JPH11171496A - 産業車両の油圧回路における電磁弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁のソレノイドに流す電流値をフィード
バック制御するうえで必要な回路（ハードウェア）を簡
素化する。 【解決手段】 ＣＰＵ５４はフォークリフトの油圧回路
に設けられた電磁弁の電流値制御を行う。ＣＰＵ５４が
指令したデューティ出力値に応じたＰＷＭ信号がＰＷＭ
ポート５９から出力される。バッテリとソレノイド２５
ａとの間に接続されたトランジスタ６０はＰＷＭ信号に
基づいてオンオフ動作する。ソレノイド２５ａに流れた
電流は電流検出回路５２により検出され、ローパスフィ
ルタ５３を通過した検出信号（電流検出値）Ｓ２がＡ／
Ｄポート６２に入力される。ＣＰＵ５４は電流値制御用
のプログラムデータを逐次実行し、電流検出値と予め記
憶した目標電流値とを比較し、両値が許容範囲内で一致
するようにデューティ出力値を補正するようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は産業車両に設けられ
た油圧シリンダを駆動させるためにその油路に設けられ
た電磁弁の開度を電流値制御する産業車両の油圧回路に
おける電磁弁制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平７−６１７９２号公
報には、フォークリフトに備えられたリフトシリンダや
ティルトシリンダの油路上に設けられた電磁弁をコント
ローラが制御することで、作業者による荷役レバーの操
作に独立して、フォークを水平姿勢で停止させる自動水
平停止制御や、マストの傾動速度制御を行う装置が開示
されている。

【０００３】電磁弁はそのソレノイドを流れる電流がコ
ントローラにより制御されることで、必要な開度に調節
される。コントローラは各種センサからの検出値から電
磁弁の開度が決まると、その開度から一義的に決まる電
流指令値（目標電流値）をソレノイド駆動回路に指令す
る。ソレノイド駆動回路には例えばスイッチング素子が
備えられ、電流指令値に基づいてスイッチング素子がオ
ンオフすることで、バッテリからソレノイドに流れる電
流が制御される。

【０００４】ところで、バッテリが満充電のときと空充
電に近い状態のときとでは、ソレノイドに印加される電
圧が異なってくる。また、油温上昇やソレノイドを流れ
る電流によりソレノイドが温度上昇すればその直流抵抗
値が変わることになる。これらの場合、電流指令値通り
にスイッチング素子がオンオフしても、ソレノイドを流
れる電流値が変動し、電磁弁の開度がばらつくため、荷
役機器等を精度高く速度制御することが困難になる。こ
のため、従来、フィードバック制御によりソレノイドを
流れる電流を制御するようにしていた。

【０００５】従来は、図９に示すようにフィードバック
制御用のハードウェアを採用していた。フィードバック
制御用の回路には、三角波発生回路８１、デューティ発
生回路８２、電流検出回路８３、フィードバック回路８
４が必要であった。三角波発生回路８１は複数の抵抗Ｒ
１，コンデンサＣ１、コンパレータ８５とを備え、２つ
の入力端子から電源電圧（例えば５Ｖ）と、クロック回
路８６からのクロック信号とを入力し、その出力端子か
らクロック信号と同じ周波数（例えば２ｋＨｚ）の三角
波信号を出力する。ディーティ発生回路８２はコンパレ
ータ８７からなり、三角波信号とフィードバック回路８
４からの入力電圧とを比較し、入力電圧が三角波信号よ
りも大きな電圧値をとるときにオンになることで所定デ
ューティ比のＰＷＭ信号を出力する。そして、駆動回路
８８に内蔵されたトランジスタ８９がデューティ発生回
路８２から入力されるＰＷＭ信号に基づいてオンオフ動
作し、ソレノイド９０を流れる電流がデューティ比制御
される。電流検出回路８３は、抵抗Ｒ２，増幅器９１等
を備え、ソレノイド９０を流れた電流を分圧するととも
に増幅して出力する。フィードバック回路８４は、コン
パレータ９２，抵抗Ｒ３，コンデンサＣ３を備え、ＣＰ
Ｕ９３がＤ／Ａポート９４から出力した指令値（電圧；
Ｖ１）と、電流検出回路８３の出力値（電圧：Ｖ２）と
の差に比例した信号（電圧；ａ（Ｖ１−Ｖ２））を出力
する。こうしてデューティ発生回路８２に入力されるフ
ィードバック回路８４からの出力電圧が、ソレノイド９
０を流れる電流値に応じて補正されることで、ソレノイ
ド９０に電流指令値通りの電流が流れるようになってい
た。

【０００６】つまり、ＣＰＵ９３は電流指令値を指令す
るだけであり、ハードウェアを構成する各回路８１〜８
４がその電流指令値とソレノイド９０を流れる電流を検
出した電流値とが一致するようにトランジスタ８９のオ
ン時間を補正するフィードバック制御を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すフィードバック制御用のハードウェアを用いた構成
によると、ハードウェアを構成する各種回路８１〜８４
が必要なため回路構成が複雑になるうえ、各種回路８１
〜８４を構成するための電子部品等の部品点数が多くな
るという問題があった。このためコントローラのコスト
も高くなっていた。

【０００８】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は、電磁弁のソレノイドに
流す電流値をフィードバック制御するうえで必要になる
回路を簡素化する産業車両の油圧回路における電磁弁制
御装置を提供することにある。第２の目的は、ソレノイ
ドを流れる電流値を比較的早期に目標電流値に一致させ
ることにある。第３の目的は、ディザ制御を採用しても
正しい電流検出値を得ることにある。第４の目的は、デ
ィザ制御を採用しても、電流検出値の遅延を極力抑えて
即応性の高いフィードバック制御を実現することにあ
る。第５の目的は、更新した電流指令値を活用し、電流
指令値の補正量を小さく抑えたり補正の回数を減らし、
ソレノイドを流れる電流値を早期に目標電流値に一致さ
せることにある。第６の目的は、荷役機器の停止位置精
度の向上を図ることにある。第７の目的は、マストの傾
動速度を荷役機器の揚高に応じて変化させることで、マ
スト後傾時の荷の安定度を確保することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、荷役機器を駆動する
ための油圧シリンダの油路上に設けられた電磁弁と、前
記電磁弁のソレノイドに流すべき電流を予め目標電流値
として記憶する記憶手段と、前記ソレノイドに流れる電
流を制御するための電流指令値を出力する制御手段と、
前記ソレノイドに流れる電流を前記制御手段から入力し
た電流指令値に基づいて調節する電流調節手段と、前記
ソレノイドに流れる電流を検出して前記制御手段に出力
する電流検出手段とを備え、前記制御手段は、前記電流
検出手段により検出された電流検出値と前記目標電流値
とを比較し、両値が許容範囲内で一致するように前記電
流指令値を補正する補正処理をプログラムデータに基づ
いて行う指令値補正手段を備えている。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記制御手段から出力される前記電
流指令値は、該指令値に応じたデューティ比を有するＰ
ＷＭ信号であって、前記電流調節手段は、電源と前記ソ
レノイドとの間に介装されて前記制御手段から入力した
ＰＷＭ信号に基づいて動作するスイッチング手段を備え
ている。

【００１１】第２の目的を達成するため請求項３に記載
の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明におい
て、前記指令値補正手段は、前記電流検出値と前記目標
電流値との差が大きいほど前記電流指令値を補正する際
の補正量を大きくするように設定されている。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記指令値補正手段は、前記電流検
出値と前記目標電流値との差が所定値以上であるときに
大きな補正量で粗調整をし、前記電流検出値と前記目標
電流値のと差が所定値未満であるときに小さな補正量で
微調整をすることをその要旨とする。

【００１３】第３の目的を達成するため請求項５に記載
の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載
の発明において、前記制御手段は、前記ソレノイドに流
れる電流を前記電流指令値を中心に所定周期で微小振幅
させるディザ制御を行っており、前記電流検出手段から
入力した前記所定周期で振幅する検出信号の振幅中心を
前記電流検出値として算出する検出値算出手段を備えて
いる。

【００１４】第４の目的を達成するため請求項６に記載
の発明では、請求項５に記載の発明において、前記検出
値算出手段は、前記電流検出手段から入力した前記検出
信号に対してその周期の自然数倍の一定時間当たりに、
少なくとも１周期につき２回以上サンプリングされるよ
うに偶数回のサンプリングを行い、この偶数個のサンプ
リング値の平均を前記電流検出値として算出することを
その要旨とする。

【００１５】請求項７に記載の発明では、請求項６に記
載の発明において、前記検出値算出手段は、前記電流検
出手段から入力した前記検出信号に対してその１周期に
等しい一定時間当たりに偶数回のサンプリングを行い、
この偶数個のサンプリング値の平均を電流検出値として
算出することをその要旨とする。

【００１６】第５の目的を達成するため請求項８に記載
の発明では、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載
の発明において、前記制御手段は、前記指令値補正手段
により更新された電流指令値を前記目標電流値に対応さ
せて前記記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶された目
標電流値に対応する電流指令値を、前記電磁弁の開度の
制御を開始する際の初期値とする学習機能を備えてい
る。

【００１７】第６の目的を達成するため請求項９に記載
の発明では、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載
の発明において、前記記憶手段には、前記荷役機器が所
定状態に停止する直前で減速するように前記電磁弁の開
度を調節し得る前記目標電流値が記憶されており、該目
標電流値に基づいて前記制御手段は前記ソレノイドを流
れる電流値を制御する停止制御を行うことをその要旨と
する。

【００１８】第７の目的を達成するため請求項１０に記
載の発明では、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記
載の発明において、前記油圧シリンダは、前記荷役機器
を昇降可能に支持するマストを前後に傾動させるための
ものであって、前記荷役機器の揚高を検出する揚高検出
手段を備え、前記記憶手段には、前記マストが前記揚高
検出手段により検出された揚高に応じた傾動速度となる
ように前記目標電流値が揚高に応じて設定されており、
該目標電流値に基づいて前記制御手段は前記ソレノイド
を流れる電流値を制御することをその要旨とする。

【００１９】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、油圧シリンダの油路上に設けられた電磁弁の開
度が制御されることで、油圧シリンダの駆動速度が調節
されて荷役機器の速度制御が行われる。制御手段から出
力される電流指令値に基づいて電流調節手段が電磁弁の
ソレノイドに流れる電流を調節し、電磁弁がソレノイド
に流れる電流に応じた開度になる。ソレノイドを流れる
電流は電流検出手段により検出され、制御手段に入力さ
れる。制御手段では、指令値補正手段が電流検出値と目
標電流値とを比較し、両値が許容範囲内で一致するよう
に電流指令値を補正する補正処理をプログラムデータに
基づいて実行する。従って、充電池の容量変化や、油温
上昇等の温度要因によるソレノイドの抵抗値変化に拘わ
らず、目標電流値通りの電流がソレノイドに流れること
になる。その結果、電磁弁が常に必要な開度に調節され
る。

【００２０】請求項２に記載の発明によれば、制御手段
からは電流指令値として所定のデューティ比を有するＰ
ＷＭ信号が出力される。電流調節手段に入力されたＰＷ
Ｍ信号に基づいてスイッチング手段がオンオフ動作する
ことで、ソレノイドを流れる電流の制御が行われる。

【００２１】請求項３に記載の発明によれば、指令値補
正手段は、電流検出値と目標電流値との差が大きいほど
電流指令値を補正する際の補正量を大きくする。請求項
４に記載の発明によれば、指令値補正手段は、電流検出
値と目標電流値との差が所定値以上であるときに相対的
に大きな補正量で粗調整をし、電流検出値と目標電流値
のと差が所定値未満であるときに相対的に小さな補正量
で微調整をする。

【００２２】請求項５に記載の発明によれば、制御手段
は、ソレノイドに流れる電流が電流指令値を中心に所定
周期で振幅するようにディザ制御を行う。このディザ制
御により電磁弁のスプールが微小振動することで、スプ
ールとボディとの摩擦係数が低下し、スプールの移動が
円滑になる。制御手段には電流検出手段から所定周期で
振幅する検出信号が入力されることになるが、検出値算
出手段が検出信号の振幅中心を電流検出値として算出す
る。

【００２３】請求項６に記載の発明によれば、検出値算
出手段は、電流検出手段から入力した検出信号に対して
その周期の自然数倍の一定時間当たりに、少なくとも１
周期につき２回以上のサンプリングが確保されるよう
に、偶数回のサンプリングを行い、この偶数個のサンプ
リング値の平均を電流検出値として算出する。

【００２４】請求項７に記載の発明によれば、検出値算
出手段は、電流検出手段から入力した検出信号に対して
１周期に等しい一定時間当たりに偶数回のサンプリング
を行い、この偶数個のサンプリング値の平均を電流検出
値として算出する。

【００２５】請求項８に記載の発明によれば、指令値補
正手段により更新された電流指令値は、目標電流値に対
応付けられて記憶手段に記憶されて学習される。制御手
段は、記憶手段に記憶された目標電流値に対応する電流
指令値を、電磁弁の開度制御を開始する際の初期値とす
る。従って、この学習機能により、補正量の減少や補正
頻度の低減が図られ、早期にソレノイドを流れる電流が
目標電流値に近づくことになる。

【００２６】請求項９に記載の発明によれば、荷役機器
が所定状態に停止する直前で減速するように電磁弁の開
度を調節し得るように記憶手段に記憶された目標電流値
に基づいて制御手段は、ソレノイドを流れる電流値を制
御する停止制御を行う。充電池の容量変化や、ソレノイ
ドの温度要因による抵抗値変化があっても、この停止制
御過程においてソレノイドを流れる電流がほぼ目標電流
値通りになるため、荷役機器が停止した際の位置精度の
向上が図られる。

【００２７】請求項１０に記載の発明によれば、揚高検
出手段により検出された荷役機器の揚高に応じた目標電
流値が記憶手段から読み出され、この目標電流値に基づ
いて制御手段は、ソレノイドを流れる電流値を制御す
る。その結果、ソレノイドを流れる電流がほぼ目標電流
値通りになるため、マストが揚高に応じた傾動速度に精
度良く制御される。

【００２８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した一実施形態を図１〜図８に基づいて説明す
る。

【００２９】図７に示すように、産業車両としてのフォ
ークリフト１には、荷役機器としてのフォーク２を昇降
させるためのリフトシリンダ３と、フォーク２が昇降可
能に支持されたマスト４を傾動させるための油圧シリン
ダとしてのティルトシリンダ５が設けられている。運転
室６にはリフトシリンダ３を伸縮駆動させるために操作
するリフトレバー７と、ティルトシリンダ５を伸縮駆動
させるために操作するティルトレバー８が装備されてい
る。フォークリフト１の車体１ａには、リフトシリンダ
３及びティルトシリンダ５を駆動するための図８に示す
油圧回路が設けられている。

【００３０】油圧回路は次のように構成されている。図
８に示すように、オイルタンク１０から作動油を汲み上
げて吐出する油圧ポンプ１１は、エンジン１２（図７に
示す）により駆動される。油圧ポンプ１１から管路１３
を通って吐出された作動油は、フローディバイダ１４で
所定圧以上に昇圧されてから、荷役系の油圧回路と、ス
テアリング系のステアリングバルブ１５とに分流され
る。

【００３１】フローディバイダ１４から荷役系に分流さ
れた圧油が通る作動油供給用管路１６は、オイルタンク
１０に戻る戻り管路１７に接続されており、リフト用手
動切換弁１８とティルト用手動切換弁１９は、この作動
油供給用管路１６上に直列に配設されている。

【００３２】リフト用手動切換弁１８は３位置切換弁で
あり、リフトレバー７を上昇・中立・下降操作すること
によりａ，ｂ，ｃの３つの状態に切換可能となってい
る。リフト用手動切換弁１８が３つの状態に切換えられ
ることで、ボトム室３ａに繋がる管路２０と、分岐管路
１６ａ及び戻り管路１７との間が連通・遮断状態に切換
えられる。

【００３３】油圧ポンプ１１の吐出圧は管路１３に接続
された圧力伝達管路２１に伝達されるようになってい
る。圧力伝達管路２１上に設けられた減圧弁２２は、そ
の下流側において圧力伝達管路２１の油圧を所定のパイ
ロット設定圧に調整するためのものである。

【００３４】ティルト用手動切換弁１９は３位置切換弁
であり、ティルトレバー８を後傾・中立・前傾操作する
ことによりティルト用手動切換弁１９がａ，ｂ，ｃの３
つの状態に切換可能となっている。ティルト用手動切換
弁１９が３つの状態に切換えられることで、ロッド室５
ａに繋がる管路２３ａとボトム室５ｂに繋がる管路２３
ｂが、分岐管路１６ｂと排出管路２４との間で連通・遮
断状態に切換えられる。ティルトシリンダ５は、ティル
ト用手動切換弁１９がａ状態（後傾位置）に切換えられ
たときに収縮駆動し、ティルト用手動切換弁１９がｃ状
態（前傾位置）に切換えられたときに伸長駆動するよう
になっている。

【００３５】本実施形態では、ティルトレバー８の操作
に独立してマスト４の停止制御や速度制御を行うため、
管路２３ａ上には電磁弁２５が設けられている。電磁弁
２５は、管路２３ａ上に設けられた制御弁２６と、制御
弁２６のスプールを駆動するためのパイロット圧を調節
するための比例ソレノイド弁２７とから構成されてい
る。電磁弁２５のソレノイド２５ａを流れる電流の電流
値制御により、管路２３ａを流れる作動油の油路の開度
が調節される。

【００３６】リリーフ弁２８は、リフト用手動切換弁１
８がａ状態（上昇位置）に切換えられた際に、リフト系
の油路が所定圧（リフト設定圧）になるように管路２９
を介して余分な作動油を逃がすためのものである。ま
た、リリーフ弁３０は、ティルト用手動切換弁１９がａ
状態（後傾位置）またはｃ状態（前傾位置）のいずれか
に切換えられた際に、ティルト系の油路が所定圧（ティ
ルト設定圧）になるように管路３１を介して余分な作動
油を逃がすためのものである。また、チェック弁３２，
３３，３４は作動油の逆流を阻止するためのものであ
る。フィルタ３５は、電磁弁２５に流れないように油中
のゴミを除去するために設けたものである。なお、管路
１６ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４がティルトシリンダ５を
駆動するためのティルト系の油路を構成している。

【００３７】次に、この油圧制御装置の電気的構成を図
４に基づいて説明する。本実施形態では、コントローラ
４０が電磁弁２５の開度を電流値制御することで、マス
ト４の速度制御や停止制御などのティルト制御を行う。
コントローラ４０には、これらの各種制御を行うために
必要な検出値を得るためのセンサ類として、揚高検出手
段としての揚高センサ４１，ポテンショメータ４２，圧
力センサ４３，前傾スイッチ４４，後傾スイッチ４５及
び操作スイッチ４６が接続されている。

【００３８】揚高センサ４１はアウタマスト４ａの上部
に設けられ、フォーク２が所定高さ以上にある高揚高の
ときにオンし、フォーク２が所定高さ未満の低揚高のと
きにオフするようになっている。揚高センサ４１は例え
ば近接センサからなる。また、ポテンショメータ４２は
ティルトシリンダ５の姿勢角を検出してマスト４の傾斜
角（ティルト角）を間接的に検出するためのものであ
り、マスト４の傾斜角に応じた検出信号を出力するよう
になっている。また、圧力センサ４３はリフトシリンダ
３のボトム室３ａの油圧を検出するためのものであり、
フォーク２に積載された荷の重量（荷重）に応じた検出
信号を出力する。

【００３９】前傾スイッチ４４はティルトレバー８が前
傾操作されたことを検知するためのもので、後傾スイッ
チ４５はティルトレバー８が後傾操作されたことを検知
するためのものである。両スイッチ４４，４５は例えば
マイクロスイッチからなる。また、操作スイッチ４６は
ティルトレバー８のノブ８ａに設けられ、ティルトレバ
ー８を操作する際にフォーク２を水平姿勢で自動停止さ
せたいときに操作者が操作するためのものである。

【００４０】コントローラ４０は、マイクロコンピュー
タ５０、電流調節手段としてのソレノイド駆動回路５
１、電流検出手段を構成する電流検出回路５２及びロー
パスフィルタ５３を備えている。マイクロコンピュータ
５０は、制御手段、指令値補正手段を構成するとともに
検出値算出手段としての中央処理装置（以下ＣＰＵとい
う）５４、制御手段及び指令値補正手段を構成する読み
出し専用メモリ（ＲＯＭ）５５、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅlect
oricalＥrasable Ｐrogrammable ＲＯＭ）５６、記憶手
段としての読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）５
７を備える。

【００４１】ＣＰＵ５４には、揚高センサ４１、前傾ス
イッチ４４、後傾スイッチ４５及び操作スイッチ４６が
入力インタフェイス（図示せず）を介して接続されると
ともに、ポテンショメータ４２及び圧力センサ４３がＡ
／Ｄ変換回路（図示せず）及び入力インタフェイスを介
して接続されている。ＣＰＵ５４に出力インタフェイス
（図示せず）を介して接続されるソレノイド駆動回路５
１には、バッテリ５８のプラス端子が接続されるととも
に、ソレノイド２５ａの第１端部が接続されている。ソ
レノイド２５ａの第２端部は電流検出回路５２に接続さ
れており、ソレノイド２５ａを流れた電流が電流検出回
路５２により検出されるようになっている。電流検出回
路５２からの検出電圧（検出信号）はローパスフィルタ
５３を介してＣＰＵ５４に入力されるようになってい
る。

【００４２】図１に示すように、ＣＰＵ５４はＰＷＭポ
ート５９を備える。ＰＷＭポート５９は、ＣＰＵ５４に
より実行される後述する電流値制御処理で決定された電
流指令値としてのデューティ出力値Ｄoutに基づき、そ
の後の割込処理で、Ｄout値に後述するディザ制御のた
めのディザ振幅分を乗せた出力値が書き込まれると、こ
の出力値に応じたデューティ比のパルスを有する２ｋＨ
ｚのＰＷＭ信号を生成して出力する。ＣＰＵ５４は書込
む出力値に基づいてＰＷＭポート５９から出力されるＰ
ＷＭ信号を制御し、電磁弁２５の電流値制御を行う。本
実施形態では、ソレノイド２５ａに流れる電流を約１０
０Ｈｚで微小振幅させるディザ制御を採用しており、Ｄ
out値を中心にディザ振幅分の値を加減算して出力値を
得るのはそのためである。このディザ制御によって、電
磁弁２５のスプールを所定周波数（約１００Ｈｚ）で微
小振動させることにより、その摩擦係数を低減してスプ
ールの動作をスムーズにするようにしている。

【００４３】本実施形態では、ＣＰＵ５４は電流値制御
処理を１０ミリ秒毎に実行し、ＰＷＭポート５９へのデ
ューティ出力値Ｄoutの書き込みが１０ミリ秒単位で行
われる。そのため、従来技術で述べたハードウェア構成
のフィードバック回路のように２ｋＨｚのＰＷＭ信号が
１パルスずつ制御される訳ではなく、５０パルス単位で
制御される。

【００４４】ソレノイド駆動回路５１はＰＷＭ信号に基
づきオン・オフ動作するスイッチング手段としてのトラ
ンジスタ６０を内蔵している。このトランジスタ６０の
コレクタはバッテリ（＋Ｂ）に接続され、そのエミッタ
がソレノイド２５ａの第１端部に接続されている。

【００４５】ソレノイド２５ａの第２端部と接続された
電流検出回路５２は、ソレノイド２５ａと直列に接続さ
れた抵抗Ｒ４を備え、抵抗Ｒ４の両端に印加される電圧
を増幅器６１を介して増幅して検出信号Ｓ１として出力
する。つまり、電流検出回路５２は従来技術で述べた電
流検出回路と同じ構成を有する。電流検出回路５２から
の検出信号Ｓ１は、図２（ａ）に示すように１００Ｈｚ
と２ｋＨｚのリプルが乗った信号である。ローパスフィ
ルタ５３は、検出信号Ｓ１から２ｋＨｚのリプルのみを
取り除くようにその帯域制限周波数が設定されており、
ディザ制御による周波数１００Ｈｚで振幅する図２
（ｂ）に示すようなサイン波の検出信号Ｓ２を出力す
る。ＣＰＵ５４は１００Ｈｚで振幅する検出信号Ｓ２を
Ａ／Ｄポート６２を介して量子化された形で入力する。
ローパスフィルタ５３において、１００Ｈｚのリプルを
取り除かないのは、ローパスフィルタ５３を通過する際
の信号の遅延を極力なくし、電流検出値をできるだけリ
アルタイムに近い状態で得るためである。

【００４６】ＲＯＭ５５には各種制御プログラム及びプ
ログラムを実行する際に必要な各種データが記憶（格
納）されている。その中の一つにソレノイド２５ａを電
流値制御するための図３に示す電流値制御処理のプログ
ラムデータがある。ＣＰＵ５４は、この電流値制御処理
のプログラムデータに基づいて電流指令値としてのデュ
ーティ出力値Ｄoutを補正するフィードバック制御を実
行するようになっている。

【００４７】ＣＰＵ５４は検出信号Ｓ２の振幅の中心値
を、この電流値制御処理に必要な電流検出値Ｖadとして
算出する。すなわち、ＣＰＵ５４は１０ミリ秒単位で１
サイクル分ずつ入力する検出信号Ｓ２に対し、図２
（ｃ）に示すように２．５ミリ秒毎の割込み処理で１サ
イクル当たりに４回のサンプリングをする（同図の黒点
部がサンプリング点）。１サイクルのうち最初の３回の
サンプリング値を保存し、４回目のサンプリングを終え
る度に、１サイクル分の計４個のサンプリング値を平均
して検出信号Ｓ２の中心値である電流検出値Ｖadを算出
する。なお、本実施形態では検出信号Ｓ２の１サイクル
当たりのサンプリング回数を４回としたが、２回以上の
偶数回であれば足りる。

【００４８】このように本実施形態では、図１に示すよ
うにローパスフィルタ５３が付加されるものの、従来技
術で述べた三角波発生回路８１，デューティ発生回路８
２及びフィードバック回路８４が取り除かれ、従来装置
に比較してハードウェアが簡素化された構成になってい
る。

【００４９】また、ＲＯＭ５５には、電磁弁２５の電流
値制御により行われるマスト４のティルト制御である前
傾角規制制御、自動水平停止制御、後傾速度制御、衝撃
緩和制御（ショックレス制御）等のための各種プログラ
ムデータが記憶されている。

【００５０】後傾速度制御とは、マスト４の後傾速度を
揚高に応じて段階的（本実施形態では例えば２段階）に
切換えるものであり、高揚高のときにマスト４の後傾速
度を制限する制御である。ＥＥＰＲＯＭ５６には後傾速
度制御を実行するために必要なデータとして、揚高セン
サ４１の検知信号から把握されるフォーク２の揚高に応
じた目標電流値Ｖintを求めるためのマップが記憶され
ている。本実施形態では、図５に示すように低揚高時に
目標電流値Ｖint＝Ｖn、高揚高時に目標電流値Ｖint＝
Ｖm（但し、Ｖn＞Ｖm）が設定されており、マスト４の
後傾速度を高揚高時に制限するようにしている。なお、
電磁弁２５はソレノイド２５ａに流れる電流がＩo未満
のときに閉弁する。

【００５１】前傾角規制制御とは、揚高と荷重から決ま
るマスト４の最大許容前傾規制角（以下、単に前傾規制
角という）θkをマップを用いて求め、ティルトレバー
８が前傾操作されていても、マスト４を揚高と荷重から
決まる前傾規制角で強制的に停止させる制御である。Ｅ
ＥＰＲＯＭ５６には揚高と積載荷重Ｍとから前傾規制角
θkを求めるための図６に示すマップが記憶されてい
る。マップは、高揚高の場合（実線）と、低揚高の場合
（鎖線）との２種類が用意され、各高揚毎に積載荷重Ｍ
に応じた前傾規制角θkが設定されている。

【００５２】また、自動水平停止制御とは、操作スイッ
チ４６を押しながらティルトレバー８が操作されたとき
に、フォーク２が水平姿勢となった時点でマスト４を自
動停止させる制御である。

【００５３】ショックレス制御とは、マスト４を所定停
止角で停止させる直前で一定の傾きで減速させることに
より、マスト４の停止時の衝撃を緩和するための停止制
御である。このショックレス制御は、前傾角規制制御，
自動水平停止制御，後傾マニュアル操作時においてマス
ト４を停止させる際に実行される。ＥＥＰＲＯＭ５６に
はショックレス制御を実行するために必要なデータとし
て、マスト４を停止させる停止角（詳しくは前傾規制角
θk，水平設定角，後傾エンド角）θsで速度「０」とな
るように停止角θsから一義的に決まる減速開始角θoか
ら停止角θsに至る過程でほぼ一定の傾きで減少するよ
うに図５に示すように設定された目標電流値Ｖintが記
憶されている。なお、ＥＥＰＲＯＭ５６のデータは、車
両機種別、車両用途別、機器精度のばらつき等を考慮し
て、設定操作部（図示せず）を操作することで機台毎に
個々に設定できるようになっている。

【００５４】また、ＲＡＭ５７には、デューティ出力値
Ｄoutを補正する際の補正量として使用する補正デュー
ティ値Ｄrevが、目標電流値Ｖintに対応付けられた形で
記憶される。この補正デューティ値Ｄrevは電流値制御
処理において逐次更新される。目標電流値Ｖint が０ア
ンペアから開弁する電流値に立ち上がるときに、キーオ
ン後これまでに学習した補正デューティ値Ｄrev の初期
値をＲＡＭ５７から読み込む学習機能を備える。なお、
エンジンキーオフによってＲＡＭ５７のデータは消去さ
れ、再キーオン時に補正デューティ値Ｄrev の初期値読
込みデータは削除されて無いため、キーオンの度にＤre
v 初期値の学習はスタートされる。

【００５５】次に電流値制御処理のプログラムデータに
ついて図３に従って説明する。ステップ１０は、必要な
データを読み込むためのデータ読込処理である。この処
理では、目標電流値Ｖint，電流検出値Ｖad，補正デュ
ーティ値Ｄrevを読み込む。

【００５６】ステップ２０は、目標電流値Ｖintをデュ
ーティ出力値Ｄoutで換算したデフォルトデューティ値
Ｄdefを算出するための処理である。デフォルトデュー
ティ値Ｄdefは、Ｄdef＝Ｖint／ｎにより算出される。
変換係数「ｎ」は例えばバッテリが基準容量（例えばＭ
ＡＸ充電の８０〜９０％の充電容量）にあるときを基準
にして設定されている。

【００５７】ステップ３０〜ステップ６０は、電流検出
値Ｖadが目標電流値Ｖintに対してどの程度ずれている
かを判断するための処理である。本実施形態では、電流
検出値Ｖadが目標電流値Ｖintに対して小さなずれ
（差）であるか、大きなずれであるかを区別できるよう
にしている。すなわち、電流検出値Ｖadの目標電流値Ｖ
intに対するずれがＶo〜４Ｖo（例えばＶo＝８ＡＤ値
（但し１０２４ビット））の範囲にある小さなずれの場
合と、そのずれが４Ｖo以上である大きなずれの場合で
ある。

【００５８】ステップ７０〜ステップ１００は、電流検
出値Ｖadの目標電流値Ｖintに対するずれ量（差）に応
じて補正デューティ値Ｄrevを補正する処理である。デ
ューティ出力値ＤoutはＤout＝Ｄdef＋Ｄrevで表わされ
る。つまり、補正デューティ値Ｄrevが補正されること
で、デューティ出力値Ｄoutが補正される。本実施形態
では、目標電流値Ｖintに対する電流検出値Ｖadのずれ
量がＶo〜４Ｖoの範囲内と比較的小さい場合には、補正
デューティ値Ｄrevの補正量をα（例えばα＝１bit（デ
ューティ出力値Ｄoutの最大値の約０．４％に相当））
と小さくして微調整を行い、そのずれ量が４Ｖo以上と
大きい場合には、補正デューティ値Ｄrevの補正量を４
α（同じく約１．６％に相当）と大きくして粗調整を行
うように設定されている。

【００５９】ステップ１１０は、デューティ出力値Ｄou
tを算出する処理である。すなわち、Ｄout＝Ｄrev＋Ｄd
efにより算出する。ここで、電流検出値Ｖadの目標電流
値Ｖintに対するずれ量がＶo未満である場合には、前回
までの補正デューティ値Ｄrevがそのまま採用される。
ステップ１２０は、デューティ出力値Ｄout をＲＡＭ５
７に一旦記憶し、その後、割込処理で、デューティ出力
値Ｄout にディザ振幅分を乗せた出力値をＰＷＭポート
５９に書き込む処理である。なお、割込処理では、２ｋ
ＨｚのＰＷＭ信号を出力可能な時間間隔毎に出力値の書
込処理が実行される。

【００６０】また、目標電流値Ｖintが「０アンペア」
のときには、図３の電流値制御処理のうちステップ３０
〜ステップ１００の処理を省くように設定されている。
これは、目標電流値Ｖintが０アンペアであるにも拘わ
らず、補正デューティ値Ｄrevが補正されたために電磁
弁２５が間違って開弁することを防止するためである。

【００６１】次に、フォークリフト１に装備された油圧
制御装置の動作を説明する。キ−オンされると、エンジ
ン１２が始動され、油圧ポンプ１１の駆動が開始され
る。エンジン始動後、圧力伝達管路２１の油圧はパイロ
ット設定圧に達する。油圧ポンプ１１から吐出された作
動油はフローディバイダ１４において所定圧に昇圧され
た後、荷役系とステアリング系に分流される。

【００６２】ティルトレバー８を操作したときには、コ
ントローラ４０により電磁弁２５が開度制御されること
で、マスト４のティルト制御が行われる。キーオン中
は、ＣＰＵ５４が例えば１０ミリ秒毎に電磁弁２５の電
流値制御を実行する。ＣＰＵ５４は、各センサ４１〜４
３及びスイッチ４４〜４６からの入力信号に基づいて現
在実行すべき制御に応じたティルトモード（つまり前傾
規制モード，後傾マニュアルモード，自動水平停止モー
ド，ショックレスモード等）を認知し、そのティルトモ
ードに応じた目標電流値Ｖintを得る。例えば後傾マニ
ュアルモードであれば、揚高センサ４１からの検知信号
に基づいて把握されるフォーク２の揚高に応じて、目標
電流値Ｖintが低揚高のときにＶn，高揚高のときにＶm
に決まる。また、ショックレスモードであれば、ポテン
ショメータ４２からの検出信号から把握されるマスト４
のティルト角から図５に示すように減速開始角θoから
の角度変位量に応じた目標電流値Ｖintが決まる。ＲＡ
Ｍ５７には目標電流値Ｖint毎に対応付けられた形で補
正デューティ値Ｄrevのデータが保存される。

【００６３】目標電流値Ｖint が０アンペアから０アン
ペアでなくなったとき、つまり閉弁状態から開弁状態に
しようとするときに、補正デューティ値Ｄrev の初期値
が必要となる。ＣＰＵ５４はまず現在のティルトモード
から目標電流値Ｖintが決まると、ＲＡＭ５７からこの
目標電流値Ｖintに対応する補正デューティ値Ｄrevを読
み出す。まず目標電流値Ｖintからデフォルトデューテ
ィ値Ｄdefを、式Ｄdef＝Ｖint／ｎにより算出し、この
Ｄdef値を使ってデューティ出力値Ｄoutを、式Ｄout＝
Ｄdef＋Ｄrevにより算出する。そして、このデューティ
出力値Ｄoutを電流値制御の初期値としてＲＡＭ５７に
一旦記憶した後、割込処理で、この初期値Ｄout にディ
ザ振幅分を乗せた出力値をＰＷＭポート５９に書き込
む。

【００６４】ＰＷＭポート５９は、その書き込まれた出
力値に基づき、デューティ比がその初期値Ｄoutに相当
する値（デューティ比）を中心に１００Ｈｚで微小振幅
する２ｋＨｚのＰＷＭ信号を５０パルス単位で出力す
る。そして、ソレノイド駆動回路５１に入力されたＰＷ
Ｍ信号に基づいてトランジスタ６０がオンオフ動作し、
ソレノイド２５ａに流れる初期電流が決まる。

【００６５】ソレノイド２５ａを流れた電流は電流検出
回路５２に入力され、電流検出回路２５ａからはソレノ
イド２５ａに流れた電流に比例する電圧波形を有する図
２（ａ）に示す検出信号Ｓ１が出力される。検出信号Ｓ
１はローパスフィルタ５３に入力され、検出信号Ｓ１か
ら２ｋＨｚのリプルが取り除かれた検出信号Ｓ２がロー
パスフィルタ５３からＡ／Ｄポート６２を介してＣＰＵ
５４に入力される。

【００６６】ＣＰＵ５４は１０ミリ秒に１サイクルずつ
入力する検出信号Ｓ２に対し、２．５ミリ秒毎に割込み
処理でサンプリングを行い、ＲＡＭ５７の所定記憶領域
に３個のサンプリング値を逐次保存し、その１サイクル
において４回目のサンプリングを終えると、１サイクル
分の計４個のサンプリング値（図２（ｃ）を参照）を平
均して電流検出値Ｖadを算出する。この電流検出値Ｖad
は検出信号Ｓ２の１サイクルに偶数回行った偶数個のサ
ンプリング値の平均値であるので、検出信号Ｓ２の振幅
の中心値となる。このようにＣＰＵ５４は１０ミリ秒毎
に電流検出値Ｖadを算出し、この電流検出値Ｖadを用い
て図３の電流値制御処理を実行する。なお、ローパスフ
ィルタ５３を通過する際の信号の遅延時間は比較的短
く、ソレノイド２５ａを流れた電流値はほぼリアルタイ
ムに近い状態でＣＰＵ５４により検出される。

【００６７】以下、ＣＰＵ５４が実行する電流値制御処
理について図３に従って説明する。まず、ステップ１０
において、目標電流値Ｖint，電流検出値Ｖad，補正デ
ューティ値Ｄrevを読み込む。この際、その時々のティ
ルトモードに応じて決まる目標電流値Ｖintが読み込ま
れ、この目標電流値Ｖintに対応した補正デューティ値
Ｄrevが読み込まれる。

【００６８】ステップ２０では、目標電流値Ｖintから
デフォルトデューティ値Ｄdefを算出する。すなわち、
Ｄdef＝Ｖint／ｎを算出する。例えばバッテリ５８が満
充電であるなどの理由から、電流検出値Ｖadが目標電流
値Ｖintに対して４Ｖo以上ずれてそのずれ量が大きいと
きには、ステップ３０におけるＶad≧Ｖint＋４Ｖo、あ
るいはステップ５０におけるＶad≦Ｖint−４Ｖoの条件
を満たすことになる。ソレノイド２５ａに実際に流れた
電流値が目標電流値よりかなり大きく、電流検出値Ｖad
が目標電流値Ｖintよりも４Ｖo以上大きな値である場合
には、ステップ３０においてＶad≧Ｖint＋４Ｖoが成立
するためステップ７０に進み、補正デューティ値Ｄrev
を「４α」だけ小さく補正する（Ｄrev＝Ｄrev−４
α）。そして、ステップ１１０において、この補正した
補正デューティ値Ｄrevを用いて、デューティ出力値Ｄo
utを式Ｄout＝Ｄdef＋Ｄrevから算出する。従って、前
回よりも「４α」だけ小さいデューティ出力値Ｄoutが
ＰＷＭポート５９に書き込まれることになる。例えばα
＝１ＡＤ値であれば、デューティ出力値Ｄoutがその最
大値の約１．６％に相当する分だけ小さく補正される。
そのため、ソレノイド２５ａに流れる電流が小さい側に
粗調整される。この際、ＲＡＭ５７に記憶されたその時
の目標電流値Ｖintに対応する補正デューティ値Ｄrevが
更新したデータに書替えられる。

【００６９】こうして以後、ステップ３０において、Ｖ
ad≧Ｖint＋４Ｖoが成立する間は、デューティ出力値Ｄ
outが前回の値Ｄoutに対して４α（最大値の約１．６
％）ずつ小さく補正される。つまり、その補正量が相対
的に大きい粗調整が行われる。

【００７０】そして、デューティ出力値Ｄoutが４αず
つ小さく補正されたことにより、目標電流値Ｖintに対
して４Ｖo以上あった電流検出値Ｖadのずれ量がＶo〜４
Ｖoの範囲に収まったときや、もともとそのずれ量がＶo
〜４Ｖoの範囲内と小さいときには、ステップ４０にお
いて、Ｖad≧Ｖint＋Ｖoの条件が成立することになる。
そのため、ステップ８０に進み、補正デューティ値Ｄre
vを「α」だけ小さく補正する（Ｄrev＝Ｄrev−α）。
そして、ステップ１１０において、この補正した補正デ
ューティ値Ｄrevを用いて、デューティ出力値Ｄoutを式
Ｄout＝Ｄdef＋Ｄrevから算出する。従って、前回より
も「α」だけ小さいデューティ出力値Ｄoutが決まる。
例えばα＝１ＡＤであれば、デューティ出力値Ｄoutが
その最大値の約０．４％に相当する分だけ小さく補正さ
れる。そのため、ソレノイド２５ａに流れる電流が小さ
い側に微調整される。

【００７１】こうして以後、ステップ４０において、Ｖ
ad≧Ｖint＋Ｖoが成立する間は、デューティ出力値Ｄou
tが前回の値Ｄoutに対してα（最大値の０．４％）ずつ
小さく補正される。つまり、その補正量が相対的に小さ
い微調整が行われる。

【００７２】そして、デューティ出力値Ｄoutがαずつ
小さく補正されたことにより、電流検出値Ｖadの目標電
流値Ｖintに対するずれ量がＶo未満に収まれば、目標電
流値Ｖintが変化しない限り、毎回の処理において同じ
値Ｄrevが採用されることになる。こうしてソレノイド
２５ａにほぼ目標電流値Ｖint通りの電流が流れること
になり、電磁弁２５が必要な開度となる。

【００７３】また、例えばバッテリ５８が空充電に近い
状態にあったり、油温上昇等によるソレノイド２５ａの
温度上昇からその直流抵抗値が大きくなるなどの理由
で、電流検出値Ｖadが目標電流値Ｖintに対して４Ｖo以
上小さな値をとる場合には、ステップ５０において、Ｖ
ad≦Ｖint−４Ｖoの条件が成立することになる。そのた
め、ステップ９０に進み、補正デューティ値Ｄrevを
「４α」だけ大きく補正する（Ｄrev＝Ｄrev＋４α）。
そして、ステップ１１０において、この補正した補正デ
ューティ値Ｄrevを用いて、デューティ出力値Ｄoutを式
Ｄout＝Ｄdef＋Ｄrevから算出する。従って、前回より
も「４α」だけ大きいデューティ出力値Ｄoutが決ま
る。そして、このＤout値を一旦記憶した後、割込処理
でＤout値 にディザ振幅分を乗せた出力値がＰＷＭポー
ト５９に書き込まれることになる。例えばα＝１bitで
あれば、デューティ出力値Ｄoutがその最大値の約１．
６％に相当する分だけ大きく補正される。そのため、ソ
レノイド２５ａに流れる電流が大きい側に粗調整され
る。

【００７４】こうして以後、ステップ５０において、Ｖ
ad≦Ｖint−４Ｖoが成立する間は、デューティ出力値Ｄ
outが前回の値よりも４α（最大値の約１．６％）ずつ
大きく補正される。つまり、その補正量が相対的に大き
い粗調整が行われる。

【００７５】そして、デューティ出力値Ｄoutが４αず
つが大きく補正されたことにより、目標電流値Ｖintに
対して４Ｖo以上あった電流検出値Ｖadのずれ量がＶo〜
４Ｖoの範囲に収まったときや、もともとそのずれ量が
Ｖo〜４Ｖoの範囲内と小さいときには、ステップ９０に
おいて、Ｖad≦Ｖint−Ｖoの条件が成立することにな
る。そのため、ステップ１００に進み、補正デューティ
値Ｄrevを「α」だけ大きく補正する（Ｄrev＝Ｄrev＋
α）。そして、ステップ１１０において、この補正した
補正デューティ値Ｄrevを用いて、デューティ出力値Ｄo
utを式Ｄout＝Ｄdef＋Ｄrevから算出する。従って、前
回よりも「α」だけ大きいデューティ出力値Ｄoutが決
まる。そして、このＤout値を一旦記憶した後、割込処
理でＤout値 にディザ振幅分を乗せた出力値がＰＷＭポ
ート５９に書き込まれることになる。例えばα＝１bit
であれば、デューティ出力値Ｄoutがその最大値の約
０．４％に相当する分だけ大きく補正される。そのた
め、ソレノイド２５ａに流れる電流が大きい側に微調整
される。

【００７６】こうして以後、ステップ９０において、Ｖ
ad≦Ｖint−Ｖoが成立する間は、デューティ出力値Ｄou
tが前回の補正デューティ値Ｄoutに対してα（最大値の
０．４％）ずつ大きく補正される。つまり、その補正量
が相対的に小さい微調整が行われる。

【００７７】そして、デューティ出力値Ｄoutがαずつ
大きく補正されたことにより、電流検出値Ｖadの目標電
流値Ｖintに対するずれ量がＶo未満に収まれば、補正デ
ューティ値Ｄrevの補正が行われなくなり、目標電流値
Ｖintが変化しない限り、毎回の処理において同じ値Ｄr
evが採用されることになる。こうしてソレノイド２５ａ
にほぼ目標電流値Ｖint通りの電流が流れることにな
り、電磁弁２５が必要な開度となる。

【００７８】例えばショックレスモードのときには、Ｃ
ＰＵ５４からのデューティ出力値Ｄoutが必要に応じて
補正されることで、いつもソレノイド２５ａにはほぼ目
標電流値Ｖint通りの電流が流れることになる。そのた
め、ソレノイド２５ａに流れる電流が図５に示すショク
レスモード用に設定された目標電流値Ｖintにほぼ一致
するようにほぼ一定の傾きで減少し、マスト４が減速開
始角θoから設定通りの減速度で減速することになる。
そのため、例えば前傾規制角や自動水平停止角等の所定
停止角θsでマスト４が精度良く停止することになる。
また、後傾マニュアルモードの際には、マスト４の後傾
速度を揚高に応じたいつも一定の速度になる。

【００７９】目標電流値Ｖintが「０アンペア」のとき
は補正デューティ値Ｄrevを「０」にクリアするので、
電磁弁２５を閉弁すべきときに間違って僅かに開弁する
不具合を招くこともない。

【００８０】また、ローパスフィルタ５３では２ｋＨｚ
のリプルを取り除くのみとし、ＣＰＵ５４がサンプリン
グした偶数個（４個）のサンプリング値を平均して算出
するというソフトウェアによるフィルタリングをかけて
電流検出値Ｖadを得るようにした。このため、ローパス
フィルタ５３を通過する際の信号の遅延を極力抑え、電
流検出値Ｖadをできるだけリアルタイムに近い状態で検
出できるので、ＣＰＵ５４によるソフトウェアでのフィ
ードバック制御の割りに、即応性の高いフィードバック
制御が実現される。なお、本実施形態では、ＣＰＵ５４
の処理速度の関係から、２ｋＨｚのＰＷＭ信号を５０パ
ルス単位で制御しており、従来技術で述べたハードウェ
ア構成のフィードバック制御のように２ｋＨｚのＰＷＭ
信号を１パルスずつ制御することに比べ制御速度が劣る
ものの、電流値の精度を損なうほどではないので問題は
ない。また、ディザ制御の採用により電磁弁２５のスプ
ールが微小振動するため、スプールがスピーディに移動
することになる。

【００８１】以上詳述した本実施形態によれば、以下の
効果が得られる。 （１）従来はＣＰＵから目標電流値を電流指令値として
指令するだけで、フィードバック制御用のハードウェア
がソレノイドを流れる電流値を目標電流値になるように
制御していた。これに対し、本実施形態ではフィードバ
ック制御をＣＰＵ５４によるソフトウェアで行うように
し、電流検出値Ｖadと目標電流値Ｖintとを比較して、
電流検出値Ｖadが目標電流値Ｖintに許容範囲内で一致
するようにデューティ出力値Ｄoutを補正するようにし
た。このため、従来装置で必要であった三角波発生回
路，デューティ発生回路及びフィードバック回路を無く
し、回路素子数を大幅に削減することができる。よっ
て、フィードバック制御に必要なハードウェアを簡素化
できる。

【００８２】（２）従来のハードウェアによる２ｋＨｚ
の細かな制御ではないが、ＣＰＵ５４の処理速度（本実
施形態では１０ミリ秒単位）でフィードバック制御が行
われ、十分許容できる制御速度であるので、電磁弁２５
の開度を時間遅れのない必要な精度で制御できる。

【００８３】（３）ローパスフィルタ５３により２ｋＨ
ｚのリプルだけを取り除くこととし、１００Ｈｚの検出
信号Ｓ２からの偶数個のサンプリング値を平均するソフ
トウェアによるフィルタリング処理により電流検出値Ｖ
adを得るようにし、ローパスフィルタ５３での信号の遅
延を極力抑えたので、電流検出値Ｖadをできるだけリア
ルタイムに近い状態で得ることができる。そのため、従
来装置より電流値補正が相対的に遅れ気味になるもの
の、十分即応性の高いフィードバック制御を実現でき
る。

【００８４】（４）更新済みの補正デューティ値Ｄrev
を初期値として使用する学習機能を備えるので、ソレノ
イド２５ａを流れる電流値を早期に適正な電流値に補正
することができる。つまり、電磁弁２５の開度を早期に
適正な開度にすることができ、マスト４の速度を早期に
適正な速度にすることができる。

【００８５】（５）ショックレス制御時にマスト４を減
速開始角θoから予め設定された目標速度通りに減速さ
せることができるため、マスト４を所定停止角θsで精
度良く停止させることができる。

【００８６】（６）後傾マニュアル操作時にマスト４を
いつも揚高に応じた同じ速度で傾動させることができ
る。なお、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
なく、例えば次のように具体化してもよい。

【００８７】（ｎ）前記各実施形態では、レバー操作で
切換えられる手動切換弁と直列に電磁弁を設けた構成に
実施したが、例えば特開平７−６１７９２号公報等に開
示された油圧制御装置において、速度調整用の電磁弁の
制御に対し、前記実施形態のようなソフトウェアによる
フィードバック制御を実施してもよい。この構成でも、
ハードウェアを構成する回路や素子を減らすことができ
る。

【００８８】（ｍ）検出信号Ｓ２のサンプリング回数は
１サイクルに２回以上の偶数回に限定されない。ディザ
制御の周期（例えば１００Ｈｚ）を自然数倍した一定時
間当たりに、１サイクル当たりに２回以上サンプリング
されるように、合計偶数回のサンプリングを行い、この
偶数個のサンプリング値の平均を電流検出値として算出
するようにしてもよい。例えば、２サイクル当たりに６
回のサンプリングをし、この６個の値の平均を電流検出
値とする構成としてもよい。

【００８９】（ｋ）前記実施形態で述べたように、１サ
イクル毎にサンプリング値を平均して電流検出値を求め
る場合、検出信号Ｓ２の１サイクル当たりのサンプリン
グ回数は２回以上の偶数回であれば足りる。例えばサン
プリング回数をサンプリング定理からみて最少回数の２
回としたり、６回以上の偶数回としてもよい。なお、サ
ンプリング回数をなるべく少なくした方がサンプリング
のための割り込み処理を少なくして他の制御の処理速度
を速くできる。また、ある回数まではサンプリング回数
を多くした方が、精度の高い電流検出値を得ることがで
きる。

【００９０】（ｈ）ローパスフィルタ５３で１００Ｈｚ
のリプルも取り除き、Ａ／Ｄポート６２から一定電圧の
電流検出値Ｖadが入力されるようにし、この電流検出値
Ｖadと目標電流値Ｖintとのずれ量に応じてデューティ
出力値Ｄoutを補正する構成としてもよい。この構成で
は、前述したようにローパスフィルタを通過する際の信
号の遅延時間が多少長くはなり、電流値を補正するタイ
ミングが遅れることになるが、電流値を適切な値に補正
することはできる。また、ＣＰＵ５４によるフィルタリ
ング処理を無くすことができる。

【００９１】（ｊ）ディザ制御を採用しない電磁弁のソ
レノイドの電流値制御において実施してもよい。 （ｖ）電磁弁２５を直動式のものに変更してもよい。

【００９２】（ｔ）目標電流値と電流検出値とのずれ量
に応じて補正量を３段階以上で段階的に変更するように
してもよい。また、補正量をずれ量に比例させて連続変
化させてもよい。

【００９３】（ｅ）目標電流値と電流検出値とのずれ量
の大きさに拘わらず、１回の補正処理における補正量を
一定にしてもよい。 （ｄ）リフトシリンダの油路に電磁弁を設け、この電磁
弁によりフォークの速度制御や停止制御を行う電磁弁の
電流値制御において実施してもよい。この構成によって
も、少ない回路構成で電磁弁のソレノイドの電流値を適
切な値に補正することができる。もちろん、リーチ式フ
ォークリフトにおけるリーチシリンダや、フォークを車
幅方向にスライドさせるサイドシリンダ等の他の油圧シ
リンダの油路に設けた電磁弁の電流値制御において実施
してもよい。

【００９４】（ｉ）ＣＰＵ５４による電流値制御方法は
ＰＷＭ制御に限定されない。ＣＰＵからの出力信号に基
づいてソレノイドに流れる電流を制御できる構成であれ
ばよい。

【００９５】（ｓ）エンジンフォークリフトに限らず、
バッテリフォークリフトにおいて実施してもよい。 （ｐ）フォークリフト以外の産業車両において実施して
もよい。例えば、パワーショベルや高所作業車において
油圧シリンダの油路に設けた電磁弁の電流値制御におい
て実施することもできる。

【００９６】前記各実施形態及び変更例から把握できる
請求項に係る発明以外の技術的思想（発明）を、その効
果とともに以下に記載する。 （イ）請求項１〜請求項１０のいずれか一項に係る発明
において、前記荷役機器を駆動制御するために必要な検
出値を得るための検出手段を備え、前記制御手段は前記
検出手段により検出された検出値に応じて前記目標検出
値を決めるように設定されている。この構成によれば、
検出手段により検出された検出値に応じた適切な開度に
電磁弁を制御できる。なお、前記実施形態において、揚
高センサ４１，ポテンショメータ４２，圧力センサ４
３，前傾スイッチ４４，後傾スイッチ４５及び操作スイ
ッチ４６が検出手段を構成する。

【００９７】（ロ）請求項１〜請求項１０のいずれか一
項に係る発明において、前記電磁弁は、前記油圧シリン
ダの油路上に、前記操作部を操作することにより切換駆
動される手動切換弁と直列に設けられている。この構成
によれば、油圧シリンダの油路上に、操作部を操作する
ことにより切換駆動される手動切換弁と直列に電磁弁が
設けられているので、切換弁が固着（スティック）して
も操作部を操作する力の加減次第で手動切換弁を閉弁で
きる。なお、前記実施形態ではティルト用手動切換弁１
９が手動切換弁を構成している。

【００９８】（ハ）請求項１〜請求項１０のいずれか一
項に係る発明において、前記油圧シリンダは、前記荷役
機器を昇降可能に支持するマストを前後に傾動させるた
めのものである。この構成によれば、マストの傾動速度
の精度を高めることができる。

【００９９】（ニ）請求項６に係る発明において、前記
電流検出手段は、前記ＰＷＭ信号のパルスの周期で現れ
るリプルを取り除いた検出信号を出力するためのローパ
スフィルタを備えている。この構成によれば、電流検出
手段に備えられたローパスフィルタにより、ＰＷＭ信号
のパルスの周期で現れるリプルが取り除かれた検出信号
を制御手段に出力でき、検出値算出手段により算出され
る電流検出値の精度の向上に寄与する。

【０１００】（ホ）請求項１〜請求項１０のいずれか一
項に記載の油圧回路の電磁弁制御装置を備えている産業
車両。この構成によれば、請求項１〜請求項１０のいず
れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができ
る。

【０１０１】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１及び請求項
２に記載の発明によれば、ソレノイドを流れる電流を検
出した電流検出値が目標電流値に許容範囲内で一致する
ように制御手段から出力する電流指令値を補正する補正
処理をプログラムデータに基づいて行うことで、フィー
ドバック制御を一部ソフトウェアで行うようにしたの
で、フィードバック制御ためのハードウェアを簡素化で
きる。

【０１０２】請求項３に記載の発明によれば、電流検出
値と目標電流値との差が大きいほど電流指令値を補正す
る際の補正量を大きくしたので、早期にソレノイドに流
れる電流を目標電流値に近づけることができる。

【０１０３】請求項４に記載の発明によれば、電流検出
値と目標指令値との差の大小により電流指令値の補正を
粗調整と微調整とに分けたので、早期にソレノイドに流
れる電流を目標電流値に近づけることができる。

【０１０４】請求項５に記載の発明によれば、ソレノイ
ドに流れる電流を所定周期で微小振幅させるディザ制御
を行っても、所定周期で振幅する検出信号の振幅中心を
電流検出値として算出するので、正しい電流検出値を得
ることができる。

【０１０５】請求項６に記載の発明によれば、電流検出
手段から入力した検出信号に対して１周期につき２回以
上のサンプリングが確保されるように、その周期の自然
数倍の一定時間当たりに偶数回のサンプリングを行い、
この偶数個のサンプリング値の平均を電流検出値とした
ので、電流検出値を比較的遅延なく得ることができ、即
応性の高い電流値制御を実現できる。

【０１０６】請求項７に記載の発明によれば、電流検出
手段から入力した検出信号に対してその１周期に等しい
一定時間当たりに偶数回のサンプリングを行い、この偶
数個のサンプリング値の平均を電流検出値としたので、
電流指令値の補正を実施する時間間隔を極力短くでき、
即応性の高い電流値制御を実現できる。

【０１０７】請求項８に記載の発明によれば、更新され
た電流指令値を目標電流値に対応付けて記憶し、この記
憶した電流指令値を電磁弁の開度制御を開始する際の初
期値とする学習機能を採用したので、補正量の減少や補
正の低減が図られ、早期にソレノイドを流れる電流を目
標電流値に近づけることができる。

【０１０８】請求項９に記載の発明によれば、荷役機器
を所定状態に停止させる直前で減速させる停止制御の際
に、ソレノイドに流れる電流値が目標電流値に許容範囲
内で一致するので、荷役機器の停止位置精度を向上させ
ることができる。

【０１０９】請求項１０に記載の発明によれば、荷役機
器の揚高に応じて決まる目標電流値通りの電流がソレノ
イドに流れることになるので、荷役機器の揚高に応じた
マストの傾動速度の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態における電磁弁の電流値制御装置の
電気回路図。

【図２】ソレノイドの電流検出値を求める方法を説明す
る信号波形図。

【図３】電流値制御処理のフローチャート。

【図４】ティルト制御装置の電気構成ブロック図。

【図５】ティルト角と目標電流値との関係を示すグラ
フ。

【図６】揚高と積載荷重から前傾規制角を求めるための
マップ図。

【図７】フォークリフトの側面図。

【図８】フォークリフトの油圧制御回路図。

【図９】従来技術における電磁弁の電流値制御装置の電
気回路図。

【符号の説明】

１…産業車両としてのフォークリフト、２…荷役機器と
してのフォーク、４…マスト、５…油圧シリンダとして
のティルトシリンダ、２５…電磁弁、２５ａ…ソレノイ
ド、４１…揚高検出手段としての揚高センサ、５１…電
流調節手段としてのソレノイド駆動回路、５２…電流検
出手段を構成する電流検出回路、５３…電流検出手段を
構成するローパスフィルタ、５４…制御手段、指令値補
正手段を構成するとともに検出値算出手段としてのＣＰ
Ｕ、５５…制御手段及び指令値補正手段を構成するＲＯ
Ｍ、５７…記憶手段としてのＲＡＭ、６０…スイッチン
グ手段としてのトランジスタ、Ｖint…目標電流値、Ｖa
d…電流検出値、Ｄout…電流指令値としてのデューティ
出力値。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役機器を駆動するための油圧シリンダ
   の油路上に設けられた電磁弁と、 前記電磁弁のソレノイドに流すべき電流を予め目標電流
   値として記憶する記憶手段と、 前記ソレノイドに流れる電流を制御するための電流指令
   値を出力する制御手段と、 前記ソレノイドに流れる電流を前記制御手段から入力し
   た電流指令値に基づいて調節する電流調節手段と、 前記ソレノイドに流れる電流を検出して前記制御手段に
   出力する電流検出手段とを備え、 前記制御手段は、前記電流検出手段により検出された電
   流検出値と前記目標電流値とを比較し、両値が許容範囲
   内で一致するように前記電流指令値を補正する補正処理
   をプログラムデータに基づいて行う指令値補正手段を備
   えている産業車両の油圧回路における電磁弁制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段から出力される前記電流指
   令値は、該指令値に応じたデューティ比を有するＰＷＭ
   信号であって、前記電流調節手段は、電源と前記ソレノ
   イドとの間に介装されて前記制御手段から入力したＰＷ
   Ｍ信号に基づいて動作するスイッチング手段を備えてい
   る請求項１に記載の産業車両の油圧回路における電磁弁
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記指令値補正手段は、前記電流検出値
   と前記目標電流値との差が大きいほど前記電流指令値を
   補正する際の補正量を大きくするように設定されている
   請求項１又は請求項２に記載の産業車両の油圧回路にお
   ける電磁弁制御装置。
4. 【請求項４】 前記指令値補正手段は、前記電流検出値
   と前記目標電流値との差が所定値以上であるときに大き
   な補正量で粗調整をし、前記電流検出値と前記目標電流
   値のと差が所定値未満であるときに小さな補正量で微調
   整をする請求項３に記載の産業車両の油圧回路における
   電磁弁制御装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記ソレノイドに流れ
   る電流を前記電流指令値を中心に所定周期で微小振幅さ
   せるディザ制御を行っており、前記電流検出手段から入
   力した前記所定周期で振幅する検出信号の振幅中心を前
   記電流検出値として算出する検出値算出手段を備えてい
   る請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の産業車両
   の油圧回路における電磁弁制御装置。
6. 【請求項６】 前記検出値算出手段は、前記電流検出手
   段から入力した前記検出信号に対してその周期の自然数
   倍の一定時間当たりに、少なくとも１周期につき２回以
   上サンプリングされるように偶数回のサンプリングを行
   い、この偶数個のサンプリング値の平均を前記電流検出
   値として算出する請求項５に記載の産業車両の油圧回路
   における電磁弁制御装置。
7. 【請求項７】 前記検出値算出手段は、前記電流検出手
   段から入力した前記検出信号に対してその１周期に等し
   い一定時間当たりに偶数回のサンプリングを行い、この
   偶数個のサンプリング値の平均を電流検出値として算出
   する請求項６に記載の産業車両の油圧回路における電磁
   弁制御装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記指令値補正手段に
   より更新された電流指令値を前記目標電流値に対応させ
   て前記記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶された目標
   電流値に対応する電流指令値を、前記電磁弁の開度の制
   御を開始する際の初期値とする学習機能を備えている請
   求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の産業車両の油
   圧回路における電磁弁制御装置。
9. 【請求項９】 前記記憶手段には、前記荷役機器が所定
   状態に停止する直前で減速するように前記電磁弁の開度
   を調節し得る前記目標電流値が記憶されており、該目標
   電流値に基づいて前記制御手段は前記ソレノイドを流れ
   る電流値を制御する停止制御を行う請求項１〜請求項８
   のいずれか一項に記載の産業車両の油圧回路における電
   磁弁制御装置。
10. 【請求項１０】 前記油圧シリンダは、前記荷役機器を
    昇降可能に支持するマストを前後に傾動させるためのも
    のであって、前記荷役機器の揚高を検出する揚高検出手
    段を備え、前記記憶手段には、前記マストが前記揚高検
    出手段により検出された揚高に応じた傾動速度となるよ
    うに前記目標電流値が揚高に応じて設定されており、該
    目標電流値に基づいて前記制御手段は前記ソレノイドを
    流れる電流値を制御する請求項１〜請求項９のいずれか
    一項に記載の産業車両の油圧回路における電磁弁制御装
    置。