選択される。すなわち、ピッチング振動の要求逆トルクが小さい場合（ステップＳＴ３２の否定判定）には、電動機７のみが用いられてピッチング制御が行われる。したがって、応答性の高い電動機７によりピッチング制御が行われるので、ピッチング振動が効果的に抑制される。また、ピッチング振動の要求逆トルクが小さいので、電動機７による消費電力が小さい。
【００５６】
なお、ステップＳＴ３６において、振動周波数が所定の閾値よりも低い場合には、電動機７の回生ブレーキが用いられて、ピッチング制御トルクが車体２２に付与されても良い（図１５参照）。すなわち、低周波領域では、電動機７の回生ブレーキを用いたピッチング制御トルクにより、十分にピッチング振動を低減できる。これにより、電動機７の消費電力が低減されると共に、回生走行によるバッテリの充電が可能となる。
【００５７】
なお、ピッチング制御に使用できるアクチュエータは、産業車両１のシステム構成によって相異する（図１６参照）。したがって、アクチュエータの選択肢は、産業車両１のシステム構成に応じて適宜設定され得る。
【００５８】
［効果］
以上説明したように、この産業車両１は、車体２２に駆動力あるいは制動力を付与するアクチュエータ（例えば、エンジン３、クラッチ４、ブレーキ５、電動機７など）と、車体２２のピッチング振動を検出する振動検出手段（リフト圧センサ６３２）と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルク（逆トルク）を算出すると共にピッチング制御トルクをアクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニット６２とを備える（図１、図６、図８、図１０、図１２および図１３参照）。そして、負荷走行時（ステップＳＴ２の肯定判定）にて、ピッチング制御ユニット６２が振動検出手段の出力値に基づいてピッチング制御トルクを算出して（ステップＳＴ４）、ピッチング制御信号を出力する（ステップＳＴ５）（図３参照）。そして、このピッチング制御信号に基づいて、アクチュエータが駆動される（ステップＳＴ６）。かかる構成では、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体２２に付与される（図４、図７、図９および図１１参照）。これにより、車両のピッチング振動を抑制できる利点がある。
【００５９】
また、かかる構成では、アキュムレータやサスペンションを車両本体に追設してピッチング制御を行う構成と比較して、既存の車両構成を活用できる点で、好ましい。例えば、この産業車両１では、振動検出手段としてリフト圧センサ６３２を使用できる（図１参照）。これにより、車両本体２に設置された既存のリフト圧センサ６３２を用いて、ピッチング振動を検出できる利点がある。
【００６０】
また、この産業車両１では、車両のブレーキ５、クラッチ４あるいはエンジン３がピッチング制御用のアクチュエータとして用いられる（図１、図６、図８、図１０、図１２および図１３参照）。かかる構成では、既存のエンジン式車両のアクチュエータを用いて、ピッチング制御トルクを車体２２に付与できる。これにより、既存の車両構成にて、ピッチング制御を行い得る利点がある。
【００６１】
なお、エンジン３を動力源として備える産業車両１には、エンジン３と電動機７とを備えるハイブリッド式の産業車両が含まれる（図１０、図１２および図１３参照）。したがって、かかるハイブリッド式の産業車両１にて、車両のブレーキ５、クラッチ４あるいはエンジン３がアクチュエータとして用いられて、ピッチング制御が行われても良い。かかる構成では、例えば、電動機７を駆動するためのバッテリ充電量が少ないときに、電動機７を用いることなくピッチング制御を行い得る利点がある。
【００６２】
また、この産業車両１では、ハイブリッド車両において、車両のハイブリッドシステムを構成する電動機７と、他のアクチュエータ（例えば、車両のブレーキ５、クラッチ４およびエンジン３のいずれか一つ）とがピッチング制御用のアクチュエータとして併用される（図１０、図１２および図１３参照）。これにより、例えば、ピッチング振動の要求逆トルクが大きく振動周波数が高い場合にも、ピッチング振動を適切に抑制できる利点がある。
【００６３】
また、この産業車両１では、ハイブリッド車両において、振動検出手段（リフト圧センサ６３２）の検出値に応じて、電動機７と他のアクチュエータ（例えば、車両のブレーキ５、クラッチ４およびエンジン３のいずれか一つ）とがピッチング制御用のアクチュエータとして併用され、あるいは、電動機７および他のアクチュエータ３〜５のいずれか一つがピッチング制御用のアクチュエータとして用いられる（図１４および図１５参照）。かかる構成では、ピッチング振動の振動状態に応じてアクチュエータを選択できるので、規定のアクチュエータが設定されている構成と比較して、ピッチング制御の応答性あるいはエネルギー効率を高め得る利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、この発明にかかる産業車両は、車両のピッチング振動を抑制できる点で有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 産業車両
２ 車両本体
２１Ｆ 前輪（駆動輪）
２１Ｒ 後輪（従動輪）
２２ 車体
２３ 荷役装置
２３１ リフト機構
３ エンジン
４ クラッチ
５ ブレーキ
６１ 車両用ＥＣＵ
６２ ピッチング制御ユニット
６２１ アクチュエータ選択部
６２２ ピッチング制御トルク算出部
６２３ ピッチング制御信号生成部
６２４ 記憶部
６３１ 車速センサ
６３２ リフト圧センサ
７ 電動機
【技術分野】
【０００１】
この発明は、産業車両に関し、さらに詳しくは、車両のピッチング振動を抑制できる産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業車両では、負荷走行時（荷物を積載して走行しているとき）にて、車体にピッチング振動が発生するという課題がある。このピッチング振動は、車軸を回転軸として車体が前後方向に振動する現象であり、積載された荷物の揺れや運転者の乗心地悪化の原因となるため、好ましくない。かかる課題に関する従来の産業車両として、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９３５０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、車両のピッチング振動を抑制できる産業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明にかかる動力源としてのエンジンと、荷物を積載する荷役装置とを備える産業車両であって、車体に駆動力あるいは制動力を付与するアクチュエータと、車体のピッチング振動を検出する振動検出手段と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出すると共に前記ピッチング制御トルクを前記アクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニットとを備え、且つ、負荷走行時にて、前記ピッチング制御ユニットが前記振動検出手段の検出値に基づいて前記ピッチング制御トルクを算出して前記ピッチング制御信号を出力すると共に、前記ピッチング制御信号に基づいて前記アクチュエータが駆動されることを特徴とする。
【０００６】
この産業車両は、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体に付与される。これにより、車両のピッチング振動を抑制できる利点がある。
【０００７】
また、この発明にかかる産業車両は、車両のブレーキ、クラッチあるいはエンジンが前記アクチュエータとして用いられる。
【０００８】
この産業車両では、既存のエンジン式車両のアクチュエータを用いて、ピッチング制御トルクを車体に付与できる。これにより、既存の車両構成にて、ピッチング制御を行い得る利点がある。
【０００９】
また、この発明にかかる産業車両は、車両のハイブリッドシステムを構成する電動機と、他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用される。
【００１０】
この産業車両では、例えば、ピッチング振動の要求逆トルクが大きく振動周波数が高い場合にも、ピッチング振動を適切に抑制できる利点がある。
【００１１】
また、この発明にかかる産業車両は、前記振動検出手段の検出値に応じて、前記電動機と他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用され、あるいは、前記電動機および他のアクチュエータのいずれか一つが前記アクチュエータとして用いられる。
【００１２】
この産業車両では、ピッチング振動の振動状態に応じてアクチュエータを選択できるので、規定のアクチュエータが設定されている構成と比較して、ピッチング制御の応答性あるいはエネルギー効率を高め得る利点がある。
【発明の効果】
【００１３】
この発明にかかる産業車両は、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体に付与される。これにより、車両のピッチング振動を抑制できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる産業車両を示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した産業車両のピッチング制御ユニットを示す構成図である。
【図３】図３は、図１に記載した産業車両の作用を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に記載した産業車両の作用を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載した産業車両の作用を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図７】図７は、図１に記載した産業車両の変形例を示す説明図である。
【図８】図８は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図９】図９は、図１に記載した産業車両の変形例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図１１】図１１は、図１に記載した産業車両の変形例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図１３】図１３は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図である。
【図１４】図１４は、アクチュエータ選択ステップを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、アクチュエータの選択パターンを示す表である。
【図１６】図１６は、車両構成と選択可能なアクチュエータとの関係を示す表である。
【図１７】図１７は、図１に記載した産業車両の適用例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１６】
［産業車両］
図１は、この発明の実施の形態にかかる産業車両を示す構成図である。図１７は、図１に記載した産業車両の適用例を示す説明図である。この産業車両は、動力源としてのエンジンと荷物を積載する荷役装置とを備える産業車両（例えば、フォークリフトやトラックなど）に適用される。この実施の形態では、一例として、産業車両がフォークリフトに適用される場合について説明する。
【００１７】
この産業車両１は、車両本体２と、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５と、車両用制御装置６１、６２とを備える（図１参照）。
【００１８】
車両本体２は、前輪を駆動輪２１Ｆとし、後輪を従動輪２１Ｒとした四輪自動車であり、車体２２の前部に荷役装置２３を有する（図１７参照）。荷役装置２３は、荷物Ｗを昇降する装置であり、例えば、荷物Ｗを積載して昇降させるリフト機構２３１と、このリフト機構２３１を駆動するための駆動モータ（図示省略）とを有する。
【００１９】
エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５は、車体２２に駆動力あるいは制動力を付与するための機械要素である（図１参照）。これらのエンジン３、クラッチ４およびブレーキ５は、既存の産業車両に広く採用されている。例えば、この実施の形態では、エンジン３が直噴式ディーゼルエンジンから成り、流体式のクラッチ４および変速機（図示省略）を介して駆動輪２１Ｆの車軸（図示省略）に連結されている。これにより、エンジン３を動力源とした車両の駆動装置が構成されている。また、ブレーキ５が油圧式ディスクブレーキから成り、車両の前後輪２１Ｆ、２１Ｒに設置されている。このブレーキ５により、車両の制動装置が構成されている。
【００２０】
車両用制御装置６１、６２は、車両用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６１と、ピッチング制御ユニット６２と、各種センサ６３１、６３２とを有する（図１参照）。車両用ＥＣＵ６１は、主としてエンジン３、クラッチ４およびブレーキ５の駆動制御を行う制御ユニットであり、既存の産業車両に搭載されている。ピッチング制御ユニット６２は、後述するピッチング制御を行うためのユニットであり、例えば、車両用ＥＣＵ６１に対して独立して設置される。このピッチング制御ユニット６２は、アクチュエータを選択するアクチュエータ選択部６２１と、ピッチング制御トルクを算出するピッチング制御トルク算出部６２２と、ピッチング制御信号を生成するピッチング制御信号生成部６２３と、ピッチング制御に必要な情報を記憶する記憶部６２４とを有する（図２参照）。各種センサ６３１、６３２は、例えば、車両の車速を測定する車速センサ６３１、リフト機構２３１のリフト圧（加速度）を測定するリフト圧センサ６３２などにより構成される。なお、かかる車速センサ６３１およびリフト圧センサ６３２は、既存の産業車両に搭載されている。
【００２１】
この産業車両１は、その荷役装置２３にて荷物Ｗを昇降でき、また、荷物Ｗを積載したまま走行して移動できる。また、車両用ＥＣＵ６１がエンジン走行用駆動信号をエンジン３に出力することにより、エンジン３が駆動制御されて、車体２２への走行用駆動トルクが制御される。また、車両用ＥＣＵ６１がクラッチ４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、エンジン３から車体２２への走行用駆動トルクの伝達が制御される。そして、これらにより、車両の駆動力制御が行われる。また、車両用ＥＣＵ６１がブレーキ５の油圧制御を行うことにより、車両の制動力制御が行われる。
【００２２】
［車両のピッチング制御］
ここで、産業車両では、負荷走行時（荷物Ｗを積載して走行しているとき）にて、車体にピッチング振動が発生するという課題がある。このピッチング振動は、車軸を回転軸として車体が前後方向に振動する現象であり、積載された荷物Ｗの揺れや運転者の乗心地悪化の原因となるため、好ましくない。
【００２３】
そこで、この産業車両１では、負荷走行時のピッチング振動を抑制するために、ピッチング制御が行われる（図３および図４参照）。このピッチング制御は、ピッチング振動が発生したときに、アクチュエータ（例えば、エンジン３、クラッチ４、ブレーキ５など）を用いて車体２２にピッチング制御トルク（逆トルク）を発生させることにより、ピッチング振動を抑制する制御である（図４参照）。以下、このピッチング制御について説明する（図３参照）。
【００２４】
ステップＳＴ１では、車速およびリフト圧が取得される。例えば、この実施の形態では、ピッチング制御ユニット６２が車速センサ６３１およびリフト圧センサ６３２の検出値を常時取得している。このステップＳＴ１の後に、ステップＳＴ２に進む。
【００２５】
ステップＳＴ２では、車両が負荷走行中であるか否かが判定される。すなわち、ピッチング制御の開始条件が判定される。例えば、この実施の形態では、ピッチング制御ユニット６２がリフト圧センサ６３２の出力値に基づいて負荷走行中か否かを判定している。このステップＳＴ２にて肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００２６】
なお、上記のステップＳＴ２に加えて、他のピッチング制御の開始条件が判定されても良い。例えば、リフト圧センサ６３２の検出値の振幅が所定の閾値以上であるときに、ピッチング制御が必要であると判定されて、ピッチング制御が行われても良い。
【００２７】
ステップＳＴ３では、アクチュエータの選択が行われる。このアクチュエータは、車体２２にピッチング制御トルク（逆トルク）を発生させるためのアクチュエータである。例えば、図１の産業車両１では、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５が車体２２にピッチング制御トルクを発生させ得る（図１参照）。したがって、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５のいずれか一つがアクチュエータとして選択され得る。また、アクチュエータの選択は、例えば、要求されるピッチング制御トルクの大きさ（要求逆トルク）やピッチング振動の振動周波数を基準として行われる。このステップＳＴ３の後に、ステップＳＴ４に進む。
【００２８】
なお、所定のアクチュエータが当初から設定されている場合やアクチュエータの選択肢がない場合には、このステップＳＴ３が省略される。例えば、図１の産業車両１では、ブレーキ５が規定のアクチュエータとして設定されており、このステップＳＴ３が省略される。
【００２９】
ステップＳＴ４では、ピッチング制御トルクが算出される。ピッチング制御トルクは、車体２２のピッチング振動を減衰させるために車体２２に付与されるトルク（逆トルク）である。このピッチング制御トルクは、ピッチング制御ユニット６２（ピッチング制御トルク算出部６２２）により、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいて算出される。例えば、この実施の形態では、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルク（車体２２のピッチング方向およびピッチング振動の状態）が算出され、このトルクに基づいてピッチング制御トルクが算出されている（図５参照）。また、ピッチング制御トルクは、ステップＳＴ３にて選択されたアクチュエータの出力特性に応じて算出される。例えば、この実施の形態では、アクチュエータがブレーキ５であるため、ブレーキ５の出力特性に応じてピッチング制御トルクが算出されている。すなわち、車両の負荷走行時には、ブレーキ５のＯＮ動作により車輪２１Ｆ、２１Ｒ（特に、ピッチング振動の軸となる前輪２１Ｆ）に制動トルクが付与される。そこで、この制動トルクがピッチング制御トルクとして用いられ、この制動トルクの特性（ブレーキ５の出力特性）に応じてピッチング制御トルクが算出されている。具体的には、ピッチング振動によるトルクの絶対値がピッチング制御トルク（ブレーキ５の制動トルク）として算出されている。なお、ピッチング制御の制御周期は、車体２２の構成によって適宜設定される。このステップＳＴ４の後に、ステップＳＴ５に進む。
【００３０】
ステップＳＴ５では、ピッチング制御信号が生成される。このピッチング制御信号は、ステップＳＴ４にて算出されたピッチング制御トルクをアクチュエータに出力させるための制御信号（アクチュエータ駆動用の制御信号）であり、ピッチング制御ユニット６２（ピッチング制御信号生成部６２３）により生成される。このステップＳＴ５の後に、ステップＳＴ６に進む。
【００３１】
ステップＳＴ６では、アクチュエータがピッチング制御信号（ステップＳＴ５）に基づいて駆動される。すると、アクチュエータがピッチング制御トルク（ステップＳＴ４）を制動力あるいは駆動力として出力する（図５参照）。これにより、ピッチング振動に対する逆トルクが車体２２に付与されて、車両のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００３２】
例えば、この実施の形態では、アクチュエータがブレーキ５であり、ピッチング制御ユニット６２がブレーキ５用のピッチング制御信号を車両用ＥＣＵ６１に出力している（図１参照）。そして、車両用ＥＣＵ６１がこのブレーキ５用のピッチング制御信号をブレーキ５に出力することにより、ブレーキ５が駆動制御されてピッチング制御トルクに対応する制動力を発生している。これにより、ピッチング制御トルクが車体２２に付与されて、車体２２のピッチング振動が抑制されている。
【００３３】
また、この実施の形態では、荷役装置２３（リフト機構２３１）が車体２２の前方に配置されるため、ピッチング振動が車両の前輪２１Ｆを軸として発生している（図４および図１７参照）。そこで、ブレーキ５がピッチング制御トルクに対応する制動力を車両の前輪２１Ｆに付与することにより、車体２２のピッチング振動が効果的に抑制されている。
【００３４】
［クラッチを用いたピッチング制御］
なお、この実施の形態では、ピッチング制御トルクを発生する規定のアクチュエータとして、ブレーキ５が用いられている。しかし、これに限らず、クラッチ４あるいはエンジン３が規定のアクチュエータとして用いられても良い。
【００３５】
図６および図７は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図（図６）および説明図（図７）である。これらの図において、図１に記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
この産業車両１では、ピッチング制御トルクを発生する規定のアクチュエータとして、クラッチ４が用いられる（図６参照）。そして、このクラッチ４のＯＮ／ＯＦＦ動作により車体２２に生ずるトルクが、ピッチング制御トルクとして用いられる（図７参照）。具体的には、ピッチング制御トルクの算出ステップＳＴ４（図３参照）にて、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルクが算出され、このトルクに基づいてピッチング制御トルクが算出される。このとき、アクチュエータがクラッチ４であるため、クラッチ４の出力特性に応じてピッチング制御トルクが算出される。すなわち、車両の慣性走行時あるいは電動機（図示省略）を動力源としたモータ走行時には、クラッチ４のＯＦＦ動作により、エンジンブレーキによる制動トルクが駆動輪（特に、ピッチング振動の軸となる前輪２１Ｆ）に作用する。そこで、この制動トルクがピッチング制御トルクとして用いられ、この制動トルクの特性（クラッチ４の出力特性）に応じてピッチング制御トルクが算出される。
【００３７】
そして、算出されたピッチング制御トルクに基づいて、ピッチング制御ユニット６２がクラッチ４用のピッチング制御信号を生成し（ステップＳＴ５）、このピッチング制御信号を用いて車両用ＥＣＵ６１がクラッチ４を駆動制御する（ステップＳＴ６）（図３および図６参照）。そして、クラッチ４がＯＮ／ＯＦＦ動作することにより、ピッチング制御トルクが車体２２に付与されて、車体２２のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００３８】
［エンジンを用いたピッチング制御］
図８および図９は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図（図８）および説明図（図９）である。これらの図において、図１に記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
この産業車両１では、ピッチング制御トルクを発生する規定のアクチュエータとして、エンジン３が用いられる（図８参照）。そして、このエンジン３の駆動力制御により車体２２に生ずるトルクが、ピッチング制御トルクとして用いられる（図９参照）。具体的には、ピッチング制御トルクの算出ステップＳＴ４（図３参照）にて、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルクが算出され、このトルクに基づいてピッチング制御トルクが算出される。このとき、アクチュエータがエンジン３であるため、エンジン３の出力特性に応じてピッチング制御トルクが算出される。すなわち、車両のエンジン走行時には、エンジン３の駆動力（走行用駆動トルク）が駆動輪２１Ｆに伝達されて車両が走行する。このとき、エンジン３の走行用駆動トルクにピッチング制御トルクが加算されて出力されることにより、ピッチング制御トルクが駆動輪（特に、ピッチング振動の軸となる前輪２１Ｆ）に作用する。そこで、このエンジン３の駆動力特性（出力特性）に応じてピッチング制御トルクが算出される。
【００４０】
そして、算出されたピッチング制御トルクに基づいて、ピッチング制御ユニット６２がエンジン３用のピッチング制御信号を生成し（ステップＳＴ５）、このピッチング制御信号を用いて車両用ＥＣＵ６１がエンジン３を駆動制御する（ステップＳＴ６）（図３および図８参照）。具体的には、車両用ＥＣＵ６１がエンジン走行用駆動信号とエンジン用ピッチング制御信号とを加算した制御信号をエンジン３に出力し、この制御信号に基づいてエンジン３の駆動制御（例えば、燃料制御など）が行われる。そして、このエンジン３の駆動力（走行用駆動トルクとピッチング制御トルクとを加算したもの）が駆動輪２１Ｆに伝達されることにより、ピッチング制御トルクが車体２２に付与される。これにより、車体２２のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００４１】
［ハイブリッド車両のピッチング制御］
図１０および図１１は、図１に記載した産業車両の変形例を示す構成図（図１０）および説明図（図１１）である。これらの図において、図１に記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
この産業車両１は、エンジン３と電動機７とを備えるハイブリッド車両である（図１０参照）。かかるハイブリッド車両のハイブリッドシステムには、シリーズ式、パラレル式およびシリーズ／パラレル併用式がある。この実施の形態では、一例として、シリーズ／パラレル併用式のハイブリッドシステムを採用する産業車両１について説明する。かかる産業車両１は、（１）エンジン３の駆動力（走行用駆動トルク）を駆動輪２１Ｆに伝達して走行するモード、（２）エンジン３を停止させて電動機７の駆動力を駆動輪２１Ｆに伝達して走行するモード、および、（３）エンジン３の動力で発電して電動機７を駆動し、電動機７の駆動力を駆動輪２１Ｆに伝達して走行するモードを選択できる。また、（４）車両の慣性走行時にて、電動機７を発電機として用いた回生走行を行い得る。なお、エンジン３および電動機７の駆動制御は、車両用ＥＣＵ６１により行われる。
【００４３】
図１０は、車両が上記の（１）のモードにてエンジン走行する状態を示している。かかるエンジン走行時には、車両用ＥＣＵ６１がエンジン３にエンジン走行用の駆動信号を出力し、エンジン３が駆動されて走行用駆動トルクを発生する。そして、この走行用駆動トルクがクラッチ４を介して車両本体２の駆動輪２１Ｆに伝達されて、車両が走行する。
【００４４】
ここで、ハイブリッドシステムを有する産業車両１では、ピッチング制御トルクを発生するアクチュエータとして、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５（さらに、電動機７）を選択し得る。かかるアクチュエータを用いたピッチング制御は、図１〜図９に記載した場合と同様である。
【００４５】
また、かかる産業車両１では、アクチュエータとして、電動機７と、エンジン３、クラッチ４およびブレーキ５のいずれか一つとを併用して（協働させて）、ピッチング制御を行い得る。例えば、この実施の形態では、電動機７とブレーキ５とがアクチュエータとして用いられている（図１０参照）。そして、電動機７の駆動力とブレーキ５の制動トルクとがピッチング制御トルクとして車体２２に付与されることにより、ピッチング制御が行われている（図１１参照）。具体的には、ピッチング制御トルクの算出ステップＳＴ４（図３参照）にて、車速センサ６３１の検出値およびリフト圧センサ６３２の検出値に基づいてピッチング振動のトルクが算出され、このトルクに基づいて、電動機７によるピッチング制御トルクと、ブレーキ５によるピッチング制御トルクとがそれぞれ算出されている。また、このとき、電動機７およびブレーキ５の出力特性が考慮されている。例えば、図１１に示す構成では、応答性が速い電動機７に対して優先的にトルク配分が行われ、必要なピッチング制御トルク量のうち電動機７の能力限界値を超える部分を、ブレーキ５が補足している。
【００４６】
そして、算出されたピッチング制御トルクに基づいて、ピッチング制御ユニット６２が電動機７用のピッチング制御信号とブレーキ５用のピッチング制御信号とをそれぞれ生成し（ステップＳＴ５）、車両用ＥＣＵ６１がこれらのピッチング制御信号を用いて電動機７およびブレーキ５をそれぞれ駆動制御する（ステップＳＴ６）（図３および図１０参照）。これにより、必要なピッチング制御トルクが車体２２に付与されて、車体２２のピッチング振動が抑制される（図４参照）。
【００４７】
なお、この実施の形態では、アクチュエータとして、電動機７とブレーキ５とが併用されている（図１０参照）。しかし、これに限らず、電動機７とクラッチ４とが併用されても良いし（図１２参照）、電動機７とエンジン３とが併用されても良い（図１３参照）。
【００４８】
［アクチュエータの選択パターン］
図１４は、アクチュエータ選択ステップを示すフローチャートである。図１５は、アクチュエータの選択パターンを示す表である。
【００４９】
上記のようなハイブリッドシステムを備える産業車両１（図１０参照）では、アクチュエータ選択ステップＳＴ３（図３参照）にあたり、例えば、ピッチング振動の抑制に必要なピッチング制御トルク（要求逆トルク）の大きさや、ピッチング振動の振動周波数などが考慮されることが好ましい。これにより、アクチュエータの選択が適正に行われるので、ピッチング振動が効果的に抑制される。例えば、この実施の形態では、アクチュエータ選択ステップＳＴ３が、以下のように行われている（図１４および図１５参照）。
【００５０】
ステップＳＴ３１では、要求逆トルク（ピッチング振動の抑制に必要なピッチング制御トルク）およびピッチング振動の振動周波数が算出される。これらの要求逆トルクおよび振動周波数は、ピッチング制御ユニット６２（アクチュエータ選択部６２１）により、リフト圧センサ６３２の検出値に基づいて算出される。このステップＳＴ３１の後に、ステップＳＴ３２に進む。
【００５１】
ステップＳＴ３２では、要求逆トルクが所定の閾値より大きいか否かが判定される。この判定は、アクチュエータ選択部６２１がステップＳＴ３１にて算出された要求逆トルクと記憶部６２４に記憶された所定の閾値とを比較することにより、行われる。このステップＳＴ３２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３６に進む。
【００５２】
ステップＳＴ３３では、振動周波数が所定の閾値より高いか否かが判定される。この判定は、アクチュエータ選択部６２１がステップＳＴ３１にて算出された振動周波数と記憶部６２４に記憶された所定の閾値とを比較することにより、行われる。このステップＳＴ３３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３５に進む。
【００５３】
ステップＳＴ３４では、電動機７と、他のアクチュエータ（エンジン３、クラッチ４またはブレーキ５）とがアクチュエータとして選択される。すなわち、ピッチング振動の要求逆トルクが大きく振動周波数が高い場合（ステップＳＴ３２の肯定判定かつステップＳＴ３３の肯定判定）には、複数のアクチュエータが併用されてピッチング制御が行われる（図１０および図１１参照）。これにより、大きなピッチング振動が適切に抑制される。
【００５４】
ステップＳＴ３５では、電動機７以外のアクチュエータ（エンジン３、クラッチ４またはブレーキ５）が選択される。すなわち、ピッチング振動の要求逆トルクが大きいが振動周波数が低い場合（ステップＳＴ３２の肯定判定かつステップＳＴ３３の否定判定）には、電動機７が使用されずに、他の機械系のアクチュエータが用いられてピッチング制御が行われる。これにより、電動機７の消費電力が低減されるので、システムの省エネルギー化が可能となる。
【００５５】
ステップＳＴ３６では、電動機７がアクチュエータとして選択される。すなわち、ピッチング振動の要求逆トルクが小さい場合（ステップＳＴ３２の否定判定）には、電動機７のみが用いられてピッチング制御が行われる。したがって、応答性の高い電動機７によりピッチング制御が行われるので、ピッチング振動が効果的に抑制される。また、ピッチング振動の要求逆トルクが小さいので、電動機７による消費電力が小さい。
【００５６】
なお、ステップＳＴ３６において、振動周波数が所定の閾値よりも低い場合には、電動機７の回生ブレーキが用いられて、ピッチング制御トルクが車体２２に付与されても良い（図１５参照）。すなわち、低周波領域では、電動機７の回生ブレーキを用いたピッチング制御トルクにより、十分にピッチング振動を低減できる。これにより、電動機７の消費電力が低減されると共に、回生走行によるバッテリの充電が可能となる。
【００５７】
なお、ピッチング制御に使用できるアクチュエータは、産業車両１のシステム構成によって相異する（図１６参照）。したがって、アクチュエータの選択肢は、産業車両１のシステム構成に応じて適宜設定され得る。
【００５８】
［効果］
以上説明したように、この産業車両１は、車体２２に駆動力あるいは制動力を付与するアクチュエータ（例えば、エンジン３、クラッチ４、ブレーキ５、電動機７など）と、車体２２のピッチング振動を検出する振動検出手段（リフト圧センサ６３２）と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルク（逆トルク）を算出すると共にピッチング制御トルクをアクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニット６２とを備える（図１、図６、図８、図１０、図１２および図１３参照）。そして、負荷走行時（ステップＳＴ２の肯定判定）にて、ピッチング制御ユニット６２が振動検出手段の出力値に基づいてピッチング制御トルクを算出して（ステップＳＴ４）、ピッチング制御信号を出力する（ステップＳＴ５）（図３参照）。そして、このピッチング制御信号に基づいて、アクチュエータが駆動される（ステップＳＴ６）。かかる構成では、振動検出手段の検出値に基づいてフィードバック制御が行われ、ピッチング制御トルクがアクチュエータの駆動力あるいは制動力として車体２２に付与される（図４、図７、図９および図１１参照）。これにより、車両のピッチング振動を抑制できる利点がある。
【００５９】
また、かかる構成では、アキュムレータやサスペンションを車両本体に追設してピッチング制御を行う構成と比較して、既存の車両構成を活用できる点で、好ましい。例えば、この産業車両１では、振動検出手段としてリフト圧センサ６３２を使用できる（図１参照）。これにより、車両本体２に設置された既存のリフト圧センサ６３２を用いて、ピッチング振動を検出できる利点がある。
【００６０】
また、この産業車両１では、車両のブレーキ５、クラッチ４あるいはエンジン３がピッチング制御用のアクチュエータとして用いられる（図１、図６、図８、図１０、図１２および図１３参照）。かかる構成では、既存のエンジン式車両のアクチュエータを用いて、ピッチング制御トルクを車体２２に付与できる。これにより、既存の車両構成にて、ピッチング制御を行い得る利点がある。
【００６１】
なお、エンジン３を動力源として備える産業車両１には、エンジン３と電動機７とを備えるハイブリッド式の産業車両が含まれる（図１０、図１２および図１３参照）。したがって、かかるハイブリッド式の産業車両１にて、車両のブレーキ５、クラッチ４あるいはエンジン３がアクチュエータとして用いられて、ピッチング制御が行われても良い。かかる構成では、例えば、電動機７を駆動するためのバッテリ充電量が少ないときに、電動機７を用いることなくピッチング制御を行い得る利点がある。
【００６２】
また、この産業車両１では、ハイブリッド車両において、車両のハイブリッドシステムを構成する電動機７と、他のアクチュエータ（例えば、車両のブレーキ５、クラッチ４およびエンジン３のいずれか一つ）とがピッチング制御用のアクチュエータとして併用される（図１０、図１２および図１３参照）。これにより、例えば、ピッチング振動の要求逆トルクが大きく振動周波数が高い場合にも、ピッチング振動を適切に抑制できる利点がある。
【００６３】
また、この産業車両１では、ハイブリッド車両において、振動検出手段（リフト圧センサ６３２）の検出値に応じて、電動機７と他のアクチュエータ（例えば、車両のブレーキ５、クラッチ４およびエンジン３のいずれか一つ）とがピッチング制御用のアクチュエータとして併用され、あるいは、電動機７および他のアクチュエータ３〜５のいずれか一つがピッチング制御用のアクチュエータとして用いられる（図１４および図１５参照）。かかる構成では、ピッチング振動の振動状態に応じてアクチュエータを選択できるので、規定のアクチュエータが設定されている構成と比較して、ピッチング制御の応答性あるいはエネルギー効率を高め得る利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、この発明にかかる産業車両は、車両のピッチング振動を抑制できる点で有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 産業車両
２ 車両本体
２１Ｆ 前輪（駆動輪）
２１Ｒ 後輪（従動輪）
２２ 車体
２３ 荷役装置
２３１ リフト機構
３ エンジン
４ クラッチ
５ ブレーキ
６１ 車両用ＥＣＵ
６２ ピッチング制御ユニット
６２１ アクチュエータ選択部
６２２ ピッチング制御トルク算出部
６２３ ピッチング制御信号生成部
６２４ 記憶部
６３１ 車速センサ
６３２ リフト圧センサ
７ 電動機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてのエンジンと、荷物を積載する荷役装置とを備える産業車両であって、
車体に駆動力あるいは制動力を付与するアクチュエータと、車体のピッチング振動を検出する振動検出手段と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出すると共に前記ピッチング制御トルクを前記アクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニットとを備え、且つ、
負荷走行時にて、前記ピッチング制御ユニットが前記振動検出手段の検出値に基づいて前記ピッチング制御トルクを算出して前記ピッチング制御信号を出力すると共に、前記ピッチング制御信号に基づいて前記アクチュエータが駆動されることを特徴とする産業車両。
【請求項２】
車両のブレーキ、クラッチあるいはエンジンが前記アクチュエータとして用いられる請求項１に記載の産業車両。
【請求項３】
車両のハイブリッドシステムを構成する電動機と、他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用される請求項１に記載の産業車両。
【請求項４】
前記振動検出手段の検出値に応じて、前記電動機と他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用され、あるいは、前記電動機および他のアクチュエータのいずれか一つが前記アクチュエータとして用いられる請求項３に記載の産業車両。
【請求項１】
動力源としてのエンジンと、荷物を積載する荷役装置とを備える産業車両であって、
車体に駆動力あるいは制動力を付与するアクチュエータと、車体のピッチング振動を検出する振動検出手段と、ピッチング振動を低減させるためのピッチング制御トルクを算出すると共に前記ピッチング制御トルクを前記アクチュエータに出力させるためのピッチング制御信号を生成するピッチング制御ユニットとを備え、且つ、
負荷走行時にて、前記ピッチング制御ユニットが前記振動検出手段の検出値に基づいて前記ピッチング制御トルクを算出して前記ピッチング制御信号を出力すると共に、前記ピッチング制御信号に基づいて前記アクチュエータが駆動されることを特徴とする産業車両。
【請求項２】
車両のブレーキ、クラッチあるいはエンジンが前記アクチュエータとして用いられる請求項１に記載の産業車両。
【請求項３】
車両のハイブリッドシステムを構成する電動機と、他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用される請求項１に記載の産業車両。
【請求項４】
前記振動検出手段の検出値に応じて、前記電動機と他のアクチュエータとが前記アクチュエータとして併用され、あるいは、前記電動機および他のアクチュエータのいずれか一つが前記アクチュエータとして用いられる請求項３に記載の産業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２０１４３３（Ｐ２０１１−２０１４３３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０８４２（Ｐ２０１０−７０８４２）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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