JP2008050120A - 産業車両の荷役制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】荷役用操作レバーの操作による荷役機構の作動条件が異なっても、荷役機構の作動条件に応じて荷役用操作レバーを適切に操作し易くすることができる産業車両の荷役制御装置の提供にある。
【解決手段】エンジン１３により駆動され、荷役機構を作動させる油圧ポンプ２０と、アクセルペダル３３の操作量に基づきエンジン出力を制御する出力制御手段と、荷役用操作レバーの操作を検出するレバー操作検出手段とを備える産業車両の荷役制御装置で、設定上昇値までの上昇率が異なる複数のエンジン出力上昇モードを設定しておき、エンジン出力上昇モードを操作により切り替えるモード切替手段を設け、出力制御手段はモード切替手段の操作に応じた上昇モードによりエンジン出力を制御する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、産業車両の荷役制御装置に関し、特に、産業車両が具備する荷役機構を作動する際のエンジンの出力を制御する産業車両の荷役制御装置に関する。

従来、エンジンを搭載するフォークリフトでは、荷役機構を作動させるための油圧ポンプをエンジンにより駆動する。
オペレータはリフトレバーやティルトレバー等の荷役用操作レバーを操作して荷役機構を作動させるが、このとき、荷役用操作レバーの操作量に応じて油圧ポンプが必要な作動油を作動油回路を通じてリフトシリンダやティルトシリンダへ供給する。
ところで、オペレータがアクセルペダルを操作しないアイドリンク状態ではエンジン回転数が低い状態にある。
油圧ポンプはエンジンにより駆動されることから、エンジン回転数が低い低出力の状態では、油圧ポンプが送り出す作動油量は少なくなる。
この状態では、荷役用操作レバーを操作しても、十分な作動油がリフトシリンダやティルトシリンダへ供給されないため、荷役機構の作動が遅くなるという問題があった。

そこで、上記の問題を解決する技術としては、例えば、特許文献１に開示された技術が存在する。
この技術は、荷役用操作レバーの操作を検出するレバー操作検出手段を備えており、レバー操作検出手段が荷役用操作レバーの操作を検出したときに、エンジン回転数を高くするようにエンジンを制御する構成を採用している。
この技術によれば、荷役用操作レバーを操作するときにエンジン回転数が高くなるから、油圧ポンプが送り出す作動油量の不足が解消される。
特開２００２−１２３９８号公報

従来の技術では、荷役用操作レバーの操作を検出したとき、エンジン回転数を予め設定した所定の回転数まで高くなるようにエンジンが制御されるが、エンジン回転数の上昇割合（時間あたりの上昇率）は一定である。
エンジン回転数を早く上昇させるように設定すると、例えば、荷役機構により荷を高い位置まで早く上昇させるような場合には、作動油量を多く必要とするから都合が良い。
しかし、エンジン回転数を早く上昇する設定は、例えば、荷と棚の位置合わせのように荷役機構を狭い範囲で微動させたり、ゆっくり移動させる場合には、荷役用操作レバーの操作が困難となる。
油圧ポンプが送り出す作動油が急激に増えるため、荷役用操作レバーを微動させても荷役機構が急激に移動するためである。
逆に、エンジン回転数をゆっくりと上昇させる設定の場合、荷役機構を狭い範囲で微動させる状況には好都合であるが、荷役機構により荷を高い位置まで早く上昇させる状況ではアクセルを踏む込む必要性が生じてしまう。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、荷役用操作レバーの操作による荷役機構の作動条件が異なっても、荷役機構の作動条件に応じて荷役用操作レバーを適切に操作し易くすることができる産業車両の荷役制御装置の提供にある。

上記課題を達成するため、本発明は、車体搭載のエンジンにより駆動され、荷役機構を作動させる油圧ポンプと、アクセルペダルの操作量に基づきエンジン出力を制御する出力制御手段と、荷役用操作レバーの操作を検出するレバー操作検出手段とを備え、前記出力制御手段は、前記荷役機構の作動開始時のエンジン出力が予め設定した規定値以下のとき、前記レバー操作検出手段による検出信号に基づき、エンジン出力を予め設定した設定上昇値まで上昇させるようにした産業車両の荷役制御装置において、前記設定上昇値までの上昇率が異なる複数のエンジン出力上昇モードを設定しておき、エンジン出力上昇モードを切り替えるモード切替手段を設け、前記出力制御手段は、前記モード切替手段の操作に応じた上昇モードによりエンジン出力を制御することを特徴とする。

本発明によれば、荷役機構を始動時のエンジン出力が所定の設定値以下であるとき、モード切替手段の操作に応じたエンジン出力上昇モードによりエンジン出力が制御される。
このため、例えば、エンジン出力を早く上昇させる急上昇モードや、エンジン出力をゆっくり上昇させる緩上昇モードを設定すれば、荷を高い位置まで早く上昇させるといった荷役機構の制御ができる一方、荷と棚の位置合わせのように狭い範囲で荷役機構を微動させたり、遅く移動させる場合の荷役用操作レバーの操作が簡単となる。
なお、荷役機構を始動時のエンジン出力が所定の設定値を越える場合は、エンジン出力はアクセルペダルの操作に対応して上昇される。

また、本発明では、上記の産業車両の荷役制御装置において、前記モード切替手段は前記荷役用操作レバーに備えられる操作スイッチであってもよい。

この場合、荷役作業の際してオペレータがエンジン出力上昇モードを切り替えたいとき、荷役用操作レバーを操作する手で操作スイッチによる切り替え操作を行うことができる。

本発明によれば、荷役用操作レバーの操作による荷役機構の作動条件が異なっても、荷役機構の作動条件に応じて荷役用操作レバーを適切に操作し易くすることができる産業車両の荷役制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係る産業車両の荷役制御装置（以後、単に「荷役制御装置」と表記する）について図面を参照して説明する。
この実施形態に係る荷役制御装置は、産業車両としてのフォークリフトが備える荷役制御装置に適用した例である。
図１は、本発明の実施形態に係るフォークリフトの概略説明図であり、図２はフォークリフトの荷役制御装置の概略構成図であり、図３はフォークリフトの荷役制御装置による動作を示すフロー図である。

図１に示すフォークリフト１１は、走行駆動源であるエンジン１３を車体１２に搭載しているほか、車体１２の前部に荷役機構１４を備えている。
荷役機構１４は、左右一対のフォーク１５と、フォーク１５を装着するリフトブラケット１６と、リフトブラケット１６を昇降させ、かつ、車体１２に対して前後に傾動自在マスト１７と、マスト１７に沿ってリフトブラケット１６を昇降させるためのリフトシリンダ１８と、車体１２に対してマスト１７を前後に傾動するティルトシリンダ１９とから主に構成されている。

荷役機構１４における荷役用操作レバーとしてのリフトシリンダ１８及びティルトシリンダ１９は、図２に示す作動油回路により作動される。
作動油回路は、リフトシリンダ１８と、ティルトシリンダ１９と、油圧ポンプ２０と、コントロールバルブ２１と、貯油タンク２２等の油圧機器を含み、各油圧機器を接続する油圧配管２３ａ〜２３ｆを有する。

油圧ポンプ２０は車体１２に搭載されたエンジン１３の動力により駆動されるポンプであり、エンジン１３が備える出力軸と油圧ポンプ２０が備える入力軸が互いに連結されている。
油圧ポンプ２０と、リフトシリンダ１８、ティルトシリンダ１９との間には、油圧ポンプ２０からリフトシリンダ１８、ティルトシリンダ１９へ供給する作動油量を調節するコントロールバルブ２１が設けられている。

コントロールバルブ２１は、荷役用操作レバーの一つであるリフトレバー２５の操作量に追従して作動されるスプール（図示せず）を有する。
なお、図２では、説明の便宜上、コントロールバルブ２１とリフトレバー２５の関係のみ示したが、コントロールバルブ２１はティルトシリンダ１９の制御用のティルトレバー（図示せず）に対応するスプール（図示せず）を有する。
リフトレバー２５は支点軸２６を支点として前後に傾動自在なレバーであり、リフトシリンダ１８を制御する場合にオペレータが操作するレバーである。

支点軸２６の近傍にはリフトレバー操作量検出センサ２７が備えられており、リフトレバー操作量検出センサ２７はリフトレバー２５の操作量を検出するセンサである。
リフトレバー２５の一端はコントロールバルブ２１のリンクレバー２１ａと接続されている。
リンクレバー２１ａはリフトレバー２５の傾動に追従してスプールを移動させる連結部材である。
リフトレバー２５の他端はオペレータが操作する操作部位でありグリップ部２８が備えられている。
グリップ部２８にはボタン式の操作スイッチ２９が設けられている。
操作スイッチ２９は、定位置荷役作業におけるエンジン回転数の上昇モードをオン／オフにより切り替えるスイッチである。
なお、定位置荷役作業とは、車体を走行させない状態で荷役を行う作業を指す。

この実施形態では、エンジン１３の出力を制御する出力制御手段としてのコントローラ３０が備えられている。
コントローラ３０はエンジン１３のスロットルを制御することによりエンジン回転数を制御する機能を有する。
エンジン１３にはエンジン回転数を検出する回転数検出センサ３１が備えられている。
回転数検出センサ３１とコントローラ３０は接続され、エンジン回転数はコントローラ３０へ入力される。

コントローラ３０は、さらに、アクセルペダル操作検出センサ３２とも接続されており、アクセルペダル操作検出センサ３２はアクセルペダル３３の操作量はコントローラ３０へ伝達する機能を有する。
コントローラ３０は、アクセルペダル３３の操作量に応じたエンジン回転数となるようにエンジン１３のスロットルを制御する。
通常、アクセルペダル３３の操作は、主にフォークリフト１１が走行するための操作である。
コントローラ３０はリフトレバー２５の操作スイッチ２９と接続されており、操作スイッチ２９のオン信号を受けることができる。

コントローラ３０は、図３に示すように、アクセルペダル対応モード、緩上昇モード、急上昇モードの３種類のエンジン出力上昇モードのいずれかに基づいてエンジン回転数の制御を行う。
第１のエンジン出力上昇モードとしてアクセルペダル対応モードが設定されている。
アクセルペダル対応モードは、アクセルペダル３３の操作量に対応してエンジン回転数を制御するモードである。

このアクセルペダル対応モードでは、図３のフロー図では、定位置荷作業であるか否かの有無に関わらず、エンジン１３はアクセルペダル３３の操作量に対応してエンジン回転数が制御される（ＳＴＥＰ１〜４を参照）。
ただし、定位置荷役作業中で、アクセルペダル操作量が予め設定した規定値以上の場合でないと、アクセルペダル対応モードは成立しない。
アクセルペダル操作量の規定値は、対応するエンジン回転数の規定値を設定する。
予め設定するエンジン回転数の規定値は、アイドリンク回転時の回転数と同程度あるいは少し高めのエンジン回転数に相当する。

第２のモードとして緩上昇モードが設定されている。
緩上昇モードは、規定値のエンジン回転数よりも十分に高く設定されたエンジン回転数となるようにエンジン回転数を緩やかに上昇させるモードである。
この緩上昇モードは、定位置荷役作業であって、アクセルペダル３３の操作量が規定値に達せず、さらに、操作スイッチ２９がオンである場合に成立する（ＳＴＥＰ１、２、５〜７を参照）。

規定値のエンジン回転数よりも高めに設定されたエンジン回転数は上昇設定値として、荷役作業に必要なエンジン回転数である。
このモードにおける回転数の上昇率は、荷と棚の位置合わせのようにフォーク１５を狭い範囲で微動させたり、ゆっくり移動させる場合に適した上昇率に設定されている。

第３のモードとして急上昇モードが設定されている。
急上昇モードは、規定値のエンジン回転数よりも高めに設定された上昇設定値としてのエンジン回転数となるようにエンジン回転数を比較的急激に上昇させるモードである。
この緩上昇モードは、定位置荷役作業であって、アクセルペダル３３の操作量が規定値に達せず、さらに、操作スイッチ２９がオフである場合に成立する（ＳＴＥＰ１、２、５、８、９を参照）。

規定値のエンジン回転数よりも高めに設定された上昇設定値のエンジン回転数は、荷役作業に必要なエンジン回転数であって、この実施形態では緩上昇モードで設定した回転数と同じである。
このモードにおけるエンジン回転数の上昇率は、荷を地上付近から高い位置まで早く上昇させるように荷役機構を操作する場合に適した上昇率に設定されている。
図３に示すモード決定までの一連のフローはコントローラ３０において格納されるプログラムの実行により実現される。

次に、この発明の実施形態に係る荷役制御装置の動作について説明する。
まず最初に、アクセルペダル対応モードが適用される場合について説明する。
オペレータが、ある荷をフォーク１５に搭載したとき、フォークリフト１１が走行していない状態でアクセルペダル３３を十分に踏み込みつつ、リフトレバー２５を操作する。
このとき、車体１２が停止状態でリフトレバー２５を操作しているから、コントローラ３０は、リフトレバー操作量検出センサ２７の信号を受ける。

この場合、アクセルペダル３３を十分に踏み込んでいることから、アクセルペダル操作量が予め設定した規定値以上であることが認識され、コントローラ３０はアクセルペダル対応モードに基づきエンジン１３を制御する。
このため、エンジン回転数はアクセルペダル３３の操作に従い増減する。
具体的には、アクセルペダル３３を踏み込みつつ、リフトレバー２５を操作することにより、荷が搭載されたフォーク１５をアクセルペダル３３の踏み込み加減で上昇させることができる。

次に、緩上昇モードが適用される場合について説明する。
オペレータが、荷をフォーク１５に搭載したとき、フォークリフト１１が走行していない状態でアクセルペダル３３を殆ど踏み込まず、リフトレバー２５を操作し、操作スイッチ２９をオンとする。
このとき、車体１２が停止状態でリフトレバー２５を操作しているから、コントローラ３０は、リフトレバー操作検出量センサ２７の信号を受ける。

この場合、アクセルペダル３３を殆ど踏み込んでいないため、アクセルペダル操作量が予め設定した規定値を超えていないことが認識される。
さらに、操作スイッチ２９がオンとなっているため、コントローラ３０は緩上昇モードに基づきエンジン１３を制御し、エンジン回転数は緩やかに上昇する。

この場合、アクセルペダル３３を踏み込むことなく、リフトレバー２５を操作することによりフォーク１５を操作することができる。
緩上昇モードでは、エンジン回転数の上昇が急激ではないためリフトレバー２５の操作によりリフトシリンダ１８が急激に作動されることはない。
従って、このモードでのリフトレバー２５の操作は、例えば、荷と棚の位置合わせのようにフォーク１５を狭い範囲で微動させたり、ゆっくり移動させるに適している。

最後に、急上昇モードが適用される場合について説明する。
急上昇モードは、オペレータが、荷をフォーク１５に搭載したとき、フォークリフト１１が走行していない状態でアクセルペダル３３を殆ど踏み込まず、リフトレバー２５を操作し、操作スイッチ２９をオフ（オンとしない）とする場合に成立する。
急上昇モードが成立するとき、車体１２は停止状態にあって、リフトレバー２５が操作されるから、コントローラ３０はリフトレバー操作量検出センサの信号を受ける。

この場合、アクセルペダル３３を殆ど踏み込んでいないため、アクセルペダル操作量が予め設定した規定値を超えていないことが認識される。
さらに、操作スイッチ２９がオフの状態であるから、コントローラ３０は急上昇モードに基づきエンジン１３を制御し、エンジン回転数は速やかに上昇する。

この場合、アクセルペダル３３を踏み込むことなく、リフトレバー２５を操作することによりフォーク１５を操作することができる。
急上昇モードでは、エンジン回転数の上昇が急激であるためリフトレバー２５の操作に対してリフトシリンダ１８が素早く作動するほか、十分な作動距離を維持することができる。
従って、このモードでのリフトレバー２５の操作は、例えば、荷を低い位置から高い位置へ早く移動したい場合に適している。

なお、この実施形態では、リフトシリンダ１８を作動させるリフトレバー２５の操作についてのみ説明したが、ティルトシリンダ１９を作動させるティルトレバー１９の操作についてもアクセルペダル対応モード、緩上昇モード、急上昇モードに応じてエンジン回転数が制御される。
このため、ティルトシリンダ１９によるマスト１７の前後傾の切替動作は、各モードに従って行われる。

この本発明の実施形態に係る荷役制御装置によれば、以下の効果を奏する。
（１）荷役機構を始動時のアクセルペダル操作量が予め設定した規定値以下であるとき、モード切替手段の操作に応じた複数のエンジン出力上昇モードが設定できる。
（２）エンジン回転数を早く上昇させる急上昇モードや、エンジン回転数をゆっくり上昇させる緩上昇モードを設定されているため、荷を高い位置まで早く上昇させるといった荷役機構１４の制御ができる一方、荷と棚の位置合わせのように狭い範囲で荷役機構１４を微動させたり、ゆっくり移動させる場合の荷役用操作レバーの操作が簡単となる。なお、荷役機構を始動時のエンジン回転数が予め設定した規定値を越える場合は、エンジン回転数はアクセルペダル３３の操作に対応して上昇される。

（３）荷役機構１４を始動時のアクセルペダル操作量が予め設定した規定値を越える場合は、アクセルペダル３３の操作によりエンジン回転数を上昇させることができる。
（４）荷役作業の際してオペレータがエンジン出力上昇モードを切り替えたいとき、リフトレバー２５を操作する片手で操作スイッチ２９による切り替え操作を行うことができる。特に、操作スイッチ２９はボタンによるオンとオフによるスイッチであるため操作が容易である。
（５）リフトレバー１５の操作による荷役機構１４の作動条件が異なっても、荷役機構１４の作動条件に応じてリフトレバー２５を適切に操作し易くすることができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

○上記の実施形態では、操作スイッチをオン／オフのボタン式とし、エンジン回転数の上昇制御は、ボタンのオン／オフに対応する緩上昇モードと急上昇モードの２種類のモードとしたが、エンジン回転数の上昇モードは上昇率の異なるように３以上設定してもよく、この場合、操作スイッチはオン／オフのボタン式ではなくダイヤル式が好ましい。
○上記の実施形態では、緩上昇モードと急上昇モードにおける回転数の上昇設定値を同じとしたが、両モードにおける上昇設定値は互いに異なるようにしてもよい。
○上記の実施形態では、リフトシリンダ及びティルトシリンダのいずれも複数の上昇モードに基づいて作動されるとしたが、例えば、リフトシリンダのみ複数の上昇モードに基づいて作動されるようにしてもよく、複数の上昇モードは複数の荷役レバーにおいて少なくとも１以上設定されていればよい。
○上記の実施形態では荷役用操作レバーに操作スイッチを設けたが必ずしも操作スイッチを荷役用操作レバーに設ける必要はなく、荷役用操作レバーの他に、例えば、ハンドル、運転シート、インパネ等にオペレータの手が届きやすい場所に操作スイッチを設けてもよい。
○上記の実施形態では、アクセルペダル操作量が予め設定した規定値を超えていないとき、エンジン回転数の上昇制御を行うようにしたが、エンジン回転数を直接検知して、エンジン回転数が予め設定した規定値を超えない場合にエンジン回転数の上昇制御を行うようにしてもよい。

本発明の実施形態に係るフォークリフトの側面図である。 本発明の実施形態に係るフォークリフトの荷役制御装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係るフォークリフトの荷役制御装置のフロー図である。

符号の説明

１１ フォークリフト
１２ 車体
１３ エンジン
１４ 荷役機構
１５ フォーク
１６ リフトブラケット
１７ マスト
１８ リフトシリンダ
１９ ティルトシリンダ
２０ 油圧ポンプ
２１ コントロールバルブ
２１ａ リンクレバー
２２ タンク
２３ａ〜２３ｆ 油圧配管
２５ リフトレバー
２６ 支点軸
２７ リフトレバー操作量検出センサ
２８ グリップ部
２９ 操作スイッチ
３０ コントローラ
３１ 回転数検出センサ
３２ アクセルペダル操作検知センサ
３３ アクセルペダル

Claims (2)

1. 車体搭載のエンジンにより駆動され、荷役機構を作動させる油圧ポンプと、アクセルペダルの操作量に基づきエンジン出力を制御する出力制御手段と、荷役用操作レバーの操作を検出するレバー操作検出手段とを備え、前記出力制御手段は、前記荷役機構の作動開始時のエンジン出力が予め設定した規定値以下のとき、前記レバー操作検出手段による検出信号に基づき、エンジン出力を予め設定した設定上昇値まで上昇させるようにした産業車両の荷役制御装置において、
   前記設定上昇値までの上昇率が異なる複数のエンジン出力上昇モードを設定しておき、
   エンジン出力上昇モードを切り替えるモード切替手段を設け、
   前記出力制御手段は、前記モード切替手段の操作に応じた上昇モードによりエンジン出力を制御することを特徴とする産業車両の荷役制御装置。
2. 前記モード切替手段は前記荷役用操作レバーに備えられる操作スイッチであることを特徴とする請求項１記載の産業車両の荷役制御装置。

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