JP3415175B2 - フォークリフトの制御装置 - Google Patents

フォークリフトの制御装置

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフトの荷役
走行時における操作性を向上させるために有用となるフ
ォークリフトの制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来のフォークリフトの制御装置は、エ
ンジンの出力軸と車輪とを滑り要素を備えた有段式のト
ランスミッションを介して接続するとともに、前記エン
ジンの出力軸に固定ポンプを介してマストシリンダ等の
アクチュエータを接続した構成から成るのが通例であ
る。加えて、この種制御装置はエンジンを制御するアク
セルペダル及び滑り要素を操作して負荷を断接するため
のクラッチペダル(AT車にあってはインチングペダル
と称される)を備え、これら2つのペダルを通じて車速
やマストの昇降速度の調整を可能にしている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、この種フォ
ークリフトにおいては、車体を所望速度で走行させなが
らマストを昇降操作するいわゆる荷役走行が行われるこ
とが非常に多い。しかして、前述した制御装置を備えた
フォークリフトでは、クラッチ操作またはアクセル操作
が単独でなされたとき、何れの場合も車速およびエンジ
ン回転数が同時に変化し、車速またはエンジン速度が単
独で変化することはない。そのため、ドライバーは、フ
ォークリフトを所望の車速で走行させなお且つマストを
所望の速度で昇降操作したいときには、アクセルとクラ
ッチを同時に操作してエンジン速度と車速がバランスす
る点を模索する以外にはない。このように、従来のフォ
ークリフトは適切な荷役走行を行うために高度な技術を
必要とし、ドライバーに大きな負担がかかるという欠点
がある。 【0004】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、フォークリフトの荷役走行時におけ
る操作性を良好にするフォークリフトの制御装置を提供
することを目的としている。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。 【0006】すなわち、本発明に係るフォークリフトの
制御装置は、可変容量ポンプ/モータを備えエンジンと
車輪の間に介在して速度比を無段階に変化させる変速機
と、この変速機の速度比を前記ポンプ/モータの容量操
作端を通じて変化させる制御手段と、前記エンジンへの
過給を制御するアクセル操作端と、踏込量に基づく関数
により車速に一定の上限値を定めるためのインチング操
作端と、エンジンから直接動力を受けてマストの昇降駆
動等を行うアクチュエータとを具備してなるとともに、
前記制御手段には車速が入力されるよう構成され、車速
が前記インチング操作端により定められる上限値を上回
った場合に、前記制御手段が容量操作端を通じて速度比
を変化させ車速を上限値に保持する制御を行うことを特
徴とする。 【0007】 【作用】インチング操作端がある操作位置に保持され、
その状態でアクセル操作端の操作量が徐々に増大方向に
変化させられた場合を考えると、先ず車速がエンジン速
度とともに上昇し、車速がインチング操作端により定め
られる上限値に達した後は、車速の上昇が止まってエン
ジン速度のみが上昇し続ける。そのため、この領域にお
いては、アクセル操作に対してエンジン速度のみが追従
して変化することになる。したがって、この構成におい
ては、ドライバーは先ず所望の車速に対応したインチン
グ操作を実行し、しかる後、アクセル操作端をある程度
大きく操作することで、フォークリフトを所望の車速で
走行させ、なお且つマストの昇降速度を自在に調節する
ことができる。また、この種荷役走行の一環として、走
行時にアクセル操作量を一定に保持してインチング量の
みを変化させる操作も当然に為され得るが、そのような
場合にも、エンジン速度の変化に比べて車速の変化の方
が遥かに大きくなるように設定しておけば、ドライバー
にとって、マストの昇降速度を略一定に保持しつつ車速
のみを比較的自在に調節するという操作が可能になる。
さらに、車速をフィードバックして速度比を調整するこ
とで、走行速度を一定に保つことができる。 【0008】 【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。 【0009】このフォークリフトの制御装置は、図1に
示すように、一対の可変容量ポンプ/モータ1、2を液
圧回路3で接続した通称HSTと呼ばれる無段変速機4
を備え、入力側のポンプ/モータ1をエンジン5の出力
軸5aに連結し、出力側のポンプ/モータ2をデファレ
ンシャルギヤ6を介して車輪7に連結している。無段変
速機4の速度比eは、車速Vをエンジン速度SEで除し
た値若しくはそれに一定の係数を掛けた値で表され、そ
の値は、ポンプ/モータ1又は2の容量操作端1a、2
aが連続的に駆動されたときに無段階に変化していくよ
うになっている。また、この制御装置は、前記変速機4
の速度比eを制御する制御手段たるコントローラ8を備
えており、このコントローラ8から前記ポンプ/モータ
1、2の容量操作端1a、2aにしかるべき制御信号が
出力されるようになっている。容量操作端1a、2a
は、図示しないが例えばコントロールロッドを入力端と
するサーボ機構であり、制御信号によってそのコントロ
ールロッドに進退変位が与えられると、その変位に追従
するようにピントルが偏心付勢され、容積変化が生じる
仕組みになっている。さらに、この制御装置は、前記エ
ンジン5への過給を制御するためのアクセル操作端たる
アクセルペダル9aと、車速Vに上限値Vaを定めるた
めのインチング操作端たるインチングペダル9bとを備
えており、さらにまた、前記エンジン5から直接動力を
受けて作動するアクチュエータ10をも備えている。こ
のアクチュエータ10は、この実施例ではフォークリフ
トのマストを昇降駆動するための復動シリンダであり、
このシリンダ10はエンジン5にギヤ11、12を介し
て直結された固定ポンプ13が吐出する圧液を動力源と
し、途中に介在した3位置2方向切換弁14によってシ
リンダ室10aまたは10bに選択的に圧液が導入され
るようになっている。したがって、このシリンダ10が
マストを昇降駆動するときの速度Vx はエンジン速度S
Eに略比例することになる。なお、15は前記切換弁1
4がセンタブロック位置にあるときに圧液をタンクに逃
がすためのリリーフ弁である。 【0010】このような構成において、前記コントロー
ラ8には、アクセルペダル踏込量Accに対して予め望
ましい目標エンジン速度SDを与えるための関数“MA
P”が記憶させてあるとともに、エンジン速度SEおよ
びアクセル踏込量ACCが入力された場合に、そのエン
ジン速度SEと目標速度SDとの偏差に関数“K”を掛
けた量に比例してピントルの偏心を動かしエンジン速度
SEを目標速度SDに保持するような制御プログラムが
格納されている。この制御は、通常、最少燃費制御など
と称される(最大馬力点制御が行われることもある)。
また、該コントローラ8には、インチングペダル9bの
踏込量Incに基づいて(この実施例ではほぼ反比例し
て)車速Vに上限値Vaを定めるための関数“H”が記
憶させてあるとともに、車速Vおよびインチング踏込量
Incが入力された場合に、車速Vをその上限値Vaに
保持するようにピントルの偏心を修正する制御プログラ
ムも格納されている。この制御は本発明に直接関わる部
分であり、以下、荷役制御と称する。そして、図2にそ
れらの制御プログラムの概要をブロック図で示す。 【0011】次に、図1および図2を参照して、本制御
装置の作動を説明する。アクセル踏込量Acc(スロッ
トル開度に置き替えてもよい)とその時のエンジン5の
負荷とでエンジン速度SEが決まる。その時の関数をG
とする。一方、アクセル踏込量Accに対応した目標エ
ンジン速度SDがMAPにより求められ、エンジン速度
SEと目標エンジン速度SDとがp点において比較され
る。そして、その偏差に関数Kをかけた量でピントルの
偏心が動かされる。偏心が動いた結果、負荷がかわる
と、点qにおいてエンジン速度SEが変化し、再び点p
で偏差が求められて関数Kをかけた量でピントルの偏心
が動かされる。この様にして、エンジン速度SEが目標
エンジン速度SDに一致する方向に変化する。偏心後の
無段変速機の速度比eとエンジン速度SEとが決まる
と、車速Vが決まるが、この時の関数をIとする。この
Iは通常、係数である。そして、その車速Vが比較部C
において、インチング踏込量Incに関数Hを介して関
連づけられた上限値Vaと比較され、車速Vが上限値V
aを越えなければピントルの偏心量はそのままとし、越
えた場合は関数Jを介して偏心量を修正し、その結果、
車速Vを上限値Vaに保持する。 【0012】以上のような制御装置を備えたフォークリ
フトにおいては、インチングペダル9bがある踏込位置
に保持され、その状態でアクセルペダル9aの踏込量A
ccが徐々に増大方向に変化させられる状況を考えた場
合に、先ず車速Vがエンジン速度SEとともに図3に示
すように上昇する。車速Vがインチングペダル9bによ
り定められた上限値Vaに達するまでは、最少燃費制御
が行われ、荷役制御は行われない。次に、車速Vが上限
値Vaを越えて上昇しようとすると、荷役制御が始ま
り、車速Vの上昇が止まってエンジン速度SEのみが上
昇し続ける。そのため、この領域Aにおいてはアクセル
ペダル9aの操作に対してエンジン速度SEしたがって
シリンダ10によるマストの昇降速度Vx のみが追従し
て変化することになる。しかして、ドライバーは先ず所
望の車速Vaに対応したインチング操作を実行し、しか
る後、アクセルペダル9aをある程度大きく操作するこ
とで、フォークリフトを所望の車速Vaで走行させ、な
お且つシリンダ10を通じてマストの昇降速度Vx を自
在に調節することができる。また、この種荷役走行の一
環として、走行時にアクセル操作量Accを一定に保持
してインチング操作量Incのみを変化させる操作も当
然に為され得るが、そのような場合にも、エンジン速度
SEの変化に比べて車速Vの変化の方が遥かに大きく現
れるので、ドライバーは、マストの昇降速度Vx を略一
定に保持しつつ車速SEのみを比較的自在に調節するこ
とが可能になる。 【0013】以上により、この制御装置をフォークリフ
トに適用すると、走行しながらの荷役作業が非常に容易
になり、比較的経験の浅いものにも確実な操作を行わせ
ることができ、安全性も向上させることができる。ま
た、変速機にHSTを採用したので、荷役制御が行われ
ないときは最少燃費制御や最大馬力点制御が行われるこ
とになり、システム効率も向上したものになる。さら
に、停車時あるいは低速走行時は液圧回路にハイドロロ
ック効果が生じ、フォークリフトにブレーキが掛かるの
で、格別のブレーキペダルを不要にすることもできる。 【0014】なお、各部の構成は図示例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
が可能である。 【0015】本発明に係るフォークリフトの制御装置
は、以上説明した構成であるから、アクセル操作端また
はインチング操作端の何れかを操作して、車速のみを制
御するか、エンジン速度すなわちマスト等の昇降速度の
みを調節するかの態様が可能になる。このため、走行し
ながらの荷役作業を容易にし、安全性も向上させる効果
が得られる。また、変速機にHSTを採用したので、荷
役制御が行われないときは最少燃費制御や最大馬力点制
御を行い、システム効率を向上させることも可能にな
る。さらに、停車時あるいは低速走行時は液圧回路にハ
イドロロック効果が生じ、フォークリフトにブレーキが
掛かるので、格別のブレーキペダルを不要にする効果も
得られる。さらにまた、車速をフィードバックしている
ので、例えば、走行中に路面に傾斜があって走行負荷が
変動しても、速度比を調整して走行速度を一定に保つこ
とができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示すシステム図。 【図2】同実施例の制御を示すブロック図。 【図3】同実施例における車速対エンジン速度の特性
図。 【符号の説明】 1、2…可変容量ポンプ/モータ 1a、2a…容量操作端 3…変速機 5…エンジン 7…車輪 8…制御手段(コントローラ) 9a…アクセル操作端(アクセルペダル) 9b…インチング操作端(インチングペダル) 10…アクチュエータ(マストシリンダ) e…速度比 V…車速 Va…上限値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−14966(JP,A) 実開 平2−65757(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 61/40 B66F 9/24

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】可変容量ポンプ/モータを備えエンジンと
    車輪の間に介在して速度比を無段階に変化させる変速機
    と、この変速機の速度比を前記ポンプ/モータの容量操
    作端を通じて変化させる制御手段と、前記エンジンへの
    過給を制御するアクセル操作端と、踏込量に基づく関数
    により車速に一定の上限値を定めるためのインチング操
    作端と、エンジンから直接動力を受けてマストの昇降駆
    動等を行うアクチュエータとを具備してなるとともに、
    前記制御手段には車速が入力されるよう構成され、車速
    が前記インチング操作端により定められる上限値を上回
    った場合に、前記制御手段が容量操作端を通じて速度比
    を変化させ車速を上限値に保持する制御を行うことを特
    徴とするフォークリフトの制御装置。
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