WO2015097911A1

WO2015097911A1 - フォークリフト及びフォークリフトの制御方法

Info

Publication number: WO2015097911A1
Application number: PCT/JP2013/085266
Authority: WO
Inventors: 慎治金子; 泰司大岩
Original assignee: 株式会社小松製作所
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-02
Also published as: US9624079B2; JPWO2015097911A1; US20160289055A1; CN104884381B; DE112013000267T5; JP5774224B1; CN104884381A; DE112013000267B4

Abstract

　フォークリフト１は、エンジンによって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプ、走行用油圧ポンプとの間で閉回路を形成し、走行用油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータ及び油圧モータによって駆動される駆動輪を備える。フォークリフト１が備える制御装置３０は、アクセル開度と、ブレーキペダルの操作量を示すブレーキ開度と、ブレーキ開度の変化速度と、車速センサによって検出された車速と、の少なくとも１つに基づきインチング率の増加速度を決定する。

Description

フォークリフト及びフォークリフトの制御方法

　本発明は、エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプとの間で閉回路を形成し、前記油圧ポンプから吐出した作動油によって駆動される油圧モータと、を有するフォークリフト及びフォークリフトの制御方法に関する。

　駆動源であるエンジンと、駆動輪との間にＨＳＴ（Hydro　Static　Transmission：静油圧式動力伝達装置）と称される油圧駆動装置が設けられているフォークリフトがある。油圧駆動装置は、閉回路である主油圧回路に、エンジンによって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプと、この走行用油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される可変容量型の油圧モータとを備えており、油圧モータの駆動を駆動輪に伝達することによって車両を走行させるようにしたものである。

　このような油圧駆動装置を適用したフォークリフトは、エンジンによって駆動される作業用油圧ポンプも備えており、作業用油圧ポンプから作動油を作業機用アクチュエータに供給して、作業機を駆動させる。このようなフォークリフトでは、走行用油圧ポンプの吸収トルクを増減させるインチング制御が行われる（例えば、特許文献１）。

特許第５１４４８４４号公報

　インチング制御を行うフォークリフトの作業としては、例えば、ブレーキペダルを踏み込んだ状態（車両停止状態）でアクセルペダルを踏み込んでエンジンの回転速度を上昇させ、フォークを動かして荷役作業を行うものがある。また、ブレーキペダルを踏み込んだ状態（車両停止状態）でアクセルペダルを踏み込んでエンジン回転速度を上昇させ、その後、ブレーキペダルを急に放すことによって、フォークで運搬物を押し込んだり、フォークを荷物の隙間から引き抜いたりする作業がある。

　特許文献１には、フォークリフト特有の押し込み作業及び引き抜き作業を行う場合に適したインチング制御を行うことが記載されている。この他にも、ＨＳＴを備えたフォークリフトによる作業では、ブレーキペダルを踏み込んだ後に減速力を弱めようとしてブレーキペダルを戻すような場合、その後さらにアクセルペダルを踏み込んだ場合又は走行しながら荷役操作をしているときにオペレータが誤ってブレーキペダルを放し過ぎてしまった場合等、様々な局面が存在する。

　本発明は、ＨＳＴを備えたフォークリフトを用いた作業において、適切なインチング制御を実現することを目的とする。

　本発明は、エンジンによって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプ、前記走行用油圧ポンプとの間で閉回路を形成し、前記走行用油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータ及び前記油圧モータによって駆動される駆動輪を備えるフォークリフトであり、前記フォークリフトの車速を求める車速センサと、前記エンジンへの燃料供給量を変更するためのアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、前記フォークリフトを制動するために用いられ、かつ前記走行用油圧ポンプが有する斜板の傾転角の低減割合であるインチング率を操作するブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの操作量に対応する前記インチング率を演算するインチング率演算部と、前記アクセル開度と、前記ブレーキペダルの操作量を示すブレーキ開度と、前記ブレーキ開度の変化速度と、前記車速センサによって検出された前記車速と、の少なくとも１つに基づき前記インチング率の増加速度を決定するインチング率増加速度演算部と、を含む。

　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値未満の状態において、前記車速が所定の車速閾値以下の場合における前記増加速度は、前記車速が前記車速閾値よりも大きい場合における前記増加速度よりも小さいことが好ましい。

　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定の開度閾値以上の状態において、前記ブレーキ開度の変化速度が所定の開度変化閾値以上の場合における前記増加速度は、前記ブレーキ開度の変化速度が前記開度変化閾値未満の場合における前記増加速度よりも小さいことが好ましい。

　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値以上の状態において、前記ブレーキ開度の変化速度が所定の開度変化閾値以上の場合における前記増加速度は、前記アクセル開度が大きくなるにしたがって大きくなっていることが好ましい。

　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値未満の状態において、前記増加速度は、前記アクセル開度に応じて設定された前記増加速度のマップによって定められることが好ましい。

　前記増加速度は、前記アクセル開度が大きくなるにしたがって大きくなっていることが好ましい。

　本発明は、エンジンによって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプ、前記走行用油圧ポンプとの間で閉回路を形成し、前記走行用油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータ及び前記油圧モータによって駆動される駆動輪を備えるフォークリフトを制御するにあたって、前記エンジンへの燃料供給量を変更するためのアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度と、前記フォークリフトを制動するために用いられるブレーキペダルの操作量を示すブレーキ開度と、前記ブレーキ開度の変化速度と、車速センサによって検出された前記フォークリフトの車速と、の少なくとも１つに基づき、前記走行用油圧ポンプが有する斜板の傾転角の低減割合であるインチング率の増加速度を決定する、フォークリフトの制御方法である。

　本発明は、ＨＳＴを備えたフォークリフトを用いた作業において、適切なインチング制御を実現することができる。

図１は、本実施形態に係るフォークリフトの全体構成を示す図である。図２は、図１に示したフォークリフトの制御系統を示すブロック図である。図３は、インチング操作量に対するインチング率の変化を示す図である。図４は、実エンジン回転数に対するＨＳＴポンプの目標吸収トルクの特性線を示す図である。図５は、制御装置によるＨＳＴポンプに対するインチング制御を含むポンプ制御を示すブロック図である。図６は、インチング率増加速度を決定する制御例を示すフローチャートである。図７は、アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値未満の状態において用いられるインチング率増加速度のマップの一例を示す図である。

　本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

　図１は、本実施形態に係るフォークリフトの全体構成を示す図である。図２は、図１に示したフォークリフトの制御系統を示すブロック図である。図３は、インチング操作量に対するインチング率の変化を示す図である。フォークリフト１は、駆動輪２ａ及び操向輪２ｂを有した車体３と、車体３の前方に設けられる作業機５とを有する。車体３には、内燃機関としてのエンジン４、エンジン４を駆動源として駆動する可変容量型の走行用油圧ポンプ１０及び可変容量型の作業機油圧ポンプ１６が設けられる。駆動輪２ａは、可変容量型の走行用油圧ポンプ１０と可変容量型の油圧モータ２０とを閉じた油圧回路で連通させ、油圧モータ２０の動力で駆動される。このように、フォークリフト１は、ＨＳＴによって走行する。本実施形態において、走行用油圧ポンプ１０及び作業機油圧ポンプ１６は、いずれも斜板を有し、斜板の傾転角が変更されることにより、容量が変化する。

　作業機５は、フォーク６を昇降させるリフトシリンダ７及びフォーク６をチルトさせるチルトシリンダ８を有する。車体３の運転席には、前後進レバー４２ａ、ブレーキペダル（インチングペダル）４０ａ、アクセルペダル４１ａ並びに作業機５を操作するためのリフトレバー及びチルトレバーを含む図示しない作業機操作レバーが設けられる。ブレーキペダル４０ａ及びアクセルペダル４１ａは、フォークリフト１のオペレータが、運転席から足踏み操作できる位置に設けられている。図１では、インチングペダル４０ａとアクセルペダル４１ａとが重なった状態で描かれている。

　図２に示すように、フォークリフト１は、閉回路となる主油圧回路１００の油圧供給管路１０ａ、１０ｂによって接続された走行用油圧ポンプ１０及び油圧モータ２０を備えている。走行用油圧ポンプ１０（以下、適宜ＨＳＴポンプ１０という）は、エンジン４によって駆動されて作動油を吐出する装置である。本実施形態において、ＨＳＴポンプ１０は、例えば、斜板傾転角を変更することによって容量を変更することのできる可変容量型のポンプである。

　油圧モータ２０（以下、適宜ＨＳＴモータ２０という）は、ＨＳＴポンプ１０から吐出された作動油によって駆動される。油圧モータ２０は、例えば、斜板傾転角を変更することによって容量を変更することのできる可変容量型の油圧モータである。ＨＳＴモータ２０は、固定容量型の油圧モータであってもよい。ＨＳＴモータ２０は、その出力軸２０ａがトランスファ２０ｂを介して駆動輪２ａに接続してあり、駆動輪２ａを回転駆動することでフォークリフト１を走行させることができる。

　ＨＳＴモータ２０は、ＨＳＴポンプ１０からの作動油の供給方向に応じて回転方向を切り替えることが可能である。ＨＳＴモータ２０の回転方向が切り替えられることにより、フォークリフト１を前進又は後進させることができる。以下の説明においては、便宜上、油圧供給管路１０ａからＨＳＴモータ２０に作動油が供給された場合にフォークリフト１が前進し、油圧供給管路１０ｂからＨＳＴモータ２０に作動油が供給された場合にフォークリフト１が後進するものとする。

　このフォークリフト１は、ポンプ容量設定ユニット１１、モータ容量設定ユニット２１及びチャージポンプ１５を有する。ポンプ容量設定ユニット１１は、ＨＳＴポンプ１０に設けられる。ポンプ容量設定ユニット１１は、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３及びポンプ容量制御シリンダ１４を備える。ポンプ容量設定ユニット１１は、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２及び後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に対して、後述する制御装置３０から指令信号が与えられる。ポンプ容量設定ユニット１１は、制御装置３０から与えられた指令信号に応じてポンプ容量制御シリンダ１４が作動し、ＨＳＴポンプ１０の斜板傾転角が変化することによってその容量が変更される。

　ポンプ容量制御シリンダ１４は、斜板傾転角が０の状態において、ピストン１４ａが中立状態に保持されている。このため、エンジン４が回転しても、ＨＳＴポンプ１０から主油圧回路１００へ吐出される作動油の量はゼロである。

　ＨＳＴポンプ１０の斜板傾転角が０の状態から、例えば、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に対して制御装置３０からＨＳＴポンプ１０の容量を増大する旨の指令信号が与えられると、この指令信号に応じて前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２からポンプ容量制御シリンダ１４に対してポンプ制御圧力が与えられる。その結果、ピストン１４ａは、図２において左側に移動する。ポンプ容量制御シリンダ１４のピストン１４ａが図２において左側に移動すると、これに連動してＨＳＴポンプ１０の斜板が油圧供給管路１０ａに対して作動油を吐出する方向へ向けて傾く。

　前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２からのポンプ制御圧力が増大するにしたがって、ピストン１４ａの移動量が大きくなる。このため、ＨＳＴポンプ１０における斜板の傾転角は、その変化量も大きなものとなる。つまり、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に対して制御装置３０から指令信号が与えられると、この指令信号に応じたポンプ制御圧力が前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２からポンプ容量制御シリンダ１４に与えられる。前述したポンプ制御圧力によって、ポンプ容量制御シリンダ１４が作動することにより、ＨＳＴポンプ１０の斜板が油圧供給管路１０ａに対して所定量の作動油を吐出できるように傾く。この結果、エンジン４が回転すれば、ＨＳＴポンプ１０から油圧供給管路１０ａに作動油が吐出されて、ＨＳＴモータ２０は前進方向に回転する。

　前述の状態において、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に対して制御装置３０からＨＳＴポンプ１０の容量を減少する旨の指令信号が与えられると、この指令信号に応じて前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２からポンプ容量制御シリンダ１４に供給されるポンプ制御圧力が減少する。このため、ポンプ容量制御シリンダ１４のピストン１４ａは、中立位置に向かって移動する。この結果、ＨＳＴポンプ１０の斜板傾転角が減少し、ＨＳＴポンプ１０から油圧供給管路１０ａへの作動油の吐出量が減少する。

　制御装置３０が、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に対してＨＳＴポンプ１０の容量を増大する旨の指令信号が与えると、この指令信号に応じて後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３からポンプ容量制御シリンダ１４に対してポンプ制御圧力が与えられる。すると、ピストン１４ａは、図２において右側に移動する。ポンプ容量制御シリンダ１４のピストン１４ａが、図２において右側に移動すると、これに連動してＨＳＴポンプ１０の斜板が油圧供給管路１０ｂに対して作動油を吐出する方向へ向かって傾転する。

　後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３から供給されるポンプ制御圧力が増大するにしたがってピストン１４ａの移動量が大きくなるため、ＨＳＴポンプ１０の斜板傾転角の変化量は大きくなる。つまり、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に対して制御装置３０から指令信号が与えられると、この指令信号に応じたポンプ制御圧力が後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３からポンプ容量制御シリンダ１４に与えられる。そして、ポンプ容量制御シリンダ１４の作動によりＨＳＴポンプ１０の斜板が油圧供給管路１０ｂに対して所望量の作動油を吐出できるように傾く。この結果、エンジン４が回転すると、ＨＳＴポンプ１０から油圧供給管路１０ｂに作動油が吐出されて、ＨＳＴモータ２０は、後進方向に回転する。

　後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に対して制御装置３０からＨＳＴポンプ１０の容量を減少する旨の指令信号が与えられると、この指令信号に応じて後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３からポンプ容量制御シリンダ１４に供給するポンプ制御圧力が減少し、ピストン１４ａが中立位置に向けて移動する。この結果、ＨＳＴポンプ１０の斜板傾転角が減少するので、ＨＳＴポンプ１０から油圧供給管路１０ｂへ吐出される作動油の量が減少する。

　モータ容量設定ユニット２１は、ＨＳＴモータ２０に設けられる。モータ容量設定ユニット２１は、モータ電磁比例制御バルブ２２、モータ用シリンダ制御バルブ２３及びモータ容量制御シリンダ２４を備えている。モータ容量設定ユニット２１では、モータ電磁比例制御バルブ２２に対して制御装置３０から指令信号が与えられると、モータ電磁比例制御バルブ２２からモータ用シリンダ制御バルブ２３にモータ制御圧力が供給されて、モータ容量制御シリンダ２４が作動する。モータ容量制御シリンダ２４が作動すると、これに連動してＨＳＴモータ２０の斜板傾転角が変化することになる。このため、制御装置３０からの指令信号に応じてＨＳＴモータ２０の容量が変更されることになる。具体的には、モータ容量設定ユニット２１は、モータ電磁比例制御バルブ２２から供給されるモータ制御圧力が増加するにしたがって、ＨＳＴモータ２０の斜板傾転角が減少するようになっている。

　チャージポンプ１５は、エンジン４によって駆動される。チャージポンプ１５は、前述した前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２及び後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３を介してポンプ容量制御シリンダ１４にポンプ制御圧力を供給する。また、チャージポンプ１５は、モータ電磁比例制御バルブ２２を介してモータ用シリンダ制御バルブ２３にモータ制御圧力を供給する機能を有している。

　本実施形態において、エンジン４は、ＨＳＴポンプ１０の他に、作業機油圧ポンプ１６を駆動する。この作業機油圧ポンプ１６は、作業機５を駆動するための作業用アクチュエータであるリフトシリンダ７及びチルトシリンダ８に作動油を供給する。

　フォークリフト１は、インチングポテンショメータ（ブレーキポテンショメータ）４０、アクセルポテンショメータ４１、前後進レバースイッチ４２、エンジン回転センサ４３及び車速センサ４６を備えている。

　インチングポテンショメータ４０は、ブレーキペダル（インチングペダル）４０ａが操作された場合に、その操作量を検出して出力する。ブレーキペダル４０ａの操作量は、ブレーキ開度Ｂｓ又はインチング操作量Ｉｓである。インチングポテンショメータ４０が出力するブレーキ開度Ｂｓ又はインチング操作量Ｉｓは、制御装置３０に入力される。本実施形態において、図３の特性線Ｌ１に示すように、インチングポテンショメータ４０が検出したインチング操作量Ｉｓが０％から５０％の範囲において、インチング率Ｉは、１００％から０％に変化する。インチング率Ｉとは、ＨＳＴポンプ１０の所定の斜板傾転角に対する低減割合を示すものであり、ＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクの低減割合とも言い換えることができる。

　インチング操作量Ｉｓが５０％から１００％の範囲において、特性線ＬＢに示すように、図示しない機械式ブレーキの効き具合を示すメカブレーキ率は、０％から１００％に変化する。なお、インチング操作量Ｉｓが５０％近傍に、インチング率Ｉとメカブレーキ率とがともに０％以上となるオーバーラップ領域が存在してもよい。このオーバーラップ領域は、インチングペダル４０ａの操作感覚を考慮して決定される。

　図４は、実エンジン回転数Ｎｒに対するＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクＴｍの特性線Ｌ２を示す図である。この特性線Ｌ２にインチング率Ｉを乗算することによって、特性線Ｌ２は、例えば特性線Ｌ３に変化することを示している。すなわち、インチング率Ｉの減少によって、ＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクＴｍが減少する。このように、インチング率Ｉは、ＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクＴｍの低減割合に対応する。インチング率１００％である場合、ＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクＴｍは減少せず、インチング率０％である場合、ＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクＴｍは０になる。

　本実施形態において、フォークリフト１のオペレータがブレーキペダル４０ａから足を放して、機械式ブレーキによる制動力を減少又は０にすることを、ブレーキを開放すると称する。ブレーキを効かせるとは、フォークリフト１のオペレータがブレーキペダル４０ａを踏み込んで、機械式ブレーキによる制動力を発生又は増加させることをいう。

　アクセルポテンショメータ４１は、アクセルペダル４１ａが操作された場合にその操作量Ａｓを出力するものである。アクセルペダル４１ａの操作量Ａｓは、アクセル開度Ａｓともいう。アクセルポテンショメータ４１が出力するアクセル開度Ａｓは、制御装置３０に入力される。

　前後進レバースイッチ４２は、フォークリフト１の進行方向を入力するための選択スイッチである。本実施形態では、運転席から選択操作できる位置に設けた前後進レバー４２ａの操作により、前進と、ニュートラルと、後進との３つの進行方向を選択することのできる前後進レバースイッチ４２を適用している。この前後進レバースイッチ４２によって選択された進行方向を示す情報は、選択情報として制御装置３０に与えられることになる。

　エンジン回転センサ４３は、エンジン４の実際の回転数を検出するものである。エンジン回転センサ４３によって検出されたエンジン４の回転数は、実エンジン回転数Ｎｒである。実エンジン回転数Ｎｒを示す情報は、制御装置３０に入力される。単位時間あたりにおけるエンジン４の回転数は、エンジン４の回転速度になる。本実施形態において、実エンジン回転数Ｎｒには、エンジン４の実際の回転速度を含むものとする。

　制御装置３０は、処理部３０Ｃと記憶部３０Ｍとを含む。制御装置３０は、例えば、コンピュータである。処理部３０Ｃは、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）とメモリとを組み合わせて構成される。処理部３０Ｃは、記憶部３０Ｍに記憶されている、主油圧回路１００を制御するためのコンピュータプログラムを読み込んでこれに記述されている命令を実行することにより、主油圧回路１００の動作を制御する。また、処理部３０Ｃは、本実施形態に係るフォークリフトの制御方法を実行するためのコンピュータプログラムを読み込んで、これに記述されている命令を実行することにより、インチング率の増加速度を決定する。インチング率の増加速度については後述する。記憶部３０Ｍは、前述したコンピュータプログラム並びに主油圧回路１００の制御及びインチング率の増加速度の決定に必要なデータ等を記憶している。記憶部３０Ｍは、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ストレージデバイス又はこれらの組合せによって構成される。

　制御装置３０には、インチングポテンショメータ４０、アクセルポテンショメータ４１、前後進レバースイッチ４２、エンジン回転センサ４３、圧力検出センサ４４、４５及び車速センサ４６といった各種センサ類が電気的に接続されている。制御装置３０は、これらの各種センサ類からの入力信号に基づいて、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３又はモータ電磁比例制御バルブ２２の指令信号を生成し、かつ生成した指令信号をそれぞれの電磁比例制御バルブ１２、１３、２２に与える。

　図５は、制御装置３０によるＨＳＴポンプ１０に対するインチング制御を含むポンプ制御を示すブロック図である。図５に示すように、制御装置３０は、目標吸収トルク演算部３１、インチング率演算部３２、燃料噴射量演算部３３、インチング率増加速度判定部３４、モジュレーション制御部３５、乗算部３６及びＨＳＴポンプ電磁比例制御出力電流変換部３７を有する。

　目標吸収トルク演算部３１は、アクセルポテンショメータ４１が検出したアクセル開度Ａｓをもとに、ＨＳＴポンプ１０の目標吸収トルクＴｍを演算する。目標吸収トルク演算部３１は、アクセル開度Ａｓに対する目標吸収トルクＴｍの特性を示すマップＭ１を有している。目標吸収トルク演算部３１は、マップＭ１上の特性線Ｌ２をもとに、入力されたアクセル開度Ａｓに対応する目標吸収トルクＴｍを算出し、この目標吸収トルクＴｍを乗算部３６に出力する。

　インチング率演算部３２は、インチングポテンショメータ４０が検出したインチング操作量Ｉｓをもとに、インチング率Ｉを演算する。インチング率演算部３２は、インチング操作量Ｉｓに対するインチング率Ｉの特性を示すマップＭ２を有している。マップＭ２は、特性線Ｌ１を有している。インチング率演算部３２は、マップＭ２上の特性線Ｌ１をもとに、入力されたインチング操作量Ｉｓに対応するインチング率Ｉを算出し、このインチング率Ｉをモジュレーション制御部３５に出力する。

　本実施形態において、インチング率増加速度判定部３４及びモジュレーション制御部３５は、インチング率増加速度演算部として機能する。この機能は、アクセル開度Ａｓと、ブレーキ開度Ｂｓと、ブレーキ開度Ｂｓの変化速度Ｖｂｓ（以下、適宜ブレーキ開度変化速度Ｖｂｓという）と、車速Ｖｃと、の少なくとも１つに基づいて、ブレーキペダル４０ａが開放されたときにインチング率Ｉを増加させる際の速度である増加速度Ｖｉ（以下、適宜インチング率増加速度Ｖｉという）を決定するものである。

　インチング率増加速度Ｖｉは、フォークリフト１のオペレータがブレーキペダル４０ａを放したときにおけるＨＳＴポンプ１０のポンプ容量が復元（増加）する際の速さである。インチング率増加速度Ｖｉが相対的に大きければ、ブレーキペダル４０ａを放したときにおけるＨＳＴポンプ１０のポンプ容量は相対的に速く復元する。インチング率増加速度Ｖｉが相対的に小さければ、ブレーキペダル４０ａを放したときにおけるＨＳＴポンプ１０のポンプ容量の復元は相対的に遅くなる。

　インチング率増加速度判定部３４は、予め定められたインチング率増加速度Ｖｉのパターンを複数有している。インチング率増加速度Ｖｉを決定するにあたり、インチング率増加速度判定部３４は、アクセル開度Ａｓと、ブレーキ開度Ｂｓと、ブレーキ開度Ｂｓの変化速度Ｖｂｓと、車速Ｖｃと、の少なくとも１つに基づき、複数のパターンの中からインチング率増加速度Ｖｉを選択する。ブレーキ開度Ｂｓの変化速度Ｖｂｓは、単位時間あたりにおけるブレーキ開度Ｂｓの変化から、インチング率増加速度判定部３４によって求められる。本実施形態において、インチング率増加速度Ｖｉのパターンは、Ａパターン、Ｂパターン、Ｃパターン、Ｄパターン及びＥパターンの計５パターンが存在するが、これに限定されるものではない。インチング率増加速度Ｖｉのパターンの選び方は後述する。

　モジュレーション制御部３５は、インチング率増加速度判定部３４が選択したパターンから得られたインチング率増加速度Ｖｉで、インチング率演算部３２から入力されたインチング率Ｉを変化させて、補正インチング率Ｉｃを生成する。モジュレーション制御部３５は、インチング率増加速度Ｖｉで変化するインチング率Ｉを、補正インチング率Ｉｃとして乗算部３６に出力する。

　インチング率増加速度Ｖｉを変更するにあたり、例えば、モジュレーション制御部３５は、ブレーキペダル４０ａの操作、具体的には開放（オペレータがブレーキペダル４０ａを放す操作）に対するＨＳＴポンプ１０の応答性を変化させる。モジュレーション制御部３５は、インチング率Ｉのカットオフ周波数ｆを設定し、このカットオフ周波数ｆに応じて遅延出力する補正インチング率Ｉｃを乗算部３６に出力する。カットオフ周波数ｆは、式（１）によって求めることができる。τは、一次遅れ要素の時定数である。式（１）から分かるように、カットオフ周波数ｆは、時定数τの逆数である。
　ｆ＝１／（２×π×τ）・・・（１）

　モジュレーション制御部３５の入力をインチング率Ｉ、出力を補正インチング率Ｉｃとする。モジュレーション制御部３５への入力に対する出力が一次遅れに従う場合、入力であるインチング率Ｉと出力である補正インチング率Ｉｃとの関係は、式（２）のようになる。式（２）から、式（３）が得られる。式（３）のＩｃｂは、現時点におけるモジュレーション制御部３５の出力である補正インチング率Ｉｃよりも時間Δｔ前にモジュレーション制御部３５から出力された補正インチング率Ｉｃを示す。
　Ｉｃ＋τ×ｄＩｃ／ｄｔ＝Ｉ・・・（２）
　Ｉｃ＋（Ｉｃ－Ｉｃｂ）×τ／Δｔ＝Ｉ・・・（３）

　式（３）を補正インチング率について解くと、式（４）に示すようになる。式（４）から、補正インチング率Ｉｃは、現時点においてインチング率演算部３２からモジュレーション制御部３５に入力されたインチング率Ｉと、現時点よりも時間Δｔ前にモジュレーション制御部３５から出力された補正インチング率Ｉｃｂと、時定数τと、時間Δｔとの関係で表される。時間Δｔは、制御の１周期に要する時間とすることができる。補正インチング率Ｉｃｂは、前回の制御周期においてモジュレーション制御部３５から出力された補正インチング率Ｉｃとすることができる。時定数τは予め設定される。インチング率Ｉは、現時点においてインチング率演算部３２から出力されたインチング率Ｉである。
　Ｉｃ＝Ｉ×Δｔ／（Δｔ＋τ）＋Ｉｃｂ×τ／（Δｔ＋τ）・・・（４）

　モジュレーション制御部３５は、入力されたインチング率Ｉを遅延して、補正インチング率Ｉｃとして出力する。遅延の程度は、カットオフ周波数ｆ又は時定数τによって設定される。カットオフ周波数ｆを大きく（時定数τを小さく）することにより遅延の程度は小さくなり、カットオフ周波数ｆを小さく（時定数τを大きく）することにより遅延の程度は大きくなる。

　モジュレーション制御部３５は、テーブルＴＢ及び増加速度のマップＭＰを有する。テーブルＴＢは、インチング率増加速度Ｖｉのパターンのうち、Ａパターン、Ｂパターン、Ｄパターン及びＥパターンの４パターンに対するカットオフ周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｄ、ｆｅが記述されている。マップＭＰは、アクセル開度Ａｓに応じて設定された増加速度のマップＭＰを有する。マップＭＰは、インチング率増加速度Ｖｉのパターンのうち、Ｃパターンに対応する。

　モジュレーション制御部３５は、入力されたインチング率Ｉの遅延の程度を変更することにより、補正インチング率Ｉｃとして出力する。モジュレーション制御部３５は、例えば、カットオフ周波数ｆを大きくすることにより、補正インチング率Ｉｃがインチング率Ｉに近づく速度を速くすることができ、カットオフ周波数ｆを小さくすることにより補正インチング率Ｉｃがインチング率Ｉに近づく速度を遅くすることができる。なお、インチング率増加速度判定部３４及びモジュレーション制御部３５が、補正インチング率Ｉｃがインチング率Ｉに近づく速度を変更する方法は、前述したものに限定されない。

　乗算部３６は、目標吸収トルクＴｍに補正インチング率Ｉｃを乗算する。そして、乗算部３６は、補正インチング率Ｉｃに対応して目標吸収トルクＴｍを減少した補正吸収トルクＴｃをＨＳＴポンプ電磁比例制御出力電流変換部３７に出力する。

　出力制御部としてのＨＳＴポンプ電磁比例制御出力電流変換部３７は、補正インチング率Ｉｃで目標吸収トルクＴｍを減少した補正吸収トルク指令を生成して、ＨＳＴポンプ１０のポンプ容量設定ユニット１１に出力する。すると、インチング率増加速度判定部３４が決定したインチング率増加速度Ｖｉに従って補正インチング率Ｉｃが増加する。その結果、フォークリフト１のオペレータがブレーキペダル４０ａを開放した場合又は踏み込んだ場合におけるＨＳＴポンプ１０のポンプ容量が復元する速さが変更される。

　補正吸収トルク指令は、ＨＳＴポンプ１０が吸収するトルクが、乗算部３６から出力された補正吸収トルクＴｃとなるようにするための信号（本実施形態では電流値）である。補正吸収トルク指令は、ＨＳＴポンプ電磁比例制御出力電流変換部３７から、ポンプ容量設定ユニット１１の前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２又は後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に出力される。

　燃料噴射量演算部３３は、入力される実エンジン回転数Ｎｒとアクセル操作量Ａｓとに基づいて、エンジン４の燃料噴射インジェクタに噴射すべき量を演算し、その結果を燃料噴射インジェクタに出力する。次に、インチング率増加速度Ｖｉを決定する制御の一例を説明する。

（インチング率増加速度Ｖｉを決定する制御例）
　図６は、インチング率増加速度Ｖｉを決定する制御例を示すフローチャートである。図７は、アクセル開度Ａｓが所定のアクセル開度閾値以上かつブレーキ開度Ｂｓが所定のブレーキ開度閾値未満の状態において用いられるインチング率増加速度Ｖｉのマップの一例を示す図である。図１及び図５に示す制御装置３０は、本実施形態に係るフォークリフトの制御方法を実行することにより、インチング率増加速度Ｖｉを決定する。

　ステップＳ１０１において、図１及び図５に示す制御装置３０、より具体的には図５に示すインチング率増加速度判定部３４は、アクセルポテンショメータ４１からアクセル開度Ａｓを取得し、所定のアクセル開度閾値Ｐ［％］と比較する。ステップＳ１０１においては、アクセルがＯＮであるかＯＦＦであるかが判定される。アクセル開度閾値Ｐは、この判定に適切な値に設定される。

　アクセル開度Ａｓがアクセル開度閾値Ｐ未満である場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、アクセルはＯＦＦである。この場合、ステップＳ１０２において、インチング率増加速度判定部３４は、図５に示す車速センサ４６から取得したフォークリフト１の車速Ｖｃと、所定の車速閾値Ｑとを比較する。ステップＳ１０２においては、フォークリフト１が走行しているか停止しているかが判定される。車速閾値Ｑは、この判定に適切な値に設定される。

　車速Ｖｃが所定の車速閾値Ｑ［ｋｍ／ｈ］よりも大きい場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、フォークリフト１は、減速して走行中である。この場合、ステップＳ１０３において、インチング率増加速度判定部３４は、インチング率増加速度Ｖｉを、パターンＢに決定する。車速Ｖｃが所定の車速閾値Ｑ［ｋｍ／ｈ］よりも以下である場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、フォークリフト１は停止中である。この場合、ステップＳ１０４において、インチング率増加速度判定部３４は、インチング率増加速度Ｖｉを、パターンＡに決定する。

　ステップＳ１０１に戻り、アクセル開度Ａｓがアクセル開度閾値Ｐ以上である場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１０５において、インチング率増加速度判定部３４は、インチングポテンショメータ４０からブレーキ開度Ｂｓを取得し、所定のブレーキ開度閾値Ｒ［％］と比較する。ステップＳ１０５においては、アクセルの単独操作による加速状態か、アクセルとブレーキとの同時操作であるかが判定される。ブレーキ開度閾値Ｒは、この判定に適切な値に設定される。ブレーキ開度Ｂｓがブレーキ開度閾値Ｒ未満である場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、フォークリフト１はアクセルの単独操作によって加速中である。この場合、ステップＳ１０６において、インチング率増加速度判定部３４は、インチング率増加速度Ｖｉを、パターンＣに決定する。

　ステップＳ１０５に戻り、ブレーキ開度Ｂｓがブレーキ開度閾値Ｒ以上である場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、アクセルとブレーキとが同時操作されている。この場合、ステップＳ１０７において、インチング率増加速度判定部３４は、ブレーキ開度変化速度Ｖｂｓと所定の開度変化閾値Ｓ［％］とを比較する。

　ブレーキ開度Ｂｓは、図１に示すブレーキペダル４０ａが踏まれていない状態において０％となる。ブレーキペダル４０ａが踏み込まれるにしたがって、ブレーキ開度Ｂｓの数値は増加する。すなわち、本実施形態において、ブレーキが開くとブレーキ開度Ｂｓの値は減少し、ブレーキが閉じるとブレーキ開度Ｂｓの値は増加する。ブレーキ開度変化速度Ｖｂｓは、所定時間にどの程度ブレーキ開度Ｂｓが変化したかを示すので、ブレーキが開いた場合は負の値になる。また、ブレーキが開放される場合において、ブレーキペダル４０ａが一気に開放されたか否かが判定される。開度変化閾値Ｓは、この判定に適切な値に設定される。ステップＳ１０７において、ブレーキ開度変化速度Ｖｂｓが小さくなれば、すなわちブレーキ開度変化速度Ｖｂｓの絶対値が大きくなれば、ブレーキペダル４０ａが開放される速度は速くなる。

　ブレーキ開度変化速度Ｖｂｓが開度変化閾値Ｓ未満である場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、アクセルとブレーキとが同時操作され、かつそのときにブレーキペダル４０ａが一気に開放される。この状態は、フォークリフト１が押し込み操作状態であることを示している。押し込み操作とは、フォークリフト１が運搬物を押し込んだり図１に示すフォーク６を荷物の隙間から抜いたりする場合の操作である。押し込み操作は、停止状態でエンジン４の回転速度を上昇させ、その後ブレーキを一気に開放させてフォークリフト１を急加速させることにより実現できる。この場合、ステップＳ１０８において、インチング率増加速度判定部３４は、インチング率増加速度Ｖｉを、パターンＤに決定する。

　ブレーキ開度変化速度Ｖｂｓが開度変化閾値Ｓ以上である場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、フォークリフト１のオペレータは、ブレーキペダル４０ａを踏み込んで作業をしていると判定できるので、フォークリフト１は荷役操作状態であると考えられる。この場合、ステップＳ１０９において、インチング率増加速度判定部３４は、インチング率増加速度Ｖｉを、パターンＥに決定する。前述したパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、それぞれのフォークリフト１の状態に応じて、異なるインチング率増加速度Ｖｉとなるように設定される。

　例えば、パターンＥのインチング率増加速度Ｖｉ、すなわち荷役操作時におけるインチング率増加速度Ｖｉを、パターンＤによるインチング率増加速度Ｖｉ、すなわち押し込み操作時におけるインチング率増加速度Ｖｉよりも小さくする。例えば、パターンＥのカットオフ周波数ｆをパターンＤのカットオフ周波数ｆよりも小さくする。このようにすれば、荷役操作時におけるインチング率増加速度Ｖｉを、押し込み操作時におけるインチング率増加速度Ｖｉよりも小さくすることができる。その結果、フォークリフト１のオペレータが、荷役操作中にブレーキペダル４０ａを誤って放し過ぎた場合であっても、パターンＥによるインチング率増加速度Ｖｉが適用されるため、フォークリフト１の急加速を抑制できる。このため、オペレータがブレーキペダル４０ａを放し過ぎてしまった場合であっても車速Ｖｃの急上昇が抑制されるので、急加速によって荷をぶつけたり、急制動によって荷が崩れたりすることを抑制できる。その結果、オペレータの操作の負担を低減できる。また、オペレータが押し込み作業を行う場合、パターンＤによるインチング率増加速度Ｖｉが適用されるため、オペレータの意思が優先される結果、容易に押し込み作業が実現できる。

　パターンＡのインチング率増加速度Ｖｉ、すなわち停止状態でのインチング率増加速度Ｖｉを、パターンＢによるインチング率増加速度Ｖｉ、すなわち減速走行状態でのインチング率増加速度Ｖｉよりも小さくする。このようにすると、パターンＡによるインチング率増加速度Ｖｉが適用される。このため、フォークリフト１が停止した後にブレーキペダル４０ａを放した場合には、ＨＳＴポンプ１０のポンプ容量が復元する速さは抑制されるため、フォークリフト１が再発進することを抑制できる。また、フォークリフト１が減速走行中には、パターンＢによるインチング率増加速度Ｖｉが適用される。このため、フォークリフト１の減速走行中において、ブレーキペダル４０ａを用いたＨＳＴ１０ポンプによるブレーキ力のコントロール性能を確保することができるので、例えば、フォークリフト１のオペレータは、停止させたい位置でフォークリフト１を容易に停止させることができる。

　パターンＥのインチング率増加速度Ｖｉ、すなわち荷役操作時におけるインチング率増加速度Ｖｉは、アクセル開度Ａｓが大きくなるにしたがって大きくしてもよい。このようにすることで、フォークリフト１が荷役作業中に、オペレータがブレーキペダル４０ａを踏み込んでから開放した後においては、オペレータがアクセルペダル４１ａを小さく踏んでいる場合は急加速せず、また、大きく踏んでいる場合は力強く加速させることができる。

　パターンＣのインチング率増加速度Ｖｉ、すなわちフォークリフト１が加速状態におけるインチング率増加速度Ｖｉは、例えば、図７に示す、アクセル開度Ａｓに応じて設定された増加速度のマップＭＰによって定められてもよい。このマップＭＰは、アクセル開度ＡｓがＡｓ１、Ａｓ２、・・・Ａｓｊに対応して、インチング率増加速度Ｖｉを決定するためのカットオフ周波数ｆ１、ｆ２、・・・ｆｊが記述されている。アクセル開度ＡｓはＡｓ１、Ａｓ２、・・・Ａｓｊの順に大きくなり、カットオフ周波数ｆはｆ１、ｆ２、・・・ｆｊの順に大きくなる（ｊは１以上の整数）。すなわち、マップＭＰは、アクセル開度Ａｓが大きくなるにしたがって、インチング率増加速度Ｖｉが大きくなるように定められている。このようにすることで、フォークリフト１の加速中においては、オペレータがアクセルペダル４１ａを小さく踏んだ場合は急加速せず、また、大きく踏めば力強く加速させることができる。このように、制御装置３０及びこれを備えたフォークリフト１は、ＨＳＴを備えたフォークリフトによる様々な作業の局面において、適切なインチング制御を実現することができる。

　以上、本実施形態を説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。

１　フォークリフト
２ａ　駆動輪
４　エンジン
５　作業機
１０　走行用油圧ポンプ（ＨＳＴポンプ）
１１　ポンプ容量設定ユニット
１２　前進用ポンプ電磁比例制御バルブ
１３　後進用ポンプ電磁比例制御バルブ
１４　ポンプ容量制御シリンダ
１６　作業機油圧ポンプ
２０　油圧モータ（ＨＳＴモータ）
２１　モータ容量設定ユニット
３０　制御装置
３０Ｃ　処理部
３０Ｍ　記憶部
３１　目標吸収トルク演算部
３２　インチング率演算部
３３　燃料噴射量演算部
３４　インチング率増加速度判定部
３５　モジュレーション制御部
３６　乗算部
３７　ＨＳＴポンプ電磁比例制御出力電流変換部
４０　インチングポテンショメータ
４０ａ　ブレーキペダル（インチングペダル）
４１　アクセルポテンショメータ
４１ａ　アクセルペダル
４３　エンジン回転センサ
４６　車速センサ
１００　主油圧回路

Claims

　エンジンによって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプ、前記走行用油圧ポンプとの間で閉回路を形成し、前記走行用油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータ及び前記油圧モータによって駆動される駆動輪を備えるフォークリフトであり、
　前記フォークリフトの車速を求める車速センサと、
　前記エンジンへの燃料供給量を変更するためのアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
　前記フォークリフトを制動するために用いられ、かつ前記走行用油圧ポンプが有する斜板の傾転角の低減割合であるインチング率を操作するブレーキペダルと、
　前記ブレーキペダルの操作量に対応する前記インチング率を演算するインチング率演算部と、
　前記アクセル開度と、前記ブレーキペダルの操作量を示すブレーキ開度と、前記ブレーキ開度の変化速度と、前記車速センサによって検出された前記車速と、の少なくとも１つに基づき前記インチング率の増加速度を決定するインチング率増加速度演算部と、
　を含む、フォークリフト。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値未満の状態において、
　前記車速が所定の車速閾値以下の場合における前記増加速度は、前記車速が前記車速閾値よりも大きい場合における前記増加速度よりも小さい、請求項１に記載のフォークリフト。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定の開度閾値以上の状態において、
　前記ブレーキ開度の変化速度が所定の開度変化閾値以上の場合における前記増加速度は、前記ブレーキ開度の変化速度が前記開度変化閾値未満の場合における前記増加速度よりも小さい、請求項１に記載のフォークリフト。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値以上の状態において、
　前記ブレーキ開度の変化速度が所定の開度変化閾値以上の場合における前記増加速度は、前記アクセル開度が大きくなるにしたがって大きくなっている、請求項１に記載のフォークリフト。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値未満の状態において、
　前記増加速度は、前記アクセル開度に応じて設定された前記増加速度のマップによって定められる、請求項１に記載のフォークリフト。
　前記増加速度は、前記アクセル開度が大きくなるにしたがって大きくなっている、請求項５に記載のフォークリフト。
　エンジンによって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプ、前記走行用油圧ポンプとの間で閉回路を形成し、前記走行用油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータ及び前記油圧モータによって駆動される駆動輪を備えるフォークリフトを制御するにあたって、
　前記エンジンへの燃料供給量を変更するためのアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度と、前記フォークリフトを制動するために用いられるブレーキペダルの操作量を示すブレーキ開度と、前記ブレーキ開度の変化速度と、車速センサによって検出された前記フォークリフトの車速と、の少なくとも１つに基づき、前記走行用油圧ポンプが有する斜板の傾転角の低減割合であるインチング率の増加速度を決定する、
　フォークリフトの制御方法。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値未満の状態において、
　前記車速が所定の車速閾値以下の場合における前記増加速度は、前記車速が前記車速閾値よりも大きい場合における前記増加速度よりも小さい、請求項７に記載のフォークリフトの制御方法。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定の開度閾値以上の状態において、
　前記ブレーキ開度の変化速度が所定の開度変化閾値以上の場合における前記増加速度は、前記ブレーキ開度の変化速度が前記開度変化閾値未満の場合における前記増加速度よりも小さい、請求項７に記載のフォークリフトの制御方法。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値以上の状態において、
　前記ブレーキ開度の変化速度が所定の開度変化閾値以上の場合における前記増加速度は、前記アクセル開度が大きくなるにしたがって大きくなっている、請求項７に記載のフォークリフトの制御方法。
　前記アクセル開度が所定のアクセル開度閾値以上かつ前記ブレーキ開度が所定のブレーキ開度閾値未満の状態において、
　前記増加速度は、前記アクセル開度に応じて設定された前記増加速度のマップによって定められる、請求項７に記載のフォークリフトの制御方法。
　前記増加速度は、前記アクセル開度が大きくなるにしたがって大きくなっている、請求項１１に記載のフォークリフトの制御方法。