JP5838996B2

JP5838996B2 - 産業車両

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Publication number: JP5838996B2
Application number: JP2013101199A
Authority: JP
Inventors: 加藤　紀彦; 紀彦加藤; 幸和小出
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2033-05-13
Also published as: JP2014222079A; EP2803619B2; EP2803619A1; US20140331659A1; CN104150402A; EP2803619B1; US10018270B2; CN104150402B

Description

この発明は、油圧機構を有する産業車両に関する。

例えば、油圧機構を有する産業車両として、荷役作業用のエンジン式フォークリフトがある。フォークリフトは、車両前方に設けられたフォークを油圧機構によって昇降動作（リフト動作）又は前後傾動作（ティルト動作）させることによって、荷役作業を行う。これらフォークのリフト動作及びティルト動作はいずれも、フォークリフトに設けられたエンジンにより駆動される油圧ポンプを使用した油圧機構によって作動されるように構成されている。

近年、産業車両に対しても、排気ガスの規制が厳しくなり、燃費の向上が要求されるため、フォークリフトでは、荷役作業を行っていないアイドリング状態でのエンジンの回転数及び出力が低く抑えられている。このため、アイドリング状態のフォークリフトにおいて荷役作業を行うために油圧機構を作動させてフォークを動作させる際、発生する負荷によってエンジン回転数が低下して出力がさらに低下し、ノッキング等のエンジンの挙動が不安定な状態になる、排出される排気ガスの成分が悪化する、エンジンが停止する等の症状が発生する虞がある。

例えば、特許文献１には、従来技術としての産業車両の油圧システムが記載されている。この油圧システムでは、エンジンによって駆動されて作動油を吐出する荷役用ポンプと荷役操作用の油圧作動装置に対する作動油の供給を制御するコントロールバルブとを接続する油圧配管に、この油圧配管から分岐して作動油タンクに接続される排出配管が接続されている。この排出配管には、排出配管を開放又は閉止するアンロードバルブが設けられている。通常の荷役作業時には、アンロードバルブは排出配管を閉止した状態となっており、荷役用ポンプから吐出された作動油は、コントロールバルブに送られる。一方、エンジンの回転数が所定回転数以下になる、又は、油圧配管の作動油圧力が所定値以上になると、アンロードバルブを制御する制御装置は、エンストが発生する可能性があると判断し、排出配管を開放するようにアンロードバルブを動作させ、荷役用ポンプへの負荷を低減してエンストを防いでいる。

さらに、特許文献１には、産業車両のポンプ負荷低減システムが記載されている。このシステムは、荷役用ポンプとコントロールバルブとを接続する荷役用油圧配管に設けられている。ポンプ負荷低減システムは、荷役用油圧配管から分岐して作動油タンクに接続される排出配管に設けられた切り替え弁と、排出配管における切り替え弁よりも下流側に設けられたサブリリーフ弁と、荷役用油圧配管における排出管の分岐位置よりも下流側に設けられたチェック弁とを備えている。エンジンの回転数が高い場合、切り替え弁は、荷役用ポンプから吐出された作動油を荷役用油圧配管下流のコントロールバルブに流すように制御される。エンジンの回転数が既定値よりも低い場合、切り替え弁は、荷役用ポンプから吐出された作動油を排出配管にも流すように制御される。このとき、荷役用ポンプから吐出された作動油は、配管内の油圧がサブリリーフ弁の開放圧力を超えるまでコントロールバルブに供給され、開放圧力を超えると超過分が排出配管から排出されるため、配管内の油圧が開放圧力以下に抑えられる。これにより、ポンプ負荷低減システムは、荷役用ポンプ及びエンジンにかかる負荷を抑えてエンストを防いでいる。

特開２０１２−６２１３７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術の油圧システムでは、荷役作業の際に、エンジン回転数が所定回転数以下に低下したことが検知されてからアンロードバルブが開放される又は切り替え弁が切り替えられているため、荷役用ポンプ及びエンジンに負荷が生じるとエンジンの回転数が一時的に所定回転数よりも低下してしまう。そして、上記所定回転数をアイドリング状態の回転数に設定していると、エンジン回転数がアイドル回転数よりも低下し、不安定なエンジン挙動、排気ガス成分の悪化、エンジン停止等が発生する可能性があるという問題がある。
さらに、特許文献１に記載の産業車両のポンプ負荷低減システムでも、同様に荷役作業の際に荷役用ポンプ及びエンジンに負荷が生じるため、エンジン回転数がアイドル回転数のように低い場合には、さらにエンジン回転数が低下する虞がある。

この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、エンジン（内燃機関）の回転数が低回転時に油圧装置（油圧機構）を動作させた際にエンジンの回転数の低下を防止する産業車両を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る産業車両は、内燃機関によって駆動されると共に油圧機構を介した動作を行う産業車両において、内燃機関によって駆動されて作動油を圧送するポンプと、ポンプから作動油の供給を受けると共に、油圧機構を介した動作を行うための操作レバーの動作に基づき油圧機構に供給する作動油を制御する油圧コントロールバルブと、操作レバーの動作を検出するレバー操作検出手段と、内燃機関の動作を制御する内燃機関制御手段と、レバー操作検出手段から検出情報を受け取るように構成され、油圧コントロールバルブの動作を制御するバルブ制御手段とを備え、バルブ制御手段は、内燃機関の稼働中、レバー操作検出手段によって操作レバーの中立位置状態からの操作が検出されたときに内燃機関の回転数が所定回転数以下の場合、油圧コントロールバルブの状態を、ポンプから供給される作動油を油圧機構に供給せずに排出する状態とすると共に、内燃機関の回転数を上昇させるように内燃機関制御手段に指令した後、ポンプから供給される作動油を油圧機構に供給するように油圧コントロールバルブを動作させる。

バルブ制御手段は、内燃機関制御手段への上記指令後、所定の時間経過すること、及び、内燃機関の回転数が上昇することのうち、少なくとも一方を確認すると、ポンプから供給される作動油を油圧機構に供給するように油圧コントロールバルブを動作させてもよい。

油圧コントロールバルブは、操作レバーに機械的に連結され、操作レバーの操作に連動して機械式に動作して、ポンプから供給される作動油の油圧機構への供給を行う又は供給を遮断する作動弁と、作動弁とポンプとの間に設けられ、ポンプから供給される作動油を作動弁に供給する又は排出するように作動油流路を切り替えるアンロード弁とを有し、アンロード弁の切り替え動作は、バルブ制御手段によって制御されてもよい。

又は、油圧コントロールバルブは、レバー操作検出手段が検出する操作レバーの中立位置状態からの操作に基づき、ポンプから供給される作動油を油圧機構に供給する又は排出するように作動油流路を切り替える電磁弁を有し、電磁弁の切り替え動作は、バルブ制御手段によって制御され、バルブ制御手段は、内燃機関制御手段へ上記指令をすると共に、電磁弁に対して、ポンプから供給される作動油を一時的に排出させてもよい。
又は、油圧コントロールバルブは、レバー操作検出手段が検出する操作レバーの中立位置状態からの操作に基づき、ポンプから供給される作動油を油圧機構に供給する又は排出するように作動油流路を切り替える電磁弁と、電磁弁とポンプとの間に設けられ、ポンプから供給される作動油を電磁弁に供給する又は排出するように作動油流路を切り替えるアンロード弁とを有し、アンロード弁の切り替え動作は、バルブ制御手段によって制御されてもよい。

この発明に係るに産業車両よれば、内燃機関の回転数が低回転時に油圧機構を動作させた際に内燃機関の回転数の低下を防止することが可能になる。

この発明の実施の形態１に係る産業車両の構成を示す模式図である。図１の産業車両の動作の流れを示すフローチャートである。図２のフローチャートに従った産業車両の動作時の各部の状態の時間変化を示す図である。この発明の実施の形態２に係る産業車両の構成を示す模式図である。図４の産業車両の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、図１を参照して、この発明の実施の形態１に係る産業車両１０１の構成を説明する。なお、以下の実施の形態では、産業車両１０１をフォークリフトとして説明する。

フォークリフト１０１は、走行動作及び荷役動作（作業）の駆動源である内燃機関としてのエンジン１と、エンジン１に対して一体に回転駆動されるように連結された油圧ポンプ２と、作動油を貯留するオイルタンク３とを備えている。エンジン１は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に基づいてエンジン回転数が制御される。油圧ポンプ２は、エンジン１によって回転駆動されると、オイルタンク３内の作動油を吸引して圧送する。なお、油圧ポンプ２は、エンジン１の動力により駆動されるポンプであり、エンジン１が備える出力軸と油圧ポンプ２が備える入力軸とが互いに連結されている。このため、油圧ポンプ２は、エンジン１の動力によって回転し、エンジン１の回転数の上昇及び下降に連動してその回転数を上昇及び下降させて、作動油の圧送量を増加及び減少させる。

さらに、フォークリフト１０１は、フォーク４ａを昇降させるためのリフトシリンダ４と、マスト５ａを傾斜させることによってフォーク４ａをティルト動作させるためのティルトシリンダ５とを備えている。油圧ポンプ２は、油圧コントロールバルブ１０及び油圧配管を介して、各油圧シリンダ４及び５に接続されている。
ここで、リフトシリンダ４及びティルトシリンダ５は、油圧機構の一部を構成している。

油圧コントロールバルブ１０は、油圧ポンプ２によって圧送された作動油が油圧配管３１を介して供給されるように構成されており、供給された作動油の流れを制御するために、アンロードバルブ１１と、第一作動弁２１及び第二作動弁２２とを備えている。

第一作動弁２１は、油圧配管３２を介してリフトシリンダ４に連通し、切替制御されることによってリフトシリンダ４への作動油の給排を制御する。さらに、第一作動弁２１は、油戻し管３４に連通し、リフトシリンダ４から戻された作動油を油戻し管３４を介してオイルタンク３に戻す。なお、給排動作として、第一作動弁２１は、作動油の供給動作、排出動作及び給排停止動作をとることができる。供給動作では、第一作動弁２１は、油圧ポンプ２によって圧送された作動油をリフトシリンダ４に供給し、作動油の上昇する油圧によってリフトシリンダ４が伸長してフォーク４ａを上昇させる。排出動作では、第一作動弁２１は、リフトシリンダ４の作動油をオイルタンク３に排出し、リフトシリンダ４が収縮してフォーク４ａが下降する。なお、排出動作では、油圧ポンプ２は駆動されない。

また、第一作動弁２１は、油圧コントロールバルブ１０からフォークリフト１０１の運転席に延出するリフト操作レバー２１ａに機械的に連結されており、リフト操作レバー２１ａが操作されることによって作動油の給排動作が制御される。さらに、リフト操作レバー２１ａには、第一操作検知センサ２１ｂが設けられている。第一操作検知センサ２１ｂは、リフト操作レバー２１ａの操作状態を検出し、電気的に接続されたバルブ制御装置４１に検知信号を送信する。なお、第一作動弁２１は、リフト操作レバー２１ａが中立位置にある場合に給排停止動作をとり、リフト操作レバー２１ａが操作されると、供給動作又は排出動作をとる。

第二作動弁２２は、油圧配管３３を介してティルトシリンダ５に連通し、切替制御されることによってティルトシリンダ５への作動油の給排を制御する。さらに、第二作動弁２２は、油戻し管３４に連通し、ティルトシリンダ５から戻された作動油を油戻し管３４を介してオイルタンク３に戻す。なお、ティルトシリンダ５は、図示しないティルトシリンダ５のボトム室に作動油が供給され、ティルトシリンダ５のロッド室の作動油が排出されると、ティルトシリンダ５が伸長してマスト５ａが前傾し、ボトム室の作動油が排出されロッド室に作動油が供給されると、ティルトシリンダ５が収縮してマスト５ａが後傾するようにティルト動作する。

また、第二作動弁２２は、油圧コントロールバルブ１０からフォークリフト１０１の運転席に延出するティルト操作レバー２２ａに機械的に連結されており、ティルト操作レバー２２ａが操作されることによってその給排動作が制御される。さらに、第二操作検知センサ２２ｂが、ティルト操作レバー２２ａに設けられ、ティルトシリンダ５の操作状態を検出してバルブ制御装置４１に検知信号を送信する。なお、第二作動弁２２も、ティルト操作レバー２２ａが中立位置にある場合に給排停止動作をとり、ティルト操作レバー２２ａが操作されると供給動作及び排出動作をとる。
ここで、第一操作検知センサ２１ｂ及び第二操作検知センサ２２ｂは、レバー操作検出手段を構成している。

また、流路の切替弁であるアンロードバルブ１１は、油圧コントロールバルブ１０の最も油圧ポンプ２側に設けられている。アンロードバルブ１１は、その上流側で油圧ポンプ２から延びる油圧配管３１に連通し、その下流側で、第一作動弁２１、第二作動弁２２及び油戻し管３４に連通している。アンロードバルブ１１は、切り替えられることによって、油圧配管３１を介して油圧ポンプ２によって圧送される作動油を、第一作動弁２１及び第二作動弁２２に供給する、又は油戻し管３４に戻すように動作することができる。さらに、アンロードバルブ１１は、その切替動作が制御されるようにバルブ制御装置４１に電気的に接続されている。

また、バルブ制御装置４１には、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ４２と、エンジン１の動作を制御するエンジンＥＣＵ４３とが電気的に接続されている。バルブ制御装置４１は、回転数センサ４２からエンジン１の回転数を受け取るように構成されると共に、エンジンＥＣＵ４３に対してエンジン１の動作を制御するための命令を送るように構成されている。ここで、バルブ制御装置４１はバルブ制御手段を構成し、エンジンＥＣＵ４３は内燃機関制御手段を構成している。
さらに、バルブ制御装置４１は、タイマー４４と電気的に接続され、タイマー４４の起動及び停止を制御すると共にタイマー４４が計測した時間を受け取るように構成されている。
また、図１は、説明を簡略にするために、油圧配管、各弁等の詳細な構成の描写を省略して簡略化している。

次に、この発明の実施の形態１に係るフォークリフト（産業車両）１０１の動作を説明する。
図１を参照すると、フォークリフト１０１では、エンジン１の回転数が低回転域である第一所定回転数Ｒ１以下のときに、運転者によって操作レバー２１ａ及び２２ａのいずれかが操作された場合、バルブ制御装置４１は、図２に示すフローチャートに従った制御を行う。なお、以下の実施の形態では、第一所定回転数Ｒ１は、例えば、アクセルペダルが踏み込まれていないアイドリング状態のエンジン回転数である。
また、通常、バルブ制御装置４１は、油圧ポンプ２を作動弁２１及び２２に連通するようにアンロードバルブ１１の状態を維持する。

図１及び図２をあわせて参照すると、ステップＳ１において、フォークリフト１０１の運転者によって、リフト操作レバー２１ａ又はティルト操作レバー２２ａが中立位置状態から操作されると、操作検知センサ２１ｂ又は２２ｂは、リフト操作レバー２１ａ又はティルト操作レバー２２ａへの入力状態を示す検知信号をバルブ制御装置４１に送る。

ステップＳ１に続くステップＳ２において、検知信号を受信したバルブ制御装置４１は、回転数センサ４２を介してエンジン１の回転数を検知する。さらに、バルブ制御装置４１は、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１（アイドリング状態の回転数として例えば、７５０ｒｐｍ）以下であるか否かを判定する。そして、バルブ制御装置４１は、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１以下の場合にステップＳ３に進み、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１を超える場合にはステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、リフト操作レバー２１ａ又はティルト操作レバー２２ａの操作に基づき、油圧シリンダを動作させるために、バルブ制御装置４１は、アンロードバルブ１１に対して、油圧ポンプ２を作動弁２１及び２２に連通する状態のままで維持させる。そして、作動油供給状態の第一作動弁２１又は第二作動弁２２は、油圧ポンプ２によって圧送される作動油を、リフトシリンダ４に供給して伸長させる、又はティルトシリンダ５に供給して伸長若しくは収縮させる。これにより、フォーク４ａの上昇又はティルト動作が行われる。

また、ステップＳ３では、バルブ制御装置４１は、アンロードバルブ１１に対して、アンロード指令を発令し、油圧ポンプ２を油戻し管３４に連通させるアンロード状態にするように切り替え動作させる。これにより、油圧ポンプ２によって圧送される作動油は、作動弁２１及び２２のいずれにも供給されず、オイルタンク３に戻される。このため、油圧ポンプ２及びエンジン１に対する作動油の圧送抵抗による負荷が大きく低減される。そして、アンロードバルブ１１は、バルブ制御装置４１によってアンロード指令が解除されるまで、アンロード状態を維持する。

さらに、バルブ制御装置４１は、アンロードバルブ１１に対するアンロード指令の発令と同時に、エンジンＥＣＵ４３に対してエンジン回転数を、第一所定回転数Ｒ１よりも高くなるように第二所定回転数Ｒ２（例えば、９００ｒｐｍ）にまで上昇させるように指令する、つまりアイドルアップ指令する。これにより、エンジンＥＣＵ４３は、エンジン１への燃料供給量を増量させる、アクセル開度を割り増す等をしてエンジン回転数を上昇させるための制御を実施する。そして、エンジンＥＣＵ４３は、バルブ制御装置４１によってアイドルアップ指令が解除されるまで、アイドル回転数を上昇させる状態を維持する。

さらにまた、バルブ制御装置４１は、アンロードバルブ１１へのアンロード指令及びエンジンＥＣＵ４３へのアイドルアップ指令の発令と同時に、タイマー４４を起動させ、起動後の時刻Ｔ０からの経過時間を計測させる。そして、バルブ制御装置４１は、タイマー４４が計測する経過時間と、回転数センサ４２が検出するエンジン１の回転数情報とを監視する。

図３には、時刻Ｔ０からの操作レバー２１ａ又は２２ａの入力状態、アンロード指令の発令状態、アイドルアップ指令の発令状態、及びエンジン１の回転数の状態の時間変化が示されている。
そして、図３をあわせて参照すると、ステップＳ３に続くステップＳ５では、バルブ制御装置４１は、タイマー４４が計測する経過時間が所定経過時間Ｔ１に達した否かを判定する。バルブ制御装置４１は、経過時間が所定経過時間Ｔ１に達したと判定するとステップＳ６に進み、経過時間が所定経過時間Ｔ１に未だ達していないと判定するとステップＳ７に進む。

ステップＳ６では、バルブ制御装置４１は、アンロード指令を解除してアンロードバルブ１１に再び切り替え動作させ、油圧ポンプ２を作動弁２１及び２２に連通させる。これにより、作動油が、作動弁２１又は２２を介してリフトシリンダ４に供給されて伸長させる又はティルトシリンダ５に供給されてこれを伸長若しくは収縮させる。なお、アンロード指令の解除時、バルブ制御装置４１は、タイマー４４を停止させる。

また、ステップＳ７では、バルブ制御装置４１は、エンジン回転数が上昇したか否かを判定する。エンジン回転数が上昇したかは、回転数センサ４２が検出するエンジン１の回転数が、予め定めた回転数よりも高い回転数に上昇したということで判定する。予め定めた回転数は、例えば、第一所定回転数Ｒ１とし、エンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１より高い回転数である場合、すなわち、エンジン回転数がアイドリング状態の回転数より高い回転数に上昇した場合に、バルブ制御装置４１はエンジン回転数が上昇したと判定する。そして、バルブ制御装置４１は、エンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１以下の場合にステップＳ５に戻り、エンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１を超えた場合にはステップＳ６に進んで、上述のようにアンロード指令を解除する。通常、エンジン１の回転数は、回転数を上昇させる制御を受けた後、若干遅れて上昇を始めるが、例えば、図３において破線で示すように、バルブ制御装置４１は、上記の所定経過時間Ｔ１よりも早い経過時間Ｔ２でもエンジン１の回転数が上昇し、第一所定回転数Ｒ１を超えているのを確認すると、ステップＳ６に進み、アンロード指令を解除する。

上述のように、バルブ制御装置４１は、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１以下の状態で油圧ポンプ２に負荷をかけるような操作レバー２１ａ又は２２ａへの入力を検知すると、アンロードバルブ１１をアンロード状態に切り替えると共にエンジン１をアイドルアップさせるように指令した後、所定経過時間Ｔ１だけ経過するかエンジン１の回転数の上昇を検知するかのいずれかの条件が満たされれば、アンロードバルブ１１のアンロード状態を解除する。なお、アンロードバルブ１１のアンロード状態の解除後、バルブ制御装置４１は、エンジンＥＣＵ４３に対して、エンジン回転数が第二所定回転数Ｒ２に上昇する経過時間Ｔ３までエンジン１の回転数を上昇させるように制御させてもよく、アンロード状態の解除時のエンジン回転数を維持するようにエンジン１の回転数を制御させてもよく、又は、エンジン回転数を第一所定回転数Ｒ１に戻すようにエンジン１の回転数を制御させてもよい。

このように、この発明の実施の形態１に係るフォークリフト１０１は、エンジン１によって駆動されて作動油を圧送する油圧ポンプ２と、油圧ポンプ２から作動油の供給を受けると共に、リフトシリンダ４及びティルトシリンダ５を介した動作を行うための操作レバー２１ａ及び２２ａの動作に基づきリフトシリンダ４及びティルトシリンダ５に供給する作動油を制御する油圧コントロールバルブ１０と、操作レバー２１ａ及び２２ａの動作を検出する操作検知センサ２１ｂ及び２２ｂと、エンジン１の動作を制御するエンジンＥＣＵ４３と、操作検知センサ２１ｂ及び２２ｂから検出情報を受け取るように構成され、油圧コントロールバルブ１０の動作を制御するバルブ制御装置４１とを備える。バルブ制御装置４１は、エンジン１の稼働中、操作検知センサ２１ｂ又は２２ｂによって操作レバー２１ａ又は２２ａの動作が検出されたときにエンジン１の回転数が所定回転数（例えば、第一所定回転数Ｒ１）以下の場合、油圧コントロールバルブ１０のアンロードバルブ１１の状態を、油圧ポンプ２から供給される作動油をリフトシリンダ４及びティルトシリンダ５に供給せずに排出する状態とすると共に、エンジン１の回転数を上昇させるようにエンジンＥＣＵ４３に指令した後、油圧ポンプ２から供給される作動油をリフトシリンダ４又はティルトシリンダ５に供給するように油圧コントロールバルブ１０のアンロードバルブ１１を動作させる。

このとき、操作検知センサ２１ｂ又は２２ｂによって操作レバー２１ａ又は２２ａの動作が検出されたときにエンジン１の回転数が所定回転数（第一所定回転数Ｒ１）以下の場合、作動油は、一時的にリフトシリンダ４及びティルトシリンダ５に供給されずに排出されるため、油圧ポンプ２及びエンジン１に生じる作動油による負荷が抑えられる（低減される）。さらに、エンジンＥＣＵ４３がエンジン１の回転数を上昇させる指令を受けた後、作動油がリフトシリンダ４又はティルトシリンダ５に供給されるため、リフトシリンダ４又はティルトシリンダ５を動作させる作動油による負荷は、回転数を上げるように制御を受けて出力を上昇させたエンジン１及び油圧ポンプ２に作用する。よって、エンジン１の回転数が低回転時（アイドリング状態の回転時）に油圧ポンプ２及びエンジン１が負荷を受けることによりエンジン１の回転数が低下することを防止することができる。

また、フォークリフト１０１において、バルブ制御装置４１は、エンジンＥＣＵ４３への指令後、所定時間Ｔ１経過すること、及び、エンジン１の回転数が上昇する（第一所定回転数Ｒ１よりも高い回転数になる）ことのうち、少なくとも一方を確認すると、油圧ポンプ２から供給される作動油をリフトシリンダ４又はティルトシリンダ５に供給するように油圧コントロールバルブ１０のアンロードバルブ１１を動作させる。これによって、作動油をリフトシリンダ４又はティルトシリンダ５に供給するようにアンロードバルブ１１を動作させる際に、エンジン１の出力を確実に上昇させておくことが可能になる。

また、フォークリフト１０１において、油圧コントロールバルブ１０は、操作レバー２１ａ及び２２ａに機械的に連結され、且つ操作レバー２１ａ及び２２ａの操作に連動して機械式に動作して油圧ポンプ２から供給される作動油のリフトシリンダ４及びティルトシリンダ５への供給を行う又は供給を遮断する作動弁２１及び２２と、作動弁２１及び２２と油圧ポンプ２との間に設けられ且つ油圧ポンプ２から供給される作動油を作動弁２１及び２２に供給する又は排出するように作動油流路を切り替えるアンロードバルブ１１とを有している。そして、アンロードバルブ１１の切り替え動作は、バルブ制御装置４１によって制御される。

このとき、アンロードバルブ１１を切り替えるだけで、リフトシリンダ４及びティルトシリンダ５に作動油を一時的に供給しないようにすることや、供給を開始することができる。そして、アンロードバルブ１１は、油圧コントロールバルブ１０の入口又は油圧コントロールバルブ１０よりも上流に設ければよいため、油圧コントロールバルブ１０及びアンロードバルブ１１による構造を簡略にすることができる。
なお、実施の形態１のフォークリフト１０１では、アンロードバルブ１１が油圧コントロールバルブ１０内に含まれていたが、これに限定されるものでなく、別体になっていてもよい。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るフォークリフト（産業車両）２０１は、実施の形態１に係るフォークリフト１０１において、機械式の作動弁２１及び２２を用いてリフトシリンダ４及びティルトシリンダ５への作動油の給排を制御していたものを、電磁弁を用いて制御するようにしたものである。
なお、実施の形態２において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

図４を参照すると、この発明の実施の形態２に係るフォークリフト２０１は、実施の形態１に係るフォークリフト１０１と同様にして、エンジン１、油圧ポンプ２、オイルタンク３、リフトシリンダ４、ティルトシリンダ５、バルブ制御装置４１、回転数センサ４２、エンジンＥＣＵ４３、及びタイマー４４を備えている。さらに、フォークリフト２０１は、実施の形態１に係るフォークリフト１０１とは異なる構成の油圧コントロールバルブ２１０を備えている。

リフト操作レバー２１ａ及びティルト操作レバー２２ａには、操作検知センサ２１ｂ及び２２ｂがそれぞれ取り付けられている。操作検知センサ２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、ポテンショメータ等を使用したものであり、中立位置を基準としたリフト操作レバー２１ａ及びティルト操作レバー２２ａの操作量及び操作方向を検出し、検出結果をバルブ制御装置４１に送信するように構成されている。

さらに、油圧ポンプ２から延びる油圧配管３１は、油圧コントロールバルブ２１０の内部の第一電磁弁２２１及び第二電磁弁２２２に接続されている。第一電磁弁２２１及び第二電磁弁２２２はいずれも、電磁式の切替弁であり、その動作が制御されるようにバルブ制御装置４１に電気的に接続されている。そして、バルブ制御装置４１は、操作検知センサ２１ｂ及び２２ｂから受け取るリフト操作レバー２１ａ及びティルト操作レバー２２ａの状態（操作量及び操作方向）に基づき、第一電磁弁２２１及び第二電磁弁２２２の動作を制御する。

第一電磁弁２２１は、油圧配管３２及び油戻し管３４にも接続されている。第一電磁弁２２１は、油圧配管３１をリフトシリンダ４に連通すると共にリフトシリンダ４を油戻し管３４に連通するように動作し、上記の２つの連通部の流路断面積を調節することができる。さらに、第一電磁弁２２１は、油圧配管３１及びリフトシリンダ４の連通とリフトシリンダ４及び油戻し管３４の連通とを遮断して、油圧配管３１を油戻し管３４に連通するように動作し、この連通部の流路断面積を調節することができる。これにより、第一電磁弁２２１は、油圧ポンプ２によって圧送される作動油をリフトシリンダ４に供給する供給動作、リフトシリンダ４の作動油をオイルタンク３に戻して油圧を下降させる排出動作、並びに、リフトシリンダ４への作動油の給排を停止すると共に油圧配管３１を油戻し管３４にアンロード状態で連通するアンロード動作を行うことができる。なお、アンロード状態では、油圧配管３１及び油戻し管３４には、油圧ポンプ２の負荷となるような油圧が発生しない。

第二電磁弁２２２も、油圧配管３３及び油戻し管３４に接続されている。第二電磁弁２２２は、油圧配管３１をティルトシリンダ５に連通すると共にティルトシリンダ５を油戻し管３４に連通し、これら２つの連通部の流路断面積を調節する。さらに、第二電磁弁２２２は、油圧配管３１及びティルトシリンダ５の連通とティルトシリンダ５及び油戻し管３４の連通とを遮断して、油圧配管３１を油戻し管３４に連通し、この連通部の流路断面積を調節する。これにより、第二電磁弁２２２は、油圧ポンプ２からの作動油をティルトシリンダ５に供給する供給動作と共にティルトシリンダ５の作動油をオイルタンク３に戻す排出動作、ティルトシリンダ５への作動油の給排を停止しつつ油圧配管３１内に油圧を生じさせる給排停止動作、並びに、ティルトシリンダ５への作動油の給排を停止すると共に油圧配管３１を油戻し管３４にアンロード状態で連通するアンロード動作を行うことができる。

次に、フォークリフト２０１のエンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１以下のときに、運転者によって操作レバー２１ａ又は２２ａが操作された場合のバルブ制御装置４１の制御を、図４と図５のフローチャートとを参照して説明する。

ステップＳ２１において、フォークリフト２０１の運転者によって、いずれもが中立位置状態である操作レバー２１ａ又は２２ａに対して油圧ポンプ２に負荷が生じる入力が与えられると、操作検知センサ２１ｂ又は２２ｂがリフト操作レバー２１ａ又はティルト操作レバー２２ａの操作量及び操作方向を検知し、検知情報をバルブ制御装置４１に送る。
なお、油圧ポンプ２に負荷が生じる入力とは、フォーク４ａを上昇させるリフト操作レバー２１ａの操作、並びに、マスト５ａを前傾及び後傾させるティルト操作レバー２２ａの操作である。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、バルブ制御装置４１は、回転数センサ４２を介して検知されるエンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１以下であるか否かを判定し、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１以下の場合にはステップＳ２３に進み、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１を超える場合にはステップＳ２４に進む。なお、エンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１以下である場合、電磁弁２２１及び２２２は、アンロード動作をとっている。

ステップＳ２４では、バルブ制御装置４１は、油圧コントロールバルブ２１０内の各電磁弁２２１及び２２２に対して、操作が検知された操作レバー２１ａ又は２２ａに対応するリフトシリンダ４又はティルトシリンダ５を、操作レバーの操作状態に対応して伸縮動作させるように、制御する。

ステップＳ２３では、バルブ制御装置４１は、中立状態の操作レバー２１ａ又は２２ａへの入力が検知される前から続く油圧コントロールバルブ２１０内の電磁弁２２１及び２２２の状態、つまり油圧ポンプ２によって圧送される作動油全てをアンロード状態で油戻し管３４を介してオイルタンク３に戻していた状態を引き続き維持する。
また、バルブ制御装置４１は、操作レバー２１ａ又は２２ａの操作検知情報を受信すると同時に、エンジン１の回転数を第二所定回転数Ｒ２にまで上昇させるように、エンジンＥＣＵ４３に対してアイドルアップ指令する。さらにまた、バルブ制御装置４１は、エンジンＥＣＵ４３へのアイドルアップ指令の発令と同時に、タイマー４４を起動させ、起動後からの経過時間を計測させる。そして、バルブ制御装置４１は、タイマー４４が計測する経過時間と回転数センサ４２によるエンジン１の回転数情報とを常時監視する。

ステップＳ２３に続くステップＳ２５では、バルブ制御装置４１は、タイマー４４が計測する経過時間が所定経過時間Ｔ１に達した否かを判定し、経過時間が所定経過時間Ｔ１に達した場合にはステップＳ２４に進み、所定経過時間Ｔ１に未だ達していない場合にはステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、バルブ制御装置４１は、回転数センサ４２が検出するエンジン１の回転数が上昇したか、例えば予め定めた回転数である第一所定回転数Ｒ１よりも高い回転数に上昇したか否かを判定し、エンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１以下の場合にはステップＳ２５に戻り、エンジン１の回転数が第一所定回転数Ｒ１を超えた場合にはステップＳ２４に進む。

上述のように、バルブ制御装置４１は、エンジン回転数が第一所定回転数Ｒ１以下の状態でいずれもが中立状態であった操作レバー２１ａ又は２２ａの操作を検知すると、アンロード状態の油圧コントロールバルブ２１０の状態を維持すると共にエンジン１をアイドルアップさせるように指令した後、所定経過時間Ｔ１だけ経過するかエンジン１の回転数の上昇を検知するかのいずれかの条件が満たされれば、入力を受けた操作レバー２１ａ又は２２ａに対応してリフトシリンダ４を伸長動作させる又はティルトシリンダ５を伸長若しくは収縮動作させるように、油圧コントロールバルブ２１０を動作させる。
この発明の実施の形態２に係るフォークリフト２０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
そして、実施の形態２におけるフォークリフト２０１によれば、上記実施の形態１のフォークリフト１０１と同様な効果が得られる。

また、フォークリフト２０１において、油圧コントロールバルブ２１０は、操作検知センサ２１ｂ及び２２ｂが検出する操作レバー２１ａ及び２２ａの動作に基づき、油圧ポンプ２から供給される作動油をリフトシリンダ４及びティルトシリンダ５に給排するように作動油流路を切り替える電磁弁２２１及び２２２を有し、電磁弁２２１及び２２２の切り替え動作は、バルブ制御装置４１によって制御される。これにより、既存の油圧コントロールバルブ２１０に含まれる電磁弁２２１及び２２２をそのまま使用して、これらの切り替えタイミングをバルブ制御装置４１が制御することによって、エンジン回転数が低回転時にリフトシリンダ４を伸長動作させる又はティルトシリンダ５を伸長若しくは収縮動作させる際のエンジン回転の低下を防止することができる。従って、新たな装置等の追加が必要ないため、油圧コントロールバルブ２１０の小型化を可能にすると共にコストアップを抑えることができる。

また、実施の形態２では、バルブ制御装置４１は、いずれもが中立状態であった操作レバー２１ａ又は２２ａへの入力を検知後、油圧コントロールバルブ２１０のアンロード状態を一時的に維持したのち、所定の条件が満たされれば、リフトシリンダ４又はティルトシリンダ５を伸縮動作させるように油圧コントロールバルブ２１０を動作させていたが、これに限定されるものでない。

なお、実施の形態１及び２では、第一所定回転数Ｒ１は、アイドリング状態のエンジン回転数としたが、これに限定されるものではない。第一所定回転数Ｒ１は、第一所定回転数Ｒ１以下で油圧シリンダ（リフトシリンダ４、ティルトシリンダ５）を動作させた際に、油圧ポンプ２からの負荷がエンジン１に作用し、エンジン１の回転数が低下し、不安定なエンジン挙動、排気ガス成分の悪化、エンジン停止等が発生する可能性が高くなるという問題が起こり得る可能性に基づいて設定された回転数であれば良い。
また、実施の形態１及び２では、エンジン回転数が上昇したか否かの判定において、判定基準とする予め定められた回転数は、第一所定回転数Ｒ１（アイドリング状態のエンジン回転数）としたが、上記予め定められた回転数は、エンジン回転数の上昇を検出できる回転数として設定された回転数であれば、特に限定されない。したがって、上記予め定められた回転数は、第一所定回転数Ｒ１と同一の値でなくても良い。
また、実施の形態１及び２では、所定時間Ｔ１が経過したかを判定した後に、エンジン回転数が上昇したかを判定して確認したが、少なくとも一方を確認する構成であっても良い。また、エンジン回転数が上昇したかを判定した後に所定時間Ｔ１が経過したか判定するようにしても良い。
また、油圧機構は、リフトシリンダや、ティルトシリンダに限らず、他の動作用の油圧シリンダでも良い。例えば、フォークリフトに装備されるアタッチメントを動作させる油圧シリンダでも良い。また、油圧機構は、油圧パワーステアリング装置の油圧機構でも良い。

また、実施の形態２では、油圧コントロールバルブを電磁バルブによって構成し、アンロードバルブを有しない構成として説明したが、アンロードバルブを設ける構成であっても良い。その場合、アンロードバルブは、電磁弁と油圧ポンプ２との間に設けられ、電磁弁は、実施の形態１の機械式の作動弁と同じような動作（作動油の流れ）となるように制御される。
また、実施の形態１及び２では、産業車両としてフォークリフトを例に挙げて説明したが、これに限定されるものでなく、産業車両は、エンジンで駆動される油圧ポンプを動力とする油圧機構を備えるものであればよく、バックホウ、ショベル等の建設機械、高所作業車等の作業車などであってもよい。

１エンジン（内燃機関）、２油圧ポンプ、４リフトシリンダ（油圧機構）、５ティルトシリンダ（油圧機構）、１０，２１０油圧コントロールバルブ、１１アンロードバルブ、２１第一作動弁、２１ａリフト操作レバー、２１ｂ，２２ｂ操作検知センサ（レバー操作検出手段）、２２第二作動弁、２２ａティルト操作レバー、４１バルブ制御装置（バルブ制御手段）、４３エンジンＥＣＵ（内燃機関制御手段）、１０１，２０１フォークリフト（産業車両）、２２１第一電磁弁、２２２第二電磁弁。

Claims

内燃機関によって駆動されると共に油圧機構を介した動作を行う産業車両において、
前記内燃機関によって駆動されて作動油を圧送するポンプと、
前記ポンプから作動油の供給を受けると共に、前記油圧機構を介した動作を行うための操作レバーの動作に基づき前記油圧機構に供給する作動油を制御する油圧コントロールバルブと、
前記操作レバーの動作を検出するレバー操作検出手段と、
前記内燃機関の動作を制御する内燃機関制御手段と、
前記レバー操作検出手段から検出情報を受け取るように構成され、前記油圧コントロールバルブの動作を制御するバルブ制御手段と
を備え、
前記バルブ制御手段は、
前記内燃機関の稼働中、前記レバー操作検出手段によって前記操作レバーの中立位置状態からの操作が検出されたときに前記内燃機関の回転数が所定回転数以下の場合、
前記油圧コントロールバルブの状態を、前記ポンプから供給される作動油を前記油圧機構に供給せずに排出する状態とすると共に、前記内燃機関の回転数を上昇させるように前記内燃機関制御手段に指令した後、
前記ポンプから供給される作動油を前記油圧機構に供給するように前記油圧コントロールバルブを動作させる産業車両。
前記バルブ制御手段は、
前記内燃機関制御手段への前記指令後、所定の時間経過すること、及び、前記内燃機関の回転数が上昇することのうち、少なくとも一方を確認すると、
前記ポンプから供給される作動油を前記油圧機構に供給するように前記油圧コントロールバルブを動作させる請求項１に記載の産業車両。
前記油圧コントロールバルブは、
前記操作レバーに機械的に連結され、前記操作レバーの操作に連動して機械式に動作して、前記ポンプから供給される作動油の前記油圧機構への供給を行う又は供給を遮断する作動弁と、
前記作動弁と前記ポンプとの間に設けられ、前記ポンプから供給される作動油を前記作動弁に供給する又は排出するように作動油流路を切り替えるアンロード弁とを有し、
前記アンロード弁の切り替え動作は、前記バルブ制御手段によって制御される請求項１または２に記載の産業車両。
前記油圧コントロールバルブは、
前記レバー操作検出手段が検出する前記操作レバーの中立位置状態からの操作に基づき、前記ポンプから供給される作動油を前記油圧機構に供給する又は排出するように作動油流路を切り替える電磁弁を有し、
前記電磁弁の切り替え動作は、前記バルブ制御手段によって制御され、
前記バルブ制御手段は、
前記内燃機関制御手段へ前記指令をすると共に、前記電磁弁に対して、前記ポンプから供給される作動油を一時的に排出させる請求項１または２に記載の産業車両。
前記油圧コントロールバルブは、
前記レバー操作検出手段が検出する前記操作レバーの中立位置状態からの操作に基づき、前記ポンプから供給される作動油を前記油圧機構に供給する又は排出するように作動油流路を切り替える電磁弁と、
前記電磁弁と前記ポンプとの間に設けられ、前記ポンプから供給される作動油を前記電磁弁に供給する又は排出するように作動油流路を切り替えるアンロード弁とを有し、
前記アンロード弁の切り替え動作は、前記バルブ制御手段によって制御される請求項１または２に記載の産業車両。