(57)【要約】【課題】運転状況に応じたブレーキ寿命やブレーキ残存寿命を求めることができるフォークリフト等の産業車両のブレーキ故障診断方法及び装置を提供する。【解決手段】フォークリフトの車体等価慣性モーメントＩｗと検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいてブレーキ吸収エネルギｑを計算し、このブレーキ吸収エネルギｑを積分して単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算し、このブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと寿命限界の全積算ブレーキ吸収エネルギＱlimitと前記単位時間ｔとに基づいてブレーキ寿命ＬHを計算する構成とする。更に、ブレーキ寿命ＬHと検出した車両稼動時間ｔNとに基づいてブレーキ残存寿命ＬRを計算する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業車両に装備されたブレーキの故障診断方法であって、
前記産業車両の車体等価慣性モーメントＩｗと、検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて、次の［数１］式から、ブレーキ吸収エネルギｑを計算し、
【数１】
2010064665.tif 000015
このブレーキ吸収エネルギｑを、次の［数２］式のように積分して、単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算し、
【数２】
2010064665.tif 000016
このブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと、寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと、前記単位時間ｔとに基づいて、次の［数３］式から、ブレーキ寿命ＬHを計算すること、
【数３】
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を特徴とする産業車両のブレーキ故障診断方法。
【請求項２】
請求項１に記載する産業車両のブレーキ故障診断方法において、
前記ブレーキ寿命ＬHと、検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて、次の［数４］式から、ブレーキ残存寿命ＬRを計算すること、
【数４】
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を特徴とする産業車両のブレーキ故障診断方法。
【請求項３】
産業車両に装備されたブレーキの故障診断装置であって、
車速に基づいてブレーキ換算回転角速度ωを検出する車速のブレーキ換算回転角速度検出手段と、
前記産業車両の車体等価慣性モーメントＩｗと、前記車速のブレーキ換算回転角速度検出手段によって検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて、次の［数５］式から、ブレーキ吸収エネルギｑを計算するブレーキ吸収エネルギ計算手段と、
【数５】
2010064665.tif 000019
前記ブレーキ吸収エネルギ計算手段で計算したブレーキ吸収エネルギｑを、次の［数６］式のように積分して、単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算するブレーキ吸収エネルギ積算手段と、
【数６】
2010064665.tif 000020
前記ブレーキ吸収エネルギ積算手段で計算したブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと、寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと、前記単位時間ｔとに基づいて、次の［数７］式から、ブレーキ寿命ＬHを計算するブレーキ寿命計算手段と、
【数７】
2010064665.tif 000021
を備えたことを特徴とする産業車両のブレーキ故障診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載する産業車両のブレーキ故障診断装置において、
産業車両の稼働時間ｔNを検出する車両稼働時間検出手段と、
前記ブレーキ寿命計算手段で計算したブレーキ寿命ＬHと、前記車両稼働時間検出手段で検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて、次の［数８］式から、ブレーキ残存寿命ＬRを計算するブレーキ残存寿命計算手段と、
【数８】
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を備えたことを特徴とする産業車両のブレーキ故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業車両のブレーキ故障診断方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフトなどの産業車両の故障診断装置では、従来、リアルタイムで前記産業車両の各部材の状態を検出する各センサからの検出信号を監視し、この検出信号の値としきい値とを比較することによって、前記各部材の正常／異常の判断を行っている。
【０００３】
なお、関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００２−９２１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特にフォークリフト等の産業車両では、その運転状況（運転の頻度や負荷の大きさなどの状況）がユーザの作業内容などに応じて実に様々である。従って、フォークリフトに備えたブレーキなどの各部材の故障時期（寿命）も、前記運転状況に応じて実に様々であるため、前記部材のメンテナンス時期を一律に設定することはできない。このため、例えば事前に交換部品の準備など行って効率的にメンテナンスを行おうとする場合、前記運転状況に応じた前記部材の寿命を求めることによって、前記部材のメンテナンス時期を推定する必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記の如く従来の故障診断装置では、リアルタイムで各センサからの検出信号を監視して正常／異常の判断を行っているだけであるため、ブレーキなどの部材がどれくらいの稼働時間で故障するのか（どれくらい寿命があるのか）を判断することができず、前記部材のメンテナンス時期を推定することができなかった。
【０００６】
従って本発明は上記の事情に鑑み、運転状況に応じたブレーキ寿命やブレーキ残存寿命を求めることができるフォークリフト等の産業車両のブレーキ故障診断方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する第１発明の産業車両のブレーキ故障診断方法は、産業車両に装備されたブレーキの故障診断方法であって、
前記産業車両の車体等価慣性モーメントＩｗと、検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて、次の［数９］式から、ブレーキ吸収エネルギｑを計算し、
【数９】
2010064665.tif 000003
このブレーキ吸収エネルギｑを、次の［数１０］式のように積分して、単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算し、
【数１０】
2010064665.tif 000004
このブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと、寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと、前記単位時間ｔとに基づいて、次の［数１１］式から、ブレーキ寿命ＬHを計算すること、
【数１１】
2010064665.tif 000005
を特徴とする。
【０００８】
また、第２発明の産業車両のブレーキ故障診断方法は、第１発明の産業車両のブレーキ故障診断方法において、
前記ブレーキ寿命ＬHと、検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて、次の［数１２］式から、ブレーキ残存寿命ＬRを計算すること、
【数１２】
2010064665.tif 000006
を特徴とする。
【０００９】
また、第３発明の産業車両のブレーキ故障診断装置は、産業車両に装備されたブレーキの故障診断装置であって、
車速に基づいてブレーキ換算回転角速度ωを検出する車速のブレーキ換算回転角速度検出手段と、
前記産業車両の車体等価慣性モーメントＩｗと、前記車速のブレーキ換算回転角速度検出手段によって検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて、次の［数１３］式から、ブレーキ吸収エネルギｑを計算するブレーキ吸収エネルギ計算手段と、
【数１３】
2010064665.tif 000007
前記ブレーキ吸収エネルギ計算手段で計算したブレーキ吸収エネルギｑを、次の［数１４］式のように積分して、単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算するブレーキ吸収エネルギ積算手段と、
【数１４】
2010064665.tif 000008
前記ブレーキ吸収エネルギ積算手段で計算したブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと、寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと、前記単位時間ｔとに基づいて、次の［数１５］式から、ブレーキ寿命ＬHを計算するブレーキ寿命計算手段と、
【数１５】
2010064665.tif 000009
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、第４発明の産業車両のブレーキ故障診断装置は、第３発明の産業車両のブレーキ故障診断装置において、
産業車両の稼働時間ｔNを検出する車両稼働時間検出手段と、
前記ブレーキ寿命計算手段で計算したブレーキ寿命ＬHと、前記車両稼働時間検出手段で検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて、次の［数１６］式から、ブレーキ残存寿命ＬRを計算するブレーキ残存寿命計算手段と、
【数１６】
2010064665.tif 000010
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明の産業車両のブレーキ故障診断方法によれば、産業車両に装備されたブレーキの故障診断方法であって、前記産業車両の車体等価慣性モーメントＩｗと検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて［数９］式からブレーキ吸収エネルギｑを計算し、このブレーキ吸収エネルギｑを［数１０］式のように積分して単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算し、このブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと前記単位時間ｔとに基づいて［数１１］式からブレーキ寿命ＬHを計算することを特徴としているため、産業車両の運転状況に応じたブレーキ寿命ＬHを求めることができる。
【００１２】
第２発明の産業車両のブレーキ故障診断方法によれば、第１発明の産業車両のブレーキ故障診断方法において、前記ブレーキ寿命ＬHと検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて［数１２］式からブレーキ残存寿命ＬRを計算することを特徴としているため、産業車両の運転状況に応じたブレーキ残存寿命ＬRを求めることができる。従って、このブレーキ残存寿命ＬRに基づいて、産業車両の運転状況に応じたブレーキ（ブレーキ板やブレーキバッドなどのブレーキ材）のメンテナンス時期を推定することもできる。
【００１３】
第３発明の産業車両のブレーキ故障診断装置によれば、産業車両に装備されたブレーキの故障診断装置であって、車速に基づいてブレーキ換算回転角速度ωを検出する車速のブレーキ換算回転角速度検出手段と、前記産業車両の車体等価慣性モーメントＩｗと前記車速のブレーキ換算回転角速度検出手段によって検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて［数１３］式からブレーキ吸収エネルギｑを計算するブレーキ吸収エネルギ計算手段と、前記ブレーキ吸収エネルギ計算手段で計算したブレーキ吸収エネルギｑを［数１４］式のように積分して単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算するブレーキ吸収エネルギ積算手段と、前記ブレーキ吸収エネルギ積算手段で計算したブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと前記単位時間ｔとに基づいて［数１５］式からブレーキ寿命ＬHを計算するブレーキ寿命計算手段とを備えたことを特徴としているため、上記第１発明と同様、産業車両の運転状況に応じたブレーキ寿命ＬHを求めることができる。
【００１４】
第４発明の産業車両のブレーキ故障診断装置によれば、第３発明の産業車両のブレーキ故障診断装置において、産業車両の稼働時間ｔNを検出する車両稼働時間検出手段と、前記ブレーキ寿命計算手段で計算したブレーキ寿命ＬHと前記車両稼働時間検出手段で検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて［数１６］式からブレーキ残存寿命ＬRを計算するブレーキ残存寿命計算手段とを備えたことを特徴としているため、上記第２発明と同様、産業車両の運転状況に応じたブレーキ残存寿命ＬRを求めることができる。従って、このブレーキ残存寿命ＬRに基づいて、産業車両の運転状況に応じたブレーキ（ブレーキ板やブレーキバッドなどのブレーキ材）のメンテナンス時期を推定することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態例に係るフォークリフトの動力伝達系とブレーキ故障診断装置の概要図、図２は前記ブレーキ故障診断装置の機能を説明するブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、フォークリフトの動力伝達系ではエンジン１の動力を、トランスミッション３を介して駆動輪５（実際には２輪であるが、図１では簡略的に１輪のみを図示している）へ伝達する。その結果、エンジン１の動力によって駆動輪５が、矢印Ａの如く回転駆動される。
【００１８】
一方、フォークリフトの動力伝達系には、フォークリフトの走行を停止させる際、回転する駆動輪５を制動するためにブレーキ６も装備されている。ブレーキ６ではブレーキ板やブレーキパッドなどのブレーキ材を油圧などの押圧手段で押圧して制動力を発揮するが、このときに前記ブレーキ材が摩耗する。このブレーキ材の摩耗が進行すると、ついにはブレーキ６が制動機能を発揮しなくなる。このため、ブレーキ６は適宜メンテナンスする必要がある。しかし、ブレーキ材がどれくらいの稼働時間で故障（摩耗）するのか（どれくらいの寿命を有しているのか）は、フォークリフトの運転状況に応じて様々である。
【００１９】
従って、本実施の形態例ではフォークリフトに備えたブレーキ故障診断装置１１によって、フォークリフトの運転状況に応じたブレーキ寿命ＬHとブレーキ残存寿命ＬRとを求める。
【００２０】
図１及び図２に基づき、このブレーキ故障診断装置１１の各手段について詳述する。なお、ブレーキ故障診断装置１１はマイクロコンピュータを備えたものであり、各手段の計算処理などはソフトウエアによって実施される。
【００２１】
図２に示すように、ブレーキ故障診断装置１１では、まず、車速のブレーキ換算回転角速度検出手段２１により、車速に基づいてブレーキ換算回転角速度ωを検出する。
【００２２】
車速のブレーキ換算回転角速度検出手段２１としては、例えば、図１に示す車速センサ２１Ａと、この車速センサ２１Ａで検出したフォークリフトの車速Ｖに基づいてブレーキ換算回転角速度ωを算出する手段とを備えた構成とすることができる。この場合、車速Ｖと駆動輪５の半径ｒから、Ｖ／（２πｒ）を計算して駆動輪５の回転数Ｎ（rpm)を求めれば、この回転数Ｎに基とづいてブレーキ換算の回転角速度ωを算出することができる。
【００２３】
続いて、ブレーキ吸収エネルギ計算手段２２では、フォークリフトの車体等価慣性モーメントＩｗと、車速のブレーキ換算回転角速度検出手段２２によって検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて、次の［数１７］式から、ブレーキ吸収エネルギｑを計算する。車体等価慣性モーメントＩｗは、ブレーキ故障診断装置１１に備えたＩＣメモリなどの記憶手段（図示省略）に予め記憶されている。
【数１７】
2010064665.tif 000011
【００２４】
ブレーキ吸収エネルギ積算手段２３では、ブレーキ吸収エネルギ計算手段２２で計算したブレーキ吸収エネルギｑを、次の［数１８］式のように積分して、単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算する。前記単位時間ｔの具体的な値については任意に設定することができるが、例えば８時間や２４時間などに設定する。
【数１８】
2010064665.tif 000012
【００２５】
そして、ブレーキ寿命計算手段２４では、ブレーキ吸収エネルギ積算手段２３で計算したブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと、寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと、前記単位時間ｔとに基づいて、次の［数１９］式から、ブレーキ寿命ＬHを計算する。
【数１９】
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【００２６】
寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitは、ブレーキ故障診断装置１１に備えたＩＣメモリなどの記憶手段（図示省略）に予め記憶されている。寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitは、前記ブレーキ材が摩耗し過ぎてブレーキ６が制動機能を発揮しなくなる限界のブレーキ吸収エネルギ積算量であり、実験や机上計算によって求めることができる。
【００２７】
車両稼働時間検出手段２５では、フォークリフトが稼働した時間の積算値である車両稼働時間ｔNを検出する。車両稼働時間検出手段２５としては、例えば図１に示すようなアワメータ２５Ａを用いることができる。アワメータ２５Ａはフォークリフトのコンソールボックスに装備されており、エンジン１のスタータスイッチをＯＮにしてからＯＦＦにするまでの時間を積算するものである。
【００２８】
そして、ブレーキ残存寿命計算手段２６では、ブレーキ寿命計算手段２４で計算したブレーキ寿命ＬHと、車両稼働時間検出手段２５で検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて、次の［数２０］式から、ブレーキ残存寿命ＬRを計算する。
【数２０】
2010064665.tif 000014
【００２９】
かくして、ブレーキ故障診断装置１１ではブレーキ１４（ブレーキ材）の故障診断、即ち、フォークリフトの運転状況に応じたブレーキ寿命ＬHの診断（推定）とブレーキ残存寿命ＬRの診断（推定）とが行われる。
【００３０】
また、図１に示すように、ブレーキ故障診断装置１１にはランプやブザーなどの警報装置１２と、液晶ディスプレイなどの表示装置１３とが接続されている。図２に示すように、警報装置１２ではブレーキ残存寿命ＬHの時間が所定時間以内になると警報を発し、表示装置１３ではブレーキ残存寿命ＬHの時間を表示する。
【００３１】
以上のように、本実施の形態例に係るフォークリフトのブレーキ故障診断装置１１によれば、フォークリフトに装備されたブレーキ６の故障診断装置であって、車速に基づいてブレーキ換算回転角速度ωを検出する車速のブレーキ換算回転角速度検出手段２１と、フォークリフトの車体等価慣性モーメントＩｗと車速のブレーキ換算回転角速度検出手段２１によって検出した車速のブレーキ換算回転角速度ωとに基づいて［数１７］式からブレーキ吸収エネルギｑを計算するブレーキ吸収エネルギ計算手段２２と、ブレーキ吸収エネルギ計算手段２２で計算したブレーキ吸収エネルギｑを［数１８］式のように積分して単位時間ｔ当たりのブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑを計算するブレーキ吸収エネルギ積算手段２３と、ブレーキ吸収エネルギ積算手段２３で計算したブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑと寿命限界のブレーキ吸収エネルギ積算値Ｑlimitと前記単位時間ｔとに基づいて［数１９］式からブレーキ寿命ＬHを計算するブレーキ寿命計算手段２４とを備えたことを特徴としているため、フォークリフトの運転状況に応じたブレーキ寿命ＬHを求めることができる。
【００３２】
更に、本実施の形態例のフォークリフトのブレーキ故障診断装置１１によれば、フォークリフトの稼働時間ｔNを検出する車両稼働時間検出手段２５と、ブレーキ寿命計算手段２４で計算したブレーキ寿命ＬHと車両稼働時間検出手段２５で検出した車両稼動時間ｔNとに基づいて［数２０］式からブレーキ残存寿命ＬRを計算するブレーキ残存寿命計算手段２６とを備えたことを特徴としているため、フォークリフトの運転状況に応じたブレーキ残存寿命ＬRを求めることができる。従って、このブレーキ残存寿命ＬRに基づいて、フォークリフトの運転状況に応じたブレーキ（ブレーキ板やブレーキバッドなどのブレーキ材）のメンテナンス時期を推定することもできる。
【００３３】
なお、上記では本発明をフォークリフトに適用した場合について説明したが、これに限定するものではなく、本発明はフォークリフト以外の産業車両にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は産業車両のブレーキ故障診断方法及び装置に関するものであり、フォークリフトなどの産業車両の動力伝達系に装備されているブレーキの故障診断（ブレーキ寿命やブレーキ残存寿命の推定）を行う場合に適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態例に係るフォークリフトの動力伝達系とブレーキ故障診断装置の概要図である。
【図２】前記ブレーキ故障診断装置の機能を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  エンジン
３  トランスミッション
５  駆動輪
６  ブレーキ
１１  ブレーキ故障診断装置
１２  警報装置
１３  表示装置
２１  車速のブレーキ換算回転角速度検出手段
２１Ａ  車速センサ
２２  ブレーキ吸収エネルギ計算手段
２３  ブレーキ吸収エネルギ積算手段
２４  ブレーキ寿命計算手段
２５  車両稼働時間検出手段
２５Ａ  アワメータ
２６  ブレーキ残存寿命計算手段
【図１】
2010064665.tif 000023
【図２】
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