DE112011102866T5

DE112011102866T5 - Steuergerät für Gabelstaplermotor

Info

Publication number: DE112011102866T5
Application number: DE112011102866T
Authority: DE
Inventors: Jun Hashimoto; Hideyuki Hiraiwa; Kazunori Nishimura; Shinji Kaneko; Yoshitaka Onodera
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-06-27
Also published as: CN102859155A; US20130089399A1; US8996259B2; WO2012029462A1; JP5140863B2; CN102859155B; JP2012052457A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Gabelstaplermotor, wobei Kraftstoffverbrauch und Geräuschbelastung durch Begrenzung der Motordrehzahl reduziert werden soll, selbst wenn beim Gabelstaplermotor durch Niederdrücken des Gaspedals die Drehzahl erhöht wird. Mit einem Bestimmungsmittel wird festgestellt, ob alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind: Fahrtrichtungs-Anzeigemittel ist in einer Neutralstellung; Hubschalter ist ausgeschaltet (Hub-Betätigungsmittel ist nicht in Heberichtung bedient) und erste, zweite und dritte Anbauteil-Schalter sind abgeschaltet (erste, zweite und dritte Anbauteil-Betätigungsmittel sind nicht betrieben). Wenn alle genannten Bedingungen erfüllt sind, wird bestimmt, dass der Gabelstaplermotor in einem der folgenden Zustände betrieben wird: das Fahrgestell ist gestoppt und ein Arbeitsgerät wird nicht betrieben; das Fahrgestell ist angehalten und das Arbeitsgerät wird nur in Absenkrichtung betrieben; das Fahrgestell ist gestoppt und das Arbeitsgerät wird nur in der Neigerichtung betrieben. Dabei wird auch festgestellt, dass die Motordrehzahl auf einen Obergrenzwert der Motordrehzahl begrenzt werden soll. Eine Motor-Steuereinheit erzeugt einen Steuerbefehl in Übereinstimmung mit dem Niederdrückhub am Gaspedal und dem eingestellten Obergrenzwert der Motordrehzahl.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für einen Gabelstaplermotor.
Hintergrund der Technik
Ein Gabelstapler besitzt einen Fahrantrieb und ein Arbeitsgerät. Der Fahrantrieb wird durch einen Motor angetrieben. Das Arbeitsgerät wird ebenfalls vom Motor angetrieben, wobei von einer hydraulischen Pumpe Drucköl über Steuerventile zu einem hydraulischen Aktuator geleitet wird. Die Steuerventile beinhalten ein Hebe-Steuerventil, ein Kipp- oder Neige-Steuerventil und ein Anbauteil-Steuerventil. Hydraulische Aktuatoren sind z. B. Hubzylinder, Neigezylinder und Anbauteil-Zylinder. Der Gabelstapler weist eine Bedieneinrichtung zum Betrieb des Arbeitsgeräts in Übereinstimmung mit der jeweiligen Betätigung auf. Die Bedieneinrichtung wird betätigt, um den Hubzylinder der Arbeitsmaschine anzuheben und geneigt, um das Arbeitsgerät in die entsprechende Kipprichtung zu neigen.
Der Gabelstapler weist zudem ein Motor-Steuergerät auf, das die Motor-Drehzahl entsprechend der Betätigung eines Fahrpedals steuert, wobei eine hohe Leerlaufdrehzahl einen oberen Grenzwert bildet. Hierbei soll von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe die maximale Ölmenge geliefert werden, um den Hubzylinder mit maximaler Geschwindigkeit zu bewegen. Andererseits ist es für die Bewegung des Neigezylinders nicht notwendig, dass von der Hydraulikpumpe des Arbeitsgeräts die Maximalströmung geliefert wird; vielmehr sind hierfür etwa 50% der Fördermenge ausreichend, wenn nur der Neigezylinder betätigt wird. Diese Kapazität der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe reicht aus, um den Kippzylinder mit maximaler Geschwindigkeit zu neigen.
Hier wird als Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe einen hydraulische Verstellpumpe oder eine Hydraulikpumpe mit fester Fördermenge (auch als Konstantpumpe bezeichnet) verwendet. Wenn eine Hydraulikpumpe mit konstanter Fördermenge Verwendung findet, wird die dem hydraulischen Aktuator des Arbeitsgeräts zugeführte Ölmenge vom Öffnungsquerschnitt des Steuerventils bestimmt. Daher wird beim Neigezylinder der Öffnungsquerschnitt des zugeordneten Steuerventils kleiner sein als beim Hubzylinder.
Wenn andererseits für das Arbeitsgerät (auch als Arbeitsmaschine bezeichnet) eine Verstellpumpe zum Einsatz kommt, wird in der Regel die Kapazität der Hydraulikpumpe so gesteuert, dass ein Differenzdruck vor und nach dem Steuerventil konstant bleibt (konstante Differenzdrucksteuerung). Durch diese Steuerung des Differenzdrucks wird das Drucköl unabhängig von der Last am Arbeitsgerät zu den Hydraulikzylindern des Arbeitsgeräts gefördert, wobei der Ölstrom vom Öffnungsquerschnitt des Steuerventils bestimmt wird. Wenn daher der Neigezylinder betätigt wird, wird durch diese Steuerung die Fördermenge für den Neigezylinder von der hydraulischen Pumpe entsprechend angepasst.
Das Patentdokument JP 2010-710951 beschreibt eine Motor-Drehzahlbegrenzung, wenn ein zusätzliches Bremspedal (sog. Inchpedal) für Langsamfahrt (Kriechfahrt) gedrückt wird. Dabei ist die Drehzahl dann geringer als die Maximal-Drehzahl des Gabelstaplermotors. Die Druckschrift beschreibt auch, wie verhindert wird, dass die geladene Last den Gabelstapler überlastet und dass bei fehlender Belastung auf den Hubzylinder die Motor-Drehzahl niedriger als die zulässige Höchstdrehzahl eingestellt wird.
Offenbarung der Erfindung
Zu lösende Probleme:
Wenn der Bedienhebel nur für ein kurzes Kippen betätigt wird, mag manche Bedienperson das Gas- oder Fahrpedal vollständig niederdrücken, wobei dieser Betriebszustand zu folgenden Probleme führen kann:

– Wenn die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe eine Konstantpumpe ist, kann vom Steuerventil bis etwa 50% der geförderten Ölmenge als Überschuss an den Tank zurückgeführt werden. Somit wird diese Ölmenge unnütz gefördert, was zu einem Anstieg der Öltemperatur, der Motorverluste und des Kraftstoffverbrauchs führt.
– Wenn die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe als Verstellpumpe ausgeführt ist, wird die Ölströmung entsprechend der Differenzdrucksteuerung angepasst, wobei jedoch die Pumpenkapazität gering ist, während die Motor-Drehzahl in einen Motor-Drehmoment-Diagramm hoch ist. Dies verursacht eine unnötig hohe Motorleistung und damit hohen Kraftstoffverbrauch. 1 zeigt ein entsprechendes Diagramm mit der Motor-Drehzahl N auf der Horizontalachse und dem Drehmoment T auf der Vertikalachse.

1 zeigt eine Kennlinie L für das maximale Motor-Drehmoment und F1, F2 ... Fi ... sind Kurven gleichen Kraftstoffverbrauchs. Die Kraftstoffverbrauchs-Kurven F1, F2 ... Fi ... im Diagramm beschreiben die Eigenschaften des Motors, nämlich jeweiliges Drehmoment T entsprechend der jeweiligen Motor-Drehzahl N, wobei der Kraftstoffverbrauch pro Zeiteinheit angegeben ist. Dabei steigt der Kraftstoffverbrauch in der Reihenfolge F1 < F2 < ... < Fi ....
Wenn das Gas- oder Fahrpedal für ein einziges Kippen maximal niedergedrückt wird, befindet sich das Drehmoment (der Last und der Hydraulikpumpe) im Punkt P2, wobei die Pumpenkapazität gering und die Motordrehzahl hoch ist (hohe Leerlaufdrehzahl NH). Dieser Punkt P2 stellt einen hohen Kraftstoffverbrauch dar, wobei zudem das Motorgeräusch laut ist, da die Motordrehzahl N im maximalen Bereich liegt (hohe Leerlaufdrehzahl NH). Hier wird nur der Fall eines einfachen Kippens beschrieben, wobei auch ähnliche Betriebszustände zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und Motorgeräusch bei vollem Niederdrücken des Gas- bzw. Fahrpedals führen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Umstände gemacht und zielt darauf ab, den erhöhten Kraftstoffverbrauch und die Motorgeräusche niedrig zu halten, indem die Motordrehzahl begrenzt wird, falls das Gas- bzw. Fahrpedal voll niedergedrückt wird, es aber unnötig ist, die Motordrehzahl entsprechend der Beschleunigungsanforderung zu erhöhen.
Im Stand der Technik findet sich keine Beschreibung, die darauf abzielt, den Verbrauch und die Motorgeräusche niedrig zu halten, indem eine Begrenzung der Motordrehzahl erfolgt, wenn das Gas- bzw. Fahrpedal niedergedrückt wird, aber die Erhöhung der Motordrehzahl entsprechend der Anforderung an den Gabelstaplermotor als Antriebsquelle nicht nötig ist.
Mittel zur Problemlösung
Eine erste Ausführung betrifft ein Motorsteuergerät für einen Gabelstapler mit einem von einem Motor angetriebenen Fahrantrieb und einem Arbeitsgerät, das mit Drucköl von einer Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe angetrieben ist, welche den Motor als Antriebsquelle nutzt, und mit Arbeitsgerät-Betätigungsmitteln zur Bedienung des Arbeitsgeräts zum Heben bzw. Neigen des Arbeitsgeräts, sowie einer Motorsteuereinheit, um eine Motordrehzahl entsprechend der Bedienung des Gas- bzw. Fahrpedals mit einer hohen Leerlaufdrehzahl als Höchstgrenze anzusteuern, umfassend:
Fahrgestell-Stopp-Erkennungsmittel zur Erkennung, dass das Fahrgestell angehalten ist; Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel zur Erkennung des Betriebszustands der Arbeitsgerät-Betätigungsmittel;
Bestimmungsmittel für die Bestimmung auf Basis der Erkennungsergebnisse durch die Fahrgestell-Stopp-Erkennungsmittel und Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel, dass das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät nicht bedient wird, das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient wird, oder das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird; und
Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel zur Einstellung eines Obergrenzwertes der Motordrehzahl auf eine niedrigere Motordrehzahl als die hohe Leerlaufdrehzahl, wenn von den Bestimmungsmitteln festgestellt ist, dass das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät nicht betrieben wird, das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient ist, oder das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird, wobei:
die Motorsteuereinheit den Motor so ansteuert, dass eine Motordrehzahl entsprechend der Betätigung des Fahrpedals erhalten wird, die vom Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel als Obergrenzwert eingestellt ist.
Bei einer zweiten Ausführung der Erfindung wird von den Bestimmungsmitteln festgestellt, dass das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird, sowie vom Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel ein Obergrenzwert der Motordrehzahl bestimmt, um eine Motordrehzahl zu erhalten, bei der die zum Arbeitsgerät geförderte Ölmenge der benötigten Ölmenge zur Neigebedienung für das Arbeitsgerät entspricht.
Bei einer dritten Ausführung der Erfindung ist die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe eine Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung, wobei das Drucköl, das von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe zum Arbeitsgerät gefördert wird, über ein Neigesteuerventil geführt ist, wobei die Kapazität der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe so gesteuert ist, dass der Differenzdruck vor und nach dem Neigesteuerventil konstant ist.
Bei einer vierten Ausführung der Erfindung sind die Fahrgestell-Stopp-Erfassungsmittel mit Fahrtrichtungs-Anzeigemittel gekoppelt, um eine Neutralstellung zu erfassen.
Bei einer fünften Ausführung der Erfindung weisen die Arbeitsgerät-Betätigungsmittel Hebe-Betätigungsmittel zur Bedienung des Arbeitsgeräts in Hubrichtung auf, Neige-Betätigungsmittel zur Bedienung des Arbeitsgeräts in Neigerichtung und Anbauteil-Betätigungsmittel zur Bedienung des Arbeitsgeräts in entsprechender Richtung, wobei Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel erfassen, dass die Hebe-Betätigungsmittel nicht in Hubrichtung bedient werden und die Anbauteil-Betätigungsmittel nicht betätigt werden, und
wenn von den Fahrgestell-Stopp-Erfassungsmitteln ermittelt wird, dass das Fahrgestell gestoppt ist, und wenn von den Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel ermittelt wird, dass die Hebe-Betätigungsmittel nicht in Hubrichtung bedient werden und die Anbauteil-Betätigungsmittel nicht betätigt werden, wird vom Bestimmungsmittel festgelegt, dass das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät nicht bedient wird, das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient wird, oder das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Zustände festgestellt, in denen es nicht nötig ist, die Motordrehzahl entsprechend der Beschleunigungsanforderung zu erhöhen, wie zum Beispiel:

a) ein Zustand, in dem das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät nicht bedient wird,
b) ein Zustand, in dem das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient wird, oder
c) ein Zustand, in dem das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird,

Beste Art zur Durchführung der Erfindung
Ausführungsformen eines Steuergeräts für einen Gabelstaplermotor gemäß der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht einer Motordrehmoment-Kennlinie zur Erläuterung der herkömmlichen Technik.
2 ist eine Seitenansicht eines Fahrgestells des Gabelstaplers, um den Aufbau eines Arbeitsgeräts des Gabelstaplers zu erläutern.
3 zeigt ein Diagramm, das den Aufbau eines Kraftübertragungssystems des Gabelstaplers zeigt.
4 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Steuersystems des Gabelstaplers zeigt.
5A ist ein Diagramm, welches ein Erfassungssignal zeigt, das von einem Hub-Schalter abgegeben wird,
5B ist ein Diagramm, welches ein Erfassungssignal zeigt, das von einem Vorwärts- und Rückwärts-Neigeschalter abgegeben wird,
5C ist ein Diagramm, welches ein Erfassungssignal zeigt, das von einem ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Schalter abgegeben wird.
6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Gaspedalhub und Motordrehzahl zeigt.
7 ist ein Diagramm des Motordrehmoment-Kennfelds gemäß einer Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen einem Hub-Betätigungsmittel und der Ölmenge zeigt, das von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe abfließt und dem Hubzylinder über ein Hubsteuerventil zugeführt wird sowie die Beziehung zwischen einem Neige-Betätigungsmittel und der Ölmenge zeigt, das von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe abfließt und dem Neigezylinder über ein Neigesteuerventil zugeführt wird.
9 zeigt ein Diagramm für ein Verfahren zum Verarbeiten eines ersten Steuersignals.
10 zeigt ein Diagramm für ein Verfahren zum Verarbeiten eines zweiten Steuersignals.
In 2 ist eine Seitenansicht des Fahrgestells 3 des Gabelstaplers 1 dargestellt. 2 zeigt auch den Aufbau eines Arbeitsgeräts 2 des Gabelstaplers 1. Wie in 2 gezeigt, sind ein Mast 4 und eine Gabel 5 als Arbeitsgerät 2 an der Vorderseite des Fahrgestells 3 des Gabelstaplers 1 angeordnet. Der Mast 4 wird von dem Fahrgestell 3 über ein Paar von rechten und linken Neigezylindern 8 abgestützt.
Am Fahrersitz sind Arbeitsgerät-Betätigungsmittel 6, Fahrtrichtungs-Anzeigemittel 13, ein Gas- bzw. Fahrpedal 25 und ein Bremspedal (mit sog. Inch- oder Kriechgangpedal) 26 vorgesehen. Die Arbeitsgerät-Betätigungsmittel 6 und Fahrtrichtungsanzeige 13 sind z. B. in einem Bedienungshebel enthalten. Die Fahrtrichtungs-Anzeigemittel 13 zeigen die Fahrtrichtung des Fahrgestells 3 entsprechend der Bedienung an, und zwar eine Vorwärtsfahrtrichtung F oder eine Rückwärtsfahrtrichtung R. Entsprechend der Bedienung am Arbeitsgerät-Betätigungsmittel 6 wird das Arbeitsgerät 2 bewegt, um den Mast 4 zu kippen und/oder die Gabel 5 zu heben, so dass die auf der Gabel 5 platzierte Fracht in eine gewünschte Position und Stellung gebracht werden kann.
3 zeigt die Struktur des Kraftübertragungssystems des Gabelstaplers 1 als ein Ausführungsbeispiel. Der Gabelstapler 1 ist mit einem Fahrantrieb 7 und Arbeitsgerät 2 ausgerüstet. Der Fahrantrieb 7 wird vom Motor 8 angetrieben. Auch das Arbeitsgerät 2 wird vom Motor 8 als Antriebsquelle betrieben, indem von einer Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über ein Steuerventil 10 Drucköl zu Arbeitsgerät-Hydraulikzylindern 11 gefördert wird. In diesem Fall umfasst das Steuerventil 10 ein Hebesteuerventil 10A, ein Neigesteuerventil 10B, ein erstes Anbauteilsteuerventil 10C, ein zweites Anbauteilsteuerventil 10D, und ein drittes Anbauteilsteuerventil 10E. Die Arbeitsgerät-Hydraulikzylinder 11 umfassen zumindest einen Hubzylinder 11A, einen Kipp- oder Neigezylinder 11B, einen ersten Anbauteilzylinder 11C, einen zweiten Anbauteilzylinder 11D, und einen dritten Anbauteilzylinder 11E. Das Anbauteil beinhaltet z. B. eine Rollenklemmzange, einen Ballenklemmzange, eine Schiebeführung, einen Gabelantrieb oder eine Drehgabel, usw.. Die Anbauteilzylinder 11C, 11D, und 11E können so bedient werden, dass Rechts- und Linksbewegungen der Gabel 5, oder eine Klemmung oder Rotation der Zange zusätzlich zu der Hubbewegung und der Kippbewegung ausgeführt werden können.
Der Gabelstapler 1 ist mit Arbeitsgerät-Betätigungsmittel 6 zur Bedienung des Arbeitsgeräts 2 entsprechend dem jeweiligen Einsatz vorgesehen. Die Arbeitsgerät-Betätigungsmittel 6 umfassen Hub-Betätigungsmittel 6A, die den Hubzylinder 11A in Hubrichtung betätigen, Neige-Betätigungsmittel 6B, die den Neigezylinder 11B in eine Vorwärts-Kipp-Richtung oder eine Rückwärts-Kipp-Richtung betätigen und erste Anbauteil-Betätigungsmittel 6C, zweite Anbauteil-Betätigungsmittel 6D und dritte Anbauteil-Betätigungsmittel 6E, die den ersten Anbauteilzylinder 11C, den zweiten Anbauteilzylinder 11D bzw. den dritten Anbauteilzylinder 11E in Richtung A oder in Richtung B entsprechend der jeweiligen Anbauteile bewegen.
Die Antriebskraft des Motors 8 wird über ein Getriebe 14 auf die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 und zu einer HST-Hydropumpe 16 übertragen. Dabei bildet das Kraftübertragungssystem von der HST-Hydropumpe 16 zu den Antriebsrädern 24 hin den Fahrantrieb 7. Hierbei umfasst eine hydrostatische Übertragung 17 (kurz HST genannt) die HST-Hydropumpe 16, einen HST-Hydraulikmotor 18 und eine Ölleitung 19, die entsprechende Öffnungen 16a und 16b der HST-Hydropumpe 16 mit entsprechenden Einlass- und Auslassöffnungen 18a und 18b des HST-Hydraulikmotors 18 verbindet. Das Fahrgestell 3 bewegt sich vorwärts oder rückwärts, indem die Öffnungen auf der Ablassseite der HST-Hydropumpe 16 umgeschaltet werden. Wenn zum Beispiel das Drucköl von der Öffnung 16a der HST-Hydropumpe 16 abfließt, bewegt sich das Fahrgestell 3 vorwärts, und wenn das Drucköl von der anderen Öffnung 16b der HST-Hydropumpe 16 abfließt, bewegt sich das Fahrgestell rückwärts. Durch entsprechende Neigung einer Schrägscheibe 16c der HST-Hydropumpe 16 und einer Schrägscheibe 18c des HST-Hydraulikmotors 18 werden die entsprechenden Kapazitäten verstellt, wodurch sich die Fahrgeschwindigkeit ändert.
Die Antriebskraft des HST-Hydraulikmotors 18 wird über ein Differential 20 auf die Achse 21 übertragen. Die Achse 21 ist mit Bremsen 22 und Endgetrieben 23 ausgestattet. Die Abtriebswelle des Endgetriebes 23 ist mit je einen Antriebsrad 24 verbunden. Wenn der Motor 8 in Betrieb ist, das Fahrpedal 25 niedergedrückt wird, und die Fahrtrichtungs-Anzeigemittel 13 in Vorwärtsrichtung F oder in Rückwärtsrichtung R sind, werden die Antriebsräder 24 entweder nach vorwärts oder rückwärts angetrieben.
Wenn die Hub-Betätigungsmittel 6A in Hubrichtung des Staplers bedient werden, wird das Drucköl von der Abgabeöffnung 9a der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über ein Hubsteuerventil 10A zum Hubzylinder 11A zugeführt. Durch diese Betätigung des Hubzylinders 11A wird die Gabel 5 angehoben. Wenn die Hub-Betätigungsmittel 6A in Abwärtsrichtung des Staplers bedient werden, wird das Drucköl im Hubzylinder 11A in einen Tank 43 zurückgeführt. Dabei senkt sich die Gabel 5 durch das eigene Gewicht ab. Wenn die Hub-Betätigungsmittel 6A in einer neutralen Position sind, ist die Öffnung des Hub-Kontrollventils 10A geschlossen, und Abgabe und Abfluss des Drucköls zum bzw. vom Hubzylinder 11A sind gestoppt. Somit wird die Höhe der Gabel 5 beibehalten.
Wenn die Neige-Betätigungsmittel 6B in Vorwärts-Kipprichtung oder in Rückwärts-Kipprichtung bedient werden, wird das Drucköl von der Abgabeöffnung 9a der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über ein Neigesteuerventil 10B dem Neigezylinder 11B zugeführt. Somit wird der Neigezylinder 11B in Vorwärts-Kipprichtung oder in Rückwärts-Kipprichtung bedient, und der Mast 4 wird in Vorwärts-Kipprichtung oder in Rückwärts-Kipprichtung bewegt.
Wenn die ersten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C in Betätigungsrichtung A oder B bewegt werden, wird das Drucköl von der Auslassöffnung 9a der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über das erste Steuerventil 10C dem ersten Anbauteilzylinder 11C zugeführt. Somit wird der erste Anbauteilzylinder 11C in Richtung A oder B betrieben und das Anbauteil entsprechend bewegt. Wenn die zweiten Anbauteil-Betätigungsmittel 6D in Richtung A oder B betrieben werden, wird der zweite Anbauteilzylinder 11D über ein zweites Steuerventil 10D in Richtung A oder B bewegt und ebenso wird der dritte Anbauteilzylinder 11E in Richtung A oder B über ein drittes Steuerventil 10E betrieben.
Wenn die Fahrtrichtungsanzeige 13 auf Vorwärtsrichtung F gestellt ist, wird Drucköl von der Auslassöffnung 16a der HST-Hydropumpe 16 abgegeben und das Fahrgestell 3 bewegt sich vorwärts. Wenn die Fahrtrichtungsanzeige 13 auf die Rückwärtsrichtung R umgestellt ist, wird das Drucköl von der Auslassöffnung 16b der HST-Hydropumpe 16 abgegeben und das Fahrgestell 3 bewegt sich rückwärts.
Wenn das Bremspedal (sog. Inchpedal) 26 niedergedrückt ist, wird die Schrägscheibe 16c der HST-Hydropumpe 16 entsprechend dem Bremshub verstellt, wobei das Aufnahme-Drehmoment der HST-Hydropumpe 16 abnimmt und die Bremskraft an der Bremse 22 zunimmt. Deshalb nimmt die vom Motor 8 auf die Antriebsräder 24 übertragene Antriebskraft ab, je stärker das Bremspedal (Inchpedal) 26 niedergedrückt wird und die Bremskraft der Bremse nimmt zu, so dass das Fahrgestell 3 gestoppt werden kann.
Die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 ist eine Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung. In dieser Ausführungsform wird eine konstante Differenzdrucksteuerung durchgeführt. Als Beispiel wird hier das Neigesteuerventil 10B herangezogen. Die Schrägscheibe der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 wird dabei verstellt, um die Kapazität der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zu steuern, so dass die Druckdifferenz vor und nach dem Neigesteuerventil 10B konstant wird.
4 zeigt eine Anordnung eines Steuersystems des Gabelstaplers 1. Die Fahrtrichtungs-Anzeigemittel 13 weisen einem FR-Schalter 27 zur Ermittlung der Vorwärtsrichtung F bzw. Rückwärtsrichtung R oder der Neutralposition N auf. Das Ermittlungssignal des FR-Schalters 27 wird in eine Steuerung 30 eingegeben. Die Hub-Betätigungsmittel 6A weisen einen Hubschalter 28 auf, der ein Signal ausgibt, wenn die Bedienung in Richtung Heben getätigt wurde. 5A zeigt das Signal, das vom Hubschalter 28 abgegeben wird. Wenn die Hub-Betätigungsmittel 6A nicht in Richtung Heben bedient werden, nämlich wenn die Hub-Betätigungsmittel 6A in einer neutralen Position sind oder in Abwärtsrichtung bedient werden, ist es inaktiv. Das Signal des Hubschalters 28 wird auch zur Steuerung 30 geleitet.
Die Neige-Betätigungsmittel 6B besitzen einen Vor-/Zurück-Neigeschalter 29, der ein Ein-Signal abgibt, das anzeigt, dass die Neige-Betätigungsmittel 6B in Vorwärts- oder in Rückwärts-Neigerichtung betätigt werden. 5B zeigt ein Signal, das vom Vor-/Zurück-Neigeschalter 29 abgegeben wird. Das Signal des Vor-/Zurück-Neigeschalters 29 wird ebenfalls in die Steuerung 30 eingegeben.
Die ersten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C weisen einen ersten Schalter 31 auf, der ein Ein-Signal ausgibt, das anzeigt, dass eine Betätigung in der Richtung A oder B vorgenommen wurde. Das Ermittlungssignal des ersten Anbauteil-Schalter 31 wird auch in die Steuerung 30 eingegeben. Ebenso sind die zweiten Anbauteil-Betätigungsmittel 6D mit einem zweiten Anbauteil-Schalter 32 ausgestattet, der ein Signal in die Steuerung 30 eingibt, ebenso die dritten Anbauteil-Betätigungsmittel 6E mit einem dritten Anbauteil-Schalter 33, dessen Signal zur Steuerung 30 weitergeleitet wird. 5C zeigt Signale vom ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Schalter 31, 32 und 33. Wenn die ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C, 6D und 6E nicht in Richtung A oder B betätigt werden, nämlich sich in einer Neutralposition befinden, sind die Signale abgeschaltet.
Das Gas- bzw. Fahrpedal 25 weist Beschleunigungs-Erfassungsmittel 34 auf, um die Gaspedalstellung zu ermitteln. Die Beschleunigungs-Erfassungsmittel 34 sind z. B. als Drehwiderstand ausgebildet. Das Signal der Beschleunigungs-Erfassungsmittel 34 wird ebenfalls in die Steuerung 30 eingegeben. Das Bremspedal (sog. Inchpedal) 26 ist mit Brems-Erfassungsmitteln 35 vorgesehen, die die Bremspedalstellung ermitteln. Die Brems-Erfassungsmittel 35 weisen z. B. ein Potentiometer auf. Das Ermittlungssignal der Brems-Erfassungsmittel 35 wird auch in das Steuergerät bzw. die Steuerung 30 eingegeben.
Die Steuerung bzw. das Steuergerät 30 ist mit Fahrgestell-Stopp-Erfassungsmitteln 36, Arbeitsgerät-Betriebszustand-Erfassungsmitteln 37, Bestimmungsmittel 38, Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmitteln 39, und einer Motorsteuereinheit 40 ausgerüstet. Die Fahrgestell-Stopp-Erfassungsmittel 36 stellen fest, ob das Fahrgestell 3 gestoppt ist, basierend auf dem Erfassungssignal des FR-Schalters 27, nämlich dass sich die Bewegungsrichtungs-Anzeigemittel 13 in der Neutralstellung N befinden. Die Arbeitsgerät-Betriebszustand-Erfassungsmittel 37 ermitteln den Betriebszustand der Arbeitsgerät-Betätigungsmittel 6, basierend auf dem Erfassungssignal des Hubschalters 28 und auf dem Erfassungssignal des ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Schalters 31, 32 und 33, nämlich dass die Hub-Betätigungsmittel 6A nicht in Hubrichtung betätigt werden und auch die ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C, 6D und 6E nicht betätigt werden.
Die Bestimmungsmittel 38 bestimmen basierend auf den ermittelten Ergebnissen der Fahrgestell-Stopp-Erfassungsmittel 36 und Arbeitsgerät-Betriebszustand-Erfassungsmittel 37, dass das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nicht betätigt wird oder das Fahrgestell 3 angehalten ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Abwärtsrichtung betätigt wird oder das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt wird. Das heißt, die Bestimmungsmittel 38 stellen fest, ob der Betriebszustand einer der folgenden Zustände 1), 2) und 3) ist, wobei alle Bedingungen a), b) und c) erfüllt sein müssen.

a) Bewegungsrichtungs-Anzeigemittel 13 befinden sich in Neutralposition N,
b) der Hubschalter 28 ist inaktiv (die Hub-Betätigungsmittel 6A werden nicht in Hubrichtung betätigt), und
c) die ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Schalter 31, 32, und 33 sind inaktiv (die ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C, 6D und 6E werden nicht betätigt), und 1) das Fahrgestell 3 ist gestoppt und das Arbeitsgerät 2 wird nicht betätigt, 2) das Fahrgestell 3 ist angehalten und das Arbeitsgerät 2 wird nur in Absenkrichtung betätigt, und 3) das Fahrgestell 3 ist gestoppt und das Arbeitsgerät 2 wird nur in Neigerichtung betätigt. Wenn von den Bestimmungsmittel 38 bestimmt wird, dass der Betriebszustand in einem der Zustände 1), 2) oder 3) ist, setzen die Drehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel 39 für die Motordrehzahl N einen oberen Grenzwert NLIM, bei der die Drehzahl geringer ist als die Leerlaufdrehzahl NH. Der Motordrehzahl-Obergrenzwert NLIM ist bestimmt als eine Motordrehzahl, bei der die dem Arbeitsgerät 2 zugeführte Ölmenge der Ölmenge QL entspricht, die für die Neigebetätigung des Arbeitsgeräts 2 benötigt wird.

Der Motor 8 wird von der Motorsteuereinheit 40, einem Regler 41 und einer Kraftstoffeinspritzpumpe 42 angesteuert. Die Motorsteuereinheit 40 begrenzt die Motordrehzahl auf einen maximalen Drehzahlwert, definiert durch die maximale Drehzahlkurve L, generiert einen Steuerbefehl, um eine Motordrehzahl N entsprechend der Gaspedalstellung 25 zu erreichen, mit einer hohen Leerlaufdrehzahl NH oder dem oberen Drehzahlgrenzwert NLIM, der durch die Drehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel 39 als oberer Drehzahlwert vorgegeben wird, um diese an den Regler 35 abzugeben (vgl. 7).
6 zeigt das Verhältnis zwischen Stellung des Fahrpedals 25 und Motordrehzahl N. Die Motorsteuereinheit 40 erzeugt gemäß dem Niederdrückhub des Gas- oder Fahrpedals 25 einen Steuerbefehl und gibt diesen aus, um die Motordrehzahl N entsprechend zu erhöhen. Das Minimum der Motordrehzahl N wird als niedrige Leerlaufdrehzahl NL bezeichnet. Das Maximum der Motordrehzahl N wird als hohe Leerlaufdrehzahl NH bestimmt, wenn der obere Grenzwert der Motordrehzahl NLIM nicht vom Drehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel 39 gesetzt ist, aber auf einen oberen Grenzwert der Motordrehzahl NLIM begrenzt, die niedriger ist als die hohe Leerlaufdrehzahl NH, sofern der Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM vom Drehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel 39 gesetzt wurde.
Der Regler 41 erzeugt einen Kraftstoffeinspritzmengen-Befehl, der als Steuerbefehl an die Kraftstoffeinspritzpumpe 42 bewirkt, dass die Motordrehzahl zur vorgegebenen Motordrehzahl N ansteigt und den Drehmomentwert T auf einen Drehmomentwert begrenzt, der durch die maximale Drehmomentlinie L definiert ist. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 42 spritzt den Kraftstoff in den Motor 8 ein, so dass die vorgegebene Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem Kraftstoffeinspritzmengen-Befehl erreicht wird. Der Regler 41 ist dabei mechanisch oder elektronisch drehzahlgeregelt.
7 zeigt ein Drehmoment-Diagramm des Motors. Die Kennlinien LL ... LLIM ... Li ... LH sind für entsprechende Motordrehzahlen N bestimmt, nämlich für den jeweiligen Öffnungsgrad des Fahrpedals. Wenn der Öffnungsgrad der Motordrehzahl Ni entspricht, bewegt sich der Abgleichpunkt zwischen aufgenommenem Pumpen-Drehmoment und Lastmoment entlang der entsprechenden Kennlinie Li, während die Motordrehzahl N entsprechend der Größe der Last abnimmt.
Erste Steuerungsart:
Diese Steuerungsart wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Diagramm von 9 beschrieben und vom Steuergerät 30 durchgeführt. Die Bestimmungsmittel 38 im Steuergerät 30 bestimmen dabei, ob die genannten Bedingungen erfüllt sind oder nicht:

a) Die Fahrtrichtungs-Anzeigemittel 13 befinden sich in Neutralstellung N,
b) der Hubschalter 28 ist aus (die Betätigungsmittel 6A werden nicht in Hubrichtung betätigt), und
c) der erste, zweite und dritte Anbauteil-Schalter 31, 32 und 33 sind aus (die ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C, 6D und 6E werden nicht betätigt) (Schritt 101).

Wenn zumindest eine der Bedingungen a), b) und c) nicht erfüllt ist (d. h. „Bedingung nicht erfüllt” in Schritt 101), wird bestimmt, dass es in diesem Betätigungszustand nicht nötig ist, die Motordrehzahl N auf den Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM zu begrenzen. Die Motorsteuereinheit 40 begrenzt daher das Motordrehmoment, wie von der maximalen Drehmomentlinie L definiert, erzeugt einen entsprechenden Steuerbefehl, um die Motordrehzahl N gemäß dem Niederdrückhub des Fahrpedals 25 zu erreichen, wobei die hohe Leerlaufdrehzahl NH als oberer Grenzwert der Motordrehzahl dient, und gibt ihn an den Regler 35 aus.
Wenn die Bedienpeson das Fahrpedal 25 z. B. bis zum maximalen Öffnungsgrad niederdrückt und mit vollen Hub die Betätigungsmittel 6A in Hubrichtung des Staplers betätigt, erfolgt der Abgleich bei Punkt P0 (Nennpunkt) auf der Kennlinie LH entsprechend der hohen Leerlaufdrehzahl NH in 7 und auch eine schwere Zuladung auf der Gabel 5 kann mit maximaler Geschwindigkeit angehoben werden. Am Abgleichpunkt P0 ist als Ergebnis der konstanten Differenzdrucksteuerung die Schrägscheibe der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 so angepasst, dass die Fördermenge q der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zur Kapazität q0 wird. Dabei fließt die Strömungsrate QL des Drucköls von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 und wird dem Hubzylinder 11A über das Hub-Steuerventil 10A zugeführt, wie folgt: QL = q0 × NH (1)
In 8 zeigt LN1 die Beziehung zwischen Betätigungsmenge der Hub-Betätigungsmittel 6A und der Strömungsrate Q des Drucköls, das von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über das Steuerventil 10A dem Hubzylinder 11A zugeführt wird. Wenn das Hub-Betätigungsmittel 6A mit vollem Hub betätigt wird, wird die Strömungsrate QL gemäß obiger Gleichung (1) von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zum Hubzylinder 11A geführt (Schritt 102).
Wenn andererseits alle Bedingungen a), b) und c) erfüllt sind (d. h. „Bedingung erfüllt” in Schritt 101), wird festgestellt, ob der Arbeitszustand einer der folgenden ist und dass es notwendig ist, die Motordrehzahl N auf den Obergrenzwert NLIM zu begrenzen:

1) das Fahrgestell 3 ist in Stoppzustand und das Arbeitsgerät 2 wird nicht betätigt
2) das Fahrgestell 3 ist gestoppt und das Arbeitsgerät 2 wird nur in Abwärtsrichtung bedient, und
3) das Fahrgestell 3 ist angehalten und das Arbeitsgerät 2 wird nur in Neigerichtung betätigt.

Die Motorsteuereinheit 40 begrenzt das Motordrehmoment, wie von der maximalen Drehmomentlinie L definiert, erzeugt einen Steuerbefehl, um eine Motordrehzahl N entsprechend dem Niederdrückhub am Fahrpedal 25 mit dem Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM als oberen Grenzwert zu erreichen und gibt dies an den Regler 35 weiter. Wird z. B. das Fahrpedal 25 maximal niedergedrückt und die Neige-Betätigungsmittel 6B voll in Vorwärts- oder Rückwärts-Neigerichtung betätigt, während sich das Fahrgestell 3 in Stoppzustand befindet, wird der Abgleichpunkt P1 auf der Kennlinie LLIM mit dem Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM in 7 erreicht und der Mast 4 kann bei maximaler Geschwindigkeit vorwärts oder rückwärts geneigt werden. Bei diesem Abgleichpunkt P1 ist als Ergebnis der konstanten Differenzdrucksteuerung die Schrägscheibe der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 so eingestellt, dass die Fördermenge q der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zur Kapazität q1 wird. Dabei wird die Strömungsrate QT des Drucköls von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über das Neigesteuerventil 10B zum Neigezylinder 11B geführt, wie folgt: QT = g1 × NLIM (2)
In 8 zeigt LN2 die Beziehung zwischen Betätigung des Neige-Betätigungsmittels 6B und der Strömungsrate Q des Drucköls von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9, das dem Neigezylinder 11B über das Neigesteuerventil 10B zugeführt wird. Wenn das Neige-Betätigungsmittel 6B voll betätigt wird, wird die Strömungsrate QT gemäß Gleichung (2) von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 dem Neigezylinder 11B zugeführt (Schritt 103).
Nachfolgend werden die Unterschiede und vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform gegenüber einer herkömmlichen Steuerung beschrieben. Wenn beim Stand der Technik die Bedienperson das Fahrpedal 25 maximal niederdrückt und nur das Neige-Betätigungsmittel 6B voll in Vorwärts- oder Rückwärts-Neigerichtung betätigt wird sowie das Fahrgestell 3 gestoppt ist, wird gemäß 7 der Abgleichpunkt P2 auf der Kennlinie LH mit der hohen Leerlaufdrehzahl NH eingenommen. Bei diesem Abgleichpunkt P2 wird als Ergebnis der konstanten Differenzdrucksteuerung die Schrägscheibe der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 so verstellt, dass die Fördermenge q der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zur Kapazität q2 wird. Dabei ist die Kapazität q2 kleiner als die Kapazität q1 der Gleichung (2). Dabei wird Strömungsrate QT des Drucköls von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 über das Neigesteuerventil 10B dem Neigezylinder 11B zugeführt, wie folgt: QT = q2 × NH (3)
Wie in 8 gezeigt, ist die maximale Strömungsrate, die von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 am Arbeitsgerät-Hydraulikzylinder 11 bereitgestellt wird, die Strömungsrate QL, die benötigt wird, um den Hubzylinder 11A mit maximaler Geschwindigkeit in Hubrichtung des Staplers zu betätigen. Andererseits ist es nicht notwendig, die maximale Strömungsrate von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 abzufordern, wenn nur der Neigezylinder 11B in Kipprichtung bedient wird. Vielmehr ist es ausreichend, nur ca. 50% der maximalen Kapazität der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zu nutzen. Dabei kann der Neigezylinder 11B noch mit voller Geschwindigkeit in Kipprichtung betätigt werden, obwohl nur ca. die Hälfte derjenigen Strömungsrate QL genutzt wird, die für die Betätigung der Hubzylinder 11A mit maximaler Hubgeschwindigkeit erforderlich ist. Daher weist die Fördermenge q2 in der Gleichung (3) einen kleineren Wert auf als die Kapazität q0 in der Gleichung (1).
7 zeigt Kurven gleichen Kraftstoffverbrauchs F1, F2 ... Fi ... ähnlich wie in 1. Der Kraftstoffverbrauch steigt dabei in der Reihenfolge F1 < F2 < ... < Fi Bei herkömmlicher Steuerung entsteht im Kennliniendiagramm der Abgleichpunkt P2, wobei die Pumpleistung q so klein ist wie q2, und die Motordrehzahl N so hoch ist wie die hohe Leerlaufdrehzahl NH. Beim Abgleichpunkt P2 ist der Kraftstoffverbrauch relativ hoch und die Motordrehzahl N im maximalen Bereich (hohe Leerlaufdrehzahl NH). Somit ist auch die Geräuschbelastung hoch. 7 zeigt auch eine Kennlinie IN (gleiche Leistung) des Motors 8, die den Punkt P2 durchläuft.
Wenn die Steuerung nach der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, erfolgt die Anpassung am Punkt P1, wobei die Pumpleistung q so groß ist wie q1 und die Motordrehzahl N so niedrig ist wie der Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM des Motordiagramms. An diesem Abgleichpunkt P1 ist der Kraftstoffverbrauchs gemäß den eingezeichneten Kurven geringer und die Motordrehzahl N niedriger ist als die hohe Leerlaufdrehzahl NH, wodurch die Geräuschentwicklung absinkt. Zudem wird die Wärmebilanz des Motors 8 verbessert.
Der „Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt wird” wurde bereits oben beschrieben. Ähnlich ist im „Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 angehalten ist und das Arbeitsgerät 2 nicht betätigt wird” und „Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Abwärtsrichtung betätigt wird”, die Motordrehzahl N auf den Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM begrenzt, um den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Geräuschbelastung zu reduzieren.
Der vorstehend beschriebene Betriebszustand unterscheidet sich aber vom „Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt wird”, insofern, dass dieser Zustand es nicht erfordert, dass das Drucköl von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zu dem Arbeitsgerät-Hydraulikzylinder 11 geliefert wird und die Motordrehzahl N auf einen Wert entsprechend dem Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM gesetzt wird, um den erforderlichen Durchfluss zu gewährleisten.
Wenn somit dieser Betriebszustand bestimmt wird, bei dem es nicht erforderlich ist, das Drucköl von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zu dem Arbeitsgerät-Hydraulikzylinder 11 zu leiten, wie beim „Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 angehalten ist und das Arbeitsgerät 2 nicht betätigt wird” oder „Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Abwärtsrichtung betätigt wird”, ist es auch möglich, den Obergrenzwert der Motordrehzahl so zu setzen, dass er niedriger ist als der Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM in dem Zustand, bei dem es erforderlich ist, das Drucköl von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zu dem Arbeitsgerät-Hydraulikzylinder 11 zu leiten, wie beim „Zustand, bei dem das Fahrgestell 2 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt wird.” Im Folgenden wird die zweite Steuerungsart beschrieben.
Zweite Steuerungsart:
Entsprechend der zweiten Steuerungsart wird der Betriebszustand bestimmt:

1) das Fahrgestell 3 ist im gestoppten Zustand und das Arbeitsgerät 2 wird nicht betätigt,
2) das Fahrgestell 3 ist gestoppt und das Arbeitsgerät 2 wird nur in Abwärtsrichtung betätigt, wobei die Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel 39 einen oberen Grenzwert für die Motordrehzahl N auf eine Drehzahl setzen, die geringer ist als der Obergrenzwert der Motordrehzahl NLIM, z. B. eine niedrige Leerlaufdrehzahl NL. Wenn festgestellt wird, dass:
3) das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt ist, wird der Obergrenzwert der Motordrehzahl N auf den Obergrenzwert NLIM gesetzt.

10 zeigt ein Verfahren zur Abwicklung der zweiten Steuerungsart. Dementsprechend wird die Abfolge durch das Steuergerät 30 durchgeführt, wie im Diagramm in 10 gezeigt. Ähnlich zu Schritt 101 in 9 stellen die Bestimmungsmittel 38 fest, ob alle folgenden Bedingungen erfüllt sind oder nicht (Schritt 201):

a) die Fahrtrichtungs-Anzeigemittel 13 sind in Neutralstellung N,
b) der Hubschalter 28 ist aus (die Hub-Betätigungsmittel 6A sind nicht in Hubrichtung betätigt), und
c) der erste, zweite und dritte Anbauteil-Schalter 31, 32 und 33 sind aus (die ersten, zweiten und dritten Anbauteil-Betätigungsmittel 6C, 6D und 6E werden nicht betätigt).

Wenn wenigstens eine der Bedingungen a), b) und c) nicht erfüllt ist (d. h. „Bedingung nicht erfüllt” in Schritt 201), wird festgelegt, dass die Motordrehzahl N nicht auf eine niedrigere Drehzahl als die hohe Leerlaufdrehzahl NH begrenzt werden soll, und die Motorsteuereinheit 40 begrenzt das Motordrehmoment auf den von der Drehmoment-Kennlinie L definierten maximalen Drehmomentwert, erzeugt einen Steuerbefehl, um eine Motordrehzahl N entsprechend des Niederdrückens des Fahrpedals 25 zu erhalten, wobei die hohe Leerlaufdrehzahl NH als Obergrenzwert der Drehzahl gilt, und gibt diesen an den Regler 35 weiter. Daher erfolgt, wie in 7 gezeigt, die Anpassung bei Punkt P0 auf der Kennlinie LH entsprechend der hohen Leerlaufdrehzahl NH, so dass dann z. B. eine schwere Last mit der Gabel 5 bei maximaler Geschwindigkeit gehoben wird (Schritt 202).
Wenn andererseits alle Bedingung a), b) und c) erfüllt sind (d. h. „Bedingungen erfüllt” in Schritt 201), wird ferner bestimmt, ob die folgenden Bedingungen erfüllt sind oder nicht (Schritt 203):
d) der Vor-/Zurück-Neigeschalter 29 ist aus (die Neige-Betätigungsmittel 6B werden nicht in Vorwärts- oder Rückwärts-Neigerichtung betätigt).
Wenn die Bedingung d) nicht erfüllt ist (d. h. „Bedingung nicht erfüllt” in Schritt 203), wird dies bestimmt als ein Zustand, bei dem das Fahrgestell 3 gestoppt ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt wird, so dass die Motordrehzahl N auf den Obergrenzwert der Drehzahl NLIM begrenzt wird und die Motorsteuereinheit 40 das Drehmoment gemäß der maximalen Drehmoment-Kennlinie L begrenzt sowie einen Steuerbefehl erzeugt, um eine Motordrehzahl N entsprechend dem Hub des Fahrpedals 25 mit dem Obergrenzwert der Drehzahl NLIM zu erhalten und an den Regler 35 weitergibt. Dabei erfolgt z. B. die Anpassung bei Punkt P1 auf der Kennlinie LLIM entsprechend dem Motordrehzahl-Obergrenzwert NLIM in 7, so dass dann z. B. der Mast 4 vorwärts oder rückwärts mit maximaler Geschwindigkeit geneigt werden kann (Schritt 204).
Wenn andererseits die Bedingung d) erfüllt ist (d. h. „Bedingung erfüllt” in Schritt 203), wird bestimmt, dass ein Zustand vorliegt, bei dem:

1) das Fahrgestell 3 in einem Stoppzustand ist und das Arbeitsgerät 2 nicht betätigt wird, und
2) das Fahrgestell 3 in einem Stoppzustand ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Abwärtsrichtung betätigt wird, so dass es notwendig ist, die Motordrehzahl N auf die niedrige Leerlaufdrehzahl NL zu begrenzen, wobei die Motorsteuereinheit 40 das Motordrehmoment entsprechend der maximalen Drehmoment-Kennlinie L begrenzt und einen Steuerbefehl erzeugt, um die Motordrehzahl N auf die niedrige Leerlaufdrehzahl NL zu ändern, ungeachtet des Niederdrückens des Fahrpedals 25, und diesen an den Regler 35 weitergibt. Damit kann, wie in 7 gezeigt, die Anpassung bei Punkt P3 auf der Kennlinie LL entsprechend der niedrigen Leerlaufdrehzahl NL erfolgen (Schritt 205).

Bei der oben beschrieben zweiten Steuerungsart wird ähnlich wie bei der ersten Steuerungsart der Kraftstoffverbrauch abgesenkt, Geräusche reduziert und die Wärmebilanz verbessert. Zudem wird in einem Zustand ist, bei dem es nicht notwendig ist, das Drucköl von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zu Arbeitsgerät-Hydraulikzylindern zu fördern, die Motordrehzahl N auf die niedrige Leerlaufdrehzahl NL begrenzt, ungeachtet dem Öffnungsgrad der Beschleunigungsmittel (Fahrpedal). Somit können hohe Drehzahlen im Leerlauf des Motors unterdrückt werden und der Kraftstoffverbrauch sowie die Geräuschentwicklung reduziert werden.
4 zeigt einen Vor-/Zurück-Neigeschalter 29, wobei dieser für die erste Steuerungsart auch entfallen kann. Die Fahrgestell-Stopp-Erkennungsmittel 36 sind dazu ausgelegt, entsprechend dem Signal des FR-Schalters 27 anzuzeigen, ob das Fahrgestell 3 gestoppt ist, aber es kann auch gemäß dem Signal vom Bremserkennungsmittel 35 festgestellt werden, dass das Fahrgestell 3 gestoppt ist. Wenn zum Beispiel das Niederdrücken des Bremspedals (oder sog. Inchpedals) 26 nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, wird festgestellt, dass das Fahrgestell 3 gestoppt ist.
Ferner wird in den obigen Ausführungsformen beschrieben, dass eine konstante Differenz-Drucksteuerung durchgeführt wird, in der Annahme, dass die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 eine Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung ist. Die Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 kann aber auch eine Konstant-Hydraulikpumpe ohne Drucksteuerung sein, wobei die vorliegende Erfindung in analoger Weise angewendet werden kann.
Die Wirkungen der Erfindung werden hier unter Bezugnahme zu 8 beschrieben. Entsprechend einer herkömmlichen Steuerung werden bei einer einzelnen Betätigung etwa 50% der Ölmenge QL, die von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zum Neigesteuerventil 10B gefördert wird, nämlich die Differenz QL – QT vom benötigten Durchfluss QT als Rückfluss zum Tank 43 zurückgeleitet. Dabei wird der Druck des Drucköls, das nicht zum Neigezylinder 11B gefördert wurde, unnütz erhöht, woraus ein Öltemperaturanstieg folgt, der zu einen Anstieg des Kraftstoffverbrauchs führt.
Hingegen wird gemäß der vorliegenden Erfindung im Fall 3), wenn das Fahrgestell 3 in Stopp-Zustand ist und das Arbeitsgerät 2 nur in Neigerichtung betätigt wird, die Motordrehzahl N begrenzt auf einen Obergrenzwert NLIM und folglich wird die Ölmenge, die von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 zum Neigesteuerventil 10B gefördert wird, gegenüber der Ölmenge QL bei herkömmlicher Steuerung gemindert, d. h. nur der benötigte Durchfluss QT aufgebaut. Dies führt zu einer Abnahme der Öltemperatur und damit des Kraftstoffverbrauchs und einer Geräuschreduzierung.
Ebenso wird beim Betriebszustand:

1) das Fahrgestell 3 ist in Stopp-Zustand und das Arbeitsgerät 2 wird nicht betätigt, oder
2) das Fahrgestell 3 ist in Stopp-Zustand und das Arbeitsgerät 2 wird nur in Abwärtsrichtung betätigt, die Motordrehzahl N auf den Obergrenzwert NLIM oder niedriger begrenzt, z. B. die niedrige Leerlaufdrehzahl NL. Daher wird Drucköl von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe 9 nicht unnötig gefördert, so dass die Öltemperatur und der Kraftstoffverbrauch sowie Geräusche reduziert werden, indem nutzloser Leerlauf des Motors 8 unterdrückt wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-710951 [0006]

Claims

Motorsteuergerät für einen Gabelstaplermotor mit einem davon angetriebenen Fahrantrieb und einem Arbeitsgerät, das mit Drucköl von einer Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe angetrieben ist, welche den Motor als Antriebsquelle nutzt, und mit Arbeitsgerät-Betätigungsmitteln zur Bedienung des Arbeitsgeräts zum Heben bzw. Neigen des Arbeitsgeräts, sowie einer Motorsteuereinheit, um eine Motordrehzahl entsprechend der Bedienung des Gas- bzw. Fahrpedals mit einer hohen Leerlaufdrehzahl als Höchstgrenze anzusteuern, umfassend: Fahrgestell-Stopp-Erkennungsmittel zur Erkennung, dass das Fahrgestell angehalten ist; Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel zur Erkennung des Betriebszustands der Arbeitsgerät-Betätigungsmittel; Bestimmungsmittel für die Feststellung auf Basis der Erkennungsergebnisse durch die Fahrgestell-Stopp-Erkennungsmittel und Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel, dass das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät nicht bedient wird, das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient wird, oder das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird; und Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel zur Einstellung eines Obergrenzwertes der Motordrehzahl auf eine niedrigere Motordrehzahl als die hohe Leerlaufdrehzahl, wenn von den Bestimmungsmitteln festgestellt ist, dass das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät nicht bedient wird, das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient ist, oder das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird, wobei: die Motorsteuereinheit den Motor so ansteuert, dass eine Motordrehzahl entsprechend der Betätigung des Fahrpedals erhalten wird, die vom Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel als Obergrenzwert eingestellt ist.
Motorsteuergerät nach Anspruch 1, wobei von den Bestimmungsmitteln festgestellt ist, dass das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird, sowie vom Motordrehzahl-Obergrenzwert-Einstellmittel ein Obergrenzwert der Motordrehzahl bestimmt ist, um eine Motordrehzahl zu erhalten, bei der die zum Arbeitsgerät geförderte Ölmenge der benötigten Ölmenge zur Neigebedienung für das Arbeitsgerät entspricht.
Motorsteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Arbeitsgerat-Hydraulikpumpe eine Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung ist, wobei das Drucköl, das von der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe zum Arbeitsgerät gefördert wird, über ein Neigesteuerventil geführt ist, wobei die Kapazität der Arbeitsgerät-Hydraulikpumpe so gesteuert ist, dass der Differenzdruck vor und nach dem Neigesteuerventil konstant ist.
Motorsteuergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Fahrgestell-Stopp-Erfassungsmittel mit Fahrtrichtungs-Anzeigemitteln gekoppelt sind, um eine Neutralstellung zu erfassen.
Motorsteuergerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Arbeitsgerät-Betätigungsmittel Hebe-Betätigungsmittel zur Bedienung des Arbeitsgeräts in Hubrichtung, Neige-Betätigungsmittel zur Bedienung des Arbeitsgeräts in Neigerichtung und Anbauteil-Betätigungsmittel zur Bedienung des Arbeitsgeräts in einer entsprechenden Richtung aufweisen, wobei die Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel erfassen, dass die Hebe-Betätigungsmittel nicht in Hubrichtung bedient werden und die Anbauteil-Betätigungsmittel nicht betätigt sind, und wenn von den Fahrgestell-Stopp-Erkennungsmitteln erfasst wird, dass das Fahrgestell gestoppt ist, und wenn von den Arbeitsgerät-Bedienzustand-Erkennungsmittel ermittelt wird, dass die Hebe-Betätigungsmittel nicht in Hubrichtung bedient werden und die Anbauteil-Betätigungsmittel nicht betätigt werden, wird vom Bestimmungsmittel festgelegt, dass das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät nicht bedient wird, das Fahrgestell angehalten ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Abwärtsrichtung bedient wird, oder das Fahrgestell gestoppt ist und das Arbeitsgerät ausschließlich in Neigerichtung bedient wird.