JP2011046499A - Cargo handling control device of forklift - Google Patents

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秀一 森木
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金子  悟
Shiho Izumi
泉  枝穂
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高志 伊君
Nobuo Shono
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an operational burden of an operator by reducing a shock in stopping by preventing an abrupt drop of a lift. <P>SOLUTION: This forklift has a fork 33 for mounting a cargo, a hydraulic cylinder 23 for driving the fork, and a hydraulic pump 27 for driving the hydraulic cylinder, and regenerates the potential energy of the cargo to a power source of a power converter 25 when driving the mounted cargo in the lowering direction. A controller 100 for controlling the converter has a target speed arithmetic operation part for limiting a lowering speed so that the sum of an arithmetically operated load and an inertia force becomes a tractive force or smaller determined by the allowable torque of a motor for driving the hydraulic pump by arithmetically operating the load of the cargo and the inertia force of the cargo. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、フォークリフトの荷役制御装置に係り、特に、荷物の慣性力を考慮したフォークリフトの荷役制御装置に関する。   The present invention relates to a cargo handling control device for a forklift, and more particularly to a cargo handling control device for a forklift that takes into account the inertial force of the cargo.

フォークリフトなどの荷役装置は、図16に示すような油圧回路で構成されている。なお、図17は、フォークリフトの外観を示す図である。これらの図において、オペレータはアクセルペダル36を踏むことで車輪42を駆動し、フォークリフトを走行させることができる。また、リフトレバー21を操作することで、油圧シリンダ23を伸縮させてフォーク33を上昇または下降させることができる。   A cargo handling device such as a forklift is composed of a hydraulic circuit as shown in FIG. FIG. 17 is a view showing the appearance of the forklift. In these drawings, the operator can drive the forklift by stepping on the accelerator pedal 36 to drive the wheels 42. Further, by operating the lift lever 21, the fork 33 can be raised or lowered by extending or contracting the hydraulic cylinder 23.

例えば、リフトレバー1をリフトアップ側(図の右側)に操作すると、コントロールバルブ2は油圧ポンプ3を油圧シリンダ4に連通する側に動き、荷役用電動モータ5は油圧ポンプ3を駆動する。油圧ポンプ3は、逆止弁6およびコントロールバルブ2を介して、オイルタンク7のオイルを油圧シリンダ4へ供給する。ここで油圧ポンプ3の吐出圧力が配管の耐圧を超えないように、油圧ポンプ3と逆止弁6の間にはリリーフ弁8が設けられている。   For example, when the lift lever 1 is operated to the lift-up side (right side in the figure), the control valve 2 moves to the side where the hydraulic pump 3 communicates with the hydraulic cylinder 4, and the cargo handling electric motor 5 drives the hydraulic pump 3. The hydraulic pump 3 supplies oil in the oil tank 7 to the hydraulic cylinder 4 via the check valve 6 and the control valve 2. Here, a relief valve 8 is provided between the hydraulic pump 3 and the check valve 6 so that the discharge pressure of the hydraulic pump 3 does not exceed the pressure resistance of the piping.

油圧シリンダ4は、供給されたオイルによって伸長し、動滑車9を持ち上げ、動滑車9にかけられたチェーン10を介してフォーク11を上昇させる。このとき、荷役用電動モータ5は概ね一定出力で駆動しており、オペレータはリフトレバー1の傾度を調節することで、コントロールバルブ2の開度を調節し、リフトアップ速度を制御することができる。 リフトレバー1をリフトダウン側(図の左側)に操作すると、コントロールバルブ2はオイルタンク7と油圧シリンダ4を連通する側へ動く。油圧シリンダ4は、フォーク11の自重および図示しない荷物の荷重によって圧縮され、コントロールバルブ2および逆止弁12を介して、オイルをオイルタンク7に還流する。このとき、荷役用電動モータ5は停止しており、オペレータはリフトレバー1の傾度を調節することで、コントロールバルブ2の開度を調節し、リフトダウン速度を制御することができる。   The hydraulic cylinder 4 is extended by the supplied oil, lifts the movable pulley 9, and raises the fork 11 through the chain 10 hung on the movable pulley 9. At this time, the cargo handling electric motor 5 is driven at a substantially constant output, and the operator can adjust the opening degree of the control valve 2 and control the lift-up speed by adjusting the inclination of the lift lever 1. . When the lift lever 1 is operated to the lift-down side (left side in the figure), the control valve 2 moves to the side where the oil tank 7 and the hydraulic cylinder 4 are communicated. The hydraulic cylinder 4 is compressed by the weight of the fork 11 and the load of a load (not shown), and returns the oil to the oil tank 7 via the control valve 2 and the check valve 12. At this time, the electric motor 5 for cargo handling is stopped, and the operator can adjust the opening degree of the control valve 2 and adjust the lift-down speed by adjusting the inclination of the lift lever 1.

このように、従来の荷役装置では、コントロールバルブ2の開度を調節することで圧力損失を発生させ、リフト速度を調節している。そのため、リフト昇降中にコントロールバルブ2が閉じられると、シリンダ4へのオイル流入および流出が遮断され、リフトが急停止する。このため、フォーク11、荷物および車両全体にショックが発生することがある。また、圧力損失(エネルギロス)を発生させてリフト速度を調節していること、すなわちリフトダウン時においては、フォーク11および荷物の位置エネルギを回生していないことから、エネルギ効率向上の余地がある。   As described above, in the conventional cargo handling device, the pressure loss is generated by adjusting the opening degree of the control valve 2, and the lift speed is adjusted. Therefore, when the control valve 2 is closed during lift lifting, the oil inflow and outflow to the cylinder 4 are blocked, and the lift stops suddenly. For this reason, a shock may occur in the fork 11, the luggage and the entire vehicle. Further, since the lift speed is adjusted by generating a pressure loss (energy loss), that is, when the lift is down, the potential energy of the fork 11 and the load is not regenerated, so there is room for energy efficiency improvement. .

このような問題に関して、特許文献1には、荷役動作停止時のショックを低減するため、コントロールバルブが閉じられる前に荷役モータを停止する荷役モータ停止手段を備えたフォークリフトの荷役装置が開示されている。また、特許文献2にはリフトダウン速度を精度よく制御し、リフトダウン時に位置エネルギを回生して有効利用するため、油圧用モータを逆転制御する制御手段を備えたフォークリフトが開示されている。   With regard to such a problem, Patent Document 1 discloses a forklift loading / unloading device including a loading / unloading motor stopping unit that stops a loading / unloading motor before the control valve is closed in order to reduce a shock when the loading / unloading operation is stopped. Yes. Further, Patent Document 2 discloses a forklift provided with a control unit that reversely controls a hydraulic motor in order to accurately control the lift-down speed and regenerate and effectively use the potential energy at the time of lift-down.

特開平10−310395号公報JP-A-10-310395 特開2003−252586号公報JP 2003-252586 A 特開2007−120716号公報JP 2007-120716 A

しかしながら、特許文献1に示される荷役制御装置は、リフトダウン時の荷役モータ停止手段が必ずしも考慮されておらず、リフトダウンからリフトを停止する際にフォーク、荷物および車両全体にショックを与えることがある。   However, the cargo handling control device disclosed in Patent Document 1 does not necessarily take into account the handling motor stop means at the time of lift-down, and may give a shock to the fork, luggage and the entire vehicle when stopping the lift from the lift-down. is there.

また、特許文献2に示されている制御手段では、荷役用電動モータの出力限界を必ずしも考慮しておらず、荷物の荷重とは無関係にリフトダウン速度が設定される可能性がある。このため、リフトダウン速度が高過ぎる場合、荷物の荷重および慣性力による負荷を荷役用電動モータで支えきれず、リフトダウン速度の制御に課題があった。   Further, the control means disclosed in Patent Document 2 does not necessarily take into account the output limit of the electric motor for cargo handling, and there is a possibility that the lift-down speed is set regardless of the load of the load. For this reason, when the lift-down speed is too high, the load due to the load and the load due to inertial force cannot be supported by the electric motor for cargo handling, and there is a problem in controlling the lift-down speed.

また、走行中にリフトダウンと同時に車両速度を減速する場合、荷役用電動モータからの回生電力に加えて、走行用電動モータからも回生電力が発生するため、車両停止中にリフトダウンを行う場合よりも蓄電装置の電圧が高くなり、荷役用電動モータの駆動装置、例えばインバータやチョッパなどの内部電圧が高くなる。   Also, when the vehicle speed is decelerated simultaneously with the lift-down during traveling, the regenerative power is generated from the traveling electric motor in addition to the regenerative power from the cargo handling electric motor, so the lift-down is performed while the vehicle is stopped. The voltage of the power storage device becomes higher than that, and the internal voltage of the driving device for the electric motor for cargo handling, for example, an inverter or a chopper becomes higher.

このように、リフトダウン速度が高くなる場合には、前記内部電圧が荷役用電動モータの駆動装置の耐電圧を超える可能性があり、このような場合、荷役用電動モータのトルクが低下するなど、リフトダウン速度の制御に問題が発生する。このため、リフトダウン速度が高くなり過ぎないように、オペレータはリフトレバーを慎重に操作する必要がある。   As described above, when the lift-down speed increases, the internal voltage may exceed the withstand voltage of the driving device for the cargo handling electric motor. In such a case, the torque of the cargo handling electric motor may decrease. Problems arise in controlling the lift-down speed. For this reason, the operator needs to carefully operate the lift lever so that the lift-down speed does not become too high.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、リフトダウン時の位置エネルギを回生する荷役の制御装置において、リフトの急降下を防止して停止時のショックを低減するとともに、オペレータの操作負担を軽減することのできる荷役制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in a cargo handling control device that regenerates potential energy at the time of lift-down, the sudden drop of the lift is prevented and the shock at the time of stop is reduced. An object of the present invention is to provide a cargo handling control device capable of reducing the operation burden.

本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。   In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

荷物を搭載するフォーク、該フォークを駆動する油圧シリンダ、該油圧シリンダを駆動する油圧ポンプを備え、該油圧ポンプを電力変換器を介して駆動し、搭載した荷物を下降方向に駆動するとき前記荷物の位置エネルギを前記電力変換器の電源に回生するフォークリフトにおいて、前記変換器を制御するコントローラは、前記荷物の荷重および前記荷物の慣性力を演算し、演算した荷重および慣性力の和が前記油圧ポンプを駆動するモータの許容トルクにより定まる牽引力以下となるように下降速度を制限する目標速度演算部を備えた。   A fork for loading a load, a hydraulic cylinder for driving the fork, and a hydraulic pump for driving the hydraulic cylinder, wherein the hydraulic pump is driven through a power converter and the loaded load is driven in a downward direction. In a forklift that regenerates the potential energy of the power converter to the power source of the power converter, the controller that controls the converter calculates the load of the load and the inertial force of the load, and the sum of the calculated load and inertial force is the hydraulic pressure A target speed calculation unit is provided for limiting the lowering speed so that the traction force is less than or equal to the traction force determined by the allowable torque of the motor driving the pump.

本発明は、以上の構成を備えるため、リフトの急降下を防止して停止時のショックを低減するとともに、オペレータの操作負担を軽減することができる。   Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to prevent a sudden drop of the lift, reduce a shock at the time of stop, and reduce an operation burden on the operator.

第1の実施形態にかかるフォークリフトの荷役制御装置を説明する図である。It is a figure explaining the cargo handling control apparatus of the forklift concerning a 1st embodiment. コントローラの詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of a controller. 荷役モータ制御部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a cargo handling motor control part. 目標速度演算部で行われる目標速度演算の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target speed calculation performed in a target speed calculating part. リフト速度制限値vl_lmtを演算する方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the method of calculating lift speed limit value vl_lmt . 図3に示すトルク指令値演算部で行うトルク指令演算の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the torque command calculation performed by the torque command value calculating part shown in FIG. バルブ制御部で行うバルブ制御の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of valve control performed by a valve control part. 荷物を載せた状態での従来の荷役制御装置の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the conventional cargo handling control apparatus in the state which loaded the load. 荷物を載せた状態での本実施形態の荷役制御装置の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the cargo handling control apparatus of this embodiment in the state which loaded the load. 第2の実施形態にかかるフォークリフトの荷役制御装置を説明する図である。It is a figure explaining the cargo handling control apparatus of the forklift truck concerning 2nd Embodiment. コントローラの制御構成を示す図である。It is a figure which shows the control structure of a controller. 走行制御部で行う走行制御の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the traveling control performed in a traveling control part. 荷役モータ制御部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a cargo handling motor control part. 図13に示す目標速度演算部が行う制御の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the control which the target speed calculating part shown in FIG. 13 performs. 走行制御の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of traveling control. 荷役装置に用いられる従来の油圧回路を説明する図である。It is a figure explaining the conventional hydraulic circuit used for a cargo handling apparatus. フォークリフトの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of a forklift.

[実施形態1]
図1は、第1の実施形態にかかるフォークリフトの荷役制御装置を説明する図である。コントローラ100は、リフトレバー21に取り付けられた図示しないポテンショメータからリフトレバー21の操作量に応じたレバー信号を受信し、また、圧力センサ22から油圧シリンダ23の圧力に応じた圧力センサ信号を受信し、荷役用電動モータ24に取り付けられた図示しないエンコーダから荷役モータ回転数を受信する。
コントローラ100は、受信したレバー信号、圧力センサ信号、荷役モータ回転数に応じて、荷役モータトルク指令およびバルブ開信号を演算し、インバータ25に取り付けた図示しない荷役用モータドライバおよびバルブ26内部の図示しないバルブ駆動回路にそれぞれ供給する。コントローラ100で行う荷役モータトルク指令とバルブ開信号の演算方法については後述する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a forklift cargo handling control apparatus according to a first embodiment. The controller 100 receives a lever signal corresponding to the operation amount of the lift lever 21 from a potentiometer (not shown) attached to the lift lever 21, and receives a pressure sensor signal corresponding to the pressure of the hydraulic cylinder 23 from the pressure sensor 22. The cargo handling motor rotation speed is received from an encoder (not shown) attached to the cargo handling electric motor 24.
The controller 100 calculates a cargo handling motor torque command and a valve opening signal according to the received lever signal, pressure sensor signal, and cargo handling motor rotation speed, and shows the interior of the valve 26 and the cargo handling motor driver (not shown) attached to the inverter 25. Not supplied to each valve drive circuit. A method for calculating a cargo handling motor torque command and a valve opening signal performed by the controller 100 will be described later.

インバータ25は荷役モータトルク指令に応じて荷役用電動モータ24を駆動する。バルブ26は、リフト位置保持手段であり、圧力損失を低減するため、ノーマルクローズのオンオフバルブとしており、バルブ開信号がONであれば開き、バルブ開信号がOFFであれば閉じる。   The inverter 25 drives the cargo handling electric motor 24 in accordance with the cargo handling motor torque command. The valve 26 is a lift position holding means, and is a normally closed on / off valve in order to reduce pressure loss. The valve 26 opens when the valve open signal is ON, and closes when the valve open signal is OFF.

オペレータがリフトレバー21をリフトアップ側(図の右側)へ操作すると、コントローラ100はバルブを開き、油圧ポンプ27と油圧シリンダ23を連通する。インバータ25はバッテリ28の電力を利用して荷役用電動モータ24を駆動し、荷役用電動モータ24に直結した油圧ポンプ27を駆動する。油圧ポンプ27は、バルブ26を介して、オイルタンク29のオイルを油圧シリンダ23へ供給する。   When the operator operates the lift lever 21 to the lift-up side (right side in the figure), the controller 100 opens the valve and connects the hydraulic pump 27 and the hydraulic cylinder 23. The inverter 25 drives the cargo handling electric motor 24 using the electric power of the battery 28, and drives the hydraulic pump 27 directly connected to the cargo handling electric motor 24. The hydraulic pump 27 supplies the oil in the oil tank 29 to the hydraulic cylinder 23 via the valve 26.

ここで油圧ポンプの吐出圧力が配管の耐圧を超えないように、油圧ポンプ27とバルブ26の間にはリリーフ弁30が設けられている。油圧シリンダ23は、供給されたオイルによって伸長し、動滑車31を持ち上げ、動滑車31にかけられたチェーン32を介してフォーク33を上昇させる。このとき、コントローラ100はリフトレバー21の傾度に応じて、荷役用電動モータ24の速度を制御し、リフトアップ速度を調節する。   Here, a relief valve 30 is provided between the hydraulic pump 27 and the valve 26 so that the discharge pressure of the hydraulic pump does not exceed the pressure resistance of the piping. The hydraulic cylinder 23 is extended by the supplied oil, lifts the movable pulley 31, and raises the fork 33 via the chain 32 hung on the movable pulley 31. At this time, the controller 100 controls the speed of the cargo handling electric motor 24 according to the inclination of the lift lever 21 to adjust the lift-up speed.

一方、オペレータがリフトレバー21をリフトダウン側(図の左側)へ操作すると、コントローラ100はバルブ26を開き、油圧ポンプ27と油圧シリンダ23を連通する。油圧シリンダ23は、フォーク33の自重および図示しない荷物の荷重によって圧縮され、バルブ26を介して油圧ポンプ27へオイルを逆流させる。油圧ポンプ27はオイルによって逆転駆動され、荷役用電動モータ24を逆転駆動する。このとき、コントローラ100は荷役用電動モータ24に回転方向と逆向きのトルクを発生させることで、油圧ポンプ27の回転速度を制御し、リフトダウン速度を調節する。このため、荷役用電動モータ24からインバータ25を介してバッテリ28へ回生電力が供給される。すなわち、オペレータはリフトレバー21の傾度を調節することでリフトアップ速度をおよびリフトダウン速度を制御することができる。   On the other hand, when the operator operates the lift lever 21 to the lift-down side (left side in the figure), the controller 100 opens the valve 26 and connects the hydraulic pump 27 and the hydraulic cylinder 23. The hydraulic cylinder 23 is compressed by the weight of the fork 33 and the load of a load (not shown), and causes the oil to flow backward to the hydraulic pump 27 via the valve 26. The hydraulic pump 27 is reversely driven by oil, and reversely drives the cargo handling electric motor 24. At this time, the controller 100 controls the rotational speed of the hydraulic pump 27 and adjusts the lift-down speed by causing the electric motor 24 for cargo handling to generate torque in the direction opposite to the rotational direction. For this reason, regenerative power is supplied from the electric motor 24 for cargo handling to the battery 28 via the inverter 25. That is, the operator can control the lift-up speed and the lift-down speed by adjusting the inclination of the lift lever 21.

図2は、コントローラ100の詳細を説明する図である。コントローラ100は推定部110、荷役モータ制御部120、バルブ制御部130を備え、レバー信号などに応じて荷役モータトルク指令およびバルブ開信号を出力する。以下、推定部110、荷役モータ制御部120およびバルブ制御部130について説明する。   FIG. 2 is a diagram for explaining the details of the controller 100. The controller 100 includes an estimation unit 110, a cargo handling motor control unit 120, and a valve control unit 130, and outputs a cargo handling motor torque command and a valve opening signal in accordance with a lever signal or the like. Hereinafter, the estimation unit 110, the cargo handling motor control unit 120, and the valve control unit 130 will be described.

推定部110では、圧力センサ信号を基に以下の(1)式から荷重推定値mlを、インバータDC電流Imlを基に(2)式から荷役モータトルク推定値Tmlを、荷役モータ回転数nmlを基に(3)式からリフト速度推定値vlを算出する。
The estimating unit 110, a load estimation value m l of the following (1) based on the pressure sensor signal, based on the inverter DC current I ml of (2) T ml handling motor torque estimate from equation handling motor The lift speed estimated value v l is calculated from the equation (3) based on several nml .

ここで、pcは圧力センサ信号を基に算出した油圧シリンダ圧、acは油圧シリンダ23の有効断面積、gは重力加速度、m0はフォークの質量、miは油圧シリンダ23のピストンおよびピストンと一体となって動く動滑車31および図示しないマストの内枠の合計質量である。また、Kmlは荷役モータのトルク定数であり、予め実験などで求めておく。また、Dpは油圧ポンプの単位角度あたりの押しのけ容積である。 Here, p c is the hydraulic cylinder pressure calculated based on the pressure sensor signal, a c is the effective sectional area of the hydraulic cylinder 23, g is the gravitational acceleration, m 0 is the mass of the fork, mi is the piston of the hydraulic cylinder 23 and This is the total mass of the movable pulley 31 that moves integrally with the piston and the inner frame of the mast (not shown). K ml is a torque constant of the cargo handling motor and is obtained in advance by experiments or the like. Further, D p is the displacement per unit angle of the hydraulic pump.

図3は、荷役モータ制御部120の構成を説明する図である。荷役モータ制御部120は、目標速度演算部121、目標トルク演算部122およびトルク指令演算部123を備え、レバー信号などをもとに荷役モータトルク指令を出力する。目標速度演算部121およびトルク指令演算部123で行う制御の詳細については後述する。   FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the cargo handling motor control unit 120. The cargo handling motor control unit 120 includes a target speed calculation unit 121, a target torque calculation unit 122, and a torque command calculation unit 123, and outputs a cargo handling motor torque command based on a lever signal or the like. Details of the control performed by the target speed calculation unit 121 and the torque command calculation unit 123 will be described later.

目標トルク演算部122ではリフト速度目標値vl_tとリフト速度推定値vlを基に公知のフィードバック制御、例えばPID制御などを行ってリフト速度推定値vlがリフト速度目標値vl_tに近付くように荷役モータトルク目標値Tml_t0を演算する。 The target torque calculation unit 122 performs known feedback control such as PID control based on the lift speed target value v l_t and the lift speed estimated value v l so that the lift speed estimated value v l approaches the lift speed target value v l_t. The cargo handling motor torque target value T ml_t0 is calculated.

図4は、目標速度演算部121で行われる目標速度演算の一例を示す図である。ステップS141ではレバー信号slを基に次式から補正前リフト速度目標値vl_t0を算出する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of target speed calculation performed by the target speed calculation unit 121. Step S141 before correction from the following equation based on a lever signal s l in calculating the lift speed target value v l_t0.

ここで、kllは比例定数でレバー信号slが最大のとき、補正前リフト速度目標値vl_t0が最大リフト速度となるように予め設定しておく。レバー信号slはリフトレバー21をリフトアップ側に傾けると正、リフトレバー21をリフトダウン側に傾けると負となるため、補正前リフト速度目標値vl_t0はリフトアップ時に正、リフトダウン時に負となる。 Here, k ll when the lever signal s l a proportional constant is maximum, the pre-correction lift speed target value v L_t0 is preset so that the maximum lift speed. Positive when the lever signal s l tilting the lift lever 21 to lift-up side, since the negative tilting the lift lever 21 to the lift-down side, the pre-correction lift speed target value v L_t0 positive when lifted up, negative when lifted down It becomes.

ステップS142で、補正前リフト速度目標値vl_t0の符号が0以上(リフトアップ)の場合はステップS143へ、0未満(リフトダウン)の場合はステップS144へ進む。ステップS143では補正前リフト速度目標値vl_t0をそのままリフト速度目標値vl_tとして、目標速度演算を終了する。ステップS144では荷重推定値mlを基に次式から慣性力Fiを算出する。
If the sign of the lift speed target value v l_t0 before correction is 0 or more (lift up) in step S142, the process proceeds to step S143, and if it is less than 0 (lift down), the process proceeds to step S144. In step S143, the lift speed target value v l_t0 before correction is set as the lift speed target value v l_t as it is, and the target speed calculation is terminated. Step S144 based on load estimation value m l In calculating the inertial force F i from the following equation.

ここで、as_tは停止減速度目標値で、リフト動作を安全に停止できる減速度、例えばas_t=10.0などとして予め設定しておく。 Here, a s_t is a stop deceleration target value, and is set in advance as a deceleration at which the lift operation can be stopped safely, for example, a s_t = 10.0.

次にステップS145で荷重推定値ml、慣性力Fiを基に次式から予測負荷トルクTlp_aryを演算する。
Then load estimation value m l in step S145, calculates the estimated load torque T Lp_ary from the following equation based on the inertial force F i.

ここで、vl_aryはリフト速度の配列で、例えば[0、 -0.1、…、-0.5]であり、予測負荷トルクTlp_aryもリフト速度の配列vl_aryに対応した配列として得られる。ただし、cfはリフト速度に応じて発生する油圧シリンダ23の摩擦抵抗やバルブ26の圧力損失による抵抗力の比例定数であり、予め適切な値に設定しておく。 Here, v l_ary is an array of lift speeds, for example, [0, −0.1,..., −0.5], and the predicted load torque T lp_ary is also obtained as an array corresponding to the lift speed array v l_ary . However, cf is a proportional constant of the friction force of the hydraulic cylinder 23 generated according to the lift speed and the resistance force due to the pressure loss of the valve 26, and is set to an appropriate value in advance.

ステップS146では予測負荷トルクTlp_aryを基にリフト速度制限値vl_lmtを演算する。リフト速度制限値vl_lmtの演算方法の詳細については後述する。ステップS147では、補正前リフト速度目標値vl_t0とリフト速度制限値vl_lmtを比較し、絶対値の小さい方をリフト速度目標値vl_tとして目標速度演算を終了する。 In step S146, the lift speed limit value vl_lmt is calculated based on the predicted load torque Tlp_ary . Details of the calculation method of the lift speed limit value v l_lmt will be described later. In step S147, the uncorrected lift speed target value v l_t0 and the lift speed limit value v l_lmt are compared, and the smaller absolute value is set as the lift speed target value v l_t to complete the target speed calculation.

図5(a)は、リフト速度制限値vl_lmtを演算する方法の一例を説明する図である。図5(a)において、横軸はリフト速さ(リフト速度の絶対値)であり、縦軸はモータトルクである。ここでモータトルク許容値Tmla_aryはリフト速度配列vl_aryに対応したモータトルクの出力限界を示している。すなわち、モータトルク許容値Tmla_aryと予測負荷トルクTlp_aryの交点(図中のトルク交点)に対応する停止限界リフト速度vl_lmt0を境に、図の右側(リフト速さが大きくなる側)では、モータトルク許容値Tmla_aryよりも予測負荷トルクTlp_aryの方が大きく、モータトルクが不足する。このため、予め設定した停止減速度目標値as_tでリフトを停止できないことを示している。 FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a method for calculating the lift speed limit value v l_lmt . In FIG. 5A, the horizontal axis represents the lift speed (absolute value of the lift speed), and the vertical axis represents the motor torque. Here, the motor torque allowable value T mla_ary indicates the output limit of the motor torque corresponding to the lift speed array v l_ary . That is, on the right side of the figure (the side where the lift speed increases), with the stop limit lift speed v l_lmt0 corresponding to the intersection (torque intersection in the figure) of the motor torque allowable value T mla_ary and the predicted load torque T lp_ary as The predicted load torque T lp_ary is larger than the motor torque allowable value T mla_ary and the motor torque is insufficient. For this reason, it is indicated that the lift cannot be stopped at the preset stop deceleration target value a s_t .

そこで、予め設定した停止減速度目標値as_tでリフトを停止可能とするため、リフト速度制限値vl_lmtを停止限界リフト速度vl_lmt0より図の左側(リフト速さが小さくなる側)に設定する。ここで、停止限界リフト速度vl_lmt0を安全率(例えば1.2)で割った値をリフト速度制限値vl_lmtとしてもよいが、安全率を大きくし過ぎるとリフト速度が必要以上に抑えられ、作業効率が悪化する恐れがある。このため、リフト速度制限値vl_lmtを停止限界リフト速度vl_lmt0の近傍に設定することが望ましい。 Therefore, in order to make it possible to stop the lift at a preset stop deceleration target value a s_t , the lift speed limit value v l_lmt is set to the left side of the figure (the side where the lift speed becomes smaller) from the stop limit lift speed v l_lmt0 . . Here, the value obtained by dividing the stop limit lift speed v l_lmt0 by the safety factor (for example, 1.2) may be used as the lift speed limit value v l_lmt. However, if the safety factor is increased too much, the lift speed can be suppressed more than necessary, and the work efficiency May get worse. For this reason, it is desirable to set the lift speed limit value v l_lmt in the vicinity of the stop limit lift speed v l_lmt0 .

なお、本実施形態では予測負荷トルクTlp_ary基にリフト速度制限値vl_lmtを演算するように説明したが、予め設定したマップを用いて荷重推定値mlからリフト速度制限値vl_lmtを演算するように簡略化してもよい。 Although the present embodiment has been described as calculating the lift speed limit value v L_lmt the estimated load torque T Lp_ary group, calculates the lift speed limit value v L_lmt from load estimation value m l using a map set in advance It may be simplified as follows.

ここで、図5(b)を用いてレバー信号とリフト速度目標値の対応関係を説明する。図5(b)は横軸にレバー信号、縦軸にリフト速度目標値を示しており、レバー信号が正であればリフト速度目標値も正(リフト上昇側)、レバー信号が負であればリフト速度目標値も負(リフト下降側)となる。荷物を載せていない場合、リフト速度目標値は、実線L上のA1からB1までのレバー信号に応じた値に設定される。   Here, the correspondence relationship between the lever signal and the lift speed target value will be described with reference to FIG. FIG. 5B shows the lever signal on the horizontal axis and the lift speed target value on the vertical axis. If the lever signal is positive, the lift speed target value is also positive (lift lift side), and if the lever signal is negative. The lift speed target value is also negative (lift lowering side). When no load is loaded, the lift speed target value is set to a value corresponding to the lever signals from A1 to B1 on the solid line L.

一方で荷物を載せている場合、荷重推定値を基に算出されるリフト速度制限値が設定され、レバー信号が減少する(負の方向に増加する)とリフト速度目標値は、O点からB2点までは荷物を載せていない場合と同様に減少するが、B2点からはB3へと移動し、B1点まで減少しない。よって、荷物の質量に応じてリフト速度目標値の下限値が設定されるため、リフト下降時のリフト速度を確実に制御できる。また、B2点まではレバー操作に応じて荷物を載せていない場合と同様のリフト速度が得られるため、荷物の質量に応じて大きくレバーを倒す必要がなく、オペレータの操作負担を軽減できる。   On the other hand, when a load is loaded, a lift speed limit value calculated based on the estimated load value is set, and when the lever signal decreases (increases in the negative direction), the lift speed target value is changed from point O to B2. The point decreases to the point as in the case where no load is loaded, but moves from B2 point to B3 and does not decrease to B1 point. Therefore, since the lower limit value of the lift speed target value is set according to the mass of the load, the lift speed when the lift is lowered can be reliably controlled. Also, up to point B2, the same lift speed as when no load is loaded according to the lever operation can be obtained, so that it is not necessary to largely tilt the lever according to the mass of the load, and the operation burden on the operator can be reduced.

図6は、図3に示すトルク指令値演算部123で行うトルク指令演算の一例を説明する図である。ステップS151では、レバー信号slの絶対値が予め設定した閾値sl_min以上またはバルブ開信号svがONであるか否かを判断し、レバー信号slの絶対値が予め設定した閾値sl_min以上またはバルブ開信号svがONであれば、オペレータにリフト動作をする意図があるかまたはバルブ26が開いている状態であるため、荷役用電動モータ24にトルクを発生させる必要があると判断して、ステップS152に進む。それ以外であれば荷役用電動モータ24を停止させてもよいと判断してステップS153に進む。 FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the torque command calculation performed by the torque command value calculation unit 123 shown in FIG. At step S151, the lever signal s l of absolute value the threshold s L_min more or valve opening signal s v preset is determined whether ON, the lever signal s threshold absolute value preset of l s L_min If the valve opening signal sv is ON, or if the operator intends to perform a lift operation or the valve 26 is open, it is determined that it is necessary to generate torque in the electric motor 24 for cargo handling. Then, the process proceeds to step S152. Otherwise, it is determined that the cargo handling electric motor 24 may be stopped, and the process proceeds to step S153.

ステップS152では荷役モータトルク目標値Tml_t0をそのまま荷役モータトルク指令Tml_tとしてトルク指令演算を終了する。ステップS153では、荷役用電動モータを停止させるため、荷役モータトルク指令Tml_tを前回値(1制御周期前の値)から0まで徐々に減少させるようにする。 In step S152, the cargo handling motor torque target value Tml_t0 is used as it is as the cargo handling motor torque command Tml_t , and the torque command calculation is terminated. In step S153, in order to stop the electric motor for cargo handling, the cargo handling motor torque command T ml_t is gradually decreased from the previous value (value before one control cycle) to zero.

図7は、バルブ制御部130で行うバルブ制御の一例を説明する図である。ステップS161ではバルブ開信号svの前回値がONであったかどうかを判定し、前回値がONであればステップS163に、前回値がOFFであればステップS162に進む。ステップS162で、レバー信号slの絶対値が予め設定した閾値sl_min以上であるか否かを判定し、閾値以上あれば、オペレータにリフト動作をする意図があると判断してステップS163に進み、それ以外であればステップS166に進む。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of valve control performed by the valve control unit 130. Previous value of the valve opening signal s v In step S161, it is determined whether an ON, the step S163 if the previous value is ON, the previous value proceeds to step S162 if turned OFF. In step S162, it determines whether the absolute value of the lever signal s l is the threshold value s L_min than a preset, if more than a threshold value, it is determined that there is intended to lift operation to the operator proceeds to step S163 Otherwise, the process proceeds to step S166.

ステップS163で、荷役モータ回転数nmlの絶対値が予め設定した閾値nml_max以下かつ荷役モータトルク推定値Tmlがあらかじめ設定した閾値Tml_min以上であればステップS164へ、それ以外であればステップS166に進む。 In step S163, if the threshold value T Ml_min than the threshold n Ml_max less and cargo handling motor torque estimate T ml absolute value of the load handling motor rotational speed n ml is previously set preset to step S164, and otherwise the step The process proceeds to S166.

ここで、荷役モータ回転数nmlの絶対値が大きければ荷役用電動モータが過回転していると判断し、また、モータトルク推定値Tmlが小さければ荷重を支えきれないと判断してステップS166においてバルブ26を閉じる。このため、図5に示す停止限界リフト速度vl_lmt0や荷重推定値mlに応じて、停止限界リフト速度vl_lmt0の絶対値が大きければ閾値nml_maxも大きくなるように設定してもよいし、荷重推定値mlが大きければ閾値Tml_minも大きくなるように設定してもよい。 Here, it is determined that the larger the absolute value of the load handling motor rotational speed n ml cargo handling electric motor are overspeed, also, it is determined that not carry the weight of a load smaller motor torque estimate T ml Step In S166, the valve 26 is closed. Therefore, according to the stop limit lift speed v L_lmt0 and load estimation value m l shown in FIG. 5, it may be set to be larger threshold n Ml_max larger the absolute value of the stop limit lift speed v L_lmt0, threshold T Ml_min larger the load estimation value m l may be set so as also increased.

ステップS164で荷役モータ回転数nmlの絶対値が予め設定した閾値nml_min以上またはレバー信号slの絶対値が予め設定した閾値sl_min以上であるか否かを判断し、閾値以上であればステップS165へ、それ以外であれば荷役用電動モータが停止していると判断してステップS166へ進む。ここで、閾値nml_minを閾値nml_maxよりも小さい値とすることは言うまでもない。ステップS165ではバルブ26を開くため、バルブ開信号svをONとする。ステップS166ではバルブ26を閉じるため、バルブ開信号svをOFFとする。 It is determined whether the absolute value of the threshold n Ml_min more or lever signal s l absolute value of the load handling motor rotational speed n ml previously set is the threshold value s L_min than the preset in step S164, if the above threshold In step S165, otherwise, it is determined that the cargo handling electric motor is stopped, and the process proceeds to step S166. Here, it is needless to say that the threshold value n Ml_min a value smaller than the threshold value n ml_max. In step S165, in order to open the valve 26, the valve opening signal sv is turned ON. In step S166, in order to close the valve 26, the valve opening signal sv is turned OFF.

図8および図9はリフト動作の例を示す図である。いずれもリフトアップ→停止→リフトダウン→停止という動作をした場合のバルブ開信号、荷役モータトルク、リフト速度およびリフト揚程の時系列データを示している。また、リフトダウン、リフトアップにおいて、オペレータのレバー操作量はいずれもフルレバー操作である。   8 and 9 are diagrams showing examples of the lift operation. All show time-series data of a valve opening signal, a cargo handling motor torque, a lift speed, and a lift head when an operation of lift up → stop → lift down → stop is performed. Further, in lift-down and lift-up, the operator's lever operation amount is full lever operation.

図8は、荷物を載せた状態での従来の荷役制御装置の動作例を示す図である。時刻0秒においてリフトアップのため、レバー信号がONになると、バルブ開信号もONになりモータトルクが増加する。このとき、荷役モータトルク指令に対し、出力限界値が小さく、実モータトルクは荷役モータトルク指令に達していない。このため、リフト速度目標値と実リフト速度に偏差が残っているが、実リフト速度が抑えられているだけで、目標上昇位置までリフトアップできている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an operation example of a conventional cargo handling control apparatus in a state where a load is loaded. Due to lift-up at time 0 seconds, when the lever signal is turned on, the valve opening signal is also turned on and the motor torque is increased. At this time, the output limit value is smaller than the cargo handling motor torque command, and the actual motor torque does not reach the cargo handling motor torque command. For this reason, although the deviation remains between the lift speed target value and the actual lift speed, the lift can be raised to the target ascending position only by suppressing the actual lift speed.

一方、時刻7.5秒からのリフトダウンにおいては、荷役モータトルク指令が出力限界値を超え、実モータトルクが荷役モータトルク指令に達しなくなると、実リフト速度はリフト速度目標値よりも速く(絶対値が大きく)なっている。実リフト速度が速くなると、荷役電動モータの回転数も高くなるため、さらに出力限界値が小さくなることにより、実リフト速度がさらに速くなり、リフト速度を制御できなくなってリフトの急降下が発生している。   On the other hand, in the liftdown from the time 7.5 seconds, when the cargo handling motor torque command exceeds the output limit value and the actual motor torque does not reach the cargo handling motor torque command, the actual lift speed is faster than the lift speed target value ( (Absolute value is large). If the actual lift speed increases, the rotation speed of the cargo handling electric motor also increases.As a result, the output limit value is further reduced, resulting in an increase in the actual lift speed, which makes it impossible to control the lift speed and causes a sudden drop in the lift. Yes.

その後、目標下降位置に達したところでレバー信号を0にしても、荷役電動モータでリフトを停止できないため、バルブ開信号をOFFにしてバルブを閉じることによりリフトを停止しているが、リフトが急停止することでリフト速度に大きな振動が発生している。   After that, even if the lever signal is set to 0 when the target lowering position is reached, the lift cannot be stopped by the cargo handling electric motor. Therefore, the lift is stopped by turning off the valve open signal and closing the valve. A large vibration is generated in the lift speed by stopping.

図9は、荷物を載せた状態での本実施形態の荷役制御装置の動作例を示す図である。時刻0秒から目標リフトアップ停止位置に達するまでの動作は、図8に示す従来の荷役制御装置の動作例と同様である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an operation example of the cargo handling control device of the present embodiment in a state where a load is placed. The operation from time 0 seconds until reaching the target lift-up stop position is the same as the operation example of the conventional cargo handling control device shown in FIG.

一方、時刻7.5秒からのリフトダウンにおいては荷物を載せていない状態でのリフト速度目標値(図中b)よりも小さく設定されているため、実リフト速度が抑えられ、出力限界が小さくならず、トルク不足が発生しない。また、リフト停止時に発生する慣性力も考慮した上でトルク不足が発生しないようにリフト速度目標値を設定しているため、荷役用電動モータでリフトを停止することができ、リフト停止時にリフト速度に大きな振動が発生することはない。   On the other hand, in the lift-down from time 7.5 seconds, since it is set smaller than the lift speed target value (b in the figure) when no load is placed, the actual lift speed is suppressed and the output limit is reduced. Thus, there is no shortage of torque. In addition, the lift speed target value is set so that insufficient torque does not occur in consideration of the inertia force generated when the lift is stopped, so the lift can be stopped by the electric motor for cargo handling, and the lift speed is adjusted when the lift stops. Large vibrations do not occur.

以上説明したように、本実施形態によれば、リフトにかかる荷重に応じて、荷重が大きいほどリフトの下降速さが小さくなるようにリフトの下降速度を制限する。このため、リフトダウン時の位置エネルギを回生する際におけるリフトの急降下を防止でき、オペレータの操作負担を軽減できる。   As described above, according to the present embodiment, the lowering speed of the lift is limited according to the load applied to the lift so that the lowering speed of the lift is smaller as the load is larger. For this reason, when the potential energy at the time of lift-down is regenerated, a sudden drop of the lift can be prevented, and the operation burden on the operator can be reduced.

また、リフトの高さを保持可能なリフト位置保持手段としてのバルブ26を備える。停止に際しては、まず、荷役用電動モータの回転数を0に近付けることでリフトを停止し、更に荷役用電動モータ24の回転数がほぼ0になると、前記リフト位置保持手段を操作してリフト高さを保持する。これにより、リフト停止時のショックを低減することができる。   Moreover, the valve | bulb 26 as a lift position holding means which can hold | maintain the height of a lift is provided. When stopping, first, the lift is stopped by bringing the rotational speed of the electric motor for cargo handling close to 0. When the rotational speed of the electric motor for cargo handling 24 becomes almost zero, the lift position holding means is operated to increase the lift height. Keep it. Thereby, the shock at the time of a lift stop can be reduced.

[実施形態2]
図10は、第2の実施形態にかかるフォークリフトの荷役制御装置を説明する図である。コントローラ200は、実施形態1で説明したコントローラ100が受信する信号に加えて、シフトスイッチ35からのシフト信号、アクセルペダル36に取り付けられた図示しないポテンショメータからのアクセル信号、ブレーキペダル37に取り付けられた図示しないポテンショメータからのブレーキ信号、および走行用電動モータ38に取り付けられた図示しないエンコーダからの走行モータ回転数信号を受信する。
[Embodiment 2]
FIG. 10 is a view for explaining a forklift cargo handling control apparatus according to the second embodiment. In addition to the signals received by the controller 100 described in the first embodiment, the controller 200 is attached to the shift signal from the shift switch 35, an accelerator signal from a potentiometer (not shown) attached to the accelerator pedal 36, and the brake pedal 37. A brake signal from a potentiometer (not shown) and a traveling motor rotation speed signal from an encoder (not shown) attached to the traveling electric motor 38 are received.

図11は、前記コントローラ200の制御構成を示す図である。コントローラ200は走行制御部210、荷役モータ制御部220、推定部110、バルブ制御部130を備える。推定部110およびバルブ制御部130は実施形態1と同様である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a control configuration of the controller 200. The controller 200 includes a travel control unit 210, a cargo handling motor control unit 220, an estimation unit 110, and a valve control unit 130. The estimation unit 110 and the valve control unit 130 are the same as those in the first embodiment.

また、実施形態1で説明したコントローラ100が送信する信号に加えて、シフト信号、アクセル信号、ブレーキ信号および走行モータ回転数に応じて演算した走行モータトルク指令信号を、インバータ39に取り付けられた図示しない走行用モータドライバに送信する。なお、コントローラ200で行う荷役モータトルク指令とバルブ開信号および走行モータトルク指令の演算方法については後述する。   In addition to the signal transmitted by the controller 100 described in the first embodiment, a shift motor, an accelerator signal, a brake signal, and a travel motor torque command signal calculated according to the travel motor rotation speed are attached to the inverter 39. Not sent to the motor driver for running. A method for calculating a cargo handling motor torque command, a valve opening signal, and a traveling motor torque command performed by the controller 200 will be described later.

本実施形態の荷役制御装置のリフト動作については実施形態1と同様である。オペレータがアクセルペダル36を踏むと、コントローラ200はアクセルペダル36の踏込み量に応じたトルクを走行用電動モータ38に発生させる。走行用電動モータ38が発生したトルクは、減速機40で減速され、差動機構41を介して左右の車輪42a、42bに伝えられ、車輪42a、42bを駆動する。   The lift operation of the cargo handling control device of this embodiment is the same as that of the first embodiment. When the operator steps on the accelerator pedal 36, the controller 200 causes the traveling electric motor 38 to generate torque corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 36. The torque generated by the traveling electric motor 38 is decelerated by the speed reducer 40 and is transmitted to the left and right wheels 42a and 42b via the differential mechanism 41 to drive the wheels 42a and 42b.

このときオペレータがシフトスイッチ35を前進側(図の左側)へ操作していると、走行用電動モータ38は車輪42a、42bが正転する方向(車両が前進する方向)にトルクを発生し、後退側(図の右側)へ操作していると走行用電動モータ38は車輪42a、42bが逆転する方向(車両が後退する方向)にトルクを発生する。また、オペレータがシフトスイッチ35を中立位置に操作していると走行用電動モータ38はトルクを発生しない。   At this time, if the operator operates the shift switch 35 to the forward side (the left side in the figure), the traveling electric motor 38 generates torque in the direction in which the wheels 42a and 42b rotate forward (the direction in which the vehicle advances), When operated to the reverse side (right side in the figure), the traveling electric motor 38 generates torque in the direction in which the wheels 42a and 42b reverse (the direction in which the vehicle moves backward). Further, when the operator operates the shift switch 35 to the neutral position, the traveling electric motor 38 does not generate torque.

一方、オペレータがブレーキペダル37を踏むと、コントローラ200はブレーキペダル37の踏込み量に応じたトルクを走行用電動モータ38に発生させる。また、ブレーキペダル37は図示しない公知の摩擦ブレーキと機械的に連結されおり、車輪42a、42bにはブレーキペダル37の踏込み量に応じた走行用電動モータ38からのトルクと摩擦ブレーキからの摩擦トルクが加わる。   On the other hand, when the operator steps on the brake pedal 37, the controller 200 causes the traveling electric motor 38 to generate torque corresponding to the amount of depression of the brake pedal 37. The brake pedal 37 is mechanically connected to a well-known friction brake (not shown), and the wheels 42a and 42b have a torque from the traveling electric motor 38 and a friction torque from the friction brake according to the depression amount of the brake pedal 37. Will be added.

図12は、走行制御部210で行う走行制御の例を説明する図である。ステップS231では予め設定したマップを用いてアクセル信号sa、走行モータ回転数nmrから目標駆動トルクTmrd_tを演算する。ステップS232では予め設定したマップを用いてブレーキ信号sb、走行モータ回転数nmrから目標制動トルクTmrb_tを演算する。ここで、アクセルペダル36、ブレーキペダル37の踏込み量が大きいほど、それぞれ目標駆動トルクTmrd_t、目標制動トルクTmrb_tが大きくなるようにマップを設定しておくことが望ましい。ステップS233では目標駆動トルクTmrd_t、目標駆動トルクTmrd_t、シフト信号ssおよび走行モータ回転数nmrを基に次式から走行モータトルク指令Tmr_tを演算する。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of travel control performed by the travel control unit 210. Accelerator signal using a map set in advance in step S231 s a, calculates the target driving torque T Mrd_t from the traveling motor speed n mr. In step S232, the target braking torque T mrb_t is calculated from the brake signal s b and the traveling motor rotational speed n mr using a preset map. Here, it is desirable to set the map so that the target driving torque T mrd_t and the target braking torque T mrb_t become larger as the depression amounts of the accelerator pedal 36 and the brake pedal 37 are larger. In step S233, a travel motor torque command T mr_t is calculated from the following equation based on the target drive torque T mrd_t , the target drive torque T mrd_t , the shift signal s s and the travel motor rotation speed n mr .

ただし、signはサイン関数で()内の数値の符号を返す。ステップS234では走行モータトルク指令Tmr_tと走行モータ回転数nmrを基に次式から走行回生量Prinを演算する。
However, sign is a sign function that returns the sign of the number in parentheses. In step S234, the travel regeneration amount P rin is calculated from the following equation based on the travel motor torque command T mr — t and the travel motor rotation speed n mr .

図13は、荷役モータ制御部220の構成例を示す図である。荷役モータ制御部220は目標速度演算部221、目標トルク演算部122およびトルク指令演算部123を備える。ここで目標トルク演算部122およびトルク指令演算部123は実施例1と同じである。   FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the cargo handling motor control unit 220. The cargo handling motor control unit 220 includes a target speed calculation unit 221, a target torque calculation unit 122, and a torque command calculation unit 123. Here, the target torque calculator 122 and the torque command calculator 123 are the same as those in the first embodiment.

図14は、図13に示す目標速度演算部221が行う制御の例を説明する図である。ステップS145とステップS146の間にステップS241が追加されたこと以外は実施形態1(図4参照)と同様であるため、ここでは実施形態1と異なる部分のみを説明する。 ステップS241では、走行回生量prinを基に次式を用いてモータトルク許容値Tmla_aryを演算する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of control performed by the target speed calculation unit 221 illustrated in FIG. Since step S241 is added between step S145 and step S146 except that step S241 is added, only the parts different from the first embodiment will be described here. In step S241, the motor torque allowable value T mla_ary is calculated using the following equation based on the travel regeneration amount p rin .

ここで、pbainはバッテリの許容回生電力であり、バッテリ寿命やインバータ25、39の耐電圧などを考慮して予め設定しておく。また、nml_aryは実施形態1のリフト速度の配列vl_aryに対応した荷役用電動モータの回転数の配列である。すなわち本実施形態の目標速度演算部では、走行回生量prinに応じてモータトルク許容値Tmla_aryを可変とし、走行回生量prinが大きいほどリフトダウン速度を小さくするようにリフト速度目標値vl_tを演算する。 Here, p bain is the allowable regenerative power of the battery, and is set in advance in consideration of the battery life, the withstand voltage of the inverters 25 and 39, and the like. Further, nml_ary is an array of the rotation speeds of the electric motor for cargo handling corresponding to the array of lift speeds v l_ary of the first embodiment. That is, in the target speed calculating part of the present embodiment, the traveling amount of regeneration p rin and variable motor torque tolerance value T Mla_ary depending on, traveling regeneration amount p rin is too large lift speed target value so as to reduce the lift-down speed v Calculate l_t .

以上のように本実施形態の荷役制御装置は、車両の走行速さ(走行速度の絶対値)が大きいほどリフトの下降速さが小さくなるようにリフトの下降速度を制限するので、リフトダウン時に位置エネルギを回生しつつ、リフトの急降下を防止でき、オペレータの操作負担を軽減することができる。   As described above, the cargo handling control device according to the present embodiment restricts the lowering speed of the lift so that the lowering speed of the lift decreases as the traveling speed of the vehicle (the absolute value of the traveling speed) increases. While regenerating the potential energy, a sudden descent of the lift can be prevented, and the operation burden on the operator can be reduced.

本実施形態では、(8)式を用いて走行回生量Prinを演算したが、走行モータトルク指令Tmr_tと走行モータ回転数nmrを基に予め設定したマップから走行回生量Prinを演算してもよいし、簡略化した次式を用いて走行回生量Prinを演算してもよい。
In this embodiment, the travel regeneration amount P rin is calculated using the equation (8). However, the travel regeneration amount P rin is calculated from a map set in advance based on the travel motor torque command T mr_t and the travel motor rotation speed n mr. Alternatively , the travel regeneration amount P rin may be calculated using the following simplified formula.

ここで、Kprinは走行回生比例定数で(10)式を用いて演算した走行回生量Prinが(8)式を用いて演算した走行回生量Prinよりも大きくなるように予め設定しておく。ここで、(10)式を用いて走行回生量Prinを演算することにより、走行用電動モータ38が回転しているとき、すなわち車両が走行しているとき、車両速度に応じて走行回生量Prinが演算され、車両停止時よりも予めリフト速度制限値vl_lmtが高く(絶対値が小さく)設定されるため、車両の減速度に応じてリフトダウン速度が急激に変化することを防止できる。 Here, K prin is a traveling regeneration proportional constant, and is set in advance so that the traveling regeneration amount P rin calculated using Equation (10) is larger than the traveling regeneration amount P rin calculated using Equation (8). deep. Here, by calculating the travel regeneration amount P rin using the equation (10), when the travel electric motor 38 rotates, that is, when the vehicle travels, the travel regeneration amount according to the vehicle speed. Since P rin is calculated and the lift speed limit value v l_lmt is set higher (absolute value is smaller) in advance than when the vehicle is stopped, it is possible to prevent the lift down speed from rapidly changing according to the deceleration of the vehicle. .

本実施形態では、走行制御部210で行う走行制御の一例として図12に示す制御を用いたが、図15に示す走行制御を用いることができる。ステップS231からステップS233までは、図12に示した走行制御と同様である。ステップS331は、本発明の走行回生予測手段で、アクセル信号saが予め設定した閾値sa_minよりも小さい場合、または、走行モータ回転数nmrとシフト信号ssの積が負(車輪が進行方向とは逆に回転している)である場合は、走行回生の可能性があると判定してステップS332へ進み、それ以外の場合はステップS333へ進む。ステップS332では前述した(10)式を用いて走行回生量Prinを演算する。ステップS333では走行回生量Prinを0とする。 In the present embodiment, the control illustrated in FIG. 12 is used as an example of the travel control performed by the travel control unit 210, but the travel control illustrated in FIG. 15 can be used. Steps S231 to S233 are the same as the travel control shown in FIG. Step S331 is a traveling regeneration prediction means of the present invention, when the accelerator signal s a is smaller than the threshold s a_min set in advance, or the product of the travel motor rotation speed n mr and the shift signal s s is negative (advanced wheel If it is rotating in the opposite direction), it is determined that there is a possibility of traveling regeneration, and the process proceeds to step S332. Otherwise, the process proceeds to step S333. In step S332, the travel regeneration amount P rin is calculated using the above-described equation (10). In step S333, the traveling regeneration amount P rin is set to zero.

実施形態1および実施形態2では、荷役装置を油圧シリンダおよび油圧ポンプを用いた油圧式として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、荷役装置は特許文献3に記載されているような回転直動変換装置を用いたものであってもよい。回転直動変換装置を用いる場合、リフト位置保持手段としてノーマルON式の摩擦ブレーキを荷役用電動モータに付与し、リフト動作時は摩擦ブレーキを開放し、リフト停止時は摩擦ブレーキを締結することで、実施形態1および実施形態2で説明したバルブ26の代替とすることができる。   Although Embodiment 1 and Embodiment 2 demonstrated the cargo handling apparatus as a hydraulic type using a hydraulic cylinder and a hydraulic pump, this invention is not limited to this, The cargo handling apparatus is described in patent document 3. Such a rotation / linear motion conversion device may be used. When using a rotation / linear motion conversion device, a normal ON type friction brake is applied to the electric motor for cargo handling as the lift position holding means, the friction brake is released during the lift operation, and the friction brake is engaged when the lift is stopped. The valve 26 described in the first and second embodiments can be substituted.

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、リフトにかかる荷重に応じて、荷重が大きいほどリフトの下降速さが小さくなるようにリフトの下降速度を制限する。また、リフトの位置を保持するリフト位置保持手段を有し、まず荷役用電動モータの回転数を0に近付けることによりリフトを停止し、荷役用電動モータの回転数がほぼ0になるとリフト位置保持手段でリフト高さを保持する。また、走行用電動モータを力行駆動および回生制動し、車両の走行速度を制御する走行制御手段を備え、車両の走行速さが大きいほどリフトの下降速さが小さくなるようにリフトの下降速度を制限する。これにより、リフトダウン時の位置エネルギを回生しつつ、リフトの急降下を防止でき、オペレータの操作負担を軽減することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the lowering speed of the lift is limited according to the load applied to the lift so that the lowering speed of the lift is smaller as the load is larger. Also, there is a lift position holding means for holding the lift position. First, the lift is stopped by bringing the rotation speed of the electric motor for cargo handling close to zero, and the lift position is maintained when the rotation speed of the electric motor for cargo handling becomes almost zero. Hold the lift height by means. In addition, the vehicle is provided with a traveling control means for controlling the traveling speed of the vehicle by powering and regeneratively braking the traveling electric motor. Restrict. Thereby, while regenerating the potential energy at the time of lift-down, a sudden drop of the lift can be prevented, and the operation burden on the operator can be reduced.

1 リフトレバー
2 コントロールバルブ
3 油圧ポンプ
4 油圧シリンダ
5 荷役用電動モータ
6 逆支弁
7 オイルタンク
8 リリーフ弁
9 動滑車
10 リフトチェーン
11 フォーク
12 逆止弁
21 リフトレバー
22 圧力センサ
23 油圧シリンダ
24 荷役用電動モータ
25 インバータ
26 バルブ
27 油圧ポンプ
28 バッテリ
29 オイルタンク
30 リリーフ弁
31 動滑車
32 リフトチェーン
33 フォーク
35 シフトスイッチ
36 アクセルペダル
37 ブレーキペダル
38 走行用電動モータ
39 インバータ
40 減速機
41 差動機構
42 車輪
100、200 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lift lever 2 Control valve 3 Hydraulic pump 4 Hydraulic cylinder 5 Electric motor for cargo handling 6 Reverse support valve 7 Oil tank 8 Relief valve 9 Dynamic pulley 10 Lift chain 11 Fork 12 Check valve 21 Lift lever 22 Pressure sensor 23 Hydraulic cylinder 24 For cargo handling Electric motor 25 Inverter 26 Valve 27 Hydraulic pump 28 Battery 29 Oil tank 30 Relief valve 31 Moving pulley 32 Lift chain 33 Fork 35 Shift switch 36 Accelerator pedal 37 Brake pedal 38 Electric motor for traveling 39 Inverter 40 Reducer 41 Differential mechanism 42 Wheel 100, 200 controller

Claims (6)

荷物を搭載するフォーク、該フォークを駆動する油圧シリンダ、該油圧シリンダを駆動する油圧ポンプを備え、該油圧ポンプを電力変換器を介して駆動し、搭載した荷物を下降方向に駆動するとき前記荷物の位置エネルギを前記電力変換器の電源に回生するフォークリフトにおいて、
前記変換器を制御するコントローラは、前記荷物の荷重および前記荷物の慣性力を演算し、演算した荷重および慣性力の和が前記油圧ポンプを駆動するモータの許容トルクにより定まる牽引力以下となるように下降速度を制限する目標速度演算部を備えたことを特徴とするフォークリフト。
A fork for loading a load, a hydraulic cylinder for driving the fork, and a hydraulic pump for driving the hydraulic cylinder, wherein the hydraulic pump is driven through a power converter and the loaded load is driven in a downward direction. In the forklift that regenerates the potential energy of the power converter power source,
The controller that controls the converter calculates the load of the load and the inertial force of the load, and the sum of the calculated load and the inertial force is equal to or less than the traction force determined by the allowable torque of the motor that drives the hydraulic pump. A forklift characterized by comprising a target speed calculator for limiting the descending speed.
請求項1記載のフォークリフトにおいて、
その傾度に応じてフォークの上昇または下降速度を制御するリフトレバーを備え、
前記目標値演算部は、リフトレバー位置に対するフォークの下降速度が前記下降速度の制限値に達した以降は、リフトレバー位置にかかわらずフォークの下降速度を前記制限値に制限することを特徴とするフォークリフト。
The forklift according to claim 1,
It has a lift lever that controls the ascending or descending speed of the fork according to its inclination,
The target value calculation unit is configured to limit the descending speed of the fork to the limit value regardless of the lift lever position after the descending speed of the fork with respect to the lift lever position reaches the limit value of the descending speed. forklift.
請求項1記載のフォークリフトにおいて、
前記油圧ポンプと油圧シリンダを接続する管路には制御バルブを備え、油圧ポンプの回転を停止したとき前記制御バルブを閉路して前記フォークの位置を保持することを特徴とするフォークリフト。
The forklift according to claim 1,
A forklift characterized in that a control valve is provided in a pipe line connecting the hydraulic pump and the hydraulic cylinder, and the control valve is closed to hold the position of the fork when rotation of the hydraulic pump is stopped.
請求項1記載のフォークリフトにおいて、
フォークリフトの走行速度を検出する走行速度センサを備え、前記走行速度が大きいほどフォークの下降速度を小さくなるように設定したことを特徴とするフォークリフト。
The forklift according to claim 1,
A forklift comprising a traveling speed sensor for detecting a traveling speed of the forklift, wherein the lowering speed of the fork is set to be smaller as the traveling speed is higher.
請求項1記載のフォークリフトにおいて、
アクセルペタルの踏み込み量が所定値以下であるか、あるいは、走行モータ回転方向とシフトレバー位置信号の組み合わせが、フォークリフトの車輪が進行方向とは逆に回転していることを表しているとき、フォークの下降速度を小さくなるように設定することを特徴とするフォークリフト。
The forklift according to claim 1,
When the amount of depression of the accelerator petal is less than the predetermined value, or the combination of the traveling motor rotation direction and the shift lever position signal indicates that the wheel of the forklift is rotating in the direction opposite to the traveling direction, the fork A forklift characterized in that the lowering speed of the vehicle is set to be small.
荷物を搭載するフォーク、該フォークを駆動する油圧シリンダ、該油圧シリンダを介して駆動する油圧ポンプを備え、該油圧ポンプをインバータにより駆動し、搭載した荷物を下降方向に駆動するとき前記荷物の位置エネルギをインバータの電源に回生するフォークリフトの制御方法において、
前記荷物の荷重および前記荷物を搭載したフォークが下降を停止するとき生じる慣性力を演算し、演算した荷重および慣性力の和が設定値以下となるように下降速度を制限して、下降停止時における衝撃を緩和することを特徴とするフォークリフトの制御方法。
A fork for loading the load, a hydraulic cylinder for driving the fork, and a hydraulic pump for driving the fork, the position of the load when the hydraulic pump is driven by an inverter and the loaded load is driven in the downward direction In the control method of a forklift that regenerates energy to the power supply of the inverter,
Calculates the load of the load and the inertial force that occurs when the fork carrying the load stops descending, and limits the descending speed so that the sum of the calculated load and inertial force is less than the set value. A method for controlling a forklift characterized by mitigating an impact on the forklift.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013114948A1 (en) * 2012-02-02 2013-08-08 株式会社 豊田自動織機 Forklift hydraulic control apparatus
JP2013159418A (en) * 2012-02-01 2013-08-19 Toyota Industries Corp Forklift hydraulic control apparatus
CN111348595A (en) * 2018-12-20 2020-06-30 株式会社斗山 Descending speed control system of forklift lever

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101487886B1 (en) * 2013-07-31 2015-02-03 주식회사 디엠씨에스 Device of controlling a forklift by alternating current motor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10310395A (en) * 1997-05-09 1998-11-24 Toyota Autom Loom Works Ltd Cargo handling device for fork lift truck
JP2002241095A (en) * 2001-02-19 2002-08-28 Komatsu Forklift Co Ltd Working machine control device for battery forklift
JP2003252588A (en) * 2002-03-05 2003-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Energy recovery type cargo handling machine
JP2003252586A (en) * 2002-03-01 2003-09-10 Nippon Yusoki Co Ltd Forklift
JP2003252592A (en) * 2002-03-01 2003-09-10 Nippon Yusoki Co Ltd Control device and method for forklift
JP2004328884A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Nissan Motor Co Ltd Cooperative controller for composite brake
JP2005053693A (en) * 2003-08-07 2005-03-03 Sintokogio Ltd Lifting mechanism and system for fork of fork lift truck

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10310395A (en) * 1997-05-09 1998-11-24 Toyota Autom Loom Works Ltd Cargo handling device for fork lift truck
JP2002241095A (en) * 2001-02-19 2002-08-28 Komatsu Forklift Co Ltd Working machine control device for battery forklift
JP2003252586A (en) * 2002-03-01 2003-09-10 Nippon Yusoki Co Ltd Forklift
JP2003252592A (en) * 2002-03-01 2003-09-10 Nippon Yusoki Co Ltd Control device and method for forklift
JP2003252588A (en) * 2002-03-05 2003-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Energy recovery type cargo handling machine
JP2004328884A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Nissan Motor Co Ltd Cooperative controller for composite brake
JP2005053693A (en) * 2003-08-07 2005-03-03 Sintokogio Ltd Lifting mechanism and system for fork of fork lift truck

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013159418A (en) * 2012-02-01 2013-08-19 Toyota Industries Corp Forklift hydraulic control apparatus
WO2013114948A1 (en) * 2012-02-02 2013-08-08 株式会社 豊田自動織機 Forklift hydraulic control apparatus
JP2013159431A (en) * 2012-02-02 2013-08-19 Toyota Industries Corp Forklift hydraulic control apparatus
CN104080726A (en) * 2012-02-02 2014-10-01 株式会社丰田自动织机 Forklift hydraulic control apparatus
EP2813461A4 (en) * 2012-02-02 2016-01-13 Toyota Jidoshokki Kk Forklift hydraulic control apparatus
US9469515B2 (en) 2012-02-02 2016-10-18 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Forklift hydraulic control apparatus
CN111348595A (en) * 2018-12-20 2020-06-30 株式会社斗山 Descending speed control system of forklift lever
EP3677541A1 (en) * 2018-12-20 2020-07-08 Doosan Corporation Control system for lowering forklift lever
CN111348595B (en) * 2018-12-20 2021-10-01 株式会社斗山 Descending speed control system of forklift lever
US11440780B2 (en) 2018-12-20 2022-09-13 Doosan Industrial Vehicle Co., Ltd. Control system for lowering forklift lever

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