JP2019094975A - Hydraulic driving device - Google Patents

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恒士郎 佐治
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Abstract

To provide a hydraulic driving device capable of recovering potential energy of a lifting/lowering object while maintaining intended lowering speed of the lifting/lowering object.SOLUTION: A hydraulic driving device 1 includes: a main pump 8 for supplying working fluid to a lift cylinder 2; a variable displacement type sub pump 9; a working fluid regeneration flow passage 42 and a working fluid common flow passage 41 that connect a suction port 26 of the sub pump 9 with the lift cylinder 2; an operation valve 44 disposed in the working fluid common flow passage 41; an accumulator 52 for accumulating pressure of the working fluid discharged from a discharge port 27 of the sub pump 9; a swash plate angle control unit 38 for controlling the capacity of the sub pump 9; and a lowering control section 68 for determining target lowering speed of a fork 4 on the basis of operation amount of a lift operation lever 5, calculating necessary capacity of the sub pump 9 on the basis of the target lowering speed of the fork 4 and speed of an engine 11 and controlling the swash plate angle control unit 38 in accordance with the necessary capacity of the sub pump 9.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、油圧駆動装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic drive system.

従来の油圧駆動装置としては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載の油圧駆動装置は、油圧シリンダと、タンクと、油圧シリンダに作動油を供給するチャージポンプと、チャージポンプ及びタンクと油圧シリンダとの間に配置され、チャージポンプから油圧シリンダに供給される作動油の流量を制御する制御弁及び油圧シリンダからタンクに戻す作動油の流量を制御する制御弁を有するシリンダ制御弁アセンブリと、油圧シリンダが超過荷重条件にあるときに位置エネルギーを回収するエネルギー回収装置とを備えている。エネルギー回収装置は、油圧シリンダからの加圧作動油を貯蔵するアキュムレータと、このアキュムレータからチャージポンプへの加圧作動油の流れを制御するアキュムレータ吐出弁とを有している。   As a conventional hydraulic drive device, the technique described, for example in patent documents 1 is known. The hydraulic drive device described in Patent Document 1 is disposed between a hydraulic cylinder, a tank, a charge pump for supplying hydraulic fluid to the hydraulic cylinder, a charge pump and a tank and the hydraulic cylinder, and from the charge pump to the hydraulic cylinder. A cylinder control valve assembly having a control valve for controlling the flow rate of supplied hydraulic fluid and a control valve for controlling the flow rate of hydraulic fluid returned to the tank from the hydraulic cylinder, and recovering potential energy when the hydraulic cylinder is under overload condition Energy recovery equipment. The energy recovery device has an accumulator for storing pressurized hydraulic fluid from a hydraulic cylinder, and an accumulator discharge valve for controlling the flow of pressurized hydraulic fluid from the accumulator to the charge pump.

特表2009−510358号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-510358

上記従来技術においては、油圧シリンダからの加圧作動油をアキュムレータに貯蔵することにより、器具(昇降物)の動作に関連する位置エネルギーを回収しているが、以下のような問題がある。即ち、昇降物に積荷が無い状態で昇降物が下降するときは、油圧シリンダのシリンダヘッド側の圧力が低く、油圧シリンダからアキュムレータに作動油が流れないため、所望の下降速度が得られない。また、昇降物に積荷がある状態で昇降物が下降するときでも、アキュムレータの蓄圧状態によっては油圧シリンダのシリンダヘッド側の圧力よりもアキュムレータ側の圧力のほうが高く、油圧シリンダからアキュムレータに作動油が流れないため、所望の下降速度が得られない。   In the above-mentioned prior art, by storing the pressurized hydraulic oil from the hydraulic cylinder in the accumulator, the potential energy associated with the operation of the tool (lift and lift) is recovered, but there are the following problems. That is, when the elevating object descends with no load on the elevating object, the pressure on the cylinder head side of the hydraulic cylinder is low, and the hydraulic oil does not flow from the hydraulic cylinder to the accumulator, so the desired descending speed can not be obtained. In addition, even when the elevating object descends in a state where there is a load on the elevating object, the pressure on the accumulator side is higher than the pressure on the cylinder head side of the hydraulic cylinder depending on the pressure accumulation state of the accumulator. Because it does not flow, the desired descent speed can not be obtained.

本発明の目的は、昇降物の所望の下降速度を維持しつつ、昇降物の位置エネルギーを回収することができる油圧駆動装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a hydraulic drive capable of recovering potential energy of an elevator while maintaining a desired lowering speed of the elevator.

本発明の一態様の油圧駆動装置は、作動油の給排により昇降物を昇降させる油圧シリンダと、作動油を貯留するタンクと、エンジンにより駆動され、作動油をタンクから吸い込んで油圧シリンダに供給するメインポンプと、エンジンにより駆動される可変容量型のサブポンプと、サブポンプの吸込口と油圧シリンダとを接続し、油圧シリンダからの作動油がサブポンプに向けて流れる第1作動油流路と、第1作動油流路に配設され、昇降物を下降させるための操作部の操作量に応じて作動油の流れを制御する操作弁と、サブポンプの吐出口から吐出された作動油を蓄圧するアキュムレータと、サブポンプの容量を制御する容量制御ユニットと、エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、操作部の操作量に基づいて昇降物の目標下降速度を決定し、昇降物の目標下降速度と回転数検出部により検出されたエンジンの回転数とに基づいてサブポンプの必要容量を算出し、サブポンプの必要容量に応じて容量制御ユニットを制御する下降制御部とを備えることを特徴とする。   The hydraulic drive system according to one aspect of the present invention is driven by an hydraulic cylinder that raises and lowers an elevating object by supplying and discharging hydraulic oil, a tank that stores the hydraulic oil, and an engine that sucks the hydraulic oil from the tank and supplies it to the hydraulic cylinder. A first hydraulic fluid flow path which connects the main pump, the variable displacement sub pump driven by the engine, the suction port of the sub pump and the hydraulic cylinder, and the hydraulic oil from the hydraulic cylinder flows toward the sub pump; 1) An operating valve disposed in the operating oil flow path and controlling the flow of operating oil according to the operation amount of the operating unit for lowering an elevating object, and an accumulator for accumulating the operating oil discharged from the discharge port of the sub pump , A displacement control unit that controls the displacement of the sub pump, a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the engine, and a target descent speed of the elevating object based on the operation amount of the operation unit Descent control unit that determines the required displacement of the sub pump based on the target descent speed of the elevating object and the engine speed detected by the revolution detector, and controls the displacement control unit according to the required displacement of the sub pump And.

このような油圧駆動装置においては、操作部により昇降物の下降操作が行われると、昇降物が下降するように油圧シリンダが動作し、油圧シリンダからの作動油が第1作動油流路をサブポンプに向かって流れる。そして、作動油は、サブポンプの吸込口から吸い込まれてサブポンプの吐出口から吐出される。サブポンプの吐出口から吐出された作動油は、アキュムレータに蓄圧される。これにより、昇降物の位置エネルギーが回収されることとなる。このとき、操作部の操作量に基づいて昇降物の目標下降速度が決定され、昇降物の目標下降速度とエンジンの回転数とに基づいてサブポンプの必要容量が算出され、サブポンプの必要容量に応じて容量制御ユニットが制御される。従って、昇降物の所望の下降速度が得られる。以上により、昇降物の所望の下降速度を維持しつつ、昇降物の位置エネルギーを回収することができる。   In such a hydraulic drive system, when the lowering and lowering operation of the lifting and lowering object is performed by the operation unit, the hydraulic cylinder operates so that the lifting and lowering object is lowered, and the hydraulic oil from the hydraulic cylinder is the sub-pump Flow toward Then, the hydraulic oil is sucked from the suction port of the sub pump and discharged from the discharge port of the sub pump. The hydraulic oil discharged from the discharge port of the sub pump is accumulated in the accumulator. Thereby, the potential energy of the elevating object is recovered. At this time, the target descent speed of the elevating object is determined based on the operation amount of the operation unit, the required displacement of the sub pump is calculated based on the target descent speed of the elevating object and the rotational speed of the engine, and the required displacement of the sub pump is calculated. Control unit is controlled. Thus, the desired descent speed of the lift is obtained. Thus, the potential energy of the elevating object can be recovered while maintaining the desired lowering speed of the elevating object.

油圧駆動装置は、第1作動油流路におけるサブポンプの吸込口と操作弁との間とタンクとを接続し、油圧シリンダからの作動油がタンクに向けて流れる第2作動油流路と、第2作動油流路に配設され、タンクに戻る作動油の流量を制御する流量制御弁と、第1作動油流路における第2作動油流路との接続点とサブポンプの吸込口との間に配設されたオリフィスとを更に備え、流量制御弁は、流量制御弁を閉じる側に作用する第1パイロット操作部と、流量制御弁を開く側に作用する第2パイロット操作部とを有し、油圧シリンダからの作動油が操作弁を通過する際に生じる圧力差に応じて開度を調整するパイロット式流量制御弁であり、第1作動油流路における油圧シリンダと操作弁との間と第1パイロット操作部とは、第1パイロットラインを介して接続されており、第1作動油流路におけるオリフィスとサブポンプの吸込口との間と第2パイロット操作部とは、第2パイロットラインを介して接続されていてもよい。   The hydraulic drive device connects between the suction port of the sub pump and the operation valve in the first hydraulic fluid flow path and the tank, and the second hydraulic fluid flow path in which hydraulic fluid from the hydraulic cylinder flows toward the tank; 2 Between the connection point of the flow control valve disposed in the hydraulic fluid flow path and controlling the flow rate of hydraulic fluid returning to the tank, and the second hydraulic fluid flow path in the first hydraulic fluid flow path and the suction port of the sub pump The flow control valve has a first pilot operating portion acting on the side closing the flow control valve and a second pilot operating portion acting on the side opening the flow control valve. A pilot type flow control valve that adjusts an opening degree according to a pressure difference generated when hydraulic oil from a hydraulic cylinder passes through the operating valve, and between the hydraulic cylinder and the operating valve in the first hydraulic oil flow path The first pilot control unit is the first pilot line It is connected via a between the inlet orifice and the sub-pump in the first operating fluid channel and the second pilot operating unit, may be connected via a second pilot line.

昇降物に積載された積荷が重いときは、油圧シリンダの圧力が高いため、油圧シリンダからの作動油がサブポンプに向かって流れやすい。このとき、オリフィスにおける上流側と下流側とで差圧が生じるため、第2パイロットラインのパイロット圧(オリフィスの下流側の圧力)がオリフィスの上流側の圧力よりもオリフィスの差圧分だけ低くなる。従って、操作弁を通過する際に生じる圧力差に加えてオリフィスの差圧分だけ第1パイロットラインのパイロット圧が第2パイロットラインのパイロット圧よりも高くなるため、オリフィスがない場合に比べて流量制御弁が閉方向に駆動されやすい。このため、油圧シリンダからの作動油がサブポンプ側に優先的に流れ、アキュムレータに作動油が蓄圧されるようになる。これにより、昇降物の位置エネルギーの回収効率が向上する。一方、昇降物に積載された積荷が軽いときは、油圧シリンダの圧力が低いため、油圧シリンダからの作動油がサブポンプに向かって流れにくい。従って、オリフィスにおける上流側と下流側とで差圧が生じにくいため、第2パイロットラインのパイロット圧の低下が抑制される。このため、流量制御弁を閉方向に駆動する力が弱まることで流量制御弁が開弁し、油圧シリンダからの作動油が流量制御弁側に流れるようになる。これにより、昇降物の所望の下降速度を得ることができる。   When the load loaded on the elevator is heavy, hydraulic oil from the hydraulic cylinder tends to flow toward the sub pump because the pressure of the hydraulic cylinder is high. At this time, because a pressure difference occurs between the upstream and downstream sides of the orifice, the pilot pressure of the second pilot line (pressure downstream of the orifice) becomes lower than the pressure upstream of the orifice by the pressure difference of the orifice. . Therefore, the pilot pressure in the first pilot line is higher than the pilot pressure in the second pilot line by the pressure difference of the orifice in addition to the pressure difference generated when passing the control valve, and therefore the flow rate compared to the case without the orifice. The control valve is likely to be driven in the closing direction. Therefore, the hydraulic oil from the hydraulic cylinder preferentially flows to the sub pump side, and the hydraulic oil is accumulated in the accumulator. Thereby, the recovery efficiency of the potential energy of the elevating object is improved. On the other hand, when the load loaded on the elevator is light, the pressure of the hydraulic cylinder is low, so the hydraulic oil from the hydraulic cylinder does not easily flow toward the sub pump. Therefore, since a pressure difference is unlikely to occur between the upstream side and the downstream side of the orifice, a drop in the pilot pressure of the second pilot line is suppressed. For this reason, when the force for driving the flow control valve in the closing direction is weakened, the flow control valve is opened, and the hydraulic oil from the hydraulic cylinder flows to the flow control valve side. Thereby, the desired descent speed of the lifting object can be obtained.

油圧駆動装置は、サブポンプの吐出口とアキュムレータとの間に配置され、吐出口及びアキュムレータを連通させる開位置と吐出口及びアキュムレータを遮断する閉位置とが切り換えられる第1弁部と、サブポンプの吐出口とタンクとの間に配置され、吐出口及びタンクを連通させる開位置と吐出口及びタンクを遮断する閉位置とが切り換えられる第2弁部と、サブポンプの吐出側の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、吐出側圧力検出部により検出されたサブポンプの吐出側の圧力に基づいてアキュムレータにおける作動油の蓄圧状態を判断し、第1弁部及び第2弁部を制御する弁制御部とを更に備えてもよい。   The hydraulic drive device is disposed between the discharge port of the sub pump and the accumulator, and the first valve portion is switched between an open position for communicating the discharge port and the accumulator and a closed position for closing the discharge port and the accumulator; A second valve portion disposed between the outlet and the tank and switching between an open position communicating the discharge port and the tank and a closed position blocking the discharge port and the tank, and a discharge side detecting the pressure on the discharge side of the sub pump A pressure detection unit, and a valve control unit that determines the pressure accumulation state of hydraulic oil in the accumulator based on the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the discharge side pressure detection unit, and controls the first valve unit and the second valve unit; May further be provided.

第1弁部が開位置になるように制御されると共に第2弁部が閉位置になるように制御されると、サブポンプの吐出口から吐出された作動油がアキュムレータに蓄圧されるようになる。一方、第2弁部が開位置になるように制御されると共に第1弁部が閉位置になるように制御されると、サブポンプの吐出口から吐出された作動油がタンクに排出される。この場合には、サブポンプがアンロードされるため、燃料消費量を低減することができる。また、サブポンプの吐出口とアキュムレータとが遮断されるため、アキュムレータに蓄圧された作動油がサブポンプに逆流することが防止される。   When the first valve portion is controlled to be in the open position and the second valve portion is controlled to be in the closed position, the hydraulic oil discharged from the discharge port of the sub pump is accumulated in the accumulator . On the other hand, when the second valve portion is controlled to be in the open position and the first valve portion is controlled to be in the closed position, the hydraulic oil discharged from the discharge port of the sub pump is discharged to the tank. In this case, since the sub pump is unloaded, the fuel consumption can be reduced. Further, since the discharge port of the sub pump and the accumulator are shut off, it is possible to prevent the hydraulic oil accumulated in the accumulator from flowing back to the sub pump.

油圧駆動装置は、アキュムレータとサブポンプの吸込口との間に配置され、アキュムレータ及び吸込口を連通させる開位置とアキュムレータ及び吸込口を遮断する閉位置とが切り換えられる第3弁部と、第1作動油流路におけるオリフィスとサブポンプの吸込口との間に配設され、オリフィス側からサブポンプ側への作動油の流れのみを許容する逆止弁とを更に備え、弁制御部は、吐出側圧力検出部により検出されたサブポンプの吐出側の圧力に基づいてアキュムレータにおける作動油の蓄圧状態を判断し、第1弁部、第2弁部及び第3弁部を制御してもよい。   The hydraulic drive apparatus is disposed between the accumulator and the suction port of the sub pump, and is a third valve unit that switches between an open position communicating the accumulator and the suction port and a closed position blocking the accumulator and the suction port; The valve control unit further includes a check valve disposed between the orifice in the oil flow passage and the suction port of the sub pump and permitting only the flow of hydraulic fluid from the orifice side to the sub pump side. The first valve portion, the second valve portion, and the third valve portion may be controlled by determining the pressure accumulation state of the hydraulic oil in the accumulator based on the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the unit.

アキュムレータへの作動油の蓄圧を行うときは、第3弁部を閉位置にすることにより、アキュムレータとサブポンプの吸込口とが遮断されるため、アキュムレータに蓄圧された作動油がサブポンプの吸込口に流れ込むことが防止される。例えば昇降物の上昇時には、第3弁部を開位置にすることにより、アキュムレータとサブポンプの吸込口とが連通されるため、アキュムレータに蓄圧された作動油がサブポンプの吸込口に流れ込み、その作動油によりサブポンプがモータ駆動される。従って、サブポンプによりエンジンのトルクがアシストされることになる。これにより、エンジンのトルクを軽減し、燃料消費量を低減することができる。   When the hydraulic oil is accumulated in the accumulator, the accumulator and the suction port of the sub pump are shut off by setting the third valve part in the closed position, so the hydraulic oil accumulated in the accumulator is transferred to the suction port of the sub pump It is prevented from flowing in. For example, when raising and lowering the elevator, the accumulator and the suction port of the sub pump are communicated by bringing the third valve portion into the open position, so that the hydraulic oil accumulated in the accumulator flows into the suction port of the sub pump and the hydraulic oil The sub pump is driven by the motor. Therefore, the torque of the engine is assisted by the sub pump. As a result, engine torque can be reduced and fuel consumption can be reduced.

油圧駆動装置は、サブポンプの吸込側の圧力を検出する吸込側圧力検出部と、サブポンプの吐出側の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、サブポンプの目標トルクと吸込側圧力検出部により検出されたサブポンプの吸込側の圧力と吐出側圧力検出部により検出されたサブポンプの吐出側の圧力とに基づいてサブポンプの必要容量を算出し、サブポンプの必要容量に応じて容量制御ユニットを制御するトルクアシスト制御部とを更に備えてもよい。   The hydraulic drive is detected by a suction-side pressure detection unit that detects the pressure on the suction side of the sub pump, a discharge-side pressure detection unit that detects the pressure on the discharge side of the sub pump, and a target torque and suction side pressure detection unit of the sub pump. Based on the pressure on the suction side of the sub pump and the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the discharge pressure detection unit, the required capacity of the sub pump is calculated, and torque assist is performed to control the displacement control unit according to the required capacity of the sub pump. And a controller.

このような構成では、サブポンプによりエンジンのトルクをアシストする際に、サブポンプによるトルクアシスト量が適切に設定される。これにより、エンジンの動作点を最適点に近づけることができる。   In such a configuration, when assisting the torque of the engine by the sub pump, the torque assist amount by the sub pump is appropriately set. Thereby, the operating point of the engine can be brought closer to the optimum point.

油圧駆動装置は、サブポンプの吐出側の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、吐出側圧力検出部により検出されたサブポンプの吐出側の圧力が規定値以上となったときに、サブポンプの容量を小さくするように容量制御ユニットを制御する容量減少制御部とを更に備えてもよい。   The hydraulic drive device detects the pressure on the discharge side of the sub pump, and when the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the pressure detection portion on the discharge side becomes equal to or higher than a specified value, The system may further include a capacity reduction control unit that controls the capacity control unit to reduce the size.

このような構成では、例えばアキュムレータへの作動油の蓄圧に伴うアキュムレータの圧力上昇によって、アキュムレータの圧力と油圧シリンダの圧力との圧力差が小さくなることで、第1作動油流路をサブポンプに向けて流れる作動油の流量が少なくなったときは、サブポンプの容量が小さくなるように容量制御ユニットが制御されることになる。この場合には、第1作動油流路を流れる作動油の流量が更に少なくなり、オリフィスにおける上流側と下流側との差圧が小さくなるため、第2パイロットラインのパイロット圧の低下が抑制され、流量制御弁が開弁する。これにより、昇降物の所望の下降速度を得ることができる。   In such a configuration, for example, the pressure difference between the pressure of the accumulator and the pressure of the hydraulic cylinder is reduced due to the pressure increase of the accumulator accompanying the accumulation of hydraulic oil to the accumulator, thereby directing the first hydraulic oil flow path to the sub pump When the flow rate of the hydraulic oil flowing is reduced, the displacement control unit is controlled to reduce the displacement of the sub pump. In this case, the flow rate of the hydraulic fluid flowing through the first hydraulic fluid flow path is further reduced, and the differential pressure between the upstream side and the downstream side in the orifice is reduced, so that the reduction of the pilot pressure in the second pilot line is suppressed. , The flow control valve opens. Thereby, the desired descent speed of the lifting object can be obtained.

サブポンプは、斜板式の可変容量ポンプであり、容量減少制御部は、サブポンプの吐出側の圧力が規定値以上となったときに、サブポンプの斜板の傾斜角度を小さくするように容量制御ユニットを制御してもよい。このようにサブポンプの斜板の傾斜角度を小さくすることにより、サブポンプの容量を容易に且つ確実に小さくすることができる。   The sub pump is a swash plate type variable displacement pump, and the capacity reduction control unit reduces the displacement control unit so as to reduce the inclination angle of the swash plate of the sub pump when the pressure on the discharge side of the sub pump exceeds a specified value. You may control. By thus reducing the inclination angle of the swash plate of the sub pump, the displacement of the sub pump can be easily and reliably reduced.

本発明によれば、昇降物の所望の下降速度を維持しつつ、昇降物の位置エネルギーを回収することができる。   According to the present invention, it is possible to recover the potential energy of the elevating object while maintaining the desired lowering speed of the elevating object.

図1は、本発明の一実施形態に係る油圧駆動装置を示す油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示されたサブポンプの具体的な構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific structure of the sub-pump shown in FIG. 図3は、図1に示されたコントローラの機能ブロックを含む油圧駆動装置の制御系構成図である。FIG. 3 is a control system configuration diagram of a hydraulic drive system including functional blocks of the controller shown in FIG. 図4は、エンジンの回転数とサブポンプの吐出流量との関係の一例を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the engine speed and the discharge flow rate of the sub pump. 図5(a)は、フォークの下降時にリフトシリンダからの作動油がアキュムレータに蓄圧されるときの作動油の流れを示す油圧回路図であり、図5(b)は、サブポンプの斜板の傾斜角度が小さくなることでリフトシリンダからの作動油がバイパスされるときの作動油の流れを示す油圧回路図である。FIG. 5 (a) is a hydraulic circuit diagram showing the flow of hydraulic fluid when hydraulic fluid from the lift cylinder is accumulated in the accumulator when the fork is lowered, and FIG. 5 (b) is an inclination of the swash plate of the sub pump FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing the flow of hydraulic fluid when hydraulic fluid from the lift cylinder is bypassed due to the smaller angle. 図6は、フォークの下降時におけるタイミング関係を示すタイミング図である。FIG. 6 is a timing chart showing the timing relationship when the fork is lowered. 図7は、切換弁を閉弁することでリフトシリンダからの作動油がバイパスされるときの作動油の流れを示す油圧回路図である。FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram showing the flow of hydraulic oil when the hydraulic oil from the lift cylinder is bypassed by closing the switching valve. 図8は、図1に示された切換弁の変形例を示す油圧回路図である。FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing a modification of the switching valve shown in FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図中、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted.

図1は、本発明の一実施形態に係る油圧駆動装置を示す油圧回路図である。同図において、本実施形態の油圧駆動装置1は、例えばエンジン式のフォークリフトに搭載されている。   FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention. In the figure, the hydraulic drive 1 of the present embodiment is mounted on, for example, an engine-type forklift.

油圧駆動装置1は、リフトシリンダ2と、ティルトシリンダ3とを備えている。リフトシリンダ2は、作動油の給排によりフォーク4(昇降物)を昇降させる油圧シリンダである。ティルトシリンダ3は、作動油の給排によりマスト(図示せず)を傾動させる油圧シリンダである。リフトシリンダ2は、フォーク4を昇降(上昇または下降)させるためのリフト操作レバー5(操作部)の操作によって動作する。ティルトシリンダ3は、マストを傾動(前傾または後傾)させるためのティルト操作レバー6の操作によって動作する。   The hydraulic drive system 1 includes a lift cylinder 2 and a tilt cylinder 3. The lift cylinder 2 is a hydraulic cylinder that raises and lowers the fork 4 (lifting and lowering object) by supply and discharge of hydraulic oil. The tilt cylinder 3 is a hydraulic cylinder that tilts a mast (not shown) by supply and discharge of hydraulic oil. The lift cylinder 2 is operated by the operation of a lift operation lever 5 (operation portion) for moving the fork 4 up and down (up or down). The tilt cylinder 3 is operated by the operation of the tilt control lever 6 for tilting the mast (forward or backward).

また、油圧駆動装置1は、作動油を貯留するタンク7と、メインポンプ8と、このメインポンプ8と同軸上に配置されたサブポンプ9とを備えている。メインポンプ8及びサブポンプ9は、ギア10を介してエンジン11と直結され、エンジン11により駆動される。メインポンプ8は、一方向に回転可能な油圧ポンプである。メインポンプ8は、作動油をタンク7から吸い込んでリフトシリンダ2及びティルトシリンダ3に供給する。サブポンプ9は、可変容量型の油圧ポンプである。サブポンプ9については、後で詳述する。   Further, the hydraulic drive system 1 includes a tank 7 for storing hydraulic oil, a main pump 8, and a sub pump 9 coaxially arranged with the main pump 8. The main pump 8 and the sub pump 9 are directly connected to the engine 11 via the gear 10 and driven by the engine 11. The main pump 8 is a hydraulic pump that can rotate in one direction. The main pump 8 sucks in hydraulic oil from the tank 7 and supplies it to the lift cylinder 2 and the tilt cylinder 3. The sub pump 9 is a variable displacement hydraulic pump. The sub pump 9 will be described in detail later.

メインポンプ8の吐出口8aとリフトシリンダ2のヘッド室2aとは、作動油供給流路12を介して接続されている。作動油供給流路12には、リフト上昇用の操作弁13が配設されている。作動油供給流路12における操作弁13とリフトシリンダ2との間には、操作弁13側からリフトシリンダ2側への作動油の流れのみを許容する逆止弁14が配設されている。   The discharge port 8 a of the main pump 8 and the head chamber 2 a of the lift cylinder 2 are connected via the hydraulic oil supply flow path 12. A control valve 13 for lift lift is disposed in the hydraulic oil supply channel 12. Between the control valve 13 and the lift cylinder 2 in the hydraulic oil supply flow path 12, a check valve 14 is disposed which allows only the flow of hydraulic oil from the control valve 13 side to the lift cylinder 2 side.

操作弁13は、電磁比例弁で構成されている。操作弁13は、リフト操作レバー5の上昇操作の操作量に応じて作動油の流れを制御する。操作弁13のソレノイド操作部13aには、コントローラ65(後述)からの上昇操作信号が入力される。上昇操作信号は、リフト操作レバー5の上昇操作の操作量に応じた電流指令値である。   The control valve 13 is configured of a solenoid proportional valve. The operation valve 13 controls the flow of hydraulic fluid in accordance with the amount of operation of the lift operation lever 5 to raise it. A lift operation signal from a controller 65 (described later) is input to the solenoid operation unit 13 a of the operation valve 13. The lift operation signal is a current command value corresponding to the amount of lift operation of the lift control lever 5.

操作弁13は、通常はメインポンプ8からリフトシリンダ2への作動油の流れを遮断する閉位置(図示)にある。操作弁13のソレノイド操作部13aに上昇操作信号が入力されると、操作弁13は上昇操作信号に応じた開度で開く。すると、メインポンプ8からリフトシリンダ2のヘッド室2aに作動油が供給され、リフトシリンダ2が伸長するため、フォーク4が上昇する。   The control valve 13 is normally in a closed position (shown) for blocking the flow of hydraulic fluid from the main pump 8 to the lift cylinder 2. When a lift operation signal is input to the solenoid operation unit 13a of the control valve 13, the control valve 13 opens at an opening degree corresponding to the lift operation signal. Then, the hydraulic fluid is supplied from the main pump 8 to the head chamber 2 a of the lift cylinder 2 and the lift cylinder 2 is extended, so the fork 4 is lifted.

作動油供給流路12におけるメインポンプ8と操作弁13との間には、作動油供給流路15を介してティルト用の操作弁16が接続されている。作動油供給流路15には、メインポンプ8側から操作弁16側への作動油の流れのみを許容する逆止弁17が配設されている。操作弁16とティルトシリンダ3のヘッド室3a及びロッド室3bとは、作動油供給流路18,19を介してそれぞれ接続されている。   A tilt control valve 16 is connected between the main pump 8 and the operation valve 13 in the hydraulic oil supply flow path 12 via the hydraulic oil supply flow path 15. In the hydraulic oil supply flow path 15, a check valve 17 is disposed which allows only the flow of hydraulic oil from the main pump 8 side to the operation valve 16 side. The control valve 16 and the head chamber 3 a and the rod chamber 3 b of the tilt cylinder 3 are connected to one another via hydraulic oil supply channels 18 and 19 respectively.

操作弁16は、電磁比例弁で構成されている。操作弁16は、ティルト操作レバー6の操作量に応じて作動油の流れを制御する。操作弁16のソレノイド操作部16aには、コントローラ65(後述)からの前傾操作信号が入力され、操作弁16のソレノイド操作部16bには、コントローラ65からの後傾操作信号が入力される。前傾操作信号は、ティルト操作レバー6の前傾操作の操作量に応じた電流指令値であり、後傾操作信号は、ティルト操作レバー6の後傾操作の操作量に応じた電流指令値である。   The control valve 16 is composed of a solenoid proportional valve. The control valve 16 controls the flow of hydraulic fluid in accordance with the amount of operation of the tilt control lever 6. A forward tilt operation signal from a controller 65 (described later) is input to the solenoid operation unit 16 a of the operation valve 16, and a backward tilt operation signal from the controller 65 is input to the solenoid operation unit 16 b of the operation valve 16. The forward tilt operation signal is a current command value corresponding to the forward tilt operation amount of the tilt control lever 6, and the backward tilt operation signal is a current command value according to the reverse tilt operation amount of the tilt operation lever 6. is there.

操作弁16は、通常はメインポンプ8からティルトシリンダ3への作動油の流れを遮断する閉位置(図示)にある。操作弁16のソレノイド操作部16aに前傾操作信号が入力されると、操作弁16は前傾操作信号に応じた開度で開く。すると、メインポンプ8からティルトシリンダ3のヘッド室3aに作動油が供給され、ティルトシリンダ3が伸長するため、マスト(図示せず)が前傾する。操作弁16のソレノイド操作部16bに後傾操作信号が入力されると、操作弁16は後傾操作信号に応じた開度で開く。すると、メインポンプ8からティルトシリンダ3のロッド室3bに作動油が供給され、ティルトシリンダ3が収縮するため、マスト(図示せず)が後傾する。   The control valve 16 is normally in a closed position (shown) for blocking the flow of hydraulic fluid from the main pump 8 to the tilt cylinder 3. When a forward lean operation signal is input to the solenoid operation part 16a of the control valve 16, the control valve 16 opens at an opening degree corresponding to the forward lean operation signal. Then, the hydraulic fluid is supplied from the main pump 8 to the head chamber 3a of the tilt cylinder 3 and the tilt cylinder 3 is extended, so that the mast (not shown) is inclined forward. When a rearward tilt operation signal is input to the solenoid operation portion 16 b of the operation valve 16, the operation valve 16 opens at an opening degree corresponding to the rearward tilt operation signal. Then, the hydraulic fluid is supplied from the main pump 8 to the rod chamber 3b of the tilt cylinder 3, and the tilt cylinder 3 contracts, so that the mast (not shown) tilts backward.

作動油供給流路12におけるメインポンプ8と操作弁13との間には、作動油排出流路20を介してタンク7が接続されている。作動油排出流路20には、アンロード弁21が配設されている。操作弁16は、作動油排出流路22を介して作動油排出流路20と接続されている。   A tank 7 is connected between the main pump 8 and the operation valve 13 in the hydraulic oil supply channel 12 via a hydraulic oil discharge channel 20. An unloading valve 21 is disposed in the hydraulic fluid discharge flow passage 20. The operation valve 16 is connected to the hydraulic fluid discharge channel 20 via the hydraulic fluid discharge channel 22.

図2は、サブポンプ9の具体的な構造を示す断面図である。図2において、サブポンプ9は、斜板式の可変容量ポンプである。サブポンプ9は、メインケーシング23と、このメインケーシング23に固定されたリアケーシング24と、メインケーシング23及びリアケーシング24に回転可能に支持された回転軸25とを有している。回転軸25は、エンジン11により回転駆動される。リアケーシング24には、作動油を吸い込むための吸込口26(図1も参照)と、作動油を吐出するための吐出口27(図1も参照)とが設けられている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific structure of the sub pump 9. In FIG. 2, the sub pump 9 is a swash plate type variable displacement pump. The sub pump 9 has a main casing 23, a rear casing 24 fixed to the main casing 23, and a rotating shaft 25 rotatably supported by the main casing 23 and the rear casing 24. The rotation shaft 25 is rotationally driven by the engine 11. The rear casing 24 is provided with a suction port 26 (see also FIG. 1) for sucking in the hydraulic fluid and a discharge port 27 (see also FIG. 1) for discharging the hydraulic fluid.

リアケーシング24には、シリンダブロック28が取り付けられている。シリンダブロック28は、回転軸25に一体回転可能に固定されている。シリンダブロック28における回転軸25の周囲には、複数のシリンダボア29が設けられている。各シリンダボア29内には、プランジャ30が往復動可能に収容されている。   A cylinder block 28 is attached to the rear casing 24. The cylinder block 28 is fixed to the rotation shaft 25 so as to be integrally rotatable. A plurality of cylinder bores 29 are provided around the rotation shaft 25 in the cylinder block 28. In each cylinder bore 29, a plunger 30 is accommodated so as to be capable of reciprocating.

シリンダブロック28とリアケーシング24との間には、バルブプレート31が配置されている。バルブプレート31には、吸込口26とシリンダボア29とを連通させる吸込孔31aと、吐出口27とシリンダボア29とを連通させる吐出孔31bとが設けられている。これにより、サブポンプ9の外部からの作動油が吸込口26及び吸込孔31aを通ってシリンダボア29内に吸い込まれると共に、シリンダボア29内の作動油がポンプ作用により吐出孔31bを通って吐出口27から吐出される。   A valve plate 31 is disposed between the cylinder block 28 and the rear casing 24. The valve plate 31 is provided with a suction hole 31 a for communicating the suction port 26 and the cylinder bore 29, and a discharge hole 31 b for communicating the discharge port 27 and the cylinder bore 29. Thus, the hydraulic oil from the outside of the sub pump 9 is sucked into the cylinder bore 29 through the suction port 26 and the suction hole 31a, and the hydraulic oil in the cylinder bore 29 is pumped through the discharge hole 31b to the discharge port 27. It is discharged.

メインケーシング23内には、プランジャ30のストロークを規定する斜板32(図1も参照)が配置されている。斜板32には、回転軸25を貫通させる貫通孔32aが設けられている。各プランジャ30の先端部には、シュー33が取り付けられている。各シュー33は、押圧バネ(図示せず)により斜板32の後面に密接している。各プランジャ30は、シリンダブロック28の回転に伴って斜板32の傾斜角度αに応じたストロークで往復動される。   In the main casing 23, a swash plate 32 (see also FIG. 1) that defines the stroke of the plunger 30 is disposed. The swash plate 32 is provided with a through hole 32 a through which the rotation shaft 25 passes. A shoe 33 is attached to the tip of each plunger 30. Each shoe 33 is in close contact with the rear surface of the swash plate 32 by a pressure spring (not shown). Each plunger 30 is reciprocated with a stroke corresponding to the inclination angle α of the swash plate 32 as the cylinder block 28 rotates.

また、リアケーシング24には、斜板角度制御圧ポート34と、この斜板角度制御圧ポート34と連通されたピストン収容部35とが設けられている。ピストン収容部35には、斜板角度制御用ピストン36が収容されている。斜板角度制御用ピストン36の先端部は、ピストン収容部35に供給される作動油によって斜板32の後面に密接している。   The rear casing 24 is provided with a swash plate angle control pressure port 34 and a piston accommodating portion 35 communicated with the swash plate angle control pressure port 34. The piston accommodating portion 35 accommodates a swash plate angle control piston 36. The tip end portion of the swash plate angle control piston 36 is in close contact with the rear surface of the swash plate 32 by the hydraulic oil supplied to the piston housing portion 35.

メインケーシング23内における斜板32に対して斜板角度制御用ピストン36の反対側には、斜板32側に付勢するスプリング37が配置されている。スプリング37の一端は、メインケーシング23の内壁面に接続され、スプリング37の他端は、押圧部材58を介して斜板32の前面に密接している。斜板32の傾斜角度αは、スプリング37による荷重と斜板角度制御用ピストン36による荷重とが釣り合う位置で定まる。   On the other side of the swash plate angle control piston 36 with respect to the swash plate 32 in the main casing 23, a spring 37 is disposed which biases the swash plate 32. One end of the spring 37 is connected to the inner wall surface of the main casing 23, and the other end of the spring 37 is in close contact with the front surface of the swash plate 32 via the pressing member 58. The inclination angle α of the swash plate 32 is determined at a position where the load by the spring 37 and the load by the swash plate angle control piston 36 are balanced.

斜板角度制御圧ポート34には、斜板角度制御用ピストン36に印加する圧力(荷重)を制御する斜板角度制御ユニット38(図1参照)が接続されている。斜板角度制御ユニット38は、例えば電磁比例圧力制御弁である。斜板角度制御ユニット38によって斜板角度制御用ピストン36に印加する圧力を制御することにより、斜板32の傾斜角度αが制御され、ひいてはサブポンプ9の容量が制御される。なお、斜板32の傾斜角度αは、回転軸25に垂直な面に対する斜板32の角度である。斜板角度制御ユニット38は、サブポンプ9の容量を制御する容量制御ユニットを構成している。   Connected to the swash plate angle control pressure port 34 is a swash plate angle control unit 38 (see FIG. 1) that controls the pressure (load) applied to the swash plate angle control piston 36. The swash plate angle control unit 38 is, for example, an electromagnetic proportional pressure control valve. By controlling the pressure applied to the swash plate angle control piston 36 by the swash plate angle control unit 38, the inclination angle α of the swash plate 32 is controlled, and hence the displacement of the sub pump 9 is controlled. The inclination angle α of the swash plate 32 is an angle of the swash plate 32 with respect to a plane perpendicular to the rotation shaft 25. The swash plate angle control unit 38 constitutes a displacement control unit that controls the displacement of the sub pump 9.

図1に戻り、油圧駆動装置1は、サブポンプ9の吸込口26とタンク7とを接続する作動油吸込流路39を備えている。作動油吸込流路39には、タンク7側からサブポンプ9側への作動油の流れのみを許容する逆止弁40が配設されている。   Returning to FIG. 1, the hydraulic drive device 1 includes a hydraulic oil suction passage 39 connecting the suction port 26 of the sub pump 9 and the tank 7. In the hydraulic oil suction flow path 39, a check valve 40 that allows only the flow of hydraulic oil from the tank 7 side to the sub pump 9 side is disposed.

また、油圧駆動装置1は、作動油供給流路12におけるリフトシリンダ2の近傍に接続された作動油共通流路41と、作動油吸込流路39におけるサブポンプ9とタンク7との間に接続された作動油回生流路42と、作動油共通流路41と作動油回生流路42との接続点Sとタンク7とを接続する作動油バイパス流路43とを備えている。作動油共通流路41及び作動油回生流路42は、サブポンプ9の吸込口26とリフトシリンダ2とを接続し、リフトシリンダ2からの作動油がサブポンプ9に向けて流れる第1作動油流路を構成している。作動油バイパス流路43は、第1作動油流路におけるサブポンプ9の吸込口26と操作弁44(後述)との間とタンク7とを接続し、リフトシリンダ2からの作動油がタンク7に向けて流れる第2作動油流路を構成している。   Also, the hydraulic drive device 1 is connected between the sub-pump 9 and the tank 7 in the hydraulic oil suction flow path 39 and the hydraulic oil common flow path 41 connected in the vicinity of the lift cylinder 2 in the hydraulic oil supply flow path 12. The hydraulic oil regeneration flow path 42 and the hydraulic oil bypass flow path 43 connecting the connection point S of the hydraulic oil common flow path 41 and the hydraulic oil regeneration flow path 42 and the tank 7 are provided. The hydraulic fluid common channel 41 and the hydraulic fluid regeneration channel 42 connect the suction port 26 of the sub pump 9 to the lift cylinder 2, and the first hydraulic fluid channel through which the hydraulic oil from the lift cylinder 2 flows toward the sub pump 9 Are configured. The hydraulic oil bypass channel 43 connects between the suction port 26 of the sub pump 9 and the operation valve 44 (described later) in the first hydraulic oil channel and the tank 7, and the hydraulic oil from the lift cylinder 2 is connected to the tank 7. A second hydraulic fluid flow path is formed to flow toward the same.

作動油共通流路41には、リフト下降用の操作弁44が配設されている。操作弁44は、リフト操作レバー5の下降操作の操作量に応じて作動油の流れを制御する。操作弁44は、電磁比例弁で構成されている。操作弁44のソレノイド操作部44aには、コントローラ65(後述)からの下降操作信号が入力される。下降操作信号は、リフト操作レバー5の下降操作の操作量に応じた電流指令値である。   A lift lowering operation valve 44 is disposed in the hydraulic oil common flow path 41. The operation valve 44 controls the flow of hydraulic fluid in accordance with the amount of operation of the lowering operation of the lift operation lever 5. The control valve 44 is configured of a solenoid proportional valve. A down operation signal from a controller 65 (described later) is input to the solenoid operation unit 44 a of the operation valve 44. The descent operation signal is a current command value corresponding to the amount of descent operation of the lift operation lever 5.

操作弁44は、通常はリフトシリンダ2のヘッド室2aからの作動油の流れを遮断する閉位置(図示)にある。操作弁44のソレノイド操作部44aに下降操作信号が入力されると、操作弁44は下降操作信号に応じた開度で開く。すると、フォーク4の自重によってフォーク4が下降するため、リフトシリンダ2が収縮し、リフトシリンダ2のヘッド室2aから作動油が流れ出る。そして、リフトシリンダ2からの作動油は、操作弁44を通過する。   The control valve 44 is normally in a closed position (shown) for blocking the flow of hydraulic fluid from the head chamber 2 a of the lift cylinder 2. When the lowering operation signal is input to the solenoid operation unit 44a of the operation valve 44, the operation valve 44 opens at an opening degree corresponding to the lowering operation signal. Then, since the fork 4 is lowered by the weight of the fork 4, the lift cylinder 2 contracts and the hydraulic fluid flows out from the head chamber 2 a of the lift cylinder 2. Then, the hydraulic oil from the lift cylinder 2 passes through the operation valve 44.

作動油回生流路42には、オリフィス45が配設されている。つまり、オリフィス45は、第1作動油流路(前述)における作動油バイパス流路43との接続点Sとサブポンプ9の吸込口26との間に配設されている。作動油回生流路42におけるオリフィス45とサブポンプ9の吸込口26との間には、オリフィス45側からサブポンプ9側への作動油の流れのみを許容する逆止弁46が配設されている。   An orifice 45 is disposed in the hydraulic oil regeneration flow path 42. That is, the orifice 45 is disposed between the connection point S of the first hydraulic fluid channel (described above) with the hydraulic fluid bypass channel 43 and the suction port 26 of the sub pump 9. Between the orifice 45 and the suction port 26 of the sub pump 9 in the hydraulic oil regeneration flow path 42, a check valve 46 is disposed which allows only the flow of hydraulic oil from the orifice 45 side to the sub pump 9 side.

作動油バイパス流路43には、バイパス用流量制御弁47が配設されている。バイパス用流量制御弁47は、リフトシリンダ2のヘッド室2aからタンク7に戻る作動油の流量を制御する。バイパス用流量制御弁47は、リフトシリンダ2からの作動油が操作弁44を通過する際に生じる圧力差に応じて開度を調整するパイロット式流量制御弁である。バイパス用流量制御弁47は、開度に応じて絞りとして機能し、作動油の流れを許容する全開位置(図示)と作動油の流れを遮断する全閉位置との間で開度が調整される。   A bypass flow control valve 47 is disposed in the hydraulic fluid bypass channel 43. The bypass flow control valve 47 controls the flow rate of the hydraulic oil from the head chamber 2 a of the lift cylinder 2 back to the tank 7. The bypass flow control valve 47 is a pilot flow control valve that adjusts the opening degree according to the pressure difference generated when the hydraulic oil from the lift cylinder 2 passes through the operation valve 44. The bypass flow control valve 47 functions as a throttle according to the opening degree, and the opening degree is adjusted between the fully open position (shown) which permits the flow of hydraulic fluid and the fully closed position which blocks the flow of hydraulic fluid. Ru.

バイパス用流量制御弁47は、バイパス用流量制御弁47を閉じる側に作用するパイロット操作部47a(第1パイロット操作部)と、バイパス用流量制御弁47を開く側に作用するパイロット操作部47b(第2パイロット操作部)とを有している。また、バイパス用流量制御弁47は、バイパス用流量制御弁47を開く側に付勢するバネ48を有している。   The bypass flow control valve 47 has a pilot operating portion 47a (first pilot operating portion) acting on the side closing the bypass flow control valve 47 and a pilot operating portion 47b operating on the side opening the bypass flow control valve 47 And a second pilot operation unit). Further, the bypass flow control valve 47 has a spring 48 that biases the bypass flow control valve 47 to the open side.

バイパス用流量制御弁47は、操作弁44の上流側及び下流側の圧力をパイロット圧として入力している。具体的には、バイパス用流量制御弁47のパイロット操作部47aと作動油共通流路41におけるリフトシリンダ2と操作弁44との間とは、パイロットライン49(第1パイロットライン)を介して接続されている。バイパス用流量制御弁47のパイロット操作部47bと作動油回生流路42におけるオリフィス45と逆止弁46との間とは、パイロットライン50(第2パイロットライン)を介して接続されている。つまり、パイロットライン49は、操作弁44の上流側と接続されている。パイロットライン50は、操作弁44の下流側、より具体的にはオリフィス45の下流側と接続されている。   The bypass flow control valve 47 inputs the pressure on the upstream side and the downstream side of the operation valve 44 as a pilot pressure. Specifically, the pilot operation portion 47a of the bypass flow control valve 47 and the lift cylinder 2 and the operation valve 44 in the hydraulic fluid common flow path 41 are connected via a pilot line 49 (first pilot line) It is done. The pilot operating portion 47 b of the bypass flow control valve 47 and the orifice 45 and the check valve 46 in the hydraulic oil regeneration flow path 42 are connected via a pilot line 50 (second pilot line). That is, the pilot line 49 is connected to the upstream side of the control valve 44. The pilot line 50 is connected to the downstream side of the operation valve 44, more specifically, to the downstream side of the orifice 45.

バイパス用流量制御弁47は、操作弁44の上流側及び下流側で発生する圧力差(前後差圧)が一定になるように作動油の流量を制御する。この時の差圧を制御差圧と称する。操作弁44の開度が小さいときは、作動油の流量が少なくても制御差圧に達するため、バイパス用流量制御弁47によって作動油の流量が増えないように制御される。操作弁44の開度が大きいときは、作動油の流量が多くないと制御差圧に達しないため、バイパス用流量制御弁47によって作動油の流量が増えるように制御される。このようにリフト操作レバー5の操作量に応じて、バイパス用流量制御弁47を流れる作動油の流量が異なる。この時の流量を制御流量と称する。   The bypass flow control valve 47 controls the flow rate of the hydraulic oil so that the pressure difference (different pressure before and after) generated on the upstream side and the downstream side of the operation valve 44 becomes constant. The differential pressure at this time is referred to as a control differential pressure. When the opening degree of the operation valve 44 is small, the control differential pressure is reached even if the flow rate of the hydraulic oil is small, so that the flow rate control valve 47 for bypass controls the flow rate of the hydraulic oil so as not to increase. When the opening degree of the operation valve 44 is large, the control differential pressure is not reached unless the flow rate of the hydraulic oil is large, so that the flow rate control valve 47 for bypass is controlled to increase the flow rate of the hydraulic oil. As described above, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the bypass flow control valve 47 differs according to the operation amount of the lift operation lever 5. The flow rate at this time is called a control flow rate.

バイパス用流量制御弁47の主たる機能は、フォーク4に積載された積荷が軽いために作動油回生流路42に作動油が流れにくい場合に、作動油バイパス流路43に作動油を流すことである。これにより、リフトシリンダ2の所望の動作速度を確保することができる。   The main function of the bypass flow control valve 47 is to flow the hydraulic oil in the hydraulic oil bypass channel 43 when the hydraulic oil does not easily flow in the hydraulic oil regeneration channel 42 because the load loaded on the fork 4 is light. is there. Thereby, the desired operating speed of lift cylinder 2 can be secured.

具体的には、フォーク4に積載された積荷が軽いために作動油回生流路42に作動油が流れにくいときは、オリフィス45で生じる差圧が小さい。このため、バイパス用流量制御弁47は、操作弁44の前後差圧が一定となるように作動油バイパス流路43を流れる作動油の流量(バイパス流量)を調整する。   Specifically, when the load loaded on the fork 4 is light and it is difficult for hydraulic fluid to flow through the hydraulic fluid regeneration flow channel 42, the differential pressure generated at the orifice 45 is small. Therefore, the bypass flow rate control valve 47 adjusts the flow rate (bypass flow rate) of the hydraulic fluid flowing through the hydraulic fluid bypass flow path 43 so that the differential pressure across the operation valve 44 becomes constant.

一方、フォーク4に積載された積荷が重いために作動油回生流路42に作動油が流れやすいときは、オリフィス45で生じる差圧が大きいため、パイロットライン50を介してパイロット操作部47bに作用するパイロット圧は、オリフィス45の差圧分だけ低くなる。このため、作動油回生流路42に作動油が流れない状態と比べて、パイロット操作部47aに作用するパイロット圧とパイロット操作部47bに作用するパイロット圧との差圧が大きくなる。従って、バイパス用流量制御弁47が閉弁方向に駆動され、作動油回生流路42に作動油が流れるようになる。   On the other hand, when the load loaded on the fork 4 is heavy and the working oil easily flows in the working oil regeneration flow path 42, the differential pressure generated at the orifice 45 is large, so it acts on the pilot operation portion 47b via the pilot line 50. The pilot pressure is reduced by the differential pressure of the orifice 45. Therefore, the differential pressure between the pilot pressure acting on the pilot operation portion 47a and the pilot pressure acting on the pilot operation portion 47b is larger than in a state where the hydraulic oil does not flow in the hydraulic oil regeneration flow path 42. Accordingly, the bypass flow control valve 47 is driven in the valve closing direction, and the hydraulic oil flows in the hydraulic oil regeneration flow path 42.

サブポンプ9の吐出口27には、作動油蓄圧流路51を介してアキュムレータ52が接続されている。アキュムレータ52は、サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油を蓄圧する。アキュムレータ52には、ガスが充填されている。アキュムレータ52に作動油が貯蔵されていくにつれてガスが圧縮され、アキュムレータ52の内部圧力が高まっていく。アキュムレータ52の容積は、リフトシリンダ2からの作動油を全てアキュムレータ52に受け入れられるように十分大きいことが好ましいが、体格の制約上大きくすることが困難な場合でも、アキュムレータ52に受け入れられなくなった作動油は作動油バイパス流路43を通ってタンク7へ排出されるため、動作上の問題は無い。   An accumulator 52 is connected to the discharge port 27 of the sub pump 9 via a hydraulic oil pressure accumulation passage 51. The accumulator 52 accumulates the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9. The accumulator 52 is filled with gas. As the hydraulic oil is stored in the accumulator 52, the gas is compressed, and the internal pressure of the accumulator 52 increases. The volume of the accumulator 52 is preferably large enough to allow all the hydraulic oil from the lift cylinder 2 to be received by the accumulator 52. However, even if it is difficult to increase the size due to physical constraints, the operation is not accepted by the accumulator 52. Since the oil is discharged to the tank 7 through the hydraulic oil bypass passage 43, there is no problem in operation.

作動油蓄圧流路51には、電磁式の切換弁53(第1弁部)が配設されている。つまり、切換弁53は、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52との間に配置されている。切換弁53は、コントローラ65(後述)からの制御信号によって、吐出口27及びアキュムレータ52を連通させる開位置53aと吐出口27及びアキュムレータ52を遮断する閉位置53bとが切り換えられる。   An electromagnetic switching valve 53 (first valve portion) is disposed in the hydraulic fluid pressure accumulation passage 51. That is, the switching valve 53 is disposed between the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52. The switching valve 53 is switched between an open position 53a communicating the discharge port 27 and the accumulator 52 and a closed position 53b blocking the discharge port 27 and the accumulator 52 according to a control signal from a controller 65 (described later).

アキュムレータ52に作動油を蓄圧するときは、切換弁53を開位置53aにすることで、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52とを連通させる。アキュムレータ52に作動油を蓄圧しないときは、切換弁53を閉位置53b(図示)にすることで、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52とを遮断する。これにより、アキュムレータ52に蓄圧された作動油の逆流が防止される。   When hydraulic fluid is accumulated in the accumulator 52, the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52 are communicated by setting the switching valve 53 to the open position 53a. When the hydraulic oil is not accumulated in the accumulator 52, the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52 are shut off by setting the switching valve 53 to the closed position 53b (shown). Thereby, the backflow of the hydraulic oil accumulated in the accumulator 52 is prevented.

作動油蓄圧流路51におけるサブポンプ9の吐出口27と切換弁53との間は、作動油排出流路54を介してタンク7と接続されている。作動油排出流路54には、電磁式の切換弁55(第2弁部)が配設されている。つまり、切換弁55は、サブポンプ9の吐出口27とタンク7との間に配置されている。切換弁55は、コントローラ65(後述)からの制御信号によって、吐出口27及びタンク7を連通させる開位置55aと吐出口27及びタンク7を遮断する閉位置55bとが切り換えられる。   The discharge port 27 of the sub pump 9 and the switching valve 53 in the hydraulic fluid pressure accumulation passage 51 are connected to the tank 7 via the hydraulic fluid discharge passage 54. An electromagnetic switching valve 55 (second valve portion) is disposed in the hydraulic oil discharge flow path 54. That is, the switching valve 55 is disposed between the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7. The switching valve 55 is switched between an open position 55a for communicating the discharge port 27 and the tank 7 and a closed position 55b for blocking the discharge port 27 and the tank 7 according to a control signal from a controller 65 (described later).

アキュムレータ52に作動油を蓄圧するときは、切換弁55を閉位置55b(図示)にすることで、サブポンプ9の吐出口27とタンク7とを遮断する。アキュムレータ52に作動油を蓄圧しないときは、切換弁55を開位置55aにすることで、サブポンプ9の吐出口27とタンク7とを連通させる。これにより、サブポンプ9がアンロードされるため、燃料消費量が低減される。   When hydraulic fluid is accumulated in the accumulator 52, the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7 are shut off by setting the switching valve 55 to the closed position 55b (shown). When the hydraulic fluid is not accumulated in the accumulator 52, the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7 are communicated by setting the switching valve 55 to the open position 55a. As a result, the sub pump 9 is unloaded, and the fuel consumption is reduced.

アキュムレータ52は、作動油アシスト流路56を介して作動油回生流路42と接続されている。具体的には、作動油アシスト流路56は、作動油蓄圧流路51における切換弁53とアキュムレータ52との間と、作動油回生流路42における逆止弁46とサブポンプ9の吸込口26との間とを接続する。作動油アシスト流路56には、電磁式の切換弁57(第3弁部)が配設されている。つまり、切換弁57は、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26との間に配置されている。切換弁57は、アキュムレータ52及び吸込口26を連通させる開位置57aとアキュムレータ52及び吸込口26を遮断する閉位置57bとが切り換えられる。   The accumulator 52 is connected to the hydraulic oil regeneration channel 42 via the hydraulic oil assist channel 56. Specifically, the hydraulic fluid assist flow channel 56 is provided between the switching valve 53 and the accumulator 52 in the hydraulic fluid pressure storage flow channel 51, and the check valve 46 and the suction port 26 of the sub pump 9 in the hydraulic fluid regeneration flow channel 42. Connect with each other. An electromagnetic switching valve 57 (third valve portion) is disposed in the hydraulic fluid assist channel 56. That is, the switching valve 57 is disposed between the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9. The switching valve 57 is switched between an open position 57 a communicating the accumulator 52 and the suction port 26 and a closed position 57 b blocking the accumulator 52 and the suction port 26.

アキュムレータ52に作動油を蓄圧するときは、切換弁57を閉位置57b(図示)にすることで、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とを遮断する。アキュムレータ52に作動油を蓄圧しないときは、切換弁57を開位置57aにすることで、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とを連通させる。   When hydraulic fluid is accumulated in the accumulator 52, the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 are shut off by setting the switching valve 57 to the closed position 57b (shown). When the hydraulic oil is not accumulated in the accumulator 52, the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 are communicated by setting the switching valve 57 to the open position 57a.

フォーク4の下降時には、リフト操作レバー5の操作量に応じた作動油が作動油共通流路41を流れる。ここで、フォーク4に積載された積荷が重いときは、上述したようにオリフィス45で差圧が生じるため、作動油回生流路42に作動油が流れる。そして、その作動油がサブポンプ9の吸込口26に供給されてサブポンプ9の吐出口27から吐出される。このとき、切換弁53が開位置53aに制御され、切換弁55が閉位置55bに制御されることで、サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油がアキュムレータ52に蓄圧される。これにより、積荷の位置エネルギーがアキュムレータ52に回収される。   At the time of lowering of the fork 4, the hydraulic oil corresponding to the operation amount of the lift control lever 5 flows in the hydraulic oil common flow path 41. Here, when the load loaded on the fork 4 is heavy, the differential pressure is generated at the orifice 45 as described above, so the hydraulic oil flows in the hydraulic oil regeneration flow path 42. Then, the hydraulic oil is supplied to the suction port 26 of the sub pump 9 and discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9. At this time, the switching valve 53 is controlled to the open position 53a and the switching valve 55 is controlled to the closed position 55b, whereby the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 is accumulated in the accumulator 52. As a result, the potential energy of the load is recovered by the accumulator 52.

フォーク4の上昇時またはティルトシリンダ3の動作時には、切換弁53が閉位置53bに制御され、切換弁57が開位置57aに制御されることで、アキュムレータ52に蓄圧された加圧作動油が作動油アシスト流路56及び作動油回生流路42を通ってサブポンプ9の吸込口26に供給される。そして、その加圧作動油によりサブポンプ9が回転してモータ駆動される。これにより、エンジン11のトルクを軽減し、燃料消費量を低減することができる。つまり、アキュムレータ52に蓄積されたエネルギーを利用して、エンジン11のトルクをアシストする。このとき、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度を制御することにより、サブポンプ9によるアシストトルクを調整し、エンジン11の動作点を最適点に近づけることができる。なお、加圧作動油によりサブポンプ9をモータ駆動するタイミングとしては、特にフォーク4の上昇時またはティルトシリンダ3の動作時には限られず、フォークリフトの走行中もあり得る。   When the fork 4 is lifted or the tilt cylinder 3 is operated, the switching valve 53 is controlled to the closed position 53b and the switching valve 57 is controlled to the open position 57a, whereby the pressurized hydraulic oil accumulated in the accumulator 52 is actuated. The oil is supplied to the suction port 26 of the sub pump 9 through the oil assist passage 56 and the hydraulic oil regeneration passage 42. Then, the sub-pump 9 is rotated and driven by the pressurized hydraulic oil. Thereby, the torque of the engine 11 can be reduced, and the fuel consumption can be reduced. That is, the energy stored in the accumulator 52 is used to assist the torque of the engine 11. At this time, by controlling the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9, the assist torque by the sub pump 9 can be adjusted, and the operating point of the engine 11 can be made closer to the optimum point. The timing at which the sub pump 9 is motor-driven by the pressurized hydraulic oil is not particularly limited when the fork 4 is raised or when the tilt cylinder 3 is operated, and may be during travel of the forklift.

また、エンジン11が軽負荷で動作している状態では、エンジン11の余剰トルクによりサブポンプ9をポンプ駆動することで、アキュムレータ52に作動油を蓄圧しておく。そして、エンジン11が高負荷で動作するときに、上記のようにアキュムレータ52に蓄圧された作動油を再使用してサブポンプ9をモータ駆動する。これにより、燃料消費量の改善を図ることができる。   Further, in a state where the engine 11 is operating with a light load, hydraulic fluid is accumulated in the accumulator 52 by pumping the sub pump 9 with the surplus torque of the engine 11. Then, when the engine 11 operates at a high load, the sub-pump 9 is motor-driven by reusing the hydraulic oil accumulated in the accumulator 52 as described above. Thereby, the fuel consumption can be improved.

また、油圧駆動装置1は、図3にも示されるように、リフト操作センサ60と、ティルト操作センサ61と、回転数センサ62(回転数検出部)と、吸込側圧力センサ63(吸込側圧力検出部)と、吐出側圧力センサ64(吐出側圧力検出部)と、コントローラ65とを備えている。   Further, as shown in FIG. 3, the hydraulic drive system 1 also includes a lift operation sensor 60, a tilt operation sensor 61, a rotational speed sensor 62 (rotational speed detection unit), and a suction side pressure sensor 63 (suction side pressure). A detection unit), a discharge side pressure sensor 64 (discharge side pressure detection unit), and a controller 65 are provided.

リフト操作センサ60は、リフト操作レバー5の操作方向及び操作量を検出するセンサである。ティルト操作センサ61は、ティルト操作レバー6の操作方向及び操作量を検出するセンサである。回転数センサ62は、エンジン11の回転数を検出するセンサである。吸込側圧力センサ63は、サブポンプ9の吸込側の圧力を検出するセンサである。吸込側圧力センサ63は、例えば作動油回生流路42におけるサブポンプ9の吸込口26と逆止弁46との間の圧力を検出する。吐出側圧力センサ64は、サブポンプ9の吐出側の圧力を検出するセンサである。吐出側圧力センサ64は、作動油蓄圧流路51におけるサブポンプ9の吐出口27と切換弁53との間の圧力を検出する。   The lift operation sensor 60 is a sensor that detects the operation direction and the amount of operation of the lift operation lever 5. The tilt operation sensor 61 is a sensor that detects an operation direction and an operation amount of the tilt operation lever 6. The rotation speed sensor 62 is a sensor that detects the rotation speed of the engine 11. The suction side pressure sensor 63 is a sensor that detects the pressure on the suction side of the sub pump 9. The suction side pressure sensor 63 detects, for example, the pressure between the suction port 26 of the sub pump 9 and the check valve 46 in the hydraulic oil regeneration flow path 42. The discharge pressure sensor 64 is a sensor that detects the pressure on the discharge side of the sub pump 9. The discharge side pressure sensor 64 detects the pressure between the discharge port 27 of the sub pump 9 and the switching valve 53 in the hydraulic fluid pressure accumulation passage 51.

コントローラ65は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ65は、操作弁制御部66と、切換弁制御部67(弁制御部)と、下降制御部68と、トルクアシスト制御部69と、容量減少制御部70とを有している。   The controller 65 is configured by a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like. The controller 65 includes an operation valve control unit 66, a switching valve control unit 67 (valve control unit), a lowering control unit 68, a torque assist control unit 69, and a capacity reduction control unit 70.

操作弁制御部66は、リフト操作センサ60の検出値に基づいてリフト上昇用の操作弁13及びリフト下降用の操作弁44を制御すると共に、ティルト操作センサ61の検出値に基づいてティルト用の操作弁16を制御する。   The control valve control unit 66 controls the control valve 13 for lift elevation and the control valve 44 for lift reduction based on the detection value of the lift operation sensor 60, and for tilt based on the detection value of the tilt operation sensor 61. The control valve 16 is controlled.

具体的には、操作弁制御部66は、リフト操作センサ60により検出されたリフト操作レバー5の上昇操作の操作量に応じた上昇操作信号を操作弁13のソレノイド操作部13aに出力する。また、操作弁制御部66は、リフト操作センサ60により検出されたリフト操作レバー5の下降操作の操作量に応じた下降操作信号を操作弁44のソレノイド操作部44aに出力する。また、操作弁制御部66は、ティルト操作センサ61により検出されたティルト操作レバー6の前傾操作の操作量に応じた前傾操作信号を操作弁16のソレノイド操作部16aに出力すると共に、ティルト操作センサ61により検出されたティルト操作レバー6の後傾操作の操作量に応じた後傾操作信号を操作弁16のソレノイド操作部16bに出力する。   Specifically, the operation valve control unit 66 outputs, to the solenoid operation unit 13 a of the operation valve 13, an upward operation signal corresponding to the operation amount of the upward operation of the lift operation lever 5 detected by the lift operation sensor 60. Further, the operation valve control unit 66 outputs, to the solenoid operation unit 44 a of the operation valve 44, a descent operation signal corresponding to the operation amount of the descent operation of the lift operation lever 5 detected by the lift operation sensor 60. Further, the operation valve control unit 66 outputs a forward tilt operation signal according to the operation amount of the forward tilt operation of the tilt operation lever 6 detected by the tilt operation sensor 61 to the solenoid operation unit 16 a of the operation valve 16 and tilts. A rearward tilt operation signal corresponding to the operation amount of the rearward tilt operation of the tilt operation lever 6 detected by the operation sensor 61 is output to the solenoid operation portion 16 b of the operation valve 16.

切換弁制御部67は、吐出側圧力センサ64により検出されたサブポンプ9の吐出側の圧力に基づいてアキュムレータ52における作動油の蓄圧状態を判断し、切換弁53,55,57を制御する。   The switching valve control unit 67 determines the pressure accumulation state of the hydraulic oil in the accumulator 52 based on the pressure on the discharge side of the sub pump 9 detected by the discharge side pressure sensor 64, and controls the switching valve 53, 55, 57.

具体的には、切換弁制御部67は、サブポンプ9の吐出側の圧力に基づいて、アキュムレータ52に所定量(例えば満杯状態)の作動油が蓄圧されたかどうかを判断する。そして、切換弁制御部67は、アキュムレータ52に所定量の作動油が蓄圧されていないときは、切換弁53を開位置53aとするような制御信号を切換弁53のソレノイド操作部53cに出力し、切換弁55を閉位置55bとするような制御信号を切換弁55のソレノイド操作部55cに出力し、切換弁57を閉位置57bとするような制御信号を切換弁57のソレノイド操作部53cに出力する(図5(a)の状態)。これにより、サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油がアキュムレータ52に蓄圧される。   Specifically, based on the pressure on the discharge side of the sub pump 9, the switching valve control unit 67 determines whether a predetermined amount (for example, a full state) of hydraulic oil is accumulated in the accumulator 52. Then, when the hydraulic fluid of a predetermined amount is not accumulated in the accumulator 52, the switching valve control unit 67 outputs a control signal to set the switching valve 53 to the open position 53a to the solenoid operation unit 53c of the switching valve 53. The control signal for setting the switching valve 55 to the closed position 55b is output to the solenoid operating portion 55c of the switching valve 55, and the control signal for setting the switching valve 57 to the closed position 57b to the solenoid operating portion 53c of the switching valve 57. It outputs (the state of FIG. 5 (a)). As a result, the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 is accumulated in the accumulator 52.

一方、切換弁制御部67は、アキュムレータ52に所定量の作動油が蓄圧されたときは、切換弁53を閉位置53bとするような制御信号を切換弁53のソレノイド操作部53cに出力し、切換弁55を開位置55aとするような制御信号を切換弁55のソレノイド操作部55cに出力し、切換弁57を開位置57aとするような制御信号を切換弁57のソレノイド操作部57cに出力する。これにより、サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油がタンク7に排出されると共に、アキュムレータ52に蓄圧された作動油がサブポンプ9の吸込口26に供給される。   On the other hand, when the hydraulic fluid of a predetermined amount is accumulated in the accumulator 52, the switching valve control section 67 outputs a control signal to set the switching valve 53 to the closed position 53b to the solenoid operation section 53c of the switching valve 53, A control signal for setting the switching valve 55 to the open position 55a is output to the solenoid operating portion 55c of the switching valve 55, and a control signal for setting the switching valve 57 to the open position 57a is output to the solenoid operating portion 57c of the switching valve 57. Do. As a result, the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 is discharged to the tank 7, and the hydraulic oil accumulated in the accumulator 52 is supplied to the suction port 26 of the sub pump 9.

下降制御部68は、リフト操作センサ60により検出されたリフト操作レバー5の下降操作の操作量に基づいてフォーク4の目標下降速度を決定し、フォーク4の目標下降速度と回転数センサ62により検出されたエンジン11の回転数とに基づいて、フォーク4の下降時におけるサブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度を算出し、斜板32の必要傾斜角度に応じて斜板角度制御ユニット38を制御する。サブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度は、サブポンプ9の必要容量に相当する。   The descent control unit 68 determines the target descent speed of the fork 4 based on the operation amount of the descent operation of the lift operation lever 5 detected by the lift operation sensor 60 and detects the target descent speed of the fork 4 and the rotation speed sensor 62 The necessary inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 when the fork 4 is lowered is calculated based on the rotation speed of the engine 11 and the swash plate angle control unit 38 is controlled according to the necessary inclination angle of the swash plate 32. Do. The required inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 corresponds to the required displacement of the sub pump 9.

下降制御部68による斜板32の傾斜角度の制御は、具体的には以下のように行われる。なお、説明の簡略化のためにポンプ効率及び温度の影響については省略するが、実際はポンプ効率及び温度を補正して斜板32の傾斜角度が制御される。   The control of the inclination angle of the swash plate 32 by the lowering control unit 68 is specifically performed as follows. Although the effects of pump efficiency and temperature are omitted for simplification of the description, the pump efficiency and temperature are actually corrected to control the inclination angle of the swash plate 32.

斜板式の可変容量ポンプの流量は、理論的に(1)式で表される。
Q=Vp・N …(1)
The flow rate of the swash plate type variable displacement pump is theoretically expressed by equation (1).
Q = Vp · N (1)

(1)式中のVpは押しのけ容積[cc/rev]であり、Nはエンジン回転数である。押しのけ容積Vpは次式から求まる。

dp:プランジャ径(図2参照)、R:シリンダブロック軸心とプランジャ軸心との間の距離(図2参照)、n:プランジャの本数、α:斜板の傾斜角度(図2参照)
In the equation (1), Vp is displacement [cc / rev], and N is the engine speed. The displacement volume Vp can be obtained from the following equation.

dp: plunger diameter (see FIG. 2) R: distance between cylinder block axis and plunger axis (see FIG. 2) n: number of plungers α: inclination angle of the swash plate (see FIG. 2)

(1)式に(2)式を代入して整理すると、可変容量ポンプの流量と斜板の傾斜角度との関係は、次式で表される。
When the equation (2) is substituted into the equation (1) and organized, the relationship between the flow rate of the variable displacement pump and the inclination angle of the swash plate is expressed by the following equation.

下降制御部68は、リフト操作レバー5の下降操作の操作量に基づいてフォーク4の目標下降速度を決定し、フォーク4の目標下降速度に対応するサブポンプ9の吐出流量とエンジン11の回転数とに基づいてサブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度を(3)式から算出し、その必要傾斜角度となるように斜板角度制御ユニット38を制御する。これにより、狙いとするフォーク4の下降速度を得ることができる。   The descent control unit 68 determines the target descent speed of the fork 4 based on the amount of descent operation of the lift operation lever 5, and the discharge flow rate of the sub pump 9 corresponding to the target descent speed of the fork 4 and the rotational speed of the engine 11 The necessary inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 is calculated from the equation (3) based on the above, and the swash plate angle control unit 38 is controlled so as to be the required inclination angle. Thereby, the lowering speed of the fork 4 to be aimed can be obtained.

図4は、エンジン11の回転数とサブポンプ9の吐出流量との関係の一例を表すグラフである。図4において、エンジン11の回転数が低いときは、斜板32の傾斜角度を大きくすることで、サブポンプ9の容量が大きくなる。このため、サブポンプ9の吐出流量が多くなり、フォーク4の下降速度が速くなる。エンジン11の回転数が高いときは、斜板32の傾斜角度を小さくすることで、サブポンプ9の容量が小さくなる。このため、サブポンプ9の吐出流量が少なくなり、フォーク4の下降速度が遅くなる。このようにフォーク4の所望の下降速度を維持しながら、アキュムレータ52に作動油を蓄圧することができる。   FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the rotational speed of the engine 11 and the discharge flow rate of the sub pump 9. In FIG. 4, when the rotational speed of the engine 11 is low, the displacement of the sub pump 9 is increased by increasing the inclination angle of the swash plate 32. Therefore, the discharge flow rate of the sub pump 9 is increased, and the lowering speed of the fork 4 is increased. When the rotational speed of the engine 11 is high, the displacement of the sub pump 9 is reduced by reducing the inclination angle of the swash plate 32. As a result, the discharge flow rate of the sub pump 9 decreases, and the lowering speed of the fork 4 decreases. Thus, the accumulator 52 can accumulate hydraulic fluid while maintaining the desired lowering speed of the fork 4.

トルクアシスト制御部69は、サブポンプ9の目標トルクと吸込側圧力センサ63により検出されたサブポンプ9の吸込側の圧力と吐出側圧力センサ64により検出されたサブポンプ9の吐出側の圧力とに基づいて、サブポンプ9によるトルクアシスト時におけるサブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度を算出し、斜板32の必要傾斜角度に応じて斜板角度制御ユニット38を制御する。サブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度は、サブポンプ9の必要容量に相当する。サブポンプ9の目標トルクは、例えばエンジン11の動作点を最適点へ近づけるようなトルクである。   The torque assist control unit 69 is based on the target torque of the sub pump 9, the pressure on the suction side of the sub pump 9 detected by the suction side pressure sensor 63, and the pressure on the discharge side of the sub pump 9 detected by the discharge side pressure sensor 64. The necessary inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 at the time of the torque assist by the sub pump 9 is calculated, and the swash plate angle control unit 38 is controlled according to the necessary inclination angle of the swash plate 32. The required inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 corresponds to the required displacement of the sub pump 9. The target torque of the sub pump 9 is, for example, a torque that brings the operating point of the engine 11 closer to the optimum point.

トルクアシスト制御部69による斜板32の傾斜角度の制御は、具体的には以下のように行われる。なお、説明の簡略化のためにポンプ効率及び温度の影響については省略するが、実際はポンプ効率及び温度を補正して斜板32の傾斜角度が制御される。   Specifically, the control of the inclination angle of the swash plate 32 by the torque assist control unit 69 is performed as follows. Although the effects of pump efficiency and temperature are omitted for simplification of the description, the pump efficiency and temperature are actually corrected to control the inclination angle of the swash plate 32.

斜板式の可変容量ポンプのトルクは、理論的に(4)式で表される。
T=Dp・ΔP …(4)
The torque of the swash plate type variable displacement pump is theoretically expressed by equation (4).
T = Dp · ΔP (4)

(4)式中のDpは単位角度当たりの容積[cc/rad]であり、ΔPは吸込・吐出の差圧[MPa]である。単位角度当たりの容積Dpは、押しのけ容積Vpと次式の関係にある。
In the equation (4), Dp is a volume per unit angle [cc / rad], and ΔP is a differential pressure between suction and discharge [MPa]. The volume Dp per unit angle is in the relationship of the displacement volume Vp and the following equation.

斜板式の可変容量ポンプの押しのけ容積Vpは、上記の(2)式で表される。このため、トルクTは、(2)式、(4)式、(5)式から斜板の傾斜角度α及び吸込・吐出の差圧ΔPの関数として次式から求められる。
The displacement volume Vp of the swash plate type variable displacement pump is expressed by the above equation (2). Therefore, the torque T can be obtained from the following equation as a function of the inclination angle α of the swash plate and the differential pressure ΔP of suction and discharge from the equations (2), (4) and (5).

この式を整理すると、トルクTと吸込・吐出の差圧ΔPと斜板の傾斜角度αとの関係は、次式で表される。
If this equation is organized, the relationship between the torque T, the suction / discharge differential pressure ΔP, and the inclination angle α of the swash plate is expressed by the following equation.

トルクアシスト制御部69は、吸込側圧力センサ63により検出されたサブポンプ9の吸込側の圧力と吐出側圧力センサ64により検出されたサブポンプ9の吐出側の圧力とから吸込・吐出の差圧ΔPを算出し、(7)式により目標トルクとなる斜板32の必要傾斜角度を算出し、その必要傾斜角度となるように斜板角度制御ユニット38を制御する。これにより、狙いとするサブポンプ9のトルクを得ることができる。   The torque assist control unit 69 uses the pressure on the suction side of the sub pump 9 detected by the suction side pressure sensor 63 and the pressure on the discharge side of the sub pump 9 detected by the discharge side pressure sensor 64 to obtain a differential pressure ΔP of suction and discharge. The necessary inclination angle of the swash plate 32 which becomes the target torque is calculated by the equation (7), and the swash plate angle control unit 38 is controlled so as to become the necessary inclination angle. As a result, it is possible to obtain the target sub-pump 9 torque.

容量減少制御部70は、吐出側圧力センサ64により検出されたサブポンプ9の吐出側の圧力が予め決められた規定値以上となったときに、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度を小さくするように斜板角度制御ユニット38を制御する。このとき、容量減少制御部70は、サブポンプ9の吐出側の圧力が規定値以上となったときに、斜板32の傾斜角度をゼロにするように斜板角度制御ユニット38を制御してもよい。規定値は、リフトシリンダ2のヘッド室2aの圧力とアキュムレータ52の圧力との圧力差が小さくなることで、作動油回生流路42を流れる作動油の流量(回生流量)が少なくなり、フォーク4の所望の下降速度が得られなくなるような圧力である。   The capacity reduction control unit 70 reduces the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 when the pressure on the discharge side of the sub pump 9 detected by the discharge pressure sensor 64 becomes equal to or higher than a predetermined value. Control the swash plate angle control unit 38; At this time, the capacity reduction control unit 70 controls the swash plate angle control unit 38 so as to make the tilt angle of the swash plate 32 zero when the pressure on the discharge side of the sub pump 9 becomes equal to or higher than the specified value. Good. As the pressure difference between the pressure in the head chamber 2 a of the lift cylinder 2 and the pressure in the accumulator 52 decreases, the flow rate (regeneration flow rate) of the hydraulic oil flowing through the hydraulic oil regeneration flow path 42 decreases. Is a pressure that makes it impossible to obtain the desired descending speed of

上述したように、フォーク4に積載された積荷が重いときは、オリフィス45で圧力損失が生じるため、パイロットライン49のパイロット圧とパイロットライン50のパイロット圧との差圧が大きくなり、バイパス用流量制御弁47が閉弁状態に維持される。このため、図5(a)に示されるように、リフトシリンダ2からの作動油が作動油回生流路42をサブポンプ9に向けて流れる。そして、その作動油は、サブポンプ9の吸込口26に供給されてサブポンプ9の吐出口27から吐出される。サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油は、作動油蓄圧流路51を流れてアキュムレータ52に蓄圧される。   As described above, when the load loaded on the fork 4 is heavy, a pressure loss occurs at the orifice 45, so that the differential pressure between the pilot pressure of the pilot line 49 and the pilot pressure of the pilot line 50 becomes large. The control valve 47 is maintained closed. Therefore, as shown in FIG. 5A, the hydraulic oil from the lift cylinder 2 flows toward the sub pump 9 through the hydraulic oil regeneration flow path 42. Then, the hydraulic oil is supplied to the suction port 26 of the sub pump 9 and is discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9. The hydraulic fluid discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 flows through the hydraulic fluid pressure accumulation passage 51 and is accumulated in the accumulator 52.

図6に示されるように、アキュムレータ52への作動油の蓄圧に伴ってアキュムレータ52の内部圧力(サブポンプ9の吐出側の圧力)が上昇して規定値に達すると、リフトシリンダ2のヘッド室2aの圧力(図6(d)中の破線P参照)とアキュムレータ52の内部圧力(図6(d)中の実線Q参照)との圧力差が小さくなる。すると、容量減少制御部70は、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度を小さくするように斜板角度制御ユニット38を制御する。これにより、サブポンプ9の押しのけ容積が小さくなるため、回生流量が少なくなる。従って、オリフィス45での圧力損失が減少するため、パイロットライン49のパイロット圧とパイロットライン50のパイロット圧との差圧が小さくなる。このため、図5(b)に示されるように、バイパス用流量制御弁47が開弁状態に動作し、リフトシリンダ2からの作動油が作動油バイパス流路43を流れるようになり、バイパス流量が増える。これにより、フォーク4の所望の下降速度が得られる。   As shown in FIG. 6, when the internal pressure of the accumulator 52 (the pressure on the discharge side of the sub pump 9) rises to reach a specified value in accordance with the pressure accumulation of the hydraulic oil to the accumulator 52, the head chamber 2a of the lift cylinder 2 The pressure difference between the pressure (see the broken line P in FIG. 6 (d)) and the internal pressure of the accumulator 52 (see the solid line Q in FIG. 6 (d)) decreases. Then, the capacity reduction control unit 70 controls the swash plate angle control unit 38 so as to reduce the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9. As a result, the displacement of the sub pump 9 is reduced, so the regenerative flow rate is reduced. Therefore, since the pressure loss at the orifice 45 is reduced, the differential pressure between the pilot pressure of the pilot line 49 and the pilot pressure of the pilot line 50 is reduced. Therefore, as shown in FIG. 5B, the bypass flow control valve 47 operates in the open state, and the hydraulic oil from the lift cylinder 2 flows in the hydraulic oil bypass flow path 43, and the bypass flow rate Will increase. Thereby, the desired lowering speed of the fork 4 is obtained.

以上のように本実施形態にあっては、リフト操作レバー5によりフォーク4の下降操作が行われると、フォーク4が下降するようにリフトシリンダ2が動作し、リフトシリンダ2からの作動油が作動油共通流路41及び作動油回生流路42をサブポンプ9に向かって流れる。そして、作動油は、サブポンプ9の吸込口26から吸い込まれてサブポンプ9の吐出口27から吐出される。サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油は、アキュムレータ52に蓄圧される。これにより、フォーク4の位置エネルギーが回収されることとなる。このとき、リフト操作レバー5の操作量に基づいてフォーク4の目標下降速度が決定され、フォーク4の目標下降速度とエンジン11の回転数とに基づいてサブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度が算出され、斜板32の必要傾斜角度に応じて斜板角度制御ユニット38が制御される。従って、フォーク4の所望の下降速度が得られる。以上により、フォーク4の所望の下降速度を維持しつつ、フォーク4の位置エネルギーを回収することができる。   As described above, in the present embodiment, when the fork 4 is lowered by the lift operation lever 5, the lift cylinder 2 operates so that the fork 4 is lowered, and the hydraulic oil from the lift cylinder 2 is operated. The oil common flow channel 41 and the hydraulic oil regeneration flow channel 42 flow toward the sub pump 9. Then, the hydraulic oil is sucked from the suction port 26 of the sub pump 9 and discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9. The hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 is accumulated in the accumulator 52. As a result, the potential energy of the fork 4 is recovered. At this time, the target descent speed of the fork 4 is determined based on the operation amount of the lift control lever 5, and the required inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 is obtained based on the target descent speed of the fork 4 and the rotational speed of the engine 11. The swash plate angle control unit 38 is controlled according to the calculated tilt angle of the swash plate 32 as calculated. Thus, the desired lowering speed of the fork 4 is obtained. Thus, the potential energy of the fork 4 can be recovered while maintaining the desired lowering speed of the fork 4.

また、本実施形態では、フォーク4に積載された積荷が重いときは、リフトシリンダ2の圧力が高いため、リフトシリンダ2からの作動油がサブポンプ9に向かって流れやすい。このとき、オリフィス45における上流側と下流側とで差圧が生じるため、パイロットライン50のパイロット圧(オリフィス45の下流側の圧力)がオリフィス45の上流側の圧力よりもオリフィス45の差圧分だけ低くなる。従って、操作弁44を通過する際に生じる圧力差に加えてオリフィス45の差圧分だけパイロットライン49のパイロット圧がパイロットライン50のパイロット圧よりも高くなるため、オリフィス45がない場合に比べてバイパス用流量制御弁47が閉方向に駆動されやすい。このため、リフトシリンダ2からの作動油がサブポンプ9側に優先的に流れ、アキュムレータ52に作動油が蓄圧されるようになる。これにより、フォーク4の位置エネルギーの回収効率が向上する。一方、フォーク4に積載された積荷が軽いときは、リフトシリンダ2の圧力が低いため、リフトシリンダ2からの作動油がサブポンプ9に向かって流れにくい。従って、オリフィス45における上流側と下流側とで差圧が生じにくいため、パイロットライン50のパイロット圧の低下が抑制される。このため、バイパス用流量制御弁47を閉方向に駆動する力が弱まることでバイパス用流量制御弁47が開弁し、リフトシリンダ2からの作動油がバイパス用流量制御弁47側に流れるようになる。これにより、フォーク4の所望の下降速度を得ることができる。   Further, in the present embodiment, when the load loaded on the fork 4 is heavy, the pressure of the lift cylinder 2 is high, so the hydraulic oil from the lift cylinder 2 easily flows toward the sub pump 9. At this time, a pressure difference occurs between the upstream side and the downstream side of the orifice 45, so the pilot pressure of the pilot line 50 (pressure downstream of the orifice 45) is equal to the pressure difference between the orifice 45 and the pressure upstream of the orifice 45 Only lower. Accordingly, the pilot pressure in the pilot line 49 is higher than the pilot pressure in the pilot line 50 by the differential pressure of the orifice 45 in addition to the pressure difference generated when passing through the control valve 44, compared to the case without the orifice 45. The bypass flow control valve 47 is easily driven in the closing direction. Therefore, the hydraulic oil from the lift cylinder 2 preferentially flows to the sub pump 9 side, and the hydraulic oil is accumulated in the accumulator 52. Thereby, the recovery efficiency of the potential energy of the fork 4 is improved. On the other hand, when the load loaded on the fork 4 is light, the pressure of the lift cylinder 2 is low, so the hydraulic oil from the lift cylinder 2 does not easily flow toward the sub pump 9. Therefore, since a pressure difference is unlikely to occur between the upstream side and the downstream side of the orifice 45, a drop in the pilot pressure of the pilot line 50 is suppressed. Therefore, the force for driving the bypass flow control valve 47 in the closing direction is weakened so that the bypass flow control valve 47 is opened, and the hydraulic oil from the lift cylinder 2 flows to the bypass flow control valve 47 side. Become. Thereby, the desired descent speed of the fork 4 can be obtained.

また、本実施形態では、切換弁53が開位置53aになるように制御されると共に切換弁55が閉位置55bになるように制御されると、サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油がアキュムレータ52に蓄圧されるようになる。一方、切換弁55が開位置55aになるように制御されると共に切換弁53が閉位置53bになるように制御されると、サブポンプ9の吐出口27から吐出された作動油がタンク7に排出される。この場合には、サブポンプ9がアンロードされるため、燃料消費量を低減することができる。また、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52とが遮断されるため、アキュムレータ52に蓄圧された作動油がサブポンプ9に逆流することが防止される。   Further, in the present embodiment, when the switching valve 53 is controlled to be the open position 53a and the switching valve 55 is controlled to be the closed position 55b, the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 Is accumulated in the accumulator 52. On the other hand, when the switching valve 55 is controlled to the open position 55a and the switching valve 53 is controlled to the closed position 53b, the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 is discharged to the tank 7 Be done. In this case, since the sub pump 9 is unloaded, the fuel consumption can be reduced. In addition, since the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52 are shut off, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 52 is prevented from flowing back to the sub pump 9.

また、本実施形態では、アキュムレータ52への作動油の蓄圧を行うときは、切換弁57を閉位置57bにすることにより、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とが遮断されるため、アキュムレータ52に蓄圧された作動油がサブポンプ9の吸込口26に流れ込むことが防止される。フォーク4の上昇時またはティルトシリンダ3の動作時には、切換弁57を開位置57aにすることにより、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とが連通されるため、アキュムレータ52に蓄圧された作動油がサブポンプ9の吸込口26に流れ込み、その作動油によりサブポンプ9がモータ駆動される。従って、サブポンプ9によりエンジン11のトルクがアシストされることになる。これにより、エンジン11のトルクを軽減し、燃料消費量を低減することができる。   Further, in the present embodiment, when the hydraulic oil is accumulated in the accumulator 52, the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 are shut off by setting the switching valve 57 to the closed position 57b. The hydraulic oil accumulated in the lower pump 9 is prevented from flowing into the suction port 26 of the sub pump 9. When the fork 4 is lifted or the tilt cylinder 3 is operated, the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 communicate with each other by setting the switching valve 57 to the open position 57a, so the hydraulic oil accumulated in the accumulator 52 It flows into the suction port 26 of the sub pump 9, and the sub pump 9 is motor driven by the hydraulic oil. Therefore, the torque of the engine 11 is assisted by the sub pump 9. Thereby, the torque of the engine 11 can be reduced, and the fuel consumption can be reduced.

また、本実施形態では、サブポンプ9の目標トルクとサブポンプ9の吸込側の圧力とサブポンプ9の吐出側の圧力とに基づいてサブポンプ9の斜板32の必要傾斜角度が算出され、斜板32の必要傾斜角度に応じて斜板角度制御ユニット38が制御される。従って、サブポンプ9によりエンジン11のトルクをアシストする際に、サブポンプ9によるトルクアシスト量が適切に設定される。これにより、エンジン11の動作点を最適点に近づけることができる。   Further, in the present embodiment, the necessary inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 is calculated based on the target torque of the sub pump 9, the pressure on the suction side of the sub pump 9, and the pressure on the discharge side of the sub pump 9. The swash plate angle control unit 38 is controlled in accordance with the required inclination angle. Therefore, when assisting the torque of the engine 11 by the sub pump 9, the torque assist amount by the sub pump 9 is appropriately set. As a result, the operating point of the engine 11 can be made closer to the optimum point.

また、本実施形態では、サブポンプ9の吐出側の圧力が規定値以上となったときに、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度を小さくするように斜板角度制御ユニット38が制御される。このため、アキュムレータ52への作動油の蓄圧に伴うアキュムレータ52の圧力上昇によって、アキュムレータ52の圧力とリフトシリンダ2の圧力との圧力差が小さくなることで、作動油回生流路42をサブポンプ9に向けて流れる作動油の流量(回生流量)が少なくなったときは、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度が小さくなるように斜板角度制御ユニット38が制御されることになる。この場合には、回生流量が更に少なくなり、オリフィス45における上流側と下流側との差圧が小さくなるため、パイロットライン49のパイロット圧の低下が抑制され、バイパス用流量制御弁47が開弁する。これにより、フォーク4の所望の下降速度を得ることができる。   Further, in the present embodiment, the swash plate angle control unit 38 is controlled so as to reduce the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 when the pressure on the discharge side of the sub pump 9 becomes equal to or more than the specified value. For this reason, the pressure difference between the pressure of the accumulator 52 and the pressure of the lift cylinder 2 is reduced by the pressure increase of the accumulator 52 accompanying the accumulation of the hydraulic oil to the accumulator 52, so When the flow rate (regenerative flow rate) of the hydraulic oil flowing toward the lower side, the swash plate angle control unit 38 is controlled so that the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 becomes smaller. In this case, the regenerative flow rate is further reduced, and the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the orifice 45 is reduced, so that the drop in pilot pressure of the pilot line 49 is suppressed, and the bypass flow control valve 47 is opened. Do. Thereby, the desired descent speed of the fork 4 can be obtained.

また、例えばエンジン11の回転数が所定値よりも低く、サブポンプ9の吐出口27から吐出される作動油の流量を最大としても、フォーク4の所望の下降速度を確保することができない場合にも、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度が小さくなるように斜板角度制御ユニット38を制御することにより、バイパス用流量制御弁47が開弁するため、フォーク4の所望の下降速度を得ることができる。   Also, for example, even if the rotation speed of the engine 11 is lower than a predetermined value and the flow rate of the hydraulic oil discharged from the discharge port 27 of the sub pump 9 can not be ensured, the desired descent speed of the fork 4 can not be ensured. Since the bypass flow control valve 47 is opened by controlling the swash plate angle control unit 38 so that the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 is reduced, a desired descent speed of the fork 4 can be obtained. it can.

また、本実施形態では、サブポンプ9の吐出側の圧力が規定値以上となったとき、またはエンジン11の回転数が所定値よりも低いときは、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度を小さくすることにより、サブポンプ9の容量を容易に且つ確実に小さくすることができる。   Further, in the present embodiment, when the pressure on the discharge side of the sub pump 9 becomes equal to or higher than the specified value, or when the rotational speed of the engine 11 is lower than the predetermined value, the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 is reduced. Thus, the displacement of the sub pump 9 can be easily and reliably reduced.

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、サブポンプ9の吐出側の圧力が規定値以上になると、サブポンプ9の斜板32の傾斜角度を小さくするように斜板角度制御ユニット38が制御されているが、特にその形態には限られない。サブポンプ9の吐出側の圧力が規定値以上になると、図7に示されるように、切換弁53が開位置53aから閉位置53bに切り換えられてもよい。この場合でも、回生流量が少なくなり、オリフィス45での圧力損失の減少に伴ってバイパス用流量制御弁47が開弁状態に動作するため、フォーク4の所望の下降速度が得られる。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the swash plate angle control unit 38 is controlled to reduce the inclination angle of the swash plate 32 of the sub pump 9 when the pressure on the discharge side of the sub pump 9 becomes equal to or higher than the specified value. It is not limited to When the pressure on the discharge side of the sub pump 9 becomes equal to or higher than a specified value, the switching valve 53 may be switched from the open position 53a to the closed position 53b, as shown in FIG. Even in this case, the regenerative flow rate decreases, and the flow control valve for bypass 47 operates in the valve opening state as the pressure loss at the orifice 45 decreases, so that the desired descent speed of the fork 4 can be obtained.

また、上記実施形態の油圧駆動装置1は、切換弁53,55,57を備えているが、特にその形態には限られず、図8に示されるように、上記の切換弁53,55,57の機能を1つの切換弁として集約してもよい。この場合には、部品点数の削減及び省スペース化を図ることができる。   Moreover, although the hydraulic drive 1 of the said embodiment is provided with switching valve 53,55,57, it is not restricted in particular in the form in particular, As FIG. 8 shows, said switching valve 53,55,57 The functions of the above may be integrated as one switching valve. In this case, the number of parts can be reduced and space can be saved.

図8において、油圧駆動装置1は、電磁式の切換弁80を備えている。切換弁80は、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52との間、サブポンプ9の吐出口27とタンク7との間、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26との間に配置されている。   In FIG. 8, the hydraulic drive system 1 includes an electromagnetic switching valve 80. The switching valve 80 is disposed between the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52, between the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7, and between the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9.

切換弁80は、位置80a〜80cが切り換えられる。位置80aは、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52とを連通させ、サブポンプ9の吐出口27とタンク7とを遮断し、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とを遮断する位置である。位置80bは、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52とを遮断し、サブポンプ9の吐出口27とタンク7とを連通させ、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とを遮断する位置である。位置80cは、サブポンプ9の吐出口27とアキュムレータ52とを遮断し、サブポンプ9の吐出口27とタンク7とを連通させ、アキュムレータ52とサブポンプ9の吸込口26とを連通させる位置である。   In the switching valve 80, the positions 80a to 80c are switched. The position 80 a communicates the discharge port 27 of the sub pump 9 with the accumulator 52, cuts off the discharge port 27 of the sub pump 9 from the tank 7, and cuts off the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9. The position 80 b is a position where the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52 are shut off, the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7 are communicated, and the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 are shut off. The position 80 c is a position where the discharge port 27 of the sub pump 9 and the accumulator 52 are shut off, the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7 are communicated, and the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 are communicated.

切換弁80は、サブポンプ9の吐出口27及びアキュムレータ52を連通させる開位置とサブポンプ9の吐出口27及びアキュムレータ52を遮断する閉位置とが切り換えられる第1弁部と、サブポンプ9の吐出口27及びタンク7を連通させる開位置とサブポンプ9の吐出口27及びタンク7を遮断する閉位置とが切り換えられる第2弁部と、アキュムレータ52及びサブポンプ9の吸込口26を連通させる開位置とアキュムレータ52及びサブポンプ9の吸込口26を遮断する閉位置とが切り換えられる第3弁部とを構成している。   The switching valve 80 has a first valve portion in which an open position for communicating the discharge port 27 and the accumulator 52 of the sub pump 9 and a closed position for closing the discharge port 27 and the accumulator 52 for the sub pump 9. And a second valve portion in which the open position communicating the tank 7 and the closed position closing the discharge port 27 of the sub pump 9 and the tank 7 are opened, and the open position communicating the accumulator 52 and the suction port 26 of the sub pump 9 And a closed position at which the suction port 26 of the sub pump 9 is shut off.

切換弁80のソレノイド操作部80d,80eに制御信号が入力されないときは、切換弁80は位置80bに維持される。切換弁80のソレノイド操作部80dに制御信号が入力されると、切換弁80が位置80aに切り換えられる。切換弁80のソレノイド操作部80eに制御信号が入力されると、切換弁80が位置80cに切り換えられる。   When a control signal is not input to the solenoid operation units 80d and 80e of the switching valve 80, the switching valve 80 is maintained at the position 80b. When a control signal is input to the solenoid operation unit 80d of the switching valve 80, the switching valve 80 is switched to the position 80a. When a control signal is input to the solenoid operation unit 80e of the switching valve 80, the switching valve 80 is switched to the position 80c.

また、上記実施形態では、サブポンプ9は斜板式の可変容量ポンプであるが、サブポンプ9としては特にそれには限られず、ベーン式の可変容量ポンプまたはギア式の可変容量ポンプ等であってもよい。   In the above embodiment, the sub pump 9 is a swash plate type variable displacement pump, but the sub pump 9 is not particularly limited thereto, and may be a vane type variable displacement pump or a gear type variable displacement pump.

また、上記実施形態では、フォークリフトは、アタッチメントを駆動するアタッチメントシリンダを備えていないが、本発明は、アタッチメントシリンダを備えたフォークリフトにも適用可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the forklift does not have the attachment cylinder which drives an attachment, this invention is applicable also to the forklift provided with the attachment cylinder.

さらに、上記実施形態の油圧駆動装置1は、フォークリフトに搭載されているが、本発明は、フォークリフト以外の荷役車両の他、油圧昇降装置等の油圧機械にも適用可能である。   Furthermore, although the hydraulic drive 1 of the above-described embodiment is mounted on a forklift, the present invention is applicable to hydraulic machines such as a hydraulic lifting device as well as cargo handling vehicles other than forklifts.

1…油圧駆動装置、2…リフトシリンダ(油圧シリンダ)、4…フォーク(昇降物)、5…リフト操作レバー(操作部)、7…タンク、8…メインポンプ、9…サブポンプ、11…エンジン、26…吸込口、27…吐出口、32…斜板、38…斜板角度制御ユニット(容量制御ユニット)、41…作動油共通流路(第1作動油流路)、42…作動油回生流路(第1作動油流路)、43…作動油バイパス流路(第2作動油流路)、44…操作弁、45…オリフィス、46…逆止弁、47…バイパス用流量制御弁(流量制御弁)、47a…パイロット操作部(第1パイロット操作部)、47b…パイロット操作部(第2パイロット操作部)、49…パイロットライン(第1パイロットライン)、50…パイロットライン(第2パイロットライン)、52…アキュムレータ、53…切換弁(第1弁部)、53a…開位置、53b…閉位置、55…切換弁(第2弁部)、55a…開位置、55b…閉位置、57…切換弁(第3弁部)、57a…開位置、57b…閉位置、62…回転数センサ(回転数検出部)、63…吸込側圧力センサ(吸込側圧力検出部)、64…吐出側圧力センサ(吐出側圧力検出部)、67…切換弁制御部(弁制御部)、68…下降制御部、69…トルクアシスト制御部、70…容量減少制御部、80…切換弁(第1弁部、第2弁部、第3弁部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic drive device, 2 ... Lift cylinder (hydraulic cylinder), 4 ... Fork (lifting / lowering object), 5 ... Lift operation lever (operation part), 7 ... Tank, 8 ... Main pump, 9 ... Sub pump, 11 ... Engine, 26: suction port, 27: discharge port, 32: swash plate, 38: swash plate angle control unit (capacity control unit), 41: common hydraulic fluid flow channel (first hydraulic fluid flow channel), 42: hydraulic fluid regenerative flow Path (first hydraulic fluid channel), 43: Hydraulic fluid bypass channel (second hydraulic fluid channel), 44: operation valve, 45: orifice, 46: check valve, 47: flow control valve for bypass (flow rate Control valve) 47a: pilot operation unit (first pilot operation unit) 47b: pilot operation unit (second pilot operation unit) 49: pilot line (first pilot line) 50: pilot line (second pilot line ) 52: Accumulator, 53: Switching valve (first valve portion), 53a: Open position, 53b: Closed position, 55: Switching valve (second valve portion), 55a: Open position, 55b: Closed position, 57: Switching valve (Third valve portion) 57a: open position 57b: closed position 62: rotational speed sensor (rotational speed detection portion) 63: suction side pressure sensor (suction side pressure detection portion) 64: discharge side pressure sensor ( Discharge side pressure detection unit) 67 ... switching valve control unit (valve control unit) 68 ... lowering control unit 69 ... torque assist control unit 70 ... capacity reduction control unit 80 ... switching valve (first valve unit, first 2 valve part, 3rd valve part).

Claims (7)

作動油の給排により昇降物を昇降させる油圧シリンダと、
前記作動油を貯留するタンクと、
エンジンにより駆動され、前記作動油を前記タンクから吸い込んで前記油圧シリンダに供給するメインポンプと、
前記エンジンにより駆動される可変容量型のサブポンプと、
前記サブポンプの吸込口と前記油圧シリンダとを接続し、前記油圧シリンダからの前記作動油が前記サブポンプに向けて流れる第1作動油流路と、
前記第1作動油流路に配設され、前記昇降物を下降させるための操作部の操作量に応じて前記作動油の流れを制御する操作弁と、
前記サブポンプの吐出口から吐出された前記作動油を蓄圧するアキュムレータと、
前記サブポンプの容量を制御する容量制御ユニットと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、
前記操作部の操作量に基づいて前記昇降物の目標下降速度を決定し、前記昇降物の目標下降速度と前記回転数検出部により検出された前記エンジンの回転数とに基づいて前記サブポンプの必要容量を算出し、前記サブポンプの必要容量に応じて前記容量制御ユニットを制御する下降制御部とを備えることを特徴とする油圧駆動装置。
A hydraulic cylinder that raises and lowers an elevating object by supply and discharge of hydraulic oil;
A tank for storing the hydraulic oil;
A main pump which is driven by an engine and sucks in the hydraulic fluid from the tank and supplies it to the hydraulic cylinder;
A variable displacement sub pump driven by the engine;
A first hydraulic fluid flow path which connects the suction port of the sub pump and the hydraulic cylinder, and in which the hydraulic fluid from the hydraulic cylinder flows toward the sub pump;
A control valve disposed in the first hydraulic fluid flow path and controlling the flow of the hydraulic fluid in accordance with the amount of operation of a control unit for lowering the elevating object;
An accumulator for accumulating the hydraulic oil discharged from the discharge port of the sub pump;
A displacement control unit that controls the displacement of the sub pump;
A rotation number detection unit that detects the rotation number of the engine;
The target descent speed of the elevator is determined based on the operation amount of the operation unit, and the sub pump needs to be determined based on the target descent speed of the elevator and the engine rotational speed detected by the rotational speed detector. And a lowering control unit that calculates a displacement and controls the displacement control unit in accordance with the required displacement of the sub pump.
前記第1作動油流路における前記サブポンプの前記吸込口と前記操作弁との間と前記タンクとを接続し、前記油圧シリンダからの前記作動油が前記タンクに向けて流れる第2作動油流路と、
前記第2作動油流路に配設され、前記タンクに戻る前記作動油の流量を制御する流量制御弁と、
前記第1作動油流路における前記第2作動油流路との接続点と前記サブポンプの前記吸込口との間に配設されたオリフィスとを更に備え、
前記流量制御弁は、前記流量制御弁を閉じる側に作用する第1パイロット操作部と、前記流量制御弁を開く側に作用する第2パイロット操作部とを有し、前記油圧シリンダからの前記作動油が前記操作弁を通過する際に生じる圧力差に応じて開度を調整するパイロット式流量制御弁であり、
前記第1作動油流路における前記油圧シリンダと前記操作弁との間と前記第1パイロット操作部とは、第1パイロットラインを介して接続されており、
前記第1作動油流路における前記オリフィスと前記サブポンプの前記吸込口との間と前記第2パイロット操作部とは、第2パイロットラインを介して接続されていることを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。
A second hydraulic fluid flow path connecting the tank with the suction port of the sub pump in the first hydraulic fluid flow path and the operation valve, and flowing the hydraulic fluid from the hydraulic cylinder toward the tank When,
A flow control valve disposed in the second hydraulic fluid flow path and controlling a flow rate of the hydraulic fluid returning to the tank;
And an orifice disposed between a connection point of the first hydraulic fluid channel with the second hydraulic fluid channel and the suction port of the sub pump.
The flow control valve has a first pilot operating portion acting on the side closing the flow control valve, and a second pilot operating portion acting on the side opening the flow control valve, and the operation from the hydraulic cylinder A pilot flow control valve that adjusts the opening degree according to the pressure difference that occurs when oil passes through the operation valve,
The first pilot operating portion is connected between the hydraulic cylinder and the operation valve in the first hydraulic fluid flow path via a first pilot line,
The second pilot operation portion is connected between the orifice in the first hydraulic fluid flow path and the suction port of the sub pump via a second pilot line. Hydraulic drive.
前記サブポンプの前記吐出口と前記アキュムレータとの間に配置され、前記吐出口及び前記アキュムレータを連通させる開位置と前記吐出口及び前記アキュムレータを遮断する閉位置とが切り換えられる第1弁部と、
前記サブポンプの前記吐出口と前記タンクとの間に配置され、前記吐出口及び前記タンクを連通させる開位置と前記吐出口及び前記タンクを遮断する閉位置とが切り換えられる第2弁部と、
前記サブポンプの吐出側の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、
前記吐出側圧力検出部により検出された前記サブポンプの吐出側の圧力に基づいて前記アキュムレータにおける前記作動油の蓄圧状態を判断し、前記第1弁部及び前記第2弁部を制御する弁制御部とを更に備えることを特徴とする請求項2記載の油圧駆動装置。
A first valve portion disposed between the discharge port of the sub pump and the accumulator, and switched between an open position communicating the discharge port and the accumulator and a closed position blocking the discharge port and the accumulator;
A second valve portion disposed between the discharge port of the sub pump and the tank, and switched between an open position for communicating the discharge port and the tank, and a closed position for blocking the discharge port and the tank;
A discharge-side pressure detection unit that detects the pressure on the discharge side of the sub pump;
A valve control unit that determines the pressure accumulation state of the hydraulic fluid in the accumulator based on the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the discharge side pressure detection unit, and controls the first valve unit and the second valve unit The hydraulic drive according to claim 2, further comprising:
前記アキュムレータと前記サブポンプの前記吸込口との間に配置され、前記アキュムレータ及び前記吸込口を連通させる開位置と前記アキュムレータ及び前記吸込口を遮断する閉位置とが切り換えられる第3弁部と、
前記第1作動油流路における前記オリフィスと前記サブポンプの前記吸込口との間に配設され、前記オリフィス側から前記サブポンプ側への前記作動油の流れのみを許容する逆止弁とを更に備え、
前記弁制御部は、前記吐出側圧力検出部により検出された前記サブポンプの吐出側の圧力に基づいて前記アキュムレータにおける前記作動油の蓄圧状態を判断し、前記第1弁部、前記第2弁部及び前記第3弁部を制御することを特徴とする請求項3記載の油圧駆動装置。
A third valve unit disposed between the accumulator and the suction port of the sub pump, the open position communicating the accumulator and the suction port, and the closed position blocking the accumulator and the suction port;
It further comprises a check valve disposed between the orifice in the first hydraulic fluid flow path and the suction port of the sub pump, and permitting only the flow of the hydraulic fluid from the orifice side to the sub pump side. ,
The valve control unit determines the pressure accumulation state of the hydraulic oil in the accumulator based on the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the discharge side pressure detection unit, and the first valve unit and the second valve unit The hydraulic drive system according to claim 3, wherein the third valve portion is controlled.
前記サブポンプの吸込側の圧力を検出する吸込側圧力検出部と、
前記サブポンプの目標トルクと前記吸込側圧力検出部により検出された前記サブポンプの吸込側の圧力と前記吐出側圧力検出部により検出された前記サブポンプの吐出側の圧力とに基づいて前記サブポンプの必要容量を算出し、前記サブポンプの必要容量に応じて前記容量制御ユニットを制御するトルクアシスト制御部とを更に備えることを特徴とする請求項4記載の油圧駆動装置。
A suction-side pressure detection unit that detects a pressure on the suction side of the sub pump;
Required capacity of the sub pump based on the target torque of the sub pump, the pressure on the suction side of the sub pump detected by the suction side pressure detection unit, and the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the discharge pressure detection unit 5. The hydraulic drive system according to claim 4, further comprising: a torque assist control unit that calculates the displacement control unit and controls the displacement control unit according to the required displacement of the sub pump.
前記サブポンプの吐出側の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、
前記吐出側圧力検出部により検出された前記サブポンプの吐出側の圧力が規定値以上となったときに、前記サブポンプの容量を小さくするように前記容量制御ユニットを制御する容量減少制御部とを更に備えることを特徴とする請求項2記載の油圧駆動装置。
A discharge-side pressure detection unit that detects the pressure on the discharge side of the sub pump;
And a capacity reduction control unit for controlling the capacity control unit to reduce the capacity of the sub pump when the pressure on the discharge side of the sub pump detected by the discharge pressure detection section exceeds a specified value. The hydraulic drive according to claim 2, comprising:
前記サブポンプは、斜板式の可変容量ポンプであり、
前記容量減少制御部は、前記サブポンプの吐出側の圧力が前記規定値以上となったときに、前記サブポンプの斜板の傾斜角度を小さくするように前記容量制御ユニットを制御することを特徴とする請求項6記載の油圧駆動装置。
The sub pump is a swash plate type variable displacement pump,
The capacity reduction control unit controls the capacity control unit to reduce the inclination angle of the swash plate of the sub pump when the pressure on the discharge side of the sub pump becomes equal to or more than the predetermined value. The hydraulic drive system according to claim 6.
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