JPH04145203A - 電磁流量制御弁の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフォークリフトの作業機系に適用される電磁流
量制御弁の制御方法に関する。

（従来の技術） 従来のフォークリフトの作業機油圧系は第９図に示すよ
うに方向切換弁（８）のスプール（８ａ）をロンド（９
）を介して作業機レバー（７）に直結し、作業機（５）
への作動油供給流量、または作業機（５）からの戻り流
量の制御は手動で作業機レバー（７）を操作することに
より、方向切換弁（８）内の油圧回路の開口面積を制御
させて行なっていた。図中（６）はポンプを示す。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の作業機油圧系では、方向切換弁の、ス
プールを直接手動で変位させることによって、作動油流
量を制御していたため作業機の作動速度が滑らかに変化
するように操作することは難しく、作業機、及び積荷の
慣性力に起因する衝撃を発生させることなく荷役作業を
するためには、オペレータに相当な熟練度を要していた
。また、こわれ易い荷を扱うオペレータでは精神的な負
担も大きかった。

本発明はかかる現状に鑑み提案されるものであって、従
来の作業機レバーを、レバー操作量に応じた操作信号を
発生するレバー装置とし、また従来の方向切換弁を制御
電流信号によって作動油流量を制御可能なＮＭｉ比例流
量制御弁として、作業機レバーの操作信号（及び作業機
の負荷信号）に応じた電磁比例流量制御弁への制御電流
信号の変化率が一定値を超えないように出力する機能を
コントローラに付加し、作業機への作動油供給流量、ま
たは、作業機からの戻り流量を徐々に増加または、減少
するように制御すれば、作業機レバーを急操作しても、
作業機を滑らかに作動させることが可能で、また、無負
荷時等で滑らかな作業機の操作が要求されない場合もあ
るので、前記の制御が機能しないように、オペレータが
選択スイッチを操作することで選択できるようにするこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本発明の構成は操作レバー
の操作量信号に応した制御信号を電磁流量制御弁へ与え
ることにより油圧作業機への作動油の給排油量を調整す
る作動油流量制御方法において、上記制御信号の変化率
が設定値を越える場合には、予め設定されている増加（
減少）定数を上記制御信号に加（滅）算した信号を上記
！磁流量制御弁へ与えることを特徴とする。

更に本発明の構成は操作レバーの操作量信号及び油圧作
業機にかかる負荷信号に応じた制御信号を電磁流量制御
弁へ与えることにより油圧作業機への作動油の給排油量
を調整する作動油流量制御方法において、上記制御信号
の変化率が設定値を越える場合には、上記負荷信号に対
応した増加（減少）定数を上記制御信号に加（滅）算し
た信号を上記電磁流量制御弁へ与えることを特徴とする
。

（作　用） そして本発明は上記の手段により作業機レバーからの操
作信号はコントローラに入力され、コントローラ内のｌ
ｌ０Ｍ　（リードオンリーメモリ）にあらかじめ記憶さ
せである操作信号と制御電流値との関係から入力された
操作信号に応じた制御電流値が演算され、演算された制
御電流信号値と単位時間前に出力された制御電流信号値
を単位時間ごとに比較し、その比較した結果、演算値の
方が大きな値の場合には、単位時間前の出力値に一回当
りの増加定数を加算した値を出力し、また単位時間前の
出力値の方が大きな値の場合には、単位時間前の出力値
から一回当りの減少定数を減算して出力する。そして前
記の出力値の比較処理を、前回の出力値が演算値の近似
範囲に達するまで繰り返すことにより、制御電流信号値
の変化率が一定値を超えないように制御して、１ｉ磁比
例流量制御弁に出力され、作動油流量が徐々に増加また
は、減少するように制御される。なお、−回当りの増加
定数、及び−回当りの減少定数、及び演算値の近似範囲
の値はあらかじめ設定してＲＯＭに記憶させておく。

一方負荷圧力信号に応じた制御電流信号値の増加（減少
）定数もＲＯＭにあらかじめ記憶させであるデータテー
ブルから読み取っておき演算された制御電流信号と単位
時間前に出力された制ｍ電流信号値とを単位時間に比較
してその比較結果により上述の制御が行われる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図は本発明の実施例の電気的な制御系のブロック図で
、第１図においてコントローラ（２）は作業機レバー（
１）と選択スイッチ（３）を入力装置として、ｔＭＩ流
量制御弁（４ａ）及び（４ｂ）を出力装置として接続さ
れている。コントローラ（２）の内部にはアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（２ａ）、
スイッチ入力インターフェース（２ｈ）、入出力信号を
処理する中央処理装置ＣＰＵ　（２ｃ）、処理プログラ
ム及び制御定数が記憶させであるリードオンリーメモリ
ＲＯＭ　（２ｅ）、処理中のデータを格納するランダム
アクセスメモリＲＡＭ（２ｆ）、ＣＰＵ（２ｃ）からの
出力データを電磁流量制御弁（４ａ）、及び（４ｂ）の
制御電流信号に変換する駆動回路（２ｇ）、デジタル処
理系に同期信号を与えるクロック（２ｄ）、電気的な制
御系の各構成要素に電源を供給する電源回路（２ｈ）が
設けである。

作業機レバー（１）のレバーの操作量は電圧信号として
コントローラ（２）に入力され、＾／Ｄコンバータ（２
ａ）によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ（２ｃ）
に入力される。

一方、選択スイッチ（３）からのＯＮ、　ＯＦＦの信号
はスイッチ入力インターフェース（２ｂ）を介してＣＰ
Ｕ（２ｃ）に入力される。ＣＰＵ　（２ｃ）はＲＯＭ　
（２ｅ）に記憶された制御プログラムによって、前記の
電圧信号、及びＯＮ、　ＯＦＦ信号を処理し、処理結果
を電磁弁駆動回路（２ｇ）に出力する。電磁弁駆動回路
（２ｇ）はＣＰＵ（２Ｃ）の出力データを電磁流量制御
弁（４ａ）及び（４ｂ）の制御電流信号に変換して出力
する。

第２図に本発明をフォークリフトのリフト系に適用した
場合の油圧回路図を示す。第２図において電磁流量制御
弁（４ａ）及び（４ｂ）の制御電流信号値によって電磁
流量制御弁（４）のスプール（４ｃ）の変位量が制御さ
れ、弁内部の油圧回路の開口面積が変化して、作業機（
５）への作動油供給流量、または作業機からの戻り流量
が制御される。

本実施例の制御方法のフローチャートを第３図に示す。

コントローラ（２）に電源が供給されるとステップＳ、
に示すＣＰＩＩ　（２ｃ）の内部レジスタ、及び入出力
部のイニシャライズ処理が実行される。ステップＳ２に
おいて作業機レバー（１）の操作信号、及び選択スイッ
チ（３）のＯＮ、　ＯＦＦ信号の各入力値を読取り、操
作信号の読取値と第４図に示す操作信号と出力演算値と
の関係から、ステップＳ、において演算値を算出する。

ステップＳ、において選択スイッチ（３）からの入力値
が本発明の制御方法が選択されていない側のＯＦＦであ
ると判断した場合には、ステップ５１７に進み、出力デ
ータにステップＳ、で求めた演算値を代入する。ステッ
プＳ１１において出力データを電磁流量制御弁（４ａ）
及び（４ｂ）に出力処理し、ステップＳ１９において一
定時間が経過した後、再びステップＳ２に戻り一回の処
理が終了する。

ステップＳ４において選択スイッチ（３）がＯＮである
と判断した場合には、ステップＳｓに進みステップＳ、
の演算値から作業機レバー（１）が中立位１とみなされ
る範囲内にあるかを判断する。中立位置ではないと判断
した場合には、ステップＳ、において、ＲＡＭ（２ｆ）
内に格納されている出力フラグが出力中を示すＯＮ状態
にあるかどうかを調べる。出力フラグがＯＮ状態でない
場合には、レバー操作開始と判断し、ステップＳ、にお
いて出力フラグをＯＮとしてＲＡＭ（２ｆ）内に格納し
、ステップＳ−において出力データにあらかじめ設定し
である出力初期値Ｄ２を代入して、ステップＳｌｌ＋に
進み、−回の処理を終了する。

ステップＳ６において出力フラグがＯＮ状態であった場
合には、本発明の制御方法の途中であると判断し、ステ
ップＳ、において、ステップＳ３で求めた演算値と前回
の出力処理時の出力データとを比較する。演算値の方が
大きな値であると判断した場合は、ステップＳ１゜に進
み、前回の出力処理時の出力データがステップＳ、で求
めた演算値の近似範囲Ａ内に達したかどうかを調べる。

近似範囲Ａはあらかじめ設定しである値である。ステッ
プＳ、。

において演算値の近似範囲Ａ内に達したと判断した場合
、ステップＳ１６において出力データに演算値を代入し
てステップＳ１゜に進み一回の処理を終了する。ステッ
プＳ、。において演算値の近似範囲Ａ内に達していない
場合は、操作信号の増加率が大なる場合であると判断し
て、ステップＳＩＩに進み、あらかじめ設定しである一
回当りの増加定数Ｘを前回の出力処理時の出力データに
加算して出力データに代入し、ステップＳｌｌに進んで
一回の処理を終了する。

ステップＳ、において、作業機レバー（１）が中立位置
であると判断した場合、及び、ステップＳ、においてス
テップＳ、で求めた演算値が前回の出力処理時の出力デ
ータよりも小さな値、または等値であると判断した場合
はステップＳＩ！に進む。

ステップＳ１□において、前回の出力処理時の出力デー
タとあらかじめ設定しである出力終了４Ｗ　Ｄ　３とを
比較した結果、出力終了値０．の方が大きい値かまたは
等値である場合は、本発明の制御方法の終了と判断し、
ステップ５１５において出力フラグをＯＦＦとしてＲＡ
Ｍ（２ｆ）内に格納し、ステップＳＩ６を経由してステ
ップ５ｌｉｔに進み一回の処理を終了する。

ステップＳＩ□において、前回の出力処理時の出力デー
タの方が大きな値であると判断した場合は、ステップ５
ｌｆｆに進み、前回の出力処理時の出力データが、ステ
ップＳ、で求めた演算値の近似範囲Ａ内に達したかどう
かを調べる。演算値の近似範囲Ａ内に達したと判断した
場合はステップＳＩ６を経由してステップＳｉｌ＋に進
み一回の処理を終了する。

ステップＳＩ３において演算値の近似範囲Ａ内に達して
いない場合は、操作信号の減少率が大なる場合であると
判断してステップ５１４に進み、あらかじめ設定しであ
る一回当りの減少定数ｙを前回の出力処理時の出力デー
タから減算して出力データに代入し、ステップＳｌｌ＋
に進んで一回の処理を終了する。

前記のステップＳｔ−ステップｓ＋、を繰り返すことに
よって第５図に示すタイムチャートの動作が可能になる
。

第５図の５−ｉは作業機レバーの操作のタイムチャート
、５−　ｉｉは選択スイッチがＯＦＦの時の、５−ｉの
レバー操作に対応した制御電流信号の出力値を示したタ
イムチャート、５−ｉｉｉは選択スイッチがＯＮの時の
５−１のレバー操作に対応した制御電流信号の出力値を
示したタイムチャートである。

なお、第３図、第４図、及び第５図中の設定値Ｄ＋、　
Ｄｔ、　ＤｓはＩｌｌ≧Ｄ２及びＤ１≧Ｄ、の関係にな
るように設定する。

第６図は本発明の第２実施例を示すもので、前記選択ス
イッチ（３）に代えて、これを油圧センサー（３）とし
、該油圧センサー（３）は第７図に示すように作業機（
５）とコントローラ（２）との間に接続して、電磁流量
制御弁（４ａ）及び（４ｂ）の制御電流信号値によって
電磁流量制御弁（４）のスプール（４ｃ）の変位量が制
御され、弁内部の油圧回路の開口面積が変化して作業機
（５）への作動油供給流量、または作業機からの戻り流
量が制御される。

この場合の制御方法のフローチャートを第８図に示す。

このフローチャートと前記第３図のフローチャートと相
違するところは、ステップＳ、において、油圧センサー
（３）からの負荷圧力信号に基づき、予め設定しである
データテーブルから一回当りの増加定数Ｘ、及び−回当
りの減少定数ｙを引用した点と、ステップＳｓにおいて
ステップＳ３の演算値から作業機レバー（１）が中立位
置とみなされる範囲内にあるかを判断し中立位置ではな
いと判断した場合には、ステップＳ＆において、ＲＡＭ
（２ｆ）内に格納されている出力フラグが出力中を示す
ＯＮ状態にあるかどうかを調べ出力フラグがＯＮ状態で
ない場合には、レバー操作開始と判断し、ステップＳ、
において出力フラグをＯＮとしてＲＡＭ（２ｆ）内に格
納し、ステップＳ、において出力データにあらかじめ設
定しである出力初期値Ｄ１を代入して、ステップＳＩ８
に進み、出力データを電磁流量制御弁（４ａ）及び（４
ｂ）に出力処理し、ステップＳ１９において一定時間が
経過した後、ステップＳ２に戻るようにした点とステッ
プ０７）を除いた点にある。

この場合操作信号と出力演算値とは第９図に示すように
負荷の大、中、小によって変化し、従ってデータテーブ
ルから引用する定数Ｘ、　Ｙにも負荷に応して大、中、
小があり、タイムチャートは第１０図の如くなる。

（発明の効果） このように本発明によるときは電磁流量制御弁は、操作
レバーの操作量に応した制御信号の変化率が、設定値を
越える場合には、予め設定されている増加（減少）定数
を、該制御信号に加（滅）算した信号を与えて制御する
ようにしたものであるからオペレータの熟練度によらず
作業機の作動速度を滑らかに変化させる操作が容易とな
って破損し易い荷を扱うオペレータの精神的な負担を軽
減でき又電磁流量制御弁に操作レバーの操作量と負荷圧
力に応じた制御信号の変化率が設定値を超える場合には
負荷圧力に応じて予め設定されている増加（ｆ！Ｉｉ少
）定数を該制御信号に加（減）算した信号を与えて制御
する方法をとれば不用意な操作時に積荷の慣性力によっ
て発生する衝撃を大幅に緩和でき安全性と商品力が向上
する等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電気的な制御系のブロ
ック図、第２図は本発明をフォークリフトのリフト系に
適用した場合の油圧回路図、第３図は本発明の実施例の
制御方法を示すフローチャート図、第４図は本発明の実
施例に係る操作信号と出力演算値との関係図、第５図は
本発明の実施例に係るレバー操作時の制御電流信号の出
力時のタイムチャート、第６図は本発明の第２実施例に
係る電気的な制御系のブロック図、第７図は第２実施例
をフォークリフトのリフト系に適用した場合の油圧回路
図、第８図は第２実施例の制御方法を示すフローチャー
ト図、第９図は第２実施例に係る操作信号と出力演算値
との関係図、第１０図は第２実施例に係るレバー操作時
の制御電流信号の出力時のタイムチャート、第１１図は
従来例のフォークリフトのリフト系を示す油圧回路図で
ある。 （１）・・・操作レバー （４）・・・１ｉ磁流量制御弁 代 理 人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）操作レバーの操作量信号に応じた制御信号を電磁
   流量制御弁へ与えることにより油圧作業機への作動油の
   給排油量を調整する作動油流量制御方法において、上記
   制御信号の変化率が設定値を越える場合には、予め設定
   されている増加（減少）定数を上記制御信号に加（減）
   算した信号を上記電磁流量制御弁へ与えることを特徴と
   する電磁流量制御弁の制御方法。
2. （２）操作レバーの操作量信号及び油圧作業機にかかる
   負荷信号に応じた制御信号を電磁流量制御弁へ与えるこ
   とにより油圧作業機への作動油の給排油量を調整する作
   動油流量制御方法において、上記制御信号の変化率が設
   定値を越える場合には、上記負荷信号に対応した増加（
   減少）定数を上記制御信号に加（減）算した信号を上記
   電磁流量制御弁へ与えることを特徴とする電磁流量制御
   弁の制御方法。