JPH06115894A - 可変容量ポンプ／モータを備えた産業車両の荷役走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】走行フィーリングを向上させる荷役走行制御装
置を提供することを目的とする。 【構成】アクセルペダル41の操作量を検出するアクセル
センサ42と、アクセルセンサ42の検出結果に基づいて目
標車速を算出するCPU61 と、リフトレバー45の操作量を
検出するリフトセンサ46と、リフトセンサ46の検出結果
に基づいてスロットルバルブの目標開度を算出するＣＰ
Ｕ62と、荷役走行時において、車速を目標車速に収束さ
せるべく、規範モデル関数と、伝達関数と、入出力フィ
ードバック関数と、前置補償関数とを記憶したROM63
と、荷役走行時において、変速比の変化に基づいて前記
規範モデル関数の変数を設定するCPU62 と、荷役走行時
において、エンジン回転数及び変速比の変化に基づいて
規範モデル関数を除く前記各関数の変数を、閉ループ伝
達関数が１となるように算出するCPU62 と、算出した変
数を各関数に代入して変速比を算出するCPU62 とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可変容量ポンプ／モータ
を備えた産業車両の荷役走行制御装置に係り、詳しくは
荷役作業時に対する車両の車速と油圧シリンダの作動と
の干渉を回避して走行フィーリングを向上させた産業車
両の荷役走行制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧装置を備えたフォークリフ
ト、スキットステアローダ等の産業車両においては、車
輪の駆動を油圧モータで行うものがある（例えば、実開
平１−６８９２４号公報）。この種の車両はエンジンに
て回転駆動される可変容量ポンプから供給される作動油
にて油圧モータが回転され、該モータに供給される油
量、即ち可変容量ポンプの容量を変更することによりモ
ータの回転速度が制御されて車両の速度が制御されるよ
うになっている。

【０００３】又、この種の可変容量ポンプ／モータとし
てＦＦＣ（FLUID FORCE COUPLE）方式の新規なラジアル
シリンダ型可変容量ポンプ／モータが提案されている
（喜多，油圧と空気圧，２０巻２号（１９８９），７〜
１４．）。この可変容量ポンプ／モータは基本的には、
円筒状のケーシングと、外周に設けられた７個の静圧パ
ッドでケーシング内面に接するとともに、内面が静圧パ
ッドに対応する７個の平面で構成される偶力リングと、
偶力リングの内側の各平面に垂直に接するシールブッシ
ュ（ピストン）と、シールブッシュと嵌合する７個の半
径方向シリンダを有するシリンダブロックと、シリンダ
ブロックの中心穴と嵌合するとともにケーシング中心に
対して正逆両側に軸と直角方向に偏心可能なピントルと
から構成されている。そして、ピントルの偏心量に対応
してポンプの容量あるいは油圧モータの出力が変化する
ようになっている。

【０００４】一方、例えば上記ＦＦＣ方式のラジアルシ
リンダ型可変容量ポンプ／モータを使用した油圧無段変
速機のような油圧システムを使用したフォークリフトの
荷役走行作業は次のように行われる。

【０００５】熟練の作業者は作業効率を高めるため、目
的地へ移動する際、フォークリフトを走行させながら、
フォークを昇降動作させている。つまり、走行荷役同時
操作を行っている。この時、作業者は荷役速度を上げる
ため、右足でアクセルペダルを踏み込んでエンジン回転
数を上昇させる。これと同時に、作業者は左足でインチ
ングペダルを操作して車速を調整しながらフォークの昇
降動作を行わせている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
荷役走行作業は熟練を要し、また熟練したとしても上記
の作業を長時間にわたって行うと作業者が疲労をきた
す。又、近年、女性作業者の進出等もあり、走行荷役作
業の簡易化が可能となる走行フィーリングの良い走行荷
役同時制御の開発が要求されている。

【０００７】しかし、上記の油圧無段変速機の油圧シス
テムではそれ自身が持つ強い非線形特性のため、解析が
困難であるなどの理由により、一般に実験データに基づ
いたマップを求め、このマップに基づいて油圧無段変速
機を制御するようになっている。つまり、オープンルー
プ制御により油圧無段変速機を制御しているが、この手
法を用いた制御では良い走行フィーリングが得られな
い。

【０００８】又、温度、負荷等によって油圧トランスミ
ッションの特性が変化する。つまり、フォークリフトが
搬送する負荷の荷重が大きいとエンジン回転数が上昇し
にくく、油圧トランスミッション内の作動油の温度が上
昇すると、粘性が変化してトランスミッションの特性が
変化する。

【０００９】そのため、従来はマップの特性に基づいて
油圧トランスミッションを制御しようとしても、油圧ト
ランスミッション自身の特性がそのときどきの条件によ
って変化する。そのため、油圧トランスミッションを制
御しようとするとそのときどきの油圧トランスミッショ
ンの特性に対応した膨大なマップが必要となり、実際に
はマップに基づいて油圧トランスミッションを制御する
ことが非常に困難であるという問題がある。

【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は産業車両における荷役走
行作業の操作性を容易にするとともに、該産業車両を滑
らかに荷役走行させることができる可変容量ポンプ／モ
ータを備えた産業車両の荷役走行制御装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、荷役部材を駆動させる油圧シリンダに作動
油を供給する荷役用油圧ポンプと、駆動輪を可変速駆動
させる可変容量ポンプ／モータとをエンジンにて駆動さ
せ、変速比調整部材にて前記可変容量ポンプ／モータの
吐出容量を可変させることにより車両の変速比を制御す
るようにした可変容量ポンプ／モータを備えた産業車両
において、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル
開度検出手段と、アクセル開度検出手段の検出結果に基
づいて目標車速を算出する目標車速算出手段と、荷役操
作レバーの操作量を検出する荷役操作量検出手段と、荷
役操作量検出手段の検出結果に基づいてスロットルバル
ブの目標開度を算出する目標スロットル開度算出手段
と、荷役走行時において、車速を目標車速に収束させる
べく、可変容量ポンプ／モータで決まる変速比の変化毎
にその収束過程を設定する変数を持った規範モデル関数
と、エンジン回転数が変化する毎に動的特性を変化させ
る変数を持った可変容量ポンプ／モータの伝達関数と、
エンジン回転数が変化する毎に変化する変数を持った入
出力フィードバック関数と、エンジン回転数及び変速比
が変化する毎に変化する変数を持った前置補償関数とを
記憶した関数記憶手段と、荷役走行時において、変速比
の変化に基づいて前記規範モデル関数の変数を設定する
第１の変数算出手段と、荷役走行時において、エンジン
回転数及び変速比の変化に基づいて規範モデル関数を除
く前記各関数の変数を、閉ループ伝達関数が１となるよ
うに算出する第２の変数算出手段と、前記第１及び第２
の変数算出手段より算出した変数を各関数に代入して変
速比を算出する変速比算出手段とからなることをその要
旨とする。

【００１２】

【作用】エンジンの駆動により荷役用油圧ポンプが動作
すると、作動油が油圧シリンダに供給されて荷役部材が
駆動する。そして、変速比調整部材によって可変容量ポ
ンプ／モータの吐出容量を変化させることにより変速比
が変化し、駆動輪が可変速駆動する。

【００１３】産業車両が荷役走行したとき、アクセル開
度検出手段はアクセルペダルの操作量を検出し、このア
クセルペダルの操作量に基づいて目標車速算出手段は目
標車速を算出する。そして、荷役操作量検出手段は荷役
操作レバーの操作量を検出し、この荷役操作レバーの操
作量に基づいて目標スロットル開度算出手段はスロット
ルバルブの目標開度を算出する。

【００１４】又、第１の変数算出手段は、そのときの変
速比に基づいて関数記憶手段に記憶される規範モデル関
数の変数を設定する。そして、第２の変数算出手段は、
そのときのエンジン回転数及び変速比に基づいて規範モ
デル関数を除く伝達関数、入出力フィードバック関数の
変数を、閉ループ伝達関数が１となるように算出する。
変速比演算手段は前記第１及び第２の変数算出手段によ
って算出された変数を各関数に代入して変速比を算出す
る。

【００１５】従って、規範モデル関数を除く閉ループ伝
達関数が１となるため、車速を目標車速に収束させる過
程を規範モデル関数によって支配することができる。こ
のため、規範モデル関数の変数の設定を変更することに
より、車速を目標車速に収束させる度合いを調整するこ
とが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明をラジアルシリンダ型可変容量
ポンプ／モータを備えたフォークリフトに具体化した一
実施例を図１〜図２２に基づいて説明する。

【００１７】図１に示すように、車両（図示せず）に装
備されたエンジン１の出力軸には、走行用のラジアルシ
リンダ型可変容量ポンプ／モータ２を構成する油圧ポン
プ３の駆動軸３ａが駆動連結されている。可変容量ポン
プ／モータ２を構成する油圧モータ４の出力軸４ａは駆
動シャフト５及び作動歯車機構６を介して駆動輪７と連
結されている。この出力軸４ａの回転に伴って車両の走
行が行われるようになっている。又、エンジン１の出力
軸は、荷役用油圧ポンプとしてのギアポンプ９２を駆動
させるようになっている。このギアポンプ９２によって
荷役作業のための荷役部材としてのフォーク９０を昇降
させる油圧シリンダとしてのリフトシリンダ９１等に作
動油を供給するようになっている。

【００１８】尚、本実施例では、前記油圧ポンプ３及び
油圧モータ４は基本的に同様な構成であるので、油圧モ
ータ４を例にしてその構成を説明する。図２〜図４に示
すように、円筒状のケーシング８と、その開口部を覆う
リアカバー９とにより囲繞された収容空間内には、偶力
リング１０が収容されている。偶力リング１０はケーシ
ング８の外部に突出した出力軸４ａと一体に形成され、
出力軸４ａはスプライン４ｂにおいてカップリング（図
示しない）を介して前記駆動シャフト５に連結されてい
る。

【００１９】そして、前記偶力リング１０は、軸受１１
によりケーシング８に対して回転可能に支持されてい
る。偶力リング１０の外周には、７個のシュー（静圧パ
ッド）１２が等間隔に偶力リング１０と一体回転可能に
取り付けられている（図４参照）。偶力リング１０の内
面にはシュー１２と対応する７箇所に平面１０ａが形成
されている。又、各平面１０ａの中央には偶力リング１
０を貫通する孔１０ｂが形成されている。更に、シュー
１２の中央には該シュー１２を貫通する孔１２ａが形成
されている。

【００２０】リヤカバー９には、シリンダブロック１３
を支承する変速比調整部材としてのピントル１４が出力
軸４ａの軸線と直交する方向に移動可能に支承されい
る。ピントル１４は図３，図５に示すように、リヤカバ
ー９に形成された溝９ａに嵌合する断面が台形の角柱状
の台座部１４ａと、台座部１４ａに突設され偶力リング
１０内に突出する円錐台状の支持部１４ｂとから構成さ
れている。そして、シリンダブロック１３はその中心部
に形成された嵌合孔１３ａが支持部１４ｂに嵌合するこ
とにより、ピントル１４に対して回転可能に支承されて
いる。

【００２１】ピントル１４には支承部１４ｂの周面に形
成された一対のポート１４ｃ，１４ｄと、台座部１４ａ
の斜面に形成された一対のポート１４ｅ，１４ｆとをそ
れぞれ連通させる一対の油路１５，１６がたすきがけ状
に立体交差するように形成されている。図３に示すよう
に、一方の油路１５がリヤカバー９に形成された低圧ポ
ート１７Ｂに接続され、他方の油路１６がリヤカバー９
に形成された高圧ポート１８Ｂに接続されている。

【００２２】シリンダブロック１３には７個のシリンダ
ボア１９が、前記支持部１４ｂの周面に直交する方向
に、前記油路１５，１６と連通可能な状態で等間隔に形
成されている。シリンダボア１９内には、一端が前記平
面１０ａに当接した状態で保持されるピストン２０が往
復動可能に収容されている。前記各シュー１２及びピス
トン２０はともに最大受圧面積が等しくなるように形成
されている。又、シリンダブロック１３はオルダム継手
２１により偶力リング１０と一体回転可能に連結されて
いる。

【００２３】図２に示すように、台座部１４ａには溝９
ａの長手方向（図２の上下方向）に沿って延びるサーボ
スプール２２がピントル１４と一体移動可能に取り付け
られている。サーボスプール２２は台座部１４ａに形成
された孔２３にその先端が突出する状態で挿通されてい
る。サーボスプール２２はその基端に形成されたフラン
ジ２２ａと孔２３の端部との間に介装されたばね２４に
より同図において下方向に付勢されている。そして、サ
ーボスプール２２の先端に固定された止め輪２５が台座
部１４ａの外面と当接することにより、その下方向への
移動が規制されている。従って、サーボスプール２２に
対してばね２４の付勢力よりも大きな力がその付勢力と
反対方向に作用するまでは、サーボスプール２２はピン
トル１４と一体的に移動する。

【００２４】前記リアカバー９には溝９ａと対応する位
置に収容部２６が形成され、該収容部２６内には、前記
サーボスプール２２を介してピントル１４を駆動するコ
ントロールロッド２７が収容されている。コントロール
ロッド２７は溝９ａと連通する孔９ｂを貫通するととも
に、その先端がサーボスプール２２の基端部に螺着され
ている。又、コントロールロッド２７には、収容部２６
にサーボスプール２２の軸方向と平行に突設されたガイ
ドロッド２８が挿通されており、コントロールロッド２
７はガイドロッド２８に沿って移動可能となっている。

【００２５】更に、リヤカバー９には収容部２６の開口
を覆う状態でステップモータ２９Ｂが固定されている。
ステップモータ２９Ｂの出力軸３０には雄ねじ３０ａが
形成され、雄ねじ３０ａがコントロールロッド２７に形
成されたねじ孔２７ａに螺合されている。従って、出力
軸３０の正逆回転に伴ってコントロールロッド２７が図
２の上下方向に移動し、サーボスプール２２を介してピ
ントル１４が溝９ａに沿って移動するようになってい
る。

【００２６】収容部２６にはピントル１４の位置を検出
するポテンショメータからなるピントル位置センサ３１
Ｂが設けられている。ピントル位置センサ３１Ｂはコン
トロールロッド２７に連結され、ピントル１４の偏心量
δＢが０の位置、すなわち出力軸４ａの中心と支持部１
４ｂの中心とが一致する位置を基準位置（中立位置）と
して、中立位置からピントル１４がどれだけ移動したか
を検出する。

【００２７】さて、前述したように、油圧ポンプ３は、
前記油圧モータ４と機構的には同様に構成されている。
すなわち、油圧ポンプ３側の変速比調整部材としてのピ
ントル３２は、ステップモータ２９Ａにより、その軸線
と直交する方向に駆動される。又、ポテンショメータか
らなるピントル位置センサ３１Ａにより、ピントル３２
の位置が検出されるようになっている。そして、油圧ポ
ンプ３及び油圧モータ４は管路（図示せず）を介して互
いの低圧ポート１７Ａ，１７Ｂ同士及び高圧ポート１８
Ａ，１８Ｂ同士がそれぞれ接続されている（図２〜図５
参照）。

【００２８】次に、前記油圧ポンプ３及び油圧モータ４
の作動原理について詳しく説明する。まず、油圧モータ
４においては、図４に示すように、シリンダボア１９に
作動油が導かれると、ピストン２０が平面１０ａを偶力
リング１０の外側に向かって押す。同時に各平面１０ａ
中央に形成された孔１０ｂ及びシュー１２に形成された
孔１２ａを通って作動油がシュー１２の外側まで導かれ
る。この作動油が偶力リング１０を内側に向かって押
す。偶力リング１０を内と外とから作動油で押す力によ
り偶力リング１０がその一辺でシリンダボア１９の偏心
量に比例した大きさの偶力を液圧によって受ける。そし
て、高圧ポート１８Ｂに連通する状態にある３個のシリ
ンダボア１９の圧力にそれぞれの偏心量の和を掛けた値
に比例した出力トルクが得られる。すなわち、例えば図
４の状態において、上側のシリンダボア１９が高圧にな
ったとき、偶力リング１０には各偶力の和に相当する分
の回転力が得られることとなり、偶力リング１０は同図
時計方向に回転する。その結果、油圧モータ４の出力軸
４ａが回転される。

【００２９】又、ピントル１４の偏心量δＢが０の時、
すなわちピントル１４が中立位置にある時は、偶力リン
グ１０に加えられる偶力の和がゼロになることから、前
記出力トルクが０となる。このため、油圧モータ４の出
力軸４ａは回転しない状態に保持される。更に、ピント
ル１４が図２に示す位置から上側に移動され、偏心量δ
Ｂが０となる位置によりさらに上側に移動されると、偶
力リング１０の回転方向がそれまでとは逆方向となり、
出力軸４ａの回転方向も逆方向となる。しかし、この実
施例の装置では、ピントル１４はプラス側でのみ偏心量
δＢが変更されるようになっている（図６参照）。

【００３０】次に、油圧ポンプにおいては、駆動軸３ａ
が駆動されると偶力リング１０及びシリンダブロック１
３が同期回転される。そして、ピントル３２のプラス側
の偏心量δＡに対応して偶力リング１０が高圧ポート１
８Ａに連通する油路１６と連通状態にある３個のシリン
ダボア１９内のピストン２０を押圧し、シリンダボア１
０内の作動油に圧力が加わる。そして、油路１６と対応
する状態となったシリンダボア１９内の作動油が高圧ポ
ート１８Ａを経て油圧モータ４へ供給される。

【００３１】一方、ピントル３２の位置が中立位置に対
して図４と反対側へ移動された場合（ピントル３２の偏
心量δＡがマイナス側の場合）は、駆動軸３ａの回転方
向が同じでも、偶力リング１０は低圧ポート１７Ａと連
通状態にある３個のシリンダボア１９内のピストン２０
を押圧する。従って、前記とは逆に低圧ポート１７Ａ側
から高圧の作動油が油圧モータ４へ供給される。そし
て、油圧モータ４の回転方向が逆方向となり、フォーク
リフトは後進する。

【００３２】ステップモータ２９Ａ，２９Ｂが駆動され
て出力軸３０が回転すると、出力軸３０に螺合している
コントロールロッド２７がガイドロッド２８に沿って図
２の上下方向に移動される。コントロールロッド２７が
移動するとサーボスプール２２を介してピントル１４，
３２が一体的に移動する。コントロールロッド２７の移
動方向は出力軸３０の回転方向に対応し、移動量は出力
軸３０の回転量に比例する。

【００３３】この実施例では、図６に示すように、油圧
モータ４のピントル１４は、前進時の低速領域及び後進
時（本実施例では、車速ｙ（ｋ）が−８〜８ｋｍ／ｈ）
においては、その偏心量δＢが最大（７．５ｍｍ）とな
るように固定される。一方、油圧ポンプ３のピントル３
２は、この領域においては、車速ｙ（ｋ）がゼロのとき
には偏心量δＡがゼロで、車速ｙ（ｋ）に比例してその
偏心量δＡが増大するようになっている。

【００３４】又、油圧モータ４のピントル１４は、前進
時の高速領域（本実施例では車速ｙ（ｋ）が８〜２０ｋ
ｍ／ｈ）においては、その偏心量δＢが最大の状態から
車速ｙ（ｋ）の上昇に伴って減少するようになってい
る。一方、油圧ポンプ３のピントル３２は、この領域に
おいては、その偏心量δＡが最大（７．５ｍｍ）となる
ように固定される。

【００３５】従って、前進時の低速領域及び後進時にお
いては油圧モータ４の偶力リング１０の回転数の方が油
圧ポンプ３の偶力リング１０の回転数よりも低くなり、
また、逆に高速領域においては油圧モータ４の偶力リン
グ１０の回転数の方が油圧ポンプ３の偶力リング１０の
回転数よりも高くなる。すなわち、油圧モータ４と油圧
ポンプ３との変速比ＲＦ（油圧モータ４の偶力リング１
０の回転数／油圧ポンプ３の偶力リング１０の回転数）
は、低速領域ほど小さく、高速領域ほど大きくなる。
又、低速領域と高速領域との境界、つまり、車速ｙ
（ｋ）が８ｋｍ／ｈにおいては、変速比ＲＦは「１」と
なる。

【００３６】又、図７に示すように、油圧モータ４にお
けるピントル１４の偏心量δＢが固定で、油圧ポンプ３
におけるピントル３２の偏心量δＡが可変の場合、変速
比ＲＦは線形的に変化するようになっている。そして、
油圧モータ４におけるピントル１４の偏心量δＢが可変
で、油圧ポンプ３におけるピントル３２の偏心量δＡが
固定の場合、変速比ＲＦは非線形的に変化するようにな
っている。

【００３７】本実施例においては、前記ピントル位置検
出センサ３１Ａ，３１Ｂの他に、次に示す各種センサが
設けられている。すなわち、図１に示すように、アクセ
ルペダル４１には、その踏込量に相当するアクセル開度
ＡＣＣを検出するアクセル開度検出手段としてのアクセ
ルセンサ４２が設けられ、ブレーキペダル４３には、ブ
レーキ踏込量ＢＲＫを検出するブレーキセンサ４４が設
けられている。

【００３８】又、フォーク９０を昇降させる際に操作さ
れる荷役操作レバーとしてのリフトレバー４５には、そ
のレバー操作量ＬＲＫを検出する荷役操作量検出手段と
してのリフトセンサ４６が設けられ、フォーク９０を前
後傾させる際に操作される荷役操作レバーとしてのティ
ルトレバー４７には、そのレバー操作量ＴＲＫを検出す
る荷役操作量検出手段としてのティルトセンサ４８が設
けられている。

【００３９】更に、フォークリフトの減速時の感度調整
する際に操作されるフィーリング調整ツマミ４９には、
その操作量（ＳＯＦＴ〜ＨＡＲＤ）を検出するツマミセ
ンサ５０が設けられている。併せて、エンジン１に設け
られ、バルブ用ステップモータ５１により開閉駆動され
るスロットルバルブ（図示せず）には、その開閉度を検
出するスロットル開度センサ５２が設けられている。こ
れら各センサ４２，４４，４６，４８，５０，５２は全
てポンテンショメータから構成されている。

【００４０】又、フォークリフトの前進又は後進の切り
換えを行う際に操作される前後進レバー５３には、その
シフト位置（前進・中立・後進）を検出するリミットス
イッチからなるシフトセンサ５４が設けられている。更
に、エンジン１には、その回転数を検出するピックアッ
プコイルからなるエンジン回転数センサ５５が設けられ
ている。又、前記歯車機構６と出力軸４ａの間には、前
記駆動シャフト５の回転数を検出してフォークリフトの
車速ｙ（ｋ）を検出する車速センサ５６が設けられてい
る。

【００４１】又、本実施例では、前記各ステップモータ
２９Ａ，２９Ｂ及びバルブ用ステップモータ５１を駆動
制御するためのコントローラ６１が設けられており、該
コントローラ６１には、前記各センサ３１Ａ，３１Ｂ，
４２，４４，４６，４８，５０，５２，５４，５５，５
６からの検出信号が入力されるようになっている。

【００４２】このコントローラ６１は、目標車速算出手
段、目標スロットル開度算出手段、第１及び第２の変数
算出手段及び変速比演算手段としてのＣＰＵ（中央演算
処理装置）６２、各制御プログラムを記憶した関数記憶
手段としての読出し専用のプログラムメモリ（ＲＯＭ）
６３及び演算処理結果等が記憶される読み出し及び書き
換え可能な作業用メモリ（ＲＡＭ）６４、入出力インタ
ーフェース６５等を備えている。 前記ＣＰＵ６２には
Ａ／Ｄ変換器６６〜７３及び入出力インターフェース６
５を介してアクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４４、
リフトセンサ４６、ティルトセンサ４８、ツマミセンサ
５０、スロットル開度センサ５２、油圧ポンプ３側のピ
ントル位置センサ３１Ａ及び油圧モータ４側のピントル
位置センサ３１Ｂがそれぞれ接続されている。又、ＣＰ
Ｕ６２には入出力インタフェース６５を介してシフトセ
ンサ５４が接続されている。更に、ＣＰＵ６２にはＦ／
Ｖ変換器７４，７５、Ａ／Ｄ変換器７６，７７及び入出
力インターフェース６５を介してエンジン回転数センサ
５５及び車速センサ５６が接続されている。

【００４３】ＣＰＵ６２は前記各センサ３１Ａ，３１
Ｂ，４２，４４，４６，４８，５０，５２，５４，５
５，５６からの検出信号に基づき、そのときどきのアク
セル開度ＡＣＣ、ブレーキ踏込量ＢＲＫ、リフトレバー
操作量ＬＲＫ、ティルトレバー操作量ＴＲＫ、あるいは
油圧ポンプ３側及び油圧モータ４側のピントル３２，１
４の中立位置からの偏心量δＡ，δＢ等を検知するよう
になっている。

【００４４】前記ＣＰＵ６２には入出力インタフェース
６５及び駆動回路７８，７９を介して油圧ポンプ３側及
び油圧モータ４側のステップモータ２９Ａ，２９Ｂが接
続されている。又、ＣＰＵ６２には入出力インターフェ
ース６５及び駆動回路８０を介してバルブ用ステップモ
ータ５１が接続されている。そして、ＣＰＵ６２は、前
記各センサ３１Ａ，３１Ｂ，４２，４４，４６，４８，
５０，５２，５４，５５，５６からの検出結果に基づい
て、これらのステップモータ２９Ａ，２９Ｂ及びバルブ
用ステップモータ５１を好適に制御する。

【００４５】本実施例において、コントローラ６１のＲ
ＯＭ６３には、各種の制御を行うために予め設定された
各種のマップＡ〜Ｈが記憶されており、ＣＰＵ６２はこ
れらのマップＡ〜Ｈに基づいてステップモータ２９Ａ，
２９Ｂ及びバルブ用ステップモータ５１を駆動制御す
る。

【００４６】すなわち、ＲＯＭ６３には、図８に示すそ
のときどきのアクセル開度ＡＣＣに対する目標スロット
ル開度ＳＬＯ１を予め設定したマップＡが記憶されてい
る。そして、ＲＯＭ６３には図９に示すそのときどきの
リフトレバー操作量ＬＲＫに対する目標スロットル開度
ＳＬＯ２を予め設定したマップＢが記憶されている。
又、ＲＯＭ６３には図１０に示すそのときどきの前傾及
び後傾のティルトレバー操作量ＴＲＫに対する目標スロ
ットル開度ＳＬＯ３を予め設定したマップＣが記憶され
ている。更に、ＲＯＭ６３には、図１１に示すそのとき
どきのアクセル開度ＡＣＣに対する目標車速ｖ（ｋ）を
予め設定したマップＤが記憶されている。

【００４７】コントローラ６１はアクセルセンサ４２及
びリフトセンサ４６からの検出結果に基づいてアクセル
ペダル４１のアクセル開度ＡＣＣ、レバー操作量ＬＲＫ
に基づいて走行制御モード又は走行荷役総合制御モード
に切り換えるようになっている。

【００４８】つまり、レバー操作量ＬＲＫに対応する目
標スロットル開度ＳＬＯ２がアクセル開度ＡＣＣに対応
する目標スロットル開度ＳＬＯ１より大きく、アクセル
開度ＡＣＣに対応する目標スロットル開度ＳＬＯ１がア
クセル開度ＡＣＣのフルスルットル時の６０％以下とな
ったとき、コントローラ６１はフォークリフトのフォー
ク９０の昇降によって荷役作業が行われると判断し、走
行荷役総合制御モードに切り換えるようになっている。

【００４９】これ以外の条件の場合、コントローラ６１
は走行制御モードに切り換えるようになっている。尚、
走行制御モードにおけるフォークリフトの制御について
簡単に説明しておく。

【００５０】フォークリフトの作業では重い荷物を運搬
するため、前記エンジン１に大きな負荷がかかる。そこ
で、常にエンジン１を最大馬力で制御することができれ
ば運転がスムーズなり、走行性を向上させることができ
る。

【００５１】そのため、予め実験にてエンジン１のスロ
ットル開度０（アイドリング）からフルスロットルまで
の各スロット開度（スロットル制御用ステップモータの
数ステップ毎）における性能曲線を作成する。この性能
曲線に基づいた各スロットル開度で最大馬力のでるエン
ジン回転数ＥＮＧを求めマップを作成し、その結果を用
いてコントローラ６１はエンジン最大馬力制御を可変ゲ
インＰＩ制御によって行う。

【００５２】一方、上記の条件に基づいてコントローラ
６１が走行荷役総合制御モードに切り換わると、該コン
トローラ６１は現代制御理論の１つであるＥＭＭ理論に
基づいて前記可変容量ポンプ／モータ２における変速比
ＲＦを制御するようになっている。

【００５３】走行荷役総合制御モードにおける走行荷役
総合制御は図１７に示すようにＥＭＭ理論制御に基づい
たブロック線図によって行われるようになっている。前
記ＲＯＭ６３には前記可変容量ポンプ／モータ２の伝達
関数が記憶され、エンジン回転数ＥＮＧの変化に対応し
て可変容量ポンプ／モータ２の動的特性が変化すること
を考慮した係数（変数）ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ）を持った関
数となっている。

【００５４】この伝達関数は、

【００５５】

【数１】

【００５６】で与えられている。尚、ｙ（ｋ）はフォー
クリフトの車速（実車速）であり、ｕ（ｋ）は目標変速
比である。式（１）の分母ｚはステップモータ２９Ａ，
２９Ｂの遅れを表した遅れ演算子である。

【００５７】前記ＲＯＭ６３には図１２に示す同定実験
によって求めた可変容量ポンプ／モータ２のそのときど
きのエンジン回転数ＥＮＧ毎の特性を設定する前記係数
ａ（Ｅ）を予め設定したマップＥが記憶されている。同
様に、ＲＯＭ６３には図１３に示す同定実験によって求
めた可変容量ポンプ／モータ２のそのときどきのエンジ
ン回転数ＥＮＧ毎の特性を設定する前記係数ｂ（Ｅ）を
予め設定したマップＦが記憶されている。

【００５８】前記図１２，図１３に示す係数ａ（Ｅ），
ｂ（Ｅ）の特性はフォークリフトに積載される荷役の重
さによって変化する。そして、本実施例においては、図
１２，図１３に示す実線はフォークリフトに積載される
荷役がない空荷の状態で求められた特性となっている。
又、点線はフォークリフトに積載される荷役の重さが
１．７５〔ｔ〕となる条件で求められた特性となってい
る。

【００５９】図１２，図１３から見ても分かるように、
フォークリフトに積載される荷役の重さが変化しても係
数ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ）の変化は極めて小さいと判断でき
る。従って、本実施例では取り扱いの簡素化を図る目的
でエンジン回転数ＥＮＧに対する係数ａ（Ｅ），ｂ
（Ｅ）の算出は、空荷の状態で求められた実線にて示す
マップＥ，Ｆにて行うようにしている。

【００６０】前記ＲＯＭ６３には前置補償を行う前置補
償関数が記憶され、変速比ＲＦ及びエンジン回転数ＥＮ
Ｇの変化に対応して変化する設計パラメータ（変数）γ
0 （Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）を持った関数となって
いる。

【００６１】前記ＲＯＭ６３には図１４に示すように、
エンジン回転数ＥＮＧに対する設計パラメータγ0
（Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）を予め設定したマップＧ
が記憶されている。

【００６２】尚、（Ｅ）はエンジン回転数ＥＮＧの変化
によって係数ａ（Ｅ）、ｂ（Ｅ）及び設計パラメータγ
0 （Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）が変化することを示
す。この前置補償関数は、

【００６３】

【数２】

【００６４】で与えられている。ここで、ｙｄ（ｚ）は
設計者が任意に与えた規範モデル関数である。前記ＲＯ
Ｍ６３にはこの規範モデル関数が記憶され、変速比ＲＦ
の変化に対応して変化する係数（変数）ｂｄ0 （Ｒ），
ａｄ1 （Ｒ），ａｄ0 （Ｒ）を持った関数となってい
る。

【００６５】この規範モデル関数は、

【００６６】

【数３】

【００６７】で与えられている。ここで、ｖ（ｋ）は目
標車速である。そして、係数ａｄ1 （Ｒ），ａｄ0
（Ｒ），ｂｄ0 （Ｒ）は可変容量ポンプ／モータ２にお
ける変速比ＲＦに基づいて決定されるようになってい
る。尚、（Ｒ）は変速比ＲＦの変化によって係数ａｄ1
（Ｒ），ａｄ0 （Ｒ），ｂｄ0 （Ｒ）が変化することを
示している。

【００６８】ここで、ＥＭＭ理論を成立させる条件とし
て前記規範モデル関数と伝達関数との間にはある一定の
規則がある。それは、 規範モデル関数の分母と分子の次数差≧伝達関数の次数
差 の条件を満たしていることである。従って、本実施例に
おいては、規範モデル関数は２次分の０次となり、伝達
関数の次数も２となるため、上記の条件を満たしてい
る。

【００６９】そして、本実施例では、変速比ＲＦが−
０．６〜０．６に設定されたとき、 ａｄ1 （Ｒ）＝−１．６ ａｄ0 （Ｒ）＝０．６４ ｂｄ0 （Ｒ）＝０．０４ に設定されるようになっている。

【００７０】又、変速比ＲＦが−１．０〜−０．５９又
は０．６１〜１．０に設定されたとき、 ａｄ1 （Ｒ）＝−１．７ ａｄ0 （Ｒ）＝０．７２ ｂｄ0 （Ｒ）＝０．０２ に設定されるようになっている。

【００７１】更に、変速比ＲＦが１．１〜２．５に設定
されたとき、 ａｄ1 （Ｒ）＝−１．９０６ ａｄ0 （Ｒ）＝０．９０８ ｂｄ0 （Ｒ）＝０．００２ に設定されるようになっている。

【００７２】又、前記ＲＯＭ６３には入力フィートバッ
ク関数が記憶され、エンジン回転数ＥＮＧの変化に対応
して変化する設計パラメータ（変数）γ0 （Ｅ），γ1
（Ｅ），ｑ（Ｅ）を持った関数となっている。

【００７３】この入力フィートバック関数は、

【００７４】

【数４】

【００７５】で与えられている。更に、前記ＲＯＭ６３
には出力フィードバック関数が記憶され、エンジン回転
数ＥＮＧの変化して特性が変化する係数（変数）ａ
（Ｅ），ｂ（Ｅ）及び設計パラメータ（変数）γ0
（Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）を持った関数となってい
る。

【００７６】この出力フィードバック関数は、

【００７７】

【数５】

【００７８】で与えられている。そして、ＲＯＭ６３に
は前記（２），（４），（５）式に基づいて目標車速ｖ
（ｋ）に対応した目標変速比ｕ（ｋ）を算出する演算式
が記憶され、この演算式は、

【００７９】

【数６】

【００８０】で与えられている。つまり、エンジン回転
数ＥＮＧ、変速比ＲＦがそのときどきによって変化して
も前記規範モデル関数を除く伝達関数、前置補償関数、
入力フィートバック関数、出力フィードバック関数の閉
ループ伝達関数が１となるように規範モデル関数を除く
伝達関数、前置補償関数、入力フィードバック関数、出
力フィードバック関数の係数ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ），ａｄ
0 （Ｒ），ａｄ1 （Ｒ），ｂｄ0 （Ｒ）及び設計パラメ
ータγ1 （Ｅ），γ0 （Ｅ），ｑ（Ｅ）を予め設定して
いる。そのため、このＥＭＭ理論制御は規範モデル関数
によって支配されることになる。

【００８１】従って、コントローラ６１は目標車速ｖ
（ｋ）に対応する目標変速比ｕ（ｋ）を（２），
（４），（５）式に基づいた（６）式によって算出し、
その目標変速比ｕ（ｋ）となるように、前記可変容量ポ
ンプ／モータ２のステップモータ２９Ａ，２９Ｂを駆動
制御してピントル１４，３２を偏心させるようになって
いる。又、内部状態が１となり、かつ規範モデル関数は
ダイナミクスを持った関数であるため、遅れが発生する
ことになる。例えば、目標車速ｖ（ｋ）が２ｋｍ／ｈで
そのときの車速ｙ（ｋ）が４ｋｍ／ｈのとき、その収束
する過程を規範モデル関数で指定することができるよう
になっている。つまり、収束する遅れの度合いを規範モ
デル関数で指定することができるようになっている。

【００８２】ＲＯＭ６３には図１５に示すように油圧モ
ータ４におけるピントル３２，１４の偏心量δに対する
補正係数αが予め設定したマップＨが記憶されている。
つまり、図７に示すように、ピントル３２，１４の偏心
量δに対する変速比ＲＦの変化が直線的に変化する線形
領域のみＥＭＭ理論が成立する。従って、ピントル３
２，１４の偏心量δに対する変速比ＲＦの変化が曲線的
に変化する非線形領域においてはＥＭＭ理論が成立しな
い。そのため、ピントル３２，１４の偏心量δに対する
変速比ＲＦの変化が曲線的に変化する非線形領域を見掛
け上、線形領域と同じ扱いとするためマップＨの補正係
数αを使用するようになっている。

【００８３】又、前記マップＨの補正係数αは次のよう
に設定されている。まず、図１６に示すように、ピント
ル３２，１４の偏心量δが７．５ｍｍとなるときの変速
比ＲＦ「１」とピントル３２，１４の偏心量δが１２ｍ
ｍとなるときの「２．５」とを直線にて結ぶ。そして、
変速比ＲＦを０．１毎に区分けしたときのピントル３
２，１４の偏心量δの値を読み取る。そして、変速比Ｒ
Ｆを１から０．１毎変化させるのに必要なピントル３
２，１４の偏心量δを求める。

【００８４】又、変速比ＲＦが「１」〜「２．５」の領
域においても直線的に変化すると仮定した場合、変速比
ＲＦを０．１変化させるためのピントル３２，１４の偏
心量δは本実施例において０．７５ｍｍとなる。従っ
て、変速比ＲＦを１から０．１毎変化させるのに必要な
ピントル１４の偏心量δＢを０．７５ｍｍで割った値が
前記マップＨの補正係数αとなる。

【００８５】例えば、コントローラ６１はピントル３
２，１４の偏心量δＡ，δＢに基づいて変速比ＲＦを求
め、図７に示すようにこの変速比ＲＦに対応する偏心量
δを算出する。その偏心量δに対応する補正係数αを図
１５のマップＨに基づいて算出する。そして、動かした
いステップモータ２９Ａ，２９Ｂのステップ数とその補
正係数αとを掛け合わせた整数分だけＣＰＵ６２は該ス
テップモータ２９Ａ，２９Ｂを動作させるようになって
いる。

【００８６】次に、上記のように構成された可変容量ポ
ンプ／モータ２を備えたフォークリフトにおける荷役走
行制御装置の作用について図１８〜２２のイメージフロ
ー及びフローチャートに基づいて説明する。尚、フォー
ク９０の昇降制御及びティルト制御は同一のため、フォ
ーク９０の昇降制御を代表に説明する。

【００８７】まず、フォークリフトのエンジンを始動し
た状態で、コントローラ６１はアクセルセンサ４２から
の検出信号に基づいて、そのときのアクセル開度ＡＣＣ
を読み込む（Ｓ１０１）とともに、リフトセンサ４６か
らの検出信号に基づいて、そのときのリフトレバー操作
量ＬＲＫを読み込む（Ｓ１０２）。そして、コントロー
ラ６１はアクセル開度ＡＣＣに対応した目標スロットル
開度ＳＬＯ１を図８に示すマップＡに基づいて算出する
（Ｓ１０３）。又、コントローラ６１はリフトレバー操
作量ＬＲＫに対応した目標スロットル開度ＳＬＯ２を図
９に示すマップＢに基づいて算出する（Ｓ１０４）。

【００８８】次に、コントローラ６１はアクセル開度Ａ
ＣＣに対応した目標スロットル開度ＳＬＯ１よりもリフ
トレバー操作量ＬＲＫに対応した目標スロットル開度Ｓ
ＬＯ２の方が大きいかを判断する（Ｓ１０５）。目標ス
ロットル開度ＳＬＯ１よりも目標スロットル開度ＳＬＯ
２の方が大きくなければ、コントローラ６１はフォーク
リフトが荷役作業を行わない走行状態と判断し、走行制
御モードに切り換える（Ｓ１０７）。コントローラ６１
が走行制御モードに切り換えると、該コントローラ６１
は各スロットル開度ＡＣＣで最大馬力のでるエンジン回
転数ＥＮＧを求めたマップに基づいてエンジン最大馬力
制御を可変ゲインＰＩ制御によって行う。

【００８９】目標スロットル開度ＳＬＯ１よりも目標ス
ロットル開度ＳＬＯ２の方が大きい場合、コントローラ
６１はアクセル開度ＡＣＣに対応る目標スロットル開度
ＳＬＯ１がフルスロットル時の６０％以下かを判断する
（Ｓ１０６）。目標スロットル開度ＳＬＯ１がフルスロ
ットル時の６０％を超える場合、コントローラ６１はフ
ォークリフトが荷役作業を行わない走行状態と判断し、
前記走行制御モードに切り換える（Ｓ１０７）。

【００９０】一方、目標スロットル開度ＳＬＯ１がフル
スロットル時の６０％以下である場合、ＣＰＵ６２はフ
ォークリフトが荷役作業を行うと判断し、走行荷役総合
制御モードに切り換える（Ｓ１０８）。

【００９１】走行荷役総合制御モードに切り換えらたと
きのエンジン回転数制御（メイン制御）について説明す
る。図２０は本実施例におけるコントローラ６１によっ
て実行されるメイン制御の処理ルーチンを示すフローチ
ャートであって、所定時間毎の提示割り込みで実行され
る。

【００９２】処理がこのルーチンに移行すると、まずリ
フトルセンサ４６からの検出信号に基づいて、そのとき
のリフトレバー操作量ＬＲＫを読み込む（Ｓ２０１）。
続いて、コントローラ６１は図９のマップＢにもとづい
てそのリフトレバー操作量ＬＲＫに対する目標スロット
ル開度ＳＬＯ２を算出する（Ｓ２０２）。

【００９３】そして、コントローラ６１は現在のスロッ
トル開度ＳＬＯが前記目標スロットル開度ＳＬＯ２とな
るように、バルブ用ステップモータ５１を駆動制御する
（Ｓ２０３）。これに伴い、スロットルバルブが開閉制
御され、その開度に基づいてエンジン１は駆動される。
そして、コントローラ６１はその後の処理を一旦終了す
る。

【００９４】前記コントローラ６１は上記メイン制御の
処理を行うとともに、可変容量ポンプ／モータ２の変速
比ＲＦの制御を行う。図２１，図２２は本実施例におけ
るコントローラ６１によって実行される可変容量ポンプ
／モータ２の変速比制御の処理ルーチンを示すフローチ
ャートであって、所定時間毎の定時割り込みで実行され
る。

【００９５】処理がこのルーチンに移行すると、まずコ
ントローラ６１はアクセルセンサ４２からの検出信号に
基づいて、そのときのアクセル開度ＡＣＣを読み込む
（Ｓ３０１）。コントローラ６１は前記アクセル開度Ａ
ＣＣに対応する目標車速ｕ（ｋ）をマップＤに基づいて
算出する（Ｓ３０２）。

【００９６】又、エンジン回転数センサ５５からの検出
結果に基づいてコントローラ６１はエンジン回転数ＥＮ
Ｇを読み込む（Ｓ３０３）。ピントル位置センサ３１
Ａ，３１Ｂからの検出信号に基づいて、コントローラ６
１は両ピントル３２，１４の偏心量δＡ，δＢを読み込
む（３０４）。そして、偏心量δＡ，δＢに基づいたそ
のときの変速比ＲＦをコントローラ６１は算出する（Ｓ
３０５）。

【００９７】又、コントローラ６１はそのときのエンジ
ン回転ＥＮＧに対応した係数ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ）を図１
２，図１３に示すマップＥ，Ｆに基づいて算出する（Ｓ
３０６）。同様に、コントローラ６１はそのときのエン
ジン回転数ＥＮＧに対応した設計パラメータγ0
（Ｅ）、γ1 （Ｅ）、ｑ（Ｅ）を図１４に示すマップＧ
に基づいて算出する（Ｓ３０７）。そして、コントロー
ラ６１は偏心量δＡ，δＢに基づいた変速比ＲＦにより
規範モデル関数の係数ａｄ0 （Ｒ），ａｄ1 （Ｒ），ｂ
ｄ0 （Ｒ）を決定する（Ｓ３０８）。

【００９８】コントローラ６１は求められた各係数及び
設計パラメータを前記各（２）〜（５）式に代入し、ｖ
ｂ（ｋ）、ｕｂ（ｋ）、ｙｂ（ｋ）を算出する（Ｓ３０
９）。コントローラ６１は算出されたｖｂ（ｋ）、ｕｂ
（ｋ）、ｙｂ（ｋ）を（６）式に基づいて加算し、目標
車速ｖ（ｋ）となる目標変速比ｕ（ｋ）を算出する（Ｓ
３１０）。

【００９９】又、コントローラ６１は偏心量δＡ，δＢ
に基づいて算出したそのときの変速比ＲＦが線形領域か
非線形領域かを判断する（Ｓ３１１）。線形領域の場
合、コントローラ６１は算出されたそのときの変速比Ｒ
Ｆと目標車速ｖ（ｋ）となる目標変速比ｕ（ｋ）との差
分を求め（Ｓ３１２）、その差分に基づいて目標変速比
ｕ（ｋ）とするのに必要なステップモータ２９Ａ，２９
Ｂのステップ数を算出する（Ｓ３１３）。この算出に基
づいたステップ数だけステップモータ２９Ａ，２９Ｂを
動作させることによりピントル１４，３２を偏心させて
目標変速比ｕ（ｋ）とする（Ｓ３１４）。

【０１００】又、非線形領域の場合、コントローラ６１
は偏心量δＡ，δＢに基づいて算出されたそのときの変
速比ＲＦに対応する補正係数αを図１５に示すマップＨ
から読み出す（Ｓ３１５）。そして、変速比ＲＦと目標
車速ｖ（ｋ）となる目標変速比ｕ（ｋ）との差分を求
め、この差分に基づいてステップモータ２９Ａ，２９Ｂ
のステップ数を算出する（Ｓ３１６）。コントローラ６
１は算出されたステップ数と補正係数αとを掛け合わせ
た整数分だけステップモータ２９Ａ，２９Ｂを動作させ
ることによりピントル１４，３２を偏心させて目標変速
比ｕ（ｋ）とする（Ｓ３１７）。

【０１０１】従って、リフトレバー操作量ＬＲＫに基づ
いてエンジン回転数ＥＮＧが変化し、この変化に基づい
て油圧シリンダ９１を介してフォーク９０の昇降速度が
調整される。

【０１０２】又、規範モデル関数を除く前置補償関数、
入力フィードバック関数、出力フィードバック関数、伝
達関数の閉ループ伝達関数は１となるため、規範モデル
関数のダイナミックスをもって車速ｙ（ｋ）は目標車速
ｖ（ｋ）に収束することになる。 従って、エンジン１
のエンジン回転数ＥＮＧが変化しても、そのときのアク
セル開度ＡＣＣに基づく目標車速ｙ（ｋ）となる目標変
速比ｕ（ｋ）が設定され、目標車速ｖ（ｋ）に車速ｙ
（ｋ）はショックなくスムーズに収束させることができ
る。

【０１０３】この結果、荷役作業を行うとき、１機のエ
ンジン１によって走行系と荷役系との両者を担っている
ため相互干渉があるが、可変容量ポンプ／モータ２の変
速比ｕ（ｋ）をＥＭＭ理論で制御することにより、走行
系と荷役系を非干渉化することができる。

【０１０４】又、ＥＭＭ理論により設計者が与える規範
モデルのダイナミックスによって遅れの度合いをそのエ
ンジン回転数ＥＮＧ、変速比ＲＦ、車速ｙ（ｋ）の変化
に対応して調整することができるため、目標車速ｖ
（ｋ）に車速ｙ（ｋ）をスムーズに収束させることがで
きる。

【０１０５】更に、可変容量ポンプ／モータ２の非線形
領域においても、補正係数αによりステップ数を補正
し、直線領域と近似した制御を行うことができる。又、
荷役作業時においては、リフトレバー４５の操作量に基
づいてフォーク９０の昇降速度が設定されるため、従来
とは異なりブレーキペダル（インチングペダル）４３を
踏み込む必要が実質てきに不要とすることができる。一
方、車速はそのときのアクセル開度ＡＣＣに対応した目
標車速ｖ（ｋ）が選択され、この目標車速となるように
コントローラ６１は変速比ＲＦをＥＭＭ理論による制御
により制御し、ショックなくスムーズに車速ｙ（ｋ）を
目標車速ｖ（ｋ）に収束させることができる。

【０１０６】この結果、従来とは異なり、インチングペ
ダルの踏み込みより、フォークの昇降速度と車速との調
和を取りながら荷役走行作業を行う必要がなくなるた
め、荷役作業時のフォークリフトの操作性を容易にする
ことができる。更に、コントローラ６１はＥＭＭ理論に
基づいた制御により目標車速に車速をスムーズに収束さ
せるため、荷役作業時の走行性を向上させることができ
る。

【０１０７】更に、目標車速ｖ（ｋ）にすべく目標変速
比ｕ（ｋ）を算出するのに必要なマップを持たせること
も可能であるが、膨大な記憶容量が必要となる。現代制
御のＥＭＭ理論では係数ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ）、ａｄ0
（Ｒ），ａｄ1 （Ｒ），ｂｄ0（Ｒ）、設計パラメータ
γ0 （Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）、各関数等をＲＯＭ
６３に記憶しておけば、その関数及び係数ａ（Ｅ），ｂ
（Ｅ）、ａｄ0 （Ｒ），ａｄ1 （Ｒ），ｂｄ0 （Ｒ）、
設計パラメータγ0 （Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）、各
関数に基づいて目標車速ｖ（ｋ）にすべく目標変速比ｕ
（ｋ）を算出するため、コントローラ６１の記憶容量を
小さくすることができる。

【０１０８】本実施例においては、ラジアル型可変容量
ポンプ／モータ２を使用したが、この他にアキシャルピ
ストンポンプを使用し、このアキシャルピストンポンプ
の斜板角をＥＭＭ理論で制御して荷役作業を行うように
構成することも可能である。

【０１０９】又、各関数、係数ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ）、ａ
ｄ0 （Ｒ），ａｄ1 （Ｒ），ｂｄ0（Ｒ）、設計パラメ
ータγ0 （Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）は具体的に示し
たものであり、ＥＭＭ理論が成立する範囲内であればこ
れらの関数を変形したり、係数ａ（Ｅ），ｂ（Ｅ）、ａ
ｄ0 （Ｒ），ａｄ1 （Ｒ），ｂｄ0 （Ｒ）、設計パラメ
ータγ0 （Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）を変更すること
も可能である。

【０１１０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、産
業車両における荷役走行作業の操作性を容易にするとと
もに、該産業車両を滑らかに荷役走行させることができ
る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した可変容量ポンプ／モータを
備えるフォークリフトの荷役走行制御装置を示すブロッ
ク構成図である。

【図２】油圧モータをピントルの移動方向に沿って切断
した状態の断面図である。

【図３】油圧モータをピントルの移動方向と直交する面
で切断した状態の断面図である。

【図４】油圧ポンプ又は油圧モータの出力軸と交差する
面で切断した状態の断面図である。

【図５】ピントルの概略斜視図である。

【図６】油圧ポンプ及び油圧モータのピントル偏心量と
車速速度の関係を示す特性図である。

【図７】ピントルの偏心量と変速比の関係を示す特性図
である。

【図８】アクセル開度に対する目標スロットル開度ＳＬ
Ｏ１を設定したマップである。

【図９】リフトレバー操作量に対する目標スロットル開
度ＳＬＯ２を設定したマップである。

【図１０】ティルトレバー操作量に対する目標スロット
ル開度ＳＬＯ３を設定したマップである。

【図１１】アクセル開度に対する目標車速を設定したマ
ップである。

【図１２】エンジン回転数に対して係数ａ（Ｅ）を設定
したマップである。

【図１３】エンジン回転数に対して係数ｂ（Ｅ）を設定
したマップである。

【図１４】エンジン回転数に対して設計パラメータγ0
（Ｅ），γ1 （Ｅ），ｑ（Ｅ）を設定したマップであ
る。

【図１５】ピントルの偏心量に対して補正係数αを設定
したマップである。

【図１６】補正係数αを設定の根拠を説明する偏心量に
対する変速比の特性図である。

【図１７】前置補償関数、伝達関数、入出力フィードバ
ック関数により構成される制御ループを示す説明図であ
る。

【図１８】制御の流れを説明する説明図である。

【図１９】コントローラによって実行される走行荷役総
合制御モード又は走行制御モードに切り換えられる処理
動作を示すフローチャート図である。

【図２０】コントローラによって実行される走行荷役総
合制御モードにおけるメイン制御時の処理動作を示すフ
ローチャート図である。

【図２１】コントローラによって実行される走行荷役総
合制御モードにおける目標変速比の算出の処理動作を示
すフローチャート図である。

【図２２】コントローラによって実行される走行荷役総
合制御モードにおいて変速比が線形領域の場合と非線形
領域の場合とで変速比を補正する処理動作を示すフロー
チャート図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…可変容量ポンプ／モータ、７…駆動
輪、１４，３２…変速比調整部材としてのピントル、４
１…アクセルペダル、４２…アクセル開度検出手段とし
てのアクセルセンサ、４５…操作レバーとしてのリフト
レバー、４７…操作レバーとしてのティルトレバー、６
２…目標車速算出手段、目標スロットル開度算出手段、
第１及び第２の変数算出手段、変速比演算手段としての
ＣＰＵ、６３…関数記憶手段としてのＲＯＭ、９０…荷
役部材としてのフォーク、９１…油圧シリンダとしての
リフトシリンダ、９２…荷役用油圧ポンプとしてのギア
ポンプ、ｕ（ｋ）…目標変速比、ｖ（ｋ）…目標車速、
ＳＬＯ２…目標スロッル開度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役部材を駆動させる油圧シリンダに作
   動油を供給する荷役用油圧ポンプと、駆動輪を可変速駆
   動させる可変容量ポンプ／モータとをエンジンにて駆動
   させ、変速比調整部材にて前記可変容量ポンプ／モータ
   の吐出容量を可変させることにより車両の変速比を制御
   するようにした可変容量ポンプ／モータを備えた産業車
   両において、 アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度検出手
   段と、 アクセル開度検出手段の検出結果に基づいて目標車速を
   算出する目標車速算出手段と、 荷役操作レバーの操作量を検出する荷役操作量検出手段
   と、 荷役操作量検出手段の検出結果に基づいてスロットルバ
   ルブの目標開度を算出する目標スロットル開度算出手段
   と、 荷役走行時において、車速を目標車速に収束させるべ
   く、可変容量ポンプ／モータで決まる変速比の変化毎に
   その収束過程を設定する変数を持った規範モデル関数
   と、エンジン回転数が変化する毎に動的特性を変化させ
   る変数を持った可変容量ポンプ／モータの伝達関数と、
   エンジン回転数が変化する毎に変化する変数を持った入
   出力フィードバック関数と、エンジン回転数及び変速比
   が変化する毎に変化する変数を持った前置補償関数とを
   記憶した関数記憶手段と、 荷役走行時において、変速比の変化に基づいて前記規範
   モデル関数の変数を設定する第１の変数算出手段と、 荷役走行時において、エンジン回転数及び変速比の変化
   に基づいて規範モデル関数を除く前記各関数の変数を、
   閉ループ伝達関数が１となるように算出する第２の変数
   算出手段と、 前記第１及び第２の変数算出手段より算出した変数を各
   関数に代入して変速比を算出する変速比算出手段とから
   なる可変容量ポンプ／モータを備えた産業車両の荷役走
   行制御装置。