JP2020106051A - 産業車両の油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動作する油圧シリンダに応じて油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力を変更することができる産業車両の油圧駆動装置を提供する。【解決手段】油圧駆動装置１は、可変容量型の油圧ポンプ４を制御する容量制御弁５と、油圧ポンプ４とリフトシリンダ８及びティルトシリンダ９との間に配置されたリフトバルブ２７及びティルトバルブ３１と、リフトバルブ２７及びティルトバルブ３１と容量制御弁５とを接続するパイロットライン３０に発生するパイロット圧がリリーフ圧以上になると開くリリーフ弁４０と、リフト操作検知センサ５１及びティルト操作検知センサ５２により検出されたリフトレバー２８及びティルトレバー３２の操作状態に基づいて、リフトレバー２８が操作されたときとティルトレバー３２が操作されたときとで、リリーフ弁４０のリリーフ圧が異なるように、電磁比例弁４１を制御するコントローラ５３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、産業車両の油圧駆動装置に関する。

産業車両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、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプの傾転角を変化させるレギュレータと、このレギュレータにパイロット圧を供給するパイロット回路とを備えている。パイロット回路は、パイロット油圧源と、このパイロット油圧源とレギュレータとの間に配置された制御弁とを有している。制御弁は、油圧ポンプの吐出圧が増大するに従ってパイロット油圧源からのパイロット圧を調整して、レギュレータに供給されるパイロット圧を増大させる。

特開２０１８−２５１３７号公報

ところで、油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力は、例えば制御弁に設けられたアジャストスクリューを調整することにより決定される。従って、動作する油圧シリンダに関わらず、油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力は一定である。

本発明の目的は、動作する油圧シリンダに応じて油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力を変更することができる産業車両の油圧駆動装置を提供することである。

本発明の一態様に係る産業車両の油圧駆動装置は、作動油を貯留するタンクと、エンジンにより駆動され、タンク内に貯留された作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプを制御する容量制御弁と、油圧ポンプから吐出される作動油により駆動される複数の油圧シリンダと、油圧ポンプと複数の油圧シリンダとの間に配置され、複数の操作具の操作に応じて作動油が流れる方向をそれぞれ切り換える複数の方向切換弁と、油圧ポンプと複数の方向切換弁とを接続し、油圧ポンプから吐出された作動油が流れる第１作動油流路と、複数の方向切換弁と複数の油圧シリンダとをそれぞれ接続し、油圧シリンダに供給される作動油が流れる第２作動油流路と、複数の方向切換弁と容量制御弁とを接続し、油圧シリンダに作動油が供給されるときに発生するパイロット圧を容量制御弁に供給するパイロットラインと、パイロットラインとタンクとの間に配置され、パイロットラインに発生するパイロット圧がリリーフ圧以上になると開くリリーフ弁と、リリーフ弁のリリーフ圧を設定するリリーフ圧設定部と、複数の操作具の操作状態をそれぞれ検出する複数の操作検出部と、複数の操作検出部によりそれぞれ検出された複数の操作具の操作状態に基づいて、リリーフ圧設定部を制御する制御部とを備え、容量制御弁は、油圧ポンプの吐出圧とパイロットラインのパイロット圧との差圧が予め定められた規定圧となるように油圧ポンプを制御すると共に、油圧ポンプの吐出圧が予め定められた上限圧以下となるように油圧ポンプを制御し、制御部は、複数の操作具のうち１つの操作具が操作されたときと他の操作具が操作されたときとで、リリーフ弁のリリーフ圧が異なるように、リリーフ圧設定部を制御する。

このような油圧駆動装置においては、操作具が操作されると、油圧ポンプから吐出された作動油が方向切換弁を通って油圧シリンダに供給され、油圧シリンダが動作する。このとき、パイロットラインに発生したパイロット圧が容量制御弁に供給され、油圧ポンプの吐出圧とパイロット圧との差圧が規定圧となるように油圧ポンプが制御される。ここで、複数の操作具の操作状態が検出され、１つの操作具が操作されたときと他の操作具が操作されたときとで、パイロットラインとタンクとの間に配置されたリリーフ弁のリリーフ圧が異なるように、リリーフ圧設定部が制御される。このため、１つの操作具に対応する油圧シリンダの動作時と他の操作具に対応する油圧シリンダの動作時とでは、リリーフ弁のリリーフ圧が異なる。従って、１つの操作具に対応する油圧シリンダの動作時と他の操作具に対応する油圧シリンダの動作時とでは、油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力が異なることになる。このように動作する油圧シリンダに応じて油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力を変更することができる。

複数の油圧シリンダの１つは、荷物を昇降させるリフトシリンダであり、複数の操作具の１つは、リフトシリンダを動作させるためのリフトレバーであり、複数の方向切換弁の１つは、油圧ポンプとリフトシリンダとの間に配置されたリフトバルブであり、制御部は、リフトレバーが操作されたときには、リフトレバー以外の操作具が操作されたときに比べて、リリーフ弁のリリーフ圧が高くなるように、リリーフ圧設定部を制御してもよい。このような構成では、リフトシリンダ以外の油圧シリンダの動作時には、リフトシリンダの動作時に比べて、リリーフ弁のリリーフ圧が低くなるため、油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力が低くなる。従って、リフトシリンダ以外の油圧シリンダを保護することができる。

リリーフ圧設定部は、パイロットラインに接続された電磁比例弁と、電磁比例弁とリリーフ弁との間に配置され、リリーフ弁を押圧するピストンを有する押圧用シリンダとを有し、制御部は、リフトレバーが操作されたときには、リフトレバー以外の操作具が操作されたときに比べて、押圧用シリンダの圧力が高くなるように、電磁比例弁を制御してもよい。このような構成では、リフトレバーが操作されたときには、リフトレバー以外の操作具が操作されたときに比べて、押圧用シリンダの圧力が高くなるため、ピストンによるリリーフ弁の押圧力が高くなる。従って、リフトシリンダの動作時には、リフトシリンダ以外の油圧シリンダの動作時に比べて、リリーフ弁のリリーフ圧が確実に高くなる。

制御部は、複数の操作具が何れも操作されていないときには、押圧用シリンダがタンクと連通するように、電磁比例弁を制御してもよい。このような構成では、複数の操作具が何れも操作されていないときには、押圧用シリンダの圧力がタンク圧となるため、ピストンによるリリーフ弁の押圧力が最小限となる。従って、リリーフ弁のリリーフ圧をリリーフ弁に設けられたバネの付勢力に対応する圧力とすることができる。

油圧駆動装置は、油圧シリンダにかかる負荷を検出する負荷検出部と、エンジンの回転数を検出する回転数検出部とを更に備え、制御部は、複数の操作検出部によりそれぞれ検出された複数の操作具の操作状態、負荷検出部により検出された油圧シリンダにかかる負荷及び回転数検出部により検出されたエンジンの回転数に基づいて、産業車両のエンストが発生する可能性があるかどうかを判定し、産業車両のエンストが発生する可能性があると判定されたときには、操作具が操作されたときに比べて、リリーフ弁のリリーフ圧が低くなるように、リリーフ圧設定部を制御してもよい。このような構成では、産業車両のエンストが発生する可能性があるときには、操作具が操作されたときに比べて、リリーフ弁のリリーフ圧が低くなるため、油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力が低くなる。従って、エンジンにかかる負荷が軽減されるため、産業車両のエンストを抑制することができる。

本発明によれば、動作する油圧シリンダに応じて油圧ポンプから吐出される作動油の上限圧力を変更することができる。

本発明の一実施形態に係る産業車両の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。 図１に示されたインレットセクションの拡大油圧回路図である。 図１に示された油圧駆動装置の制御系を示す構成図である。 図３に示されたコントローラにより実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る産業車両の油圧駆動装置の制御系を示す構成図である。 図５に示されたコントローラにより実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。

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。なお、図面において、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。

図１は、本発明の一実施形態に係る産業車両の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。図１において、本実施形態の油圧駆動装置１は、産業車両であるエンジン式のフォークリフト２に搭載されている。

油圧駆動装置１は、作動油を貯留するタンク３と、このタンク３内に貯留された作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４を制御する容量制御弁５と、油圧ポンプ４から吐出される作動油により駆動されるパワーステアリングシリンダ６と、油圧ポンプ４とパワーステアリングシリンダ６との間に配置されたパワーステアリングバルブ７と、油圧ポンプ４から吐出される作動油により駆動されるリフトシリンダ８及びティルトシリンダ９と、油圧ポンプ４とリフトシリンダ８及びティルトシリンダ９との間に配置されたオイルコントロールバルブ１０とを備えている。

リフトシリンダ８及びティルトシリンダ９は、荷役を行うための複数の油圧シリンダを構成する。リフトシリンダ８は、マスト（図示せず）に取り付けられた１対のフォーク１１を昇降させる油圧シリンダである。フォーク１１には、荷物Ｗが積載される。従って、リフトシリンダ８は、荷物Ｗを昇降させる油圧シリンダである。ティルトシリンダ９は、マストを傾動させる油圧シリンダである。

また、油圧駆動装置１は、油圧ポンプ４とオイルコントロールバルブ１０とを接続する作動油流路１２と、オイルコントロールバルブ１０とパワーステアリングバルブ７とを接続する作動油流路１３と、パワーステアリングバルブ７とパワーステアリングシリンダ６とを接続する作動油流路１４，１５と、オイルコントロールバルブ１０とリフトシリンダ８とを接続する作動油流路１６と、オイルコントロールバルブ１０とティルトシリンダ９とを接続する作動油流路１７，１８と、オイルコントロールバルブ１０と容量制御弁５とを接続するパイロットライン１９と、パワーステアリングバルブ７とオイルコントロールバルブ１０とを接続するパイロットライン２０とを備えている。

油圧ポンプ４は、エンジン２１により駆動され、作動油をタンク３から吸い上げて吐出するポンプ本体２２と、このポンプ本体２２の斜板２２ａに固定されたピストン２３ａを有する制御用シリンダ２３とを有している。

容量制御弁５は、油圧ポンプ４からの作動油の吐出圧（以下、油圧ポンプ４の吐出圧）とパイロットライン１９のパイロット圧との差圧が予め定められた規定圧（ポンプ制御圧という）となるように、制御用シリンダ２３を制御してポンプ本体２２の斜板２２ａの角度を制御する。このとき、容量制御弁５は、油圧ポンプ４の吐出圧とパイロットライン１９のパイロット圧との差圧が規定圧よりも小さいときは、斜板２２ａの角度を大きくするように制御する。また、容量制御弁５は、油圧ポンプ４の吐出圧が予め定められた上限圧（ポンプカットオフ圧という）以下となるように、制御用シリンダ２３を制御して斜板２２ａの角度を制御する。

パワーステアリングシリンダ６は、両ロッド式の油圧シリンダである。パワーステアリングバルブ７は、ステアリングホイールＳの操作方向に応じて作動油を流れる方向を切り換える方向切換弁である。作動油流路１４は、パワーステアリングバルブ７とパワーステアリングシリンダ６の一方の油圧室６ａとを接続する。作動油流路１５は、パワーステアリングバルブ７とパワーステアリングシリンダ６の他方の油圧室６ｂとを接続する。作動油流路１４，１５は、油圧ポンプ４からパワーステアリングシリンダ６に供給される作動油が流れる流路である。

オイルコントロールバルブ１０は、リフトセクション２４と、ティルトセクション２５と、インレットセクション２６とを有している。

リフトセクション２４は、油圧ポンプ４とリフトシリンダ８との間に配置されたリフトバルブ２７を有している。リフトバルブ２７には、リフトシリンダ８を動作させるための操作具であるリフトレバー２８が連結されている。リフトバルブ２７は、リフトレバー２８の操作方向に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁である。

リフトバルブ２７には、作動油流路２９、上記の作動油流路１６及びパイロットライン３０が接続されている。作動油流路２９は、プライオリティ弁３５（後述）を介して上記の作動油流路１２と接続されている。作動油流路２９は、油圧ポンプ４から吐出された作動油が流れる流路（第１作動油流路）である。作動油流路１６は、リフトバルブ２７とリフトシリンダ８のボトム室８ａとを接続する。作動油流路１６は、油圧ポンプ４からリフトシリンダ８に供給される作動油が流れる流路（第２作動油流路）である。

パイロットライン３０は、シャトル弁３８（後述）を介して上記のパイロットライン１９と接続されている。パイロットライン３０は、リフトシリンダ８に作動油が供給されるときに発生するパイロット圧を荷役フィードバック圧として容量制御弁５に供給する。

ティルトセクション２５は、油圧ポンプ４とティルトシリンダ９との間に配設されたティルトバルブ３１を有している。ティルトバルブ３１には、ティルトシリンダ９を動作させるための操作具であるティルトレバー３２が連結されている。ティルトバルブ３１は、ティルトレバー３２の操作方向に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁である。

ティルトバルブ３１には、作動油流路３３、上記の作動油流路１７，１８及びパイロットライン３４Ａ，３４Ｂが接続されている。作動油流路３３は、作動油流路２９と接続されている。作動油流路３３は、油圧ポンプ４から吐出された作動油が流れる流路（第１作動油流路）である。作動油流路１７は、ティルトバルブ３１とティルトシリンダ９のボトム室９ａとを接続する。作動油流路１８は、ティルトバルブ３１とティルトシリンダ９のロッド室９ｂとを接続する。作動油流路１７，１８は、油圧ポンプ４からティルトシリンダ９に供給される作動油が流れる流路（第２作動油流路）である。

パイロットライン３４Ａ，３４Ｂは、パイロットライン３０と接続されている。パイロットライン３４Ａは、ティルトシリンダ９のボトム室９ａに作動油が供給されるときに発生するパイロット圧を荷役フィードバック圧として容量制御弁５に供給する。パイロットライン３４Ｂは、ティルトシリンダ９のロッド室９ｂに作動油が供給されるときに発生するパイロット圧を荷役フィードバック圧として容量制御弁５に供給する。

インレットセクション２６は、図２にも示されるように、油圧ポンプ４とパワーステアリングバルブ７、リフトバルブ２７及びティルトバルブ３１との間に配置されたプライオリティ弁３５と、このプライオリティ弁３５を制御する圧力制御弁３６と、作動油流路２９とタンク３との間に配置されたリリーフ弁３７とを有している。

プライオリティ弁３５には、上記の作動油流路１２，１３，２９が接続されている。作動油流路１２，１３は、油圧ポンプ４とパワーステアリングバルブ７とを接続し、油圧ポンプ４から吐出された作動油が流れる流路である。作動油流路１２，２９は、油圧ポンプ４とリフトバルブ２７及びティルトバルブ３１とを接続し、油圧ポンプ４から吐出された作動油が流れる流路（第１作動油流路）である。

プライオリティ弁３５は、油圧ポンプ４からの作動油を主としてパワーステアリングバルブ７に供給する位置３５ａと、油圧ポンプ４からの作動油をパワーステアリングバルブ７に供給すると共にリフトバルブ２７及びティルトバルブ３１に供給する位置３５ｂとの何れかに切り換えられる切換弁である。圧力制御弁３６は、油圧ポンプ４からの作動油を優先的にパワーステアリングバルブ７に供給するようにプライオリティ弁３５を制御する。リリーフ弁３７は、作動油流路２９の圧力がリリーフ圧以上になると開く圧力調整弁である。

また、インレットセクション２６は、容量制御弁５とパワーステアリングバルブ７、リフトバルブ２７及びティルトバルブ３１との間に配置されたシャトル弁３８を有している。シャトル弁３８には、上記のパイロットライン１９，２０，３０が接続されている。シャトル弁３８は、パイロットライン２０のパイロット圧及びパイロットライン３０のパイロット圧のうち高いほうのパイロット圧をパイロットライン１９に出力する。

さらに、インレットセクション２６は、パイロットライン３０とタンク３との間に配置されたリリーフ弁４０と、パイロットライン３０に接続された電磁比例弁４１と、この電磁比例弁４１とリリーフ弁４０との間に配置された押圧用シリンダ４２とを有している。

リリーフ弁４０は、パイロットライン３０に発生するパイロット圧がリリーフ圧以上になると開く圧力調整弁である。リリーフ弁４０には、リリーフ圧を設定するためのバネ４０ａが設けられている。

電磁比例弁４１及び押圧用シリンダ４２は、バネ４０ａと協働してリリーフ弁４０のリリーフ圧を設定するリリーフ圧設定部を構成している。押圧用シリンダ４２は、リリーフ弁４０のバネ４０ａ側を押圧するピストン４３を有している。

電磁比例弁４１には、パイロットライン３０と分岐接続されたパイロットライン４４と、押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａと接続されたパイロットライン４５と、タンク３と接続されたパイロットライン４６とが接続されている。

電磁比例弁４１は、スプール式の弁体４７と、この弁体４７の一端側に配置され、弁体４７を動かすための電気信号（電流）が入力されるソレノイド操作部４８と、弁体４７の他端側に配置されたバネ４９とを有している。

弁体４７は、ソレノイド操作部４８に入力された電気信号に応じて、ソレノイド操作部４８側からバネ４９側に向けて開位置４７ａ、中立位置４７ｂ及びアンロード位置４７ｃ，４７ｄを移動可能となっている。

開位置４７ａは、パイロットライン４４，４５を連通させると共に、パイロットライン４５，４６を遮断する位置である。中立位置４７ｂは、パイロットライン４４〜４６を遮断する位置である。アンロード位置４７ｃは、パイロットライン４５，４６を連通させると共に、パイロットライン４４，４５を遮断する位置である。アンロード位置４７ｄは、パイロットライン４４〜４６を連通させる位置である。

弁体４７が開位置４７ａにおける全開位置または全開に近い位置（第１位置とする）にあるときは、パイロットライン３０に発生するパイロット圧が押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａに供給され、押圧用シリンダ４２のピストン４３によりリリーフ弁４０がパイロット圧に応じた力で押圧される。従って、リリーフ弁４０のリリーフ圧は、パイロットライン３０に発生するパイロット圧に応じた圧力Ａに設定される。圧力Ａは、ポンプカットオフ圧（前述）以上である。

弁体４７が開位置４７ａにおける第１位置よりも中立位置４７ｂ側の位置または中立位置４７ｂ（第２位置とする）にあるときは、弁体４７が第１位置にあるときに比べて、押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａの圧力が低くなるため、ピストン４３の押圧力が低くなる。従って、リリーフ弁４０のリリーフ圧は、圧力Ａよりも低い圧力Ｂに設定される。圧力Ｂは、ポンプカットオフ圧（前述）よりも低い。

弁体４７がアンロード位置４７ｃまたはアンロード位置４７ｄ（第３位置とする）にあるときは、押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａの圧力はタンク圧となるため、弁体４７が第２位置にあるときに比べて、ピストン４３の押圧力が低くなる。従って、リリーフ弁４０のリリーフ圧は、圧力Ｂよりも低い圧力Ｃに設定される。

図３は、油圧駆動装置１の制御系を示す構成図である。図３において、油圧駆動装置１は、リフト操作検知センサ５１と、ティルト操作検知センサ５２と、コントローラ５３（制御部）とを備えている。

リフト操作検知センサ５１は、リフトレバー２８の操作状態を検出する。ティルト操作検知センサ５２は、ティルトレバー３２の操作状態を検出する。リフト操作検知センサ５１及びティルト操作検知センサ５２は、複数の操作具の操作状態をそれぞれ検出する複数の操作検出部を構成する。リフトレバー２８及びティルトレバー３２の操作状態は、リフトレバー２８及びティルトレバー３２の操作方向、操作量及び操作速度等である。リフト操作検知センサ５１及びティルト操作検知センサ５２としては、ポテンショメータ等が用いられる。

コントローラ５３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５３は、レバー操作判断部５４と、バルブ制御部５５とを有している。

レバー操作判断部５４は、リフト操作検知センサ５１により検出されたリフトレバー２８の操作状態及びティルト操作検知センサ５２により検出されたティルトレバー３２の操作状態に基づいて、リフトレバー２８及びティルトレバー３２が操作されたか否かを判断する。

バルブ制御部５５は、レバー操作判断部５４による判断結果に応じて、電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８を制御する。このとき、バルブ制御部５５は、リフトレバー２８が操作されたときとティルトレバー３２が操作されたときとで、リリーフ弁４０のリリーフ圧が異なるように、電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８を制御する。

図４は、コントローラ５３により実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。図４において、コントローラ５３は、まずリフト操作検知センサ５１及びティルト操作検知センサ５２の検出信号を取得する（手順Ｓ１０１）。

続いて、コントローラ５３は、リフト操作検知センサ５１の検出信号に基づいて、リフトレバー２８が操作されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。コントローラ５３は、リフトレバー２８が操作されたと判断したときは、リリーフ弁４０のリリーフ圧がポンプカットオフ圧以上の圧力Ａに設定されるように、電磁比例弁４１の弁体４７を第１位置とするための電気信号を電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８に出力する（手順Ｓ１０３）。

コントローラ５３は、リフトレバー２８が操作されていないと判断したときは、ティルト操作検知センサ５２の検出信号に基づいて、ティルトレバー３２が操作されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。コントローラ５３は、ティルトレバー３２が操作されたと判断したときは、リリーフ弁４０のリリーフ圧が圧力Ａよりも低い圧力Ｂに設定されるように、電磁比例弁４１の弁体４７を第２位置とするための電気信号を電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８に出力する（手順Ｓ１０５）。

コントローラ５３は、ティルトレバー３２が操作されていないと判断したときは、リリーフ弁４０のリリーフ圧が圧力Ｂよりも低い圧力Ｃに設定されるように、電磁比例弁４１の弁体４７を第３位置とするための電気信号を電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８に出力する（手順Ｓ１０６）。

ここで、手順Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０４は、レバー操作判断部５４により実行される。手順Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０６は、バルブ制御部５５により実行される。

以上のような油圧駆動装置１において、リフトレバー２８が上昇操作されると、油圧ポンプ４から吐出された作動油が作動油流路１２、プライオリティ弁３５、作動油流路２９、リフトバルブ２７及び作動油流路１６を通ってリフトシリンダ８に供給されることで、リフトシリンダ８が伸長動作する。すると、パイロットライン３０には、油圧ポンプ４の吐出圧に対応したパイロット圧が立つ。従って、パイロットライン３０のパイロット圧がパイロットライン２０のパイロット圧よりも高くなるため、シャトル弁３８によってパイロットライン３０のパイロット圧がパイロットライン１９を通して容量制御弁５に与えられる。そして、容量制御弁５によって、油圧ポンプ４の吐出圧とパイロットライン１９のパイロット圧との差圧が規定圧となるように制御される。

このとき、リフトレバー２８が上昇操作されることで、電磁比例弁４１の弁体４７が第１位置となるため、パイロットライン３０に発生したパイロット圧が押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａに与えられ、リリーフ弁４０のリリーフ圧がパイロットライン３０に発生したパイロット圧に応じた圧力Ａに設定される。従って、容量制御弁５に与えられるパイロット圧の上限値が圧力Ａとなるため、油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力はポンプカットオフ圧となる。

ティルトレバー３２が前傾操作されると、油圧ポンプ４から吐出された作動油が作動油流路１２、プライオリティ弁３５、作動油流路２９，３３、ティルトバルブ３１、及び作動油流路１７を通ってティルトシリンダ９のボトム室９ａに供給されることで、ティルトシリンダ９が伸長動作する。すると、パイロットライン３４Ａには、油圧ポンプ４の吐出圧に対応したパイロット圧が立つ。従って、リフトシリンダ８の伸長動作時と同様に、パイロットライン３４Ａのパイロット圧がパイロットライン３０，１９を通して容量制御弁５に与えられる。

ティルトレバー３２が後傾操作されると、油圧ポンプ４から吐出された作動油が作動油流路１２、プライオリティ弁３５、作動油流路２９，３３、ティルトバルブ３１、及び作動油流路１８を通ってティルトシリンダ９のロッド室９ｂに供給されることで、ティルトシリンダ９が収縮動作する。すると、パイロットライン３４Ｂには、油圧ポンプ４の吐出圧に対応したパイロット圧が立つ。従って、リフトシリンダ８の伸長動作時と同様に、パイロットライン３４Ｂのパイロット圧がパイロットライン３０，１９を通して容量制御弁５に与えられる。

このとき、ティルトレバー３２が操作されることで、電磁比例弁４１の弁体４７が第２位置となるため、押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａの圧力がリフトシリンダ８の伸長動作時よりも低くなり、リリーフ弁４０のリリーフ圧が圧力Ａよりも低い圧力Ｂに設定される。従って、容量制御弁５に与えられるパイロット圧の上限値は、圧力Ｂとなる。このため、油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力は、圧力Ｂにポンプ制御圧を加えた圧力となる。

リフトレバー２８及びティルトレバー３２が操作されていない無操作時には、電磁比例弁４１の弁体４７が第３位置となるため、押圧用シリンダ４２のボトム室４２ａの圧力がティルトシリンダ９の動作時よりも低いタンク圧となり、リリーフ弁４０のリリーフ圧が圧力Ｂよりも低い圧力Ｃに設定される。従って、容量制御弁５に供給されるパイロット圧の上限値は、圧力Ｃとなる。このため、油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力は、圧力Ｃにポンプ制御圧を加えた圧力となる。

以上のように本実施形態にあっては、リフトレバー２８及びティルトレバー３２の操作状態が検出され、リフトレバー２８が操作されたときとティルトレバー３２が操作されたときとで、パイロットライン３０とタンク３との間に配置されたリリーフ弁４０のリリーフ圧が異なるように、電磁比例弁４１が制御される。このため、リフトシリンダ８の動作時とティルトシリンダ９の動作時とでは、リリーフ弁４０のリリーフ圧が異なる。従って、リフトシリンダ８の動作時とティルトシリンダ９の動作時とでは、油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力が異なることになる。このように動作する油圧シリンダに応じて油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力を変更することができる。

また、本実施形態では、ティルトシリンダ９の動作時には、リフトシリンダ８の動作時に比べて、リリーフ弁４０のリリーフ圧が低くなるため、油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力が低くなる。従って、ティルトシリンダ９を保護することができる。

また、本実施形態では、リフトレバー２８が操作されたときには、ティルトレバー３２が操作されたときに比べて、押圧用シリンダ４２の圧力が高くなるため、ピストン４３によるリリーフ弁４０の押圧力が高くなる。従って、リフトシリンダ８の動作時には、ティルトシリンダ９の動作時に比べて、リリーフ弁４０のリリーフ圧が確実に高くなる。

また、本実施形態では、リフトレバー２８及びティルトレバー３２が何れも操作されていないときには、押圧用シリンダ４２の圧力がタンク圧となるため、ピストン４３によるリリーフ弁４０の押圧力が最小限となる。従って、リリーフ弁４０のリリーフ圧をリリーフ弁４０に設けられたバネ４０ａの付勢力に対応する圧力とすることができる。

図５は、本発明の他の実施形態に係る産業車両の油圧駆動装置の制御系を示す構成図である。図５において、本実施形態の油圧駆動装置１は、上記のリフト操作検知センサ５１と、上記のティルト操作検知センサ５２と、圧力センサ５６と、回転数センサ５７と、コントローラ５８（制御部）とを備えている。

圧力センサ５６は、リフトシリンダ８のボトム室８ａの圧力、ティルトシリンダ９のボトム室９ａ及びロッド室９ｂの圧力を検出することにより、リフトシリンダ８及びティルトシリンダ９にかかる負荷を検出する負荷検出部を構成する。リフトシリンダ８及びティルトシリンダ９にかかる負荷には、フォーク１１に積載された荷物Ｗの重量が含まれる。圧力センサ５６は、例えばパイロットライン３０，３４Ａ，３４Ｂと接続された検出ライン６１（図２参照）の圧力を検出する。回転数センサ５７は、エンジン２１の回転数を検出する回転数検出部を構成する。

コントローラ５８は、上記のレバー操作判断部５４と、エンスト判定部５９と、バルブ制御部６０とを有している。

エンスト判定部５９は、リフト操作検知センサ５１により検出されたリフトレバー２８の操作状態、ティルト操作検知センサ５２により検出されたティルトレバー３２の操作状態、圧力センサ５６により検出されたリフトシリンダ８及びティルトシリンダ９にかかる負荷及び回転数センサ５７により検出されたエンジン２１の回転数に基づいて、フォークリフト２のエンストが発生する可能性があるかどうかを判定する。

バルブ制御部６０は、レバー操作判断部５４による判断結果に応じて、電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８を制御する。このとき、バルブ制御部６０は、リフトレバー２８が操作されたときとティルトレバー３２が操作されたときとで、リリーフ弁４０のリリーフ圧が異なるように、電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８を制御する。また、バルブ制御部６０は、エンスト判定部５９によりフォークリフト２のエンストが発生する可能性があると判定されたときには、リフトレバー２８及びティルトレバー３２が操作されたときに比べて、リリーフ弁４０のリリーフ圧が低くなるように、電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８を制御する。

図６は、コントローラ５８により実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。図６において、コントローラ５８は、まずリフト操作検知センサ５１、ティルト操作検知センサ５２、圧力センサ５６及び回転数センサ５７の検出信号を取得する（手順Ｓ１１１）。

続いて、コントローラ５８は、リフト操作検知センサ５１、ティルト操作検知センサ５２、圧力センサ５６及び回転数センサ５７の検出信号に基づいて、フォークリフト２のエンストが発生する可能性があるかどうかを判定する（手順Ｓ１１２）。

このとき、コントローラ５８は、例えばリフトレバー２８の操作量及び操作速度、ティルトレバー３２の操作量及び操作速度、リフトシリンダ８及びティルトシリンダ９にかかる負荷及びエンジン２１の回転数とエンストが発生する確率との関係を表す判定マップを予め用意しておく。そして、コントローラ５８は、判定マップを用いて、エンストが発生する確率が所定値以上であるときに、フォークリフト２のエンストが発生する可能性があると判定する。

コントローラ５８は、フォークリフト２のエンストが発生する可能性があると判定したときは、リリーフ弁４０のリリーフ圧が圧力Ｃに設定されるように、電磁比例弁４１の弁体４７を第３位置とするための電気信号を電磁比例弁４１のソレノイド操作部４８に出力する（手順Ｓ１０６）。コントローラ５８は、フォークリフト２のエンストが発生する可能性がないと判定したときは、上記の実施形態と同様に、手順Ｓ１０２〜Ｓ１０６を実行する。

ここで、手順Ｓ１１１，Ｓ１１２は、エンスト判定部５９により実行される。手順Ｓ１１１，Ｓ１０２，Ｓ１０４は、レバー操作判断部５４により実行される。手順Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０６は、バルブ制御部６０により実行される。

このように本実施形態においては、フォークリフト２のエンストが発生する可能性があるときには、リフトレバー２８及びティルトレバー３２が操作されたときに比べて、リリーフ弁４０のリリーフ圧が低くなるため、油圧ポンプ４から吐出される作動油の上限圧力が低くなる。従って、エンジン２１にかかる負荷が軽減されるため、フォークリフト２のエンストを抑制することができる。

なお、本実施形態では、フォークリフト２のエンストが発生する可能性があるときには、リリーフ弁４０のリリーフ圧がタンク圧に対応する圧力Ｃに設定されているが、特にその形態には限られず、ティルトレバー３２が操作されたときの圧力Ｂよりも低い圧力であればよい。

以上、本発明の実施形態について幾つか説明してきたが、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、リフト操作検知センサ５１及びティルト操作検知センサ５２としてポテンショメータ等が用いられるが、リフトレバー２８及びティルトレバー３２が操作されたかどうかを検出するだけであれば、リフト操作検知センサ５１及びティルト操作検知センサ５２としてリミットスイッチ等を用いてもよい。

また、上記実施形態では、リフトレバー２８及びティルトレバー３２が何れも操作されていない無操作時には、リリーフ弁４０のリリーフ圧がタンク圧に対応する圧力Ｃに設定されているが、特にその形態には限られず、リフトレバー２８が操作されたときと同様に、リリーフ弁４０のリリーフ圧を圧力Ａに設定してもよい。

また、上記実施形態では、電磁比例弁４１及び押圧用シリンダ４２によってリリーフ弁４０のリリーフ圧が設定されているが、リリーフ弁４０のリリーフ圧を設定するリリーフ圧設定部としては、特にその形態には限られず、リフトシリンダ８の動作時におけるリリーフ弁４０のリリーフ圧をティルトシリンダ９の動作時におけるリリーフ弁４０のリリーフ圧よりも高くするような構成であればよい。

また、上記実施形態では、リフトバルブ２７は、リフトレバー２８が取り付けられた機械式の方向切換弁であるが、特にそれに限られず、電磁式の方向切換弁であってもよい。この場合、リフトバルブは、リフト操作検知センサ５１の検出信号に基づいて制御されるため、リフトレバーの操作に応じて作動油が流れる方向が切り換わることになる。また、ティルトバルブ３１は、ティルトレバー３２が取り付けられた機械式の方向切換弁であるが、特にそれに限られず、電磁式の方向切換弁であってもよい。この場合、ティルトバルブは、ティルト操作検知センサ５２の検出信号に基づいて制御されるため、ティルトレバーの操作に応じて作動油が流れる方向が切り換わることになる。

また、上記実施形態では、フォークリフト２にアタッチメントシリンダが搭載されていないが、本発明は、フォーク１１を左右にシフトさせるサイドシフトシリンダ等のアタッチメントシリンダが搭載されたフォークリフトにも適用可能である。この場合、アタッチメントシリンダを動作させるためのアタッチメントレバーが操作されたときには、リリーフ弁４０のリリーフ圧としては、ティルトレバー３２が操作されたときと同じ圧力に設定される。

また、上記実施形態は、リフトシリンダ８及びティルトシリンダ９が具備されたフォークリフト２の油圧駆動装置１であるが、本発明は、複数の油圧シリンダが具備された産業車両であれば、適用可能である。

１…油圧駆動装置、２…フォークリフト（産業車両）、３…タンク、４…油圧ポンプ、５…容量制御弁、８…リフトシリンダ（油圧シリンダ）、９…ティルトシリンダ（油圧シリンダ）、１２…作動油流路（第１作動油流路）、１６…作動油流路（第２作動油流路）、１７，１８…作動油流路（第２作動油流路）、１９…パイロットライン、２１…エンジン、２７…リフトバルブ（方向切換弁）、２８…リフトレバー（操作具）、２９…作動油流路（第１作動油流路）、３０…パイロットライン、３１…ティルトバルブ（方向切換弁）、３２…ティルトレバー（操作具）、３３…作動油流路（第１作動油流路）、３４Ａ，３４Ｂ…パイロットライン、４０…リリーフ弁、４１…電磁比例弁（リリーフ圧設定部）、４２…押圧用シリンダ（リリーフ圧設定部）、４３…ピストン、５１…リフト操作検知センサ（操作検出部）、５２…ティルト操作検知センサ（操作検出部）、５３…コントローラ（制御部）、５６…圧力センサ（負荷検出部）、５７…回転数センサ（回転数検出部）、５８…コントローラ（制御部）。

Claims (5)

1. 作動油を貯留するタンクと、
   エンジンにより駆動され、前記タンク内に貯留された作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプを制御する容量制御弁と、
   前記油圧ポンプから吐出される作動油により駆動される複数の油圧シリンダと、
   前記油圧ポンプと前記複数の油圧シリンダとの間に配置され、複数の操作具の操作に応じて作動油が流れる方向をそれぞれ切り換える複数の方向切換弁と、
   前記油圧ポンプと前記複数の方向切換弁とを接続し、前記油圧ポンプから吐出された作動油が流れる第１作動油流路と、
   前記複数の方向切換弁と前記複数の油圧シリンダとをそれぞれ接続し、前記油圧シリンダに供給される作動油が流れる第２作動油流路と、
   前記複数の方向切換弁と前記容量制御弁とを接続し、前記油圧シリンダに作動油が供給されるときに発生するパイロット圧を前記容量制御弁に供給するパイロットラインと、
   前記パイロットラインと前記タンクとの間に配置され、前記パイロットラインに発生するパイロット圧がリリーフ圧以上になると開くリリーフ弁と、
   前記リリーフ弁の前記リリーフ圧を設定するリリーフ圧設定部と、
   前記複数の操作具の操作状態をそれぞれ検出する複数の操作検出部と、
   前記複数の操作検出部によりそれぞれ検出された前記複数の操作具の操作状態に基づいて、前記リリーフ圧設定部を制御する制御部とを備え、
   前記容量制御弁は、前記油圧ポンプの吐出圧と前記パイロットラインのパイロット圧との差圧が予め定められた規定圧となるように前記油圧ポンプを制御すると共に、前記油圧ポンプの吐出圧が予め定められた上限圧以下となるように前記油圧ポンプを制御し、
   前記制御部は、前記複数の操作具のうち１つの操作具が操作されたときと他の操作具が操作されたときとで、前記リリーフ弁の前記リリーフ圧が異なるように、前記リリーフ圧設定部を制御する産業車両の油圧駆動装置。
2. 前記複数の油圧シリンダの１つは、荷物を昇降させるリフトシリンダであり、
   前記複数の操作具の１つは、前記リフトシリンダを動作させるためのリフトレバーであり、
   前記複数の方向切換弁の１つは、前記油圧ポンプと前記リフトシリンダとの間に配置されたリフトバルブであり、
   前記制御部は、前記リフトレバーが操作されたときには、前記リフトレバー以外の操作具が操作されたときに比べて、前記リリーフ弁の前記リリーフ圧が高くなるように、前記リリーフ圧設定部を制御する請求項１記載の産業車両の油圧駆動装置。
3. 前記リリーフ圧設定部は、前記パイロットラインに接続された電磁比例弁と、前記電磁比例弁と前記リリーフ弁との間に配置され、前記リリーフ弁を押圧するピストンを有する押圧用シリンダとを有し、
   前記制御部は、前記リフトレバーが操作されたときには、前記リフトレバー以外の操作具が操作されたときに比べて、前記押圧用シリンダの圧力が高くなるように、前記電磁比例弁を制御する請求項２記載の産業車両の油圧駆動装置。
4. 前記制御部は、前記複数の操作具が何れも操作されていないときには、前記押圧用シリンダが前記タンクと連通するように、前記電磁比例弁を制御する請求項３記載の産業車両の油圧駆動装置。
5. 前記油圧シリンダにかかる負荷を検出する負荷検出部と、
   前記エンジンの回転数を検出する回転数検出部とを更に備え、
   前記制御部は、前記複数の操作検出部によりそれぞれ検出された前記複数の操作具の操作状態、前記負荷検出部により検出された前記油圧シリンダにかかる負荷及び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に基づいて、前記産業車両のエンストが発生する可能性があるかどうかを判定し、前記産業車両のエンストが発生する可能性があると判定されたときには、前記操作具が操作されたときに比べて、前記リリーフ弁の前記リリーフ圧が低くなるように、前記リリーフ圧設定部を制御する請求項２〜４の何れか一項記載の産業車両の油圧駆動装置。

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