JP6619227B2 - バッテリ式フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、バッテリ式フォークリフトに関する。

近年、バッテリ式フォークリフトの需要が増大している。バッテリ式フォークリフトは、エンジンにより駆動する従来のエンジン式フォークリフトから置き換えられることが多いため、エンジン式フォークリフトの操作に慣れたオペレーターが、バッテリ式フォークリフトに乗り換えても、同様の操作感でオペレートできることが要求される。

このような観点に基づくバッテリ式フォークリフトに関して、下記の特許文献１に開示されているものがある。特許文献１に開示されたバッテリ式フォークリフトにおいては、左ブレーキペダル（インチングペダル）とアクセルペダルとリフトレバーとを同時操作した際に、リフトレバーのみの操作によるリフト速度よりも所定量だけリフト速度を増大させるように構成されている。特許文献１には、このバッテリ式フォークリフトは、エンジン式フォークリフトにおいてリフトレバーとクラッチペダルとアクセルペダルとを操作するのと同じような操作感で荷役作業ができると記載されている（特許文献１）。

特許第３９９８５４０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたバッテリ式フォークリフトは、インチングペダルとアクセルペダルとを操作するだけで荷役速度をきめ細かく制御することは難しい。

本発明によるバッテリ式フォークリフトは、油圧ポンプの吐出油で駆動される荷役用油圧シリンダと、バッテリから電力供給を受けて駆動される走行用電動モータと、バッテリから電力供給を受けて駆動され、前記油圧ポンプを駆動する荷役用電動モータと、荷役用操作部材の操作に応じて前記油圧ポンプからの吐出油の流れを制御する制御弁と、操作量を出力するインチングペダルと、操作量を出力するアクセルペダルと、前記インチングペダルのインチング操作量に応じて、前記走行用電動モータの回転数特性および前記荷役用電動モータの回転特性を制御し、前記アクセルペダルのアクセル操作量に応じて、前記走行用電動モータの回転数および前記荷役用電動モータの回転数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記インチング操作量の第１の所定の範囲において、インチングペダルの操作量増加に応じて前記走行用電動モータの制限回転数を減少させ、前記荷役用電動モータの制限回転数を増加させるようにそれぞれ設定する。

本発明によれば、インチングペダルとアクセルペダルとの操作で荷役速度をきめ細かく制御でき、エンジン式フォークリフトと同様の操作感で操作が可能なバッテリ式フォークリフトを提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの制御系統を説明する概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインチング操作量と定格率との関係を概念的に説明するグラフである。 本発明の第１の実施の形態におけるアクセル操作量と電動モータの回転数の関係を定格率別に示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの制御を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの制御系統を説明する概念図である。 本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの制御を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの制御系統を説明する概念図である。 本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトの制御を説明するフローチャートである。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフトについて図面に基づき説明する。図１は、第１の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフト１の概略図である。また、図２は、第１の実施の形態に係るバッテリ式フォークリフト１の制御系統を説明する概念図である。

図１に示すように、バッテリ式フォークリフト１は、下部に走行用車輪１２が設けられた車両本体１１と、車両本体１１の前部に傾動自在に保持されたリフト装置１３とを有する。リフト装置１３は、油圧リフトシリンダ１３ａと伸縮可能な左右一対のマスト１３ｂとを有する。マスト１３ｂには、スプロケットとチェーンからなる巻き掛け伝動機構を介してキャリッジ（不図示）が昇降自在に支持され、キャリッジには、バックレスト１４を介して一対のフォーク１５が幅方向に間隔調整可能に設けられている。また、バッテリ式フォークリフト１は、車両本体１１内部にバッテリ１６を搭載可能に構成されている。

図２に示すように、バッテリ式フォークリフト１は、走行用電動モータ３１、荷役用電動モータ３２、油圧ポンプ３４、制御弁３５を備えている。走行用電動モータ３１はバッテリ１６から供給される電力により回転して走行用車輪１２を駆動し、バッテリ式フォークリフト１を走行させる。荷役用電動モータ３２はバッテリ１６から供給される電力により回転して油圧ポンプ３４を駆動する。油圧ポンプ３４から吐出された圧油は制御弁３５を介して油圧リフトシリンダ１３ａに供給され、油圧リフトシリンダ１３ａが駆動される。これにより、マスト１３ｂは伸縮してスプロケットとチェーンからなる巻き掛け伝動機構を動作させキャリッジを昇降させる。その結果、フォークが昇降する。なお、フォーク１５はティルトレバー（不図示）の操作により油圧ティルトシリンダ（不図示）を動作させることによりティルト動作を行うことが可能である。

バッテリ式フォークリフト１は、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の回転数や制御弁３５の開度等を制御する制御部５１を備える。制御部５１は、ＣＰＵやメモリ等を備えて構成される。制御部５１は、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２を制御するモータ制御機能部５１ａと、制御弁３５の切換え方向と開度を制御する油圧制御機能部５１ｂとを備えている。制御部５１には、アクセル操作部（アクセルペダル３６）の操作量を検出するアクセル検出部３６ａ、インチング操作部（インチングペダル３７）の操作量を検出するインチング検出部３７ａ、ブレーキ操作部（ブレーキペダル３８）の操作量を検出するブレーキ検出部３８ａ、リフト操作部３９（リフトレバー）の操作方向と操作量を検出するリフト検出部３９ａから出力される検出信号が入力される。

モータ制御機能部５１ａは、アクセル操作量とインチング操作量とに基づいてインバータ駆動信号を生成する。インバータ３１ａ，３２ａはインバータ駆動信号により駆動され、バッテリ１６から供給される電力を必要な交流電力に変換して電動モータ３１，３２に供給する。
油圧制御機能部５１ｂは、リフト操作部３９の操作方向と操作量に基づいて弁駆動信号を生成する。制御弁３５は弁駆動信号に基づき切換え方向と開度が制御される。

走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２はそれぞれ定格回転数を有している。制御部５１は、インチング操作量、すなわち、インチング検出器３７ａからの出力に基づいて、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の定格回転数（最高回転数）に対する定格率を設定する。定格率は、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２それぞれの定格回転数に対するインチングにより制限する回転数の割合（回転特性）である。すなわち、定格率１００％に設定するとは、インチングによる電動モータの制限回転数を定格回転数に設定することを意味し、定格率５０％に設定するとは、インチングによる電動モータの制限回転数を定格回転数の５０％の回転数に設定することを意味する。言うまでもなく、定格率をゼロに設定した場合には電動モータは回転しない。図３は、インチング操作量と走行用電動モータ３１あるいは荷役用電動モータ３２の定格率との関係の一例を概念的に説明するグラフである。

図３において、横軸はインチング操作量（％）を示す。インチング操作量０％とはインチングペダル３７が全く踏み込まれていない状態を意味し、インチング操作量１００％とはインチングペダル３７が操作ストローク一杯まで踏み込まれた状態を意味する。縦軸は上記説明の定格率（％）を示す。

図３に示す通り、オペレーターによりインチングペダル３７が所定の操作量Ｘ１より小さい範囲で操作されている場合、走行電動モータの定格率は１００％に設定される。一方、荷役用電動モータ３２の定格率は小さい値、たとえば、２０％に設定される。インチングペダル３７が操作量０〜Ｘ１の範囲で操作されている場合における走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の制限回転数の設定に関する状態を、以下、第１状態と呼ぶ。

図３に示す通り、オペレーターによるインチングペダル３７が操作量Ｘ２を超えた範囲で操作されている場合は、走行用電動モータの定格率はゼロに設定される。すなわち、走行用電動モータは回転しない。一方、荷役用電動モータ３２の定格率は１００％に設定される。インチングペダル３７が操作量Ｘ２を超えた範囲で操作されている場合における走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の制限回転数の設定に関する状態を、以下、第２状態と呼ぶ。

オペレーターによるインチングペダル３７の操作量が、操作量Ｘ１を超えＸ２より小さい範囲で操作されている場合、すなわち、上記第１の状態と第２の状態と間の操作位置に操作されている場合について説明する。図３に示す通り、このような場合、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の定格率は、第１状態において設定された定格率と第２状態において設定された定格率との間の領域の値のいずれか、たとえば共に５０％に設定される。走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の制限回転数の設定に関するこのような状態を、以下、第３状態と呼ぶ。

アクセルペダル３６の操作量と電動モータの回転数の関係について説明する。図４は、アクセル操作量と電動モータ回転数との関係を定格率別に示すグラフである。図４の横軸はアクセルペダル３６の操作量、すなわち、アクセル操作量を示す。アクセル操作量１００％とはアクセルペダルがその操作ストローク一杯まで踏み込まれた状態を意味する。縦軸は、電動モータ回転数を定格回転数に対するパーセント表示としている。すなわち、電動モータ回転数１００％とは定格回転数であることを意味する。

図４に実線で表されている４０１は、定格率１００％における電動モータの回転数の変化を示す。図４に示す通り、アクセル操作量が増加するに従って、電動モータ回転数は上昇し、アクセルペダルが一杯に踏む込まれた状態、すなわち、アクセル操作量１００％では、電動モータは定格回転数で回転する。一方、実線４０２に示すように、定格率８０％の場合、アクセル操作量１００％における電動モータ回転数は定格回転数の８０％に抑えられる。なお、図４では、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の両方の特性の概念を、便宜上一つのグラフで示したものである。言うまでもなく、走行用電動モータ３１の定格回転数と荷役用電動モータ３２の定格回転数とは、必ずしも同じでない。

上記の第１〜第３状態のそれぞれの場合におけるバッテリ式フォークリフト１の動作について、以下詳しく説明する。初めに、第１の状態〜第３の状態に共通する電動モータ回転数制御について説明する。
制御部５１は、アクセルペダル３６の踏み込み量とインチングペダル３７の踏み込み量とに応じた回転数となるように走行用電動モータ３１と荷役用電動モータ３２を駆動制御する。すなわち、制御部５１は、図３に示すような特性に従い、インチングペダル３７の踏み込み量に基づき定格率を求め、図４に示すように、アクセルペダル３６の踏み込み量に基づき要求回転数を求める。制御部５１は、要求回転数に定格率を乗じて走行電動モータ３１の走行目標回転数と荷役用電動モータ３２の荷役目標回転数とを算出する。さらに、制御部５１は、走行目標回転数で走行電動モータ３１が回転するように走行用インバータ駆動信号を生成し、このインバータ駆動信号でインバータ３１ａを駆動する。また制御部５１は、荷役目標回転数で荷役電動モータ３２が回転するように荷役用インバータ駆動信号を生成し、このインバータ駆動信号でインバータ３２ａを駆動する。
インバータ３１ａ，３２ａには直流電圧が印加されており、インバータ３１ａ、３２ａはインバータ駆動信号に基づく交流モータ駆動電流を走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２に通電する。走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２は、アクセルペダル操作量とインチングペダル操作量とに基づき決定された回転数でそれぞれ回転する。

目標の走行速度Ｖｔは次のように求められる。まず、走行用電動モータ３１の要求回転数は、Ｎｔｒ×Ｆｔである。ここで、Ｎｔｒは走行用電動モータ３１の定格（最高）回転数（ｒｐｍ）、Ｆｔはアクセルペダル３６の操作量に応じて決まる回転係数（０％≦Ｆｔ≦１００％）である。走行用電動モータ３１の目標回転数Ｎｔ（ｒｐｍ）は、次式
Ｎｔ＝Ｎｔｒ×Ｆｔ×Ｒｔ
により求められる。ここで、Ｒｔは走行用電動モータ３１の定格率（０％≦Ｒｔ≦１００％）である。従って、バッテリ式フォークリフト１の目標走行速度Ｖｔ（ｋｍ／ｈ）は、次式
Ｖｔ＝Ｎｔ×Ｄ×ＴＬ×６０／１０００
により求まる。ここで、Ｄは総減速比、ＴＬは走行用車輪周長（ｍ）である。

また、目標の荷役速度は次のように求められる。まず、荷役用電動モータ３２の要求回転数は、Ｎｃｒ×Ｆｃである。ここで、Ｎｃｒは荷役用電動モータ３２の定格回転数（ｒｐｍ）、Ｆｃはアクセルペダル３６の操作量に応じて決まる回転係数（０％≦Ｆｃ≦１００％）である。荷役用電動モータ３２の目標の回転数Ｎｃ（ｒｐｍ）は、次式
Ｎｃ＝Ｎｃｒ×Ｆｃ×Ｒｃ
により求められる。ここで、Ｒｃは荷役用電動モータ３１の定格率（０％≦Ｒｃ≦１００％）である。従って、バッテリ式フォークリフト１の荷役速度Ｖｃ（ｍｍ／ｓｅｃ）は、次式
Ｖｃ＝Ｎｃ×ＰＣ×ＣＳ×ＶＥ×１０／６０
ここで、ＰＣは油圧ポンプ３４の１回転あたりの容積（ｃｍ^３／ｒｅｖ）、ＣＳは油圧リフトシリンダの断面積（ｃｍ^２）、ＶＥは油圧ポンプ３４の容積効率である。

（インチング操作量第１状態）
第１状態は上記の通り、インチング操作量が所定の値Ｘ１より小さい場合である。走行用電動モータ３１の定格率は１００％に設定されるので、走行用電動モータ３１は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、定格回転数の１００％の回転数から０％の回転数の間で回転して走行駆動力を得る。したがって、オペレーターによるアクセルペダル３６の操作により、大きな走行速度と機敏な走行速度の変化を実現することができる。

一方、第１状態における荷役用電動モータ３２の定格率は小さい値、たとえば２０％に設定される。荷役用電動モータ３２は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、定格回転数の０％の回転数から定格回転数の２０％の回転数の間で回転して油圧ポンプ３４を駆動する。油圧ポンプ３４は所定量の圧油を吐出する。この状態でオペレーターがリフトレバー３９を操作して所定の位置に保持すると、その操作方向と操作量に応じた弁駆動信号が荷役検出器３９ａから制御部５１に入力され、制御部５１はその信号に基づいて制御弁３５の切換え方向と開度を設定する。油圧ポンプ３４から吐出された圧油は、制御弁３５でその流れ方向と流量が制御される。このように制御された圧油が油圧リフトシリンダに流入してリフトシリンダが伸縮動作する。
第１の状態では、油圧ポンプ３４から吐出される圧油の流量は少ないので、油圧リフトシリンダ１３ａの動作速度は遅い。その結果、穏やかな荷役動作が行われる。リフトレバー３９が操作されていない場合、制御弁３５は閉じた状態なので、油圧ポンプ３４からの圧油が油圧リフトシリンダに供給されない。この状態においては、仮にオペレーターがアクセルペダル３６を踏み込んでも油圧リフトシリンダは動作しない。すなわち、荷役動作（フォークが上昇／下降）はしない。

上記の通り、第１状態においては、走行用電動モータ３１の定格率は１００％に設定され、荷役用電動モータ３２の定格率は小さい値（たとえば２０％）に設定される。その結果、バッテリ式フォークリフト１は、オペレーターによるアクセルペダル３６の操作により、大きな走行速度と機敏な走行速度の変化を実現することができる。一方、荷役作業においては、荷役最大速度を遅い状態に維持し、かつ、オペレーターによるアクセルペダル３６の操作に応じて、穏やかな荷役速度の変化を実現することができる。

（インチング操作量第２状態）
第２状態は上記の通り、インチングペダル３７の操作量が値Ｘ２を超えた場合である。この場合には、走行用電動モータ３１の定格率はゼロに、荷役用電動モータ３２の定格率は１００％に設定される。第２の状態では、オペレーターがアクセルペダル３６を踏み込んでも、走行用電動モータ３１は回転せず、バッテリ式フォークリフト１は走行しない。この様子を図４の４０４に示す。

一方、第２状態における荷役用電動モータ３２の定格率は１００％に設定される。したがって、荷役用電動モータ３２は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、定格回転数の０％の回転数から定格回転数の１００％の回転数の間で回転して油圧ポンプ３４を駆動する。油圧ポンプ３４はモータ回転数に応じた所定量の圧油を吐出する。この状態でオペレーターがリフトレバー３９を操作すると、制御弁３５はレバー操作量に応じた切換え方向と開度に調節され、油圧ポンプ３４から吐出された圧油の流れ方向と流量が制御される。このように制御された圧油が油圧リフトシリンダ１３ａに流入して油圧リフトシリンダ１３ａが伸縮動作する。
第２の状態では、リフトレバー操作量を一定のままアクセルペダルを操作すると、操作量に比例して油圧ポンプ３４から吐出される圧油の流量が変動する。したがって、油圧リフトシリンダ１３ａの伸縮速度をアクセルペダル操作に応じて機敏に動作することができる。リフトレバーをフルストローク操作しておけば、アクセル操作のみでゆっくりした伸縮速度から素早い伸縮速度を実現できる。

上記の通り、第２状態においては、走行用電動モータ３１の定格率はゼロに設定され、荷役用電動モータ３２の定格率は１００％に設定される。その結果、バッテリ式フォークリフト１は、オペレーターによるアクセルペダル３６の操作では走行しない状態に維持される。一方、荷役作業においては、リフトレバーが固定されている場合、オペレーターによるアクセルペダル３６の操作に応じたリフトシリンダの伸縮速度を実現できる。

（インチング操作量第３状態）
第３状態は上記の通り、インチングペダル３７の操作量が第１状態と第２状態との間の領域の場合である。図３に示す通り、第３状態においては、インチングペダル３７の操作量の増加に伴って、走行用電動モータ３１の定格率は連続的に減少するのに対して、荷役用電動モータ３２の定格率は連続的に増加する。たとえば、走行用電動モータ３１の定格率は１００％からゼロまで連続的に減少し、一方、荷役用電動モータ３２の定格率は、小さい値、たとえば２０％から１００％に連続的に増加する。

図３に示すように、インチングペダル３７の操作量がＡの場合、走行用電動モータ３１の定格率は８０％程度、荷役用電動モータ３２の定格率は３０％程度に設定される。一方、インチングペダル３７の操作量がＢの場合、走行用電動モータ３１の定格率は２３％程度、荷役用電動モータ３２の定格率は８０％程度に設定される。また、インチングペダル３７の操作量がＣの場合、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の定格率は共に５０％程度に設定される。

第３状態において、オペレーターがアクセルペダル３６を踏み込むと、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の回転数は、インチングペダル３７の操作量に相当する定格率とアクセルペダル踏み込み量に応じた目標回転数とを乗じた回転数で回転する。これにより、バッテリ式フォークリフト１の走行速度は、アクセルペダル３６の操作により変化させることができる。

バッテリ式フォークリフト１の走行に関して、アクセルペダル３６の操作による走行速度変化の敏感さの程度は、インチングペダル３７の踏み込み量に応じて決まる。すなわち、インチングペダル３７の踏み込み量が比較的小さい場合には、走行用電動モータ３１の定格率が大きいので、アクセルペダル３６の踏み込み量に応じた速度変化の割合は比較的大きい。すなわち、比較的機敏に速度変化させることができる。逆に、インチングペダル３７の踏み込み量が比較的大きい場合には、走行用電動モータ３１の定格率が小さいので、アクセルペダル３６の踏み込み量に応じた速度変化の割合は比較的小さい。すなわち、比較的穏やかに速度変化させることができる。

第３状態における荷役動作について次に説明する。第１状態と同様に、リフトレバー３９が操作されていない場合に荷役動作が行われない。一方、リフトレバー３９が所定の位置に保持されると、その操作量に応じて制御弁３５の切換え方向と開度が設定される。

この状態で、オペレーターがアクセルペダル３６を踏み込むと、アクセル操作量とインチング操作量とに基づき荷役用電動モータ３２が所定の回転数で回転する。すなわち、荷役用電動モータ３２は、インチングペダル３７の操作量とアクセルペダル３６の踏み込み量に応じた回転数で回転して油圧ポンプ３４を駆動する。

上記の通り、第３状態においては、走行用モータ３１および荷役用モータ３２の定格率は、インチングペダル３７の操作量に応じて設定される。その結果、バッテリ式フォークリフト１においては、オペレーターによるインチングペダル３７の操作量に応じて、アクセルペダル３６の操作による走行速度の制御と荷役速度の制御とを適当な組み合わせとすることができる。

例えば、インチングペダル３７を、第３状態を実現する範囲内において比較的小さい領域の操作量とした場合、アクセルペダル３６の操作に応じて、走行については、比較的大きい速度と比較的機敏な速度変化を実現することができ、荷役については、比較的ゆっくりとした速度と比較的穏やかな速度変化を実現することができる。

一方、インチングペダル３７を、第３状態を実現する範囲内において比較的大きい領域の操作量とした場合、アクセルペダル３６の操作に応じて、走行については、比較的ゆっくりとした速度と比較的穏やかな機敏な速度変化を実現することができ、荷役については、比較的大きな速度と比較的機敏な速度変化を実現することができる。

第３の状態における走行電動モータ３１の定格率と荷役電動モータ３２の定格率は概ね以下のように決定される。
走行電動モータ３１と荷役電動モータ３２の双方が駆動しているときの消費電力は、バッテリ１６の放電電力以下にしてバッテリ１６の過電流を抑制することが望ましい。バッテリ１６の寿命を延ばすためである。実施の形態のバッテリフォークリフトでは、たとえば、新品のバッテリ１６の残容量（ＳＯＣ）が８０％のときの過電流閾値を予め設定し、このように設定された過電流閾値を用いて走行電動モータ３１と荷役電動モータ３２のインチング操作量に対する定格率を予め算出してメモリ５１ｃに記憶する。

好ましくは、バッテリ１６の使用状況や劣化度を検知し、バッテリ１６の使用状況や劣化度に応じた過電流閾値を常時計算し、走行電動モータ３１と荷役電動モータ３２の合算した消費電力が設定された閾値以下となるように定格率を計算することが望ましい。

次に、図５のフローチャートを参照して、第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、走行用電動モータおよび荷役用電動モータの目標の回転数を設定するフローについて説明する。なお、図５にフローチャートとして示す処理手順は、制御部５１のメモリ５１ｃに格納したプログラムをＣＰＵが実行して行われる。

ステップＳ１において、インチング操作量およびアクセル操作量が検出され、これらに基づく信号が制御部５１に入力され、ステップＳ２に進む。すなわち、オペレーターによるインチングペダル３７およびアクセルペダル３６が操作されると、インチング検出部３７ａおよびアクセル検出部３６ａで検出されたインチング操作量およびアクセル操作量に関する信号が制御部５１に取り込まれる。ステップＳ２において、制御部５１は、インチング操作量に関する信号に基づいて、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２に対して定格率を設定し、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、制御部５１は、アクセル操作量に関する信号に基づいて、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２に対して回転係数を設定し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、制御部５１は、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２のそれぞれの定格回転数に、それぞれの電動モータに関する定格率および回転係数を乗じて目標の回転数を設定し、本ルーチンを終了する。

以上説明した第１の実施の形態の作用効果は次の通りである。
（１）第１の実施の形態のフォークリフト１は、油圧ポンプの吐出油で駆動される荷役用油圧シリンダ１３ａと、バッテリから電力供給を受けて駆動される走行用電動モータ３１と、バッテリから電力供給を受けて駆動され、油圧ポンプを駆動する荷役用電動モータ３２と、荷役用操作部材の操作に応じて油圧ポンプからの吐出油の流れを制御する制御弁３５と、インチング操作量を出力するインチングペダル３７と、アクセル操作量を出力するアクセルペダル３６と、インチング操作量に応じて、走行用電動モータ３１の回転特性および荷役用電動モータ３２の回転特性を制御し、アクセル操作量に応じて、走行用電動モータ３１の回転数および荷役用電動モータ３２の回転数を制御する制御部５１と、を備える。このように構成したバッテリ式フォークリフト１によれば、インチングペダルとアクセルペダルとの操作により、荷役速度をきめ細かく制御できる。

（２）第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、制御部５１は、インチング操作量の第１の所定の範囲において、インチングペダルの操作量増加に応じて走行用電動モータ３１の制限回転数を減少させ、荷役用電動モータ３２の制限回転数を増加させるようにそれぞれ設定する。このような構成により、走行と荷役の操作を、エンジン式フォークリフトの操作と同様に行うことができる。その結果、エンジン式フォークリフトの操作に慣れたオペレーターがこのバッテリ式フォークリフト１を操作する際にも戸惑うことがない。

（３）第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、制御部５１は、インチング操作量が第１の所定の範囲よりも大きいおよび／または小さい第２の所定の範囲において、走行用電動モータ３１の制限回転数および荷役用電動モータ３２の制限回転数をそれぞれ一定に設定する。このような構成により、インチングペダル３７を踏み始めの僅かな操作量変化や、インチングペダル３７を一杯に踏み込んだ状態からの戻し始めの僅かな操作量変化により、走行速度や荷役速度が急激に変化することがない。すなわち、安全な操作を実現することができる。

（変形例１）
上記の第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１においては、走行用電動モータ３１に対する第１状態と荷役用電動モータ３２に対する第１状態とは、同様のインチング操作量領域で設定されるようにした。また、第２領域および第３領域についても、走行用電動モータ３１と荷役用電動モータ３２とが、それぞれ同様のインチング操作量領域で設定されるようにした。しかし、走行用電動モータ３１に対する第１状態と荷役用電動モータ３２に対する第１状態とが設定されるインチング操作量領域は異なっていてもよい。第２領域および第３領域についても同様である。このような構成とすることで、様々な使用状況に適したバッテリ式フォークリフトを提供することが可能となる。

（変形例２）
上記の第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１においては、第１状態では走行用電動モータ３１の定格率１００％に設定し、また、第２状態では荷役用電動モータ３２の定格率を１００％に設定している。しかし、定格率は必ずしも１００％である必要はなく、１００％に近い大きい値であってもよい。同様に、第２状態では走行用電動モータ３１の定格率をゼロに設定している。しかし、定格率は必ずしもゼロである必要はなく、バッテリ式フォークリフト１が動作しない程度の小さい値であってもよい。

（変形例３）
上記の第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１においては、第３状態では、インチングペダル３７の操作量の増加に伴って、走行用電動モータ３１の定格率は連続的に減少し、荷役用電動モータ３２の定格率は連続的に増加するようにした。しかし、第３状態において定格率を必ずしも連続的に変化させる必要はない。たとえば、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２のうち少なくとも一方の定格率を段階的に変化させてもよい。この場合、電動モータの回転をきめ細かく制御するためには、段階数は多いことが好ましい。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１は、第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフトと基本的な構成は同様であり、次に記載の構成が付加されたものである。すなわち、第２の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１は、図６に示すように、走行用電動モータ３１に供給する電流および荷役用電動モータ３２に供給される電流を検出する走行用電流検出部４１と荷役用電流検出部４２とをさらに備える。

第２の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、上記の走行用電流検出部４１と荷役用電流検出部４２は、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２に供給される電流に関する情報を制御部５１に出力する。制御部５１は、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２に供給されている合計電流を算出し、この合計電流とバッテリ１６の定格電流とを比較する。制御部５１は、この合計電流がバッテリ１６の定格電流を超えないように、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の回転数を制御する。たとえば、アクセルペダル３６の操作量に応じて決まる回転係数Ｆｔおよび／またはＦｃの値を変化させることで、この合計電流がバッテリ１６の定格電流を超えないように制御する。

図７のフローチャートを参照して、第２の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、走行用電動モータおよび荷役用電動モータの目標の回転数を設定するフローについて説明する。なお、図７にフローチャートとして示す処理手順は、制御部５１のメモリ５１ｃに格納したプログラムをＣＰＵが実行して行われる。

本ルーチンにおいて、ステップＳ１〜Ｓ４は、図５を参照して説明した第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１に関するフローチャートにけるステップＳ１〜Ｓ４と同様である。すなわち、ステップＳ４において、制御部５１は、走行用電動モータおよび荷役用電動モータのそれぞれ定格回転数に、それぞれの電動モータに関する定格率および回転係数を乗じて、目標の回転数を設定する。

本ルーチンにおいては、ステップＳ４において走行用電動モータおよび荷役用電動モータの目標の回転数を設定した後、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、制御部５１は、走行用電流検出部４１と荷役用電流検出部４２とからそれぞれ出力された、走行用電動モータ３１の通電電流と荷役用電動モータ３２の通電電流の合計電流を算出して、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、この合計電流とバッテリ１６の定格電流とを比較する。ステップＳ１６において否定判定された場合、すなわち、合計電流がバッテリ１６の定格電流以上であると判定された場合、ステップＳ３に戻る。この場合、ステップＳ３において、走行用電動モータ３１および／または荷役用電動モータ３２の回転係数を再設定する。ステップＳ１６において肯定判定された場合、すなわち、合計電流がバッテリ１６の定格電流より小さいと判定された場合、本ルーチンを終了する。

上記説明の第２の実施の形態によるバッテリ式フォークリフトによれば、バッテリが過負荷状態となることを防止し、バッテリの長寿命化を図れる。なお、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１６において否定判定された場合にステップＳ３に戻るルーチンとしているが、ステップＳ２に戻って定格率を調整してもよい。あるいは、ステップＳ４に戻って回転数を調整してもよい。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１は、第２の実施の形態のバッテリ式フォークリフトと基本的な構成は同様であり、次に記載の構成が付加されたものである。すなわち、図８に示すように、バッテリ式フォークリフト１は、バッテリ１６の電圧を検出するバッテリ電圧検出部１８を備え、このバッテリ電圧検出部１８による検出信号は制御部５１に出力される。また、制御部５１には、バッテリ１６の充電残量を算出するバッテリ残量算出部５１ｄが備えられる。バッテリ残量算出部５１ｄは、バッテリ電圧検出部１８からの検出信号に基づいてバッテリ１６の充電残量を算出する。

第３の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、制御部５１は、上記のバッテリ残量算出部５１ｄが算出したバッテリ充電残量に関する情報に基づいて、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の回転数を制御する。たとえば、バッテリ残量算出部５１ｄからの出力に基づいて、バッテリ充電残量が所定値より低くなった場合には、走行用電動モータ３１および荷役用電動モータ３２の回転数の定格率をより低く設定する。

図９のフローチャートを参照して、第３の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１において、走行用電動モータおよび荷役用電動モータの目標の回転数を設定するフローについて説明する。なお、図９にフローチャートとして示す処理手順は、制御部５１のメモリ５１ｃに格納したプログラムをＣＰＵが実行して行われる。

本ルーチンにおいて、ステップＳ１〜Ｓ４は、図５を参照して説明した第１の実施の形態のバッテリ式フォークリフト１に関するフローチャートにけるステップＳ１〜Ｓ４と同様である。すなわち、ステップＳ４において、制御部５１は、走行用電動モータおよび荷役用電動モータのそれぞれ定格回転数に、それぞれの電動モータに関する定格率および回転係数を乗じて、目標の回転数を設定する。

本ルーチンにおいては、ステップＳ４において走行用電動モータおよび荷役用電動モータの目標の回転数を設定した後、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５においては、バッテリ１６の充電残量と制御部５１に記憶された所定値とを比較する。ステップＳ２５において否定判定された場合、すなわち、バッテリ充電残量が所定値以下であると判定された場合、ステップＳ２に戻る。この場合、ステップＳ２において、走行用電動モータおよび荷役用電動モータの定格率を再設定する。ステップＳ２５において肯定判定された場合、すなわち、バッテリ残量が所定値を上回っていると判定された場合、本ルーチンを終了する。

上記の第３の実施の形態によるバッテリ式フォークリフト１によれば、バッテリが過放電状態となることを防止し、バッテリの長寿命化を図れる。なお、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ２５において否定判定された場合にステップＳ２に戻るルーチンとしているが、ステップＳ３に戻って回転係数を調整してもよい。あるいは、ステップＳ４に戻って回転数を調整してもよい。

（第３の実施の形態の変形例）
バッテリ残量に応じて定格率や回転係数を補正することにより、ステップＳ４で計算されるモータ回転数がバッテリ残量を反映した値となるようにしてもよい。

（第４の実施の形態）
上記の第１〜第３の実施の形態のバッテリ式フォークリフトにおいては、既に説明した通り、ティルトレバー（不図示）の操作により油圧ティルトシリンダ（不図示）を動作させることによりティルト動作を行うことが可能である。油圧ティルトシリンダへの圧油の供給は、荷役用電動モータ３２により油圧ポンプ３４を動作させることにより行われる。従って、荷役用電動モータ３２の回転数の制御は、ティルト動作による負荷も考慮して行ってもよい。すなわち、上記説明では、荷役動作としてフォークの上昇・下降について主に説明したが、ティルト動作も含めて荷役用電動モータ３２の回転数を制御してもよい。

なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明の要旨を変更しない範囲で、具体的な構成材料、部品などを変更しても良い。また、本発明の構成要素を含んでいれば、公知の技術を追加し、あるいは公知の技術で置き換えることも可能である。

１ フォークリフト
１１ 車両本体
１２ 走行用車輪
１３ リフト装置
１３ａ 油圧リフトシリンダ
１４ バックレスト
１５ フォーク
１６ バッテリ
３１ 走行用電動モータ
３２ 荷役用電動モータ
３１ａ、３２ａ インバータ
３４ 油圧ポンプ
３５ 制御弁
３６ アクセルペダル（アクセル操作部）
３７ インチングペダル（インチング操作部）
３８ ブレーキペダル（ブレーキ操作部）
３９ リフトレバー（リフト操作部）
５１ 制御部
５１ａ モータ制御機能部
５１ｂ 油圧制御機能部
５１ｃ メモリ

Claims (8)

1. 油圧ポンプの吐出油で駆動される荷役用油圧シリンダと、
   バッテリから電力供給を受けて駆動される走行用電動モータと、
   バッテリから電力供給を受けて駆動され、前記油圧ポンプを駆動する荷役用電動モータと、
   荷役用操作部材の操作に応じて前記油圧ポンプからの吐出油の流れを制御する制御弁と、
   インチング操作量を出力するインチングペダルと、
   アクセル操作量を出力するアクセルペダルと、
   前記インチング操作量に応じて、前記走行用電動モータの回転特性および前記荷役用電動モータの回転特性を制御し、前記アクセル操作量に応じて、前記走行用電動モータの回転数および前記荷役用電動モータの回転数を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記インチング操作量の第１の所定の範囲において、インチングペダルの操作量増加に応じて前記走行用電動モータの制限回転数を減少させ、前記荷役用電動モータの制限回転数を増加させるようにそれぞれ設定する、バッテリ式フォークリフト。
2. 請求項１に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   前記制御部は、前記走行用電動モータの消費電力と前記荷役用電動モータの消費電力の和が前記バッテリの放電容量を越えないように、前記走行用電動モータおよび前記荷役用電動モータの回転速度を制御するバッテリ式フォークリフト。
3. 請求項１または２に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   前記制御部は、前記走行用電動モータの制限回転数は連続的に減少させ、前記荷役用電動モータの制限回転数は連続的に増加させるようにそれぞれ設定する、バッテリ式フォークリフト。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   前記制御部は、前記インチング操作量が前記第１ の所定の範囲よりも大きいおよび／ または小さい第２の所定の範囲において、前記走行用電動モータの制限回転数および前記荷役用電動モータの制限回転数をそれぞれ一定に設定する、バッテリ式フォークリフト。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   前記走行用電動モータへの通電電流および前記荷役用電動モータへの通電電流をそれぞれ検出する電流検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記電流検出部により検出された通電電流に基づいて、前記走行用電動モータの回転数および前記荷役用電動モータの回転数をそれぞれ設定する、バッテリ式フォークリフト。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記バッテリ電圧検出部により検出されたバッテリの電圧に基づいて、前記走行用電動モータの回転数および前記荷役用電動モータの回転数をそれぞれ設定する、バッテリ式フォークリフト。
7. 請求項６に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   前記制御部は、前記バッテリ電圧検出部により検出された前記バッテリの電圧に基づいて、前記バッテリの充電残量が所定量より少ないと判断した場合、前記バッテリの充電残量が前記所定量より多いと判断した場合に比べて、前記走行用電動モータおよび前記荷役用電動モータの消費電力が少なくなるように、前記走行用電動モータの制限回転数および記荷役用電動モータの制限回転数をそれぞれ設定する、バッテリ式フォークリフト。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリ式フォークリフトにおいて、
   リフト操作部とティルト操作部とをさらに有し、
   前記制御部は、前記リフト操作部と前記ティルト操作部の双方が操作された場合、前記リフト操作部だけが操作されたときに比べて、前記走行用電動モータの制限回転数および前記荷役用電動モータの制限回転数のうち少なくとも一方が小さくなうように制限回転数を設定する、バッテリ式フォークリフト。
   

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