JP2008297121A - Fork lift - Google Patents

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Daisuke Sato
大介 佐藤
Yoshihiro Isogai
嘉宏 磯貝
Seishi Shirodono
征志 城殿
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/20Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24Electrical devices or systems

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fork lift capable of efficiently utilizing regenerative energy by providing a capacitor. <P>SOLUTION: This battery fork lift is provided with a motor 28 for loading for driving a lift cylinder and generating regenerative energy when lowering and moving a fork, the capacitor 24 connected to a battery 23 in parallel via a switch 25a, and a voltage sensor 33 for detecting voltage of the capacitor 24. A control device 30 for controlling switches 25a and 25b capable of switching to a state in which the regenerative energy can be charged in only the capacitor 24 or a state in which the regenerative energy can be charged also in the battery 23 adjusts energy of the capacitor 24 so that the regenerative energy may be charged in the capacitor 24. Much regenerative energy therefore is charged by the capacitor 24, and thereby power efficiency when charging the regenerative energy is enhanced, and the regenerative energy can be efficiently utilized. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、フォークリフトに係り、詳しくは荷役部材を昇降させるリフトシリンダの回生エネルギーを充電するキャパシタを備えたフォークリフトに関する。   The present invention relates to a forklift, and more particularly to a forklift provided with a capacitor that charges regenerative energy of a lift cylinder that lifts and lowers a cargo handling member.

バッテリを電源としたフォークリフト等のバッテリ式産業車両においては、荷役部材を昇降作動させるリフトシリンダからの戻り油により駆動される油圧モータを使用して発電機を駆動し、バッテリの回生を行わせるものがある。   In battery-powered industrial vehicles such as forklifts powered by a battery, the generator is driven using a hydraulic motor driven by the return oil from the lift cylinder that moves the cargo handling member up and down to regenerate the battery. There is.

また、フォークの上下作動のアクチュエータとして複数台の電動シリンダを同期させて使用するとともに、該電動シリンダは下降時に回生制動を用い、回生エネルギーを電源に戻して電源電池を充電させ、次の上昇時に放出させるフォークリフトのフォークの昇降機構が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1では、フォークの下降時に電動シリンダのロッドに作用する荷物の重量や慣性により、電動シリンダのモータに回生制動による回生エネルギーを発生させ、この発生した回生エネルギーを電源に戻して電源電池を充電させる。また、回生制動で発生した交流が変換された直流の一部を一時的に蓄積するコンデンサを備え、コンデンサに蓄積された電力を交流に変換してモータの起動時にモータの起動に利用することが開示されている。
特開2005−53693号公報
In addition, a plurality of electric cylinders are used in synchronism as actuators for vertically moving the fork, and the electric cylinders use regenerative braking when descending to return the regenerative energy to the power source to charge the power battery, and at the next ascent A fork lift mechanism for a forklift to be released has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, due to the weight and inertia of the load acting on the rod of the electric cylinder when the fork is lowered, regenerative energy is generated by the regenerative braking in the motor of the electric cylinder, and the generated regenerative energy is returned to the power source and the power supply battery is installed. Let it charge. In addition, a capacitor that temporarily stores a part of the direct current converted from the alternating current generated by regenerative braking can be used to convert the electric power stored in the capacitor into alternating current and use it to start the motor when starting the motor. It is disclosed.
JP 2005-53693 A

特許文献1には、電動シリンダのモータに回生制動により発生した回生エネルギーを電源に戻して電源電池を充電させることと、回生エネルギーの一部をコンデンサに蓄積してモータの起動時にモータの起動に利用することが開示されている。即ち、特許文献1では回生エネルギーを主として電源電池に充電することを目的としている。   In Patent Document 1, regenerative energy generated by regenerative braking in an electric cylinder motor is returned to a power source to charge a power battery, and a part of the regenerative energy is accumulated in a capacitor to start the motor when the motor is started. Use is disclosed. That is, Patent Document 1 aims to charge regenerative energy mainly to a power supply battery.

図6に示すように、キャパシタ(コンデンサ)とバッテリとの充放電電力効率を比較した場合、キャパシタでは充電状態:SOC(State of Charge )に拘わらず、充電時、放電時とも高い電力効率(97〜98%)となる。一方、バッテリでは、放電時はキャパシタとほぼ同じ高い電力効率となる。しかし、充電時はSOC25%で電力効率95%程度と高いが、SOC75%では、電力効率75%程度と低下する。特許文献1ではこのことに関して何ら配慮が成されておらず、回生電力を主にバッテリ(電池)に充電する構成のため、回生エネルギーを効率良く利用することができない。   As shown in FIG. 6, when comparing the charge / discharge power efficiency between the capacitor and the battery, the capacitor has a high power efficiency (97 regardless of the state of charge (SOC)) during charging and discharging regardless of the state of charge (SOC). ~ 98%). On the other hand, a battery has almost the same high power efficiency as a capacitor when discharged. However, when charging, the SOC is 25% and the power efficiency is as high as about 95%. However, when the SOC is 75%, the power efficiency is reduced to about 75%. In Patent Document 1, no consideration is given to this, and regenerative energy cannot be used efficiently because the regenerative power is mainly charged to a battery (battery).

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、荷役降下時の回生エネルギーを効率良く利用することができるフォークリフトを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a forklift capable of efficiently using regenerative energy during cargo drop.

前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、キャパシタと、前記キャパシタの電圧を検出する電圧センサと、前記荷役部材の下降移動時に回生エネルギーを発生する発電機と、前記荷役部材の下降移動時の前記回生エネルギーによる充電に備えて前記回生エネルギーが前記キャパシタに充電できるように、前記キャパシタのエネルギーの調整を行なう制御手段とを備えた。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a lift cylinder for raising and lowering a cargo handling member, a capacitor, a voltage sensor for detecting a voltage of the capacitor, and regeneration when the cargo handling member is moved downward. A generator that generates energy, and a control unit that adjusts the energy of the capacitor so that the regenerative energy can be charged to the capacitor in preparation for charging by the regenerative energy when the cargo handling member moves downward. .

この発明では、荷役部材の下降移動時(荷役下降時)に回生エネルギーをキャパシタに充電できるようにキャパシタのエネルギーの調整が行なわれる。したがって、従来技術のように回生エネルギーをバッテリに優先的に充電する場合と異なり、キャパシタに充電されるので充電時の電力効率が高くなり、回生エネルギーを効率良く利用することができる。   In the present invention, the energy of the capacitor is adjusted so that the regenerative energy can be charged to the capacitor when the cargo handling member moves downward (when the cargo handling is lowered). Therefore, unlike the case where the regenerative energy is preferentially charged to the battery as in the prior art, since the capacitor is charged, the power efficiency at the time of charging is increased and the regenerative energy can be used efficiently.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、車両の状況を取得する車両状況取得手段を備え、車両の状況に応じて前記キャパシタのエネルギーを調整する。ここで、「車両の状況」とは荷役操作(荷役部材の上昇・下降やいわゆるティル卜動作)そのものや、荷役操作の結果検出される値(荷役部材の位置、速度、加速度など)や荷役操作前のフォークリフトの走行状況なども含む様々な要素である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit includes a vehicle state acquisition unit that acquires a vehicle state, and adjusts the energy of the capacitor according to the vehicle state. Here, the “vehicle situation” means the cargo handling operation (lifting / lowering of the cargo handling member or the so-called tilling motion) itself, the values detected as a result of the cargo handling operation (position, speed, acceleration, etc. of the cargo handling member) and the cargo handling operation. There are various factors including the running situation of the previous forklift.

この発明では、このような車両の状況に応じてキャパシタのエネルギーを適確に調整することができ、回生エネルギーをより効率良く利用することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記制御手段は、前記車両状況取得手段の出力から前記荷役部材の上昇が終了したと判断した時、前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の位置情報を用いて前記回生エネルギーを推定する。
In the present invention, the energy of the capacitor can be adjusted appropriately according to the situation of the vehicle, and the regenerative energy can be used more efficiently.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the control means determines that the lifting of the cargo handling member is finished from the output of the vehicle status acquisition means, the vehicle status acquisition means The regenerative energy is estimated using position information of the cargo handling member determined from the output.

したがって、荷役部材の上昇が終了し下降が開始する前のタイミングで、その時点での荷役部材の高さに応じて回生エネルギーを推定するので確実に回生エネルギーをキャパシタに充電できる。   Therefore, since the regenerative energy is estimated according to the height of the cargo handling member at that time at the timing before the lifting of the cargo handling member is finished and before the descent starts, the regenerative energy can be reliably charged in the capacitor.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記制御手段は、さらに前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の荷役荷重の情報を用いて前記回生エネルギーを推定する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the control means further uses the information on the cargo handling load of the cargo handling member determined from the output of the vehicle status obtaining means to calculate the regenerative energy. presume.

したがって、荷役荷重を考慮した回生エネルギーの推定をするのでより確実に回生エネルギーをキャパシタに充電できる。特に荷役部材の最下降位置までの最大回生エネルギーを推定できるので、全ての回生エネルギーをキャパシタに充電できるようにキャパシタのエネルギーを調整することも可能となる。   Therefore, since the regenerative energy is estimated in consideration of the cargo handling load, the regenerative energy can be charged to the capacitor more reliably. In particular, since the maximum regenerative energy up to the lowest position of the cargo handling member can be estimated, it is possible to adjust the energy of the capacitor so that all the regenerative energy can be charged into the capacitor.

請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記キャパシタのエネルギーの調整は、前記キャパシタから当該フォークリフトの走行システムへ電力を供給することである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the energy of the capacitor is adjusted by supplying electric power from the capacitor to the traveling system of the forklift. is there.

したがって、キャパシタのエネルギーの調整による余剰エネルギーを、例えば走行バッテリの充電や直後の走行モータの駆動に用いるので、無駄なくエネルギーを使用できる。
請求項6に記載の発明は、請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記車両状況取得手段は、前記荷役部材の位置を検出する揚高センサと、前記荷役部材の操作状態を検出する荷役操作センサを有する。したがって、荷役部材の位置(高さ)の検出や荷役部材の操作状況の検出に好適である。
Therefore, since the surplus energy obtained by adjusting the energy of the capacitor is used for, for example, charging the traveling battery or driving the traveling motor immediately after, the energy can be used without waste.
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fifth aspects, the vehicle status acquisition means includes a lift sensor for detecting a position of the cargo handling member, and the cargo handling member. It has a cargo handling operation sensor for detecting the operation state. Therefore, it is suitable for detecting the position (height) of the cargo handling member and detecting the operation status of the cargo handling member.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記車両状況取得手段は、さらに前記荷役部材の荷役荷重を検出する荷役荷重センサを有する。したがって、荷役荷重を検出するのに好適である。   The invention described in claim 7 is the invention described in claim 6, wherein the vehicle status acquisition means further includes a cargo handling load sensor for detecting a cargo handling load of the cargo handling member. Therefore, it is suitable for detecting the cargo handling load.

本発明によれば、荷役下降時の回生エネルギーを効率良く利用することができるフォークリフトを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the forklift which can utilize efficiently the regenerative energy at the time of cargo handling fall can be provided.

(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、フォークリフトとしてのバッテリフォークリフト11の車体12の前側下部には駆動輪(前輪)13aが設けられ、車体の後側下部には操舵輪(後輪)13bが設けられている。車体12の前部にはマスト14が立設されている。マスト14は車体12に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト14aと、これにスライドして昇降するインナマスト14bとからなる。各アウタマスト14aの後部にはリフトシリンダ15が配設されている。インナマスト14bの内側には荷役部材としてのフォーク16を備えたリフトブラケット17が昇降可能に支持されている。そして、リフトシリンダ15の伸縮作動によりフォーク16がリフトブラケット17とともに昇降される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a driving wheel (front wheel) 13a is provided at the front lower part of the vehicle body 12 of a battery forklift 11 as a forklift, and a steering wheel (rear wheel) 13b is provided at the rear lower part of the vehicle body. . A mast 14 is erected on the front portion of the vehicle body 12. The mast 14 includes a pair of left and right outer masts 14a supported so as to be tiltable back and forth with respect to the vehicle body 12, and an inner mast 14b that slides up and down. A lift cylinder 15 is disposed at the rear of each outer mast 14a. A lift bracket 17 having a fork 16 as a cargo handling member is supported inside the inner mast 14b so as to be movable up and down. Then, the fork 16 is lifted and lowered together with the lift bracket 17 by the expansion and contraction operation of the lift cylinder 15.

マスト14を傾動可能に支持する左右一対のティルトシリンダ18は、その基端側が車体(車体フレーム)12に対して回動可能に連結されるとともに、アウタマスト14aの側面に回動可能に連結されている。マスト14はティルトシリンダ18が伸縮駆動されることで前後に傾動する。   The pair of left and right tilt cylinders 18 that support the mast 14 in a tiltable manner is pivotally connected to the vehicle body (vehicle body frame) 12 at the base end side, and is also rotatably connected to the side surface of the outer mast 14a. Yes. The mast 14 tilts back and forth as the tilt cylinder 18 is driven to expand and contract.

運転室19にはその前側にハンドル20、リフトレバー21及びティルトレバー22が装備されている。
リフトシリンダ15及びティルトシリンダ18を駆動するための荷役系油圧回路の作動油を供給する荷役ポンプは荷役用モータ(図2に図示)により駆動され、駆動輪13aは走行用モータ(図2に図示)により駆動される。車体12には、両モータの電源となるバッテリ23及びキャパシタ24が搭載されている。
The cab 19 is equipped with a handle 20, a lift lever 21 and a tilt lever 22 on the front side thereof.
A cargo handling pump for supplying hydraulic oil of a cargo handling system hydraulic circuit for driving the lift cylinder 15 and the tilt cylinder 18 is driven by a cargo handling motor (shown in FIG. 2), and the drive wheels 13a are driven motors (shown in FIG. 2). ). A battery 23 and a capacitor 24 are mounted on the vehicle body 12 as power sources for both motors.

図2は走行用モータ及び荷役用モータを駆動する電気的構成を示す。なお、本実施形態では荷役用モータが発電機として機能する。図2に示すように、バッテリ23及びキャパシタ24は、スイッチ25aを介して並列に接続されている。キャパシタ24としては、電気二重層キャパシタが使用されている。走行用モータ26は走行用インバータ27を介してバッテリ23に接続され、バッテリ23の直流が走行用インバータ27において交流に変換されて供給されるようになっている。バッテリ23は、バッテリ23の電力を供給可能な状態と供給不能な状態とに切り換えるスイッチ25bと接続されている。また、スイッチ25aが閉じた状態においては、キャパシタ24から放電された直流が走行用インバータ27を介して走行用モータ26に供給されるようになっている。なお、本実施形態においてバッテリ23と走行用モータ26と走行用インバータ27はバッテリフォークリフト11の走行システムを構成している。   FIG. 2 shows an electrical configuration for driving the traveling motor and the cargo handling motor. In this embodiment, the cargo handling motor functions as a generator. As shown in FIG. 2, the battery 23 and the capacitor 24 are connected in parallel via a switch 25a. As the capacitor 24, an electric double layer capacitor is used. The traveling motor 26 is connected to the battery 23 via the traveling inverter 27, and the direct current of the battery 23 is converted into alternating current in the traveling inverter 27 and supplied. The battery 23 is connected to a switch 25b that switches between a state where the power of the battery 23 can be supplied and a state where the power cannot be supplied. When the switch 25a is closed, the direct current discharged from the capacitor 24 is supplied to the traveling motor 26 via the traveling inverter 27. In the present embodiment, the battery 23, the traveling motor 26, and the traveling inverter 27 constitute a traveling system of the battery forklift 11.

荷役用モータ28は荷役用インバータ29を介してキャパシタ24に接続されており、スイッチ25aが開いた状態において、回生エネルギーが直流に変換されてキャパシタ24に充電されるようになっている。スイッチ25a及びスイッチ25bが閉じた状態においては、回生エネルギーがバッテリ23にも充電可能になっている。また、キャパシタ24に充電されたエネルギーは荷役用インバータ29において交流に変換されて荷役用モータ28に供給されるようになっている。   The cargo handling motor 28 is connected to the capacitor 24 via the cargo handling inverter 29. When the switch 25a is opened, the regenerative energy is converted to direct current and the capacitor 24 is charged. When the switch 25a and the switch 25b are closed, the regenerative energy can be charged into the battery 23 as well. The energy charged in the capacitor 24 is converted into alternating current in the cargo handling inverter 29 and supplied to the cargo handling motor 28.

スイッチ25a,25b、走行用インバータ27及び荷役用インバータ29は、制御装置30によって制御される。制御装置30は、揚高センサ31、荷役操作センサとしての位置センサ32、電圧センサ33及び荷役荷重センサ35に電気的に接続されている。揚高センサ31は、フォーク16及びリフトブラケット17の高さ位置を検出する。揚高センサ31は、フォーク16の高さが検出される構成が望ましいが、最大揚高に対して等分割されたリミットスイッチによる検出や、リフトレバーの位置センサ32とその操作時間から算出された高さ推定値を利用することができる。本実施形態では、インナマスト14b側に固定された被検出部(図示せず)を検出することにより、フォーク16の高さを検出できるようになっている。位置センサ32は、操作状況を検出し、具体的にはリフトレバー21の操作位置が上昇位置、下降位置、中立位置のどの位置にあるかを検出する。電圧センサ33は、キャパシタ24の電圧を検出する。荷役荷重センサ35はフォーク16で昇降される荷物等による荷重を検出する。   The switches 25 a and 25 b, the traveling inverter 27 and the cargo handling inverter 29 are controlled by the control device 30. The control device 30 is electrically connected to a lifting height sensor 31, a position sensor 32 as a cargo handling operation sensor, a voltage sensor 33, and a cargo handling load sensor 35. The lift sensor 31 detects the height positions of the fork 16 and the lift bracket 17. The lift sensor 31 is preferably configured so that the height of the fork 16 is detected. However, the lift sensor 31 is detected by a limit switch equally divided with respect to the maximum lift, or calculated from the position sensor 32 of the lift lever and its operation time. Height estimates can be used. In the present embodiment, the height of the fork 16 can be detected by detecting a detected part (not shown) fixed to the inner mast 14b side. The position sensor 32 detects the operation state, and specifically detects whether the operation position of the lift lever 21 is in the raised position, the lowered position, or the neutral position. The voltage sensor 33 detects the voltage of the capacitor 24. The cargo handling load sensor 35 detects a load caused by a load that is lifted and lowered by the fork 16.

なお、本実施形態において揚高センサ31、位置センサ32、荷役荷重センサ35は車両状況取得手段であり、スイッチ25a、25b、制御装置30とともに制御手段を構成する。   In the present embodiment, the lifting height sensor 31, the position sensor 32, and the cargo handling load sensor 35 are vehicle status acquisition means, and constitute the control means together with the switches 25a and 25b and the control device 30.

制御装置30は、キャパシタ24の充電状態を電圧センサ33の検出信号によって判断できる。また、スイッチ25a,25bを開閉制御して、回生エネルギーをバッテリ23又はキャパシタ24に充電したり、走行用インバータ27にキャパシタ24のエネルギーを伝達したり、バッテリ23のエネルギーをキャパシタ24へ伝達したりすることが可能である。制御装置30は、走行用モータ26を駆動する際は、バッテリ23のエネルギーを優先的に使用する。   The control device 30 can determine the state of charge of the capacitor 24 from the detection signal of the voltage sensor 33. Further, the switches 25a and 25b are controlled to open and close to charge the regenerative energy to the battery 23 or the capacitor 24, to transmit the energy of the capacitor 24 to the driving inverter 27, or to transmit the energy of the battery 23 to the capacitor 24. Is possible. The controller 30 preferentially uses the energy of the battery 23 when driving the traveling motor 26.

次に前記のように構成されたバッテリフォークリフト11の作用を説明する。
(基本動作概要)
フォークリフトの荷役エネルギーは、フォーク16及び荷の単純な上昇、下降の繰り返しのため、荷役下降時には回生エネルギーが発生する。この実施形態では、回生エネルギーをキャパシタ24に優先的に充電するとともに、荷役上昇のエネルギーとしてキャパシタ24のエネルギーを優先的に使用し、足りない場合に限りバッテリ23の電力を使用する。
Next, the operation of the battery forklift 11 configured as described above will be described.
(Basic operation overview)
The forklift handling energy is simply raised and lowered repeatedly fork 16 and the load, so regenerative energy is generated when the forklift is lowered. In this embodiment, the capacitor 24 is preferentially charged with regenerative energy, and the energy of the capacitor 24 is preferentially used as energy for raising cargo handling. The power of the battery 23 is used only when there is not enough.

したがって、キャパシタ24のエネルギー変化を模式的に表すと図3のようになる。図3において、ハッチングを施した部分はエネルギーが充電されている状態を示す。図3のAの状態はキャパシタ24が満充電の状態を示し、この状態から荷役上昇の力行にエネルギーが使用されるとBの状態になる。Bの状態は、キャパシタ24にまだエネルギーが残っている状態を示す。また、Cの状態からフォーク16が荷役下降されると、荷役下降時にエネルギーが回生されて、そのエネルギーがキャパシタ24に充電されてDの状態となる。荷の重量及び移動量により力行エネルギー及び回生エネルギーの大きさが異なるため、力行で使用されたエネルギーが次の荷役下降時の回生エネルギーにより全て補充されるとは限らない。とくにフォークにより荷下ろし作業をする場合、力行よりも回生エネルギーの方が大きくなり、キャパシタが満充電以上に充電されることもある。
(上昇動作)
制御装置30は、リフトレバー21が上昇位置に操作されると、電圧センサ33の検出信号によりキャパシタ24にエネルギーが残っている状態か否かを判断し、エネルギーが残っていれば、図4(a)に示すように、スイッチ25aを開状態に、スイッチ25bを閉状態にして、荷役用インバータ29を制御して荷役用モータ28を駆動する。その結果、荷役用モータ28にはキャパシタ24からの直流が荷役用インバータ29で交流に変換されて供給され、フォーク16が荷と共に上昇される。
Therefore, the energy change of the capacitor 24 is schematically shown in FIG. In FIG. 3, the hatched portion shows a state where energy is charged. The state of A in FIG. 3 indicates a state in which the capacitor 24 is fully charged. When energy is used for powering to increase cargo handling from this state, the state of B is entered. The state B indicates a state where energy is still remaining in the capacitor 24. Further, when the fork 16 is lowered from the state C, energy is regenerated when the load is lowered, and the energy is charged in the capacitor 24 to be in the state D. Since the magnitudes of powering energy and regenerative energy differ depending on the weight of the load and the amount of movement, the energy used in powering is not always replenished by the regenerative energy when the next cargo operation descends. Especially when unloading work with a fork, regenerative energy is larger than power running, and the capacitor may be charged more than fully charged.
(Climbing action)
When the lift lever 21 is operated to the raised position, the control device 30 determines whether or not energy remains in the capacitor 24 based on the detection signal of the voltage sensor 33. If energy remains, FIG. As shown in a), the switch 25a is opened, the switch 25b is closed, the cargo handling inverter 29 is controlled, and the cargo handling motor 28 is driven. As a result, the direct current from the capacitor 24 is supplied to the cargo handling motor 28 after being converted into an alternating current by the cargo handling inverter 29, and the fork 16 is raised together with the load.

制御装置30は、電圧センサ33の検出信号から、フォーク16の上昇途中でキャパシタ24のエネルギーがフォーク16を上昇不能な量になったこと又は上昇不能な量に近づいたことを確認すると、スイッチ25a,25bを閉じた状態にして、バッテリ23からエネルギーを供給可能な状態にする。そして、荷役用インバータ29を制御してバッテリ23から荷役用モータ28に残りの力行のエネルギーを供給する。
(下降動作)
制御装置30は、リフトレバー21が上昇位置から中立位置に操作された状況を位置センサ32が検知すると、フォーク16(リフトブラケット17)の上昇が終了したと判断する。このとき、揚高センサ31の検出信号によりフォーク16の位置を判断する。また同時に荷役荷重センサ35の検出信号によりフォーク16で昇降される荷物等の荷重を判断する。そして、以上の情報を用いて回生エネルギーを推定する。本実施形態では現在のフォーク16の高さ位置から最下点まで下がった場合に発生する回生エネルギーを推定する。そして、電圧センサ33の検出信号を確認して、回生エネルギーによるキャパシタ24への充電に備えて、現在のキャパシタ24のエネルギーを調整する。具体的には、キャパシタ24に推定された回生エネルギーを充電可能であるかを判断する。充電しきれないと判断される場合、充電可能になるように現在のキャパシタ24のエネルギーを走行用モータ26の駆動に利用する。つまり、図4(b)に示すように、スイッチ25aを閉状態に、スイッチ25bを開状態にして走行用インバータ27を制御する。その結果、キャパシタ24のエネルギーが走行用インバータ27で交流に変換されて走行用モータ26に力行エネルギーとして供給される。その後、位置センサ32によって荷役下降が開始されると判断すると、スイッチ25aを開状態にして回生エネルギーをキャパシタ24に充電する。
When the control device 30 confirms from the detection signal of the voltage sensor 33 that the energy of the capacitor 24 has become an amount incapable of raising the fork 16 or approached an amount incapable of raising the fork 16 during the ascending of the fork 16, the switch 25a. , 25b are closed and energy can be supplied from the battery 23. The cargo handling inverter 29 is controlled to supply the remaining powering energy from the battery 23 to the cargo handling motor 28.
(Descent action)
When the position sensor 32 detects that the lift lever 21 has been operated from the raised position to the neutral position, the control device 30 determines that the fork 16 (lift bracket 17) has been lifted. At this time, the position of the fork 16 is determined based on the detection signal of the lift height sensor 31. At the same time, the load of the load or the like that is lifted or lowered by the fork 16 is determined by the detection signal of the cargo handling load sensor 35. And the regenerative energy is estimated using the above information. In the present embodiment, the regenerative energy generated when the fork 16 is lowered from the current height position to the lowest point is estimated. Then, the detection signal of the voltage sensor 33 is confirmed, and the current energy of the capacitor 24 is adjusted in preparation for charging the capacitor 24 with regenerative energy. Specifically, it is determined whether the regenerative energy estimated in the capacitor 24 can be charged. If it is determined that the battery cannot be fully charged, the current energy of the capacitor 24 is used to drive the traveling motor 26 so that the battery can be charged. That is, as shown in FIG. 4B, the traveling inverter 27 is controlled by closing the switch 25a and opening the switch 25b. As a result, the energy of the capacitor 24 is converted into alternating current by the traveling inverter 27 and supplied to the traveling motor 26 as powering energy. Thereafter, when it is determined by the position sensor 32 that cargo handling lowering is started, the switch 25a is opened to charge the capacitor 24 with regenerative energy.

例えば、荷物を降ろす場合を考えると、はじめに空荷の状態でフォーク16をキャパシタ24のエネルギーを用いて上昇させ荷物を載せる。この時点で、空荷でフォーク16を上昇させるのに要したエネルギーに対して荷物の重さ分だけ回生エネルギーの方が大きいことが推定できる。したがってキャパシタ24だけでは充電しきれないと判断され、充電可能になるようにキャパシタ24のエネルギーを走行用モータ26(走行用インバータ27)に送り、バッテリフォークリフト11の後退走行に用いる。この後退走行により荷物が棚から引き出される。続いてフォーク16の下降が開始され、実際に回生エネルギーがキャパシタ24に充電される。   For example, considering the case of unloading a load, first, the fork 16 is lifted using the energy of the capacitor 24 in an empty state and the load is loaded. At this point, it can be estimated that the regenerative energy is greater by the weight of the load than the energy required to lift the fork 16 with an empty load. Therefore, it is determined that the capacitor 24 alone cannot be charged, and the energy of the capacitor 24 is sent to the traveling motor 26 (traveling inverter 27) so as to be able to be charged, and used for the backward traveling of the battery forklift 11. The baggage is pulled out of the shelf by the backward running. Subsequently, the fork 16 starts to descend, and the regenerative energy is actually charged in the capacitor 24.

なお、下降中にキャパシタ24が満充電状態になった場合スイッチ25aを閉状態にしスイッチ25bを閉状態にしてバッテリ23に回生エネルギーを充電する。
制御装置30は、フォーク16が最下降位置に達した状態において、キャパシタ24の充電量が予め設定された所定量以上でない場合、次の荷役上昇に備えて、バッテリ23からプリチャージを行ってもよい。具体的には、スイッチ25aを閉じて、キャパシタ24の電圧が所定電圧になるまで待ち、所定電圧に達した時点でスイッチ25aを開く。
When the capacitor 24 is fully charged during the lowering, the switch 25a is closed and the switch 25b is closed to charge the battery 23 with regenerative energy.
In the state where the fork 16 has reached the lowest position, the control device 30 may perform precharging from the battery 23 in preparation for the next cargo handling rise when the charge amount of the capacitor 24 is not equal to or greater than a predetermined amount. Good. Specifically, the switch 25a is closed, waits until the voltage of the capacitor 24 reaches a predetermined voltage, and when the predetermined voltage is reached, the switch 25a is opened.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)フォーク16の下降移動時(荷役下降時)に回生エネルギーをキャパシタ24に充電できるようにキャパシタ24のエネルギーを調整する。したがって回生エネルギーがキャパシタ24により多く充電されるので充電時の電力効率が高くなり、回生エネルギーを効率よく利用できる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The energy of the capacitor 24 is adjusted so that the regenerative energy can be charged in the capacitor 24 when the fork 16 moves downward (when the cargo handling is lowered). Therefore, since the regenerative energy is charged more by the capacitor 24, the power efficiency at the time of charging becomes high, and the regenerative energy can be used efficiently.

(2)フォーク16の下降移動時(荷役下降時)に回生エネルギーをキャパシタ24に優先的に充電するとともに、そのエネルギーをフォーク16の上昇移動用(荷役上昇用)のエネルギーとして使用し、足りない場合にバッテリ23の電力を荷役上昇用に使用する。したがって、回生エネルギーを主としてバッテリ23に充電した後、荷役上昇用に使用する構成に比較して、回生エネルギーを効率良く利用することができる。   (2) Recharged energy is preferentially charged to the capacitor 24 when the fork 16 is moved downward (when the cargo handling is lowered), and the energy is used as energy for the upward movement of the fork 16 (for raising the cargo handling). In this case, the power of the battery 23 is used for raising the cargo handling. Therefore, after the regenerative energy is mainly charged in the battery 23, the regenerative energy can be efficiently used as compared with the configuration used for raising the cargo handling.

(3)制御装置30は、キャパシタ24の充電量を電圧センサ33で確認して、荷役下降時、下降途中でキャパシタ24の充電量が満充電量になると残りの回生エネルギーをバッテリ23に充電するようにスイッチ25a,25bを制御する。したがって、回生エネルギーをより効率良く回収することができる。   (3) The control device 30 checks the charge amount of the capacitor 24 with the voltage sensor 33, and charges the remaining regenerative energy to the battery 23 when the charge amount of the capacitor 24 reaches the full charge amount during the lowering of the cargo handling. Thus, the switches 25a and 25b are controlled. Therefore, regenerative energy can be recovered more efficiently.

(4)制御装置30は、フォーク16の高さ位置に応じて回生エネルギーを推定する。したがって、回生エネルギーをより確実にキャパシタに充電できる。
(5)制御装置30は、荷役荷重に応じて回生エネルギーを推定する。したがって、回生エネルギーをより確実にキャパシタ24に充電できる。
(4) The control device 30 estimates the regenerative energy according to the height position of the fork 16. Therefore, the regenerative energy can be charged to the capacitor more reliably.
(5) The control device 30 estimates regenerative energy according to the cargo handling load. Therefore, the regenerative energy can be charged to the capacitor 24 more reliably.

(6)制御装置30は、荷役操作に応じてフォーク16(リフトブラケット17)の上昇終了を判断する。したがって、より正確に回生エネルギーを推定でき、より確実にキャパシタ24に充電できる。   (6) The control device 30 determines the lift end of the fork 16 (lift bracket 17) according to the cargo handling operation. Therefore, the regenerative energy can be estimated more accurately, and the capacitor 24 can be charged more reliably.

(7)バッテリ23とキャパシタ24との間のスイッチ25aを切断することで、バッテリ23の電圧によらず荷役用インバータへの入力(直流)電圧をキャパシタの電圧特性に合わせて広い範囲にすることが可能となる。したがってキャパシタ24の静電容量を有効に活用できる。   (7) By disconnecting the switch 25a between the battery 23 and the capacitor 24, the input (direct current) voltage to the cargo handling inverter regardless of the voltage of the battery 23 is set in a wide range according to the voltage characteristics of the capacitor. Is possible. Therefore, the capacitance of the capacitor 24 can be effectively utilized.

(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を、図5を参照しながら説明する。この実施形態は、キャパシタ24が走行用インバータ27及び荷役用インバータ29に対してスイッチ25aの開閉状態に関係なくエネルギーを供給可能に接続され、バッテリ23は、走行用モータ26及び荷役用モータ28に対してスイッチ25aが閉じた状態においてのみエネルギーを供給可能に接続されている点が第1の実施形態と異なる。また、バッテリ23の電力を走行用モータ26に供給する際、電力がキャパシタ24に充電されるのを阻止するためのスイッチを備えている点が第1の実施形態と異なる。その他の構成は第1の実施形態と同様であるため、同様の部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。また、この実施形態は、荷役作業と走行とを同時に行うタイミングが少ない状態でバッテリフォークリフト11が使用される場合に適している。本実施形態では揚高センサ31、位置センサ32、荷役荷重センサ35は第1の実施形態と同様で車両状況取得手段であり、スイッチ25a、34、制御装置30とともに制御手段を構成する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the capacitor 24 is connected to the travel inverter 27 and the cargo handling inverter 29 so as to be able to supply energy regardless of the open / closed state of the switch 25a, and the battery 23 is connected to the travel motor 26 and the cargo handling motor 28. On the other hand, it is different from the first embodiment in that energy is supplied only when the switch 25a is closed. Moreover, when supplying the electric power of the battery 23 to the motor 26 for driving | running | working, the point provided with the switch for preventing that electric power is charged by the capacitor 24 differs from 1st Embodiment. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In addition, this embodiment is suitable for the case where the battery forklift 11 is used in a state where the timing for simultaneously performing the cargo handling operation and the traveling is small. In the present embodiment, the lifting height sensor 31, the position sensor 32, and the cargo handling load sensor 35 are vehicle status acquisition means similar to the first embodiment, and constitute a control means together with the switches 25a and 34 and the control device 30.

走行用インバータ27及び荷役用インバータ29は、キャパシタ24に対して並列に接続されている。キャパシタ24には、バッテリ23の電力を走行用モータ26に供給する際、電力がキャパシタ24に充電されるのを阻止するためのスイッチ34が直列に接続されている。   The traveling inverter 27 and the cargo handling inverter 29 are connected in parallel to the capacitor 24. The capacitor 24 is connected in series with a switch 34 for preventing the electric power from being charged in the capacitor 24 when the electric power of the battery 23 is supplied to the traveling motor 26.

制御装置30は、走行用モータ26を駆動する際は、バッテリ23のエネルギーを優先的に使用する。その場合、スイッチ25aを閉じるとともにスイッチ34を開いた状態にして走行用インバータ27を制御する。   The controller 30 preferentially uses the energy of the battery 23 when driving the traveling motor 26. In that case, the travel inverter 27 is controlled with the switch 25a closed and the switch 34 opened.

制御装置30は、リフトレバー21が上昇位置に操作されると、電圧センサ33の検出信号によりキャパシタ24にエネルギーが残っている状態か否かを判断し、エネルギーが残っていれば、図5に示すように、スイッチ25aを開状態に、スイッチ34を閉状態にして、荷役用インバータ29を制御して荷役用モータ28を駆動する。その結果、荷役用モータ28にはキャパシタ24からの直流が荷役用インバータ29で交流に変換されて供給され、フォーク16が荷と共に上昇される。   When the lift lever 21 is operated to the raised position, the control device 30 determines whether energy remains in the capacitor 24 based on a detection signal from the voltage sensor 33. If energy remains, the control device 30 returns to FIG. As shown, the switch 25a is opened, the switch 34 is closed, the cargo handling inverter 29 is controlled, and the cargo handling motor 28 is driven. As a result, the direct current from the capacitor 24 is supplied to the cargo handling motor 28 after being converted into an alternating current by the cargo handling inverter 29, and the fork 16 is raised together with the load.

制御装置30は、電圧センサ33の検出信号から、フォーク16の上昇途中でキャパシタ24のエネルギーがフォーク16を上昇不能な量になったこと又は上昇不能な量に近づいたことを確認すると、スイッチ25aを閉じた状態にして、バッテリ23からエネルギーを供給可能な状態にする。そして、荷役用インバータ29を制御してバッテリ23から荷役用モータ28に残りの力行のエネルギーを供給する。このとき、キャパシタ24にバッテリ23の電力が充電されないように、スイッチ34は開いた状態に保持される。   When the control device 30 confirms from the detection signal of the voltage sensor 33 that the energy of the capacitor 24 has become an amount incapable of raising the fork 16 or approached an amount incapable of raising the fork 16 during the ascending of the fork 16, the switch 25a. In a closed state so that energy can be supplied from the battery 23. The cargo handling inverter 29 is controlled to supply the remaining powering energy from the battery 23 to the cargo handling motor 28. At this time, the switch 34 is held open so that the capacitor 24 is not charged with the electric power of the battery 23.

制御装置30は、リフトレバー21が上昇位置から中立位置に操作された状況を位置センサ32が検知すると、フォーク16(リフトブラケット17)の上昇が終了したと判断する。そして、第1の実施形態と同様に、回生エネルギーを推定する。また、電圧センサ33の検出信号を確認して、回生エネルギーによるキャパシタ24への充電に備えて、現在のキャパシタ24のエネルギーを調整する。具体的には、キャパシタ24に推定された回生エネルギーを充電可能であるかを判断する。そして、充電しきれないと判断すると、充電可能になるように現在のキャパシタ24のエネルギーを走行用モータ26(走行用インバータ27)に送り、バッテリフォークリフト11の後退走行に用いる。つまり、図5に示すように、スイッチ25aを開状態に、スイッチ34を開状態にして走行用インバータ27を制御する。その結果、キャパシタ24のエネルギーが走行用インバータ27で交流に変換されて走行用モータ26に力行エネルギーとして供給される。この後退走行により荷物が棚から引き出される。続いてフォーク16の下降が開始され、実際に回生エネルギーがキャパシタ24に充電される。   When the position sensor 32 detects that the lift lever 21 has been operated from the raised position to the neutral position, the control device 30 determines that the fork 16 (lift bracket 17) has been lifted. And regenerative energy is estimated similarly to 1st Embodiment. Further, the detection signal of the voltage sensor 33 is confirmed, and the current energy of the capacitor 24 is adjusted in preparation for charging the capacitor 24 with regenerative energy. Specifically, it is determined whether the regenerative energy estimated in the capacitor 24 can be charged. When it is determined that the battery cannot be fully charged, the current energy of the capacitor 24 is sent to the traveling motor 26 (traveling inverter 27) so that the battery can be charged, and used for the backward traveling of the battery forklift 11. That is, as shown in FIG. 5, the traveling inverter 27 is controlled by opening the switch 25 a and opening the switch 34. As a result, the energy of the capacitor 24 is converted into alternating current by the traveling inverter 27 and supplied to the traveling motor 26 as powering energy. The baggage is pulled out of the shelf by the backward running. Subsequently, the fork 16 starts to descend, and the regenerative energy is actually charged in the capacitor 24.

制御装置30は、フォーク16が高さ位置に対して、電圧センサ33の検出信号を確認してキャパシタ24に回生エネルギーを充電可能であるかを判断し、余剰な残存エネルギーがある場合、キャパシタ24のエネルギーを走行用モータ26の駆動に利用する。走行用インバータ27は、キャパシタ24にスイッチ25aを介さずに接続されているため、制御装置30はスイッチ25aを閉じた状態に制御せずに走行用インバータ27を制御することにより、走行用モータ26が駆動される。   The control device 30 confirms the detection signal of the voltage sensor 33 with respect to the height position of the fork 16 to determine whether or not the capacitor 24 can be charged with regenerative energy. Is used for driving the traveling motor 26. Since the traveling inverter 27 is connected to the capacitor 24 without passing through the switch 25a, the control device 30 controls the traveling inverter 27 without controlling the switch 25a to be in a closed state. Is driven.

制御装置30は、荷役下降中においてキャパシタ24が最大充電状態になったことを確認すると、スイッチ25aを閉鎖状態に、スイッチ34を開状態にしてバッテリ23に残りの回生エネルギーを供給して充電する。   When the control device 30 confirms that the capacitor 24 is in the maximum charging state during the lowering of cargo handling, the switch 25a is closed and the switch 34 is opened to supply the remaining regenerative energy to the battery 23 for charging. .

制御装置30は、フォーク16が最下降位置に達した状態において、キャパシタ24の充電量が予め設定された所定量以上でない場合、次の荷役上昇に備えて、バッテリ23からプリチャージを行ってもよい。   In the state where the fork 16 has reached the lowest position, the control device 30 may perform precharging from the battery 23 in preparation for the next cargo handling rise when the charge amount of the capacitor 24 is not equal to or greater than a predetermined amount. Good.

この実施形態においては、第1の実施形態における効果(1)〜(7)と同様な効果を有する他に次の効果を有する。
(8)走行用インバータ27及び荷役用インバータ29は、キャパシタ24に対して並列に接続されている。したがって、荷役上昇が完了した状態でキャパシタ24にエネルギーが残存しているとき、スイッチ25aを制御せずに走行用インバータ27を制御することにより、キャパシタ24のエネルギーを走行用モータ26に供給することができる。
This embodiment has the following effects in addition to the same effects as the effects (1) to (7) in the first embodiment.
(8) The traveling inverter 27 and the cargo handling inverter 29 are connected in parallel to the capacitor 24. Therefore, when energy remains in the capacitor 24 in the state where the cargo handling rise is completed, the energy of the capacitor 24 is supplied to the traveling motor 26 by controlling the traveling inverter 27 without controlling the switch 25a. Can do.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ リフトシリンダ15は油圧シリンダに限らず、電気シリンダを使用してもよい。電気シリンダを使用する場合、荷役下降時に電気シリンダのモータを回生制動することにより回生エネルギーを回収することができる。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The lift cylinder 15 is not limited to a hydraulic cylinder, and an electric cylinder may be used. When using an electric cylinder, regenerative energy can be recovered by regeneratively braking the motor of the electric cylinder when the cargo is lowered.

○ 走行用モータ26及び荷役用モータ28は、誘導電動機や永久磁石同期電動機等の交流モータに限らず直流モータ、例えばブラシレスDCモータを使用してもよい。
○ キャパシタ24のエネルギーは荷役用モータ28の駆動にのみ使用し、走行用モータ26の駆動に使用しない構成としてもよい。この場合、スイッチ25bを省略することができる。
The travel motor 26 and the cargo handling motor 28 are not limited to AC motors such as induction motors and permanent magnet synchronous motors, and may be DC motors such as brushless DC motors.
The energy of the capacitor 24 may be used only for driving the cargo handling motor 28 and may not be used for driving the traveling motor 26. In this case, the switch 25b can be omitted.

○ フォーク16が最下降位置に達した状態において、キャパシタ24の充電量に関係なく、バッテリ23からのプリチャージを行わない構成としてもよい。バッテリ23の電力をキャパシタ24にプリチャージする際にエネルギーのロスが生じるため、荷役上昇のエネルギーが足りない状態になってバッテリ23から荷役用モータ28に電力を供給してもよい。   A configuration in which precharging from the battery 23 is not performed regardless of the charge amount of the capacitor 24 in a state where the fork 16 has reached the lowest position may be employed. Since energy loss occurs when precharging the power of the battery 23 to the capacitor 24, the power may be supplied from the battery 23 to the cargo handling motor 28 in a state where the energy for raising the cargo handling is insufficient.

○ 揚高センサ31はリミットスイッチに限らず、例えば、近接スイッチを使用してもよい。また、フォーク16の高さに対応する信号を連続的に出力する構成、例えばリール式のセンサであってもよい。   The lift sensor 31 is not limited to a limit switch, and may be a proximity switch, for example. Moreover, the structure which outputs the signal corresponding to the height of the fork 16 continuously, for example, a reel type sensor, may be sufficient.

○ キャパシタ24のエネルギーの調整としてのエネルギーの使用は、フォークリフトの走行に用いることに限らない。バッテリ23に充電しても良いし、他の電気機器に用いても良い。バッテリ23に充電する場合、充電電圧が不足する際は昇圧コンバータを用いて充電する。   The use of energy as the adjustment of the energy of the capacitor 24 is not limited to use for running a forklift. The battery 23 may be charged or used for other electrical devices. When charging the battery 23, when the charging voltage is insufficient, the battery 23 is charged using a boost converter.

○ キャパシタ24のエネルギーの調整はキャパシタ24からエネルギーを取り出すことに限らない。推定した回生エネルギーを充電してもまだキャパシタ24に余裕があると判断される場合、バッテリ23からキャパシタ24をチャージしても良い。例えば、重い荷を上昇させて多くのエネルギーを使用した後、空荷で下降した場合、次回の上昇時に重い荷の上昇を行う場合はキャパシタ24のエネルギーは上昇途中で空になる。この場合、予めバッテリ23からキャパシタ24へエネルギーを充電しておけば、上昇途中で荷役用インバータ29へのエネルギー供給源を切り換える制御を行う必要がない。   The adjustment of the energy of the capacitor 24 is not limited to extracting energy from the capacitor 24. If it is determined that there is still a margin in the capacitor 24 after charging the estimated regenerative energy, the capacitor 24 may be charged from the battery 23. For example, when a heavy load is lifted and a large amount of energy is used and then the load is lowered by an empty load, when the heavy load is raised at the next rise, the energy of the capacitor 24 becomes empty while rising. In this case, if energy is charged from the battery 23 to the capacitor 24 in advance, it is not necessary to perform control for switching the energy supply source to the cargo handling inverter 29 during the ascent.

○ 荷役部材の上昇終了の判断は、上記の実施形態に限らない。荷役部材が上昇停止から所定時間たった場合に上昇終了と判断しても良いし、荷役荷重が変化したあとに停止した場合に上昇終了と判断しても良い。また、停止する頻度が高い高さを予め記憶しておき、その高さで上昇停止したら上昇終了と判断しても良いし、無人フォークリフトなどで予め上昇終了の高さが決まっている場合、その高さで停止したら上昇終了と判断しても良い。また、単純に最大揚高の1/2の高さで上昇停止したら上昇終了と判断しても良い。   The determination of the end of the lifting of the cargo handling member is not limited to the above embodiment. It may be determined that the lifting operation is finished when the cargo handling member has been stopped for a predetermined time, or it may be determined that the lifting operation is finished when the cargo handling member stops after the cargo handling load has changed. In addition, it is possible to store in advance a height at which the frequency of stopping is high, and determine that the lift ends when the lift stops at that height, or if the lift end height is determined in advance by an unmanned forklift, etc. If it stops at the height, it may be determined that the ascent is finished. Alternatively, it may be determined that the lift has ended when the lift is stopped at a height that is half the maximum lift.

○ 回生エネルギーの推定は、上記の実施形態に限らない。揚高センサ31のみを用い荷役荷重センサ35の値を用いなくても良い。また、頻度の高い動作を予め記憶しておき、そのデータから推定しても良い。また、各種情報から都度演算して推定しても良いし、各種情報に対応するマップを用意しておいてもよい。また最下点まで下降した場合の回生エネルギーに限らず、頻度の高い下降停止高さまで下降した場合の回生エネルギーを推定しても良い。   The estimation of regenerative energy is not limited to the above embodiment. Only the lifting height sensor 31 may be used and the value of the cargo handling load sensor 35 may not be used. Further, frequently-used operations may be stored in advance and estimated from the data. Further, it may be estimated by calculating each time from various information, or a map corresponding to various information may be prepared. Further, not only the regenerative energy when descending to the lowest point, but also the regenerative energy when descending to a frequent descending stop height may be estimated.

○ 上記実施形態で発電機としての荷役用モータ28は、リフトシリンダ15の動作つまり荷役動作もさせているが、荷役動作させるモータと回生用モータを別に設けてもよい。   In the above embodiment, the cargo handling motor 28 as a generator also performs the operation of the lift cylinder 15, that is, the cargo handling operation. However, a motor that performs the cargo handling operation and a regeneration motor may be provided separately.

○ バッテリーフォークリフトに限らず、荷役動作をモータを用いて行なうフォークリフトであればエンジンフォークリフト等にも適用可能である。
○ カウンターフォークリフトに限らず、その他のタイプのフォークリフトに適用しても良い。リーチ式のフォークリフトに適用しても良い。この場合キャパシタ24のエネルギーの調整としてのエネルギーの使用は、リーチ押し出し、引き込みに用いても良い。
○ It can be applied not only to battery forklifts but also to engine forklifts as long as it is a forklift that uses a motor for cargo handling.
○ Not limited to counter forklifts, it may be applied to other types of forklifts. You may apply to a reach type forklift. In this case, the use of energy as adjustment of the energy of the capacitor 24 may be used for reach extrusion and pull-in.

○ リフトシリンダ15の油圧系統に作動油を供給する油圧ポンプをエンジンで駆動し、バッテリを装備せずにリフトシリンダ15の回生エネルギーをキャパシタ24に電力として回収し、電気系統の電力をキャパシタ24の電力で賄う構成としてもよい。   A hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic system of the lift cylinder 15 is driven by the engine, and the regenerative energy of the lift cylinder 15 is collected as electric power in the capacitor 24 without a battery, and the electric power of the electric system is It is good also as composition covered with electric power.

以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、バッテリと、前記バッテリと第1のスイッチを介して並列に接続されたキャパシタと、前記キャパシタの電圧を検出する電圧センサと、前記荷役部材の下降移動時に回生エネルギーを発生する発電機と、前記回生エネルギーを前記キャパシタのみに充電可能な状態又は前記バッテリにも充電可能な状態な状態に切り換え可能な第2のスイッチと、前記荷役部材の下降移動時には前記キャパシタが満充電の状態のとき以外は、前記回生エネルギーを前記キャパシタのみに充電する状態に前記第1及び第2のスイッチを制御する制御手段とを備えたフォークリフト。
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) A lift cylinder for raising and lowering a cargo handling member, a battery, a capacitor connected in parallel via the battery and a first switch, a voltage sensor for detecting a voltage of the capacitor, and the cargo handling member A generator that generates regenerative energy when moving downward, a second switch that can switch the regenerative energy to a state in which only the capacitor can be charged or a state in which the battery can also be charged, and lowering of the cargo handling member A forklift comprising control means for controlling the first and second switches so that only the capacitor is charged with the regenerative energy except when the capacitor is fully charged during movement.

(2)前記第1のスイッチ及び第2のスイッチは1個のスイッチが兼用している技術的思想(1)に記載のフォークリフト。
(3)電源装置としてバッテリ及びキャパシタを備え、荷役部材の昇降を荷役用モータにより行い、荷役部材の下降移動時(荷役下降時)に回生エネルギーをキャパシタに優先的に充電するとともに、荷役部材の荷役上昇時には前記キャパシタに充電されたエネルギーを優先的に使用して荷役上昇を行い、キャパシタのエネルギーが足りないときにバッテリの電力を荷役上昇のために使用するフォークリフトにおける荷役用モータの制御方法。
(2) The forklift according to (1), wherein the first switch and the second switch are shared by a single switch.
(3) A battery and a capacitor are provided as a power supply device, the cargo handling member is moved up and down by a cargo handling motor, and regenerative energy is preferentially charged to the capacitor when the cargo handling member is moved downward (when the cargo handling is lowered). A method for controlling a motor for a cargo handling in a forklift that uses the energy charged in the capacitor preferentially when the cargo handling rises, and uses the power of the battery to raise the cargo handling when the energy of the capacitor is insufficient.

第1の実施形態におけるフォークリフトの概略側面図。1 is a schematic side view of a forklift according to a first embodiment. 荷役用モータ等を駆動するための電気的構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the electrical structure for driving the motor for cargo handling etc. 力行及び回生に伴うキャパシタのエネルギー変化を示す模式図。The schematic diagram which shows the energy change of the capacitor accompanying power running and regeneration. (a),(b)は作用を説明する回路図。(A), (b) is a circuit diagram explaining an effect | action. 第2の実施形態における回路図。The circuit diagram in a 2nd embodiment. バッテリ及びキャパシタの充放電電力効率を示すグラフ。The graph which shows the charging / discharging electric power efficiency of a battery and a capacitor.

符号の説明Explanation of symbols

15…リフトシリンダ、23…バッテリ、24…キャパシタ、25a,25b,34…スイッチ、26…走行用モータ、28…荷役用モータ、30…制御装置、31…揚高センサ、33…電圧センサ、35…荷役荷重センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Lift cylinder, 23 ... Battery, 24 ... Capacitor, 25a, 25b, 34 ... Switch, 26 ... Motor for driving | running | working, 28 ... Motor for cargo handling, 30 ... Control apparatus, 31 ... Lifting height sensor, 33 ... Voltage sensor, 35 ... Loading load sensor.

Claims (7)

荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、
キャパシタと、
前記キャパシタの電圧を検出する電圧センサと、
前記荷役部材の下降移動時に回生エネルギーを発生する発電機と、
前記荷役部材の下降移動時の前記回生エネルギーによる充電に備えて前記回生エネルギーが前記キャパシタに充電できるように、前記キャパシタのエネルギーの調整を行なう制御手段と
を備えたフォークリフト。
A lift cylinder for raising and lowering the cargo handling member;
A capacitor;
A voltage sensor for detecting the voltage of the capacitor;
A generator for generating regenerative energy when the cargo handling member moves downward,
A forklift comprising control means for adjusting the energy of the capacitor so that the regenerative energy can be charged to the capacitor in preparation for charging by the regenerative energy when the cargo handling member is moved downward.
前記制御手段は、車両の状況を取得する車両状況取得手段を備え、車両の状況に応じて前記キャパシタのエネルギーを調整する請求項1に記載のフォークリフト。   The forklift according to claim 1, wherein the control unit includes a vehicle state acquisition unit that acquires a vehicle state, and adjusts energy of the capacitor according to the vehicle state. 前記制御手段は、前記車両状況取得手段の出力から前記荷役部材の上昇が終了したと判断した時、前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の位置情報を用いて前記回生エネルギーを推定する請求項2に記載のフォークリフト。   When the control means determines from the output of the vehicle status acquisition means that the lifting of the cargo handling member has ended, the control means uses the position information of the cargo handling member determined from the output of the vehicle status acquisition means to calculate the regenerative energy. The forklift according to claim 2 to be estimated. 前記制御手段は、さらに前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の荷役荷重の情報を用いて前記回生エネルギーを推定する請求項3に記載のフォークリフト。   The forklift according to claim 3, wherein the control means further estimates the regenerative energy using information on a cargo handling load of the cargo handling member determined from an output of the vehicle status acquisition means. 前記キャパシタのエネルギーの調整は、前記キャパシタから当該フォークリフトの走行システムへ電力を供給することである請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のフォークリフト。   The forklift according to any one of claims 1 to 4, wherein the adjustment of the energy of the capacitor is to supply electric power from the capacitor to a traveling system of the forklift. 前記車両状況取得手段は、前記荷役部材の位置を検出する揚高センサと、前記荷役部材の操作状態を検出する荷役操作センサを有する請求項2から請求項5のいずれか一項に記載のフォークリフト。   The forklift according to any one of claims 2 to 5, wherein the vehicle status acquisition unit includes a lift sensor that detects a position of the cargo handling member and a cargo handling operation sensor that detects an operation state of the cargo handling member. . 前記車両状況取得手段は、さらに前記荷役部材の荷役荷重を検出する荷役荷重センサを有する請求項6に記載のフォークリフト。   The forklift according to claim 6, wherein the vehicle status acquisition means further includes a cargo handling load sensor that detects a cargo handling load of the cargo handling member.
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