JPH07109098A

JPH07109098A - フォークリフトの制御装置

Info

Publication number: JPH07109098A
Application number: JP25546493A
Authority: JP
Inventors: Kanji Aoki; 完治青木; Satoshi Matsuda; 諭松田; Toshiyuki Midorikawa; 利幸緑川; Tsuruji Kitabayashi; 鶴治北林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁油圧式で荷役作業を行なうフォークリフ
トの制御装置に関し、フォークリフトの負荷、部品のバ
ラツキに依存することなく、また、電磁比例制御弁にお
ける油圧的ヒステリシスの影響を排除して、常に安定し
た速度でフォークリフトを昇降制御できるようにするこ
とを目的とする。【構成】リフトシリンダによりフォークを昇降させる
際、負荷圧と供給圧との差圧が目標差圧に近づくよう
に、電磁リリーフ弁の設定圧を自動的に増減し、また、
インチング特性補正スイッチが投入されるとインチング
開始位置における作業機レバーに応じて電磁比例制御弁
からリフトシリンダへ供給される圧油が常に一定値に近
づくように、また、ストロークセンサにより検出される
ストローク位置と電磁比例制御弁へ出力される制御信号
との偏差を求め、この偏差が小さくなるように、電磁比
例制御弁への制御信号を自動的に増減するので、常に安
定した昇降作業が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁油圧式で荷役作業
を行なうフォークリフトの制御装置に関し、特に、フォ
ークリフトの負荷が変化しても、部品のバラツキに依存
することなく、常に安定したインチング操作を行なえる
ように、また、油圧的ヒステリシスの影響を受けること
なく良好な操作フィーリングが得られるように改良した
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図２２は、標準形のフォークリフトの一
例を示す斜視図である。同図に示すようにリフトシリン
ダ１は左右一対のアウターマスト２に固定され、ピスト
ンロッド１ａの伸縮に伴いアウターマスト２をガイドと
して左右一対のインナーマスト３を昇降するようになっ
ている。このとき、アウターマスト２は車体４の前方で
この車体に固定してある。この結果、インナーマスト３
の昇降に伴いチェーン（図示省略）に懸架してあるブラ
ケット５及び直接荷物を載懸するフォーク６からなる昇
降部が昇降する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したフォークリフ
トにおいては、リフトシリンダ１に圧油を給排してフォ
ーク６を上昇させるようにしているため、リフトシリン
ダ１へ供給される供給油圧が一定であっても、フォーク
６に加わる負荷が大きければ大きいほど、フォーク６の
上昇速度は低下する傾向にあり、また、フォーク６の下
降速度は上昇する傾向にある。

【０００４】このようにフォーク６に加わる負荷によっ
て、フォーク６の昇降速度が変化するため、特に負荷が
大きくなると、インチング領域が極端に狭くなり、貴重
品を取り扱う場合には、相当のベテラン作業者でないと
操作が困難であった。そこで、フォーク６に加わる負荷
に依存することなく、レバー操作が一定であればフォー
ク６の昇降速度を一定とし得るように、リフトシリンダ
１に油圧回路による圧力補償回路を設けることも考えら
れるが、そのような油圧回路は、高価であり、また、応
答性が良くないという問題がある。

【０００５】また、リフトシリンダ１へ圧油を供給する
ための電磁比例制御弁のコイルのバラツキ（±２０
％）、油圧バルブのバラツキ（±１０％）により、イン
チング特性が大幅に変化して、相当のベテラン作業者で
ないと操作が困難であった。更に、電磁比例制御弁の電
磁比例コイルのヒステリシス及びスプールの流体圧の影
響のため、レバー操作に対する出力流量特性は行きと帰
りで異なる現象、即ち、油圧的ヒステリシスを起こすた
め、バルブの開き始めの位置が異なる等、操作フィーリ
ングが悪くなる問題があった。

【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑みて成された
ものであり、フォークに加わる負荷に依存することな
く、レバー操作が一定であればフォークの昇降速度を一
定とし得ると共に部品のバラツキに依らず最適なインチ
ング特性を得られる電子的な圧力補償機能を備えたフォ
ークリフトの制御装置を提供することを目的とする。更
に、本発明の他の目的は、電磁比例制御弁における油圧
的ヒステリシスを解消することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の第一の構成は作業機レバーからの操作信号に応じ
た制御信号を電磁比例制御弁へ出力するコントローラ
と、該コントローラからの制御信号に応じた圧油をリフ
トシリンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例
制御弁からの圧油により伸縮してマストに沿ってフォー
クを昇降させるリフトシリンダとを備えたフォークリフ
トにおいて、前記電磁比例制御弁と油圧源との間に介装
される電磁リリーフ弁と、前記電磁比例制御弁へ油圧源
から供給される圧油の供給圧を検出する供給圧用油圧セ
ンサと、前記リフトシリンダの負荷圧を検出する負荷圧
用油圧センサと、前記供給圧と前記負荷圧との差圧とし
ての目標差圧を設定する目標差圧設定ボリュームとを設
け、前記リフトシリンダにより前記フォークを昇降させ
る際、前記負荷圧と前記供給圧との差圧が前記目標差圧
に近づくように、前記電磁リリーフ弁の設定圧を自動的
に増減すると共に、前記インチング特性補正スイッチが
投入されるとインチング開始位置における前記作業機レ
バーに応じて前記電磁比例制御弁から前記リフトシリン
ダへ供給される圧油が常に一定値に近づくように、前記
電磁比例制御弁への制御信号を自動的に増減することを
特徴とする。

【０００８】上記目的を達成する本発明の第二の構成は
作業機レバーからの操作信号に応じた制御信号を電磁比
例制御弁へ出力するコントローラと、該コントローラか
らの制御信号に応じた圧油をリフトシリンダに給排する
電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁からの圧油によ
り伸縮してマストに沿ってフォークを昇降させるリフト
シリンダとを備えたフォークリフトにおいて、前記電磁
比例制御弁のストローク位置を検出するストロークセン
サと、前記電磁比例制御弁と油圧源との間に介装される
電磁リリーフ弁と、前記電磁比例制御弁へ油圧源から供
給される圧油の供給圧を検出する供給圧用油圧センサ
と、前記リフトシリンダの負荷圧を検出する負荷圧用油
圧センサと、前記供給圧と前記負荷圧との差圧として目
標となる目標差圧を設定する目標差圧設定ボリューム
と、前記リフトシリンダにより前記フォークを昇降させ
る際、前記負荷圧と前記供給圧との差圧が前記目標差圧
に近づくように、前記電磁リリーフ弁の設定圧を自動的
に増減すると共に、前記ストロークセンサにより検出さ
れる前記ストローク位置と前記電磁比例制御弁へ出力さ
れる制御信号との偏差を求め、この偏差が小さくなるよ
うに、前記電磁比例制御弁への制御信号を自動的に増減
することを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記本発明の構成によれば、フォークリフトの
昇降制御において、負荷圧用油圧センサにより、フォー
クに負荷する荷重としての負荷圧が検出され、供給圧用
油圧センサにより、リフトシリンダへ供給される供給圧
が検出される。また、目標差圧設定ボリュームにより、
供給圧と負荷圧との差圧としての目標差圧が設定され
る。

【００１０】従って、フォークに負荷する荷重が変化し
て、供給圧と負荷圧との偏差が目標差圧に一致しないと
きには、電磁リリーフ弁の設定圧が自動的に調整される
ことにより、適量の圧油が電磁リリーフ弁から逃げて、
供給圧と負荷圧との偏差が目標差圧に近づくように圧力
補償される。このように供給圧と負荷圧との差圧が目標
差圧に圧力補償されるので、フォークに負荷する荷重が
変化したときであっても、安定した昇降作業が可能とな
る。

【００１１】また、作業機レバーをインチング開始位置
にまで持って行き、インチング特性補正スイッチを投入
することにより、コントローラから電磁比例制御弁への
制御信号が自動的に増減することにより、その位置にお
ける作業機レバーに応じて、電磁比例制御弁からリフト
シリンダへ供給される圧油が常に一定値に近づくことに
なる。このため、電磁比例制御弁等の部品のバラツキに
依存することなく、インチング領域においてリフトシリ
ンダが一定の速度で昇降し、常に最適なインチング特性
が得られる。

【００１２】更に、ストロークセンサにより検出される
ストローク位置と電磁比例制御弁へ出力される制御信号
との偏差を求め、この偏差が小さくなるように、前記電
磁比例制御弁への制御信号を自動的に増減する。この
為、電磁比例制御弁の行きと帰りで特性が一定となり、
つまり、油圧的ヒステリシスが解消される。特にバルブ
の開き始めの位置が一定となり操作フィーリングが向上
する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。本発明の第一の実施例を図
１、図２に示す。図１は本実施例に係るフォークリフト
の制御装置の制御を示すブロック図、図２はその油圧系
統を示す油圧回路図である。

【００１４】図１に示すように、本制御装置は、インチ
ング特性補正スイッチ１０、ジョイスティックレバー
（作業機レバー）１１、負荷圧用油圧センサ１２ａ、供
給圧用油圧センサ１２ｂ、目標差圧設定ボリューム１
３、コントローラ１４及びバッテリー２３を有し、更
に、コントローラ１４はＡ／Ｄコンバータ１５、スイッ
チ入力インターフェース１６、クロック１７、ＣＰＵ１
８、ＲＡＭ１９、ＲＯＭ２０、電磁弁駆動回路２１及び
電源回路２２を有する。

【００１５】ジョイスティックレバー１１は、手動によ
りリフトシリンダ１を操作してフォーク６を昇降させる
ためのレバーであり、ジョイスティックレバー１１を傾
動させるとフォーク６が上昇又は下降する。ジョイステ
ィックレバー１１を中立位置とするとフォーク６は停止
し、その位置を保持する。

【００１６】負荷圧用油圧センサ１２ａは、リフトシリ
ンダ１に負荷する負荷圧を検出するものであり、一般
に、フォーク６に負荷される荷重が大きければ大きいほ
ど、負荷圧用油圧センサ１２ａにより検出される負荷圧
が大きい。従って、負荷圧用油圧センサ１２ａにより、
フォーク６に負荷される荷重としての負荷圧が検出され
ることになる。供給圧用油圧センサ１２ｂは、リフトシ
リンダ１へポンプ３６から供給される圧油の供給圧を検
出するものであり、ポンプ３６から供給される油圧が大
きければ大きいほど、供給圧用油圧センサ１２ｂにより
検出される供給圧も大きい。

【００１７】目標設定差圧ボリューム１３は、負荷圧用
油圧センサ１２ａにより検出される負荷圧と供給圧用油
圧センサ１２ｂにより検出される供給圧との偏差として
の目標差圧を設定するものであり、この目標差圧が大き
ければ大きいほど、供給圧と負荷圧との偏差が大きくな
るように圧力補償されるので、より高速にフォーク６が
上昇又は下降することになる。

【００１８】インチング特性補正スイッチ１０は、電磁
比例制御弁３０等の部品のバラツキに依らず、インチン
グ特性を最適となるように補正するためるスイッチであ
り、ジョイスティックレバー１１を作業域に持って行
き、このインチング特性補正スイッチ１０を投入するこ
とにより、図３〜図５に示すフローチャートに従い、電
磁比例制御弁３０へ制御信号を自動的に増減して、その
位置のジョイスティックレバー１１に応じてリフトシリ
ンダ１が常に一定値で昇降することとなる。

【００１９】Ａ／Ｄコンバータ１５は、ジョイスティッ
クレバー１１、負荷圧用油圧センサ１２ａ、供給圧用油
圧センサ１２ｂ及び目標設定差圧ボリューム１３からの
アナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ１８へ出
力する。スイッチ入力インターフェース１６は、インチ
ング特性補正スイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ信号をＣＰＵ
１８へ出力する。

【００２０】ＣＰＵ１８は、Ａ／Ｄコンバータ１５及び
スイッチインターフェース１６を介して入力した上記の
各信号に基づき、後述するような所定の演算処理を行
い、その演算処理結果によって得られた目標差圧でフォ
ーク６が昇降するように、また、インチング特性が補正
できるように、電磁弁駆動回路２１へ制御信号を出力す
る。電磁弁駆動回路２１は、ＣＰＵ１８から入力する制
御信号に基づいて電磁比例制御弁３０、アンロード弁３
１、リフトロック弁３２及び電磁リリーフ弁３３へ制御
電流を各々供給する。

【００２１】即ち、図２の油圧回路図に示すように、コ
ントローラ１４から制御電流を供給することにより、電
磁比例制御弁３０及びアンロード弁３１が一方に動作
し、フォークリフトのエンジン３５によって駆動される
ポンプ３６から吐出された圧油が電磁比例制御弁３０を
介してリフトシリンダ１へ供給され、ピストンロッド１
ａが上昇する。一方、コントローラ１４から制御電流を
供給することにより、電磁比例制御弁３０が他方へ動作
し、リフトシリンダ１内の圧油が電磁比例制御弁３０を
介して排出され、ピストンロッド１ａが下降する。

【００２２】また、コントローラ１４から制御電流を供
給することにより、リフトロック弁３２及び電磁リリー
フ弁３３が動作し、フォークリフトのエンジン３５によ
って駆動されるポンプ３６から吐出された圧油の一部が
電磁比例制御弁３０へ行くことなく、排出されることに
なる。

【００２３】上記構成を有する本実施例のフォークリフ
トの制御装置の動作について、図３〜図６に示すフロー
チャートに従って説明する。先ず、図３に示すように、
イニシャライズした後、ジョイスティックレバー１１か
らの操作信号がフォーク６を下降させるための信号か、
フォーク６を上昇させるための信号か否か判定する。

【００２４】ジョイスティックレバー１１からの操作信
号がフォーク６を上昇させるための信号である場合に
は、図４に示すリフト上げインチング補正を行い、その
後、図８に示すようにレバー開度に応じたレバー出力値
を演算し、出力値をレバー値とし、演算値を電磁比例制
御弁３０へ出力する。同時に、アンロード弁３１をＯＮ
とする。アンロード弁３１をＯＮとすると、ポンプ３６
から吐出される圧油はアンロード弁３１を介して排出さ
れず、電磁比例制御弁３０へ供給される状態となる。電
磁比例制御弁３０は、コントローラ１４から与えられた
演算値に基づいて、ポンプ３６から吐出される圧油をリ
フトシリンダ１へ供給して、フォーク６を昇降させる動
作を行なう。

【００２５】ジョイスティックレバー１１からの操作信
号がフォーク６を下降させるための信号である場合に
は、図５に示すリフト下げインチング補正を行い、その
後、図７に示すようにレバー開度に応じたレバー出力値
を演算し、出力値をレバー値とし、演算値を電磁比例制
御弁３０へ出力する。同時に、リフトロック弁３２、ア
ンロード弁３１をＯＮとする。リフトロック弁３２をＯ
Ｎとすると、リフトシリンダ１から電磁比例比例制御弁
３０を介して圧油が排出可能な状態となる。電磁比例制
御弁３０からリフトシリンダ１へ圧油の供給は、リフト
ロック弁３２のＯＮ−ＯＦＦに関係なく、常に可能であ
る。電磁比例制御弁３０は、コントローラ１４から与え
られた演算値に基づいて、リフトシリンダ１から圧油を
ドレンに排出して、フォーク６を下降させる制御を行な
う。

【００２６】ジョイスティックレバー１１から操作信号
がフォーク６を上昇又は下降させるための信号出力でな
い場合、出力停止値をセットし、演算値を電磁比例制御
弁３０へ出力する。同時に、リフトロック弁３２、アン
ロード弁３１をＯＦＦとする。アンロード弁３１をＯＦ
Ｆとすると、ポンプ３６から吐出される圧油はアンロー
ド弁３１からドレンへ排出される状態となる。リフトロ
ック弁３２をＯＦＦとすると、リフトシリンダ１から電
磁比例比例制御弁３０を介して圧油が排出不能な状態と
なる。この為、フォーク６は昇降せず、その位置を保持
する状態となる。

【００２７】リフト上げインチング補正は、図４に示す
フローチャートに従って行なう。先ず、インチング特性
補正スイッチ１０がＯＮとなっているか否か判定する。
インチング特性補正スイッチ１０は、ジョイスティック
レバー１１をインチング開始領域に持っていったときに
ＯＮとする。次に、インチング特性補正スイッチ１０が
ＯＮとなっているときには、図８に示すように、ジョイ
スティックレバー１１のレバー開度がインチング領域に
あるか否か判定する。

【００２８】引続き、供給圧用油圧センサ１２ｂで検出
される供給圧と負荷圧用油圧センサ１２ａで検出される
負荷圧を比較し、（供給圧−負荷圧）＝０であるときに
は、図８に破線で示すように現在値に定数を加算して微
速値とすることによりリフト上げレバー補正を行う。つ
まり、電磁比例制御弁３０等の部品のバラツキにより、
（供給圧−負荷圧）＝０となるときには、リフトシリン
ダ１へ供給される圧油が不足するので、電磁比例制御弁
３０へ出力される制御信号（レバー開度）を大きくなる
方向に補正するのである。

【００２９】一方、（供給圧−負荷圧）＝０でないとき
には、（供給圧−負荷圧）とある微速圧を比較し、（供
給圧−負荷圧）＞微速圧であるときには、図８に破線で
示すように現在値から定数を減算して微速値とすること
によりリフト上げレバー補正を行う。つまり、電磁比例
制御弁３０等の部品のバラツキにより、（供給圧−負荷
圧）＞微速圧となるときには、リフトシリンダ１へ供給
される圧油が過大となるので、電磁比例制御弁３０へ出
力される制御信号（レバー開度）を小さくなる方向に補
正するのである。

【００３０】更に、（供給圧−負荷圧）＝０でなく、
（供給圧−負荷圧）とある微速圧を比較し、（供給圧−
負荷圧）＞微速圧でもないときには、図８に実線で示す
ように現在値を微速値とする。つまり、（供給圧−負荷
圧）が微速圧よりも小さいときには、リフトシリンダ１
へ供給される圧油が適当であるので、図８に示すよう
に、コントローラ１４は、電磁比例制御弁３０へ出力さ
れる制御信号（レバー開度）である微速値として現在値
を増減することなくそのまま出力する。

【００３１】また、インチング特性補正スイッチ１０が
ＯＮとなっていないとき、インチング特性補正スイッチ
１０がＯＮとなっているときでも、ジョイスティックレ
バー１１のレバー開度がインチング領域にないときに
は、リフト上げインチング補正を行なわない。

【００３２】リフト下げインチング補正は、図５に示す
フローチャートに従って行なう。先ず、インチング特性
補正スイッチ１０がＯＮとなっているか否か判定する。
インチング特性補正スイッチ１０は、ジョイスティック
レバー１１をインチング開始領域に持っていったときに
ＯＮとする。次に、インチング特性補正スイッチ１０が
ＯＮとなっているときには、図７に示すように、ジョイ
スティックレバー１１のレバー開度がインチング領域に
あるか否か判定する。

【００３３】引続き、供給圧用油圧センサ１２ｂで検出
される供給圧と負荷圧用油圧センサ１２ａで検出される
負荷圧を比較し、（負荷圧−供給圧）＝０であるときに
は、図７に破線で示すように現在値に定数を加算して微
速値とすることによりリフト下げレバー補正を行う。つ
まり、電磁比例制御弁３０等の部品のバラツキにより、
（負荷圧−供給圧）＝０となるときには、リフトシリン
ダ１へ供給される圧油が不足するので、電磁比例制御弁
３０へ出力される制御信号（レバー開度）を大きくなる
方向に補正するのである。

【００３４】一方、（負荷圧−供給圧）＝０でないとき
には、（負荷圧−供給圧）とある微速圧を比較し、（負
荷圧−供給圧）＞微速圧であるときには、図７に破線で
示すように現在値から定数を減算してリフト下げレバー
補正を行う。つまり、電磁比例制御弁３０等の部品のバ
ラツキにより、（負荷圧−供給圧）＞微速圧となるとき
には、リフトシリンダ１へ供給される圧油が過大となる
ので、電磁比例制御弁３０へ出力される制御信号（レバ
ー開度）を小さくなる方向に補正するのである。

【００３５】更に、（負荷圧−供給圧）＝０でなく、
（負荷圧−供給圧）とある微速圧を比較し、（負荷圧−
供給圧）＞微速圧でもないときには、図７に実線で示す
ように現在値を微速値とする。つまり、（負荷圧−供給
圧）が微速圧よりも小さいときには、リフトシリンダ１
へ供給される圧油が適当であるので、図７に示すよう
に、コントローラ１４は、電磁比例制御弁３０へ出力さ
れる制御信号（レバー開度）である微速値として現在値
を増減することなくそのまま出力する。

【００３６】また、インチング特性補正スイッチ１０が
ＯＮとなっていないとき、インチング特性補正スイッチ
１０がＯＮとなっているときでも、ジョイスティックレ
バー１１のレバー開度がインチング領域にないときに
は、リフト下げインチング補正を行なわない。

【００３７】更に、図３に示すフローチャートを実行す
る際、図９に示す割り込みプログラムを所定のタイミン
グで実行する。即ち、タイマとして前回値に１を加え
て、そのタイマがオーバ値を越えるとタイマをクリアす
ると共に、次式で示す出力値を演算して、その出力値
を、電磁リリーフ弁３３に設定圧としてセットする。出力値＝前回出力値＋負荷圧＋目標差圧−供給圧 …（１）また、タイマがオーバ値を越えないときには、前回出力
値をそのまま出力値として、電磁リリーフ弁３３に設定
圧としてセットする。

【００３８】上述した本発明の第一の実施例によれば、
インチング操作において、電磁比例制御弁３０、油圧バ
ルブ等の部品のバラツキにより、リフトシリンダ１へ供
給される圧油が不足するときには、電磁比例制御弁３０
へ出力される制御信号（レバー開度）を大きくなる方向
に補正し、リフトシリンダ１へ供給される圧油が過大と
なるときには、電磁比例制御弁３０へ出力される制御信
号（レバー開度）を小さくなる方向に補正する。

【００３９】このようにインチング特性を常に最適とな
るように、つまり、インチング操作においてリフトシリ
ンダ１に対する油圧を一定に近づくように補正するの
で、ジョイスティックレバー１１のレバー開度が一定で
あれば、一定の速度でリフトシリンダ１を昇降させるこ
とができる。このため、ベテラン作業員でなくても、容
易にインチング操作が可能となった。

【００４０】更に、本実施例においては、式（１）で計
算される偏差に応じて電磁リリーフ弁３３の設定圧が自
動的に増減することにより、常に、（供給圧−負荷圧）
が目標差圧に近づくように制御されるため、電磁比例制
御弁３０からリフトシリンダ１へ出力される流量は、フ
ォーク６の負荷に依存せず、レバー開度に対して一定と
なり、一定の速度でフォーク６を昇降制御できる。

【００４１】尚、本実施例では、図６に示すプログラム
を所定のタイミングを割り込ませて実行するようにして
いるので、その割り込みタイミング及びタイマの値を調
整することにより、応答正の低い電磁リリーフ弁３３を
使用する場合であっても、ハンチングすることなく、安
定した制御が可能となる。

【００４２】また、電磁リリーフ弁３３として応答速度
の高速なものを使用する場合には、図３のフローチャー
トにリフト上げ圧力補償制御、リフト下げ圧力補償制御
を組み込むと良い。

【００４３】本発明の第二の実施例を図９、図１０に示
す。図９は本実施例に係るフォークリフトの制御装置の
制御を示すブロック図、図１０はその油圧系統を示す油
圧回路図である。

【００４４】図９に示すように、本制御装置は、電磁比
例制御弁３０のストローク位置を検出するストロークセ
ンサ９を追加し、ストロークセンサ９で検出されたスト
ローク位置を、Ａ／Ｄコンバータ１５を経てアナログ信
号からデジタル信号に変換して、ＣＰＵ１８へ入力する
ようにしたものである。ここで、電磁比例制御弁３０
は、コントローラ１４から出力された制御信号（レバー
出力値）に応じてスプールが移動し、これにより、リフ
トシリンダ１に対する圧油の供給量が決定され、リフト
シリンダ１の昇降速度が決定される。しかし、スプール
のストローク位置は、油圧的ヒステリシスの影響によ
り、厳密には、コントローラ１４から電磁比例制御弁３
０へ出力された制御信号（レバー出力値）に応じた位置
とならない。

【００４５】即ち、電磁比例制御弁３０は、電磁比例制
御コイルのヒステリシス及びスプールの流体圧の影響を
受け、また、電磁比例コイル及び、バネ等のバラツキに
も影響を受ける。この為、ジョイスティックレバー１１
のレバー操作に対する出力流量の特性が行きと帰りで異
なる現象、即ち、油圧的ヒステリシスが発生するためで
ある。

【００４６】そこで、ＣＰＵ１８は、電磁比例制御弁３
０のストローク位置と電磁比例制御弁３０へのレバー出
力値とを比較し、後述するような所定の演算処理を行
い、電磁比例制御弁３０の油圧的ヒステリシスを解消す
るように、電磁弁駆動回路２１へ制御信号を出力し、こ
れに応じて、電磁比例制御弁３０、アンロード弁３１、
リフトロック弁３２及び電磁リリーフ弁３３へ制御電流
を各々供給する。尚、その他の構成については、前述し
た実施例と同様であり、前述した実施例と同一構成につ
いては同一符号を付して説明を省略する。

【００４７】上記構成を有する本実施例のフォークリフ
トの制御装置の動作について、図１１〜図１３に示すフ
ローチャートに従って説明する。先ず、図１１に示すよ
うに、イニシャライズした後、ジョイスティックレバー
１１からの操作信号がフォーク６を上昇させるための信
号か否か判定する。

【００４８】ジョイスティックレバー１１からの操作信
号がフォーク６を上昇させるための信号である場合に
は、図１５に示す上げレバー補正計算を行い、その後、
図１３に示す上げレバー位置制御を行い、更に、図１６
に示す切換弁制御を行なった後、演算値を電磁比例制御
弁３０へ出力する。また、ジョイスティックレバー１１
からの操作信号がフォーク６を上昇させるための信号で
ない場合には、図１４に示す下げレバー補正計算を行
い、その後、図１２に示す下げレバー位置制御を行い、
更に、図１６に示す切換弁制御を行なった後、演算値を
電磁比例制御弁３０へ出力する。

【００４９】上げレバー補正計算は、図１５に示すフロ
ーチャートに従って行なう。先ず、インチング特性補正
スイッチ１０がＯＮとなっているか否か判定する。イン
チング特性補正スイッチ１０は、ジョイスティックレバ
ー１１をインチング開始領域に持っていったときにＯＮ
とする。次に、インチング特性補正スイッチ１０がＯＮ
となっているときには、図１８に示すように、ジョイス
ティックレバー１１のレバー開度がインチング領域にあ
るか否か判定する。

【００５０】引続き、供給圧用油圧センサ１２ｂで検出
される供給圧と負荷圧用油圧センサ１２ａで検出される
負荷圧を比較し、（供給圧−負荷圧）＝０であるときに
は、図１８に示すように現在値に定数を加算して微速値
とすることによりリフト上げレバー補正を行う。つま
り、電磁比例制御弁３０等の部品のバラツキにより、
（供給圧−負荷圧）＝０となるときには、リフトシリン
ダ１へ供給される圧油が不足するので、電磁比例制御弁
３０へ出力される制御信号（レバー開度）を大きくなる
方向に補正するのである。

【００５１】一方、（供給圧−負荷圧）＝０でないとき
には、（供給圧−負荷圧）とある微速圧を比較し、（供
給圧−負荷圧）＞微速圧であるときには、図１８に示す
ように現在値から定数を減算して微速値とすることによ
りリフト上げレバー補正を行う。つまり、電磁比例制御
弁３０等の部品のバラツキにより、（供給圧−負荷圧）
＞微速圧となるときには、リフトシリンダ１へ供給され
る圧油が過大となるので、電磁比例制御弁３０へ出力さ
れる制御信号（レバー開度）を小さくなる方向に補正す
るのである。

【００５２】更に、（供給圧−負荷圧）＝０でなく、
（供給圧−負荷圧）とある微速圧を比較し、（供給圧−
負荷圧）＞微速圧でもないときには、図１８に示すよう
に現在値を微速値とする。つまり、（供給圧−負荷圧）
が微速圧よりも小さいときには、リフトシリンダ１へ供
給される圧油が適当であるので、図８に示すように、コ
ントローラ１４は、電磁比例制御弁３０へ出力される制
御信号（レバー開度）である微速値として現在値を増減
することなくそのまま出力する。

【００５３】また、インチング特性補正スイッチ１０が
ＯＮとなっていないとき、インチング特性補正スイッチ
１０がＯＮとなっているときでも、ジョイスティックレ
バー１１のレバー開度がインチング領域にないときに
は、リフト上げインチング補正を行なわない。

【００５４】上げレバー位置制御は、図１３に示すフロ
ーチャートに従って行なう。先ず、電磁比例制御弁３０
に対する制御信号（レバー出力値）とストロークセンサ
９により検出されるストローク位置を比較し、レバー出
力値−ストローク位置＞０であるときには、下式（２）
に示す偏差を計算し、更に、図２０に示す上げゲインを
計算し、レバー出力値からゲイン出力値を減算して出力
値とする。つまり、レバー出力値がストローク位置に比
較して大きいときには、レバー出力値を減少させてスト
ローク位置に近づくように補正するのである。偏差＝レバー出力値−ストローク位置 …（２）

【００５５】また、レバー出力値−ストローク位置＞０
でないときには、下式（３）に示す偏差を計算し、更
に、図２０に示す上げゲインを計算し、レバー出力値に
ゲイン出力値を加算して出力値とする。つまり、レバー
出力値がストローク位置に比較して小さいときには、レ
バー出力値を増大させてストローク位置に近づくように
補正するのである。偏差＝ストローク位置−レバー出力値 …（３）

【００５６】切換弁制御は、図１６に示すフローチャー
トに従って行なう。先ず、リフト下げのレバー開度が、
図１９に示す中立域にあるか否か判定し、中立域を越え
ているときには、アンロード弁３１、リフトロック弁３
２をＯＮとする。アンロード弁３１をＯＮとすると、ポ
ンプ３６から吐出される圧油はアンロード弁３１を介し
て排出されず、電磁比例制御弁３０へ供給される状態と
なる。リフトロック弁３２をＯＮとすると、リフトシリ
ンダ１から電磁比例比例制御弁３０を介して圧油が排出
可能な状態となる。

【００５７】次に、リフト下げのレバー開度が中立域を
越えないこきには、リフト上げのレバー開度が、図１８
に示す中立域にあるか否か判定し、中立域を越えている
ときには、アンロード弁３１をＯＮとする。リフト下げ
のレバー開度が中立域を越えず、且つ、リフト上げのレ
バー開度が中立域を越えないときには、アンロード弁、
リフトロック弁をＯＦＦとする。アンロード弁３１をＯ
ＦＦとすると、ポンプ３６から吐出される圧油はアンロ
ード弁３１からドレンへ排出される状態となる。リフト
ロック弁３２をＯＦＦとすると、リフトシリンダ１から
電磁比例比例制御弁３０を介して圧油が排出不能な状態
となる。

【００５８】下げレバー補正計算は、図１４に示すフロ
ーチャートに従って行なう。先ず、インチング特性補正
スイッチ１０がＯＮとなっているか否か判定する。イン
チング特性補正スイッチ１０は、ジョイスティックレバ
ー１１をインチング開始領域に持っていったときにＯＮ
とする。次に、インチング特性補正スイッチ１０がＯＮ
となっているときには、図１９に示すように、ジョイス
ティックレバー１１のレバー開度がインチング領域にあ
るか否か判定する。

【００５９】引続き、供給圧用油圧センサ１２ｂで検出
される供給圧と負荷圧用油圧センサ１２ａで検出される
負荷圧を比較し、（負荷圧−供給圧）＝０であるときに
は、図１９に示すように現在値に定数を加算して微速値
とすることによりリフト下げレバー補正を行う。つま
り、電磁比例制御弁３０等の部品のバラツキにより、
（負荷圧−供給圧）＝０となるときには、リフトシリン
ダ１へ供給される圧油が不足するので、電磁比例制御弁
３０へ出力される制御信号（レバー開度）を大きくなる
方向に補正するのである。

【００６０】一方、（負荷圧−供給圧）＝０でないとき
には、（負荷圧−供給圧）とある微速圧を比較し、（負
荷圧−供給圧）＞微速圧であるときには、図１９に示す
ように現在値から定数を減算してリフト下げレバー補正
を行う。つまり、電磁比例制御弁３０等の部品のバラツ
キにより、（負荷圧−供給圧）＞微速圧となるときに
は、リフトシリンダ１へ供給される圧油が過大となるの
で、電磁比例制御弁３０へ出力される制御信号（レバー
開度）を小さくなる方向に補正するのである。

【００６１】更に、（負荷圧−供給圧）＝０でなく、
（負荷圧−供給圧）とある微速圧を比較し、（負荷圧−
供給圧）＞微速圧でもないときには、図１９に示すよう
に現在値を微速値とする。つまり、（負荷圧−供給圧）
が微速圧よりも小さいときには、リフトシリンダ１へ供
給される圧油が適当であるので、図１９に示すように、
コントローラ１４は、電磁比例制御弁３０へ出力される
制御信号（レバー開度）である微速値として現在値を増
減することなくそのまま出力する。

【００６２】また、インチング特性補正スイッチ１０が
ＯＮとなっていないとき、インチング特性補正スイッチ
１０がＯＮとなっているときでも、ジョイスティックレ
バー１１のレバー開度がインチング領域にないときに
は、リフト下げインチング補正を行なわない。

【００６３】下げレバー位置制御は、図１２に示すフロ
ーチャートに従って行なう。先ず、電磁比例制御弁３０
に対する制御信号（レバー出力値）とストロークセンサ
９により検出されるストローク位置を比較し、レバー出
力値−ストローク位置＞０であるときには、下式（４）
に示す偏差を計算し、更に、図２１に示す下げゲインを
計算し、レバー出力値からゲイン出力値を減算して出力
値とする。つまり、レバー出力値がストローク位置に比
較して大きいときには、レバー出力値を減少させてスト
ローク位置に近づくように補正するのである。偏差＝レバー出力値−ストローク位置 …（４）

【００６４】また、レバー出力値−ストローク位置＞０
でないときには、下式（５）に示す偏差を計算し、更
に、図２１に示す下げゲインを計算し、レバー出力値に
ゲイン出力値を加算して出力値とする。つまり、レバー
出力値がストローク位置に比較して小さいときには、レ
バー出力値を増大させてストローク位置に近づくように
補正するのである。偏差＝ストローク位置−レバー出力値 …（５）

【００６５】更に、図１１に示すフローチャートを実行
する際、図１７に示す割り込みプログラムを所定のタイ
ミングで実行する。即ち、タイマとして前回値に１を加
えて、そのタイマがオーバ値を越えるとタイマをクリア
すると共に、次式で示す出力値を演算して、その出力値
を、電磁リリーフ弁３３に設定圧としてセットする。出力値＝前回出力値＋負荷圧＋目標差圧−供給圧 …（６）また、タイマがオーバ値を越えないときには、前回出力
値をそのまま出力値として、電磁リリーフ弁３３に設定
圧としてセットする。

【００６６】上述した本発明の第二の実施例によれば、
フォークリフトの昇降制御において、電磁比例制御弁３
０における油圧的ヒステリシスのため、ストロークセン
サ９により検出されるストローク位置と電磁比例制御弁
３０へ出力される制御信号（レバー出力値）とが一致し
ないときには、図１２、図１３に示すように、その偏差
を求め、この偏差が小さくなるように、電磁比例制御弁
３０へのレバー出力値を自動的に増減する。

【００６７】この為、油圧的ヒステリシスが解消され、
電磁比例制御弁３０の行きと帰りでの特性が一致するこ
ととなる。特に、レバー操作に対するバルブの開き始め
の位置が一致することとなり、操作フィーリングが向上
することになる。しかも、インチング領域において、電
磁比例制御弁３０、油圧バルブ等の部品のバラツキによ
り、リフトシリンダ１へ供給される圧油が不足し、又
は、過大となるときには、電磁比例制御弁３０へ出力さ
れる制御信号（レバー開度）を自動的に増減して、イン
チング特性を常に最適となるようにしている。

【００６８】この為、本実施例では、ジョイスティック
レバー１１のレバー開度が一定であれば、一定の速度で
リフトシリンダ１を昇降させることができ、ベテラン作
業員でなくても、容易にインチング操作が可能となっ
た。更に、本実施例においては、式（６）で計算される
偏差に応じて電磁リリーフ弁３３の設定圧が自動的に増
減することにより、常に、（供給圧−負荷圧）が目標差
圧に近づくように制御されるため、電磁比例制御弁３０
からリフトシリンダ１へ出力される流量は、フォーク６
の負荷に依存せず、レバー開度に対して一定となり、一
定の速度でフォーク６を昇降制御できる。

【００６９】尚、本実施例では、図１７に示すプログラ
ムを所定のタイミングを割り込ませて実行するようにし
ているので、その割り込みタイミング及びタイマの値を
調整することにより、応答正の低い電磁リリーフ弁３３
を使用する場合であっても、ハンチングすることなく、
安定した制御が可能となる。

【００７０】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、負荷圧と供給圧との偏差が目標差
圧に近づくように、電磁リリーフ弁の設定圧を自動的に
増減する電子的な圧力補償機能を備えているので、フォ
ークに加わる負荷に依存することなく、レバー操作が一
定であればフォークの昇降速度を一定とすることができ
る。この為、インチング領域が拡大し、初心者であって
も、簡単にフォークリフトの昇降制御が可能となる。更
に、電磁比例制御弁等のバラツキがあっても、インチン
グ開始位置における作業機レバーに応じて前記電磁比例
制御弁から前記リフトシリンダへ供給される圧油が常に
一定値に近づくように制御するため、常に最適なインチ
ング特性が得られる。また、ストロークセンサにより検
出されるストローク位置と前記電磁比例制御弁へ出力さ
れるレバー出力値との偏差を求め、この偏差が小さくな
るように制御するため、電磁比例制御弁の油圧的ヒステ
リシスの影響を排除して、操作フィーリングを良好とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置のブロック図である。

【図２】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置の油圧系統図である。

【図３】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置の自動インチング特性改良制御フローチャート
である。

【図４】リフト上げインチング補正を示すフローチャー
トである。

【図５】リフト下げインチング補正を示すフローチャー
トである。

【図６】タイマ割り込みプログラムを示すフローチャー
トである。

【図７】リフト下げレバー計算及び補正計算を示すグラ
フである。

【図８】リフト上げレバー計算及び補正計算を示すグラ
フである。

【図９】本発明の第二の実施例に係るフォークリフトの
制御装置のブロック図である。

【図１０】本発明の第二の実施例に係るフォークリフト
の制御装置の油圧系統図である。

【図１１】本発明の第一の実施例に係るフォークリフト
の制御装置の位置補正制御フローチャートである。

【図１２】下げレバー位置制御を示すフローチャートで
ある。

【図１３】上げレバー位置制御を示すフローチャートで
ある。

【図１４】下げレバー補正計算を示すフローチャートで
ある。

【図１５】上げレバー補正計算を示すフローチャートで
ある。

【図１６】切換弁制御を示すフローチャートである。

【図１７】タイマ割り込みプログラムを示すフローチャ
ートである。

【図１８】リフト上げレバー補正計算を示すグラフであ
る。

【図１９】リフト下げレバー補正計算を示すグラフであ
る。

【図２０】リフト上げゲイン計算を示すグラフである。

【図２１】リフト下げゲイン計算を示すグラフである。

【図２２】標準形のフォークリフトの斜視図である。

【符号の説明】

１リフトシリンダ１ａピストンロッド２アウターマスト３インナーマスト４車体５ブラケット６フォーク９ストロークセンサ１０インチング特性補正スイッチ１１ジョイスティックレバー１２ａ負荷圧用油圧センサ１２ｂ供給圧用油圧センサ１３目標差圧設定ボリューム１４コントローラ１５Ａ／Ｄコンバータ１７クロック１８ＣＰＵ１９ＲＡＭ２０ＲＯＭ２１電磁弁駆動回路２２電源回路２３バッテリー３０電磁比例制御弁３１アンロード弁３２リフトロック弁３３電磁リリーフ弁３５エンジン３６ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北林鶴治神奈川県相模原市田名3000番地エム・エイチ・アイさがみハイテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機レバーからの操作信号に応じた制
御信号を電磁比例制御弁へ出力するコントローラと、該
コントローラからの制御信号に応じた圧油をリフトシリ
ンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁
からの圧油により伸縮してマストに沿ってフォークを昇
降させるリフトシリンダとを備えたフォークリフトにお
いて、前記電磁比例制御弁と油圧源との間に介装される
電磁リリーフ弁と、前記電磁比例制御弁へ油圧源から供
給される圧油の供給圧を検出する供給圧用油圧センサ
と、前記リフトシリンダの負荷圧を検出する負荷圧用油
圧センサと、前記供給圧と前記負荷圧との差圧として目
標となる目標差圧を設定する目標差圧設定ボリューム
と、前記作業機レバーのインチング領域における特性を
一定に補正するためのインチング特性補正スイッチとを
設け、前記リフトシリンダにより前記フォークを昇降さ
せる際、前記負荷圧と前記供給圧との差圧が前記目標差
圧に近づくように、前記電磁リリーフ弁の設定圧を自動
的に増減すると共に、前記インチング特性補正スイッチ
が投入されるとインチング開始位置における前記作業機
レバーに応じて前記電磁比例制御弁から前記リフトシリ
ンダへ供給される圧油が常に一定値に近づくように、前
記電磁比例制御弁への制御信号を自動的に増減すること
を特徴とするフォークリフトの制御装置。
【請求項２】作業機レバーからの操作信号に応じた制
御信号を電磁比例制御弁へ出力するコントローラと、該
コントローラからの制御信号に応じた圧油をリフトシリ
ンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁
からの圧油により伸縮してマストに沿ってフォークを昇
降させるリフトシリンダとを備えたフォークリフトにお
いて、前記電磁比例制御弁のストローク位置を検出する
ストロークセンサと、前記電磁比例制御弁と油圧源との
間に介装される電磁リリーフ弁と、前記電磁比例制御弁
へ油圧源から供給される圧油の供給圧を検出する供給圧
用油圧センサと、前記リフトシリンダの負荷圧を検出す
る負荷圧用油圧センサと、前記供給圧と前記負荷圧との
差圧として目標となる目標差圧を設定する目標差圧設定
ボリュームと、前記リフトシリンダにより前記フォーク
を昇降させる際、前記負荷圧と前記供給圧との差圧が前
記目標差圧に近づくように、前記電磁リリーフ弁の設定
圧を自動的に増減すると共に、前記ストロークセンサに
より検出される前記ストローク位置と前記電磁比例制御
弁へ出力される制御信号との偏差を求め、この偏差が小
さくなるように、前記電磁比例制御弁への制御信号を自
動的に増減することを特徴とするフォークリフトの制御
装置。