JP2002362895A - フォークリフトの油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に油圧操作の停止時に、応答性良く、しかも
衝撃なく制御対象を停止させることが可能なフォークリ
フトを提供する。 【解決手段】角度検出手段２０により検出されるリフト
レバーの操作角度が増大するときには、ＣＰＵ２４によ
り、油圧モータ２７の出力及び比例制御弁２８の開度が
操作角度に比例する出力指令値及び開度目標値にそれぞ
れ即座に増加制御され、角度検出手段２０により検出さ
れるリフトレバーの操作角度が減少するときには、ＣＰ
Ｕ２４により、油圧モータ２７の出力が、回生を利用し
て操作角度に比例する出力指令値に即座に減速制御され
ると共に、比例制御弁２８の開度が操作角度に比例する
開度目標値に徐々に減少制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油圧レバーの操
作により、油圧モータ及び比例制御弁を駆動して制御対
象を制御するフォークリフトの油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フォークリフトでは、車体の前
部にマストが取り付けられ、運転席に設けられた油圧レ
バーであるリフトレバーの操作により、油圧モータが駆
動されてリフトシリンダが作動してマストが伸縮し、リ
フトブラケットを介してマストに取り付けられた一対の
Ｌ字状のフォークが、このマストの伸縮によって昇降す
るようになっている。

【０００３】そして、従来では、リフトレバーの操作角
度に応じて油圧モータの出力及び比例制御弁の開度を制
御してリフトアップ或いはリフトダウンさせるが、この
ような油圧操作を行った後に動作（ここではリフト）を
停止させる場合の手順として、次のような２つの手法が
あった。

【０００４】まず、第１の手法は、徐々に比例制御弁を
閉じていき、比例制御弁が閉じきったときに油圧モータ
を回転停止させるもので、第２の手法は、比例制御を閉
じると同時に、油圧モータを回転停止させるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した第１
の手法の場合、ユーザが油圧レバーの操作を止めても、
比例制御弁が徐々に閉じることから、停止時の衝撃が吸
収されるという利点がある半面、油圧レバーの操作を停
止しても、リフトなどの動作が直ぐに応答せず、油圧操
作の停止に対する応答性が極端に悪いという問題があっ
た。

【０００６】また、第２の手法では、ユーザが油圧レバ
ーの操作を止めると、リフトやティルトの衝撃が大き
く、フォーク上に積載した荷物の荷崩れ等が発生すると
いう問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、特に油圧操作の停止時
に、応答性良く、しかも衝撃なく制御対象を停止させる
ことが可能なフォークリフトを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、油圧レバーの操作により、油圧モー
タ及び比例制御弁を駆動して制御対象を制御するフォー
クリフトの油圧制御装置において、前記油圧レバーの操
作角度を検出する角度検出手段と、前記角度検出手段に
より検出される前記操作角度が増大するときには、前記
油圧モータの出力及び前記比例制御弁の開度を前記操作
角度に比例する出力指令値及び開度目標値にそれぞれ増
加制御し、前記角度検出手段により検出される前記操作
角度が減少するときには、前記油圧モータの出力を前記
操作角度に比例する出力指令値に減速制御すると共に、
前記比例制御弁の開度を前記操作角度に比例する開度目
標値に徐々に減少制御する制御手段と備えていることを
特徴としている。

【０００９】このような構成によれば、油圧レバーの操
作角度が増大するときには、制御手段により、油圧モー
タの出力及び比例制御弁の開度が操作角度に比例する出
力指令値及び開度目標値にそれぞれ即座に増加制御さ
れ、油圧レバーの操作角度が減少するときには、制御手
段により、油圧モータの出力が操作角度に比例する出力
指令値に即座に減速制御されると共に、比例制御弁の開
度が操作角度に比例する開度目標値に徐々に減少制御さ
れる。

【００１０】そのため、油圧操作の開始に対する応答性
を向上することができ、停止の際にもほとんど応答遅れ
なく制御対象を停止させることができ、油圧操作を急に
止めても大きな衝撃の発生を未然に防止できる。

【００１１】また、本発明は、前記油圧モータがＡＣモ
ータから成り、前記制御手段が、前記角度検出手段によ
り検出される前記操作角度の減少時に、前記油圧モータ
に回生をかけて減速させることを特徴としている。

【００１２】このような構成によれば、油圧モータにＡ
Ｃモータを使用するため、制御対象に対する制御精度及
び応答性を向上することができ、回生制動を利用できる
ことから、特に減速時における応答性の向上が期待でき
る。

【００１３】また、本発明は、前記制御手段が、前記油
圧モータの回転停止から所定時間後に、前記比例制御弁
を閉じることを特徴としている。このような構成によれ
ば、油圧レバーの操作停止時に、油圧モータを停止後直
ぐに比例制御弁を閉じる場合のような大きな衝撃の発生
を未然に防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明をカウンタバランス型フ
ォークリフトに適用した場合における一実施形態につい
て図１ないし図５を参照して説明する。但し、図１はカ
ウンタバランス型フォークリフトの斜視図、図２は制御
系のブロック図、図３は油圧系の概略構成図、図４及び
図５は動作説明用フローチャートである。

【００１５】本実施形態におけるカウンタバランス型フ
ォークリフトは、例えば図１に示すように構成されてい
る。即ち、車体１の運転席２に設けられたシート３の下
方にはバッテリ（図示せず）が搭載、収容され、このバ
ッテリにより走行モータや油圧モータ（いずれのモータ
も図示せず）に給電され、アクセルペダル４の踏み込み
に応じ、制御装置（図示せず）からの出力指令値に基づ
いて走行モータが駆動され、ディレクショナルレバーの
操作により設定された前方向または後方向に車体１が走
行する。尚、５はハンドル、６はブレーキペダルであ
る。

【００１６】更に、図１に示すように、車体１の前部に
マスト８が伸縮自在に取り付けられ、このマスト８にリ
フトブラケット９を介して一対のＬ字状のフォーク１０
が取り付けられている。そして、運転席２に設けられた
油圧レバーであるリフトレバー１２の操作により、制御
装置からの出力指令値に基づいて油圧モータが駆動さ
れ、リフトシリンダが作動してマスト８が伸縮し、マス
ト８の伸縮によってフォーク１０が昇降する。また、運
転席２には、リフトレバー１２のほかに、油圧レバーと
してティルトレバー１４が設けられ、このレバー１４の
操作によりティルトシリンダ（図示せず）が作動し、マ
スト８がティルト（傾動）してフォーク１０がマスト８
と共にティルトする。

【００１７】次に、制御装置の構成について図２のブロ
ック図を参照して説明する。図２に示すように、例えば
ポテンショメータから成りリフトレバー１２の操作角度
を検出する角度検出手段２０からの検出信号は、アナロ
グ／デジタル変換手段（以下、Ａ／Ｄと称する）２１に
よりデジタル信号に変換されて後述するＣＰＵ２４に取
り込まれる。

【００１８】また、図２に示すように、リフトレバー１
２の操作方向に応じてオン、オフするリフトレバースイ
ッチ２２の状態がパラレル入力部（以下、ＰＩと称す
る）２３を介してＣＰＵ２４に入力され、このリフトレ
バー１２が前側（例えば、上昇方向）、後側（例えば、
下降方向）のいずれに操作されているかの判断がＣＰＵ
２４により行われる。

【００１９】一方、ＣＰＵ２４からの制御信号がパラレ
ル出力部（以下、ＰＯと称する）２６を介してＡＣモー
タから成る油圧モータ２７及び比例制御弁２８にそれぞ
れ出力され、これら油圧モータ２７及び比例制御弁２８
が制御される。このとき、ＡＣモータから成る油圧モー
タ２７の回転検出用のパルスジェネレータ（図示せず）
が設けられ、その出力がＣＰＵ２４に入力され、パルス
ジェネレータの出力パルス数からフォーク１０の上昇速
度であるリフト速度が導出される。

【００２０】ところで、ＣＰＵ２４は、リフトレバー１
２が操作されると、角度検出手段２０により検出される
リフトレバー１２の操作角度θｒに比例した油圧モータ
２７の出力指令値Ｍｉを、 Ｍｉ＝θｒ×Ｇ１＋Ｋ１… の演算式に従って算出し、操作角度θｒに比例した比例
制御弁２８の開度目標値Ｖｍを、 Ｖｍ＝θｒ×Ｇ２＋Ｋ２… の演算式に従って算出する。ここで、Ｇ１，Ｇ２はゲイ
ン、Ｋ１，Ｋ２は定数である。

【００２１】更に、図２に示すように、上記した油圧モ
ータ２７の出力指令値Ｍｉや、比例制御弁２８の開度目
標値Ｖｍといった演算データが、ＲＡＭ３１に一時的に
記憶保持され、ＲＯＭ３２に予め格納されている所定の
制御プログラムに従い、ＣＰＵ２４により、油圧モータ
２７の出力制御や比例制御弁２８の開度制御が行われ
る。このとき、油圧モータ２７を停止させる場合には、
ＣＰＵ２４により油圧モータ２７に回生がかけられ、油
圧モータ２７の回転が停止してから、所定時間（例え
ば、１００ｍｓ）後に比例制御弁２８が完全に閉じられ
るようになっている。こうすれば、油圧モータ２７の停
止後直ぐに比例制御弁２８を閉じることにより発生する
大きな衝撃を防止することができる。このようなＣＰＵ
２４による制御処理が制御手段に相当する。

【００２２】ところで、油圧系の構成は、図３に示すよ
うになっており、ＣＰＵ２４の出力により油圧モータ２
７が作動すると共に、ＣＰＵ２４の出力により比例制御
弁２８の開度調整がなされ、オイルタンク３５からのオ
イルが比例制御弁２８を介してリフトシリンダ３６に供
給され、フォーク１０の昇降制御が行われる。

【００２３】次に、動作について図４及び図５のフロー
チャートを参照して説明する。

【００２４】図４に示すように、初期設定として例えば
ＣＰＵ２４の内蔵レジスタにセットされたリフトフラグ
がクリアされ（Ｓ１）、油圧モータ２７の出力がゼロに
リセットされると共に（Ｓ２）、比例制御弁２８の出力
がゼロにリセットされ（Ｓ３）、角度検出手段２０の出
力信号によるリフトレバー１２の操作角度θｒがＡ／Ｄ
２１を介してＣＰＵ２４に取り込まれる（Ｓ４）。

【００２５】そして、ＣＰＵ２４により、リフトレバー
スイッチ２２の出力信号からリフトレバー１２の操作が
あるか否かの判定がなされ（Ｓ５）、この判定結果がＮ
Ｏであれば、後述するステップＳ１１に移行し、判定結
果がＹＥＳであれば、リフトレバースイッチ２２の状態
に基づき、リフトレバー１２の操作方向が「上」か
「下」かの判定がなされ（Ｓ６）、「上」と判定される
と、リフトフラグが「上」にセットされ（Ｓ７）、
「下」と判定されると、リフトフラグが「下」にセット
され（Ｓ８）、ステップＳ７，Ｓ８の処理を経た後、ス
テップＳ９に移行する。

【００２６】このステップＳ９では、上記した式の演
算により、リフトレバー１２の操作角度θｒに比例した
油圧モータ２７の出力指令値Ｍｉが算出されると共に
（Ｓ９）、上記した式の演算により、リフトレバー１
２の操作角度θｒに比例した比例制御弁２８の開度目標
値Ｖｍが算出され（Ｓ１０）、その後ステップＳ１１に
移行する。

【００２７】続いて、ステップＳ１１では、比例制御弁
２８の開度目標値Ｖｍが、例えばＣＰＵ２４の内蔵メモ
リに保持されている前回の制御における開度制御値（以
下、これを前回値と称する）よりも大きいか否かの判定
がなされ（Ｓ１１）、この判定結果がＹＥＳであれば、
前回よりもリフトレバー１２の操作角度が大きいと判断
でき、比例制御弁２８の今回値として、ステップＳ１０
で設定された開度目標値Ｖｍが設定された後（Ｓ１
２）、ステップＳ１６に移行する。

【００２８】一方、上記したステップＳ１１の判定結果
がＮＯであれば、前回よりもリフトレバー１２の操作角
度が小さいと判断でき、前回値がゼロか否かの判定がな
され（Ｓ１３）、この判定結果がＹＥＳであれば、比例
制御弁２８の今回の開度制御値（以下、今回値と称す
る）がゼロに設定された後（Ｓ１４）、ステップＳ１６
に移行し、判定結果がＮＯであれば、今回値に、（前回
値−１）の値が設定され（Ｓ１５）、その後ステップ１
６に移行する。

【００２９】そして、ステップＳ１６では、上記したス
テップＳ７，Ｓ８でセットされたリフトフラグの内容に
従い、ＣＰＵ２４により比例制御弁２８の開放方向が制
御されると共に（Ｓ１６）、比例制御弁２８の開度が制
御され（Ｓ１７）、油圧モータ２７の出力値として、上
記したステップＳ９で得られた出力指令値Ｍｉが設定さ
れ（Ｓ１８）、その後上記したステップＳ２に戻る。
尚、油圧モータ２７の回転停止時の処理として、上記し
たように、油圧モータ２７の停止後所定時間（１００ｍ
ｓ）後に、比例制御弁２８が閉じられる。

【００３０】このように、リフトレバー１２の操作角度
θｒが増大するときには、ＣＰＵ２４により、油圧モー
タ２７の出力及び比例制御弁２８の開度が操作角度に比
例する出力指令値Ｍｉ及び開度目標値Ｖｍにそれぞれ即
座に増加制御され、リフトレバー１２の操作角度θｒが
減少するときには、ＣＰＵ２４により、油圧モータ２７
の出力が、回生を利用して操作角度に比例する出力指令
値Ｍｉに即座に減速制御されると共に、比例制御弁２８
の開度が操作角度に比例する開度目標値Ｖｍに徐々に減
少制御される。

【００３１】従って、上記した実施形態によれば、リフ
トレバー１２の操作開始に対するフォーク１０の昇降の
応答性を向上することができ、フォーク１０を停止させ
る際にもほとんど応答遅れなく停止させることができ
る。更に、リフトレバー１２の操作を急に止めても、油
圧モータ２７が停止してから徐々に比例制御弁２８を閉
じことにより、従来のように大きな衝撃が発生すること
を未然に防止できる。

【００３２】また、油圧モータ２７にＡＣモータを使用
しているため、フォーク１０の昇降制御の精度を向上す
ることができると共に、リフト速度の応答性をいっそう
向上することができる。

【００３３】更に、油圧モータ２７にＡＣモータを使用
することで、減速時には回生を利用して応答性良く減速
することができる。

【００３４】なお、上記した実施形態では、リフトレバ
ー１２の操作角度θｒを検出する角度検出手段２０とし
て、ポテンショメータを使用した場合について説明した
が、特にポテンショメータに限定されるものではなく、
エンコーダを用いてもよいのは勿論である。

【００３５】また、上記した実施形態では、油圧モータ
２７をリフト機能に使用する場合について説明したが、
油圧モータ２７は必ずしもリフト用に限定されるもので
はなく、その他の油圧制御される制御対象に使用される
ものであればよい。

【００３６】更に、上記した実施形態では、本発明をカ
ウンタバランス型フォークリフトに提供した場合につい
て説明したが、本発明が適用できる上記したカウンタバ
ランス型以外にも、リーチ型フォークリフトを始めとす
る他の型式のフォークリフトに適用できるのはいうまで
もなく、この場合も上記した実施形態と同等の効果を得
ることができる。

【００３７】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、油圧レバーの操作角度が増大するときには、制
御手段により、油圧モータの出力及び比例制御弁の開度
が操作角度に比例する出力指令値及び開度目標値にそれ
ぞれ即座に増加制御され、油圧レバーの操作角度が減少
するときには、制御手段により、油圧モータの出力が操
作角度に比例する出力指令値に即座に減速制御されると
共に、比例制御弁の開度が操作角度に比例する開度目標
値に徐々に減少制御されるため、油圧操作の開始に対す
る応答性を向上することができ、停止の際にもほとんど
応答遅れなく制御対象を停止させることができ、油圧操
作を急に止めても大きな衝撃の発生を未然に防止するこ
とが可能なフォークリフトを提供することができる。

【００３９】また、請求項２に記載の発明によれば、油
圧モータにＡＣモータを使用するため、制御対象に対す
る制御精度及び応答性を向上することができ、回生制動
を利用できることから、特に減速時における応答性の向
上を期待することが可能になる。

【００４０】また、請求項３に記載の発明によれば、油
圧レバーの操作停止時に、油圧モータを停止後直ぐに比
例制御弁を閉じる場合のような大きな衝撃の発生を未然
に防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態におけるカウンタバラン
ス型フォークリフトの斜視図である。

【図２】この発明の一実施形態における制御系のブロッ
ク図である。

【図３】この発明の一実施形態における油圧系の概略構
成を示す図である。

【図４】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャ
ートである。

【図５】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ フォーク １２ リフトレバー（油圧レバー） ２０ 角度検出手段 ２４ ＣＰＵ（制御手段） ２７ 油圧モータ ２８ 比例制御弁 ３６ リフトシリンダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧レバーの操作により、油圧モータ及
   び比例制御弁を駆動して制御対象を制御するフォークリ
   フトの油圧制御装置において、 前記油圧レバーの操作角度を検出する角度検出手段と、 前記角度検出手段により検出される前記操作角度が増大
   するときには、前記油圧モータの出力及び前記比例制御
   弁の開度を前記操作角度に比例する出力指令値及び開度
   目標値にそれぞれ増加制御し、前記角度検出手段により
   検出される前記操作角度が減少するときには、前記油圧
   モータの出力を前記操作角度に比例する出力指令値に減
   速制御すると共に、前記比例制御弁の開度を前記操作角
   度に比例する開度目標値に徐々に減少制御する制御手段
   と備えていることを特徴とするフォークリフトの油圧制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記油圧モータがＡＣモータから成り、
   前記制御手段が、前記角度検出手段により検出される前
   記操作角度の減少時に、前記油圧モータに回生をかけて
   減速させることを特徴とする請求項１に記載のフォーク
   リフトの油圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、前記油圧モータの回転
   停止から所定時間後に、前記比例制御弁を閉じることを
   特徴とする請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御
   装置。