(57)【要約】【課題】回転センサを冗長系あるいは複数有することなく、回転センサ信号の異常を検出できる車両の制御装置を提供することにある。【解決手段】荷役電動機１２は、油圧ポンプ２０を駆動して、油圧シリンダ２８，２９，３６，３７に供給する油圧を供給する。荷役回転検出手段１４は、荷役電動機の回転数を検出する。制御手段７は、油圧シリンダを駆動するための荷役操作手段などからの操作信号に基づいて、荷役電動機を制御する。制御手段７は、荷役操作検出手段３によって荷役動作の操作がなされたことを検出した時点から任意の時間経過後の回転センサ信号に基づく荷役電動機の回転数検出値が所定のしきい値以下である場合に、回転センサ信号の異常と診断する。【選択図】図１
2008296709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧発生手段を駆動して、油圧シリンダに供給する油圧を供給するために用いられる油圧発生用電動機と、前記油圧発生用電動機の回転数を検出する油圧発生用回転検出手段とを有する車両に用いられ、
前記油圧シリンダを駆動するための操作手段からの操作信号に基づいて、前記油圧発生用電動機を制御する制御手段を有する車両の制御装置であって、
前記制御手段は、前記操作手段の操作信号と、前記油圧発生用回転検出手段によって検出された電動機回転数と、操舵速度とのいずれかの組み合わせにより、前記油圧発生用回転検出手段からの回転センサ信号の異常を判定することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の制御装置において、
荷役操作状態を検出する荷役操作検出手段を備え、
前記制御手段は、前記荷役操作検出手段によって荷役動作の操作がなされたことを検出した時点から任意の時間経過後の前記回転センサ信号に基づく前記油圧発生用電動機の回転数検出値が所定のしきい値以下である場合に、回転センサ信号の異常と診断することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記回転センサ信号に基づく前記油圧発生用電動機の回転数検出値が所定のしきい値以下である状態が、所定のしきい値時間経過した場合に異常と診断することを特徴とする車両の制御装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記油圧発生用電動機の前記回転数検出値が逆転状態であり、かつ前記逆転状態が所定のしきい値を上回っている状態が所定のしきい値時間経過した場合に異常と診断することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両の制御装置において、
操作状態を検出する操舵検出手段を備え、
前記制御手段は、前記操舵検出手段に基づく信号により操舵中であると判断され、かつ前記操舵検出手段にからの信号を元に検出演算される操舵速度が所定のしきい値以上である場合には異常と診断することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の車両の制御装置において、
操作状態を検出する操舵検出手段を備え、
前記制御手段は、前記操舵検出手段に基づく信号により操舵中であると判断された場合には異常検出を行わないことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に係り、特に電動機駆動により油圧を生成供給する制御装置における電動機の回転数を検出する回転センサの異常診断に好適な車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機を用いた車両の駆動システムは、近年電気自動車、ハイブリッド車、あるいはバッテリ式電動フォークリフト（バッテリフォークリフト）などの産業車両についても数多く適用されてきており、特に近年は小型高出力、メンテナンスフリーなどの利点から駆動システムには交流電動機が適用されることが多くなってきている。
【０００３】
車両用として適用する交流電動機は高精度、高応答なベクトル制御を実現するためにほとんどの場合において交流電動機には電動機回転数を検出する回転センサが備えられており、この回転センサの信号を元に高精度、高応答な制御を実現している。
【０００４】
先に述べたバッテリフォークリフトなどにおいては、荷物を搬送するための荷役装置（マスト、フォーク）が備えられており、電動機により油圧を発生させ、油圧シリンダを制御することで、マストの前後傾やフォークの上下の機能を実現している。また、パワーショベルのような建設機械においても、荷役装置（アーム、ブーム、バケット）が備えられており、電動機により油圧を発生させ、油圧シリンダを制御することで、荷役装置の上下の機能を実現している。
【０００５】
このように電動機でも走行駆動のみでなく油圧供給などの機能を司る電動機制御もあり、この電動機制御における回転センサの異常を診断検出することは車両全体レベルでの保守信頼性確保向上の為に不可欠である。
【０００６】
そこで、従来回転センサの異常を検出する方式としては、第一の回転体の回転に応じて第一のパルス信号を発生する主回転センサと、第一の回転体と連動回転する第二の回転体に応じて第二のパルス信号を発生する副回転センサを用い、各々のパルスの計数値を比較し異常診断を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、モータ回転センサ、エンジンの回転センサ、車輪の回転センサを備え、エンジン及び車輪の回転センサ信号より求められるモータ回転数演算値とモータ回転センサより求めた回転数検出値とを比較することでモータ回転センサの異常を診断するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２４８０４８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１，２に示されたものでは、電動機や主回転体の回転信号と同期した回転を行う他の回転体の回転信号を検出する手段が必要であり、広義の冗長系を構成している。すなわち、回転センサを複数有していることと同じであり、結果としてシステムのコスト増加を招くものである。
【００１０】
本発明の目的は、回転センサを冗長系あるいは複数有することなく、回転センサ信号の異常を検出できる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、油圧発生手段を駆動して、油圧シリンダに供給する油圧を供給するために用いられる油圧発生用電動機と、前記油圧発生用電動機の回転数を検出する油圧発生用回転検出手段とを有する車両に用いられ、前記油圧シリンダを駆動するための操作手段からの操作信号に基づいて、前記油圧発生用電動機を制御する制御手段を有する車両の制御装置であって、前記制御手段は、前記操作手段の操作信号と、前記油圧発生用回転検出手段によって検出された電動機回転数と、操舵速度とのいずれかの組み合わせにより、前記油圧発生用回転検出手段からの回転センサ信号の異常を判定するようにしたものである。  
かかる構成により、回転センサを冗長系あるいは複数有することなく、回転センサ信号の異常を検出できるものとなる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、荷役操作状態を検出する荷役操作検出手段を備え、前記制御手段は、前記荷役操作検出手段によって荷役動作の操作がなされたことを検出した時点から任意の時間経過後の前記回転センサ信号に基づく前記油圧発生用電動機の回転数検出値が所定のしきい値以下である場合に、回転センサ信号の異常と診断するようにしたものである。
【００１３】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記制御手段は、前記回転センサ信号に基づく前記油圧発生用電動機の回転数検出値が所定のしきい値以下である状態が、所定のしきい値時間経過した場合に異常と診断するようにしたものである。
【００１４】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記油圧発生用電動機の前記回転数検出値が逆転状態であり、かつ前記逆転状態が所定のしきい値を上回っている状態が所定のしきい値時間経過した場合に異常と診断するようにしたものである。
【００１５】
（５）上記（１）において、好ましくは、操作状態を検出する操舵検出手段を備え、前記制御手段は、前記操舵検出手段に基づく信号により操舵中であると判断され、かつ前記操舵検出手段にからの信号を元に検出演算される操舵速度が所定のしきい値以上である場合には異常と診断するようにしたものである。
【００１６】
（６）上記（１）において、好ましくは、操作状態を検出する操舵検出手段を備え、前記制御手段は、前記操舵検出手段に基づく信号により操舵中であると判断された場合には異常検出を行わないようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回転センサを冗長系あるいは複数有することなく、回転センサ信号の異常を検出できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の一実施形態による車両の制御装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本施形態による車両の制御装置を搭載する車両の全体構成について説明する。なお、ここでは、車両として、バッテリーフォークリフトを例にして説明する。  
図１は、本発明の一実施形態による車両の制御装置を搭載する車両の全体構成を示すシステムブロック図である。
【００１９】
制御装置（コントローラ）６は、車両の駆動制御を司るものである。制御装置６は、制御手段７と、走行電力変換手段１８と、荷役電力変換手段１９とを備えている。制御手段７は、ＣＰＵ８と、回転信号検出手段９を備えている。走行電力変換手段１８は、電源１７の電力を走行電動機１１に供給するための電力変換（例えば直流−交流変換）を行う。荷役電力変換手段１９も内蔵されている。電源１７の電力を荷役電動機１２に供給するための電力変換（例えば直流−交流変換）を行う。
【００２０】
制御手段７には、車両の運転者の意志を電気的な信号に変換するためのアクセル手段１，前後進検出手段２，荷役操作検出手段３、操舵検出手段５の各々からの信号が伝達入力される。制御手段７は、これらの検出手段１，２，３，５からの信号により、運転者の意志による操作に基づいて走行電動機１１及び荷役電動機１２を駆動するために走行電力変換手段１８及び荷役電力変換手段１９を駆動制御するための制御を行う。
【００２１】
走行電動機１１は、走行回転検出手段１３を備えており、走行電動機１１の回転を電気的な信号に変換して、走行回転信号１５として制御手段７の内部の回転信号検出手段９に伝達する。また、荷役電動機１２は、荷役回転検出手段１４を備えており、荷役電動機１２の回転を電気的な信号に変換して、荷役回転信号１６として制御手段７の内部の回転信号検出手段９に伝達する。
【００２２】
回転信号検出手段９は、走行回転信号１５及び荷役回転信号１６を波形整形や増幅等の電気的処理を行い、回転パルス信号１０としてＣＰＵ８に伝達する。ＣＰＵ８は、伝達された回転パルス信号１０に基づき、走行電動機１１及び荷役電動機１２の回転数を演算し、各々の電動機の駆動制御を実施する働きを行う。
【００２３】
荷役電動機１２で発生した駆動力は油圧ポンプ２０に機械的に伝達され、油圧ポンプ２０によりオイルタンク２１の作動油により主油圧２６が生成される。生成された主油圧２６は、リリーフバルブ２２を中継してコントロールバルブ２３に伝達される。コントロールバルブ２３は、入力された主油圧２６をステアリング２４及びステアリング２４に機械的に接続されたステアリングロッド２５の作動状態及び荷役操作検出手段３と機械的または電気的な動作状態に基づき、チルトシリンダ２８，リフトシリンダ２９，左操舵シリンダ３６及び右操舵シリンダ３７に主油圧２６を振り分けする。振り分けられた主油圧２６は、それぞれリフト油圧３２，チルト油圧３３，右操舵油圧３４，左操舵油圧３５として伝達される。
【００２４】
リフト油圧３２が供給されたリフトシリンダ２９は、リフトシリンダ２９の伸縮によりマスト３０を介してフォーク３１を上下させる。チルト油圧３３が供給されたチルトシリンダ２８は、チルトシリンダ２８の伸縮によりマスト３０の前傾及び後傾をさせる。
【００２５】
右操舵油圧３４及び左操舵油圧３５により左操舵シリンダ３６及び右操舵シリンダ３７は、相互に伸縮する動作（一方が伸長し、一方が縮短する）を行い、右操舵輪３９及び左操舵輪３８を動作させることによって、車両の操舵輪を制御し車両の転舵動作を担う働きを行う。また、ステアリング２４と操舵検出手段５は機械的に結合されており、ステアリング２４の操作有無及びステアリング２４の操舵速度を操舵検出手段５によって検出し、制御手段７に電気的信号として伝達する動作を行う。
【００２６】
一般的に、右操舵輪３９及び左操舵輪３８を動作させる為の油圧は、リフトシリンダ２９及びチルトシリンダ２８を伸縮させるための油圧と比較し極低い油圧で作動が成されるものであり、このため右操舵輪３９及び左操舵輪３８を動作させる為のみである場合には荷役電動機１２の回転数及び発生駆動力は極低い値で制御される。
【００２７】
一方、リフトシリンダ２９及びチルトシリンダ２８を伸縮させる場合には、荷役電動機１２を仕様範囲内での高速回転及び最大駆動力（トルク）まで駆動させる必要があり、この場合には荷役電動機１２の回転数及び発生駆動力は右操舵輪３９及び左操舵輪３８を動作させるのみの場合と比較し大きい回転数及び駆動力となる。
【００２８】
ここで、リフトシリンダ２９及びチルトシリンダ２８、又は左操舵シリンダ３６及び右操舵シリンダ３７が縮みきったり延びきった場合には、それ以上主油圧２６の行き場が無くなり、主油圧２６の油圧が上昇することになる。この場合には、途中で設けられたリリーフバルブ２２が作動し、余剰な主油圧２６をオイルタンク２１に帰還油圧２７として帰還する（この帰還油圧２７が発生している状態を、一般的に、リリーフ状態と称している）。
【００２９】
このリリーフ状態が発生した場合、荷役電動機１２には大きな油圧ポンプ２０の駆動負荷が発生し、荷役電動機１２の回転数は低い値に低下し、かつ発生駆動力はほぼ準最大レベルにまで達する動作となる。しかし、帰還油圧２７により余剰な主油圧２６が帰還されているので、油圧ポンプ２０の回転が停止、すなわち荷役電動機１２の回転がゼロになってしまうような動作とはならない。
【００３０】
本構成は車両のうち、いわゆるバッテリーフォークリフトなどに見られる代表される走行駆動及び荷役油圧駆動の駆動力を電動機でまかなうシステムの一般的な構成である。
【００３１】
本実施形態においては、前記荷役操作検出手段３及び操舵検出手段５の信号と、荷役電動機１２の荷役回転信号１６に基づき、荷役回転検出手段１４や回転信号検出手段９の異常を診断する。
【００３２】
次に、図２及び図３を用いて、本施形態による車両の制御装置によって制御される荷役電動機の駆動特性について説明する。  
図２及び図３は、本発明の一実施形態による車両の制御装置によって制御される荷役電動機の駆動特性の説明図である。
【００３３】
荷役電動機１２は一般的な電動機であり（交流／直流は問わない）、出力特性については、例えば、図２に示すように、定トルク域と回転に応じトルクが減衰する領域を有する特性を持つ電動機特有の回転数−トルク特性を有するものである。
【００３４】
荷役電動機１２は、油圧ポンプ２０を駆動するものであるが、フォーク３１に搭載する荷物の有無や重さにより荷役電動機１２が発生すべきトルクは変化する。
【００３５】
まず、荷物の積載がない場合で荷役電動機１２を駆動させた場合、荷役電動機１２には大きな負荷がかからないので、電動機回転数Ｎｍは回転数Ｎｎ付近で回転する動作となる。最高回転数まで達しないのは、荷物が無積載であってもフォーク３１やマスト３０自体にも重量があり、これの負荷分があるためである。この時の発生トルクはトルクＴｍｎのレベルとなり、その時の油圧はＯｐｎ付近になる。
【００３６】
一方、フォーク３１に積載可能最大重量の荷物を搭載して荷役駆動を行った場合には、荷役電動機１２には相応の大きい負荷がかかり、電動機回転数Ｎｍは回転数Ｎｆ付近で動作する状態となり、荷物無積載の時の回転数Ｎｎより低下する状態となる。この時の発生トルクはトルクＴｍｆとなり、油圧はＯｐｆとなる。荷物が無積載から最大積載の間の場合では、電動機回転数Ｎｍが回転数Ｎｆ〜Ｎｎ、発生トルクがトルクＴｍｎ〜Ｔｍｆの間で荷役電動機１２は動作を行うようになる。
【００３７】
一方、荷物の有無に関わらず、リフトシリンダ２９やチルトシリンダ２８が延びきったり縮みきったりした場合には、主油圧２６の行き先が無くなり、その油圧がリリーフバルブ２２を介してオイルタンク２１に戻される状態が生ずる（これをリリーフ状態と称する）。このリリーフ状態が発生する油圧は、リリーフバルブ２２の設定により最大積載荷重搭載時動作の油圧Ｏｐｆよりも大きいレベルに設定するのが一般的であり、またそのように設定されていないと最大積載荷重搭載時に油圧が抜けてしまい荷役稼働ができないことになる。
【００３８】
リリーフ状態が生じた場合、荷役電動機１２にはさらに高い負荷がかかり、発生トルクはトルクＴｍｒのレベル、電動機回転数Ｎｍは回転数Ｎｒ付近のレベルになる。
【００３９】
荷役電動機１２の最大発生可能トルクは、リリーフ状態で必要となるトルクＴｍｒより高いレベルに設定されているのが一般的である。
【００４０】
このように、荷役の駆動系が正常な状態で動作している限り、電動機回転数Ｎｍは回転数Ｎｒ付近〜Ｎｎ付近、発生トルクはトルクＴｍｎ〜Ｔｍｒのレベルの範囲内で動作することになり、電動機回転数ＮｍがＮｒよりも低い領域の回転数Ｎｎｇ未満の領域で動作する条件は油圧ポンプ２０の固着（ロック）や電動機回転数Ｎｍが上昇しない状態、つまり荷役回転検出手段１４周辺に異常が生じた場合しかないことになる（但し荷役電動機１２が静止状態から加速していく場合は除く）。
【００４１】
荷役電動機１２が油圧ポンプ２０を駆動することで行われる動作は、先に述べたチルトシリンダ２８及びリフトシリンダ２９の伸縮の他、車両の操舵系を駆動する右操舵シリンダ３７と左操舵シリンダ３６の駆動を行うことも含まれる。
【００４２】
右操舵輪３９及び左操舵輪３８が駆動される時の荷役電動機１２にかかる負荷は荷役動作を行う場合と比べて低く、荷役電動機１２が発生するトルクと電動機回転数はごく低いレベルで成立する。
【００４３】
ここで、図３に示しているように、荷役が無操作で操舵操作のみである場合、出力特性の図に示したような操舵のみ動作領域で示されるレベルの電動機回転数Ｎｍとトルクで良い。
【００４４】
この場合には、荷役電動機１２がごく低い電動機回転数Ｎｍで動作する条件があることになり、電動機回転数Ｎｍが低い値であっても直ちに荷役回転検出手段１４の系統に異常が生じているとは判断できない場合もあるということになる。
【００４５】
このように、図３にまとめて示した荷役電動機１２を駆動するための動作条件（操作検出）及び駆動中の電動機回転数Ｎｍとの整合を確認することによって、荷役回転検出手段１４の系統の異常有無を誤診断することなく検出することが可能な条件を見出すことができる。
【００４６】
次に、図４を用いて、本施形態による車両の制御装置における、回転検出手段が正常時の荷役動作について説明する。  
図４は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、回転検出手段が正常時の荷役動作の説明図である。図４において、図４（Ａ）は荷役操作信号を示し、図４（Ｂ）は電動機回転数Ｎｍを示し、図４（Ｃ）は油圧Ｏｐを示している。
【００４７】
先に述べた様に、荷役操作検出手段３にて検出される荷役操作信号に基づいて制御手段７は、荷役電動機１２を駆動制御する。図４（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、荷役操作信号がＯＦＦからＯＮになると、荷役電動機１２が駆動され、図４（Ｂ）に示すように、電動機回転数Ｎｍは所定の回転数まで上昇する。
【００４８】
この時に到達する電動機回転数Ｎｍは荷役電動機１２にかかる負荷に応じて、回転数Ｎｆ〜Ｎｎの範囲に整定する。同様に、図４（Ｃ）に示すように、主油圧２６についても油圧Ｏｐｆ〜Ｏｐｎのレベルになる。ここで、例えば、時刻ｔ２において、油圧シリンダが伸縮しきった状態になると、油圧はリリーフ状態となり主油圧２６がＯｐｒのレベルに上昇し、同時に電動機回転数Ｎｍが回転数Ｎｒ付近に減速する動作となる。その後、時刻ｔ３において、荷役操作信号がＯＮからＯＦＦとなると、荷役電動機１２の駆動は停止され、図４（Ｂ）に示すように、電動機回転数Ｎｍがゼロに減衰停止する。
【００４９】
荷役電動機１２の駆動が正常に行われている限り、図４に示すような電動機回転数Ｎｍの推移が行われる。
【００５０】
次に、図５を用いて、本施形態による車両の制御装置における、回転検出手段が異常時の荷役動作について説明する。  
図５は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、回転検出手段が異常時の荷役動作の説明図である。図５において、図５（Ａ）は荷役操作信号を示し、図５（Ｂ）は電動機回転数Ｎｍを示し、図５（Ｃ）は油圧Ｏｐを示し、図５（Ｄ）は異常診断フラグを示している。
【００５１】
荷役電動機１２の荷役回転検出手段１４等に異常が発生し電動機回転数Ｎｍを制御手段７が認識できない場合、制御手段７が荷役電動機１２の回転数を制御できない状態が生ずるので、電動機回転数Ｎｍは上昇せずほぼゼロ回転付近で動作することとなる。このような状態が生ずると油圧ポンプ２０が駆動されないため主油圧２６も上昇せずほぼゼロ付近のままとなる。なお、荷役電動機１２の荷役回転検出手段１４等の異常とは、回転検出手段１４そのものが故障した場合や、回転検出手段１４は正常であるが、回転検出手段１４と回転信号検出手段９を接続する配線が外れた場合や、回転検出手段１４の出力信号を取り込む回転信号検出手段９のインターフェース回路が故障した場合等がある。これらを総称して、回転センサ信号の異常と称する。
【００５２】
ここで、本来荷役電動機１２が正常駆動されているとした場合の、所定回転までの加速上昇整定時間を踏まえ、本実施形態では、図５（Ｄ）に示すように、異常診断検出の待ち時間Ｔｗを設け、この異常検出の待ち時間ｔｗが経過した後に、異常診断を開始する。異常診断開始後、図５（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、異常荷役操作信号がＯＮとなってから異常診断待ち時間ｔｗ経過後に、電動機回転数ＮｍはＮｒ以上に達しているべきであるが、図５（Ｂ）に示すように、これが検出できず電動機回転数Ｎｍがある任意のしきい値Ｎｎｇ未満である状態が異常検出時間ｔｆの間、継続した場合には、荷役回転検出手段１４の系統に異常が生じていると判定し、図５（Ｄ）に示すように、異常診断フラグをセットする。制御手段７及びＣＰＵ８では、この異常診断フラグに基づき荷役電動機１２の駆動制御を停止するなどの保護処置を行う。このように、荷役操作信号をトリガとして荷役電動機１２の動作すべき条件との比較をすることによって、特別な装置などを必要とせず容易に荷役回転検出手段１４の系統，すなわち、回転センサ信号の異常を診断することが可能となる。
【００５３】
次に、図６を用いて、本施形態による車両の制御装置における、動作条件に基づく診断動作について説明する。  
図６は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、動作条件に基づく診断動作の説明図である。
【００５４】
荷役電動機１２は、荷役操作検出手段３及び操舵検出手段５の信号に基づき制御手段７が制御駆動を行う。このため、荷役回転検出手段１４等の異常診断には、荷役操作検出手段３，操舵検出手段５，荷役電動機１２の状態に基づき誤診断なく行われるようにする必要がある。
【００５５】
図６に示すように、条件１において、荷役操作検出手段３による荷役操作信号及び操舵検出手段５による操舵信号いずれもＯＦＦが検出されている場合、荷役電動機１２は駆動されていない状態であるので、この場合には荷役回転検出手段１４の異常診断は行わないように動作する。
【００５６】
条件２において、荷役操作信号ＯＮが検出された場合には、荷役電動機１２が駆動される条件となるので、この場合には荷役回転検出手段１４の診断を行うモードとなる。この時、荷役電動機１２の電動機回転数Ｎｍがリリーフ状態時の回転Ｎｒ付近よりも大きい場合は正常と見なせるので、荷役回転検出手段１４の診断結果は正常となる。この条件２の場合においては、操舵信号はＯＮでもＯＦＦのどちらであろうとも荷役操作信号に基づく荷役電動機１２の駆動が優先的に行われており、荷役操作信号に基づく荷役電動機１２の制御回転数の方が高い制御状態であるので、操舵信号は条件として含めなくて良い。
【００５７】
条件３において、荷役操作信号ＯＮが検出され、荷役電動機１２が駆動される条件となった時、荷役電動機１２の電動機回転数Ｎｍがしきい値Ｎｎｇよりも下回っていた場合には、荷役回転検出手段１４に異常が発生したと見なせるため、この場合には荷役回転検出手段１４に異常があるものとして判定を行う。
【００５８】
条件４及び条件５において、荷役操作信号がＯＦＦであり、かつ操舵信号がＯＮの場合には操舵操作のみが行われている状態である。この場合、操舵検出手段５からの信号に基づき、操舵検出手段５からの信号に基づいて検出される操舵速度があるしきい値ＳＳＴＲ未満である場合は、操舵操作が行われているものの荷役電動機１２の回転数がごく低い状態で制御されている状態と見なされる。この場合には、誤診断を防止するために荷役回転検出手段１４の診断を行わないようにする。操舵速度があるしきい値ＳＳＴＲ以上である場合には、荷役回転検出手段１４の診断を行うように動作する。この場合でも、異常診断しきい値はＮｎｇではなくＮｐｓという操舵操作のみのモード用の診断しきい値を用い、このしきい値と電動機回転数Ｎｍを比較することで判断を行う。このようにすることにより、操舵のみ操作の場合で荷役電動機１２の回転数が低い動作領域の場合でも回転検出手段の異常診断を誤診断なく行うことが可能となる。
【００５９】
条件６においては、操舵操作のみで、かつ操舵速度がＳＳＴＲ以上の状態で荷役回転検出手段１４の診断を行った際、電動機回転数Ｎｍがしきい値Ｎｐｓ以上であった場合の動作である。この場合は荷役電動機１２の回転数が正常であると見なせるため、異常診断結果は正常であるという結果になる。
【００６０】
条件７においては、荷役操作信号及び操舵信号がいずれもＯＮ、ＯＦＦどのような状態であっても、電動機回転数Ｎｍが逆転状態で、かつしきい値−Ｎｒｅｖを越える状態を示している場合には、荷役回転検出手段１４等に異常が生じていると見なし、異常検出処理を行う。これは、油圧ポンプ２０は、一般的には一方向回転のみの物が用いられていることがほとんどであり、荷役電動機１２も一方向にしか回転しないように構築制御されている。そのような条件下で逆転状態が検出される場合には、荷役回転検出手段１４に異常が生じている可能性があるため、このような状態が検出された場合には異常があると見なし、異常検出処理を行うものである。
【００６１】
これらのように、操作条件及び比較しきい値を細かく設定して異常診断を行うことにより、操作状態と電動機回転数Ｎｍを比較するのみで、荷役回転検出手段１４の異常検出を誤診断なく行うことが可能となる。
【００６２】
次に、図７を用いて、本施形態による車両の制御装置における、正常状態での回転検出信号について説明する。  
図７は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、正常状態での回転検出信号の説明図である。
【００６３】
荷役電動機１２及び走行電動機に１１に装備されている荷役回転検出手段１４及び走行回転検出手段１３は、各々の電動機の回転に応じ荷役回転信号１６及び走行回転信号１５を発生する。以下荷役電動機１２の駆動の場合の状態を説明する。
【００６４】
荷役回転信号１６は、図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、Ａ相信号とＢ相信号の２相２本の信号が発生されている。この信号は制御手段７の内部の回転信号検出手段９に伝達される。
【００６５】
回転信号検出手段９では、荷役回転信号１６の信号をフィルタ処理、増幅処理、波形整形などの処理を行い、処理した結果をＡパルス及びＢパルスの回転パルス信号１０として出力する（図７（Ｄ），（Ｅ））。回転パルス信号１０のＡパルス及びＢパルスは所定の位相差を持った波形であり、この位相差によって荷役電動機１２の回転方向が判別できるように構成されている。また、パルスの周期は荷役電動機１２の回転数に応じて周波数が変化するように動作する。回転パルス信号１０はＣＰＵ８に伝達され、ＣＰＵ８においてＡパルス及びＢパルスの読み込みによりパルス計数カウンタにてパルス数を計数する（図７（Ｆ））。このパルス計数カウンタは、回転パルス信号１０が荷役電動機１２が正回転の時加算カウンタであり、逆回転の時減算カウンタとなるように構成されている。この計数カウンタの値を単位時間毎に読みとり、単位時間当たりの変化量を求めることで、電動機回転数Ｎｍを演算することができる（図７（Ｇ））。荷役操作検出手段３の信号に応じ（図７（Ａ））、制御手段７が荷役電動機１２を駆動した際、このような構成で荷役電動機１２の電動機回転数Ｎｍが制御手段７に帰還するようになっており、これにより荷役電動機１２の回転速度が制御されるようになっている。
【００６６】
ここで、荷役電動機１２が駆動中、正常に駆動されている場合には電動機回転数ＮｍはＮｆ〜Ｎｎの間にあり、リリーフ状態となった場合は電動機回転数ＮｍがＮｒ付近になる動作となる。この時、計数カウンタは、図７（Ｆ）に示すように、電動機回転数Ｎｍが低い程計数カウンタの傾きが緩くなるような動作となる。
【００６７】
次に、図８を用いて、本施形態による車両の制御装置における、異常状態での回転検出信号について説明する。  
図８は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、異常状態での回転検出信号の説明図である。
【００６８】
荷役回転検出手段１４から発せられる荷役回転信号１６（図８（Ａ））は、回転信号検出手段９を介してＣＰＵ８に伝達される。
【００６９】
ここで、図８（Ｂ）に示すように、時刻ｔｆ１の時点で、荷役回転信号１６内のＡ相信号が何らかの問題により発生しなくなった場合、図８（Ｃ）に示すように、ＣＰＵ８に伝達される回転パルス信号１０のうちＡパルスが変化しない状態が発生する。ＣＰＵ８では回転パルス信号１０のＡパルス及びＢパルスの位相差が無くなり、かつＡパルスの変化が読みとれない状態なので、図８（Ｆ）に示すように、計数カウンタのカウントが停止する状態となる。計数カウンタが変化しなくなると単位時間あたりの計数カウンタ変化量がゼロになり、結果として電動機回転数Ｎｍの演算値がゼロになる（図８（Ｇ））。
【００７０】
制御手段７は、荷役制御手段３による荷役操作信号がＯＮ状態であり、本来装置が正常な場合には荷役電動機１２の電動機回転数ＮｍがＮｒ付近〜Ｎｎ付近の範囲内にあるべき所がゼロとなり、異常判定しきい値であるＮｎｇを下回る状態となるので、図８（Ｈ）に示すように、時刻ｔｆ２の時点から異常判断を実施する。異常である状態が時刻ｔｆ３までの所定時間ｔｆｅの間継続した場合には、荷役回転検出手段１４、もしくは荷役回転信号１６，もしくは回転信号検出手段９、もしくは回転パルス信号１０いずれかの回転検出手段の系統に異常が発生したと見なせるため、図８（Ｈ）に示すように、時刻ｔｆ３の時点でフラグをセットして異常診断処理を行うように動作する。このような構成とすることによって、特別な装置等を準備せずに回転検出手段の異常判定を行うことが可能となる。
【００７１】
次に、図９を用いて、本施形態による車両の制御装置における、逆転検出時の回転検出信号について説明する。  
図９は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、逆転検出時の回転検出信号の説明図である。
【００７２】
荷役回転信号１６の信号（図９（Ａ））は、回転信号検出手段９により回転パルス信号１０に変換され、ＣＰＵ８にで計数処理される。この時に荷役回転検出手段１４等に異常が発生し、図９（Ｂ），（Ｃ）に示すように、Ａ相信号とＢ相信号の位相が入れ替わってしまった場合、図９（Ｄ），（Ｅ）に示すように、回転パルス信号１０のＡパルスとＢパルスの信号の位相も入れ替わる状態となる。これをＣＰＵ８の計数カウンタでカウントすると、Ａ相信号とＢ相信号の位相が入れ替わった時点からＣＰＵ８の計数カウンタはアップカウントからダウンカウントへと変化する（図９（Ｆ））。これをもとに単位時間当たりの変化量から電動機回転数Ｎｍを求めると、電動機回転数Ｎｍは結果として負値である逆転状態を示すことになる（図９（Ｇ））。
【００７３】
荷役電動機１２は、油圧ポンプ２０を駆動する都合上より逆転動作は行わないように制御手段７は制御しており、電動機回転数Ｎｍが逆転状態を示しており、かつその値が任意のしきい値−Ｎｒｅｖを越える状態となった場合には荷役回転検出手段１４、もしくは荷役回転信号１６，もしくは回転信号検出手段９、もしくは回転パルス信号１０いずれかの回転検出手段の系統に異常が発生したと見なせるため、制御手段７は、図９（Ｈ）に示すように、異常が発生した時刻ｔｒ１の時点から、しきい値−Ｎｒｅｖを越えた時点の時刻ｔｒ２を起点として時刻ｔｒ３までの所定時間ｔｆｒｅｖの間異常状態が継続した場合に、時刻ｔｒ３の時点で異常確定としフラグをセットして異常診断処理を行うように動作する。このような構成とすることによって、特別な装置等を準備せずに回転検出手段の異常判定を行うことが可能となる。
【００７４】
次に、図１０を用いて、本施形態による車両の制御装置における、回転検出手段の異常検出処理の内容について説明する。  
図１０は、本発明の一実施形態による車両の制御装置における、回転検出手段の異常検出処理の内容を示すフローチャートである。
【００７５】
ステップｓ５において、制御手段７は、荷役電動機１２の電動機回転数Ｎｍが、所定の負の回転数−ＮＲｅｖよりも小さいか否かを判定する。回転数−ＮＲｅｖよりも小さい場合とは、図９にて説明したように、荷役電動機１２が逆転している場合であり、図６の条件７に該当するため、ステップｓ３０に進み、異常診断カウンタの加算処理を開始する。回転数−ＮＲｅｖよりも大きい場合には、ステップｓ１０に進む。
【００７６】
ステップｓ１０において、制御手段７は、荷役操作検出手段３の信号に基づき荷役操作が成されているか否かを判断する。操作されていなければ、ステップｓ４５に進み、操作されている場合には、ステップｓ１５に進む。
【００７７】
荷役操作が成されている場合には、ステップｓ１５において、荷役診断待ち時間ｔｗのカウント処理を行う。このカウント処理は、荷役操作が行われてから荷役電動機１２の電動機回転数Ｎｍが所定の回転数まで立ち上がるには立ち上がり時間が必要なため、この時間内に診断を行うと誤診断のおそれがあるための回避措置として設けられている加速時間待ちタイマである。
【００７８】
次に、ステップｓ２０において、荷役診断待ち時間カウンタが所定時間ｔｗ経過したかどうかを判断する。所定時間ｔｗ経過していなれば診断処理を終了する。荷役診断待ち時間カウンタが所定時間ｔｗ経過していた場合には、ステップｓ２５に進む。
【００７９】
次に、ステップｓ２５において、制御手段７は、電動機回転数Ｎｍと回転検出手段異常判定しきい値Ｎｎｇとを比較し、Ｎｍ＜Ｎｎｇの条件が成立した場合（図６の条件３）はステップｓ３０、成立しない場合はステップｓ４０に進む。成立しない場合には、ステップｓ４０では電動機回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｎｇ以上に達しており、回転検出手段系統には問題が生じていないと判断できる状態であるので、異常診断カウンタをクリアし処理を終了する。
【００８０】
一方、ステップｓ１０の判定で、荷役操作が成されていないと判定されると、ステップｓ４５において、制御手段７は、操舵検出手段５からの信号に基づいて、操舵操作が行われているか否かを判定し、操舵信号がＯＮの場合にはステップｓ５０に進み、操舵信号がＯＦＦの場合にはステップｓ６５において、荷役診断待ち時間ｔｗのカウンタをクリアした後診断処理を終了する。
【００８１】
操舵信号がＯＮの場合にはステップｓ５０において、制御手段７は、操舵検出手段５からの信号に基づいて検出される操舵速度がしきい値ＳＳＴＲ以上か否かを判定する。操舵速度がしきい値ＳＳＴＲ未満である場合は、操舵操作が行われているものの荷役電動機１２の回転数がごく低い状態で制御されている状態と見なされるので、誤診断を防止するために、ステップｓ６０に進み、制御手段７は、荷役回転検出手段１４の診断を行わないようにする（図６の条件４）。
【００８２】
操舵速度がしきい値ＳＳＴＲ以上である場合には、制御手段７は、操舵操作のみのモード用の診断しきい値Ｎｐｓを用い、電動機回転数Ｎｍが、操舵操作のみのモード用の診断しきい値Ｎｐｓよりも小さいか否かを判定する。操舵操作のみのモード用の診断しきい値Ｎｐｓよりも大きい場合には、ステップｓ６５において、荷役診断待ち時間ｔｗのカウンタをクリアした後診断処理を終了する。操舵操作のみのモード用の診断しきい値Ｎｐｓよりも小さい場合（図６の条件５）には、ステップｓ３０に進む。
【００８３】
ステップｓ５でＹｅｓと判定された場合、ステップ２５でＹｅｓと判定された場合、及び、ステップｓ５５でＹｅｓと判定された場合は、異常診断を開始するため、ステップｓ３０において、制御手段７は、異常診断カウンタの加算を行い、次のステップｓ３５において、異常診断カウンタが所定時間ｔｆ経過したかどうかを判断する。所定時間経過していなければ、断処理を終了する。所定時間経過した場合には、回転検出手段系統に異常が発生してと見なせるため、ステップｓ４０において、制御手段７は、回転検出手段異常フラグをセットし所定の異常判定時措置を講じる。
【００８４】
このような手順とすることで、荷役操作時に誤診断無く確実に回転検出手段系統の異常診断を行うことが可能となり、車両の保守信頼性向上に寄与することができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態によれば、回転センサを冗長系あるいは複数有することなく、回転センサ信号の異常を検出できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態による車両の制御装置を搭載する車両の全体構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両の制御装置によって制御される荷役電動機の駆動特性の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両の制御装置によって制御される荷役電動機の駆動特性の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、回転検出手段が正常時の荷役動作の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、回転検出手段が異常時の荷役動作の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、動作条件に基づく診断動作の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、正常状態での回転検出信号の説明図である。
【図８】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、異常状態での回転検出信号の説明図である。
【図９】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、逆転検出時の回転検出信号の説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態による車両の制御装置における、回転検出手段の異常検出処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１…アクセル手段
２…前後進検出手段
３…荷役操作検出手段
４…油圧検出手段
５…操舵検出手段
６…制御装置
７…制御手段
８…ＣＰＵ
９…回転信号検出手段
１０…回転パルス信号    
１１…走行電動機
１２…荷役電動機
１３…走行回転検出手段  
１４…荷役回転検出手段
１５…走行回転信号
１６…荷役回転信号
１７…電源
１８…走行電力変換手段
１９…荷役電力変換手段
２０…油圧ポンプ
２１…オイルタンク
２２…リリーフバルブ  
２３…コントロールバルブ
２４…ステアリング
２５…ステアリングロッド
２６…主油圧
２７…帰還油圧
２８…チルトシリンダ
２９…リフトシリンダ
３０…マスト
３１…フォーク
３２…リフト油圧
３３…チルト油圧
３４…右操舵油圧
３５…左操舵油圧
３６…左操舵シリンダ  
３７…右操舵シリンダ
３８…左操舵輪
３９…右操舵輪
４０…操舵速度
【図１】
2008296709.tif 000003
【図２】
2008296709.tif 000004
【図３】
2008296709.tif 000005
【図４】
2008296709.tif 000006
【図５】
2008296709.tif 000007
【図６】
2008296709.tif 000008
【図７】
2008296709.tif 000009
【図８】
2008296709.tif 000010
【図９】
2008296709.tif 000011
【図１０】
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