JP5883616B2 - Electric motor control device - Google Patents

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本発明は電気モータ制御装置に関する。   The present invention relates to an electric motor control device.

特許文献1には、フォークリフトのフォークを昇降又は前後傾させるアクチュエータに作動油を供給する固定容量型のポンプを、電気モータによって駆動するものが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a fixed displacement pump that supplies hydraulic oil to an actuator that moves a fork of a forklift up and down or tilts forward and backward by an electric motor.

特開平8−133697号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-1333697

しかしながら、特許文献1のものは、スプール(制御弁)の位置を切り替えるレバーの操作量に応じて電気モータの回転速度を制御することで、アクチュエータへの作動油の供給量を制御していた。そのため、例えば作動油の温度変化によって粘度が変化してポンプの容積効率が変化したときに、レバーの操作量に応じた速度でアクチュエータを駆動できないという問題点があった。   However, in Patent Document 1, the amount of hydraulic oil supplied to the actuator is controlled by controlling the rotation speed of the electric motor in accordance with the amount of operation of the lever that switches the position of the spool (control valve). For this reason, for example, when the viscosity changes due to the temperature change of the hydraulic oil and the volumetric efficiency of the pump changes, there is a problem that the actuator cannot be driven at a speed corresponding to the operation amount of the lever.

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、固定容量型のポンプを使用しつつ、レバーの操作量に応じた速度でアクチュエータを駆動することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to drive an actuator at a speed corresponding to an operation amount of a lever while using a fixed displacement pump.

本発明は、産業車両に搭載される電気モータの回転速度を制御する電気モータ制御装置であって、電気モータによって駆動され、その電気モータの回転速度に応じた流量の作動流体を吐出するポンプと、ポンプから吐出された作動流体によって駆動される少なくとも1つのアクチュエータと、アクチュエータに対する作動流体の給排を切り替える切制御弁と、アクチュエータの負荷圧のうち、最も高い負荷圧を最高負荷圧として導く最高負荷圧検出回路と、を備える。また、電気モータ制御装置は、ポンプから吐出された作動流体によって駆動され、産業車両の車輪の舵角を制御するステアリングアクチュエータと、ステアリング操作に応じてステアリングアクチュエータに対する作動流体の給排を切り替えるステアリング制御弁と、ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、最高負荷圧検出回路の負荷圧を検出する最高負荷圧検出手段と、ステアリングの操作量を検出するステアリング操作量検出手段と、を備える。また、電気モータ制御装置は、ポンプの吐出圧が最高負荷圧よりも所定の設定圧だけ高くなるように、最高負荷圧に基づいて電気モータの暫定目標回転速度を算出する暫定目標回転速度算出手段と、ポンプの吐出圧に基づいて、電気モータの出力トルクがその吐出圧のときに出力可能な最大トルクとなる電気モータの回転速度を上限回転速度として算出する上限回転速度算出手段と、ステアリング操作量に基づいて、ステアリング操作に必要な流量を吐出可能なモータの回転速度を補正回転速度として算出する補正回転速度算出手段と、を備える。さらに、電気モータ制御装置は、暫定目標回転速度に補正回転速度と足したものと、上限回転速度とのうち、低いほうを電気モータの目標回転速度として算出する目標回転速度算出手段と、電気モータの回転速度が目標回転速度となるように、電気モータの回転速度を制御する回転速度制御手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention is an electric motor control device that controls the rotational speed of an electric motor mounted on an industrial vehicle, and is a pump that is driven by the electric motor and discharges a working fluid at a flow rate corresponding to the rotational speed of the electric motor. , At least one actuator driven by the working fluid discharged from the pump, a cut-off control valve for switching supply / discharge of the working fluid to / from the actuator, and the highest one of the load pressures of the actuator that guides the highest load pressure as the highest load pressure A load pressure detection circuit. The electric motor control device is driven by the working fluid discharged from the pump, and controls a steering actuator that controls the steering angle of the wheels of the industrial vehicle, and steering control that switches between supply and discharge of the working fluid to the steering actuator according to the steering operation. A valve, a discharge pressure detection means for detecting the discharge pressure of the pump, a maximum load pressure detection means for detecting the load pressure of the maximum load pressure detection circuit, and a steering operation amount detection means for detecting a steering operation amount. . Further, the electric motor control device is a temporary target rotational speed calculating means for calculating a temporary target rotational speed of the electric motor based on the maximum load pressure so that the discharge pressure of the pump is higher than the maximum load pressure by a predetermined set pressure. And an upper limit rotational speed calculation means for calculating, as the upper limit rotational speed, the rotational speed of the electric motor that is the maximum torque that can be output when the output torque of the electric motor is the discharge pressure based on the pump discharge pressure, Correction rotational speed calculating means for calculating, as a corrected rotational speed, a rotational speed of a motor capable of discharging a flow rate required for steering operation based on the amount. Further, the electric motor control device includes a target rotational speed calculation means for calculating a lower one of the provisional target rotational speed plus the corrected rotational speed and the upper limit rotational speed as the target rotational speed of the electric motor; And a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the electric motor so that the rotation speed of the motor becomes a target rotation speed .

本発明によれば、アクチュエータの負荷に応じて固定容量型のポンプを駆動する電気モータの回転速度を制御することができる。これにより、作動油の温度変化の影響を受けることなく、アクチュエータに供給される作動油の流量がアクチュエータの負荷に応じた最適な流量となるようにモータの回転速度を制御することができる。したがって、固定容量型のポンプを使用しつつ、レバーの操作量に応じた速度でアクチュエータを駆動することができる。   According to the present invention, it is possible to control the rotation speed of the electric motor that drives the fixed displacement pump in accordance with the load of the actuator. As a result, the rotational speed of the motor can be controlled so that the flow rate of the hydraulic oil supplied to the actuator becomes an optimal flow rate corresponding to the load of the actuator without being affected by the temperature change of the hydraulic oil. Therefore, the actuator can be driven at a speed corresponding to the operation amount of the lever while using a fixed displacement pump.

本発明の第1実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a motor control device for a battery-type forklift according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態によるモータの回転速度制御について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the rotational speed control of the motor by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるロードセンシング制御処理について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the load sensing control process by 1st Embodiment of this invention. ロードセンシング制御圧に基づいて補正モータ回転速度を算出するテーブルである。It is a table which calculates correction motor rotation speed based on load sensing control pressure. ポンプ吐出圧に基づいて上限モータ回転速度を算出するテーブルである。It is a table which calculates an upper limit motor rotation speed based on pump discharge pressure. 本発明の第2実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus of the battery-type forklift by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus of the battery-type forklift by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるロードセンシング制御処理について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the load sensing control process by 3rd Embodiment of this invention. ステアリング操作量に基づいてステアリング補正モータ回転速度を算出するテーブルである。3 is a table for calculating a steering correction motor rotation speed based on a steering operation amount. 本発明の第4実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus of the battery-type forklift by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態によるモータの回転速度制御について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the rotational speed control of the motor by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による設定圧算出処理について説明するフローチャートであるIt is a flowchart explaining the setting pressure calculation process by 4th Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus of the battery-type forklift by other embodiment of this invention.

以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100の概略構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motor control device 100 for a battery-type forklift according to a first embodiment of the present invention.

本実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100は、バッテリ1と、インバータ2と、モータ3と、油圧ポンプ4と、荷役装置制御部5と、最高負荷圧検出回路6と、リリーフ弁7と、吐出圧センサ8と、コントローラ9と、を備える。   A battery-type forklift motor control device 100 according to this embodiment includes a battery 1, an inverter 2, a motor 3, a hydraulic pump 4, a cargo handling device control unit 5, a maximum load pressure detection circuit 6, and a relief valve 7. A discharge pressure sensor 8 and a controller 9.

バッテリ1は、バッテリ式フォークリフトを駆動するための電力を蓄え、必要に応じて蓄えた電力を各種の電気部品に供給する。バッテリ1としては、外部からの充電が可能なリチウムイオン二次電池や高容量キャパシタを使用することができる。   The battery 1 stores electric power for driving the battery-type forklift, and supplies the stored electric power to various electrical components as necessary. As the battery 1, a lithium ion secondary battery or a high-capacity capacitor that can be charged from the outside can be used.

インバータ2は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの複数の半導体スイッチから構成される。インバータ2の半導体スイッチは、コントローラ9によって開閉制御され、これによりバッテリ1からの直流電力が三相交流電力に変換されてモータ3に供給される。   The inverter 2 includes a plurality of semiconductor switches such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). The semiconductor switch of the inverter 2 is controlled to be opened and closed by the controller 9, whereby the DC power from the battery 1 is converted into three-phase AC power and supplied to the motor 3.

モータ3は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルを巻き付けた三相交流同期モータ3であり、バッテリ1から電力の供給を受けて回転駆動する。   The motor 3 is a three-phase AC synchronous motor 3 in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator.

油圧ポンプ4は、固定容量型のポンプである。油圧ポンプ4はモータ3によって駆動され、モータ3の回転速度に応じた流量の作動油を吐出する。   The hydraulic pump 4 is a fixed displacement pump. The hydraulic pump 4 is driven by the motor 3 and discharges hydraulic oil at a flow rate corresponding to the rotational speed of the motor 3.

荷役装置制御部5は、リフトシリンダ51と、リフト制御弁52と、チルトシリンダ53と、チルト制御弁54と、を備え、積荷を支えるフォークの昇降動作及び前後傾動作を制御する。   The cargo handling device control unit 5 includes a lift cylinder 51, a lift control valve 52, a tilt cylinder 53, and a tilt control valve 54, and controls the lifting / lowering operation and the forward / backward tilting operation of the fork that supports the load.

リフトシリンダ51は、リフトシリンダ51内を摺動自在に移動するピストンロッド511によって、ロッド側流体室512とボトム側流体室513とに区画される。リフトシリンダ51は、ボトム側流体室513に対してのみ作動油の供給及び排出(以下「給排」という。)が行われる単動シリンダであって、フォークを昇降させるための油圧アクチュエータとして機能する。   The lift cylinder 51 is divided into a rod-side fluid chamber 512 and a bottom-side fluid chamber 513 by a piston rod 511 that moves slidably in the lift cylinder 51. The lift cylinder 51 is a single-action cylinder that supplies and discharges hydraulic oil only to the bottom side fluid chamber 513 (hereinafter referred to as “supply / discharge”), and functions as a hydraulic actuator for moving the fork up and down. .

リフト制御弁52は、手動レバー521によって操作される3ポート方向切替弁である。リフト制御弁52は、リフトシリンダ51のボトム側流体室513に対する作動油の供給量及び排出量(以下「給排量」という。)を制御することで、フォークの昇降動作を制御する。   The lift control valve 52 is a three-port direction switching valve operated by a manual lever 521. The lift control valve 52 controls the raising and lowering operation of the fork by controlling the supply amount and discharge amount of hydraulic oil to the bottom side fluid chamber 513 of the lift cylinder 51 (hereinafter referred to as “supply / discharge amount”).

具体的には、リフト制御弁52を上昇制御位置(a)に切り替えると、油圧ポンプ4から吐出された作動油がリフトシリンダ51のボトム側流体室513に供給され、ピストンロッドと共にフォークが上昇する。   Specifically, when the lift control valve 52 is switched to the lift control position (a), the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 is supplied to the bottom fluid chamber 513 of the lift cylinder 51, and the fork rises together with the piston rod. .

リフト制御弁52を下降制御位置(b)に切り替えると、積荷及びフォークの自重によってフォークと共にピストンロッド511が下降し、リフトシリンダ51のボトム側流体室513から排出された作動油がオイルタンク10へと戻される。   When the lift control valve 52 is switched to the lowering control position (b), the piston rod 511 is lowered together with the fork by the weight of the load and the fork, and the hydraulic oil discharged from the bottom side fluid chamber 513 of the lift cylinder 51 is transferred to the oil tank 10. Is returned.

リフト制御弁52を保持制御位置(c)に切り替えると、リフトシリンダ51のボトム側流体室513に対する作動油の給排が停止され、フォークが任意の高さに保持される。   When the lift control valve 52 is switched to the holding control position (c), the supply and discharge of the hydraulic oil to the bottom fluid chamber 513 of the lift cylinder 51 is stopped, and the fork is held at an arbitrary height.

チルトシリンダ53は、チルトシリンダ53内を摺動自在に移動するピストンロッド531によって、ロッド側流体室532とボトム側流体室533とに区画される。チルトシリンダ53は、ロッド側流体室532及びボトム側流体室533の双方に対して作動油の給排が行われる複動シリンダであって、フォークを前後傾させるための油圧アクチュエータとして機能する。   The tilt cylinder 53 is divided into a rod-side fluid chamber 532 and a bottom-side fluid chamber 533 by a piston rod 531 that moves slidably in the tilt cylinder 53. The tilt cylinder 53 is a double-action cylinder in which hydraulic oil is supplied to and discharged from both the rod-side fluid chamber 532 and the bottom-side fluid chamber 533, and functions as a hydraulic actuator for tilting the fork forward and backward.

チルト制御弁54は、手動レバー541によって操作される4ポート方向切替弁である。チルト制御弁54は、チルトシリンダ53のロッド側流体室532及びボトム側流体室533に対する作動油の給排量を制御することで、フォークの前後傾動作を制御する。   The tilt control valve 54 is a four-port direction switching valve operated by a manual lever 541. The tilt control valve 54 controls the forward / backward tilting operation of the fork by controlling the amount of hydraulic oil supplied to and discharged from the rod side fluid chamber 532 and the bottom side fluid chamber 533 of the tilt cylinder 53.

具体的には、チルト制御弁54を前傾制御位置(d)に切り替えると、油圧ポンプ4から吐出された作動油がチルトシリンダ53のボトム側流体室533に供給されとともに、ロッド側流体室532から作動油が排出されてオイルタンク10に戻される。これにより、ピストンロッドが図中右上方向に移動し、フォークが前傾させられる。   Specifically, when the tilt control valve 54 is switched to the forward tilt control position (d), the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 is supplied to the bottom side fluid chamber 533 of the tilt cylinder 53 and the rod side fluid chamber 532. The hydraulic oil is discharged from the oil tank 10 and returned to the oil tank 10. As a result, the piston rod moves in the upper right direction in the figure, and the fork is tilted forward.

チルト制御弁54を後傾制御位置(e)に切り替えると、油圧ポンプ4から吐出された作動油がチルトシリンダ53のロッド側流体室532に供給されるとともに、ボトム側流体室533から作動油が排出されてオイルタンク10に戻される。これにより、ピストンロッド531が図中左下方向に移動し、フォークが後傾させられる。   When the tilt control valve 54 is switched to the backward tilt control position (e), the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 is supplied to the rod-side fluid chamber 532 of the tilt cylinder 53 and the hydraulic oil is supplied from the bottom-side fluid chamber 533. It is discharged and returned to the oil tank 10. Thereby, the piston rod 531 moves in the lower left direction in the figure, and the fork is tilted backward.

チルト制御弁54を保持制御位置(f)に切り替えると、チルトシリンダ53のロッド側流体室532及びボトム側流体室533に対する作動油の給排が停止され、フォークが任意の角度に保持される。   When the tilt control valve 54 is switched to the holding control position (f), the supply and discharge of the hydraulic oil to and from the rod side fluid chamber 532 and the bottom side fluid chamber 533 of the tilt cylinder 53 are stopped, and the fork is held at an arbitrary angle.

最高負荷圧検出回路6は、荷役装置制御部5に作用する負荷圧のうち、最も大きい負荷圧を検出するための回路であって、第1負荷圧ライン61と、第2負荷圧ライン62と、シャトル弁63と、第3負荷圧ライン64と、負荷圧検出センサ65と、を備える。   The maximum load pressure detection circuit 6 is a circuit for detecting the largest load pressure among the load pressures acting on the cargo handling device control unit 5, and includes a first load pressure line 61, a second load pressure line 62, The shuttle valve 63, the third load pressure line 64, and the load pressure detection sensor 65 are provided.

第1負荷圧ライン61は、リフト制御弁52に作用する負荷圧(以下「リフト負荷圧」という。)が作用するラインであって、一端がリフト制御弁52に接続され、他端が後述するシャトル弁63の第1入口ポート631に接続される。リフト負荷圧は、フォークを昇降させるときにリフトシリンダ51にかかる負荷であり、リフトシリンダ51のボトム側流体室513の油圧となる。   The first load pressure line 61 is a line on which a load pressure acting on the lift control valve 52 (hereinafter referred to as “lift load pressure”) acts, and one end is connected to the lift control valve 52 and the other end will be described later. Connected to the first inlet port 631 of the shuttle valve 63. The lift load pressure is a load applied to the lift cylinder 51 when raising and lowering the fork, and becomes the hydraulic pressure of the bottom side fluid chamber 513 of the lift cylinder 51.

第2負荷圧ライン62は、チルト制御弁54に作用する負荷圧(以下「チルト負荷圧」という。)が作用するラインであって、一端がチルト制御弁54に接続され、他端が後述するシャトル弁63の第2入口ポート632に接続される。チルト負荷圧は、フォークを前後傾させるときにチルトシリンダ53にかかる負荷であり、フォークを前傾させた状態のときはボトム側流体室533の油圧となり、フォークを後傾させた状態のときはロッド側流体室632の油圧となる。   The second load pressure line 62 is a line on which a load pressure acting on the tilt control valve 54 (hereinafter referred to as “tilt load pressure”) acts. One end of the second load pressure line 62 is connected to the tilt control valve 54 and the other end will be described later. Connected to the second inlet port 632 of the shuttle valve 63. The tilt load pressure is a load applied to the tilt cylinder 53 when the fork is tilted back and forth. When the fork is tilted forward, the hydraulic pressure of the bottom side fluid chamber 533 is obtained, and when the fork is tilted rearward. The hydraulic pressure of the rod side fluid chamber 632 is obtained.

シャトル弁63は、第1入口ポート631及び第2入口ポート632の2つの入口ポートと、1つの出口ポート633と、を備える3ポート弁である。シャトル弁63の第1入口ポート631には、第1負荷圧ライン61を介してリフト負荷圧が作用し、第2入口ポート632には、第2負荷圧ライン62を介してチルト負荷圧が作用する。シャトル弁63は、2つの入口ポートにそれぞれ作用する負荷圧(リフト負荷圧及びチルト負荷圧)のうち、大きいほうの負荷圧が作用する入口ポートと出口ポート633とを連通する。   The shuttle valve 63 is a three-port valve including two inlet ports, a first inlet port 631 and a second inlet port 632, and one outlet port 633. A lift load pressure acts on the first inlet port 631 of the shuttle valve 63 via the first load pressure line 61, and a tilt load pressure acts on the second inlet port 632 via the second load pressure line 62. To do. The shuttle valve 63 communicates the inlet port and the outlet port 633, which have a larger load pressure among the load pressures (lift load pressure and tilt load pressure) acting on the two inlet ports, respectively.

第3負荷圧ライン64は、一端がシャトル弁63の出口ポート633に接続され、他端が後述するリリーフ弁7の受圧部71に接続される。これにより、第3負荷圧ライン64には、シャトル弁63によって選択された負荷圧、すなわち、リフト負荷圧及びチルト負荷圧のうちの大きいほうの負荷圧が作用する。本実施形態では、このリフト負荷圧及びチルト負荷圧のうち、大きいほうの負荷圧を「最高負荷圧」という。   The third load pressure line 64 has one end connected to the outlet port 633 of the shuttle valve 63 and the other end connected to a pressure receiving portion 71 of the relief valve 7 described later. As a result, the load pressure selected by the shuttle valve 63, that is, the larger load pressure of the lift load pressure and the tilt load pressure acts on the third load pressure line 64. In the present embodiment, the larger load pressure of the lift load pressure and the tilt load pressure is referred to as “maximum load pressure”.

負荷圧センサ65は、第3負荷圧ライン64に設けられ、第3負荷圧ライン64に作用する負荷圧、すなわち最高負荷圧を検出する。   The load pressure sensor 65 is provided in the third load pressure line 64 and detects the load pressure acting on the third load pressure line 64, that is, the maximum load pressure.

リリーフ弁7は、油圧ポンプ4から吐出された作動油をリフトシリンダ51及びチルトシリンダ53に分配する供給ライン11の圧力(以下「ポンプ吐出圧」という。)が、バネ72の押圧力と最高負荷圧との合算値よりも大きくなったときに開かれ、油圧ポンプ4から吐出された余剰の作動油をオイルタンク10に戻す。なお、バネ72の押圧力は、後述する設定圧と同等となるように設定される。   In the relief valve 7, the pressure of the supply line 11 that distributes the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 to the lift cylinder 51 and the tilt cylinder 53 (hereinafter referred to as “pump discharge pressure”) is the pressing force of the spring 72 and the maximum load. It is opened when it becomes larger than the sum of the pressure and the excess hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 is returned to the oil tank 10. Note that the pressing force of the spring 72 is set to be equal to a set pressure described later.

吐出圧センサ8は、供給ライン11に設けられ、ポンプ吐出圧を検出する。   The discharge pressure sensor 8 is provided in the supply line 11 and detects the pump discharge pressure.

コントローラ9は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。   The controller 9 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface).

コントローラ9には、前述した負荷圧センサ65及び吐出圧センサ8の検出信号のほかにも、モータ3の回転速度(以下「モータ回転速度」という。)を検出する回転速度センサ91や作業者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ92などの各種センサの検出信号が入力される。コントローラ9は、これらの入力信号に基づいて、ポンプ吐出圧が最高負荷圧よりも所定の設定圧だけ高くなるようにモータ3の回転速度を制御するロードセンシング制御を実施する。これにより、油圧ポンプ4の吐出流量を、フォークの昇降動作及び前後傾動作を行うときにリフトシリンダ51及びチルトシリンダ53にかかる負荷に応じた最適な流量に制御する。以下、この本実施形態によるモータ3の回転速度制御について説明する。   In addition to the detection signals of the load pressure sensor 65 and the discharge pressure sensor 8 described above, the controller 9 includes a rotation speed sensor 91 that detects the rotation speed of the motor 3 (hereinafter referred to as “motor rotation speed”) and an operator. Detection signals from various sensors such as a seating sensor 92 that detects whether or not the user is sitting in the driver's seat are input. Based on these input signals, the controller 9 performs load sensing control for controlling the rotational speed of the motor 3 so that the pump discharge pressure is higher than the maximum load pressure by a predetermined set pressure. Thereby, the discharge flow rate of the hydraulic pump 4 is controlled to an optimum flow rate according to the load applied to the lift cylinder 51 and the tilt cylinder 53 when the fork is lifted and tilted forward and backward. Hereinafter, the rotational speed control of the motor 3 according to this embodiment will be described.

図2は、本実施形態によるモータ3の回転速度制御について説明するフローチャートである。コントローラ9は、本ルーチンをバッテリ式フォークリフトの運転中に所定の演算周期(例えば10ms)で実施する。   FIG. 2 is a flowchart illustrating the rotational speed control of the motor 3 according to the present embodiment. The controller 9 executes this routine at a predetermined calculation cycle (for example, 10 ms) during operation of the battery-type forklift.

ステップS1において、コントローラ9は、着座センサ92の検出信号に基づいて、運転席に作業者が座っているか否かを判断する。コントローラ9は、運転席に作業者が座っていなければステップS2の処理を行う。一方で、運転席に作業者が座っていればステップS3の処理を行う。   In step S <b> 1, the controller 9 determines whether an operator is sitting in the driver's seat based on the detection signal from the seating sensor 92. If the operator is not sitting in the driver's seat, the controller 9 performs the process of step S2. On the other hand, if an operator is sitting in the driver's seat, the process of step S3 is performed.

ステップS2において、コントローラ9は、着座フラグを0に設定する。着座フラグは、運転席に作業者が座っていなければ0に設定され、運転席に作業者が座っていれば1に設定されるフラグである。   In step S2, the controller 9 sets the seating flag to 0. The seating flag is a flag that is set to 0 if an operator is not sitting in the driver's seat, and is set to 1 if an operator is sitting in the driver's seat.

ステップS3において、コントローラ9は、安全確保のために、インバータ2を制御してモータ3への電力供給を停止させ、モータ3を停止させる。   In step S <b> 3, the controller 9 controls the inverter 2 to stop power supply to the motor 3 and stop the motor 3 in order to ensure safety.

ステップS4において、コントローラ9は、着座フラグが1に設定されているか否かを判断する。コントローラ9は、着座フラグが0に設定されていればステップS5の処理を行う。一方で、着座フラグが既に1に設定されていればステップS7の処理を行う。   In step S4, the controller 9 determines whether or not the seating flag is set to 1. If the seating flag is set to 0, the controller 9 performs the process of step S5. On the other hand, if the seating flag is already set to 1, the process of step S7 is performed.

ステップS5において、コントローラ9は、着座フラグを1に設定する。   In step S5, the controller 9 sets the seating flag to 1.

ステップS6において、コントローラ9は、モータ3の回転速度が予め定められた所定の始動回転速度となるようにインバータ2を制御してモータ3に必要な電力を供給し、モータ3を駆動させる。   In step S <b> 6, the controller 9 controls the inverter 2 so that the rotational speed of the motor 3 becomes a predetermined starting rotational speed, supplies necessary power to the motor 3, and drives the motor 3.

ステップS7において、コントローラ9は、ロードセンシング制御処理を実施する。ロードセンシング制御処理の詳細については、図3を参照して後述する。   In step S7, the controller 9 performs a load sensing control process. Details of the load sensing control process will be described later with reference to FIG.

図3は、本実施形態によるロードセンシング制御処理について説明するフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart illustrating the load sensing control process according to the present embodiment.

ステップS71において、コントローラ9は、最高負荷圧Plmaxと予め定められた所定の設定圧Psetとを足し合わせて、目標ポンプ吐出圧Ptを算出する。設定圧Psetは、供給ライン11等の油路の圧力損失を考慮して適宜設定される。   In step S71, the controller 9 calculates the target pump discharge pressure Pt by adding the maximum load pressure Plmax and a predetermined set pressure Pset that is set in advance. The set pressure Pset is appropriately set in consideration of the pressure loss of the oil passage such as the supply line 11.

ステップS72において、コントローラ9は、吐出圧センサ8によって検出したポンプ吐出圧Pから目標ポンプ吐出圧Ptを引いて、ロードセンシング制御圧Plsを算出する。   In step S72, the controller 9 calculates the load sensing control pressure Pls by subtracting the target pump discharge pressure Pt from the pump discharge pressure P detected by the discharge pressure sensor 8.

ステップS73において、コントローラ9は、図4のテーブルを参照し、ロードセンシング制御圧Plsに基づいて、ポンプ吐出圧Pを目標ポンプ吐出圧Ptにするために必要なモータ回転速度の補正値(以下「補正モータ回転速度」という。)Ncを算出する。   In step S73, the controller 9 refers to the table of FIG. 4 and, based on the load sensing control pressure Pls, the correction value of the motor rotational speed (hereinafter referred to as “the pump discharge pressure Pt to be the target pump discharge pressure Pt”). It is referred to as “corrected motor rotation speed.”) Nc is calculated.

図4に示すように、補正モータ回転速度Ncは、ロードセンシング制御圧Plsが正の値のとき、すなわちポンプ吐出圧Pが目標ポンプ圧Ptよりも大きいときは、ポンプ吐出圧Pを目標ポンプ圧Ptまで下げるために、負の値となる。そして、ロードセンシング制御圧Plsが大きくなるほど、補正モータ回転速度Ncは負側に大きくなる。   As shown in FIG. 4, when the load sensing control pressure Pls is a positive value, that is, when the pump discharge pressure P is larger than the target pump pressure Pt, the correction motor rotation speed Nc is set to the target pump pressure. In order to lower it to Pt, it becomes a negative value. As the load sensing control pressure Pls increases, the correction motor rotation speed Nc increases toward the negative side.

一方で、補正モータ回転速度Ncは、ロードセンシング制御圧Plsが負の値のとき、すなわちポンプ吐出圧Pが目標ポンプ圧Ptよりも小さいときは、ポンプ吐出圧Pを目標ポンプ圧Ptまで上げるために、正の値となる。そして、ロードセンシング制御圧Pls小さくなるほど、補正モータ回転速度Ncは正側に大きくなる。   On the other hand, when the load sensing control pressure Pls is a negative value, that is, when the pump discharge pressure P is smaller than the target pump pressure Pt, the correction motor rotation speed Nc increases the pump discharge pressure P to the target pump pressure Pt. It becomes a positive value. As the load sensing control pressure Pls decreases, the correction motor rotation speed Nc increases toward the positive side.

ステップS74において、コントローラ9は、回転速度センサ91で検出したモータ回転速度Nと補正モータ回転速度Ncとを足し合わせて、暫定目標モータ回転速度Nitを算出する。   In step S74, the controller 9 calculates the provisional target motor rotation speed Nit by adding the motor rotation speed N detected by the rotation speed sensor 91 and the correction motor rotation speed Nc.

ステップS75において、コントローラ9は、図5のテーブルを参照し、吐出圧センサ8によって検出したポンプ吐出圧Pに基づいて、モータ3の出力トルクがそのポンプ吐出圧Pのときに出力可能な最大トルクとなるモータ回転速度(以下「上限モータ回転速度」という。)Nhlを算出する。   In step S75, the controller 9 refers to the table of FIG. 5 and, based on the pump discharge pressure P detected by the discharge pressure sensor 8, the maximum torque that can be output when the output torque of the motor 3 is the pump discharge pressure P. The motor rotation speed (hereinafter referred to as “upper limit motor rotation speed”) Nhl is calculated.

ステップS76において、コントローラ9は、暫定目標モータ回転速度Nitと上限モータ回転速度Nhlとの大小を比較し、小さいほうを目標モータ回転速度Ntとして設定する。   In step S76, the controller 9 compares the provisional target motor rotation speed Nit with the upper limit motor rotation speed Nhl, and sets the smaller one as the target motor rotation speed Nt.

ステップS77において、コントローラ9は、モータ回転速度Nが目標モータ回転速度Ntとなるようにインバータ2を制御して、モータ3に必要な電力を供給する。   In step S <b> 77, the controller 9 controls the inverter 2 so that the motor rotation speed N becomes the target motor rotation speed Nt, and supplies necessary power to the motor 3.

以下、本実施形態によるモータ3の回転速度制御の効果について説明する。   Hereinafter, the effect of the rotational speed control of the motor 3 according to the present embodiment will be described.

作動油の粘度は作動油の温度に応じて変化する。そのため、油圧ポンプ4の容積効率は、作動油の温度に応じて変化する。したがって、従来のように、固定容量型の油圧ポンプ4を用いた場合に、その油圧ポンプ4を駆動するモータ3の回転速度を手動レバー521,541の操作量に応じて制御していたのでは、作動油の粘度が高いときに油圧ポンプ4の吐出流量が不足するおそれがあった。その結果、作業者による手動レバー521,541の操作量に対応した速度で油圧アクチュエータを駆動することができないという問題点があった。すなわち、作業者が要求する速度でフォークの昇降動作及び前後傾動作を行うことができないという問題点があった。   The viscosity of the hydraulic oil changes according to the temperature of the hydraulic oil. Therefore, the volumetric efficiency of the hydraulic pump 4 changes according to the temperature of the hydraulic oil. Therefore, when the fixed displacement type hydraulic pump 4 is used as in the prior art, the rotational speed of the motor 3 that drives the hydraulic pump 4 is controlled according to the operation amount of the manual levers 521 and 541. When the viscosity of the hydraulic oil is high, the discharge flow rate of the hydraulic pump 4 may be insufficient. As a result, there is a problem that the hydraulic actuator cannot be driven at a speed corresponding to the amount of operation of the manual levers 521 and 541 by the operator. In other words, there has been a problem that the fork can not be lifted and tilted back and forth at a speed required by the worker.

これに対して本実施形態によれば、油圧アクチュエータとしてのリフトシリンダ51及びチルトシリンダ53の負荷に応じて、固定容量型の油圧ポンプ4を駆動するモータ3の回転速度を制御することとした。具体的には、ポンプ吐出圧が、リフト負荷圧及びチルト負荷圧のうちの大きいほうの負荷圧(最高負荷圧)よりも、供給ライン11等の油路の圧力損失を考慮して設定された所定の設定圧だけ高くなるようにモータ3の回転速度を制御するロードセンシング制御を実施した。   On the other hand, according to the present embodiment, the rotational speed of the motor 3 that drives the fixed displacement hydraulic pump 4 is controlled according to the loads of the lift cylinder 51 and the tilt cylinder 53 as hydraulic actuators. Specifically, the pump discharge pressure was set in consideration of the pressure loss of the oil passage such as the supply line 11 rather than the larger one of the lift load pressure and the tilt load pressure (maximum load pressure). Load sensing control for controlling the rotation speed of the motor 3 was performed so as to be increased by a predetermined set pressure.

これにより、作動油の温度に関係なく、固定容量型の油圧ポンプ4から吐出される作動油の流量が、油圧アクチュエータとしてのリフトシリンダ51及びチルトシリンダ53の負荷に応じた最適な流量となるように、油圧ポンプ4を駆動するモータ3の回転速度を制御することができる。   As a result, regardless of the temperature of the hydraulic fluid, the flow rate of the hydraulic fluid discharged from the fixed displacement hydraulic pump 4 becomes an optimum flow rate according to the loads of the lift cylinder 51 and the tilt cylinder 53 as hydraulic actuators. In addition, the rotational speed of the motor 3 that drives the hydraulic pump 4 can be controlled.

すなわち、作業者が要求する速度でフォークの昇降動作及び前後傾動作を行うことができるように、油圧アクチュエータとしてのリフトシリンダ51及びチルトシリンダ53の負荷に応じて油圧ポンプ4を駆動するモータ3の回転速度を制御することができる。   That is, the motor 3 that drives the hydraulic pump 4 according to the loads of the lift cylinder 51 and the tilt cylinder 53 as hydraulic actuators so that the fork can be moved up and down and tilted back and forth at a speed required by the operator. The rotation speed can be controlled.

また、作業者が要求する速度でフォークの昇降動作及び前後傾動作を行うことができる最低限のモータ回転速度でモータ3を駆動することができるので、モータ3に供給される電力量を最適化して電費を向上させることができる。   Further, since the motor 3 can be driven at the minimum motor rotation speed at which the fork can be lifted and tilted back and forth at the speed required by the operator, the amount of power supplied to the motor 3 is optimized. Power consumption can be improved.

また、可変容量型の油圧ポンプに比べて小型で安価な固定容量型の油圧ポンプ4を用いることができるので、搭載性を向上させることができるとともに、コストを抑えることができる。   In addition, since the fixed displacement hydraulic pump 4 that is smaller and less expensive than the variable displacement hydraulic pump can be used, the mountability can be improved and the cost can be reduced.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図6を参照して説明する。本実施形態は、油圧ポンプ4から吐出された作動油をステアリング制御部にも供給する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in that the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 is also supplied to the steering control unit. Hereinafter, the difference will be mainly described. In each of the following embodiments, the same reference numerals are used for portions that perform the same functions as those of the first embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

図6は、本発明の第2実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100の概略構成図である。   FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a motor control device 100 for a battery-type forklift according to a second embodiment of the present invention.

本実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100は、ステアリング制御部20と、プライオリティ弁30と、をさらに備えると共に、最高負荷圧検出回路6の構成が第1実施形態と相違する。   The battery-type forklift motor control device 100 according to the present embodiment further includes a steering control unit 20 and a priority valve 30, and the configuration of the maximum load pressure detection circuit 6 is different from that of the first embodiment.

ステアリング制御部20は、ステアリングシリンダ21と、ステアリング制御弁22と、ジロータ23と、を備え、バッテリ式フォークリフトの車輪の舵角を制御する。   The steering control unit 20 includes a steering cylinder 21, a steering control valve 22, and a gerotor 23, and controls the steering angle of the wheel of the battery-type forklift.

ステアリングシリンダ21は、ステアリングシリンダ21内を摺動自在に移動する両ロッド型のピストンロッド211によって、第1ロッド側流体室212と第2ロッド側流体室213とに区画される。ステアリングシリンダ21は、第1ロッド側流体室212及び第2ロッド側流体室213の双方に対して作動油の給排が行われる複動シリンダであって、車輪に舵角を与えるリンクを駆動するための油圧アクチュエータとして機能する。   The steering cylinder 21 is partitioned into a first rod side fluid chamber 212 and a second rod side fluid chamber 213 by a double rod type piston rod 211 that slidably moves in the steering cylinder 21. The steering cylinder 21 is a double acting cylinder in which hydraulic oil is supplied to and discharged from both the first rod side fluid chamber 212 and the second rod side fluid chamber 213, and drives a link that gives a steering angle to the wheels. To function as a hydraulic actuator.

ステアリング制御弁22は、バッテリ式フォークリフトの進行方向を調節するステアリング221が操作されることによって、中立位置(g)から左右いずれかの動作位置(h)又は(i)に切り替えられる6ポート方向切替弁である。ステアリング制御弁22は、ジロータ23を介してステアリングシリンダ21の第1ロッド側流体室212及び第2ロッド側流体室213に対する作動油の給排量を制御してステアリングシリンダ21を駆動し、車輪の操舵角を制御する。   The steering control valve 22 is switched from the neutral position (g) to the left or right operating position (h) or (i) by operating the steering 221 that adjusts the traveling direction of the battery-type forklift. It is a valve. The steering control valve 22 drives the steering cylinder 21 by controlling the supply and discharge amount of hydraulic oil to and from the first rod side fluid chamber 212 and the second rod side fluid chamber 213 of the steering cylinder 21 via the gerotor 23, Control the steering angle.

ジロータ23は、ステアリング制御弁22から供給された作動油によって回転すると共に、ステアリング221の操作量に応じた流量の作動油を吐出する。ジロータ23から吐出された作動油は、ステアリング制御弁22を経由してステアリングシリンダ21に供給される。ジロータ23の回転トルクはステアリング制御弁22にフィードバックされ、ジロータ23がステアリング221の操作量(ステアリング制御弁22の変位量)に応じた作動油の流量を計量して所定量回転すると、ステアリング制御弁22が中立位置に戻される。   The gerotor 23 is rotated by the hydraulic oil supplied from the steering control valve 22 and discharges hydraulic oil at a flow rate corresponding to the operation amount of the steering 221. The hydraulic oil discharged from the gerotor 23 is supplied to the steering cylinder 21 via the steering control valve 22. The rotational torque of the gerotor 23 is fed back to the steering control valve 22, and when the gerotor 23 measures a flow rate of hydraulic oil corresponding to the operation amount of the steering 221 (displacement amount of the steering control valve 22) and rotates a predetermined amount, the steering control valve 22 is returned to the neutral position.

最高負荷圧検出回路6は、荷役装置制御部5に作用する負荷圧と、ステアリング制御部20に作用する負荷圧とのうち、最も大きい負荷圧を検出するための回路であって、第4負荷圧ライン66と、第2シャトル弁67と、第5負荷圧ライン68と、をさらに備える。   The maximum load pressure detection circuit 6 is a circuit for detecting the largest load pressure among the load pressure acting on the cargo handling device control unit 5 and the load pressure acting on the steering control unit 20, and is a fourth load. A pressure line 66, a second shuttle valve 67, and a fifth load pressure line 68 are further provided.

第4負荷圧ライン66は、ステアリング制御弁22に作用する負荷圧(以下「ステアリング負荷圧」という。)が作用するラインであって、一端がステアリング制御弁22に接続され、他端が後述するプライオリティ弁30の第1受圧部31に接続される。ステアリング負荷圧は、ステアリング操作時にステアリングシリンダ21にかかる負荷であり、ステアリング221を左回転させた状態のときは第1ロッド側流体室212の油圧となり、ステアリング221を右回転させた状態のときは第2ロッド側流体室213の油圧となる。   The fourth load pressure line 66 is a line on which a load pressure acting on the steering control valve 22 (hereinafter referred to as “steering load pressure”) acts, and one end is connected to the steering control valve 22 and the other end is described later. Connected to the first pressure receiving portion 31 of the priority valve 30. The steering load pressure is a load applied to the steering cylinder 21 at the time of steering operation. When the steering wheel 221 is rotated to the left, the hydraulic pressure of the first rod side fluid chamber 212 is obtained, and when the steering wheel 221 is rotated to the right. The hydraulic pressure of the second rod side fluid chamber 213 is obtained.

第2シャトル弁67は、第1入口ポート671及び第2入口ポート672の2つの入口ポートと、1つの出口ポート673と、を備える3ポート弁である。第2シャトル弁67の第1入口ポート671には、第4負荷圧ライン66を介してステアリング負荷圧が作用し、第2入口ポート672には、第3負荷圧ライン64を介してリフト負荷圧及びチルト負荷圧のうちの大きいほうの負荷圧が作用する。第2シャトル弁67は、2つの入口ポートにそれぞれ作用する負荷圧のうち、大きいほうの負荷圧が作用する入口ポートと出口ポート673とを連通する。   The second shuttle valve 67 is a three-port valve including two inlet ports, a first inlet port 671 and a second inlet port 672, and one outlet port 673. The steering load pressure acts on the first inlet port 671 of the second shuttle valve 67 via the fourth load pressure line 66, and the lift load pressure acts on the second inlet port 672 via the third load pressure line 64. The larger load pressure of the tilt load pressure acts. The second shuttle valve 67 communicates the inlet port and the outlet port 673, which have a larger load pressure among the load pressures acting on the two inlet ports, respectively.

第5負荷圧ライン68は、一端が第2シャトル弁67の出口ポート633に接続され、他端が閉口端となっている。これにより、第5負荷圧ライン68には、第2シャトル弁67によって選択された負荷圧、すなわち、リフト負荷圧、チルト負荷圧及びステアリング負荷圧のうちで最も大きい負荷圧が作用する。本実施形態では、このリフト負荷圧、チルト負荷圧及びステアリング負荷圧のうちで最も高い負荷圧を「最高負荷圧」という。   One end of the fifth load pressure line 68 is connected to the outlet port 633 of the second shuttle valve 67, and the other end is a closed end. As a result, the load pressure selected by the second shuttle valve 67, that is, the largest load pressure among the lift load pressure, the tilt load pressure, and the steering load pressure acts on the fifth load pressure line 68. In the present embodiment, the highest load pressure among the lift load pressure, the tilt load pressure, and the steering load pressure is referred to as a “maximum load pressure”.

本実施形態による負荷圧センサ65は、第5負荷圧ライン68に設けられ、第5負荷圧ライン68の負荷圧、すなわち最高負荷圧を検出する。   The load pressure sensor 65 according to the present embodiment is provided in the fifth load pressure line 68 and detects the load pressure of the fifth load pressure line 68, that is, the maximum load pressure.

プライオリティ弁30は、3ポート方向切替弁であって、プライオリティ弁30を図中右側に向けて押圧する第1受圧部31及びバネ32と、プライオリティ弁30を図中左側に向けて押圧する第2受圧部33と、を備える。第1受圧部31には、第4負荷圧ライン66の圧力(ステアリング負荷圧)がパイロット圧として導かれる。第2受圧部33には、プライオリティ弁30とステアリング制御弁22とを接続する油路34の圧力(以下「ステアリング供給圧」という。)がパイロット圧として導かれる。プライオリティ弁30はこのような構成によって、ステアリング供給圧とステアリング負荷圧との差圧がバネ32の押圧力と等しくなるようにステアリング制御部20側に供給する作動油の流量を制御する。これによりプライオリティ弁30は、油圧ポンプ4から吐出された作動油をステアリング制御部20側に優先的に供給し、余剰分を荷役制御部5側に供給する。   The priority valve 30 is a three-port direction switching valve, and includes a first pressure receiving portion 31 and a spring 32 that press the priority valve 30 toward the right side in the figure, and a second that presses the priority valve 30 toward the left side in the figure. Pressure receiving portion 33. A pressure (steering load pressure) in the fourth load pressure line 66 is guided to the first pressure receiving portion 31 as a pilot pressure. The pressure of the oil passage 34 connecting the priority valve 30 and the steering control valve 22 (hereinafter referred to as “steering supply pressure”) is guided to the second pressure receiving portion 33 as a pilot pressure. With this configuration, the priority valve 30 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the steering control unit 20 so that the differential pressure between the steering supply pressure and the steering load pressure is equal to the pressing force of the spring 32. Accordingly, the priority valve 30 preferentially supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 to the steering control unit 20 side, and supplies the surplus to the cargo handling control unit 5 side.

そして本実施形態では、ポンプ吐出圧Pが、負荷圧センサ65で検出した最高負荷圧Plmaxよりも所定圧Psetだけ高くなるように、第1実施形態と同様のロードセンシング制御を行う。   In the present embodiment, load sensing control similar to that in the first embodiment is performed so that the pump discharge pressure P is higher than the maximum load pressure Plmax detected by the load pressure sensor 65 by a predetermined pressure Pset.

これにより、荷役装置制御部5及びステアリング制御部20の2つの制御部に供給する作動油の流量を、1つの固定容量型の油圧ポンプ4を使用しつつ、それぞれの制御部が備える油圧アクチュエータの負荷に応じた最適な流量に制御することができる。   As a result, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the two control units of the cargo handling device control unit 5 and the steering control unit 20 is adjusted using the hydraulic actuators of the respective control units while using one fixed displacement hydraulic pump 4. It can be controlled to an optimum flow rate according to the load.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、図7を参照して説明する。本実施形態は、ステアリング221の操作量に基づいて暫定目標モータ回転速度Nitを補正する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the provisional target motor rotation speed Nit is corrected based on the operation amount of the steering wheel 221. Hereinafter, the difference will be mainly described.

図7は、本発明の第3実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100の概略構成図である。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a motor control device 100 for a battery-type forklift according to a third embodiment of the present invention.

本実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100は、第1実施形態のものに対して、ステアリング制御部20と、プライオリティ弁30と、第4負荷圧ライン66と、ステアリング操作角検出センサ93と、を新たに設けたものである。   The battery-type forklift motor control device 100 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment in that the steering control unit 20, the priority valve 30, the fourth load pressure line 66, the steering operation angle detection sensor 93, Are newly provided.

ステアリング操作角検出センサ93は、ステアリング221の操作角、すなわち、ステアリング221がどの程度操作されているかを検出する。   The steering operation angle detection sensor 93 detects the operation angle of the steering wheel 221, that is, how much the steering wheel 221 is operated.

本実施形態では、ロードセンシング制御処理時において、このステアリング221の操作角に基づいて暫定目標モータ回転速度を補正する。以下、本実施形態によるロードセンシング制御処理について説明する。   In the present embodiment, the provisional target motor rotation speed is corrected based on the operation angle of the steering wheel 221 during the load sensing control process. Hereinafter, the load sensing control process according to the present embodiment will be described.

図8は、本実施形態によるロードセンシング制御処理について説明するフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating the load sensing control process according to the present embodiment.

ステップS71からステップS77の処理は、第1実施形態と同様の処理なので、ここでは説明を省略する。   Since the processing from step S71 to step S77 is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted here.

ステップS371において、コントローラ9は、ステアリング操作角検出センサ93で検出したステアリング操作角を積分してステアリング操作量θを算出する。   In step S <b> 371, the controller 9 calculates the steering operation amount θ by integrating the steering operation angle detected by the steering operation angle detection sensor 93.

ステップS372において、コントローラ9は、図9のテーブルを参照し、ステアリング操作量θに基づいて、ステアリング操作に必要な流量を吐出するために必要なモータ回転速度の補正値(以下「ステアリング補正モータ回転速度」という。)Nsを算出する。   In step S372, the controller 9 refers to the table of FIG. 9, and based on the steering operation amount θ, the motor rotational speed correction value (hereinafter referred to as “steering correction motor rotation” required for discharging the flow rate required for the steering operation). "Speed")) Ns is calculated.

ステップS373において、コントローラ9は、暫定目標モータ回転速度Nitにステアリング補正モータ回転速度Nsを足して、暫定目標モータ回転速度Nitを補正する。   In step S373, the controller 9 corrects the provisional target motor rotation speed Nit by adding the steering correction motor rotation speed Ns to the provisional target motor rotation speed Nit.

以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、油圧アクチュエータとしてのリフトシリンダ51及びチルトシリンダ53の負荷に応じて、固定容量型の油圧ポンプ4を駆動するモータ3の回転速度を制御すると共に、ステアリング操作量に応じて、モータ3の回転速度を補正することとした。   According to this embodiment described above, as in the first embodiment, the rotational speed of the motor 3 that drives the fixed displacement hydraulic pump 4 according to the loads of the lift cylinder 51 and the tilt cylinder 53 as hydraulic actuators. And the rotational speed of the motor 3 is corrected according to the steering operation amount.

これにより、第1実施形態と同様の効果が得られるほか、車輪が例えば縁石などの障害物に当たってステアリング負荷圧が急変したとしても、ステアリング負荷圧に基づいてモータ回転速度が変化しないので、モータ回転速度が急変することもない。よって、ステアリング221の操作性を向上させることができる。   As a result, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and even if the steering load pressure changes suddenly when the wheel hits an obstacle such as a curb stone, the motor rotation speed does not change based on the steering load pressure. The speed does not change suddenly. Therefore, the operability of the steering wheel 221 can be improved.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を、図10を参照して説明する。本実施形態は、油圧アクチュエータの作動状況に応じて設定圧Psetを変更する点で第3実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the third embodiment in that the set pressure Pset is changed according to the operating state of the hydraulic actuator. Hereinafter, the difference will be mainly described.

図10は、本発明の第4実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100の概略構成図である。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a motor control device 100 for a battery-type forklift according to a fourth embodiment of the present invention.

本実施形態によるバッテリ式フォークリフトのモータ制御装置100は、第3実施形態のものに対して、リフトレバー操作検出センサ94と、チルトレバー操作検出センサ95と、を新たに設けたものである。   The motor control device 100 for a battery-type forklift according to the present embodiment is provided with a lift lever operation detection sensor 94 and a tilt lever operation detection sensor 95 in addition to the third embodiment.

リフトレバー操作検出センサ94は、リフト制御弁52の手動レバー521が操作されているかを検出するセンサであって、リフト制御弁52が保持制御位置(c)以外の位置に切り替えられていることを検知する。   The lift lever operation detection sensor 94 is a sensor that detects whether the manual lever 521 of the lift control valve 52 is operated, and indicates that the lift control valve 52 has been switched to a position other than the holding control position (c). Detect.

チルトレバー操作検出センサ95は、チルト制御弁54の手動レバー541が操作されているかを検出するセンサであって、チルト制御弁54が保持制御位置(f)以外の位置に切り替えられていることを検知する。   The tilt lever operation detection sensor 95 is a sensor that detects whether the manual lever 541 of the tilt control valve 54 is operated, and indicates that the tilt control valve 54 has been switched to a position other than the holding control position (f). Detect.

本実施形態では、このリフトレバー操作検出センサ94、チルトレバー操作検出センサ95及びステアリング操作角検出センサ93の検出信号に基づいて、設定圧Psetの値を変化させる。   In the present embodiment, the value of the set pressure Pset is changed based on detection signals from the lift lever operation detection sensor 94, the tilt lever operation detection sensor 95, and the steering operation angle detection sensor 93.

図11は、本実施形態によるモータ3の回転速度制御について説明するフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart illustrating the rotational speed control of the motor 3 according to the present embodiment.

ステップS1からステップS7までの処理は、第1実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。   Since the processing from step S1 to step S7 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.

ステップS41において、コントローラ9は、設定圧算出処理を実施する。設定圧算出処理については、図12を参照して後述する。   In step S41, the controller 9 performs a set pressure calculation process. The set pressure calculation process will be described later with reference to FIG.

図12は、設定圧算出処理について説明するフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart for explaining the set pressure calculation process.

ステップS411において、コントローラ9は、リフトレバー操作検出センサ94の検出信号に基づいて、リフト制御弁52の手動レバー521が操作されているか、すなわち、リフト制御弁52が保持制御位置(c)以外の位置に切り替えられているかを判断する。コントローラ9は、リフト制御弁52の手動レバー521が操作されていればステップS414の処理を行い、操作されていなければステップS412の処理を行う。   In step S411, the controller 9 determines whether the manual lever 521 of the lift control valve 52 is operated based on the detection signal of the lift lever operation detection sensor 94, that is, the lift control valve 52 is other than the holding control position (c). Determine if it has been switched to a position. The controller 9 performs the process of step S414 if the manual lever 521 of the lift control valve 52 is operated, and performs the process of step S412 if it is not operated.

ステップS412において、コントローラ9は、チルトレバー操作検出センサ95の検出信号に基づいて、チルト制御弁54の手動レバー541が操作されているか、すなわち、チルト制御弁54が保持制御位置(f)以外の位置に切り替えられているかを判断する。コントローラ9は、チルト制御弁54の手動レバー541が操作されていればステップS414の処理を行い、操作されていなければステップS413の処理を行う。   In step S412, the controller 9 determines whether the manual lever 541 of the tilt control valve 54 is operated based on the detection signal of the tilt lever operation detection sensor 95, that is, the tilt control valve 54 is in a position other than the holding control position (f). Determine if it has been switched to a position. The controller 9 performs the process of step S414 if the manual lever 541 of the tilt control valve 54 is operated, and performs the process of step S413 if it is not operated.

ステップS413において、コントローラ9は、ステアリング操作角検出センサ93の検出信号に基づいて、ステアリング221が操作されているか、すなわち、ステアリング221が左右のいずれかに回転させられているかを判断する。コントローラ9は、ステアリング221が操作されていればステップS414の処理を行い、操作されていなければステップS415の処理を行う。   In step S413, the controller 9 determines, based on the detection signal of the steering operation angle detection sensor 93, whether the steering 221 is operated, that is, whether the steering 221 is rotated to the left or right. If the steering wheel 221 is operated, the controller 9 performs the process of step S414, and if not operated, the controller 9 performs the process of step S415.

このようにコントローラ9は、リフト制御弁52の手動レバー521、チルト制御弁54の手動レバー541及びステアリング221が1つでも操作されていればステップS414の処理を行い、いずれも操作されていなければステップS415の処理を行う。   As described above, the controller 9 performs the process of step S414 if any one of the manual lever 521 of the lift control valve 52, the manual lever 541 of the tilt control valve 54, and the steering 221 is operated. The process of step S415 is performed.

ステップS414において、コントローラ9は、設定圧Psetの値を第1所定値Pnormalに設定する。   In step S414, the controller 9 sets the value of the set pressure Pset to the first predetermined value Pnormal.

ステップS415において、コントローラ9は、設定圧Psetの値を第1所定値よりも小さい第2所定値Plowに設定する。   In step S415, the controller 9 sets the value of the set pressure Pset to a second predetermined value Plow that is smaller than the first predetermined value.

以上説明した本実施形態によれば、リフト制御弁52の手動レバー421、チルト制御弁54の手動レバー541及びステアリング221のいずれもが操作されていないときは、設定圧Psetを通常設定される第1所定値Pnormalよりも小さい第2所定値Plowに設定する。   According to the present embodiment described above, when none of the manual lever 421 of the lift control valve 52, the manual lever 541 of the tilt control valve 54, and the steering 221 are operated, the set pressure Pset is normally set. The first predetermined value Plow is set to be smaller than the first predetermined value Pnormal.

これにより、リフト制御弁52の手動レバー521、チルト制御弁54の手動レバー541及びステアリング221のいずれもが操作されていない低負荷状態のときは、目標ポンプ吐出圧Ptを低くすることができる。その結果、モータ回転速度を低くすることができるので、電費をより向上させることができる。   Thereby, the target pump discharge pressure Pt can be lowered when the manual lever 521 of the lift control valve 52, the manual lever 541 of the tilt control valve 54, and the steering 221 are not operated. As a result, the motor rotation speed can be reduced, and the power consumption can be further improved.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

例えば、上記各実施形態では、リフト制御弁52及びチルト制御弁54を手動レバー421,541によって機械的に操作していたが、図13に示すようにそれぞれの制御弁52,54を電磁弁として電気的に操作しても良い。この場合、手動レバー521,541の操作信号を電気信号としてコントローラ9に入力し、その入力信号に応じてそれぞれの制御弁52,54をコントローラ9によって制御すれば良い。   For example, in each of the above embodiments, the lift control valve 52 and the tilt control valve 54 are mechanically operated by the manual levers 421 and 541. However, as shown in FIG. 13, the control valves 52 and 54 are electromagnetic valves. It may be operated electrically. In this case, the operation signals of the manual levers 521 and 541 may be input to the controller 9 as electrical signals, and the control valves 52 and 54 may be controlled by the controller 9 in accordance with the input signals.

また、上記各実施形態では、バッテリ式フォークリフトにモータ3の回転速度制御を適用してが、バッテリ式フォークリフトに限らず油圧アクチュエータを使用する各種の産業車両に適用しても良い。   Moreover, in each said embodiment, although the rotational speed control of the motor 3 is applied to a battery-type forklift, you may apply not only to a battery-type forklift but to various industrial vehicles which use a hydraulic actuator.

3 モータ(電気モータ)
4 油圧ポンプ(ポンプ)
6 最高負荷圧検出回路
8 吐出圧センサ(吐出圧検出手段)
21 ステアリングシリンダ(ステアリングアクチュエータ)
22 ステアリング制御弁
51 リフトシリンダ(アクチュエータ)
52 リフト制御弁(制御弁)
53 チルトシリンダ(アクチュエータ)
54 チルト制御弁(制御弁)
65 負荷圧センサ(最高負荷圧検出手段)
S1 着座検出手段
S3 停止手段
S74 暫定目標回転速度算出手段
S75 上限回転速度算出手段
S76 目標回転速度算出手段
S77 回転速度制御手段
S371 ステアリング操作量検出手段
S373 補正回転速度算出手段
S411 作動検出手段
S412 作動検出手段
S413 作動検出手段
S415 設定圧可変手段
3 Motor (electric motor)
4 Hydraulic pump (pump)
6 Maximum load pressure detection circuit 8 Discharge pressure sensor (Discharge pressure detection means)
21 Steering cylinder (steering actuator)
22 Steering control valve 51 Lift cylinder (actuator)
52 Lift control valve (control valve)
53 Tilt cylinder (actuator)
54 Tilt control valve (control valve)
65 Load pressure sensor (maximum load pressure detection means)
S1 Seating detection means S3 Stopping means S74 Temporary target rotational speed calculation means S75 Upper limit rotational speed calculation means S76 Target rotational speed calculation means S77 Rotational speed control means S371 Steering operation amount detection means S373 Correction rotational speed calculation means S411 Operation detection means S412 Operation detection Means S413 Operation detection means S415 Setting pressure variable means

Claims (3)

産業車両に搭載される電気モータの回転速度を制御する電気モータ制御装置であって、An electric motor control device for controlling the rotation speed of an electric motor mounted on an industrial vehicle,
前記電気モータによって駆動され、その電気モータの回転速度に応じた流量の作動流体を吐出するポンプと、A pump that is driven by the electric motor and discharges a working fluid at a flow rate according to the rotational speed of the electric motor;
前記ポンプから吐出された作動流体によって駆動される少なくとも1つのアクチュエータと、At least one actuator driven by the working fluid discharged from the pump;
前記アクチュエータに対する作動流体の給排を切り替える切制御弁と、A cut-off control valve for switching supply and discharge of the working fluid to and from the actuator;
前記アクチュエータの負荷圧のうち、最も高い負荷圧を最高負荷圧として導く最高負荷圧検出回路と、Among the load pressures of the actuator, a maximum load pressure detection circuit for guiding the highest load pressure as the maximum load pressure,
前記ポンプから吐出された作動流体によって駆動され、前記産業車両の車輪の舵角を制御するステアリングアクチュエータと、A steering actuator that is driven by the working fluid discharged from the pump and controls the steering angle of the wheels of the industrial vehicle;
ステアリング操作に応じて前記ステアリングアクチュエータに対する作動流体の給排を切り替えるステアリング制御弁と、A steering control valve that switches supply and discharge of the working fluid to and from the steering actuator in accordance with a steering operation;
前記ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、A discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the pump;
前記最高負荷圧検出回路の負荷圧を検出する最高負荷圧検出手段と、A maximum load pressure detecting means for detecting a load pressure of the maximum load pressure detecting circuit;
ステアリングの操作量を検出するステアリング操作量検出手段と、Steering operation amount detection means for detecting the operation amount of the steering;
前記ポンプの吐出圧が前記最高負荷圧よりも所定の設定圧だけ高くなるように、前記最高負荷圧に基づいて前記電気モータの暫定目標回転速度を算出する暫定目標回転速度算出手段と、Provisional target rotation speed calculation means for calculating a provisional target rotation speed of the electric motor based on the maximum load pressure so that the discharge pressure of the pump is higher than the maximum load pressure by a predetermined set pressure;
前記ポンプの吐出圧に基づいて、前記電気モータの出力トルクがその吐出圧のときに出力可能な最大トルクとなる前記電気モータの回転速度を上限回転速度として算出する上限回転速度算出手段と、Based on the discharge pressure of the pump, upper limit rotation speed calculation means for calculating the rotation speed of the electric motor that is the maximum torque that can be output when the output torque of the electric motor is the discharge pressure;
前記ステアリング操作量に基づいて、ステアリング操作に必要な流量を吐出可能な前記モータの回転速度を補正回転速度として算出する補正回転速度算出手段と、A correction rotation speed calculation means for calculating, as a correction rotation speed, a rotation speed of the motor capable of discharging a flow rate required for the steering operation based on the steering operation amount;
前記暫定目標回転速度に補正回転速度と足したものと、前記上限回転速度とのうち、低いほうを前記電気モータの目標回転速度として算出する目標回転速度算出手段と、A target rotational speed calculating means for calculating a lower one of the provisional target rotational speed plus a corrected rotational speed and the upper limit rotational speed as a target rotational speed of the electric motor;
前記電気モータの回転速度が前記目標回転速度となるように、前記電気モータの回転速度を制御する回転速度制御手段と、Rotational speed control means for controlling the rotational speed of the electric motor so that the rotational speed of the electric motor becomes the target rotational speed;
を備えることを特徴とする電気モータ制御装置。An electric motor control device comprising:
前記アクチュエータ及び前記ステアリングアクチュエータが作動しているか否かを検出する作動検出手段と、Operation detecting means for detecting whether or not the actuator and the steering actuator are operating;
前記アクチュエータ及び前記ステアリングアクチュエータの全てが作動していない場合は、少なくとも1つが作動しているときよりも前記設定圧を小さくする設定圧可変手段と、When all of the actuator and the steering actuator are not operated, a set pressure variable means for making the set pressure smaller than when at least one is operated;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電気モータ制御装置。The electric motor control device according to claim 1, comprising:
前記産業車両の座席に作業者が着席しているか否かを検出する着座検出手段と、Seating detection means for detecting whether an operator is seated in the seat of the industrial vehicle;
座席に作業者が着席していないと判断したときに、前記電気モータの駆動を停止させる電気モータ停止手段と、An electric motor stopping means for stopping the driving of the electric motor when it is determined that an operator is not seated on the seat;
を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気モータ制御装置。The electric motor control device according to claim 1, further comprising:
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