JPH075276B2 - 車両の荷役用コントロールバルブ制御方法 - Google Patents

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等の車両の荷役シリンダ例えば
リフトシリンダあるいはティルトシリンダ等のコントロ
ールバルブを制御するための制御方法に係り、詳しくは
車両の荷役操作を安全に且つ容易にするための制御方法
に関する。

（従来の技術） 従来、フォークリフトのリフトシリンダを駆動するコン
トロールバルブの制御例として実開昭60-107405号公報
に開示されたものがある。

同公報に依れば、第２図の全体構成系統図に示すように
リフトシリンダ１用のコントロールバルブ２を制御する
油圧回路は、油圧ポンプ３からの圧油が吐出管路４から
の分流弁５を通してコントロールバルブ２側の主管路６
と、パワーステアリング用のPS管路７とに分流されるよ
うになっている。コントロールバルブ２の一側にはパイ
ロット操作用の油室８が形成されており、該油室８には
パイロットピストン９が摺動自在に嵌入されるととも
に、該パイロットピストン９はコントロールバルブ２の
スプール10と連結されている。なお、スプール10は常に
はスプリング11によって中立位置に保持されている。

12は前記パイロットピストン９を挟んで油室８の両側に
パイロット圧油を導入するパイロット流入管路であり、
前記PS管路７の油圧を導入するように接続されている。
パイロット流入管路12の途中には下流部分の保護及びパ
イロット油圧を安定させるための減圧弁13が設けられ、
またパイロット流入管路12の分岐点より下流側には上昇
用と下降用の常時閉の電磁開閉弁14A及び14Bが設けられ
ている。15は油室８のパイロット圧油をタンクあるいは
戻り管路へ導出するためのパイロットドレイン管路であ
り、パイロットピストン９を挟んで油室８の両側と連通
されるとともに、それぞれ絞り弁（オリフィス）16を有
している。

17は運転席の近くに設置されたリモートコントロール用
の荷役操作レバーであり、また、18は前記電磁開閉弁14
A,14Bを駆動制御するためのコントローラであり、これ
らによってバルブの制御装置が構成されている。そし
て、荷役操作レバー17はレバーの傾動方向（操作方向）
と、その傾き角の信号を出力し、一方コントローラ18は
上記信号に応じた駆動電流を、電磁開閉弁14Aもしくは1
4Bに通電するように電気回路が形成されている。

従って図示の中立状態において、荷役操作レバー17のレ
バーをたとえば上昇側に傾動操作すると、その傾動方向
と傾き角の信号が出力され、それを受けたコントローラ
18が傾動方向に対応する上昇側（図示右側）の電磁開閉
弁14Aに対し傾き角に応じた駆動電流を通電するため、
該電磁開閉弁14Aを作動させる。このことにより、制御
された流量のパイロット圧油が油室８に流入し、そして
その出口側が絞り弁16によって制限されていることから
圧力が発生し、パイロットピストン９を介してスプール
10が上昇側に切換えられる。このときスプール10は油室
８に発生するパイロット圧力とこれに抗するスプリング
11の圧縮力とがバランスした位置に変位されるものであ
り、従って電磁開閉弁14Aの作動量、つまり油室８に流
入するパイロット圧油の流量を調整することによってス
プール10の位置を制御することができる。すなわち、リ
フトシリンダ１の上昇速度は荷役操作レバー17のレバー
の傾き角を変えることによって適宜に制御されるもので
ある。なお、下降側への操作時についても同様に作動さ
れる。

以上のような構成の油圧回路においては、操作員が不用
意に荷役操作レバー17を触った場合、リフトシリンダ１
が作動してしまうため、この不用意な操作によるリフト
シリンダ１の作動を防止する手段として、第２図に示す
ように、前記油圧回路のコントローラ18に安全スイッチ
19を追加接続し、安全スイッチ19を押した状態でないと
荷役操作レバー17によるリフトシリンダ１の作動をでき
ないようにしたフォークリフト等の荷役用コントロール
バルブ制御方法が採用された。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来のフォークリフト等の荷役用コントロールバル
ブ制御方法に依れば、前記荷役操作レバー17を操作する
とき、必ず前記安全スイッチ19を押していなければなら
なかったため、荷役操作が不便でやりにくいという問題
があった。

そこで本発明においては、操作員がオペレータシートに
着座したときに信号を出力するシートスイッチと、操作
員が非着座状態であっても操作員の意志により任意に操
作できる補助スイッチとを設け、同シートスイッチから
の着座信号、もしくは同補助スイッチからの補助操作信
号が所定時間継続して出力された場合に安全な車両の荷
役操作を可能にすることを解決すべき技術的課題とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、油圧アクチュエー
タを制御するコントロールバルブのスプールにパイロッ
ト圧油を導入するパイロット圧油管路と、これに対応し
て設けられたパイロット圧油導出用の２本のパイロット
ドレイン管路との、いずれか一方または両方に、荷役操
作手段の操作に対応した操作信号と、オペレータシート
に操作員が着座したことを検出して着座信号を出力する
シートスイッチからの信号と、操作員が非着座状態であ
っても操作員の意志により任意に操作できる補助スイッ
チからの補助操作信号とに基づいて制御装置から出力さ
れる電気信号により開閉作動される開閉弁を設けた車両
の荷役用コントロールバルブの油圧制御回路における前
記荷役用コントロールバルブを制御するための制御方法
を、前記シートスイッチから前記着座信号、あるいは前
記補助スイッチからの前記補助操作信号が所定時間継続
して前記制御装置に入力された場合に、前記荷役操作手
段の操作に対応した制御信号を前記開閉弁に出力すると
ともに、前記シートスイッチからの前記着座信号、ある
いは前記補助スイッチからの前記補助操作信号が前記制
御装置に入力される前に前記荷役操作手段が操作され、
同荷役操作手段の操作途中で前記着座信号もしくは前記
補助操作信号が前記制御装置に入力され、かつ上記着座
信号もくしは補助操作信号の入力が所定時間継続した場
合、最初、低レベルの制御信号を前記開閉弁に出力し、
同制御信号の出力レベルを荷役操作手段の前記操作途中
の操作量に対応するレベルまで徐々に上げていくという
ように制御することである。

（作用） 上記車両の荷役用コントロールバルブ制御方法に依れ
ば、操作員が前記オペレータシートに着座し、前記シー
トスイッチから着座信号が出力されている状態、あるい
は操作員が非着座状態で前記補助スイッチを操作し、同
補助スイッチから補助操作信号が出力されている状態が
所定時間継続したあとで前記荷役操作手段が操作された
とき、同荷役操作手段の操作に対応した制御信号を前記
開閉弁に出力し、前記荷役用コントロールバルブを制御
して前記油圧アクチュエータを駆動制御する。

また、前記シートスイッチから着座信号が出力される
前、もしくは前記補助スイッチから補助操作信号が出力
される前に前記荷役操作手段が操作され、同荷役操作手
段の操作途中で操作員がオペレータシートに着座して、
シートスイッチから着座信号が継続して所定時間出力さ
れた場合、あるいは操作員が前記補助スイッチを操作し
て、同スイッチから所定時間継続して補助操作信号が出
力された場合、前記制御装置は、前記開閉弁に対して最
初、低い出力レベルの制御信号を出力し、そのあと同制
御信号の出力レベルを荷役操作手段の前記操作途中の操
作レベルに対応するレベルまで徐々に上げていくことに
より、円滑に油圧アクチュエータを駆動制御する。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面に従って説明する。

本実施例においては、第２図に示した前記従来のフォー
クリフトのリフトシリンダ１を駆動するコントロールバ
ルブ制御用の油圧回路と同じ構成の油圧回路を制御対象
として、フォークリフトの荷役操作を安全に、且つ容易
にするためのコントロールバルブ制御方法を示す。従っ
て、本実施例の説明において用いる説明番号は第２図に
示した説明番号と同じ番号を用いる。ただし、本実施例
の場合、従来の安全スイッチを使用することなく、操作
員がオペレータシートに着座したときに着座信号を出力
させるシートスイッチと、操作員が非着座状態でも操作
員の意志により任意に操作可能な補助スイッチとを用い
る。

第１図は、本実施例の電気的な制御系統図である。同図
に示すように、コントローラ18は操作レバー、即ち、操
作傾斜角度に対応した電圧信号を出力する荷役操作レバ
ー17と接続され、同操作レバー17から出力された電圧信
号はA/Dコンバータ31に入力される。A/Dコンバータ31は
上記電圧信号をデジタル信号に変換するために設けら
れ、A/Dコンバータ31から出力されたデジタル信号は入
力インターフェース32を介してマイクロコンピュータを
構成するCPU（中央処理装置）33に入力される。またコ
ントローラ18の入力インターフェース32には、操作員が
オペレータシートに着座したとき、着座信号を出力する
シートスイッチ19と、操作員が非着座状態でも操作員の
意志により任意に操作可能で補助操作信号を出力する補
助スイッチとが接続される。CPU33にはランダムアクセ
スメモリRAM34とリードオンリメモリROM35及びクロック
36とが接続され、リードオンリメモリROM35には前記電
磁開閉弁14A,14B等を制御するための制御プログラムが
格納されている。

CPU33の出力側には出力インターフェース37が接続さ
れ、CPU33から出力された制御信号は、出力インターフ
ェース37を介して電磁弁14A用駆動回路38、電磁弁14B用
駆動回路39のそれぞれに出力される。電磁弁14A駆動回
路38、電磁弁14B用駆動回路39はそれぞれ前記電磁開閉
弁14A,14Bに接続され同電磁開閉弁14A,14Bに駆動電流を
通電する。

次に、本実施例の作用を第３図に示したフローチャート
に従って説明する。

図示していない電源スイッチがオンされ、コントローラ
18に電源が供給されると、CPU33はステップS1に示すよ
うに内部レジスタ及び入出力部等をイニシャライズす
る。ステップS2において、CPU33は荷役操作レバー17の
操作レベル、即ち同レバー17の傾きが、予め安全操作の
ために設定されたわずかな傾き角の範囲（中立巾）であ
るか否かを判断する。なお、上記中立巾の範囲で荷役操
作レバー17が傾動操作されてもCPU33は前記電磁開閉弁1
4A,14Bを制御するための制御信号を出力しないように上
記傾き角の範囲が設定されている。

ステップS2の判断結果がNOの場合は、ステップS3に示す
ようにソフトスタート、即ち、荷役操作レバー17の傾き
が中立巾を越えて操作されている場合、CPU33はこの操
作角度に相当する電磁開閉弁駆動用信号を急激に出力す
ることなく、同出力信号のレベルを低い方から徐々に高
くしていくというソフトスタート機能をセットするため
のソフトスタートフラグを立てる。次のステップS4にお
いて、CPU33は前記電磁開閉弁14Aあるいは14Bに通電す
る電流をゼロにするためのデータをセットしたあと、ス
テップS6に進む。

一方、前記ステップS2の判断結果がYESの場合、ステッ
プS5に示すように、前述のソフトスタートフラグをオフ
したあとステップS6に進む。ステップS6において、シー
トスイッチ19がオンされ、着座信号が出力されているか
否かを判断し、同スイッチ19がオンされていると判断し
たとき、ステップS7に示すようにCPU33はシートスイッ
チ19から着座信号が継続して出力されている時間、ある
いは補助スイッチ20から補助操作信号が継続して出力さ
れている時間をカウントする内部カウンタを１だけ進歩
する。次のステップS8において、上記内部カウンタのカ
ウント値が、予め設定された例えば５秒の目標値に達し
たか否かを判断する。ステップS8の判断結果がNOの場合
は、ステップS2に戻る一方、同判断結果がYESの場合、
上記内部カウンタをリセット（ｔ＝０）したあと、ステ
ップS10に進む。

ステップS10において、前述のソフトスタートフラグが
立っているか否かを判断する。ステップS10の判断結果
がNOの場合は、ステップS11において、CPU33は荷役操作
レバー17の傾きに応じて電磁弁14A用駆動回路38、ある
いは電磁弁14B用駆動回路39から電磁開閉弁14Aあるいは
電磁開閉弁14Bに通電される駆動電流の値Ｂを演算し、
ステップS12においてステップS11で演算された前記駆動
電流値Ｂに対応する制御信号を出力し、荷役操作レバー
17の傾きに対応して前記電磁開閉弁14Aあるいは14Bを駆
動したあと、ステップS18に進む。

一方、前記ステップS10の判断結果がYESの場合は、ステ
ップS13において、現在、電磁開閉弁14Aあるいは電磁開
閉弁14Bに出力されている駆動電流の値に一定の電流値
αを加算した更新駆動電流値Ａを演算する。次に、ステ
ップS14において、荷役操作レバー17の現在の傾きに相
当する電磁開閉弁14Aあるいは電磁開閉弁14Bの駆動電流
値Ｂを演算する。次のステップS15において、上記更新
駆動電流値Ａと、上記荷役操作レバー17の現在の傾きに
相当する電磁開閉弁14Aあるいは14Bの演算駆動電流値Ｂ
との大小判断をする。ステップS15において、Ａ≧Ｂで
あると判断した場合、ステップS16において、前述のソ
フトスタートフラグをオフし、そのあと前記ステップS1
2に移行する。また、ステップS15の判断において、Ａ≧
Ｂでないと判断した場合、ステップS17において、CPU33
は前記演算電流値Ａを前記電磁開閉弁14Aあるいは14Bに
通電するための制御信号を出力したあと、ステップS18
に進む。ステップS18において、荷役操作レバー17の傾
きが中立巾内であるか否かを判断する。ステップS18の
判断結果がYESの場合、前記ステップS5に戻る一方、判
断結果がNOの場合は前記ステップS6に戻る。

一方、前記ステップS6の判断結果がNOの場合、即ちシー
トスイッチ19がオンされていないと判断した場合には、
ステップS19に進み、同ステップS19において、補助スイ
ッチ20がオン状態であるか否かを判断する。ステップS1
9の判断結果がYESの場合はステップS7に戻る一方、同判
断結果がNOの場合は、ステップS20において、CPU33は前
記内部カウンタのカウント値をゼロにリセットしたあと
ステップS2に戻る。

以上のように、上記フローチャートのステップS2〜S20
を繰返すことによって、シートスイッチ19から例えば５
秒以上着座信号が出力されている場合、あるいは補助ス
イッチ20から５秒以上補助操作信号が出力されている場
合、荷役操作レバー17の操作による荷役操作を可能に
し、また、シートスイッチ19から着座信号が、あるいは
補助スイッチ20から補助操作信号が出力される前に荷役
操作レバー17が操作され、荷役操作レバー17の操作途中
でシートスイッチ19から着座信号、あるいは補助スイッ
チ20から補助操作信号が出力された場合には、荷役操作
レバー17の上記操作途中の操作レベルに対応した制御信
号のレベルまで電磁開閉弁14A,14Bに対する出力レベル
を徐々に上げていくことにより、荷役作動を安全に、か
つ円滑にさせるという作用をする。

なお、上記実施例においては電磁開閉弁14A,14Bにより
作動される被作動シリンダをリフトシリンダとしたが、
ティルトシリンダの場合も同様である。また、車両の種
類としてフォークリフトの例を示したが、荷役装置が設
けられた他の産業車両、あるいは農業車両等にも適用が
可能である。また、前記電磁開閉弁14A,14Bの替わりに
電磁方式以外の開閉弁を用いても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明に依れば、フォークリフト等の車両
の荷役に際して、操作員がオペレータシートに着座し、
シートスイッチから所定時間継続して着座信号が出力さ
れている場合、あるいは補助スイッチから所定時間継続
して補助操作信号が出力されている場合に荷役操作を可
能にさせるとともに、シートスイッチから着座信号が出
力される前、あるいは補助スイッチから補助操作信号が
出力される前に荷役操作手段が操作され、その操作途中
でシートスイッチから着座信号、あるいは補助スイッチ
から補助操作信号が出力された場合には、急速な荷役作
動をさせないという制御をするため、操作員が非着座状
態であっても、操作員の意志により車両の横に居ながら
安全な荷役作業が可能になり、車両の荷役操作を安全、
便利かつ容易にすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的な制御系統図、第２
図は油圧回路図、第３図は作用を説明するためのフロー
チャート図である。 １……リフトシリンダ ２……コントロールバルブ ３……油圧ポンプ ９……パイロットピストン 10……スプール 14A,14B……電磁開閉弁 17……荷役操作レバー 18……コントローラ 19……シートスイッチ 20……補助スイッチ 33……CPU

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧アクチュエータを制御するコントロー
   ルバルブのスプールにパイロット圧油を導入するパイロ
   ット圧油管路と、これに対応して設けられたパイロット
   圧油導出用の２本のパイロットドレイン管路との、いず
   れか一方または両方に、荷役操作手段の操作に対応した
   操作信号と、オペレータシートに操作員が着座したこと
   を検出して着座信号を出力するシートスイッチからの信
   号と、操作員が非着座状態でも操作員の意志により任意
   に操作できる補助スイッチからの補助操作信号とに基づ
   いて制御装置から出力される電気信号により開閉作動さ
   れる開閉弁を設けた車両の荷役用コントロールバルブの
   油圧制御回路における前記荷役用コントロールバルブを
   制御するための制御方法であって、 前記シートスイッチから前記着座信号、あるいは前記補
   助スイッチからの前記補助操作信号が所定時間継続して
   前記制御装置に入力された場合に、前記荷役操作手段の
   操作に対応した制御信号を前記開閉弁に出力するととも
   に、 前記シートスイッチからの前記着座信号、あるいは前記
   補助スイッチからの前記補助操作信号が前記制御装置に
   入力される前に前記荷役操作手段が操作され、同荷役操
   作手段の操作途中で前記着座信号もしくは前記補助操作
   信号が前記制御装置に入力され、かつ上記着座信号もし
   くは補助操作信号の入力が所定時間継続した場合、最
   初、低レベルの制御信号を前記開閉弁に出力し、同制御
   信号の出力レベルを荷役操作手段の前記操作途中の操作
   量に対応するレベルまで徐々に上げていくという制御を
   する車両の荷役用コントロールバルブ制御方法。