JP2009256094A - フォークリフトの油圧システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの駆動効率及び回生効率を向上する。
【解決手段】少なくともリフトシリンダ１３に作動油を送ってフォークを上昇する第１のポンプ２２と、バッテリからの電力の供給を受けて第１のポンプ２２を駆動する第１のモータ２１と、リフトシリンダ１３に作動油を送ってフォークを上昇する機能とともに、フォークが下降する際に返送される作動油によって油圧モータとしても機能する第２のポンプ３２と、バッテリからの電力の供給を受けて第２のポンプ３２を駆動する機能とともに、油圧モータとして機能している第２のポンプ３２に駆動されて、発電機としても機能する第２のモータ３１と、第１のモータ２１及び第２のモータ３１の回転数を予め決定されている規則に基づいて制御するコントローラ４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、フォークリフトの油圧システム及びその制御方法に関し、特に、リフトシリンダを作動させる複数の油圧系のうちのひとつにおいて、バッテリの電力回生が可能なバッテリフォークリフトの油圧システム及びその制御方法に関する。

従来から、フォークリフトは、シリンダに代表される種々の油圧アクチュエータを備えており、これらが協働して荷役作業を行う。また、バッテリから供給される電力で各油圧アクチュエータに作動油を送るタイプのフォークリフトには、フォークや荷物の位置エネルギーを利用して、バッテリの電力回生を行うものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

フォークリフト１０は、図１の通り、前後に傾動可能に支持されたマスト１２を備える。マスト１２には昇降可能に支持されたフォーク１１が設けられている。フォークリフト１０は、フォーク１１を昇降するためのリフトシリンダ１３と、マスト１２を傾動するためのティルトシリンダ１４とを備える。

フォークリフト１０は、フォークを昇降するためのリフトレバー１６と、マスト１２を前傾及び後傾するためのティルトレバー１７とを備える。作業者がリフトレバー１６を上昇側に操作すると、その操作量に応じた量の作動油がリフトシリンダ１３へ送られ、リフトシリンダ１３内のピストン位置が変化し、フォーク１１が上昇する。また、作業者がリフトレバー１６を下降側に操作すると、リフトシリンダ１３から返送される作動油を利用してバッテリの電力回生が行われる。

しかし、上記のフォークリフト１０は、１つのモータのみ備える。そのため、１つのモータが、リフトシリンダ１３及びティルトシリンダ１４等に作動油を供給する。そのため、１つのモータでリフトシリンダ１３及びティルトシリンダ１４等を同時に駆動する場合、モータの回転数をティルトシリンダ１４に合わす必要があるから、回転数が小さくなってモータ駆動の効率が悪い。また、リフトシリンダ１３で回生する時に、ティルトシリンダ１４も同時に駆動する場合、回生エネルギーが少ない問題がある。
特開平２−１６９４９９号公報 特開２００７−２５４０５６号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑みて、モータの駆動効率及び回生効率を向上することのできるフォークリフトの油圧システム及びその制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係るフォークリフトの油圧システムは、
リフトレバーの操作量に応じてリフトシリンダ内のピストン位置を変化させてフォークを昇降するフォークリフトの油圧システムであって、
少なくともリフトシリンダに作動油を送ってフォークを上昇する第１のポンプと、
バッテリからの電力の供給を受けて第１のポンプを駆動する第１のモータと、
リフトシリンダに作動油を送ってフォークを上昇する機能とともに、フォークが下降する際に返送される作動油によって油圧モータとしても機能する第２のポンプと、
バッテリからの電力の供給を受けて第２のポンプを駆動する機能とともに、油圧モータとして機能している第２のポンプに駆動されて、バッテリへ電力を戻す（回生する）発電機としても機能する第２のモータと、
第１のモータ及び第２のモータの回転数を予め決定されている規則に基づいて制御するコントローラとを備えている。

好ましくは、コントローラは、リフトレバーの操作可能範囲を複数の区間に分割し、
リフトレバーの操作量が少ない区間において、操作量に応じて第１のモータの回転数のみを増加し、
該区間よりもリフトレバーの操作量が多い別の区間において、第１のモータの回転数を最大値で略一定に保つとともに、操作量に応じて第２のモータの回転数を増加する。

好ましくは、コントローラは、リフトレバーの操作可能範囲を複数の区間に分割し、
リフトレバーの操作量が最も少ない区間において、操作量に応じて第１のモータの回転数のみを増加し、
該区間よりもリフトレバーの操作量が多い別の区間において、第１のモータの回転数を所定値で略一定に保つとともに、操作量に応じて第２のモータの回転数を第１のモータの回転数を超えて最大値まで増加し、
リフトレバーの操作量がさらに多い別の区間において、第２のモータの回転数を最大値で略一定に保つとともに、操作量に応じて第１のモータの回転数を最大値まで増加する。

なお、用語「最大値」とは、第１のモータ及び第２のモータの特性上許容される最も高い回転数ではなく、一連の制御における最も高い回転数を意味するものとする。

好ましくは、第１のポンプは、ティルトシリンダにも作動油を送るように構成されている。

また、本発明に係るフォークリフトの油圧システムの制御方法は、
リフトレバーの操作量に応じてリフトシリンダ内のピストン位置を変化させてフォークを昇降するフォークリフトの油圧システムの制御方法であって、
フォークリフトは、少なくともリフトシリンダに作動油を送る第１のポンプと、第１のポンプを駆動する第１のモータと、リフトシリンダに作動油を送る第２のポンプと、第２のポンプを駆動する第２のモータとを備え、
フォークを上昇するためにリフトレバーを操作すると、その操作量に応じた回転数で、第１のモータ及び第２のモータの双方又は一方を回転し、回転数に応じた速度でリフトシリンダ内のピストン位置を変化してフォークを上昇し、
リフトレバーの操作量を複数の区間に分割して管理し、
リフトレバーの操作量が最も少ない区間において、操作量に応じて第１のモータの回転数のみを増加し、
区間よりもリフトレバーの操作量が多い別の区間において、第１のモータの回転数を所定値で略一定に保つとともに、操作量に応じて第２のモータの回転数を第１のモータの回転数を超えて最大値まで増加し、
リフトレバーの操作量がさらに多い別の区間において、第２のモータの回転数を最大値で略一定に保つとともに、操作量に応じて第１のモータの回転数を最大値まで増加する。

本発明では、第１のモータ及び第２のモータの２つのモータが、フォークを昇降するリフトシリンダを駆動する。そして、第２のモータは、フォークが下降する際に返送される作動油によって油圧モータとして機能する。従って、第１のモータでティルトシリンダ等の別シリンダを駆動すれば、第１のモータが所定の回転数で回転した状態でも、第２のモータはそれ以上の回転数で回転できる。よって、モータの回転数を各シリンダに合わす必要がないから、モータ駆動の効率が非常に良い。更に、２つのモータによって、第１のモータが力行した状態で第２のモータで回生しても、回生効率が非常に優れる。

更に、本発明によれば、フォーク昇降時における第１のモータ及び第２のモータの回転数は、所定の規則に基づいて独立して制御される。これにより、インチング操作時に作業者が体感するフォークの挙動の不自然さを緩和するとともに、モータ間の発熱を均一化することができる。

以下、添付図面を基づいて、本発明に係るフォークリフトの油圧システム及びその制御方法の好ましい実施形態について説明する。

［全体構成］
図１は、フォークリフトを示す側面図である。
フォークリフト１０は、フォーク１１を昇降するためのリフトシリンダ１３、マスト１２を前傾及び後傾するためのティルトシリンダ１４、操舵輪１９の操舵角を変更するためのステアリングシリンダ１５（図２）を備える。運転席には、リフトレバー１６、ティルトレバー１７及びステアリング１８が備えられ、作業者がこれらを操作すると、その操作量が油圧システム１のコントローラ４へ送られる（図３）。

図２は、電力回生機能を備えた油圧システムの油圧回路図である。
油圧システム１は、第１の油圧系２及び第２の油圧系３からなる２系統の油圧系を備える。第１の油圧系２は、プライオリティバルブ１０１、オービットロール１０２及びコントロールバルブ１０３を備える。第１の油圧系２は、第１のモータ２１及び第１のポンプ２２を備える。第２の油圧系３は、リフト電磁弁１０６を備える。第２の油圧系３は、第２のモータ３１及び第２のポンプ３２を備える。油圧システム１は、作動油を貯蔵するタンク１００を備える。

プライオリティバルブ１０１は、第１のポンプ２２から送り出された作動油をオービットロール１０２とコントロールバルブ１０３とに分配する。オービットロール１０２は、分配された作動油をステアリングシリンダ１５へ送る。コントロールバルブ１０３は、リフト比例弁１０４及びティルト比例弁１０５を備え、プライオリティバルブ１０１から送られてきた作動油を、各弁の開度に応じて、リフトシリンダ１３とティルトシリンダ１４とに分配する。

フォーク上昇時において、第２の油圧系３は、第２のポンプ３２から送り出された作動油をリフト電磁弁１０６を通じてリフトシリンダ１３へ送る。フォーク下降時において、第２の油圧系３は、リフトシリンダ１３から返送された作動油によって第２のポンプ３２が油圧モータとして機能し、第２のモータ３１を駆動する。そして、第２のモータ３１が発電機となり、バッテリの電力回生が行われる。

図３は、油圧システム及びその周辺部の構成を示すブロック図である。
油圧システム１は、リフトレバー１６、ティルトレバー１７及びステアリング１８の操作量に基づいて、リフトシリンダ１３、ティルトシリンダ１４及びステアリングシリンダ１５を作動する。リフトレバー１６、ティルトレバー１７及びステアリング１８の操作量は、角度センサー等（図示略）で検知され、その検知信号は、コントローラ４に集約される。

第１の油圧系２は、第１の駆動回路２０、第１のモータ２１、第１のポンプ２２及び第１の制御弁群２３を備える。第１の駆動回路２０は、コントローラ４の指示に基づいてバッテリ５から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、第１のモータ２１を所定の回転数で回転する。

第１のポンプ２２は、第１のモータ２１に直結され、第１のモータ２１の回転数に比例した量の作動油を第１の制御弁群２３へ送る。第１の制御弁群２３は、プライオリティバルブ１０１、オービットロール１０２及びコントロールバルブ１０３からなる（図２）。第１の制御弁群２３は、コントローラ４の指示に基づいて開閉し、送られてきた作動油をリフトシリンダ１３、ティルトシリンダ１４及びステアリングシリンダ１５に分配する。

第２の油圧系３は、第２の駆動回路３０、第２のモータ３１、第２のポンプ３２及び第２の制御弁群３３からなる。第２の駆動回路３０は、コントローラ４の指示に基づいてバッテリ５から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、第２のモータ３１を所定の回転数で回転する。

第２のポンプ３２は、第２のモータ３１に直結され、第２のモータ３１の回転数に比例した量の作動油を第２の制御弁群３３へ送る。第２の制御弁群３３は、リフト電磁弁１０６からなる（図２）。第２の制御弁群３３は、コントローラ４の指示に基づいて開閉し、送られてきた作動油をリフトシリンダ１３へ送る。

第２の油圧系３は、バッテリ５の電力回生も行う。すなわち、フォークが下降すると、リフトシリンダ１３の作動油は、第２の制御弁群３３を通って第２のポンプ３２へ返送される。このとき、第２のポンプ３２は、返送されてきた作動油の量に応じて回転し、油圧モータとして機能する。そして、第２のモータ３１は、第２のポンプ３２（油圧モータ）に駆動されて発電機として機能し、三相交流電力を発生する。第２の駆動回路３０は、発生した三相交流電力を直流電力に変換し、バッテリ５の電力回生を行う。

コントローラ４は、記憶部６に格納されたマップを参照して、リフトレバー１６等の操作量に対応する第１のモータ２１の回転数及び第２のモータ３１の回転数等を決定する。

［第１実施形態］
図４は、第１実施形態の油圧システムにおいて参照されるマップの一例であって、（Ａ）はリフトレバー角と第１のモータの回転数の関係、（Ｂ）はリフトレバー角とリフト比例弁の開度の関係、（Ｃ）はリフトレバー角と第２のモータの回転数の関係、（Ｄ）は（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。

コントローラ４に接続された記憶部６（図３）は、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すマップ（対応関係）を格納する。図４（Ｄ）は、図４（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。これらのマップが、リフトレバー角に対応する第１のモータ２１の回転数、リフト比例弁１０４の開度及び第２のモータ３１の回転数を決定する。

油圧システム１は、リフトレバー１６の操作量（リフトレバー角）を角度センサー等で検出し、その信号値に比例して第１のモータ２１の回転数、第２のモータ３１の回転数及びリフト比例弁１０４の開度を決定する。すなわち、図４（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、油圧システム１は、フォーク上昇時における第１のモータ２１と第２のモータ３１との回転数を同一に制御する。

リフトレバーが中立位置から上昇側に操作されると、第１の油圧系２において、第１のモータ２１がリフトレバー角に比例した回転数で回転し始めるとともに（図４（Ａ））、リフト比例弁１０４がリフトレバー角に比例した開度で開く（図４（Ｂ））。そして、第１のポンプ２２は、第１のモータ２１の回転数に応じた量の作動油を、プライオリティバルブ１０１及びリフト比例弁１０４を介してリフトシリンダ１３へ送り、フォークを上昇する。

第２の油圧系３の動作において、リフトレバーが中立位置のとき、第２のポンプ３２とリフトシリンダ１３の間で作動油のやり取りを行う必要がないので、リフト電磁弁１０６は閉じる。このとき、フォークは自重で下降しようとし、配管１０８内の油圧は配管１０７内の油圧よりも高くなる。

そこで、リフトレバーが中立位置から上昇側に操作されると、まず、第２のモータ３１が低速で回転し、第２のポンプ３２が駆動して、配管１０７内の油圧と配管１０８内の油圧とを揃える「圧込め」が行われる。そして、圧込め後に、リフト電磁弁１０６が開くとともに、第２のモータ３１がリフトレバー角に比例した回転数で回転し（図４（Ｃ））、フォークが上昇する。

一方、リフトレバー１６が下降側に操作されると、リフトシリンダ１３に作動油を送る必要がないから、第１のモータ２１は力行制御されない。さらに、第２のモータ３１は、力行制御されることなく、制動制御のみが行われる。そして、リフトシリンダ１３からリフト電磁弁１０６を通って返送される作動油の量を制限することによって、リフトレバー角に応じた速度でフォークが下降する。

なお、上記の説明では、ティルトレバー１７及びステアリングレバー１８は、操作されていない。リフトレバー１６が中立位置の状態で、ティルトレバー１７又はステアリングレバー１８が操作されると、図４（Ａ）と異なり、リフトレバー角が中立位置でも、第１のモータ２１は、所定の回転数で回転する。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の油圧システムにおいて参照されるマップの一例であって、（Ａ）はリフトレバー角と第１のモータの回転数の関係、（Ｂ）はリフトレバー角とリフト比例弁の開度の関係、（Ｃ）はリフトレバー角と第２のモータの回転数の関係、（Ｄ）は（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。
第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる点のみ詳細に説明する。

図５に示す各マップでは、上昇側と下降側のリフトレバー操作可能範囲がそれぞれ２つの区間（Ｕ１・Ｕ２及びＤ１・Ｄ２）に分割され、区間毎に異なった制御が行われる。

まず、図５（Ａ）のマップにおいて、リフトレバー１６が上昇側に操作された区間Ｕ１では、第１のモータ２１の回転数は、リフトレバー角に比例して増加し、最大値に達する。リフトレバー１６がさらに上昇側に操作された区間Ｕ２では、第１のモータ２１の回転数は、最大値で一定に保たれる。

一方、リフトレバー１６が下降側に操作された区間Ｄ１〜２では、リフトシリンダ１３に作動油を送る必要がないから、第１のモータ２１は力行制御されない。

続いて、図５（Ｂ）のマップにおいて、リフトレバー１６が上昇側に操作された際のリフト比例弁１０４の開度は、第１のモータ２１の回転数と同様に制御される。一方、リフトシリンダ１３からリフト比例弁１０４を通って返送される作動油の量を制限することによって、リフトレバー角に応じた速度でフォークが下降するようにするために、リフトレバー１６が下降側に操作された際のリフト比例弁１０４の開度は、区間Ｄ１〜２毎に異なった制御が行われる。

また、図５（Ｃ）のマップにおいて、第２のモータ３１の回転数は、上記第１のモータ２１の回転数とは異なった制御が行われ、リフトレバー１６が上昇側に操作されただけでは力行制御されない。図５（Ｃ）に示すように、第２のモータ３１の回転数は、リフトレバー１６が区間Ｕ２まで操作されて初めてリフトレバー角に比例して増加する。

一方、リフトレバー１６が下降側に操作された区間Ｄ１〜２において、第２のモータ３１は力行制御されることなく、制動制御のみが行われる。そして、リフトレバー角に応じた速度でフォークが下降するように、第２のモータ３１は制動制御される。これによって、リフトシリンダ１３からリフト電磁弁１０６を通って返送される作動油の量が制限される。

なお、上記の説明でも、ティルトレバー１７及びステアリングレバー１８は、操作されていない。リフトレバー１６が中立位置の状態で、ティルトレバー１７又はステアリングレバー１８が操作されると、図５（Ａ）と異なり、リフトレバー角が中立位置でも、第１のモータ２１は、所定の回転数で回転する。

第２実施形態では、リフトシリンダ１３は、主に第１のモータ２１で駆動される。そして、リフトシリンダ１３の駆動において、第１のモータ２１だけでは不足する場合に、第２のモータ３１がその不足分を補うようになっている。そして、第１のモータ２１は、ティルトシリンダ１４等を駆動する。

［第３実施形態］
図６は、第３実施形態の油圧システムにおいて参照されるマップの一例であって、（Ａ）はリフトレバー角と第１のモータの回転数の関係、（Ｂ）はリフトレバー角とリフト比例弁の開度の関係、（Ｃ）はリフトレバー角と第２のモータの回転数の関係、（Ｄ）は（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。
第３実施形態では、上記第１及び第２実施形態と異なる点のみ詳細に説明する。

図６に示す各マップでは、上昇側と下降側のリフトレバー操作可能範囲がそれぞれ３つの区間（Ｕ１・Ｕ２・Ｕ３及びＤ１・Ｄ２・Ｄ３）に分割され、区間毎に異なった制御が行われる。

まず、図６（Ａ）のマップにおいて、リフトレバー１６が上昇側に僅かに操作された区間Ｕ１では、第１のモータ２１の回転数は、リフトレバー角に比例して増加する。リフトレバー１６がさらに上昇側に操作された区間Ｕ２では、第１のモータ２１の回転数は、一定に保たれる。そして、区間Ｕ３において、第１のモータ２１の回転数は、再びリフトレバー角に比例して増加し、最大値に達する。

一方、リフトレバー１６が下降側に操作された区間Ｄ１〜３では、リフトシリンダ１３に作動油を送る必要がないから、第１のモータ２１は力行制御されない。

続いて、図６（Ｂ）のマップにおいて、リフトレバー１６が上昇側に操作された際のリフト比例弁１０４の開度は、第１のモータ２１の回転数と同様に制御される。一方、リフトシリンダ１３からリフト比例弁１０４を通って返送される作動油の量を制限することによって、リフトレバー角に応じた速度でフォークが下降するようにするために、リフトレバー１６が下降側に操作された際のリフト比例弁１０４の開度は、区間Ｄ１〜３毎に異なった制御が行われる。

また、図６（Ｃ）のマップにおいて、第２のモータ３１の回転数は、上記第１のモータ２１の回転数とは異なった制御が行われ、リフトレバー１６が僅かに上昇側に操作されただけでは力行制御されない。図６（Ｃ）に示すように、第２のモータ３１の回転数は、リフトレバー１６が区間Ｕ２まで操作されて初めてリフトレバー角に比例して増加する。そして、区間Ｕ３において、第２のモータ３１の回転数は最大値に保たれる。

一方、リフトレバー１６が下降側に操作された区間Ｄ１〜３において、第２のモータ３１は力行制御されることなく、制動制御のみが行われる。そして、リフトレバー角に応じた速度でフォークが下降するように、第２のモータ３１は制動制御される。これによって、リフトシリンダ１３からリフト電磁弁１０６を通って返送される作動油の量が制限される。

次に、第３実施形態の具体的な動作の一例を説明する。
図７は、第３実施形態の制御方法のフローチャートであって、（Ａ）リフトレバー操作のフローチャート、（Ｂ）〜（Ｅ）はそれぞれ（Ａ）に対応した第１のモータ２１、リフト比例弁１０４、第２のモータ３１及びリフト電磁弁１０６の動作を示すフローチャートである。

まず、リフトレバー１６が上昇側にも下降側にも操作されていない中立位置では（ステップＳ１ａ）、第１のモータ２１及び第２のモータ３１は停止し、リフト比例弁１０４及びリフト電磁弁１０６は閉じる（ステップＳ１ｂ〜ｅ）。

リフトレバー１６が、最も操作量の少ない区間Ｕ１の範囲で上昇側に操作されると（ステップＳ２ａ）、第１のモータ２１は、リフトレバー角に応じた回転数で回転を始める（ステップＳ２ｂ）。これとともに、リフト比例弁１０４は、リフトレバー角に応じた開度で開く（ステップＳ２ｃ）。一方、このとき、第２のモータ３１及びリフト電磁弁１０６の状態は変化しない。
つまり、リフトレバー１６の操作量が比較的少ない区間Ｕ１においては、第１のモータ２１を備える第１の油圧系２のみでフォークの上昇が行われる。

続いて、リフトレバー１６が区間Ｕ２まで上昇側に操作されると（ステップＳ３ａ）、第１のモータ２１の回転数とリフト比例弁１０４の開度は、リフトレバー角に依存することなく一定に保たれる（ステップＳ３ｂ、ｃ）。一方、第２の油圧系３側では、リフト電磁弁１０６を閉じた状態で第２のモータ３１による圧込めが行われ（ステップＳ３ｄ）、その後、リフト電磁弁１０６を開くとともに、第２のモータ３１をリフトレバー角に応じた回転数で回転させる（ステップＳ３ｄ、ｅ）。そして、第２のモータ３１の回転数は、第１のモータ２１の回転数を超えて増加し、最大値に達する。

さらに、リフトレバー１６が上昇側に操作されて区間Ｕ３となると、第１のモータ２１の回転数はリフトレバー角に応じて増加を始め（ステップＳ５ｂ）、最大値に達する。このとき、第２のモータ３１の回転数は最大値に保たれており、最終的に、第１のモータ２１の回転数と第２のモータ３１の回転数は同一となる（図６（Ｄ））。

中立位置（ステップＳ６ａ）を経由して、リフトレバー１６が区間Ｄ１の範囲で下降側に操作されると（ステップＳ７ａ）、リフト比例弁１０４は、リフトレバー角に応じた開度で開く（ステップＳ７ｃ）。一方、第１のモータ２１、第２のモータ３１及びリフト電磁弁１０６の状態は変化することなく、フォークは自分自身及び荷物の重さで下降する。このとき、リフトシリンダ１３の作動油は、リフト比例弁１０４を通ってタンク１００に返送される。

続いて、リフトレバー１６が区間Ｄ２まで下降側に操作されると（ステップＳ８ａ）、リフト比例弁１０４の開度は、リフトレバー角に依存することなく一定に保たれる（ステップＳ８ｃ）。一方、第２の油圧系３側では、リフト電磁弁１０６を閉じた状態で第２のモータ３１による圧込めを行い（ステップＳ８ｄ）、その後、リフト電磁弁１０６を開くとともに、第２のモータ３１をリフトレバー角に応じた回転数を超えないように制動制御する（ステップＳ９ｄ、ｅ）。これにより、リフトレバー角に応じた速度でフォークを下降できる。

ところで、フォークの小刻みな上昇／下降を繰り返し行い、フォークの高さを微調整する「インチング操作」時において、フォークは不自然な挙動をすることがある。上記の通り、配管１０７内の油圧と配管１０８内の油圧とを同一にする「圧込め」を行っても、完全に同一にすることは難しい。そのため、フォークを上昇させる場合、配管１０７内の油圧が配管１０８内の油圧よりも低い状態でリフト電磁弁１０６を開くと、フォークは一瞬下降した後に上昇することとなる。反対に、配管１０７内の油圧が配管１０８内の油圧よりも高い状態でリフト電磁弁１０６を開くと、フォークは一瞬急激に上昇した後にリフトレバー角に応じた速度で上昇することとなる。フォークを下降させる場合についても、同様の現象が発生する。

しかし、第３実施形態の油圧システムでは、第１の油圧系２が一定量の作動油を送ってフォークを上昇させている最中に（ステップＳ３ｂ）、第２の油圧系３によるフォークの上昇が開始される（ステップＳ４ｄ）。これにより、フォークの不自然な挙動は、第１の油圧系２によるフォークの動作に紛れてしまう。したがって、荷役作業を行う作業者にとって、フォークの不自然な挙動を体感しにくくなり、荷役作業の妨げを減少できる。

また、第１の油圧系２は、ティルトシリンダ１４及びステアリングシリンダ１５に作動油を送る役割も担う。したがって、第１のモータ２１は、リフトシリンダ１３以外のシリンダに作動油を送るから、より高い頻度で制御される。これにより、第１のモータ２１は、第２のモータ３１に比べて発熱が大きい。

しかし、第３実施形態の油圧システムでは、区間Ｕ２の途中から区間Ｕ３にかけて、第１のモータ２１の回転数が、第２のモータ３１の回転数よりも低く設定される。したがって、フォークの昇降による発熱が抑制され、ティルト操作又はステアリング操作が同時に行われても、第１のモータ２１の発熱を抑えることができる。

［変形例］
なお、図６に示すマップは単なる一例であって、他のマップを適用することもできる。
例えば、図８に示すマップでは、中立位置又はフォーク下降時においても、第１のモータ２１が低速で回転するようになっている。これにより、各種油圧アクチュエータに必要なパイロット圧を発生させることができる。また、図９に示すように、第１のモータ２１の制御が切り替わるリフトレバー角と、第２のモータ３１の制御が切り替わるリフトレバー角をずらすことにより、上昇側のリフトレバー操作可能範囲を３つ以上の区間に分割することもできる。

さらには、マップに替えて演算式を記憶部６に格納しておき、リフトレバー角に対応する第１のモータ２１の回転数等を演算によって求めるようにしてもよい。

フォークリフトの側面図である。 電力回生機能を備えた油圧システムの油圧回路図である。 油圧システムとその周辺部の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の油圧システムにおいて参照されるマップの一例であって、（Ａ）はリフトレバー角と第１のモータの回転数の関係、（Ｂ）はリフトレバー角とリフト比例弁の開度の関係、（Ｃ）はリフトレバー角と第２のモータの回転数の関係、（Ｄ）は（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。 第２実施形態の油圧システムにおいて参照されるマップの一例であって、（Ａ）はリフトレバー角と第１のモータの回転数の関係、（Ｂ）はリフトレバー角とリフト比例弁の開度の関係、（Ｃ）はリフトレバー角と第２のモータの回転数の関係、（Ｄ）は（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。 第３実施形態の油圧システムにおいて参照されるマップの一例であって、（Ａ）はリフトレバー角と第１のモータの回転数の関係、（Ｂ）はリフトレバー角とリフト比例弁の開度の関係、（Ｃ）はリフトレバー角と第２のモータの回転数の関係、（Ｄ）は（Ａ）と（Ｃ）を重ねたものである。 第３実施形態の制御方法のフローチャートであって、（Ａ）リフトレバー操作のフローチャート、（Ｂ）〜（Ｅ）はそれぞれ（Ａ）に対応した第１のモータ、リフト比例弁、第２のモータ及びリフト電磁弁の動作を示すフローチャートである。 油圧システムにおいて参照されるマップの変形例である。 油圧システムにおいて参照されるマップの他の変形例である。

符号の説明

１ 油圧システム
２ 第１の油圧系
２０ 第１の駆動回路
２１ 第１のモータ
２２ 第１のポンプ
２３ 第１の制御弁群
３ 第２の油圧系
３０ 第２の駆動回路
３１ 第２のモータ
３２ 第２のポンプ
３３ 第２の制御弁群
４ コントローラ
５ バッテリ
６ 記憶部
１０ フォークリフト
１１ フォーク
１３ リフトシリンダ
１４ ティルトシリンダ
１５ ステアリングシリンダ
１６ リフトレバー
１７ ティルトレバー
１８ ステアリング
１００ タンク
１０１ プライオリティバルブ
１０２ オービットロール
１０３ コントロールバルブ
１０４ リフト比例弁
１０５ ティルト比例弁
１０６ リフト電磁弁

Claims (5)

1. リフトレバーの操作量に応じてリフトシリンダ内のピストン位置を変化させてフォークを昇降するフォークリフトの油圧システムであって、
   少なくとも前記リフトシリンダに作動油を送って前記フォークを上昇する第１のポンプと、
   バッテリからの電力の供給を受けて前記第１のポンプを駆動する第１のモータと、
   前記リフトシリンダに作動油を送って前記フォークを上昇する機能とともに、前記フォークが下降する際に返送される作動油によって油圧モータとしても機能する第２のポンプと、
   前記バッテリからの電力の供給を受けて前記第２のポンプを駆動する機能とともに、油圧モータとして機能している前記第２のポンプに駆動されて、前記バッテリへ電力を戻す発電機としても機能する第２のモータと、
   前記第１のモータ及び前記第２のモータの回転数を予め決定された規則に基づいて制御するコントローラとを備えていることを特徴するフォークリフトの油圧システム。
2. 前記コントローラは、前記リフトレバーの操作可能範囲を複数の区間に分割し、
   前記リフトレバーの操作量が少ない区間において、前記操作量に応じて前記第１のモータの回転数のみを増加し、
   前記区間よりも前記リフトレバーの操作量が多い別の区間において、前記第１のモータの回転数を最大値で略一定に保つとともに、前記操作量に応じて前記第２のモータの回転数を増加す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システム。
3. 前記コントローラは、前記リフトレバーの操作可能範囲を複数の区間に分割し、
   前記リフトレバーの操作量が最も少ない区間において、前記操作量に応じて前記第１のモータの回転数のみを増加し、
   前記区間よりも前記リフトレバーの操作量が多い別の区間において、前記第１のモータの回転数を所定値で略一定に保つとともに、前記操作量に応じて前記第２のモータの回転数を前記第１のモータの回転数を超えて最大値まで増加し、
   前記リフトレバーの操作量がさらに多い別の区間において、前記第２のモータの回転数を最大値で略一定に保つとともに、前記操作量に応じて前記第１のモータの回転数を最大値まで増加す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システム。
4. 前記第１のポンプは、ティルトシリンダにも作動油を送るように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォークリフトの油圧システム。
5. リフトレバーの操作量に応じてリフトシリンダ内のピストン位置を変化させてフォークを昇降するフォークリフトの油圧システムの制御方法であって、
   前記フォークリフトは、少なくともリフトシリンダに作動油を送る第１のポンプと、前記第１のポンプを駆動する第１のモータと、前記リフトシリンダに作動油を送る第２のポンプと、前記第２のポンプを駆動する第２のモータとを備え、
   前記フォークを上昇するために前記リフトレバーを操作すると、その操作量に応じた回転数で、前記第１のモータ及び第２のモータの双方又は一方を回転し、前記回転数に応じた速度で前記リフトシリンダ内のピストン位置を変化して前記フォークを上昇し、
   前記リフトレバーの操作量を複数の区間に分割して管理し、
   前記リフトレバーの操作量が最も少ない区間において、前記操作量に応じて前記第１のモータの回転数のみを増加し、
   前記区間よりも前記リフトレバーの操作量が多い別の区間において、前記第１のモータの回転数を所定値で略一定に保つとともに、前記操作量に応じて前記第２のモータの回転数を前記第１のモータの回転数を超えて最大値まで増加し、
   前記リフトレバーの操作量がさらに多い別の区間において、前記第２のモータの回転数を最大値で略一定に保つとともに、前記操作量に応じて前記第１のモータの回転数を最大値まで増加することを特徴とするフォークリフトの油圧システムの制御方法。

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