JP3994797B2 - 荷役車両 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷役車両に係り、詳しくは、荷役車両の荷役機構部および走行機構部を駆動するエンジンのエンジン回転数を作業形態に応じて合理的に制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばフォークリフトのような荷役車両は、荷役物の荷役を行うための荷役機構部、および車両の走行を行うための走行機構部を備えている。エンジン式のフォークリフトでは、エンジンを荷役機構部および走行機構部の両機構部を駆動する駆動源とし、そのエンジンの回転数はアクセルペダルの踏込量のみで決定される構成が一般的である。ところが、このような構成のエンジン式のフォークリフトでは、車両の運転状況に対応した合理的な制御を行うのが難しく、例えば荷役作業に際し必要以上にアクセルペダルが踏込まれると、エンジンがいわゆる空ぶかしの状態になり、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの問題が発生する。
そこで、例えば特開平６―８７５５号公報には、荷役機構部による荷役速度と、走行機構部による車両速度を別々に制御する構成の荷役車両が提案されている。この公報に記載の荷役車両には、走行機構部にエンジンの出力で駆動されるＨＳＴポンプおよびＨＳＴモータが搭載されている。これにより、アクセルペダルの踏込量に基づいて走行速度およびエンジン回転数を制御する一方、荷役レバーの操作量に基づいてエンジン回転数を制御することが可能となる。従って、このような構成の荷役車両は、車両の運転状況に対応したエンジン回転数制御を行うのに有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の技術は、車両の運転状況に対応したエンジン回転数制御を行うことができる反面、ＨＳＴポンプやＨＳＴモータを搭載する必要があるゆえ、構成が複雑化し車両コストが高くなるという問題を抱えている。そこで本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、簡便な構成によって荷役車両の運転状況に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うのに有効な技術を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の荷役車両は、請求項１〜４に記載の通りに構成される。
【０００５】
請求項１に記載した荷役車両において、クラッチ機構ペダルは、クラッチ機構のクラッチ力を変更可能とするものであり、トルコン車におけるインチングペダルや、クラッチ車におけるクラッチペダルがこれに相当する。例えば、このクラッチ機構ペダルが所定の位置よりも深く踏込まれると、クラッチ機構のクラッチ力が発生せずエンジンの駆動力が走行機構部へ伝達されないクラッチオフの状態になる。
【０００６】
また、第１の情報検出手段は、例えば荷役レバーの操作量そのものを検出してもよいし、あるいは荷役レバーの操作位置を検出しこの操作位置から荷役レバーの操作量を算出する構成であってもよい。
また、第２の情報検出手段は、例えばアクセルペダルの踏込量そのものを検出してもよいし、あるいはアクセルペダルの踏込位置を検出しこの踏込位置からアクセルペダルの踏込量を算出する構成であってもよい。
また、第３の情報検出手段は、例えばクラッチ機構ペダルの踏込量そのものを検出してもよいし、あるいはクラッチ機構ペダルの踏込位置を検出しこの踏込位置からクラッチ機構ペダルの踏込量を算出する構成であってもよい。
また、エンジン回転数制御手段は、第１〜第４の各情報検出手段によって検出された情報に基づいて、作業形態を判定し、その作業形態に応じた制御エンジン回転数（制御目標とするエンジン回転数）を設定し、その制御エンジン回転数を目標としてエンジンの回転数に関する制御を行うものであり、所定の制御対象に制御信号を出力する構成を有する。。なお、エンジン回転数制御手段は、例えば入力信号処理回路、演算回路、メモリ、出力信号回路（駆動回路）、および電源回路等からなるＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって構成される。
【０００７】
なお、本発明でいう「エンジンの回転数に関する制御」とは、エンジン回転数を可変とする機器の状態量を所定値に制御する態様や、エンジン回転数自体を所定値に制御する態様等を広く含む主旨である。例えば、第１〜第３の情報検出手段による検出情報から所望の制御エンジン回転数（制御目標とするエンジン回転数）を算出し、この制御エンジン回転数を実現するべく所定の制御対象を制御することができる。
また、第１〜第４の各情報検出手段による検出情報は、荷役車両の作業形態すなわち荷役作業状況および車両走行状況を把握するのに用いられる。荷役作業状況および車両走行状況を把握することで、最適な制御エンジン回転数を設定することが可能となる。そして、この制御エンジン回転数を実現するべく、エンジン回転数制御手段が、エンジン回転数を変更可能な機器、例えばスロットルバルブのような制御対象に制御信号を出力することで、エンジン回転数を所望の制御エンジン回転数に制御することが可能となる。制御エンジン回転数は、例えば荷役作業状況および車両走行状況に対応して好適に定められた値を用いる。
ところで、請求項１に記載した荷役車両によると、エンジン回転数制御手段は、第２の情報検出手段によって検出されたアクセルペダルの踏込量がしきい値よりも大きく、かつ、第３の情報検出手段によってクラッチ機構ペダルの踏込みが検出され、かつ、第１の情報検出手段によって荷役レバーの操作が検出され、かつ、第４の情報検出手段によって検出された車速がしきい値よりも小さい場合には、作業形態がインチング荷役であると判定して、アクセルペダルの踏込量から定まるエンジン回転数（Ｎｓ）と荷役レバーの操作量から定まるエンジン回転数（Ｎｕ）を比較していずれか小さい方のエンジン回転数を制御エンジン回転数に設定する。したがって、作業形態がインチング荷役の場合において、アクセルペダルの踏込量から定まるエンジン回転数（Ｎｓ）と荷役レバーの操作量から定まるエンジン回転数（Ｎｕ）を比較していずれか小さい方のエンジン回転数を制御エンジン回転数に設定することにより、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの発生を回避することが可能となり、エネルギーのロスと環境への負担を軽減させることができる。これにより、従来必要とされたＨＳＴポンプやＨＳＴモータ等を用いることのない簡便な構成によって、荷役車両の運転状況に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うことができる。
なお、本発明でいう「荷役車両」には、カウンタバランス式、リーチ式、オーダピッキング式等の各種フォークリフトをはじめ、各種の荷役を行う荷役車両を広く含むものとする。
【０００８】
また、請求項２に記載した荷役車両によると、エンジン回転数制御手段は、第２の情報検出手段によって検出されたアクセルペダルの踏込量がしきい値よりも小さく、かつ、第３の情報検出手段によるクラッチ機構ペダルの踏込みが検出され、かつ、第１の情報検出手段による荷役レバーの操作が検出されない場合には、作業形態がニュートラルであると判定して、予め定められた一定値のエンジン回転数（Ｎｃ）を制御エンジン回転数に設定する。したがって、作業形態がニュートラルの場合には、アクセルペダルの踏込量に関わらず、一定値のエンジン回転数（Ｎｃ）に制御されるため、エンジンの空ぶかしを防止することが可能となる。
【０００９】
また、請求項３に記載した荷役車両によると、エンジン回転数制御手段は、制御エンジン回転数に対応した制御バルブ開度を設定し、その制御バルブ開度を目標として、エンジンへのエア供給量を調節するスロットルバルブのバルブ開度を変更するバルブ開度変更手段を制御することで、エンジンの回転数に関する制御を行う。なお、スロットルバルブは、その開閉動作によってエア供給路の面積を可変とし、エンジンへのエア供給量を調節する。また、バルブ開度変更手段は、スロットルバルブのバルブ開度を変更するものであり、スロットルバルブに接続されるモータ類を好適に用いる。また、制御バルブ開度は、エンジン回転数制御手段のメモリに予め記憶された演算テーブル、演算式等を用いて算出される。そして、エンジン回転数制御手段は、この制御バルブ開度を目標としてバルブ開度変更手段へ制御信号を出力する。
したがって、エンジン回転数制御手段が、バルブ開度変更手段を制御対象としてエンジン回転数を制御することができるため、複雑な制御機構を用いる必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態は本発明を荷役車両の一つであるカウンタバランス式のフォークリフトに適用したものである。ここで、図１は本発明の荷役車両の一実施の形態であるフォークリフト１０を斜め後方から見た概略斜視図である。図２はフォークリフト１０の荷役系および走行系の概略構成図である。図３はエンジン回転数制御ＥＣＵ１００のシステム構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の荷役車両としてのフォークリフト１０（カウンタバランス式のフォークリフト）は、その前部にマスト１２を備えている。このマスト１２は、昇降動作するインナマスト（図示省略）を有し、このインナマストはフォーク１４を備えたリフトブラケット（図示省略）を昇降可能に支持する構成になっている。
【００１７】
このフォークリフト１０には、オペーレーターの運転席に面する箇所にハンドル、操作レバー類、ペダル類、計器類などが設けられている。本実施の形態のフォークリフト１０はトルコン車（ＡＴ車）であり、このフォークリフト１０は、前後進レバー２０、荷役レバー２２、ティルトレバー２４等の操作レバー類、アクセルペダル３０、ブレーキペダル３２、インチングペダル３４等のペダル類を備えている。
【００１８】
前後進レバー２０は、フォークリフト１０の走行モードを前進ないし後進に切替えるのに用いられる。荷役レバー２２は、フォーク１４の昇降動作を行うのに用いられる。ティルトレバー２４は、マスト１２の前後傾動作を行うのに用いられる。アクセルペダル３０は、車両速度等の変更に用いられる。ブレーキペダル３２は、車両に制動力を付与するのに用いられる。インチングペダル３４は、トルコン車においてエンジンの出力が車輪に伝達される力を調節するのに用いられる。このインチングペダル３４が本発明におけるクラッチ機構ペダルに対応している。
【００１９】
図２に示すように、フォークリフト１０に搭載されるエンジン４０は、荷役機構部および走行機構部を駆動する構成を有する。このエンジン４０は、エンジン回転数制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００（以下、「ＥＣＵ１００」という）によって制御される構成になっている。
【００２０】
荷役機構部は、作動油ポンプ５０、作動油タンク５２、作動油バルブ５４、荷役シリンダ５６等を備える。走行機構部は前輪１６等によって構成される。また、エンジン４０と走行機構部（前輪１６）との間には動力伝達機構部が介在する。この動力伝達機構部は、クラッチ機構４２、変速機構（トランスミッション）４３、ディファレンシャル４４、前輪１６のアクスルシャフト４６等を備える。従って、エンジン４０の駆動力は、クラッチ機構４２、変速機構（トランスミッション）４３、ディファレンシャル４４、アクスルシャフト４６等を介して前輪１６へ伝達される一方、作動油ポンプ５０へ伝達される。
【００２１】
クラッチ機構４２は、エンジン４０の駆動力を前輪１６側へ伝達したり解除したりする。変速機構（トランスミッション）４３は、車両の走行状態に応じて駆動力を増減させる。ディファレンシャル４４は、最終減速比を規定する作用等を有する。アクスルシャフト４６は、ディファレンシャル４４からの駆動力を前輪１６へ伝達する。
【００２２】
作動油ポンプ５０が駆動されると、作動油タンク５２内の作動油は作動油バルブ５４を介して荷役シリンダ５６をはじめとする各作動油供給先（ティルトシリンダ、ステアリング系、アタッチメント系など）へ分配される。荷役レバー２２が操作されると、荷役シリンダ５６への作動油の供給量が変更され、フォーク１４の上昇ないし下降動作が行われることとなる。
【００２３】
また、エンジン４０には、燃料とエアの混合気を供給する燃料供給機構部が接続されている。この燃料供給機構部は、燃料供給装置６０、スロットル機構７０、エアクリーナー８０等を備える。エアクリーナー８０から導入されたエアは、スロットル機構７０を通過したのち燃料供給装置６０から供給される燃料と混合され、その混合気がエンジン４０へ供給される。
【００２４】
スロットル機構７０は、その本体に内蔵されたスロットルバルブ７２、このスロットルバルブ７２の軸部７４を駆動するスロットル駆動モータ７６（本発明におけるバルブ開度変更手段に対応している）、スロットル位置センサ７８、電流センサ７９等からなる。スロットルバルブ７２は、エア通路面積を可変とする。スロットル位置センサ７８は、スロットルバルブ７２のバルブ位置を検出し、この検出情報をＥＣＵ１００へ出力する。電流センサ７９は、スロットル駆動モータ７６の制御やこのスロットル駆動モータ７６の異常検出を行うのに用いられる。
【００２５】
図３に示すように、ＥＣＵ１００には、荷役レバー位置センサ２３（本発明における第１の情報検出手段に対応している）、アクセルペダル位置センサ３１（本発明における第２の情報検出手段に対応している）、インチングペダル位置センサ３５（本発明における第３の情報検出手段に対応している）、エンジン回転数センサ４９、車速センサ４８（本発明における第４の情報検出手段に対応している）、スロットル駆動モータ７６、スロットル位置センサ７８、電流センサ７９が各々電気的に接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、入力信号処理回路、演算回路、メモリ、出力信号回路（駆動回路）、および電源回路等からなる。メモリには、例えば換算テーブルＫ１，Ｋ２等が記憶されている。換算テーブルＫ１は、アクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓ、およびこのエンジン回転数Ｎｓに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度に関するデータを保有する。換算テーブルＫ２は、荷役レバー２２の操作量Ｕから定まるエンジン回転数Ｎｕ、およびこのエンジン回転数Ｎｕに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度に関するデータを保有する。また、メモリには、後述する作業形態Ｆの場合に用いるエンジン回転数Ｎｃ（一定値）、およびそのエンジン回転数Ｎｃに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度に関するデータが記憶されている。
【００２７】
荷役レバー位置センサ２３によって検出された第１の情報、アクセルペダル位置センサ３１によって検出された第２の情報、およびインチングペダル位置センサ３５によって検出された第３の情報は、各々電圧値に変換されてＥＣＵ１００へ入力される。また、車速センサ４８によって検出された第４の情報は、パルス変換されてＥＣＵ１００へ入力され、カウンタによって数値が算出される。スロットル駆動モータ７６は、ＥＣＵ１００の駆動回路によって駆動される。そのスロットル駆動モータ７６が駆動された結果、スロットル位置センサ７８の検出情報が電圧値に変換されてＥＣＵ１００へフィードバックされる。これにより、スロットルバルブ７２を所望のバルブ開度に設定することが可能となる。
【００２８】
次に、上記構成のフォークリフト１０において、エンジン４０のエンジン回転数を制御する制御方法を図４〜図７に基づいて説明する。ここで図４は、本実施の形態のエンジン回転数制御処理を示すフローチャートである。図５は、本実施の形態のトルコン車につき作業形態分類処理を示すフローチャートであり、図６は、別の実施の形態のクラッチ車につき作業形態分類処理を示すフローチャートである。図７は、作業形態分類別の制御エンジン回転数の設定を示す一覧である。
【００２９】
本実施の形態では、ＥＣＵ１００は、図４に示すフローチャートにしたがってエンジン４０のエンジン回転数制御処理を行う。
まず、ステップＳ１によって作業形態分類処理を行う。このステップＳ１では、後述する各種検出情報からフォークリフト１０の作業形態に関する分類を行う。次に、ステップＳ２によって制御エンジン回転数の設定を行う。このステップＳ２では、ステップＳ１によって定まる作業形態に応じて所望の制御エンジン回転数を設定する。次に、ステップＳ３によってスロットルバルブ７２の制御バルブ開度を設定する。このステップＳ３では、ステップＳ２によって定まる制御エンジン回転数に応じて所望の制御バルブ開度を設定する。そして、ステップＳ４では、スロットルバルブ７２のバルブ開度をステップＳ３で設定した制御バルブ開度とするべく、スロットルバルブ７２のスロットル駆動モータ７６へ制御電圧（制御信号）を出力する。
【００３０】
以下、図４中のステップＳ１およびＳ２の内容を図５〜図７を参照しながら具体的に説明する。
図４中のステップＳ１に示す作業形態分類処理は、本実施の形態のフォークリフト１０のように車両がトルコン車の場合、図５に示すフローチャートにしたがって行うことができる。また、図４中のステップＳ２に示す制御エンジン回転数の設定は、図７を用いて行うことができる。
【００３１】
図５に示すように、まず、ステップＳ１０によってアクセルペダル３０の踏込量Ｓ、インチングペダル３４の踏込量Ｔａ、荷役レバー２２の操作量Ｕ、および車速Ｖを検出する。アクセルペダル３０の踏込量Ｓは、アクセルペダル位置センサ３１によって検出される。インチングペダル３４の踏込量Ｔａは、インチングペダル位置センサ３５によって検出される。荷役レバー２２の操作量Ｕは、荷役レバー位置センサ２３によって検出される。車速Ｖは車速センサ４８によって検出される。
【００３２】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で検出されたアクセルペダル３０の踏込量Ｓと予め設定されたしきい値Ｓｃとを比較する。踏込量Ｓがしきい値Ｓｃよりも大きい場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に大きい場合にはステップＳ１２へすすむ。一方、踏込量Ｓがしきい値Ｓｃ以下の場合（ステップＳ１１のＮＯ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に小さい場合にはステップＳ１６へすすむ。
【００３３】
ステップＳ１２では、インチングペダル３４が踏まれたか否かを判定する。すなわち、踏込量Ｔａが０より大きい場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）にインチングペダル３４が踏まれたと判定し、ステップＳ１３へすすむ。一方、踏込量Ｔａが０の場合（ステップＳ１２のＮＯ）にインチングペダル３４は踏まれていないと判定し、ステップＳ１５へすすむ。
【００３４】
ステップＳ１３では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、ステップＳ１４へすすむ。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ１３のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態がニュートラル（作業形態Ｆ）であると判定する。
【００３５】
ステップＳ１４では、車速センサ４８で検出された車速Ｖと予め設定されたしきい値Ｖｃとを比較する。車速Ｖがしきい値Ｖｃ以上である場合（ステップＳ１４のＮＯ）、すなわち車速Ｖが相対的に大きい場合には、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、車速Ｖがしきい値Ｖｃよりも小さい場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、すなわち車速Ｖが相対的に小さい場合には、作業形態がインチング荷役（作業形態Ｃ）であると判定する。
【００３６】
ステップＳ１５では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ１５のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態が走行中（作業形態Ａ）であると判定する。
【００３７】
ステップＳ１６では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、作業形態が微走荷役（作業形態Ｅ）であると判定する。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ１６のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、ステップＳ１７へすすむ。
【００３８】
ステップＳ１７では、車両が走行中か否かを判定する。すなわち、車速センサ４８で検出された車速Ｖが０である場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）に車両は走行中でないと判定し、作業形態がニュートラル（作業形態Ｆ）であると判定する。一方、車速Ｖが０でない場合（ステップＳ１７のＮＯ）に車両は走行中であると判定し、作業形態が微走走行（作業形態Ｄ）であると判定する。
【００３９】
なお、車両がクラッチ車の場合は、図５に示すフローチャートにかえて図６に示すフローチャートを用いることにより作業形態分類処理を行うことができる。図６に示すように、まず、ステップＳ２０によってアクセルペダル３０の踏込量Ｓ、クラッチペダル（本発明におけるクラッチ機構ペダルに対応している）の踏込量Ｔｂ、荷役レバー２２の操作量Ｕ、および車速Ｖを算出する。なお、踏込量Ｔｂは、例えばクラッチペダル位置センサによって検出されるクラッチペダルの踏込位置情報を用いて算出し、その他踏込量Ｓ、操作量Ｕ、および車速Ｖは、各々トルコン車と同様にして算出する。
【００４０】
ステップＳ２１では、ステップＳ２０で検出されたアクセルペダル３０の踏込量Ｓと予め設定されたしきい値Ｓｃとを比較する。踏込量Ｓがしきい値Ｓｃよりも大きい場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に大きい場合にはステップＳ２２へすすむ。一方、踏込量Ｓがしきい値Ｓｃ以下の場合（ステップＳ２１のＮＯ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に小さい場合にはステップＳ２６へすすむ。
【００４１】
ステップＳ２２では、クラッチペダルが半クラッチ状態か否かを判定する。すなわち、踏込量Ｔｂが所定範囲内（しきい値Ｔｃからしきい値Ｔｄまでの範囲）にある場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）にクラッチペダルが半クラッチ状態であると判定し、ステップＳ２３へすすむ。一方、踏込量Ｔｂが所定範囲外にある場合（ステップＳ２２のＮＯ）にクラッチペダルが半クラッチ状態でないと判定し、ステップＳ２５へすすむ。
【００４２】
ステップＳ２３では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、ステップＳ２４へすすむ。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ２３のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態がシフト中（作業形態Ｇ）であると判定する。
【００４３】
ステップＳ２４では、車速センサ４８で検出された車速Ｖと予め設定されたしきい値Ｖｃとを比較する。車速Ｖがしきい値Ｖｃ以上である場合（ステップＳ２４のＮＯ）、すなわち車速Ｖが相対的に大きい場合には、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、車速Ｖがしきい値Ｖｃよりも小さい場合（ステップＳ２４のＹＥＳ）、すなわち車速Ｖが相対的に小さい場合には、作業形態がインチング荷役（作業形態Ｃ）であると判定する。
【００４４】
ステップＳ２５では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ２５のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態が走行中（作業形態Ａ）であると判定する。
【００４５】
ステップＳ２６では、クラッチがオフ状態（クラッチがきれた状態）か否かを判定する。すなわち、踏込量Ｔｂがしきい値Ｔｅより大きい場合（ステップＳ２６のＹＥＳ）にクラッチがオフ状態であると判定し、作業形態がシフト中（作業形態Ｇ）であると判定する。踏込量Ｔｂがしきい値Ｔｅ以下の場合（ステップＳ２６のＮＯ）にクラッチがオフ状態でないと判定し、ステップＳ２７へすすむ。
【００４６】
ステップＳ２７では、車両が走行中か否かを判定する。すなわち、車速センサ４８で検出された車速Ｖが０である場合（ステップＳ２７のＹＥＳ）に車両は走行中でないと判定し、作業形態がニュートラル（作業形態Ｆ）であると判定する。一方、車速Ｖが０でない場合（ステップＳ２７のＮＯ）に車両は走行中であると判定し、作業形態が微走走行（作業形態Ｄ）であると判定する。
【００４７】
図５ないし図６に示すフローチャートにしたがって作業形態分類を実施した後、図７に示す内容にしたがって制御エンジン回転数（制御目標とするエンジン回転数）を設定する。
図５および図６において、作業形態Ａ（走行中）、作業形態Ｂ（走行中荷役）、作業形態Ｄ（微速走行）、作業形態Ｇ（シフト中）の場合には、アクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓを制御エンジン回転数とする。すなわち、これらの作業形態では、荷役レバー２２の操作よりもアクセルペダル３０の踏込みの方が優先されることとなる。この場合、ＥＣＵ１００に予め記憶されている換算テーブルＫ１を参照することによってエンジン回転数Ｎｓに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度を算出する。このバルブ開度を制御バルブ開度とし、スロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する。これにより、エンジン４０は作業形態に見合ったエンジン回転数Ｎｓを目標として制御される。
なお、作業形態Ｂ（走行中荷役）の場合、荷役レバー２２の操作量から定まるエンジン回転数Ｎｕがアクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓを上回ることはない。従って、走行と荷役が同時に行われたとき、荷役レバー２２の操作量Ｕが大きくてもアクセルペダル３０の踏込量Ｓで決まる車速以上にはならないため、アクセルペダル３０の踏込みが作業者の感覚に合致する。このような構成は、車両の乗り換えに際し作業者にとって違和感のない操作を可能とする。
【００４８】
図５および図６において、作業形態Ｃ（インチング荷役）、作業形態Ｅ（微速荷役）の場合には、アクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓと、荷役レバー２２の操作量Ｕから定まるエンジン回転数Ｎｕを比較し、いずれか小さい方のエンジン回転数を制御エンジン回転数とする。すなわち、これらの作業形態では、荷役レバー２２の操作とアクセルペダル３０の踏込みのいずれか一方が優先されることとなる。この場合、ＥＣＵ１００に予め記憶されている換算テーブルＫ１あるいはＫ２を参照することによってエンジン回転数に見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度を算出する。このバルブ開度を制御バルブ開度とし、スロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する。これにより、エンジン４０は作業形態に見合ったエンジン回転数を目標として制御される。
なお、走行停止時の荷役作業は、作業形態Ｃ（インチング荷役）においてクラッチオフの状態とすることで行うことができる。この走行停止時の荷役作業は、アクセルペダル３０を踏込むことなく荷役レバー２２を操作するのみで行うこともできるが、この場合はそのときのエンジン回転数で荷役可能な負荷しか発揮されない。
【００４９】
図５および図６において、作業形態Ｆ（ニュートラル）の場合には、ＥＣＵ１００に予め記憶されているエンジン回転数Ｎｃ（一定値）を制御エンジン回転数とする。そして、このエンジン回転数Ｎｃに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度とし、スロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する。この場合、例えば不用意にアクセルペダル３０を踏込んだとしても、踏込量Ｓに関わらずエンジン回転数が一定に制御されるため、エンジン４０の空ぶかしを防止することが可能となる。
【００５０】
このように作業形態毎に制御エンジン回転数を設定（ステップＳ２）した後、さらにこの制御エンジン回転数に応じた制御バルブ開度を設定する（ステップＳ３）。ＥＣＵ１００のメモリに記憶された換算テーブルＫ１ないしＫ２を用いることによって、所定の制御エンジン回転数に応じた制御バルブ開度を設定することが可能となる。また、換算テーブルＫ１ないしＫ２を用いることによって、所定の制御バルブ開度に応じたスロットル駆動モータ７６の制御電圧を設定することが可能となる。この制御電圧をスロットル駆動モータ７６へ出力することによって、エンジン４０の回転数を制御する。スロットル駆動モータ７６への制御電圧の出力は、例えば予め定めた一定周期毎に行うことができる。このような制御技術によれば、アクセルペダル３０とスロットル機構７０を分離し、走行速度はアクセルペダル３０によって、荷役速度は荷役レバー２２によって各々エンジン４０の回転数を制御可能となる。
なお、本実施の形態では、このエンジン回転数制御において、エンジン４０回転数をフィードバックさせる処理は行っていない。従って、例えば荷役機構部の負荷とエンジン４０の発生トルクとのバランスに応じて実際の車速が定まる。このような構成の制御機構は、例えば負荷感応制御のように複雑な制御機構を必要としない。
【００５１】
以上詳述したように本実施の形態によれば、従来必要とされたＨＳＴポンプやＨＳＴモータ等を用いることのない簡便な構成によって、フォークリフト１０の運転状況（作業形態）に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うことができる。これにより、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの発生を回避することが可能となり、エネルギーのロスと環境への負担を軽減させることができる。とりわけ、本実施の形態では、荷役レバー２２、アクセルペダル３０、インチングペダル３４やクラッチペダル等のクラッチ機構ペダル、車速に関する検出情報から定まる作業形態に対応したより合理的なエンジン回転数制御を行うことができ、作業形態を適確に判断したエンジン回転数の制御が可能となる。また、インチングペダル３４やクラッチペダル等のクラッチ状態と、車速Ｖを別々に検出する構成によって、荷役操作によるエンジン回転数制御が走行に影響を与えないようにすることができる。
また、本実施の形態によれば、スロットルバルブ７２のバルブ開度を制御することでエンジン４０の回転数を制御することができるため、複雑な制御機構を用いる必要がない。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５３】
上記実施の形態では、エンジン４０の回転数を制御するに際し、ＥＣＵ１００がスロットルバルブ７２のバルブ開度を可変とするスロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する場合について記載したが、ＥＣＵ１００がエンジン４０の回転数の制御に関与するその他の制御対象へ制御電圧を出力する構成を用いることもできる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、上記実施の形態では、荷役車両の一つであるカウンタバランス式のフォークリフト１０に本発明を適用する場合について記載したが、リーチ式、オーダピッキング式のフォークリフト、またその他の各種の荷役を行う荷役車両に本発明を適用することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡便な構成によって荷役車両の運転状況に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うのに有効な技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の荷役車両の一実施の形態であるフォークリフト１０を斜め後方から見た概略斜視図である。
【図２】フォークリフト１０の荷役系および走行系の概略構成図である。
【図３】エンジン回転数制御ＥＣＵ１００のシステム構成を示す図である。
【図４】本実施の形態のエンジン回転数制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態のトルコン車につき作業形態分類処理を示すフローチャートである。
【図６】別の実施の形態のクラッチ車つき作業形態分類処理を示すフローチャートである。
【図７】作業形態分類別の制御エンジン回転数の設定を示す一覧である。
【符号の説明】
１０…フォークリフト
２２…荷役レバー
２３…荷役レバー位置センサ（第１の情報検出手段）
３０…アクセルペダル
３１…アクセルペダル位置センサ（第２の情報検出手段）
３４…インチングペダル（クラッチ機構ペダル）
３５…インチングペダル位置センサ（第３の情報検出手段）
４０…エンジン
４８…車速センサ（第４の情報検出手段）
５０…作動油ポンプ
５６…荷役シリンダ
７０…スロットル機構
７２…スロットルバルブ
７６…スロットル駆動モータ（バルブ開度変更手段）
７８…スロットル位置センサ
１００…エンジン回転数制御ＥＣＵ（エンジン回転数制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷役車両に係り、詳しくは、荷役車両の荷役機構部および走行機構部を駆動するエンジンのエンジン回転数を作業形態に応じて合理的に制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばフォークリフトのような荷役車両は、荷役物の荷役を行うための荷役機構部、および車両の走行を行うための走行機構部を備えている。エンジン式のフォークリフトでは、エンジンを荷役機構部および走行機構部の両機構部を駆動する駆動源とし、そのエンジンの回転数はアクセルペダルの踏込量のみで決定される構成が一般的である。ところが、このような構成のエンジン式のフォークリフトでは、車両の運転状況に対応した合理的な制御を行うのが難しく、例えば荷役作業に際し必要以上にアクセルペダルが踏込まれると、エンジンがいわゆる空ぶかしの状態になり、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの問題が発生する。
そこで、例えば特開平６―８７５５号公報には、荷役機構部による荷役速度と、走行機構部による車両速度を別々に制御する構成の荷役車両が提案されている。この公報に記載の荷役車両には、走行機構部にエンジンの出力で駆動されるＨＳＴポンプおよびＨＳＴモータが搭載されている。これにより、アクセルペダルの踏込量に基づいて走行速度およびエンジン回転数を制御する一方、荷役レバーの操作量に基づいてエンジン回転数を制御することが可能となる。従って、このような構成の荷役車両は、車両の運転状況に対応したエンジン回転数制御を行うのに有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の技術は、車両の運転状況に対応したエンジン回転数制御を行うことができる反面、ＨＳＴポンプやＨＳＴモータを搭載する必要があるゆえ、構成が複雑化し車両コストが高くなるという問題を抱えている。そこで本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、簡便な構成によって荷役車両の運転状況に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うのに有効な技術を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の荷役車両は、請求項１〜４に記載の通りに構成される。
【０００５】
請求項１に記載した荷役車両において、クラッチ機構ペダルは、クラッチ機構のクラッチ力を変更可能とするものであり、トルコン車におけるインチングペダルや、クラッチ車におけるクラッチペダルがこれに相当する。例えば、このクラッチ機構ペダルが所定の位置よりも深く踏込まれると、クラッチ機構のクラッチ力が発生せずエンジンの駆動力が走行機構部へ伝達されないクラッチオフの状態になる。
【０００６】
また、第１の情報検出手段は、例えば荷役レバーの操作量そのものを検出してもよいし、あるいは荷役レバーの操作位置を検出しこの操作位置から荷役レバーの操作量を算出する構成であってもよい。
また、第２の情報検出手段は、例えばアクセルペダルの踏込量そのものを検出してもよいし、あるいはアクセルペダルの踏込位置を検出しこの踏込位置からアクセルペダルの踏込量を算出する構成であってもよい。
また、第３の情報検出手段は、例えばクラッチ機構ペダルの踏込量そのものを検出してもよいし、あるいはクラッチ機構ペダルの踏込位置を検出しこの踏込位置からクラッチ機構ペダルの踏込量を算出する構成であってもよい。
また、エンジン回転数制御手段は、第１〜第４の各情報検出手段によって検出された情報に基づいて、作業形態を判定し、その作業形態に応じた制御エンジン回転数（制御目標とするエンジン回転数）を設定し、その制御エンジン回転数を目標としてエンジンの回転数に関する制御を行うものであり、所定の制御対象に制御信号を出力する構成を有する。。なお、エンジン回転数制御手段は、例えば入力信号処理回路、演算回路、メモリ、出力信号回路（駆動回路）、および電源回路等からなるＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって構成される。
【０００７】
なお、本発明でいう「エンジンの回転数に関する制御」とは、エンジン回転数を可変とする機器の状態量を所定値に制御する態様や、エンジン回転数自体を所定値に制御する態様等を広く含む主旨である。例えば、第１〜第３の情報検出手段による検出情報から所望の制御エンジン回転数（制御目標とするエンジン回転数）を算出し、この制御エンジン回転数を実現するべく所定の制御対象を制御することができる。
また、第１〜第４の各情報検出手段による検出情報は、荷役車両の作業形態すなわち荷役作業状況および車両走行状況を把握するのに用いられる。荷役作業状況および車両走行状況を把握することで、最適な制御エンジン回転数を設定することが可能となる。そして、この制御エンジン回転数を実現するべく、エンジン回転数制御手段が、エンジン回転数を変更可能な機器、例えばスロットルバルブのような制御対象に制御信号を出力することで、エンジン回転数を所望の制御エンジン回転数に制御することが可能となる。制御エンジン回転数は、例えば荷役作業状況および車両走行状況に対応して好適に定められた値を用いる。
ところで、請求項１に記載した荷役車両によると、エンジン回転数制御手段は、第２の情報検出手段によって検出されたアクセルペダルの踏込量がしきい値よりも大きく、かつ、第３の情報検出手段によってクラッチ機構ペダルの踏込みが検出され、かつ、第１の情報検出手段によって荷役レバーの操作が検出され、かつ、第４の情報検出手段によって検出された車速がしきい値よりも小さい場合には、作業形態がインチング荷役であると判定して、アクセルペダルの踏込量から定まるエンジン回転数（Ｎｓ）と荷役レバーの操作量から定まるエンジン回転数（Ｎｕ）を比較していずれか小さい方のエンジン回転数を制御エンジン回転数に設定する。したがって、作業形態がインチング荷役の場合において、アクセルペダルの踏込量から定まるエンジン回転数（Ｎｓ）と荷役レバーの操作量から定まるエンジン回転数（Ｎｕ）を比較していずれか小さい方のエンジン回転数を制御エンジン回転数に設定することにより、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの発生を回避することが可能となり、エネルギーのロスと環境への負担を軽減させることができる。これにより、従来必要とされたＨＳＴポンプやＨＳＴモータ等を用いることのない簡便な構成によって、荷役車両の運転状況に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うことができる。
なお、本発明でいう「荷役車両」には、カウンタバランス式、リーチ式、オーダピッキング式等の各種フォークリフトをはじめ、各種の荷役を行う荷役車両を広く含むものとする。
【０００８】
また、請求項２に記載した荷役車両によると、エンジン回転数制御手段は、第２の情報検出手段によって検出されたアクセルペダルの踏込量がしきい値よりも小さく、かつ、第３の情報検出手段によるクラッチ機構ペダルの踏込みが検出され、かつ、第１の情報検出手段による荷役レバーの操作が検出されない場合には、作業形態がニュートラルであると判定して、予め定められた一定値のエンジン回転数（Ｎｃ）を制御エンジン回転数に設定する。したがって、作業形態がニュートラルの場合には、アクセルペダルの踏込量に関わらず、一定値のエンジン回転数（Ｎｃ）に制御されるため、エンジンの空ぶかしを防止することが可能となる。
【０００９】
また、請求項３に記載した荷役車両によると、エンジン回転数制御手段は、制御エンジン回転数に対応した制御バルブ開度を設定し、その制御バルブ開度を目標として、エンジンへのエア供給量を調節するスロットルバルブのバルブ開度を変更するバルブ開度変更手段を制御することで、エンジンの回転数に関する制御を行う。なお、スロットルバルブは、その開閉動作によってエア供給路の面積を可変とし、エンジンへのエア供給量を調節する。また、バルブ開度変更手段は、スロットルバルブのバルブ開度を変更するものであり、スロットルバルブに接続されるモータ類を好適に用いる。また、制御バルブ開度は、エンジン回転数制御手段のメモリに予め記憶された演算テーブル、演算式等を用いて算出される。そして、エンジン回転数制御手段は、この制御バルブ開度を目標としてバルブ開度変更手段へ制御信号を出力する。
したがって、エンジン回転数制御手段が、バルブ開度変更手段を制御対象としてエンジン回転数を制御することができるため、複雑な制御機構を用いる必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態は本発明を荷役車両の一つであるカウンタバランス式のフォークリフトに適用したものである。ここで、図１は本発明の荷役車両の一実施の形態であるフォークリフト１０を斜め後方から見た概略斜視図である。図２はフォークリフト１０の荷役系および走行系の概略構成図である。図３はエンジン回転数制御ＥＣＵ１００のシステム構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の荷役車両としてのフォークリフト１０（カウンタバランス式のフォークリフト）は、その前部にマスト１２を備えている。このマスト１２は、昇降動作するインナマスト（図示省略）を有し、このインナマストはフォーク１４を備えたリフトブラケット（図示省略）を昇降可能に支持する構成になっている。
【００１７】
このフォークリフト１０には、オペーレーターの運転席に面する箇所にハンドル、操作レバー類、ペダル類、計器類などが設けられている。本実施の形態のフォークリフト１０はトルコン車（ＡＴ車）であり、このフォークリフト１０は、前後進レバー２０、荷役レバー２２、ティルトレバー２４等の操作レバー類、アクセルペダル３０、ブレーキペダル３２、インチングペダル３４等のペダル類を備えている。
【００１８】
前後進レバー２０は、フォークリフト１０の走行モードを前進ないし後進に切替えるのに用いられる。荷役レバー２２は、フォーク１４の昇降動作を行うのに用いられる。ティルトレバー２４は、マスト１２の前後傾動作を行うのに用いられる。アクセルペダル３０は、車両速度等の変更に用いられる。ブレーキペダル３２は、車両に制動力を付与するのに用いられる。インチングペダル３４は、トルコン車においてエンジンの出力が車輪に伝達される力を調節するのに用いられる。このインチングペダル３４が本発明におけるクラッチ機構ペダルに対応している。
【００１９】
図２に示すように、フォークリフト１０に搭載されるエンジン４０は、荷役機構部および走行機構部を駆動する構成を有する。このエンジン４０は、エンジン回転数制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００（以下、「ＥＣＵ１００」という）によって制御される構成になっている。
【００２０】
荷役機構部は、作動油ポンプ５０、作動油タンク５２、作動油バルブ５４、荷役シリンダ５６等を備える。走行機構部は前輪１６等によって構成される。また、エンジン４０と走行機構部（前輪１６）との間には動力伝達機構部が介在する。この動力伝達機構部は、クラッチ機構４２、変速機構（トランスミッション）４３、ディファレンシャル４４、前輪１６のアクスルシャフト４６等を備える。従って、エンジン４０の駆動力は、クラッチ機構４２、変速機構（トランスミッション）４３、ディファレンシャル４４、アクスルシャフト４６等を介して前輪１６へ伝達される一方、作動油ポンプ５０へ伝達される。
【００２１】
クラッチ機構４２は、エンジン４０の駆動力を前輪１６側へ伝達したり解除したりする。変速機構（トランスミッション）４３は、車両の走行状態に応じて駆動力を増減させる。ディファレンシャル４４は、最終減速比を規定する作用等を有する。アクスルシャフト４６は、ディファレンシャル４４からの駆動力を前輪１６へ伝達する。
【００２２】
作動油ポンプ５０が駆動されると、作動油タンク５２内の作動油は作動油バルブ５４を介して荷役シリンダ５６をはじめとする各作動油供給先（ティルトシリンダ、ステアリング系、アタッチメント系など）へ分配される。荷役レバー２２が操作されると、荷役シリンダ５６への作動油の供給量が変更され、フォーク１４の上昇ないし下降動作が行われることとなる。
【００２３】
また、エンジン４０には、燃料とエアの混合気を供給する燃料供給機構部が接続されている。この燃料供給機構部は、燃料供給装置６０、スロットル機構７０、エアクリーナー８０等を備える。エアクリーナー８０から導入されたエアは、スロットル機構７０を通過したのち燃料供給装置６０から供給される燃料と混合され、その混合気がエンジン４０へ供給される。
【００２４】
スロットル機構７０は、その本体に内蔵されたスロットルバルブ７２、このスロットルバルブ７２の軸部７４を駆動するスロットル駆動モータ７６（本発明におけるバルブ開度変更手段に対応している）、スロットル位置センサ７８、電流センサ７９等からなる。スロットルバルブ７２は、エア通路面積を可変とする。スロットル位置センサ７８は、スロットルバルブ７２のバルブ位置を検出し、この検出情報をＥＣＵ１００へ出力する。電流センサ７９は、スロットル駆動モータ７６の制御やこのスロットル駆動モータ７６の異常検出を行うのに用いられる。
【００２５】
図３に示すように、ＥＣＵ１００には、荷役レバー位置センサ２３（本発明における第１の情報検出手段に対応している）、アクセルペダル位置センサ３１（本発明における第２の情報検出手段に対応している）、インチングペダル位置センサ３５（本発明における第３の情報検出手段に対応している）、エンジン回転数センサ４９、車速センサ４８（本発明における第４の情報検出手段に対応している）、スロットル駆動モータ７６、スロットル位置センサ７８、電流センサ７９が各々電気的に接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、入力信号処理回路、演算回路、メモリ、出力信号回路（駆動回路）、および電源回路等からなる。メモリには、例えば換算テーブルＫ１，Ｋ２等が記憶されている。換算テーブルＫ１は、アクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓ、およびこのエンジン回転数Ｎｓに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度に関するデータを保有する。換算テーブルＫ２は、荷役レバー２２の操作量Ｕから定まるエンジン回転数Ｎｕ、およびこのエンジン回転数Ｎｕに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度に関するデータを保有する。また、メモリには、後述する作業形態Ｆの場合に用いるエンジン回転数Ｎｃ（一定値）、およびそのエンジン回転数Ｎｃに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度に関するデータが記憶されている。
【００２７】
荷役レバー位置センサ２３によって検出された第１の情報、アクセルペダル位置センサ３１によって検出された第２の情報、およびインチングペダル位置センサ３５によって検出された第３の情報は、各々電圧値に変換されてＥＣＵ１００へ入力される。また、車速センサ４８によって検出された第４の情報は、パルス変換されてＥＣＵ１００へ入力され、カウンタによって数値が算出される。スロットル駆動モータ７６は、ＥＣＵ１００の駆動回路によって駆動される。そのスロットル駆動モータ７６が駆動された結果、スロットル位置センサ７８の検出情報が電圧値に変換されてＥＣＵ１００へフィードバックされる。これにより、スロットルバルブ７２を所望のバルブ開度に設定することが可能となる。
【００２８】
次に、上記構成のフォークリフト１０において、エンジン４０のエンジン回転数を制御する制御方法を図４〜図７に基づいて説明する。ここで図４は、本実施の形態のエンジン回転数制御処理を示すフローチャートである。図５は、本実施の形態のトルコン車につき作業形態分類処理を示すフローチャートであり、図６は、別の実施の形態のクラッチ車につき作業形態分類処理を示すフローチャートである。図７は、作業形態分類別の制御エンジン回転数の設定を示す一覧である。
【００２９】
本実施の形態では、ＥＣＵ１００は、図４に示すフローチャートにしたがってエンジン４０のエンジン回転数制御処理を行う。
まず、ステップＳ１によって作業形態分類処理を行う。このステップＳ１では、後述する各種検出情報からフォークリフト１０の作業形態に関する分類を行う。次に、ステップＳ２によって制御エンジン回転数の設定を行う。このステップＳ２では、ステップＳ１によって定まる作業形態に応じて所望の制御エンジン回転数を設定する。次に、ステップＳ３によってスロットルバルブ７２の制御バルブ開度を設定する。このステップＳ３では、ステップＳ２によって定まる制御エンジン回転数に応じて所望の制御バルブ開度を設定する。そして、ステップＳ４では、スロットルバルブ７２のバルブ開度をステップＳ３で設定した制御バルブ開度とするべく、スロットルバルブ７２のスロットル駆動モータ７６へ制御電圧（制御信号）を出力する。
【００３０】
以下、図４中のステップＳ１およびＳ２の内容を図５〜図７を参照しながら具体的に説明する。
図４中のステップＳ１に示す作業形態分類処理は、本実施の形態のフォークリフト１０のように車両がトルコン車の場合、図５に示すフローチャートにしたがって行うことができる。また、図４中のステップＳ２に示す制御エンジン回転数の設定は、図７を用いて行うことができる。
【００３１】
図５に示すように、まず、ステップＳ１０によってアクセルペダル３０の踏込量Ｓ、インチングペダル３４の踏込量Ｔａ、荷役レバー２２の操作量Ｕ、および車速Ｖを検出する。アクセルペダル３０の踏込量Ｓは、アクセルペダル位置センサ３１によって検出される。インチングペダル３４の踏込量Ｔａは、インチングペダル位置センサ３５によって検出される。荷役レバー２２の操作量Ｕは、荷役レバー位置センサ２３によって検出される。車速Ｖは車速センサ４８によって検出される。
【００３２】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で検出されたアクセルペダル３０の踏込量Ｓと予め設定されたしきい値Ｓｃとを比較する。踏込量Ｓがしきい値Ｓｃよりも大きい場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に大きい場合にはステップＳ１２へすすむ。一方、踏込量Ｓがしきい値Ｓｃ以下の場合（ステップＳ１１のＮＯ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に小さい場合にはステップＳ１６へすすむ。
【００３３】
ステップＳ１２では、インチングペダル３４が踏まれたか否かを判定する。すなわち、踏込量Ｔａが０より大きい場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）にインチングペダル３４が踏まれたと判定し、ステップＳ１３へすすむ。一方、踏込量Ｔａが０の場合（ステップＳ１２のＮＯ）にインチングペダル３４は踏まれていないと判定し、ステップＳ１５へすすむ。
【００３４】
ステップＳ１３では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、ステップＳ１４へすすむ。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ１３のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態がニュートラル（作業形態Ｆ）であると判定する。
【００３５】
ステップＳ１４では、車速センサ４８で検出された車速Ｖと予め設定されたしきい値Ｖｃとを比較する。車速Ｖがしきい値Ｖｃ以上である場合（ステップＳ１４のＮＯ）、すなわち車速Ｖが相対的に大きい場合には、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、車速Ｖがしきい値Ｖｃよりも小さい場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、すなわち車速Ｖが相対的に小さい場合には、作業形態がインチング荷役（作業形態Ｃ）であると判定する。
【００３６】
ステップＳ１５では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ１５のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態が走行中（作業形態Ａ）であると判定する。
【００３７】
ステップＳ１６では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、作業形態が微走荷役（作業形態Ｅ）であると判定する。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ１６のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、ステップＳ１７へすすむ。
【００３８】
ステップＳ１７では、車両が走行中か否かを判定する。すなわち、車速センサ４８で検出された車速Ｖが０である場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）に車両は走行中でないと判定し、作業形態がニュートラル（作業形態Ｆ）であると判定する。一方、車速Ｖが０でない場合（ステップＳ１７のＮＯ）に車両は走行中であると判定し、作業形態が微走走行（作業形態Ｄ）であると判定する。
【００３９】
なお、車両がクラッチ車の場合は、図５に示すフローチャートにかえて図６に示すフローチャートを用いることにより作業形態分類処理を行うことができる。図６に示すように、まず、ステップＳ２０によってアクセルペダル３０の踏込量Ｓ、クラッチペダル（本発明におけるクラッチ機構ペダルに対応している）の踏込量Ｔｂ、荷役レバー２２の操作量Ｕ、および車速Ｖを算出する。なお、踏込量Ｔｂは、例えばクラッチペダル位置センサによって検出されるクラッチペダルの踏込位置情報を用いて算出し、その他踏込量Ｓ、操作量Ｕ、および車速Ｖは、各々トルコン車と同様にして算出する。
【００４０】
ステップＳ２１では、ステップＳ２０で検出されたアクセルペダル３０の踏込量Ｓと予め設定されたしきい値Ｓｃとを比較する。踏込量Ｓがしきい値Ｓｃよりも大きい場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に大きい場合にはステップＳ２２へすすむ。一方、踏込量Ｓがしきい値Ｓｃ以下の場合（ステップＳ２１のＮＯ）、すなわち踏込量Ｓが相対的に小さい場合にはステップＳ２６へすすむ。
【００４１】
ステップＳ２２では、クラッチペダルが半クラッチ状態か否かを判定する。すなわち、踏込量Ｔｂが所定範囲内（しきい値Ｔｃからしきい値Ｔｄまでの範囲）にある場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）にクラッチペダルが半クラッチ状態であると判定し、ステップＳ２３へすすむ。一方、踏込量Ｔｂが所定範囲外にある場合（ステップＳ２２のＮＯ）にクラッチペダルが半クラッチ状態でないと判定し、ステップＳ２５へすすむ。
【００４２】
ステップＳ２３では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、ステップＳ２４へすすむ。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ２３のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態がシフト中（作業形態Ｇ）であると判定する。
【００４３】
ステップＳ２４では、車速センサ４８で検出された車速Ｖと予め設定されたしきい値Ｖｃとを比較する。車速Ｖがしきい値Ｖｃ以上である場合（ステップＳ２４のＮＯ）、すなわち車速Ｖが相対的に大きい場合には、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、車速Ｖがしきい値Ｖｃよりも小さい場合（ステップＳ２４のＹＥＳ）、すなわち車速Ｖが相対的に小さい場合には、作業形態がインチング荷役（作業形態Ｃ）であると判定する。
【００４４】
ステップＳ２５では、荷役レバー２２が操作されたか否かを判定する。すなわち、操作量Ｕが０より大きい場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）に荷役レバー２２が操作されたと判定し、作業形態が走行中荷役（作業形態Ｂ）であると判定する。一方、操作量Ｕが０の場合（ステップＳ２５のＮＯ）に荷役レバー２２は操作されていないと判定し、作業形態が走行中（作業形態Ａ）であると判定する。
【００４５】
ステップＳ２６では、クラッチがオフ状態（クラッチがきれた状態）か否かを判定する。すなわち、踏込量Ｔｂがしきい値Ｔｅより大きい場合（ステップＳ２６のＹＥＳ）にクラッチがオフ状態であると判定し、作業形態がシフト中（作業形態Ｇ）であると判定する。踏込量Ｔｂがしきい値Ｔｅ以下の場合（ステップＳ２６のＮＯ）にクラッチがオフ状態でないと判定し、ステップＳ２７へすすむ。
【００４６】
ステップＳ２７では、車両が走行中か否かを判定する。すなわち、車速センサ４８で検出された車速Ｖが０である場合（ステップＳ２７のＹＥＳ）に車両は走行中でないと判定し、作業形態がニュートラル（作業形態Ｆ）であると判定する。一方、車速Ｖが０でない場合（ステップＳ２７のＮＯ）に車両は走行中であると判定し、作業形態が微走走行（作業形態Ｄ）であると判定する。
【００４７】
図５ないし図６に示すフローチャートにしたがって作業形態分類を実施した後、図７に示す内容にしたがって制御エンジン回転数（制御目標とするエンジン回転数）を設定する。
図５および図６において、作業形態Ａ（走行中）、作業形態Ｂ（走行中荷役）、作業形態Ｄ（微速走行）、作業形態Ｇ（シフト中）の場合には、アクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓを制御エンジン回転数とする。すなわち、これらの作業形態では、荷役レバー２２の操作よりもアクセルペダル３０の踏込みの方が優先されることとなる。この場合、ＥＣＵ１００に予め記憶されている換算テーブルＫ１を参照することによってエンジン回転数Ｎｓに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度を算出する。このバルブ開度を制御バルブ開度とし、スロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する。これにより、エンジン４０は作業形態に見合ったエンジン回転数Ｎｓを目標として制御される。
なお、作業形態Ｂ（走行中荷役）の場合、荷役レバー２２の操作量から定まるエンジン回転数Ｎｕがアクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓを上回ることはない。従って、走行と荷役が同時に行われたとき、荷役レバー２２の操作量Ｕが大きくてもアクセルペダル３０の踏込量Ｓで決まる車速以上にはならないため、アクセルペダル３０の踏込みが作業者の感覚に合致する。このような構成は、車両の乗り換えに際し作業者にとって違和感のない操作を可能とする。
【００４８】
図５および図６において、作業形態Ｃ（インチング荷役）、作業形態Ｅ（微速荷役）の場合には、アクセルペダル３０の踏込量Ｓから定まるエンジン回転数Ｎｓと、荷役レバー２２の操作量Ｕから定まるエンジン回転数Ｎｕを比較し、いずれか小さい方のエンジン回転数を制御エンジン回転数とする。すなわち、これらの作業形態では、荷役レバー２２の操作とアクセルペダル３０の踏込みのいずれか一方が優先されることとなる。この場合、ＥＣＵ１００に予め記憶されている換算テーブルＫ１あるいはＫ２を参照することによってエンジン回転数に見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度を算出する。このバルブ開度を制御バルブ開度とし、スロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する。これにより、エンジン４０は作業形態に見合ったエンジン回転数を目標として制御される。
なお、走行停止時の荷役作業は、作業形態Ｃ（インチング荷役）においてクラッチオフの状態とすることで行うことができる。この走行停止時の荷役作業は、アクセルペダル３０を踏込むことなく荷役レバー２２を操作するのみで行うこともできるが、この場合はそのときのエンジン回転数で荷役可能な負荷しか発揮されない。
【００４９】
図５および図６において、作業形態Ｆ（ニュートラル）の場合には、ＥＣＵ１００に予め記憶されているエンジン回転数Ｎｃ（一定値）を制御エンジン回転数とする。そして、このエンジン回転数Ｎｃに見合うスロットルバルブ７２のバルブ開度とし、スロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する。この場合、例えば不用意にアクセルペダル３０を踏込んだとしても、踏込量Ｓに関わらずエンジン回転数が一定に制御されるため、エンジン４０の空ぶかしを防止することが可能となる。
【００５０】
このように作業形態毎に制御エンジン回転数を設定（ステップＳ２）した後、さらにこの制御エンジン回転数に応じた制御バルブ開度を設定する（ステップＳ３）。ＥＣＵ１００のメモリに記憶された換算テーブルＫ１ないしＫ２を用いることによって、所定の制御エンジン回転数に応じた制御バルブ開度を設定することが可能となる。また、換算テーブルＫ１ないしＫ２を用いることによって、所定の制御バルブ開度に応じたスロットル駆動モータ７６の制御電圧を設定することが可能となる。この制御電圧をスロットル駆動モータ７６へ出力することによって、エンジン４０の回転数を制御する。スロットル駆動モータ７６への制御電圧の出力は、例えば予め定めた一定周期毎に行うことができる。このような制御技術によれば、アクセルペダル３０とスロットル機構７０を分離し、走行速度はアクセルペダル３０によって、荷役速度は荷役レバー２２によって各々エンジン４０の回転数を制御可能となる。
なお、本実施の形態では、このエンジン回転数制御において、エンジン４０回転数をフィードバックさせる処理は行っていない。従って、例えば荷役機構部の負荷とエンジン４０の発生トルクとのバランスに応じて実際の車速が定まる。このような構成の制御機構は、例えば負荷感応制御のように複雑な制御機構を必要としない。
【００５１】
以上詳述したように本実施の形態によれば、従来必要とされたＨＳＴポンプやＨＳＴモータ等を用いることのない簡便な構成によって、フォークリフト１０の運転状況（作業形態）に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うことができる。これにより、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの発生を回避することが可能となり、エネルギーのロスと環境への負担を軽減させることができる。とりわけ、本実施の形態では、荷役レバー２２、アクセルペダル３０、インチングペダル３４やクラッチペダル等のクラッチ機構ペダル、車速に関する検出情報から定まる作業形態に対応したより合理的なエンジン回転数制御を行うことができ、作業形態を適確に判断したエンジン回転数の制御が可能となる。また、インチングペダル３４やクラッチペダル等のクラッチ状態と、車速Ｖを別々に検出する構成によって、荷役操作によるエンジン回転数制御が走行に影響を与えないようにすることができる。
また、本実施の形態によれば、スロットルバルブ７２のバルブ開度を制御することでエンジン４０の回転数を制御することができるため、複雑な制御機構を用いる必要がない。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５３】
上記実施の形態では、エンジン４０の回転数を制御するに際し、ＥＣＵ１００がスロットルバルブ７２のバルブ開度を可変とするスロットル駆動モータ７６へ制御電圧を出力する場合について記載したが、ＥＣＵ１００がエンジン４０の回転数の制御に関与するその他の制御対象へ制御電圧を出力する構成を用いることもできる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、上記実施の形態では、荷役車両の一つであるカウンタバランス式のフォークリフト１０に本発明を適用する場合について記載したが、リーチ式、オーダピッキング式のフォークリフト、またその他の各種の荷役を行う荷役車両に本発明を適用することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡便な構成によって荷役車両の運転状況に対応した合理的なエンジン回転数制御を行うのに有効な技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の荷役車両の一実施の形態であるフォークリフト１０を斜め後方から見た概略斜視図である。
【図２】フォークリフト１０の荷役系および走行系の概略構成図である。
【図３】エンジン回転数制御ＥＣＵ１００のシステム構成を示す図である。
【図４】本実施の形態のエンジン回転数制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態のトルコン車につき作業形態分類処理を示すフローチャートである。
【図６】別の実施の形態のクラッチ車つき作業形態分類処理を示すフローチャートである。
【図７】作業形態分類別の制御エンジン回転数の設定を示す一覧である。
【符号の説明】
１０…フォークリフト
２２…荷役レバー
２３…荷役レバー位置センサ（第１の情報検出手段）
３０…アクセルペダル
３１…アクセルペダル位置センサ（第２の情報検出手段）
３４…インチングペダル（クラッチ機構ペダル）
３５…インチングペダル位置センサ（第３の情報検出手段）
４０…エンジン
４８…車速センサ（第４の情報検出手段）
５０…作動油ポンプ
５６…荷役シリンダ
７０…スロットル機構
７２…スロットルバルブ
７６…スロットル駆動モータ（バルブ開度変更手段）
７８…スロットル位置センサ
１００…エンジン回転数制御ＥＣＵ（エンジン回転数制御手段）
Claims (3)
- フォークを昇降させる荷役シリンダと、エンジンによって駆動されかつ作動油タンク内の作動油を前記荷役シリンダに供給する作動油ポンプと、前記荷役シリンダへの作動油の供給量を変更する作動油バルブとを備え、荷役対象物の荷役を行う荷役機構部と、
前記エンジンの駆動力が動力伝達機構部を介して伝達される駆動輪を備え、車両の走行を行う走行機構部と、
前記荷役機構部の作動油バルブを介して前記荷役シリンダの出力を可変とする荷役レバーと、
前記走行機構部への前記エンジンの出力を可変とするアクセルペダルと、
前記動力伝達機構部に設けられ、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪側へ伝達したり解除したりするクラッチ機構と、
前記クラッチ機構におけるクラッチ力を可変とするクラッチ機構ペダルと、
前記荷役レバーの操作量に関する情報を検出する第１の情報検出手段と、
前記アクセルペダルの踏込量に関する情報を検出する第２の情報検出手段と、
前記クラッチ機構ペダルの踏込量に関する情報を検出する第３の情報検出手段と、
前記車両の車速に関する情報を検出する第４の情報検出手段と、
前記第１〜第４の各情報検出手段によって検出された情報に基づいて制御エンジン回転数を設定し、その制御エンジン回転数を目標として前記エンジンの回転数に関する制御を行うエンジン回転数制御手段と
を備える荷役車両であって、
前記エンジン回転数制御手段は、前記第１〜第４の各情報検出手段によって検出された情報に基づいて作業形態を判定し、その作業形態に応じて前記制御エンジン回転数を設定し、
さらに、前記エンジン回転数制御手段は、前記第２の情報検出手段によって検出された前記アクセルペダルの踏込量がしきい値よりも大きく、かつ、前記第３の情報検出手段によって前記クラッチ機構ペダルの踏込みが検出され、かつ、前記第１の情報検出手段によって前記荷役レバーの操作が検出され、かつ、前記第４の情報検出手段によって検出された前記車速がしきい値よりも小さい場合には、前記作業形態がインチング荷役であると判定して、前記アクセルペダルの踏込量から定まるエンジン回転数（Ｎｓ）と前記荷役レバーの操作量から定まるエンジン回転数（Ｎｕ）を比較していずれか小さい方のエンジン回転数を前記制御エンジン回転数に設定する
ことを特徴とする荷役車両。 - 請求項１に記載した荷役車両であって、
前記エンジン回転数制御手段は、前記第２の情報検出手段によって検出された前記アクセルペダルの踏込量がしきい値よりも小さく、かつ、前記第３の情報検出手段による前記クラッチ機構ペダルの踏込みが検出され、かつ、前記第１の情報検出手段による前記荷役レバーの操作が検出されない場合には、前記作業形態がニュートラルであると判定して、予め定められた一定値のエンジン回転数（Ｎｃ）を前記制御エンジン回転数に設定することを特徴とする荷役車両。 - 請求項１または２に記載した荷役車両であって、
前記エンジン回転数制御手段は、前記制御エンジン回転数に対応した制御バルブ開度を設定し、その制御バルブ開度を目標として、前記エンジンへのエア供給量を調節するスロットルバルブのバルブ開度を変更するバルブ開度変更手段を制御することで、前記エンジンの回転数に関する制御を行うことを特徴とする荷役車両。
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