JP6904648B2 - Automatic oil introduction program, electronic equipment, oil introduction device, steering device and traveling vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、油自動導入プログラム、電子機器、油導入装置、操舵装置および走行車両に関する。 The present invention relates to an automatic oil introduction program, an electronic device, an oil introduction device, a steering device, and a traveling vehicle.
ステアリングハンドルと、ステアリングハンドルの操舵角に基づいて駆動信号を出力する制御装置と、制御装置から出力された駆動信号に基づいて第1ポートまたは第2ポートから第1管路または第2管路に油を吐出する両回転油圧ポンプと、両回転油圧ポンプから吐出される油が第1管路または第2管路を介して供給されて第1方向または第2方向に伸縮するステアリングシリンダと、油が貯留されるタンクとを備えたバイワイヤ方式のフォークリフトが知られている(たとえば、特許文献1)。
ここで、両回転油圧ポンプとステアリングシリンダとタンクとは操舵用油圧回路を構成する主要な要素である。フォークリフトの組立時や整備時に操舵用油圧回路に油を導入する際、フォークリフトとは別の外部タンクからフォークリフトのタンクに油を供給しつつ、作業者がステアリングハンドルを操作する。これは、操舵用油圧回路内に気泡が混入すると応答性などに影響を与えるため、それを回避するためである。
A steering handle, a control device that outputs a drive signal based on the steering angle of the steering handle, and a drive signal output from the control device from the first port or the second port to the first pipe line or the second pipe line. A double-rotation hydraulic pump that discharges oil, a steering cylinder in which oil discharged from the double-rotary hydraulic pump is supplied via a first pipe or a second pipe and expands and contracts in the first or second direction, and oil. A by-wire type forklift equipped with a tank for storing a pump is known (for example, Patent Document 1).
Here, the double-rotation hydraulic pump, the steering cylinder, and the tank are the main elements constituting the steering hydraulic circuit. When introducing oil into the steering hydraulic circuit during forklift assembly or maintenance, the operator operates the steering handle while supplying oil to the forklift tank from an external tank separate from the forklift. This is to avoid responsiveness and the like when air bubbles are mixed in the steering hydraulic circuit.
作業者はマニュアルなどにしたがってステアリングハンドルを操作するものの、個人差があり操舵用油圧回路内に気泡が残留する恐れがある。 Although the operator operates the steering wheel according to a manual or the like, there is a possibility that air bubbles may remain in the steering hydraulic circuit due to individual differences.
本発明の第1の態様による油自動導入プログラムは、走行車両に搭載された操舵用油圧回路に外部油供給源から油を導入する際にコンピュータに実行させるための油自動導入プログラムにおいて、ステアリングシリンダを第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる第1動作手順と、第1動作手順の後、前記ステアリングシリンダを前記第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる第2動作手順とを順次にコンピュータに実行させ、前記第1および第2動作手順は、両回転油圧ポンプを正転逆転させて行う。
本発明の第2の態様による電子機器は、第1の態様による油自動導入プログラムを実装し、走行車両のコンピュータに前記第1および第2動作手順を実行させるため、前記走行車両の前記コンピュータに接続するインターフェースを有する。
本発明の第3の態様による油導入装置は、油導入指令に基づいて、走行車両に搭載された操舵用油圧回路に外部油供給源から油を導入する油導入装置において、ステアリングシリンダを第1時間、第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる第1伸縮制御部と、前記第1時間経過後に第2時間が経過するまで、前記ステアリングシリンダを前記第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる第2伸縮制御部とを備え、前記第1伸縮制御部は、前記ステアリングシリンダに油を供給する両回転油圧ポンプを前記第1時間、第1回転数で繰り返し正転逆転させ、前記第2伸縮制御部は、前記両回転油圧ポンプを第2時間、前記第1回転数より高い第2回転数で繰り返し正転逆転させる。
本発明の第4の態様による操舵装置は、ステアリングハンドルと、前記ステアリングハンドルの操作に基づいて第1または第2吐出ポートから第1管路または第2管路に油を吐出する両回転油圧ポンプと、前記ステアリングハンドルの操作に基づいて前記両回転油圧ポンプを駆動する駆動信号を出力する制御部と、前記両回転油圧ポンプから吐出される油が前記第1または第2管路を介して供給されて第1または第2方向に伸縮するステアリングシリンダと、前記油が貯留されるタンクとを備え、前記制御部は、前記制御部に油導入指令が入力されると、第1時間が経過するまでは第1回転数で前記両回転油圧ポンプを繰り返し正転逆転させ、前記第1時間が経過した後は第2時間が経過するまで、前記第1回転数より高い第2回転数で前記両回転油圧ポンプを繰り返し正転逆転させる。
本発明の第5の態様による走行車両は、第4の態様による操舵装置と、前記操舵装置で操舵されるタイヤに走行駆動力を与える走行駆動装置とを有する。
The automatic oil introduction program according to the first aspect of the present invention is a steering cylinder in the automatic oil introduction program for causing a computer to execute oil when introducing oil from an external oil supply source into a steering hydraulic circuit mounted on a traveling vehicle. The first operation procedure of repeatedly expanding and contracting in both directions at the first speed, and after the first operation procedure, the second operation procedure of repeatedly expanding and contracting the steering cylinder in both directions at a second speed faster than the first speed are sequentially performed. A computer is made to execute the first and second operation procedures by rotating both rotary hydraulic pumps in the forward and reverse directions .
The electronic device according to the second aspect of the present invention implements the oil automatic introduction program according to the first aspect, and causes the computer of the traveling vehicle to execute the first and second operation procedures. Has an interface to connect.
The oil introduction device according to the third aspect of the present invention is an oil introduction device that introduces oil from an external oil supply source into a steering hydraulic circuit mounted on a traveling vehicle based on an oil introduction command. The first expansion and contraction control unit that repeatedly expands and contracts in both directions at the time and the first speed, and the steering cylinder repeatedly expands and contracts in both directions at a second speed faster than the first speed until the second time elapses after the lapse of the first time. A second expansion / contraction control unit is provided, and the first expansion / contraction control unit repeatedly reverses forward / reverse rotation of a double-rotation hydraulic pump that supplies oil to the steering cylinder at the first rotation speed for the first hour, and the second expansion / contraction control unit is provided. The expansion / contraction control unit repeatedly reverses the forward rotation of the double-rotation hydraulic pump for a second time at a second rotation speed higher than the first rotation speed .
The steering device according to the fourth aspect of the present invention is a birotary hydraulic pump that discharges oil from the steering handle and the first or second discharge port to the first or second pipeline based on the operation of the steering handle. A control unit that outputs a drive signal for driving the birotary hydraulic pump based on the operation of the steering handle, and oil discharged from the birotary hydraulic pump is supplied via the first or second pipeline. A steering cylinder that expands and contracts in the first or second direction and a tank in which the oil is stored are provided, and the control unit elapses the first time when an oil introduction command is input to the control unit. Until the first rotation speed, the double rotation hydraulic pump is repeatedly rotated forward and reverse, and after the first time elapses, until the second time elapses, both of the two rotation speeds are higher than the first rotation speed. The rotary hydraulic pump is repeatedly rotated forward and reverse.
The traveling vehicle according to the fifth aspect of the present invention has a steering device according to the fourth aspect and a traveling driving device that applies a traveling driving force to the tires steered by the steering device.
本発明によれば、作業者の個人差に依存することなく、所定動作でステアリングシリンダが繰り返し伸縮されるので、操舵用油圧回路に油を導入する際に気泡が残留することを抑制することができる。また、作業員の油導入作業における工数を省くことができる。 According to the present invention, since the steering cylinder is repeatedly expanded and contracted in a predetermined operation without depending on individual differences of the operator, it is possible to suppress the residual air bubbles when introducing oil into the steering hydraulic circuit. can. In addition, the man-hours required for the oil introduction work of the worker can be omitted.
実施の形態のフォークリフトは、ステアリングハンドルの操作量に基づき両回転油圧ポンプの吐出油を制御し、吐出油で左右に伸縮されてタイヤを操舵するステアリングシリンダを備えた油圧回路を実装している。この操舵用の油圧回路によって、ステアリングシリンダに供給する油を制御し、ステアリングシリンダの動作を制御する。 The forklift of the embodiment implements a hydraulic circuit including a steering cylinder that controls the discharge oil of the birotary hydraulic pump based on the operation amount of the steering handle and is expanded and contracted to the left and right by the discharge oil to steer the tire. The oil supplied to the steering cylinder is controlled by the steering hydraulic circuit to control the operation of the steering cylinder.
フォークリフトを組み立てるとき、操舵用油圧回路に油を導入する必要がある。実施の形態のフォークリフトは、自動的に油を操舵用油圧回路に導入する機能(以下、油自動導入機能と呼ぶ)を搭載している。以下、図1〜図4を参照して、実施の形態のフォークリフトを説明する。 When assembling a forklift, it is necessary to introduce oil into the steering hydraulic circuit. The forklift of the embodiment is equipped with a function of automatically introducing oil into the steering hydraulic circuit (hereinafter, referred to as an oil automatic introduction function). Hereinafter, the forklift of the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図1は、実施の形態のフォークリフトに搭載される操舵装置の一例を示す概略構成図である。図1に示すように、フォークリフトは操舵装置10を備えている。操舵装置10は、操舵を行うためのステアリングハンドル(ステアリングホイール)11と、操舵角センサ12と、電磁ブレーキ13と、PSコントローラ20と、電動モータ30と、モータエンコーダ31と、両回転油圧ポンプ40と、ステアリングシリンダ50と、タイヤ角センサ51とを備えている。また、フォークリフトは、図3を用いて後述するが、車両全体を制御するビークルコントロールモジュール(以下、VCM)21も備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a steering device mounted on the forklift of the embodiment. As shown in FIG. 1, the forklift includes a
操舵角センサ12は、たとえば非接触式のセンサであり、ステアリングハンドル11の操舵角に応じた信号(操舵角信号)を生成し、操舵角信号をPSコントローラ20に出力する。電磁ブレーキ13は、PSコントローラ20によって制御され、ステアリングハンドル11に対して操舵反力を与える。電磁ブレーキ13は、ステアリングハンドル11の操舵角に応じた操舵反力をステアリングハンドル11に与える。
The
電動モータ30は、PSコントローラ20と電気的に接続され、両回転油圧ポンプ40と機械的に接続される。電動モータ30は、PSコントローラ20によってその回転方向および回転速度が制御され、両回転油圧ポンプ40を駆動する。モータエンコーダ31は、電動モータ30の回転数に応じた信号(回転数信号)を生成し、回転数信号をPSコントローラ20に出力する。
The
両回転油圧ポンプ40は、電動モータ30によって駆動され、正転方向または逆転方向に回転する。両回転油圧ポンプ40は、第1ポート41aおよび第2ポート41bを有し、第1または第2ポート41a、41bから第1管路42aまたは第2管路42bに油を吐出する。両回転油圧ポンプ40から吐出された油は、ステアリングシリンダ50に供給される。
The birotary
ステアリングシリンダ50は、操舵用の油圧シリンダであり、両回転油圧ポンプ40から吐出される油が第1または第2管路42a、42bを介して供給されて、第1または第2方向(図中の左右方向)に伸縮する。ステアリングシリンダ50が伸縮されることによって、ステアリングシリンダ50に接続されたタイヤ60が操舵される。タイヤ角センサ51は、タイヤ60の操舵角に応じた信号(タイヤ角信号)を生成し、タイヤ角信号をPSコントローラ20に出力する。
The
PSコントローラ20は、CPUやFPGAなどのプロセッサ、ROMやRAMなどのメモリ、その他の周辺回路などから構成され、制御プログラムに基づいてフォークリフトの操舵を制御する。
The
PSコントローラ20は、操舵角センサ12からの操舵角信号を用いて、ステアリングハンドル11の操舵角を算出する。PSコントローラ20は、算出したステアリングハンドル11の操舵角に基づいて電磁ブレーキ13を制御し、電磁ブレーキ13にステアリングハンドル11の操舵角に応じた操舵反力を発生させる。
The
PSコントローラ20は、算出したステアリングハンドル11の操舵角に基づいて、電動モータ30の目標回転数を決定する。PSコントローラ20は、目標回転数に応じた駆動信号を生成し、電動モータ30に接続されるポンプ用インバータ32(図3参照)に駆動信号を出力する。PSコントローラ20は、ポンプ用インバータ32に駆動信号を出力することで、電動モータ30の回転方向および回転速度を制御する。なお、ポンプ用インバータ32については、図3を用いて後述する。
The
PSコントローラ20は、電動モータ30の動作を制御することによって、両回転油圧ポンプ40から吐出される油の流量および方向を制御する。PSコントローラ20によって両回転油圧ポンプ40からの吐出油が制御されることで、ステアリングシリンダ50の伸縮動作の制御が行われる。
The
PSコントローラ20は、モータエンコーダ31からの回転数信号を用いて、電動モータ30の回転数を算出する。また、PSコントローラ20は、タイヤ角センサ51からのタイヤ角信号を用いて、タイヤ60の操舵角を算出する。PSコントローラ20は、電動モータ30の回転数およびタイヤ60の操舵角に基づいて、電動モータ30を制御するための駆動信号を補正する。すなわち、PSコントローラ20は、各センサからの信号を用いて電動モータ30の回転数およびタイヤ60の操舵角を常時検出し、電動モータ30の回転数をフィードバック制御する。より具体的には、PSコントローラ20は、タイヤ60の操舵角を用いて電動モータ30の目標回転数を補正し、補正した目標回転数に応じた駆動信号をポンプ用インバータ32に出力する。ポンプ用インバータ32に入力される駆動信号が変更されることで、電動モータ30の回転数が変更される。これにより、ステアリングシリンダ50の伸縮量が調整されて、タイヤ60の操舵角が調整される。
The
フォークリフトの組立時や整備時に油圧回路に油を導入する場合には、油圧回路内に油を充満させ、油圧回路内に空気が残留しないようにエア抜きを行う必要がある。油圧回路内に空気が残留することによって、フォークリフトの応答性の低下などの問題が生じる。従来、作業者は、整備工場などに備えられる外部タンクからフォークリフトのタンクに油を供給させつつ、ステアリングハンドルを操作する作業を行っている。作業者はマニュアルなどにしたがってステアリングハンドルを操作するものの、個人差があり油圧回路内に気泡が混入することや、作業に時間がかかるといった問題がある。 When introducing oil into the hydraulic circuit during assembly or maintenance of a forklift, it is necessary to fill the hydraulic circuit with oil and bleed air so that air does not remain in the hydraulic circuit. The residual air in the hydraulic circuit causes problems such as a decrease in the responsiveness of the forklift. Conventionally, a worker operates a steering handle while supplying oil to a forklift tank from an external tank provided in a maintenance shop or the like. Although the operator operates the steering wheel according to a manual or the like, there are problems that air bubbles are mixed in the hydraulic circuit due to individual differences and that the work takes time.
そこで、実施の形態のPSコントローラ20には、油自動導入機能を実現する処理を実行させるアプリケーション(以下、油自動導入プログラム)が実装されている。作業者によって油自動導入プログラムを実行させるための操作が行われると、VCM21(図3参照)からPSコントローラ20に油導入指令が出される。PSコントローラ20は、油自動導入プログラムの手順に従って電動モータ30を駆動させる。すなわち、給油時に従来は作業者がステアリングハンドルを手動操作して行っていた電動モータ30の制御が、PSコントローラ20によって自動的に行われる。これにより、自動的に油圧回路内に油が循環されて、油圧回路内のエア抜きが行われる。作業者は、簡単な操作で給油およびエア抜きを行うことができる。なお、油自動導入プログラムを用いた自動給油およびエア抜きについては、図4を用いて後述する。
Therefore, the
図2は、実施の形態の操舵用油圧回路の一例を示す油圧回路図である。操舵用油圧回路は、両回転油圧ポンプ40と、ステアリングシリンダ50と、油が貯留されるタンク(リザーバータンク)43と、第1チェック弁44aと、第2チェック弁44bと、第1リリーフ弁45aと、第2リリーフ弁45bとを含む。なお、図2に示す外部タンク100は、整備工場などに設けられるタンクであり、組立時や整備時にフォークリフトのタンク43に接続される。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an example of the steering hydraulic circuit of the embodiment. The steering hydraulic circuit includes a double-rotation
両回転油圧ポンプ40は、上述したように、第1および第2ポート41a、41bを有し、電動モータ30によって回転駆動されて第1管路42aまたは第2管路42bに油を吐出する。両回転油圧ポンプ40は、回転方向を変えることで、第1ポート41aまたは第2ポート41bは、油の吐出しポートまたは油の吸い込みポートとして油を第1または第2管路42a、42bに吐出す。また、両回転油圧ポンプ40から吐出される油の量は、電動モータ30の回転速度の増減に伴って増減する。
As described above, the birotary
ステアリングシリンダ50は、シリンダチューブ51と、ピストンロッド52と、ピストンロッド52の中央部に設けられるピストン53とを有する。シリンダチューブ51内には、ピストン53で仕切られた第1油室54および第2油室55が設けられる。第1油室54および第2油室55は、それぞれ第1管路42a、第2管路42bを介して、両回転油圧ポンプ40の第1ポート41a、第2ポート41bに接続されている。タイヤ60を操舵する場合には、両回転油圧ポンプ40による油圧が第1油室54および第2油室55に供給されることで、ピストン53が油圧を受けてピストンロッド52を左右方向(ピストンロッド52の軸方向)に移動させる。
The
第1チェック弁44aは、一端が第1管路42aに接続され、他端がタンク43に接続される。第1チェック弁44aは、第1管路42aからタンク43に油が逆流することを防止する。第1管路42aの油圧が低い場合、すなわち第1ポート41aが吸い込みポートとなるときには、第1チェック弁44aは開状態となり、タンク43の油を第1管路42aに供給する。
One end of the
第2チェック弁44bは、一端が第2管路42bに接続され、他端がタンク43に接続される。第2チェック弁44bは、第2管路42bからタンク43に油が逆流することを防止する。第2管路42bの油圧が低い場合、すなわち第2ポート41bが吸い込みポートとなるときには、第2チェック弁44bは開状態となり、タンク43の油を第2管路42bに供給する。
One end of the
第1リリーフ弁45aは、一端が第1管路42aに接続され、他端がタンク43に接続される。第1リリーフ弁45aは、第1管路42aの油圧が所定値よりも高い場合に、第1管路42aの油をタンク43に逃がし(排出し)、第1管路42aの油圧が所定値以上になることを防ぐ。
One end of the
第2リリーフ弁45bは、一端が第2管路42bに接続され、他端がタンク43に接続される。第2リリーフ弁45bは、第2管路42bの油圧が所定値よりも高い場合に、第2管路42bの油をタンク43に逃がし、第2管路42bの油圧が所定値以上になることを防ぐ。第1リリーフ弁45aおよび第2リリーフ弁45bによって第1および第2管路42a、42bの油圧が制限されるため、操舵用油圧回路の各部に過度の負荷が加わることが抑制される。
One end of the
ステアリングハンドル11(図1参照)が右回りに回転操作され、たとえば、PSコントローラ20からの駆動信号に応じて電動モータ30が正転駆動されるのに伴い、両回転油圧ポンプ40も正転駆動される。両回転油圧ポンプ40が正転駆動することによって、たとえば、両回転油圧ポンプ40の第1ポート41aから油が吐出され、第1管路42aを通ってステアリングシリンダ50の第1油室54に油が供給される。
The steering handle 11 (see FIG. 1) is rotated clockwise, and for example, as the
第1油室54の油圧が上昇すると、ピストン53が第2油室55に向かって移動する。この結果、ピストンロッド52が右方向に移動する、すなわちステアリングシリンダ50が右方向に伸びる。また、ピストン53が第2油室55側に移動することにより、第2油室55から油が排出される。第2油室55から排出された油は、第2管路42bを通って両回転油圧ポンプ40の第2ポート41bに吸い込まれる。ピストンロッド52が右方向に移動するのに伴って、タイヤ60が右方向に操舵される。
When the oil pressure in the
ステアリングハンドル11が左回りに回転操作された場合には、たとえば、電動モータ30が逆転駆動されるのに伴い、両回転油圧ポンプ40も逆転駆動される。両回転油圧ポンプ40が逆転駆動されることによって、たとえば、両回転油圧ポンプ40の第2ポート41bから油が吐出され、第2管路42bを通ってステアリングシリンダ50の第2油室55に油が供給される。第2油室55の油圧が上昇すると、ピストン53が第1油室54に向かって移動し、ピストンロッド52が左方向に移動する、すなわちステアリングシリンダ50が左方向に伸びる。また、ピストン53が第1油室54側に移動することにより、第1油室54から油が排出され第1管路42aを通って第1ポート41aに吸い込まれる。ピストンロッド52が左方向に移動するのに伴って、タイヤ60が左方向に操舵される。
When the steering handle 11 is rotated counterclockwise, for example, as the
なお、上述したように、ステアリングハンドル11の操舵角、電動モータ30の回転数、およびタイヤ60の操舵角はPSコントローラ20によって常時検出され、電動モータ30、両回転油圧ポンプ40、およびステアリングシリンダ50はPSコントローラ20によってフィードバック制御される。
As described above, the steering angle of the
図3は、実施の形態のフォークリフトで使用される制御系統の一部の一例を示すブロック図である。フォークリフトは、VCM21と、PSコントローラ20と、両回転油圧ポンプ40を駆動する電動モータ30と、電動モータ30を駆動制御するポンプ用インバータ32と、表示パネル70と、走行駆動装置80と、走行用インバータ81とを備えている。これらの各機器、要素は、CAN(Controller Area Network)などの通信方式に従って互いに接続され、データ通信を行う。また、フォークリフトは、操舵角センサ12およびタイヤ角センサ51を備える。操舵角センサ12およびタイヤ角センサ51は、それぞれPSコントローラ20に接続される。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a part of the control system used in the forklift of the embodiment. The forklift includes a
VCM21は、CPUやFPGAなどのプロセッサ、ROMやRAMなどのメモリ、その他の周辺回路などから構成され、制御プログラムに基づいてフォークリフト全体を制御する。ポンプ用インバータ32は、複数のスイッチング素子などにより構成され、PSコントローラ20から入力される駆動信号に基づいてスイッチング素子をオンオフ制御する。ポンプ用インバータ32は、スイッチング素子をオンオフ制御することで、電動モータ30に交流電力を供給し、電動モータ30の回転方向および回転速度を制御する。
The
表示パネル70は、車速等の運転状況を示す情報などを表示する。表示パネル70は、たとえば作業者が搭乗する運転室に設けられる。また、表示パネル70のメニュー画面には、油自動導入プログラムを実行させるための自動給油ボタンが設けられる。作業者によって自動給油ボタンが選択操作されると、VCM21からPSコントローラ20に油導入指令が入力される。すなわち、表示パネル70は、油導入指令を入力するための入力部として機能する。なお、入力部として、表示パネル70とは別に、油導入指令を入力するための操作部材を設けるようにしてもよい。
The
走行用インバータ81は、複数のスイッチング素子などにより構成され、VCM21から入力される信号に基づいてスイッチング素子をオンオフ制御し、走行駆動装置80に交流電力を供給する。走行駆動装置80は、走行用インバータ81から供給される交流電力を用いて、タイヤ60に走行駆動力を与える。
The traveling
PSコントローラ20は、第1伸縮制御部23および第2伸縮制御部24を有する。 第1伸縮制御部23は、ステアリングシリンダ50を第1時間、第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる制御を行う。第2伸縮制御部24は、油導入指令に基づき、第1時間経過後に第2時間が経過するまで、ステアリングシリンダ50を第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる制御を行う。
The
具体的には、第1伸縮制御部23は、両回転油圧ポンプ40を第1時間(たとえば3分間)、第1回転数(たとえば300rpm)で繰り返し正転逆転させる。これにより、自動的に油圧回路内に油が導入され、循環される。なお、第1時間は、外部タンク100(図2参照)からフォークリフトのタンク43への油の流量や、タンク43に貯留可能な油量などによって決定される。第2伸縮制御部24は、両回転油圧ポンプ40を第2時間(たとえば2分間)、第1回転数より高い第2回転数(たとえば800rpm)で繰り返し正転逆転させる。これにより、油圧回路内に油が導入されると共に、油圧回路内に残留するエアがタンク43を介して排出され、エア抜きを行うことができる。
Specifically, the first expansion /
図4は、実施の形態に係るフォークリフトで実行される油自動導入処理を説明するフローチャートである。図4を参照して、油自動導入プログラムを用いた自動給油およびエア抜きについて説明する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an oil automatic introduction process executed by the forklift according to the embodiment. With reference to FIG. 4, automatic refueling and air bleeding using the automatic oil introduction program will be described.
ステップS100において、VCM21は、油自動導入機能の実行要求がされているか否か、すなわち油導入指令が入力されたか否かを判定する。たとえば、作業者は、外部油供給源である外部タンク100とフォークリフトのタンク43とをチューブなどを介して接続すると共に、表示パネル70の自動給油ボタンを選択して油導入指令を行う。ステップS100で肯定判定されると、ステップS140へ進み、ステップS100で否定判定されると、すなわち油導入処理(油充填処理)ではなく通常の作業処理と判定されると、ステップS110へ進む。
In step S100, the
ステップS110において、PSコントローラ20は、操舵角センサ12から出力される操舵角信号を用いて、ステアリングハンドル11が操作されたか否かを判定する。ステップS110で肯定判定されると、ステップS120へ進み、ステップS110で否定判定されると、ステップS100にリターンする。
In step S110, the
ステップS120において、PSコントローラ20は、ステアリングハンドル11の操舵角に基づいて、駆動信号を生成する。PSコントローラ20は、ポンプ用インバータ32に駆動信号を出力することで、電動モータ30および両回転油圧ポンプ40を駆動し、タイヤ60を操舵させる。
In step S120, the
ステップS130において、PSコントローラ20は、タイヤ角センサ51からのタイヤ角信号を用いて算出されるタイヤ60の操舵角が、ステアリングハンドル11の操舵角に対応する角度となっているか否かを判定する。ステップS130で肯定判定されると、ステップS100にリターンし、ステップS130で否定判定されると、ステップS120へ戻る。なお、ステップS130で否定判定された場合のステップS120においては、PSコントローラ20は、算出したタイヤ60の操舵角に基づいて駆動信号を補正し、電動モータ30をフィードバック制御する。
In step S130, the
ステップS140は、ステップ100で肯定判定されたときに実行される処理であり、油自動導入プログラムが起動される。油導入指令に応じて、外部タンク100からタンク43への油の導入が開始される。タンク43には、外部タンク100からチューブなどを介して油が所定流量で供給される。PSコントローラ20の第1伸縮制御部23は、油導入指令に基づき、低速駆動用の第1および第2駆動信号を生成する。第1伸縮制御部23は、第1駆動信号をポンプ用インバータ32に出力して、両回転油圧ポンプ40を相対的に低回転数(たとえば300rpm)で繰り返し正転逆転駆動させる。
Step S140 is a process executed when a positive determination is made in
具体的には、第1伸縮制御部23は、ポンプ用インバータ32に対して、電動モータ30を低回転数で正転駆動させるための低速駆動用の第1駆動信号を出力する。この第1駆動信号に応じて電動モータ30および両回転油圧ポンプ40が正転駆動される。両回転油圧ポンプ40が正転駆動される状態で、外部タンク100からタンク43を含む操舵用油圧回路への油の導入が進むと、ステアリングシリンダ50の伸縮が開始され、タイヤ60が徐々に操舵される。ステアリングシリンダ50が一方向に移動すると、やがてタイヤ60がタイヤエンドの位置に達する。タイヤ60がタイヤエンドの位置に達した場合は、タイヤ60はそれ以上機械的に動けず、電動モータ30に流れる電流値が増大する傾向がある。PSコントローラ20は、不図示の電流センサからの信号を用いて電動モータ30に流れる電流値を検出し、電流値が所定値以上の場合に、タイヤ60がタイヤエンドの位置に操舵されたと判定する。タイヤ60がタイヤエンドの位置に達したと判定した場合は、第1伸縮制御部23は、ポンプ用インバータ32に対して、電動モータ30を低速で逆転駆動させるための第2駆動信号を出力する。
Specifically, the first expansion /
電動モータ30および両回転油圧ポンプ40が逆転駆動されて、ステアリングシリンダ50が他方向に移動すると、やがてタイヤ60がタイヤエンドの位置に達する。第1伸縮制御部23は、電動モータ30に流れる電流値が所定値以上の場合に、タイヤ60がタイヤエンドの位置に操舵されたと判定し、電動モータ30を低速で正転駆動させるための第1駆動信号を出力する。このように、第1伸縮制御部23は、電動モータ30を低回転数で正転駆動させるための第1駆動信号と、電動モータ30を低速で逆転駆動させるための第2駆動信号とを交互に出力する。
When the
ステップS150において、第1伸縮制御部23は、両回転油圧ポンプ40の低速駆動を開始してから第1時間(たとえば3分)が経過したか否かを判定する。ステップS150で肯定判定されると、ステップS160へ進み、ステップS150で否定判定されると、ステップS140へ戻る。両回転油圧ポンプ40を低回転数で繰り返し正転逆転駆動させることによって、第1時間の経過後は、油圧回路内に油が充満された状態となる。
In step S150, the first expansion /
ステップS160において、PSコントローラ20の第2伸縮制御部24は、油導入指令に基づき、高速駆動用の第3および第4駆動信号をポンプ用インバータ32に出力して、両回転油圧ポンプ40を相対的に高回転数(たとえば800rpm)で繰り返し正転逆転駆動させる。具体的には、第2伸縮制御部24は、ポンプ用インバータ32に対して、電動モータ30を高回転数で正転駆動させるための第3駆動信号と、電動モータ30を高回転数で逆転駆動させるための第4駆動信号とを交互に出力する。より詳しくは、第2伸縮制御部24は、第1伸縮制御部23によるステップS140での処理と同様に、電動モータ30の電流を用いてタイヤ60がタイヤエンドの位置に達したか否かを判定し、判定結果に応じて第3駆動信号と第4駆動信号とを切り替える。
In step S160, the second expansion /
ステップS170において、第2伸縮制御部24は、両回転油圧ポンプ40の高速駆動を開始してから第2時間(たとえば2分)が経過したか否かを判定する。ステップS170で肯定判定されると、ステップS180へ進み、ステップS170で否定判定されると、ステップS160へ戻る。第2時間の間、両回転油圧ポンプ40を高低回転数で繰り返し正転逆転駆動させることによって、油圧回路内に混入した気泡がタンク43を介して排出される。
In step S170, the second expansion /
ステップS180において、PSコントローラ20は、油自動導入作業が終了したと判定する。PSコントローラ20は、油自動導入作業が終了したことを示す情報を表示パネル70に表示させて、ステップS100にリターンする。なお、PSコントローラ20は、油自動導入作業が終了した旨の音声メッセージを、表示パネル70などから出力させるようにしてもよい。
In step S180, the
実施の形態によるフォークリフトでは、給油およびエア抜き作業は、油自動導入プログラムに従って自動的に行われる。このため、油圧回路内に空気が残留することを抑制することができる。また、各作業員による作業のバラツキや、作業のやり直しが生じることを防ぐことができる。さらに、給油およびエア抜きの作業時間を短縮することができる。 In the forklift according to the embodiment, the refueling and bleeding operations are automatically performed according to the automatic oil introduction program. Therefore, it is possible to prevent air from remaining in the hydraulic circuit. In addition, it is possible to prevent variations in work by each worker and re-working. Furthermore, the work time for refueling and bleeding air can be shortened.
上述した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)実施の形態の油自動導入プログラムは、フォークリフトに搭載された操舵用油圧回路10に外部油供給源100から油を導入する際にフォークリフトのPSコントローラ20に実装されたコンピュータに実行させるための油自動導入プログラムである。この油自動導入プログラムによりPSコントローラ20のコンピュータは、ステアリングシリンダ50を第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる第1動作手順と、第1動作手順の後、ステアリングシリンダ50を第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる第2動作手順とを順次に実行する。実施の形態では、油自動導入プログラムに従ってステアリングシリンダ50が繰り返し遅い周期で伸縮し、その後、早い周期で繰り返し伸縮する。このため、給油およびエア抜き作業を自動で行うことができる。また、油圧回路内に空気が残留することを抑制することができる。
(2)給油およびエア抜き作業が自動で行われるため、各作業員による作業のバラツキや、作業のやり直しが生じることを防ぐことができる。また、給油およびエア抜きの作業時間を短縮することができる。
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The oil automatic introduction program of the embodiment is to be executed by a computer mounted on the
(2) Since the refueling and air bleeding operations are automatically performed, it is possible to prevent the work from being varied by each worker and the work from being redone. In addition, the work time for refueling and bleeding air can be shortened.
(3)実施の形態の油導入装置は、油導入指令に基づいて、フォークリフトに搭載された操舵用油圧回路10に外部油供給源100から油を導入する油導入装置である。この油導入装置は、ステアリングシリンダ50を第1時間、第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる第1伸縮制御部23と、第1時間経過後に第2時間が経過するまで、ステアリングシリンダ50を第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる第2伸縮制御部24とを備える。このようにしたので、給油およびエア抜きを自動で行うことができる。また、油圧回路内に空気が残留することを抑制することができる。
(4)実施の形態の操舵装置は、ステアリングハンドル11と、ステアリングハンドル11の操作に基づいて第1または第2吐出ポート41a、41bから第1管路42aまたは第2管路42bに油を吐出する両回転油圧ポンプ40と、ステアリングハンドル11の操作に基づいて両回転油圧ポンプ40を駆動する駆動信号を出力する制御部20と、両回転油圧ポンプ40から吐出される油が第1または第2管路42a、42bを介して供給されて第1または第2方向に伸縮するステアリングシリンダ50と、油が貯留されるタンク43とを備える。制御部20は、制御部20に油導入指令が入力されると、第1時間が経過するまでは第1回転数で両回転油圧ポンプ40を繰り返し正転逆転させ、第1時間が経過した後は第2時間が経過するまで、第1回転数より高い第2回転数で両回転油圧ポンプ40を繰り返し正転逆転させる。このようにしたので、給油およびエア抜きを自動で行うことができる。また、油圧回路内に空気が残留することを抑制することができる。
(3) The oil introduction device of the embodiment is an oil introduction device that introduces oil from the external
(4) The steering device of the embodiment discharges oil from the first or
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
上記実施の形態では、フォークリフトのPSコントローラ20に油自動導入プログラムを実装し、表示パネル70からそのプログラムを起動して油を自動導入する例について説明した。しかし、油自動導入プログラムを、VCM21に実装するようにしてもよい。また、PSコントローラ20あるいはVCM21に油自動導入プログラムを予め実装していないフォークリフトに対しては、油自動導入プログラムを実装した油自動導入用の電子機器を使用して油を自動導入することができる。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or more of the modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification example 1)
In the above embodiment, an example in which an oil automatic introduction program is mounted on the
図5は、変形例1に係る油自動導入プログラムを実装した電子機器の一例を示すブロック図である。この油自動導入用の電子機器(電子治具)90は、各種の設定を行うための入出力機能を有する表示パネル91と、処理装置92と、プログラムを記憶する記憶装置93と、インターフェース(I/F)94とを備えている。処理装置92は、CPUやFPGAなどのプロセッサであり、記憶装置93は、ROMやRAMなどのメモリである。電子治具90は、たとえば、タブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどのモバイル機器である。インターフェース94は、フォークリフトのPSコントローラ20やVCM21に接続するためのインターフェースである。なお、電子治具90とフォークリフトとの間のデータ通信は、USBメモリなどの記憶媒体を用いて行ってもよいし、無線通信によって行ってもよい。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of an electronic device equipped with the oil automatic introduction program according to the first modification. The electronic device (electronic jig) 90 for automatic oil introduction includes a
(変形例2)
上述したフォークリフトの制御装置、またはモバイル機器へのプログラムの供給は、たとえば、プログラムを格納したパーソナルコンピュータから赤外線通信や近距離無線通信によって行うことができる。また、このパーソナルコンピュータに対するプログラムの供給は、プログラムを格納したCD−ROMなどの記録媒体をパーソナルコンピュータにセットして行ってもよいし、ネットワークなどの通信回線を経由する方法でパーソナルコンピュータへローディングしてもよい。通信回線を経由する場合は、当該通信回線に接続されたサーバーのストレージ装置などにプログラムを格納しておく。
(Modification 2)
The program can be supplied to the forklift control device or the mobile device described above by, for example, infrared communication or short-range wireless communication from a personal computer storing the program. Further, the program may be supplied to the personal computer by setting a recording medium such as a CD-ROM in which the program is stored in the personal computer, or by loading the program into the personal computer via a communication line such as a network. You may. When going through a communication line, the program is stored in the storage device of the server connected to the communication line.
また、通信回線に接続された無線LANのアクセスポイントを経由して、モバイル機器へプログラムを直接送信することもできる。さらに、プログラムを格納したメモリカードなどの記録媒体をモバイル機器にセットしてもよい。このように、プログラムは記録媒体や通信回線を介する提供など、種々の形態のコンピュータプログラム製品として供給できる。 It is also possible to directly transmit the program to the mobile device via the wireless LAN access point connected to the communication line. Further, a recording medium such as a memory card in which the program is stored may be set in the mobile device. As described above, the program can be supplied as various forms of computer program products such as those provided via a recording medium or a communication line.
(変形例3)
上記実施の形態ではフォークリフトを一例として本発明を説明したが、フォークリフト以外の走行車両にも本発明を適用できる。すなわち、ホイールローダなど、操舵用操作部材から電気的な操舵指令が出力されてステアリングシリンダが両方向に伸縮してタイヤを駆動制御するバイワイヤ方式の操舵装置を有する種々の走行車両に適用できる。なお、ステアリングの操作をモータの動力を用いて行うパワーステアリング機構と、車両のステアリングの操作を手動にて行う機構とを有する種々の走行車両にも本発明を適用できる。
(Modification example 3)
Although the present invention has been described by taking a forklift as an example in the above embodiment, the present invention can be applied to a traveling vehicle other than the forklift. That is, it can be applied to various traveling vehicles having a by-wire type steering device such as a wheel loader in which an electric steering command is output from a steering operation member and the steering cylinder expands and contracts in both directions to drive and control the tires. The present invention can also be applied to various traveling vehicles having a power steering mechanism for operating the steering using the power of a motor and a mechanism for manually operating the steering of the vehicle.
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.
10 操舵用油圧回路、11 ステアリングハンドル、20 PSコントローラ、21 VCM、23 第1伸縮制御部、24 第2伸縮制御部、30 電動モータ、40 両回転油圧ポンプ、43 タンク、50 ステアリングシリンダ
10 Steering hydraulic circuit, 11 Steering handle, 20 PS controller, 21 VCM, 23 1st expansion and contraction control unit, 24 2nd expansion and contraction control unit, 30 Electric motor, 40-car rotary hydraulic pump, 43 tank, 50 Steering cylinder
Claims (8)
ステアリングシリンダを第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる第1動作手順と、
第1動作手順の後、前記ステアリングシリンダを前記第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる第2動作手順とを順次にコンピュータに実行させ、
前記第1および第2動作手順は、両回転油圧ポンプを正転逆転させて行う油自動導入プログラム。 In an automatic oil introduction program for a computer to execute oil when introducing oil from an external oil source into a steering hydraulic circuit mounted on a traveling vehicle.
The first operation procedure of repeatedly expanding and contracting the steering cylinder in both directions at the first speed,
After the first operation procedure , the computer is sequentially executed with the second operation procedure of repeatedly expanding and contracting the steering cylinder in both directions at a second speed faster than the first speed.
The first and second operation procedures are an oil automatic introduction program performed by rotating both rotary hydraulic pumps in the forward and reverse directions.
前記第1動作手順は、第1時間が経過するまでは第1回転数で前記両回転油圧ポンプを正転逆転する第1動作を繰り返し行い、
前記第2動作手順は、前記第1時間が経過した後は第2時間が経過するまで、前記第1回転数より高い第2回転数で前記両回転油圧ポンプを正転逆転する第2動作を繰り返し行う油自動導入プログラム。 In the oil automatic introduction program according to claim 1,
In the first operation procedure, the first operation of rotating the double-rotation hydraulic pump in the forward and reverse directions is repeated at the first rotation speed until the first time elapses.
In the second operation procedure, after the first time elapses, until the second time elapses, the second operation of rotating the double-rotation hydraulic pump in the forward and reverse directions at a second rotation speed higher than the first rotation speed is performed. Repeated automatic oil introduction program.
走行車両のコンピュータに前記第1および第2動作手順を実行させるため、前記走行車両の前記コンピュータに接続するインターフェースを有する電子機器。 Implement the automatic oil introduction program according to claim 1 or 2,
An electronic device having an interface connected to the computer of the traveling vehicle in order to cause the computer of the traveling vehicle to execute the first and second operation procedures.
ステアリングシリンダを第1時間、第1速度で両方向に繰り返し伸縮させる第1伸縮制御部と、
前記第1時間経過後に第2時間が経過するまで、前記ステアリングシリンダを前記第1速度より速い第2速度で両方向に繰り返し伸縮させる第2伸縮制御部とを備え、
前記第1伸縮制御部は、前記ステアリングシリンダに油を供給する両回転油圧ポンプを前記第1時間、第1回転数で繰り返し正転逆転させ、
前記第2伸縮制御部は、前記両回転油圧ポンプを第2時間、前記第1回転数より高い第2回転数で繰り返し正転逆転させる油導入装置。 In an oil introduction device that introduces oil from an external oil supply source into the steering hydraulic circuit mounted on a traveling vehicle based on the oil introduction command.
A first expansion / contraction control unit that repeatedly expands / contracts the steering cylinder in both directions at the first speed for the first time,
It is provided with a second expansion / contraction control unit that repeatedly expands / contracts the steering cylinder in both directions at a second speed faster than the first speed until the second time elapses after the lapse of the first time.
The first expansion / contraction control unit repeatedly reverses the forward / reverse rotation of the double-rotation hydraulic pump that supplies oil to the steering cylinder at the first rotation speed for the first hour.
The second expansion / contraction control unit is an oil introduction device that repeatedly reverses forward and reverse rotation of the double-rotation hydraulic pump for a second time at a second rotation speed higher than the first rotation speed.
前記油導入指令を前記走行車両の外部から入力して前記第1および第2伸縮制御部を動作させる油導入装置。 In the oil introduction device according to claim 4,
An oil introduction device that operates the first and second expansion / contraction control units by inputting the oil introduction command from the outside of the traveling vehicle.
前記油導入指令を前記走行車両に搭載した入力部から入力して前記操舵用油圧回路への油の導入を開始する油導入装置。 In the oil introduction device according to claim 4,
An oil introduction device that starts introducing oil into the steering hydraulic circuit by inputting the oil introduction command from an input unit mounted on the traveling vehicle.
前記ステアリングハンドルの操作に基づいて第1または第2吐出ポートから第1管路または第2管路に油を吐出する両回転油圧ポンプと、
前記ステアリングハンドルの操作に基づいて前記両回転油圧ポンプを駆動する駆動信号を出力する制御部と、
前記両回転油圧ポンプから吐出される油が前記第1または第2管路を介して供給されて第1または第2方向に伸縮するステアリングシリンダと、
前記油が貯留されるタンクとを備え、
前記制御部は、前記制御部に油導入指令が入力されると、第1時間が経過するまでは第1回転数で前記両回転油圧ポンプを繰り返し正転逆転させ、前記第1時間が経過した後は第2時間が経過するまで、前記第1回転数より高い第2回転数で前記両回転油圧ポンプを繰り返し正転逆転させる操舵装置。 With the steering wheel
A birotary hydraulic pump that discharges oil from the first or second discharge port to the first pipe or the second pipe based on the operation of the steering handle.
A control unit that outputs a drive signal for driving the double-rotation hydraulic pump based on the operation of the steering handle, and a control unit.
A steering cylinder in which oil discharged from the birotary hydraulic pump is supplied via the first or second pipeline and expands and contracts in the first or second direction.
Equipped with a tank for storing the oil
When the oil introduction command is input to the control unit, the control unit repeatedly reverses the forward rotation of the double-rotation hydraulic pump at the first rotation speed until the first time elapses, and the first time elapses. After that, until the second time elapses, the steering device repeatedly rotates the double-rotation hydraulic pump in the forward and reverse directions at a second rotation speed higher than the first rotation speed.
前記操舵装置で操舵されるタイヤに走行駆動力を与える走行駆動装置とを有する走行車両。 The steering device according to claim 7 and
A traveling vehicle having a traveling driving device that applies a traveling driving force to the tires steered by the steering device.
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