JP5321078B2 - 産業車両用油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は産業車両用油圧制御装置に関する。

従来の産業車両用油圧制御装置は、作動油を貯留するオイルタンクと、オイルタンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した作動油を油圧アクチュエータに供給する第１経路と、油圧アクチュエータからオイルタンクに作動油を排出する第２経路と、第１経路と第２経路とを連通するバイパス経路と、操作レバーの操作量に応じて第１経路の開度及び第２経路の開度を制御する制御弁と、油圧アクチュエータの負荷圧と第１経路内の供給圧とに基づいてバイパス経路の開度を制御する圧力補償弁とを備える（例えば、特許文献１）。

油圧ポンプは電動モータにより駆動される。この油圧ポンプは、駆動軸の１回転当たりの吐出量が変化しない固定容量型のものであり、オイルタンク内の作動油を電動モータの回転数に応じた吐出量で吐出するものが一般的に採用される。

このような構成である産業車両用油圧制御装置では、操作者が操作レバーを操作すると、制御弁がその操作レバーの操作量に応じて第１経路の開度及び第２経路の開度を制御する。そうすると、第１経路を介して油圧アクチュエータに作動油が供給されたり、油圧アクチュエータから第２経路を介して作動油が排出されたりする。その結果、油圧アクチュエータは、伸縮等の動作を行う。

また、この産業車両用油圧制御装置では、油圧ポンプの吐出量を高めに設定して第１経路内の供給圧を十分に高くしている。そして、圧力補償弁は、油圧アクチュエータの負荷圧と第１経路内の供給圧とに基づいてバイパス経路の開度を制御する。具体的には、油圧アクチュエータの負荷圧が第１経路内の供給圧に対してある程度低い場合、バイパス経路の開度を大きくして、第１経路内の余剰な作動油をオイルタンクに排出する。他方、油圧アクチュエータの負荷圧が第１経路内の供給圧に近い場合、バイパス経路の開度を小さくして、又はバイパス経路を閉じて、第１経路内の作動油がオイルタンクに排出され過ぎないようにする。その結果、油圧アクチュエータの負荷圧の変動に対して、第１経路内の供給圧が不足する不具合が生じ難い。

特開２００６−１３２６８１号公報

ところで、産業車両の省エネ化を図るため、産業車両用油圧制御装置に対して、バイパス経路を介してオイルタンクに排出される作動油の量（以下、「余剰流量」という。）を減らすことが求められている。なぜなら、余剰流量を減らすことは、油圧ポンプを駆動する電動モータの回転数を低下させることであり、消費電力の減少に繋がるからである。

この点、上記従来の産業車両用油圧制御装置では、油圧アクチュエータの負荷圧に対して油圧ポンプの吐出量が過剰に高くならないようにするため、操作レバーの操作量から油圧ポンプが必要な吐出量を確保できる電動モータの回転数を推測し、その推測した回転数となるように電動モータを制御することが実施されている。しかしながら、この場合は、あくまでも推測に基づく制御に過ぎないので、マージンを多めに確保しなければならず、その結果として、余剰流量を適切に減らすことが難しい。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、省エネ化をより一層図ることが可能な産業車両用油圧制御装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の産業車両用油圧制御装置は、作動油を貯留するオイルタンクと、
電動モータにより駆動され、前記オイルタンク内の前記作動油を前記電動モータの回転数に応じた吐出量で吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した前記作動油を油圧アクチュエータに供給する第１経路と、
前記油圧アクチュエータから前記オイルタンクに前記作動油を排出する第２経路と、
前記第１経路と前記第２経路とを連通するバイパス経路と、
操作レバーの操作量に応じて前記第１経路の開度及び前記第２経路の開度を制御する制御弁と、
前記油圧アクチュエータの負荷圧と前記第１経路内の供給圧とに基づいて前記バイパス経路の開度を制御する圧力補償弁とを備える産業車両用油圧制御装置において、
前記圧力補償弁は、弁室と、前記弁室内に形成され、前記負荷圧が印加される第１パイロット室と、前記弁室内に形成され、前記供給圧が印加される第２パイロット室と、前記弁室内に移動可能に収納され、前記負荷圧と前記供給圧とに基づいて移動するスプールと、前記スプールの移動量を検出するスプール移動量検出手段とを有し、
前記バイパス経路は、前記スプールの外周面に凹設され、
前記バイパス経路の前記開度は、前記移動量に応じて増減し、
前記スプール移動量検出手段が検出した前記移動量に基づいて、前記電動モータの回転数を増減させるように制御する電動モータ制御手段をさらに備えることを特徴とする（請求項１）。

本発明の産業車両用油圧制御装置において、油圧ポンプは、電動モータにより駆動され、オイルタンク内の作動油を電動モータの回転数に応じた吐出量で吐出する。圧力補償弁において、スプール移動量検出手段は、負荷圧と供給圧とに基づいて弁室内を移動するスプールの移動量を検出する。そして、電動モータ制御手段は、スプール移動量検出手段が検出した移動量に基づいて、電動モータの回転数を制御する。このとき、スプールの移動量がバイパス経路の開度と直接関係していることから、この産業車両用油圧制御装置は、上記従来技術と比較して、より適切に余剰流量を減らすことができる。余剰流量を減らすことは、油圧ポンプを駆動する電動モータの回転数を低下させることであり、消費電力の減少に繋がる。

したがって、本発明の産業車両用油圧制御装置は、省エネ化をより一層図ることができる。

油圧ポンプは駆動軸の１回転当たりの吐出量が変化しない固定容量型のものであることが好ましい。駆動軸の１回転当たりの吐出量が変化する可変容量型の油圧ポンプを採用すると、吐出量が不安定になり易いからである。

スプール移動量検出手段は、少なくとも、移動量が第１閾値未満である第１範囲にあること、移動量が第１閾値以上第２閾値未満である第２範囲にあること、及び移動量が第２閾値以上である第３範囲にあることを検出するものであり得る。そして、電動モータ制御手段は、移動量が第１範囲にあれば電動モータの回転数を増加させ、移動量が第２範囲にあれば電動モータの回転数を維持し、移動量が第３範囲にあれば電動モータの回転数を減少させ得る（請求項２）。

移動量が第１範囲にある場合、電動モータの回転数を増加させると油圧ポンプの吐出量が増加して、スプールの移動量が第１範囲から第２範囲に移る。また、移動量が第３範囲にある場合、電動モータの回転数を減少させると油圧ポンプの吐出量が減少して、スプールの移動量が第３範囲から第２範囲に移る。

例えば、第１〜３閾値を適宜設定して、油圧アクチュエータの負荷圧に対する第１経路内の供給圧のマージンが小さい状態に対応する第１範囲と、油圧アクチュエータの負荷圧に対する第１経路内の供給圧のマージンが過大である状態に対応する第３範囲と、それらの中間の状態に対応する第２範囲とを定めることができる。

このため、この産業車両用油圧制御装置は、常時必要かつ十分な流量の作動油を油圧アクチュエータに対して供給できるので、適切に余剰流量を減らすことができる。

スプール移動量検出手段は、移動量を無段階で検出するリニア型変位センサであり得る（請求項３）。

この場合、電動モータ制御手段において、設定の自由度が増大する。また、電動モータ制御手段は、より細かい段階で電動モータの回転数を制御することが可能となる。例えば、電動モータ制御手段は、無段階で検出されるスプールの移動量に対応して、無段階で電動モータの回転数を制御することもできる。このように、この産業車両用油圧制御装置は、電動モータの回転数をより効果的に制御できるので、本発明の作用効果を確実に奏することができる。

実施例の産業車両用油圧制御装置の概略構成図である。 圧力補償弁の概略断面図である（スプールの移動量が第１範囲にある状態を示す。）。 圧力補償弁の概略断面図である（スプールの移動量が第２範囲にある状態を示す。）。 圧力補償弁の概略断面図である（スプールの移動量が第３範囲にある状態を示す。）。 スプールの移動量とバイパス経路の開度との関係を示すグラフである。 実施例に係り、操作レバーの操作量と油圧ポンプの吐出量との関係を示すグラフである。 比較例に係り、操作レバーの操作量と油圧ポンプの吐出量との関係を示すグラフである。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

（実施例）
図１に示すように、本発明の具体的態様の一例である実施例の産業車両用油圧制御装置（以下、単に「油圧制御装置」という。）１は、周知の構成であるフォークリフトに搭載されている。

フォークリフトの車体前部（図示しない）には、下端側で傾動可能に支持された左右一対のマスト３が立設されている。マスト３には、左右一対のリフト用油圧シリンダ４（以下、単に「油圧シリンダ４」と呼ぶ。）が設けられている。油圧シリンダ４は、マスト３と平行に固定されたシリンダ４ａと、シリンダ４ａ内から上方に向けて突出し、軸線方向に進退可能とされたピストンロッド４ｂとを有する。ピストンロッド４ｂの上端には、チェーン８が巻き掛けられたチェーンホイール７が支承されている。マスト３の前面にはリフトブラケット５が昇降可能に装備され、リフトブラケット５には前方に向けて突出するフォーク６が取り付けられている。チェーン８の一端はマスト３の上部に連結され、チェーン８の他端はリフトブラケット５に連結されている。油圧シリンダ４は、シリンダ４ａに対してピストンロッド４ｂが軸線方向に進退することにより伸縮する。そして、その伸縮動作がチェーン８を介してリフトブラケット５に伝達されることにより、フォーク６をリフトブラケット５とともに昇降動させる。

フォークリフトの車体前部とマスト３との間には、左右一対のチルト用油圧シリンダ９（以下、単に「油圧シリンダ９」と呼ぶ。）が設けられている。油圧シリンダ９は、上端がマスト３側に傾斜しつつ、その下端側が車体前部に回動可能に支持されたシリンダ９ａと、シリンダ９ａ内からマスト３の中間部に向けて突出し、軸線方向に進退可能とされたピストンロッド９ｂとを有する。ピストンロッド９ｂの上端は、マスト３の中間部に連結されている。油圧シリンダ９は、シリンダ９ａに対してピストンロッド９ｂが軸線方向に進退することにより伸縮し、マスト３を略垂直に立設する状態と後方に傾斜する状態との間で傾動させる。

フォークリフトの車体上部に設けられた運転席（図示しない）には、操作者がフォーク６の昇降動を操作するための操作レバー１２と、操作者がマスト３の傾動を操作するための操作レバー１３とが設けられている。フォークリフトの車体内部には、フォークリフトを走行させるための動力源や、その動力源その他フォークリフトを構成する各種機器を制御するコントローラ１０等が設けられている。操作レバー１２、１３の前方又は後方への傾動角度は電気的に検出され、操作レバー１２、１３の操作量としてコントローラ１０に伝達されるようになっている。

次に、油圧制御装置１について詳述する。油圧制御装置１は、油圧シリンダ４、９その他、フォークリフトに装備された油圧機器を制御するものである。本実施例では、油圧シリンダ４、９に関係しない構成の説明及び図示を省略する。油圧制御装置１は、作動油を貯留するオイルタンク１７と、油圧ポンプ１５と、電磁コントロールバルブ・マニホールド１８と、油圧配管２１、２２、２３、２４、２５とを備えている。

油圧ポンプ１５は、駆動軸１５ａの１回転当たりの吐出量Ｌ０が変化しない固定容量型のものを採用している。油圧ポンプ１５は、駆動軸１５ａを介して連結された電動モータ１６により駆動され、オイルタンク１７内の作動油を電動モータ１６の回転数（単位時間当たりの回転数）Ｒ１に応じた吐出量（単位時間当たりの吐出量）Ｌ１で吐出する（Ｌ１＝Ｒ１×Ｌ０）。回転数Ｒ１は、コントローラ１０及びコントローラ１０に接続された電動モータ用インバータ１１により制御される。電動モータ用インバータ１１は、ＰＩ制御やＰＩＤ制御等の制御手法を採用している。このため、電動モータ１６の目標回転数が頻繁に変更される場合でも、電動モータ用インバータ１１は、電動モータ１６の実際の回転数を迅速に目標回転数まで到達させることが可能となっている。コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１が電動モータ制御手段に相当する。

電磁コントロールバルブ・マニホールド１８は、周知の構成である複数個の制御弁の集合体であり、比例制御弁３１、３２と圧力補償弁５０とを有して構成されている。

比例制御弁３１、３２は、コントローラ１０からの制御信号に基づいて作動するソレノイド３１ｅ、３１ｆ、３２ｅ、３２ｆによりスプール（図示しない）を変位させて、作動油の流通経路を切り替える周知の構成のものである。圧力補償弁５０については、後で詳しく説明する。

油圧配管２１は、油圧ポンプ１５と電磁コントロールバルブ・マニホールド１８の供給ポート１８ａとを連通させている。油圧配管２２は、電磁コントロールバルブ・マニホールド１８の排出ポート１８ｂと、オイルタンク１７とを連通させている。油圧配管２３は、比例制御弁３１の接続ポート３１ａと、シリンダ４ａの下側内部に設けられた第１室４ｃとを連通させている。油圧配管２４は、比例制御弁３２の接続ポート３２ａと、シリンダ９ａの下側内部に設けられた第１室９ｃとを連通させている。油圧配管２５は、比例制御弁３２の接続ポート３２ｂと、シリンダ９ａの上側内部に設けられた第２室９ｄとを連通させている。

操作者がフォーク６を上昇させるためにリフト用の操作レバー１２を後方に傾動させると、比例制御弁３１は、油圧配管２１と油圧配管２３とを連通させる。そして、操作レバー１２の後方への傾斜角度に比例する開度となるように、油圧配管２１と油圧配管２３とを連通させる流路の開度を制御する。これにより、油圧配管２１、２３は、油圧ポンプ１５から吐出される作動油を第１室４ｃに供給し、その結果として、油圧シリンダ４が伸びて、フォーク６が上昇する。この場合の油圧配管２１、２３が第１経路に相当する。

他方、操作者がフォーク６を下降させるために操作レバー１２を前方に傾動させると、比例制御弁３１は、油圧配管２２と油圧配管２３とを連通させる。そして、操作レバー１２の前方への傾斜角度に比例する開度となるように、油圧配管２２と油圧配管２３とを連通させる流路の開度を制御する。これにより、油圧配管２２、２３は、第１室４ｃ内の作動油をオイルタンク１７に排出し、その結果として、油圧シリンダ４が縮んで、フォーク６が下降する。この場合の油圧配管２２、２３が第２経路に相当する。

また、操作者がポスト３を後方に傾斜させるためにチルト用の操作レバー１３を後方に傾動させると、比例制御弁３２は、油圧配管２１と油圧配管２５とを連通させるとともに、油圧配管２２と油圧配管２４とを連通させる。そして、操作レバー１３の後方への傾斜角度に比例する開度となるように、油圧配管２１と油圧配管２５とを連通させる流路の開度を制御する。これにより、油圧配管２１、２５は、油圧ポンプ１５から吐出される作動油を第２室９ｄに供給し、油圧配管２２、２４は、第１室９ｃ内の作動油をオイルタンク１７に排出する。その結果として、油圧シリンダ９が縮んで、ポスト３が後方に傾斜する。この場合の油圧配管２１、２５が第１経路に相当し、油圧配管２２、２４が第２経路に相当する。

他方、操作者がポスト３を略垂直に立設する状態に戻すために操作レバー１３を前方に傾動させると、比例制御弁３２は、油圧配管２１と油圧配管２４とを連通させるとともに、油圧配管２２と油圧配管２５とを連通させる。そして、操作レバー１３の前方への傾斜角度に比例する開度となるように、油圧配管２１と油圧配管２４とを連通させる流路の開度を制御する。これにより、油圧配管２１、２４は、油圧ポンプ１５から吐出される作動油を第１室９ｃに供給し、油圧配管２２、２５は、第２室９ｄ内の作動油をオイルタンク１７に排出する。その結果として、油圧シリンダ９が伸びて、ポスト３が略垂直に立設する状態に戻る。この場合の油圧配管２１、２４が第１経路に相当し、油圧配管２２、２５が第２経路に相当する。

このように動作する実施例の油圧制御装置１では、図１に示すように、供給ポート１８ａ及び排出ポート１８ｂと、比例制御弁２１、３２との間に、圧力補償弁５０が設けられている。

圧力補償弁５０は、図２〜４に示すように、電磁コントロールバルブ・マニホールド１８内に区画形成された弁室５０ａを有する。弁室５０ａは、電磁コントロールバルブ・マニホールド１８の外面１８ｅ側から内部に向けて延在する略多段円柱形状の内部空間である。

弁室５０ａ内において、弁室５０ａの延在する方向の内部側（図２〜４において、紙面右側）には、フランジ状に膨出する内部空間である第１パイロット室５１が形成されている。また、弁室５０ａ内において、弁室５０ａの延在する方向の略中央には、フランジ状に膨出する内部空間である第１環状室５３が形成されている。さらに、弁室５０ａ内において、弁室５０ａの延在する方向の外面１８ｅ側（図２〜４において、紙面左側）には、フランジ状に膨出する内部空間である第２環状室５４が形成されている。

第１パイロット室５１は、比例制御弁３１、３２の流路切替状態に対応して、作動中である油圧シリンダ４、９の第１室４ｃ、９ｃ及び第２室９ｄのいずれかと、流路５１ａを介して連通する。これにより、第１パイロット室５１は、作動中である油圧シリンダ４又は油圧シリンダ９の負荷圧Ｐ２を示すことになる（周知の構成である「シリンダーセンシング回路」であるので、説明は省略する。）。

第１環状室５３は、流路５３ａを介して油圧配管２１と連通し、流路５３ｂを介して比例制御弁３１、３２と連通することにより、第１経路の一部を構成している。これにより、第１環状室５３は、第１経路内の供給圧Ｐ１（吐出ポンプ１５の吐出圧）を示すことになる。

第２環状室５４は、流路５４ａを介して比例制御弁３１、３２と連通し、流路５４ｂを介して油圧配管２２と連通することにより、第２経路の一部を構成している。

弁室５０ａ内には、略円柱形状のスプール５５が収納されている。スプール５５は、弁室５０ａの延在する方向に沿って移動可能とされている。スプール５５において、第１パイロット室５１に対面する一端には、穴部５５ｅが凹設されている。第１パイロット室５１の壁部５１ｅと、スプール５５の穴部５５ｅとの間には、コイルバネ５９が配設されている。コイルバネ５９は、スプール５５を外面１８ｅ側に付勢する。

弁室５０ａ内において、スプール５５の他端と弁室５０ａの外面１８ｅ側の内壁面とにより、第２パイロット室５２が区画形成されている。スプール５５には、第２パイロット室５２と第１環状室５３とを連通させる連通路５５ａが貫設されている。これにより、第２パイロット室５２は、第１経路内の供給圧Ｐ１を示すことになる。そして、スプール５５は、第１パイロット室５１内の負荷圧Ｐ２と第２パイロット室５２内の供給圧Ｐ１との差圧に基づいて、弁室５０ａの延在する方向に沿って移動する（図３、図４に示す。）。

図２〜４に示すように、スプール５５において、第２環状室５４に対面する外周面には、環状凹部５５ｂが形成されている。また、スプール５５において、第２環状室５４と第１環状室５３との間に位置する外周面には、それぞれ環状凹部５５ｂから第１環状室５３に向けて延びる第１切り欠き部５５ｃ及び第２切り欠き部５５ｄが凹設されている。

第１切り欠き部５５ｃは幅が狭く浅い溝形状であり、第２切り欠き部５５ｄは幅が広く深い溝形状である。第１切り欠き部５５ｃは、第２切り欠き部５５ｄと比較して、第１環状室５３に向けて長く延びている。

外面１８ｅには、接触式のリニア型変位センサ６０が設けられている。リニア型変位センサ６０は、ロッド６０ａを外面１８ｅから弁室５０ａ内に向けて突出させている。ロッド６０ａの先端は、第パイロット室５２内においてスプール５５に接触している。リニア型変位センサ６０は、スプール５５の移動に伴うロッド６０ａの伸縮に基づいて、スプール５５の移動量Ｄ１を無段階で検出し、コントローラ１０に伝達する。

ここで、スプール５５の他端が弁室５０ａの外面１８ｅ側に壁面に当接する状態をスプール５５の移動量Ｄ１＝０として、スプール５５が弁室５０ａの延在する方向に沿って移動する移動量Ｄ１を規定する。

図２に示す状態では、第１切り欠き部５５ｃ及び第２切り欠き部５５ｄは、第１環状室５３と連通しない。スプール５５が移動して図３に示す状態となると、第１切り欠き部５５ｃは第１環状室５３と連通するが、第２切り欠き部５５ｄは第１環状室５３と連通しない。さらに、スプール５５が移動して図４に示す状態となると、第１切り欠き部５５ｃだけでなく第２切り欠き部５５ｄも、第１環状室５３と連通する。

環状凹部５５ｂ、第１切り欠き部５５ｃ及び第２切り欠き部５５ｄが第１経路と第２経路とを連通するバイパス経路に相当する。そして、第１パイロット室５１内の負荷圧Ｐ２と第２パイロット室５２内の供給圧Ｐ１との差圧に基づいて弁室５０ａ内をスプール５５が移動することにより、図５に示すように、バイパス経路の開度（実線Ｊ１で示す。）が変化する。

図２に示す状態と図３に示す状態との間において、第１切り欠き部５５ｃが第１環状室５３と連通する状態となるまでは、図５に示すように、バイパス経路の開度（実線Ｊ１）は０であり、バイパス経路は閉じている。すなわち、第１経路内の供給圧Ｐ１は、油圧シリンダ４、９の負荷圧Ｐ２に対してマージンが小さいので、オイルタンク１７に余剰な作動油を排出しないようにする。

そして、第１切り欠き部５５ｃが第１環状室５３と連通する状態になると、バイパス経路の開度（実線Ｊ１）が０から増大して、所定の小さな開度で安定した状態となる。すなわち、第１経路内の供給圧Ｐ１は、油圧シリンダ４、９の負荷圧Ｐ２に対して適度なマージンがあるので、オイルタンク１７に少量の余剰な作動油を安定的に排出する。本実施例では、この段階に移行する際の移動量Ｄ１を閾値Ｇ１（図２〜図５に示す。）と定める。

次に、図３に示す状態と図４に示す状態との間において、第２切り欠き部５５ｄが第１環状室５３と連通する状態になると、バイパス経路の開度（実線Ｊ１）が急激に増大する。すなわち、第１経路内の供給圧Ｐ１は、油圧シリンダ４、９の負荷圧Ｐ２に対し過大であるので、オイルタンク１７に余剰な作動油を積極的に排出する。本実施例では、この段階に移行する際の移動量Ｄ１を閾値Ｇ２（図２〜図５に示す。）と定める。

こうして、圧力補償弁５０は、負荷圧Ｐ２と供給圧Ｐ１との差圧に基づいてバイパス経路の開度（実線Ｊ１）を制御することができる。

さらに、本実施例では、以下に説明するように、電動モータ１６の回転数Ｒ１を適切に制御して、バイパス流路を介してオイルタンク１７に排出される余剰な作動油の量（以下、「余剰流量」という。）を減少させている。

本実施例では、図２〜図５に示すように、スプール５５の移動量Ｄ１が第１閾値Ｇ１未満である範囲を第１範囲Ｅ１と定める。移動量Ｄ１が第１閾値Ｇ１以上第２閾値Ｇ２未満である範囲を第２範囲Ｅ２と定める。移動量Ｄ１が第２閾値Ｇ２以上である範囲を第３範囲Ｅ３と定める。例えば、図２に示す状態では、移動量Ｄ１が第１範囲Ｅ１にあり、図３に示す状態では、移動量Ｄ１が第２範囲Ｅ２にあり、図４に示す状態では、移動量Ｄ１が第３範囲Ｅ３にある。

リニア型変位センサ６０は、スプール５５の移動量Ｄ１を常時検出して、コントローラ１０に伝達する。コントローラ１０は、移動量Ｄ１が第１範囲Ｅ１、第２範囲Ｅ２及び第３範囲Ｅ３のうちのどの範囲にあるかを判断する。また、コントローラ１０は、電動モータ用インバータ１１を介して、電動モータ１１の実際の回転数等の制御情報も取得する。

コントローラ１０は、図２及び図５に示すように、移動量Ｄ１が第１範囲Ｅ１にあれば電動モータ１６の回転数Ｒ１を増加させるように、電動モータ用インバータ１１に指令を出す。その結果、電動モータ用インバータ１１に制御されて、電動モータ１６の回転数Ｒ１が増加し、それに伴って、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１も比例的に増大する。そうすると、供給圧Ｐ１と負荷圧Ｐ２との差圧も増大し、図３及び図５に示すように、スプール５５の移動量Ｄ１が増加して第２範囲Ｅ２に入る。

また、コントローラ１０は、図４及び図５に示すように、移動量Ｄ１が第３範囲Ｅ３にあれば電動モータ１６の回転数Ｒ１を減少させるように、電動モータ用インバータ１１に指令を出す。その結果、電動モータ用インバータ１１に制御されて、電動モータ１６の回転数Ｒ１が減少し、それに伴って、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１も比例的に減少する。そうすると、供給圧Ｐ１と負荷圧Ｐ２との差圧も減少し、図３及び図５に示すように、スプール５５の移動量Ｄ１が減少して第２範囲Ｅ２に入る。

図３及び図５に示すように、コントローラ１０は、移動量Ｄ１が第２範囲Ｅ２にあれば電動モータ１６の回転数Ｒ１を維持するように、電動モータ用インバータ１１に指令を出す。その結果、電動モータ用インバータ１１に制御されて、電動モータ１６の回転数Ｒ１が維持され、それに伴って、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１も維持される。そうすると、供給圧Ｐ１と負荷圧Ｐ２との差圧も維持され、スプール５５の移動量Ｄ１が第２範囲Ｅ２にある状態を保つ。

こうして、この油圧制御装置１では、スプール５５の移動量Ｄ１が第２範囲Ｅ２にある状態に保たれるように、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１が電動モータ１１の回転数Ｒ１を制御するので、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１を適正に調整することができる。

図６に具体例を示す。操作レバー１２、１３の操作量（操作レバー１２、１３の傾斜角度）が増加するにつれて、油圧シリンダ４、９に供給されるべき必要流量Ｊ２は、下方に膨らむカーブを描いて増大する。それに対応して、比例制御弁３１、３２は、第１経路の開度を増大させる。

この間、第１経路の開度の増大に応じて、供給圧Ｐ１と負荷圧Ｐ２との差圧が減少して、移動量Ｄ１が第１範囲Ｅ１に入る。そうすると、リニア型変位センサ６０、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１の制御により、電動モータ１１の回転数Ｒ１が増加して、移動量Ｄ１を第１範囲Ｅ１から第２範囲Ｅ２に戻した後、その状態を維持する。

また、操作レバー１２、１３の操作量（操作レバー１２、１３の傾斜角度）が減少するにつれて、油圧シリンダ４、９に供給されるべき必要流量Ｊ２は、下方に膨らむカーブを描いて減少する。それに対応して、比例制御弁３１、３２は、第１経路の開度を減少させる。

この間、第１経路の開度の減少に応じて、供給圧Ｐ１と負荷圧Ｐ２との差圧が増大して、移動量Ｄ１が第３範囲Ｅ３に入る。そうすると、リニア型変位センサ６０、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１の制御により、電動モータ１１の回転数Ｒ１が減少して、移動量Ｄ１を第３範囲Ｅ３から第２範囲Ｅ２に戻した後、その状態を維持する。

このような制御により、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１（＝Ｒ１×Ｌ０）は、二点鎖線Ｋ１で示すように、油圧シリンダ４、９に供給されるべき必要流量Ｊ２に対して常時ある程度のマージンを保ちつつ、必要流量Ｊ２の曲線に沿うように増大又は減少することになる。その結果、余剰流量（図６において、実線Ｊ２と二点鎖線Ｋ１とで囲まれた範囲）を減らすことができる。

一方、従来技術である比較例を図７に示す。比較例では、実施例の油圧制御装置１からリニア型変位センサ６０を取り除いている。このため、スプール５５の移動量が不明であるので、コントローラ１０は、操作レバー１２、１３の操作量（操作レバー１２、１３の傾斜角度）から電動モータ１６の回転数を推測する。図７の例では、操作レバー１２、１３の傾斜角度に対して比例的に電動モータ１６の回転数Ｒ１を増大又は減少させている。このように、比較例ではあくまでも推測に基づいて、電動モータ１６の回転数Ｒ１を制御するだけであるので、マージンをかなり多めに確保するように制御する。その結果、油圧ポンプ１５の吐出量は、二点鎖線Ｋ２で示すように、必要流量Ｊ２から大きく離れてしまい、余剰流量（図７において、実線Ｊ２と二点鎖線Ｋ２とで囲まれた範囲）がかなり多くなってしまう。

このように、上記構成である実施例の油圧制御装置１において、油圧ポンプ１５は、電動モータ１６により駆動され、オイルタンク１７内の作動油を電動モータ１６の回転数Ｒ１に応じた吐出量Ｌ１で吐出する。圧力補償弁５０において、リニア型変位センサ６０は、弁室５０ａ内に移動可能に収納され、負荷圧Ｐ２と供給圧Ｐ１とに基づいて移動するスプール５５の移動量Ｄ１を検出する。そして、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１は、リニア型変位センサ６０が検出した移動量Ｄ１に基づいて、図５等に示すように、電動モータ１６の回転数Ｒ１を制御する。このとき、スプール５５の移動量Ｄ１がバイパス経路の開度と直接関係していることから、この油圧制御装置１は、図７に示す上記従来技術と比較して、図６に示すように、より適切に余剰流量を減らすことができる。余剰流量を減らすことは、油圧ポンプ１５を駆動する電動モータ１６の回転数Ｒ１を低下させることであり、消費電力の減少に繋がる。

したがって、実施例の油圧制御装置１は、省エネ化をより一層図ることができる。

また、この油圧制御装置１において、リニア型変位センサ６０は、移動量Ｄ１が第１閾値Ｇ１未満である第１範囲Ｅ１にあること、移動量Ｄ１が第１閾値Ｇ１以上第２閾値Ｇ２未満である第２範囲Ｅ２にあること、及び移動量Ｄ１が第２閾値Ｇ２以上である第３範囲Ｅ３にあることを検出するものである。そして、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１は、移動量Ｄ１が第１範囲Ｅ１にあれば電動モータ１６の回転数Ｒ１を増加させる。そうすると、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１が増加して、移動量Ｄ１が第１範囲Ｅ１から第２範囲Ｅ２に移る。また、移動量Ｄ１が第３範囲Ｅ３にあれば電動モータ１６の回転数Ｒ１を減少させる。そうすると、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１が減少して、移動量Ｄ１が第３範囲Ｅ３から第２範囲Ｅ２に移る。さらに、移動量Ｄ１が第２範囲Ｅ２にあれば電動モータ１６の回転数Ｒ１を維持する。そうすると、油圧ポンプ１５の吐出量Ｌ１が維持され、移動量Ｄ１も第２範囲Ｅ２にある状態に保たれる。

このため、この油圧制御装置１は、バイパス流路の開度を適正に調整して、常時必要かつ十分な流量の作動油を油圧シリンダ４、９に対して供給できるので、適切に余剰流量を減らすことができる。

さらに、この油圧制御装置１では、リニア型変位センサ６０により、移動量Ｄ１を無段階で検出することができる。このため、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１において、設定の自由度が増大する。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１は、第１〜３範囲Ｅ１〜Ｅ３の３段階よりも細かい段階で電動モータ１６の回転数Ｒ１を制御することができる。また、コントローラ１０及び電動モータ用インバータ１１は、無段階で検出されるスプール５５の移動量Ｄ１に対応して、無段階で電動モータ１６の回転数Ｒ１を制御することもできる。

また、接触式であるリニア型変位センサ６０の代わりに、渦電流式や静電容量式など周知の非接触式変位センサ等を採用できる。

本発明は産業車両に利用可能である。

１７…オイルタンク
１６…電動モータ
Ｌ０…油圧ポンプの駆動軸の１回転当たりの吐出量
Ｌ１…油圧ポンプの吐出量
１５…油圧ポンプ
４、９…油圧アクチュエータ（４…リフト用油圧シリンダ、９…チルト用油圧シリンダ）
２１、２３、２４、２５…第１経路（油圧配管）
２２、２３、２４、２５…第２経路（油圧配管）
５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ…バイパス経路（５５ｂ…環状凹部、５５ｃ…第１切り欠き部、５５ｄ…第２切り欠き部）
１２、１３…操作レバー
３１、３２…制御弁
Ｐ２…油圧アクチュエータの負荷圧
Ｐ１…第１経路内の供給圧
５０…圧力補償弁
１…産業車両用油圧制御装置
５０ａ…弁室
５１…第１パイロット室
５２…第２パイロット室
５５…スプール
Ｄ１…スプールの移動量
６０…スプール移動量検出手段（リニア型変位センサ）
１０、１１…電動モータ制御手段（１０…コントローラ、１１…電動モータ用インバータ）
Ｒ１…電動モータの回転数
Ｇ１…第１閾値
Ｇ２…第２閾値
Ｅ１…第１範囲
Ｅ２…第２範囲
Ｅ３…第３範囲

Claims (3)

1. 作動油を貯留するオイルタンクと、
   電動モータにより駆動され、前記オイルタンク内の前記作動油を前記電動モータの回転数に応じた吐出量で吐出する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプが吐出した前記作動油を油圧アクチュエータに供給する第１経路と、
   前記油圧アクチュエータから前記オイルタンクに前記作動油を排出する第２経路と、
   前記第１経路と前記第２経路とを連通するバイパス経路と、
   操作レバーの操作量に応じて前記第１経路の開度及び前記第２経路の開度を制御する制御弁と、
   前記油圧アクチュエータの負荷圧と前記第１経路内の供給圧とに基づいて前記バイパス経路の開度を制御する圧力補償弁とを備える産業車両用油圧制御装置において、
   前記圧力補償弁は、弁室と、前記弁室内に形成され、前記負荷圧が印加される第１パイロット室と、前記弁室内に形成され、前記供給圧が印加される第２パイロット室と、前記弁室内に移動可能に収納され、前記負荷圧と前記供給圧とに基づいて移動するスプールと、前記スプールの移動量を検出するスプール移動量検出手段とを有し、
   前記バイパス経路は、前記スプールの外周面に凹設され、
   前記バイパス経路の前記開度は、前記移動量に応じて増減し、
   前記スプール移動量検出手段が検出した前記移動量に基づいて、前記電動モータの回転数を増減させるように制御する電動モータ制御手段をさらに備えることを特徴とする産業車両用油圧制御装置。
2. 前記スプール移動量検出手段は、少なくとも、前記移動量が第１閾値未満である第１範囲にあること、前記移動量が前記第１閾値以上第２閾値未満である第２範囲にあること、及び前記移動量が前記第２閾値以上である第３範囲にあることを検出するものであり、
   前記電動モータ制御手段は、前記移動量が前記第１範囲にあれば前記電動モータの回転数を増加させ、前記移動量が前記第２範囲にあれば前記電動モータの回転数を維持し、前記移動量が前記第３範囲にあれば前記電動モータの回転数を減少させる請求項１記載の産業車両用油圧制御装置。
3. 前記スプール移動量検出手段は、前記移動量を無段階で検出するリニア型変位センサである請求項１又は２記載の産業車両用油圧制御装置。

Images