WO2015186267A1 - フォークリフト及びフォークリフトの制御方法 - Google Patents

フォークリフト及びフォークリフトの制御方法 Download PDF

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torque
pressure
target torque
pump
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慎治 金子
泰司 大岩
禎生 横内
秀幸 平岩
山本 宏
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株式会社小松製作所
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Publication date
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    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
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    • B66F9/07Floor-to-roof stacking devices, e.g. "stacker cranes", "retrievers"

Definitions

  • the present invention relates to a forklift having a variable displacement hydraulic pump driven by an engine, and a hydraulic motor that forms a closed circuit between the hydraulic pump and is driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump. And a method for controlling a forklift.
  • HST Hydro Static Transmission
  • the HST includes a variable displacement traveling hydraulic pump driven by an engine and a variable displacement hydraulic motor driven by hydraulic oil discharged from the traveling hydraulic pump in a main hydraulic circuit that is a closed circuit.
  • the vehicle is driven by transmitting the driving force of the hydraulic motor to the driving wheels.
  • Patent Document 1 describes an engine control device for a forklift having an HST.
  • An engine control device described in Patent Document 1 includes an attachment, a weight measuring unit that measures the weight of a load loaded on the attachment, and at least two maximum torque lines with respect to the weight measured by the weight measuring unit. When the weight measured by the weight measuring means is smaller than the threshold, the maximum torque line with the smaller maximum torque value is selected and the weight measurement is performed. If the weight measured by the means is equal to or greater than the threshold value, the maximum torque line with the larger maximum torque value is selected.
  • the engine control device of Patent Document 1 selects the maximum torque line according to the weight of the load loaded on the attachment, when the load is light and light load, for example, when the engine torque is required for traveling on a slope or the like. Even if it becomes, it may not be switched to the larger maximum torque line. As a result, the engine control device of Patent Document 1 may cause acceleration failure in a situation where engine torque is required.
  • This invention aims at suppressing the acceleration failure in the situation where the engine torque is required when controlling the engine of the forklift equipped with the HST.
  • the present invention forms a closed circuit between an engine, a variable displacement travel hydraulic pump driven by the engine, and the travel hydraulic pump, and the hydraulic oil discharged from the travel hydraulic pump
  • a pump pressure detection device that detects a pump pressure that is the pressure of oil, and a first output characteristic group that has a plurality of output characteristics for each of a plurality of lift pressures that indicate the relationship between the rotational speed of the engine and the torque generated by the engine
  • a second output characteristic group having a plurality of output characteristics indicating the relationship between the rotational speed and the torque for each of a plurality of pump pressures, and a preset riff Obtained from the output characteristic selected from the first output characteristic group and the rotational speed of the engine using the storage unit for storing the pressure set value, the lift
  • control device selects an output characteristic of the first output characteristic group using a value obtained by performing a process for relaxing a change in the actual lift pressure on the actual lift pressure.
  • control device sets a larger one of the first target torque and a value obtained by modulating the second target torque as the target torque of the engine.
  • the at least two lift pressure setting values are stored, and the control device detects each operation state of the selection switch, the brake operation unit, and the accelerator operation unit, and whether the forklift is in a cargo handling operation state. If it is determined that it is in the cargo handling operation state, the larger one of the at least two lift pressure setting values is selected. If it is determined that the cargo handling operation state is not in effect, at least two of the lift pressure setting values are selected. The smaller one is selected, and the first output characteristic is selected using the smaller one of the selected lift pressure set value and the actual lift pressure. It is preferable to select the output characteristics.
  • the control device When the temperature of the hydraulic oil in the closed circuit exceeds a threshold, the control device is configured to generate a larger one of the first target torque and the second target torque, a rotational speed of the engine, and a maximum that the engine can generate.
  • the smaller one of the third target torques obtained by giving the rotation speed of the engine to the output characteristics having a portion that is smaller than the output characteristics indicating the relationship with the torque is set as the target torque of the engine. Is preferred.
  • the present invention forms a closed circuit between an engine, a variable displacement travel hydraulic pump driven by the engine, and the travel hydraulic pump, and is driven by hydraulic fluid discharged from the travel hydraulic pump.
  • Hydraulic motor a drive wheel driven by the hydraulic motor, a lift pressure detecting device for detecting a lift pressure of a lift cylinder for raising and lowering a fork on which a load is placed, and hydraulic oil discharged from the traveling hydraulic pump
  • a forklift equipped with a pump pressure detecting device that detects a pump pressure that is a pressure of the engine, a preset lift pressure setting value or an actual lift pressure detected by the lift pressure detecting device is used.
  • a first target torque is obtained from the output characteristic selected from the force characteristic group and the rotational speed of the engine, and a plurality of output characteristics indicating the relationship between the rotational speed and the torque are obtained by using the pump pressure.
  • a forklift control method including torque including torque.
  • the present invention can suppress an acceleration failure in a situation where engine torque is required when controlling an engine of a forklift equipped with HST.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a forklift according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the forklift shown in FIG.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the control device.
  • FIG. 4 is a diagram showing a first torque selection map in which a torque line indicating the relationship between the engine target torque and the actual engine speed is set.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second torque selection map in which a torque line indicating the relationship between the engine target torque and the actual engine speed is set.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an overheat determination method by the overheat determination unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing a third torque selection map in which a torque line indicating the relationship between the engine target torque and the actual engine speed is set.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a forklift 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the forklift 1 shown in FIG.
  • the forklift 1 includes a vehicle body 3 having a drive wheel 2a and a steered wheel 2b, a work implement 5, and a mechanical brake 9 that brakes the drive wheel 2a and the steered wheel 2b.
  • the forklift 1 has a front side from the driver seat ST toward the steering member HL, and a rear side from the steering member HL to the driver seat ST.
  • the work machine 5 is provided in front of the vehicle body 3.
  • the vehicle body 3 is provided with an engine 4 that is an example of an internal combustion engine, a variable displacement travel hydraulic pump 10 that drives the engine 4 as a drive source, and a work machine hydraulic pump 16.
  • the engine 4 is a diesel engine, for example, it is not limited to this.
  • An output shaft 4S of the engine 4 is connected to the traveling hydraulic pump 10 and the work machine hydraulic pump 16.
  • the traveling hydraulic pump 10 and the work machine hydraulic pump 16 are driven by the engine 4 via the output shaft 4S.
  • the drive wheel 2 a is driven by the power of the hydraulic motor 20.
  • the variable displacement type traveling hydraulic pump 10 and the variable displacement type hydraulic motor 20 are connected by a closed hydraulic circuit to form an HST.
  • the forklift 1 travels by HST.
  • both the traveling hydraulic pump 10 and the work machine hydraulic pump 16 have a swash plate 10S and a swash plate 16S, and the tilt angle between the swash plate 10S and the swash plate 16S is changed. As a result, the capacity changes.
  • the work machine 5 includes a lift cylinder 7 that lifts and lowers a fork 6 on which a load is placed, and a tilt cylinder 8 that tilts the fork 6.
  • the driver's seat of the vehicle body 3 includes a forward / reverse lever 42 a, an inching pedal (brake pedal) 40 a as a brake operation unit, an accelerator pedal 41 a as an accelerator operation unit, and a lift lever and a tilt lever for operating the work machine 5.
  • a work machine operation lever (not shown) is provided.
  • the inching pedal 40a operates the inching rate.
  • the accelerator pedal 41 a changes the amount of fuel supplied to the engine 4.
  • the inching pedal 40a and the accelerator pedal 41a are provided at positions where the operator of the forklift 1 can perform a stepping operation from the driver's seat. In FIG. 1, the inching pedal 40 a and the accelerator pedal 41 a are depicted in an overlapping state.
  • the forklift 1 includes a main hydraulic circuit 100.
  • the main hydraulic circuit 100 is a closed circuit including a traveling hydraulic pump 10, a hydraulic motor 20, and a hydraulic supply line 10a and a hydraulic supply line 10b that connect the two.
  • the traveling hydraulic pump 10 is a device that is driven by the engine 4 to discharge hydraulic oil.
  • the traveling hydraulic pump 10 is a variable displacement pump whose capacity can be changed by changing the swash plate tilt angle, for example.
  • the hydraulic motor 20 is rotationally driven by the hydraulic oil discharged from the traveling hydraulic pump 10.
  • the hydraulic motor 20 is, for example, a variable capacity hydraulic motor having a swash plate 20S and capable of changing the capacity by changing the swash plate tilt angle.
  • the hydraulic motor 20 may be a fixed capacity type hydraulic motor.
  • the output shaft 20a of the hydraulic motor 20 is connected to the drive wheel 2a via the transfer 20b.
  • the hydraulic motor 20 can drive the forklift 1 by rotationally driving the drive wheels 2a via the transfer 20b.
  • the hydraulic motor 20 can switch the rotation direction according to the supply direction of the hydraulic oil from the traveling hydraulic pump 10. By switching the rotation direction of the hydraulic motor 20, the forklift 1 can move forward or backward.
  • the forklift 1 moves forward, and when the hydraulic oil is supplied from the hydraulic supply line 10b to the hydraulic motor 20. It is assumed that the forklift 1 moves backward.
  • a portion connected to the hydraulic supply line 10a is an A port 10A
  • a portion connected to the hydraulic supply line 10b is a B port 10B.
  • the forklift 1 has a pump capacity setting unit 11, a motor capacity setting unit 21, and a charge pump 15.
  • the pump capacity setting unit 11 is provided in the traveling hydraulic pump 10.
  • the pump capacity setting unit 11 includes a forward pump electromagnetic proportional control valve 12, a reverse pump electromagnetic proportional control valve 13, and a pump capacity control cylinder 14.
  • a command signal is given to the forward pump electromagnetic proportional control valve 12 and the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13 from a control device 30 described later.
  • the pump capacity setting unit 11 is operated by the pump capacity control cylinder 14 in accordance with a command signal given from the control device 30, and the swash plate tilt angle of the traveling hydraulic pump 10 is changed. The capacity of is changed.
  • the pump capacity control cylinder 14 has a piston 14a housed in a cylinder case 14C.
  • the piston 14a reciprocates in the cylinder case 14C when hydraulic oil is supplied to the space between the cylinder case 14C and the piston 14a.
  • the piston 14a is held at the neutral position when the swash plate tilt angle is zero. For this reason, even if the engine 4 rotates, the amount of hydraulic oil discharged from the traveling hydraulic pump 10 to the hydraulic pressure supply line 10a or the hydraulic pressure supply line 10b of the main hydraulic circuit 100 is zero.
  • a command signal for increasing the capacity of the traveling hydraulic pump 10 is given from the control device 30 to the forward pump electromagnetic proportional control valve 12.
  • a pump control pressure is applied to the pump displacement control cylinder 14 from the forward pump electromagnetic proportional control valve 12 in accordance with this command signal.
  • the piston 14a moves to the left in FIG.
  • the swash plate 10S of the traveling hydraulic pump 10 is tilted in the direction of discharging the hydraulic oil to the hydraulic supply line 10a in conjunction with this movement. .
  • the pump control pressure from the forward pump electromagnetic proportional control valve 12 increases, the moving amount of the piston 14a increases. For this reason, the amount of change in the tilt angle of the swash plate 10S in the traveling hydraulic pump 10 is also large. That is, when a command signal is given from the control device 30 to the forward pump electromagnetic proportional control valve 12, a pump control pressure corresponding to the command signal is given from the forward pump electromagnetic proportional control valve 12 to the pump displacement control cylinder 14. It is done.
  • the pump displacement control cylinder 14 is operated by the pump control pressure described above, the swash plate 10S of the traveling hydraulic pump 10 is inclined so that a predetermined amount of hydraulic oil can be discharged to the hydraulic pressure supply line 10a.
  • the hydraulic oil is discharged from the traveling hydraulic pump 10 to the hydraulic pressure supply line 10a, and the hydraulic motor 20 rotates in the forward direction.
  • the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13 When the control device 30 gives a command signal for increasing the capacity of the traveling hydraulic pump 10 to the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13, the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13 generates a pump in response to the command signal. A pump control pressure is applied to the displacement control cylinder 14. Then, the piston 14a moves to the right side in FIG. When the piston 14a of the pump displacement control cylinder 14 moves to the right side in FIG. 2, the swash plate 10S of the traveling hydraulic pump 10 moves in a direction to discharge hydraulic oil to the hydraulic supply line 10b in conjunction with this movement. Tilt.
  • the amount of movement of the piston 14a increases as the pump control pressure supplied from the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13 increases, the amount of change in the swash plate tilt angle of the traveling hydraulic pump 10 increases. That is, when a command signal is given from the control device 30 to the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13, a pump control pressure corresponding to the command signal is given from the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13 to the pump displacement control cylinder 14. It is done. Then, the operation of the pump displacement control cylinder 14 causes the swash plate 10S of the traveling hydraulic pump 10 to tilt so that a desired amount of hydraulic oil can be discharged to the hydraulic pressure supply line 10b. As a result, when the engine 4 rotates, hydraulic oil is discharged from the traveling hydraulic pump 10 to the hydraulic pressure supply line 10b, and the hydraulic motor 20 rotates in the reverse direction.
  • the motor capacity setting unit 21 is provided in the hydraulic motor 20.
  • the motor capacity setting unit 21 includes a motor electromagnetic proportional control valve 22, a motor cylinder control valve 23, and a motor capacity control cylinder 24.
  • motor control pressure is supplied from the motor electromagnetic proportional control valve 22 to the motor cylinder control valve 23 to control the motor capacity.
  • the cylinder 24 is activated.
  • the motor capacity control cylinder 24 operates, the swash plate tilt angle of the hydraulic motor 20 changes in conjunction with the movement of the motor capacity control cylinder 24. For this reason, the capacity
  • FIG. Specifically, the motor capacity setting unit 21 is configured such that the swash plate tilt angle of the hydraulic motor 20 decreases as the motor control pressure supplied from the motor electromagnetic proportional control valve 22 increases.
  • the charge pump 15 is driven by the engine 4.
  • the charge pump 15 supplies pump control pressure to the pump displacement control cylinder 14 via the forward pump electromagnetic proportional control valve 12 and the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13 described above.
  • the charge pump 15 has a function of supplying motor control pressure to the motor cylinder control valve 23 via the motor electromagnetic proportional control valve 22.
  • the engine 4 drives the work machine hydraulic pump 16 in addition to the traveling hydraulic pump 10.
  • the work machine hydraulic pump 16 supplies hydraulic oil to a lift cylinder 7 and a tilt cylinder 8 that are work actuators for driving the work machine 5.
  • the forklift 1 includes an inching potentiometer (brake potentiometer) 40, an accelerator potentiometer 41, a forward / reverse lever switch 42, an engine rotation sensor 43, a vehicle speed sensor 46, pressure sensors 47A and 47B, a pressure sensor 48, and a temperature sensor 49.
  • the inching potentiometer 40 detects and outputs the operation amount when the inching pedal (brake pedal) 40a is operated.
  • the operation amount of the inching pedal 40a is the inching operation amount Is.
  • the inching operation amount Is output from the inching potentiometer 40 is input to the control device 30.
  • the inching operation amount Is may be referred to as an inching stroke Is.
  • the accelerator potentiometer 41 outputs the operation amount Aop of the accelerator pedal 41a when the accelerator pedal 41a is operated.
  • the operation amount Aop of the accelerator pedal 41a is also referred to as an accelerator opening Aop.
  • the accelerator opening Aop output from the accelerator potentiometer 41 is input to the control device 30.
  • the forward / reverse lever switch 42 is a selection switch for switching the traveling direction of the forklift 1.
  • the forward / reverse lever switch 42 is applied.
  • Information indicating the traveling direction of the forklift 1 selected by the forward / reverse lever switch 42 is given to the control device 30 as selection information.
  • the traveling direction of the forklift 1 selected by the forward / reverse lever switch 42 includes both the direction in which the forklift 1 will travel and the direction in which the forklift 1 actually travels.
  • the engine rotation sensor 43 detects the actual rotation speed of the engine 4.
  • the rotation speed of the engine 4 detected by the engine rotation sensor 43 is the actual engine rotation speed Nr.
  • Information indicating the actual engine rotation speed Nr is input to the control device 30.
  • the rotational speed of the engine 4 is the rotational speed of the output shaft 4S of the engine 4 per unit time.
  • the vehicle speed sensor 46 is a device that detects the speed at which the forklift 1 travels, that is, the actual vehicle speed Vc.
  • the pressure sensor 47A is provided in the hydraulic pressure supply line 10a and detects the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic pressure supply line 10a.
  • the pressure sensor 47B is provided in the hydraulic pressure supply line 10b and detects the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic pressure supply line 10b.
  • the pressure detected by the pressure sensor 47A corresponds to the pressure of hydraulic oil in the A port 10A of the traveling hydraulic pump 10.
  • the pressure detected by the pressure sensor 47B corresponds to the pressure of hydraulic oil in the B port 10B of the traveling hydraulic pump 10.
  • the control device 30 acquires the detection values of the pressure sensor 47A and the pressure sensor 47B and uses them in the work vehicle control method according to the present embodiment.
  • the pressure sensor 48 is a lift pressure detection device that detects a lift pressure in the lift cylinder 7, that is, a pressure of hydraulic oil in the lift cylinder 7.
  • the temperature sensor 49 is a temperature detection device that detects the temperature of hydraulic oil in the HST.
  • the control device 30 includes a processing unit 30C and a storage unit 30M.
  • the control device 30 is a device that includes, for example, a computer and executes various processes related to the control of the forklift 1.
  • the processing unit 30C is, for example, a device that combines a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • the processing unit 30C controls the operation of the main hydraulic circuit 100 by reading a computer program stored in the storage unit 30M for controlling the main hydraulic circuit 100 and executing instructions described therein. .
  • the storage unit 30M stores the above-described computer program, data necessary for controlling the main hydraulic circuit 100, and the like.
  • the storage unit 30M is, for example, a ROM (Read Only Memory), a storage device, or a device that combines these.
  • the controller 30 is electrically connected to various sensors such as an inching potentiometer 40, an accelerator potentiometer 41, a forward / reverse lever switch 42, an engine rotation sensor 43, a vehicle speed sensor 46, and pressure sensors 47A and 47B. Based on the input signals from these various sensors, the control device 30 generates command signals for the forward pump electromagnetic proportional control valve 12 and the reverse pump electromagnetic proportional control valve 13, and generates the generated command signals respectively.
  • the electromagnetic proportional control valves 12, 13 and 22 are given.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the control device 30.
  • the control device 30, more specifically the processing unit 30C executes the method for controlling the forklift 1 according to the present embodiment.
  • the processing unit 30C of the control device 30 includes a first target torque calculation unit 31, a second target torque calculation unit 32, a third target torque calculation unit 33, and a target torque determination unit 34. including.
  • the first target torque calculation unit 31, the second target torque calculation unit 32, and the third target torque calculation unit 33 obtain a target value of torque generated by the engine 4, that is, a target torque Tm of the engine 4.
  • the first target torque calculation unit 31 obtains the target torque Tm1 based on the lift pressure of the forklift 1.
  • the target torque Tm1 obtained by the first target torque calculation unit 31 is appropriately referred to as a first target torque Tm1.
  • the second target torque calculation unit 32 is formed by a closed hydraulic circuit in which the forklift 1 is provided with an HST, that is, the traveling hydraulic pump 10 and the hydraulic motor 20 are connected by a hydraulic supply line 10a and a hydraulic supply line 10b.
  • the target torque Tm2 is obtained based on the load of the power transmission device to be operated.
  • the target torque Tm2 obtained by the second target torque calculation unit 32 is appropriately referred to as a second target torque Tm2.
  • the third target torque calculation unit 33 obtains a target torque Tm3 when it is determined that the HST included in the forklift 1 is causing overheating.
  • the target torque Tm3 obtained by the third target torque calculation unit 33 is appropriately referred to as a third target torque Tm3.
  • the target torque determination unit 34 selects the target torque Tm of the engine 4 from the first target torque Tm1, the second target torque Tm2, and the third target torque Tm3.
  • the control device 30 includes a fuel injection amount calculation unit 35.
  • the fuel injection amount calculation unit 35 obtains the fuel injection amount Qf of the engine 4 from the actual engine speed Nr and the target torque Tm.
  • the control device 30 supplies the fuel to the engine 4 to drive the engine 4 so that the fuel injection amount Qf obtained by the fuel injection amount calculation unit 35 is obtained.
  • the first target torque calculation unit 31 includes a filter 31A, an average processing unit 31B, a vehicle state determination unit 31C, a selection unit 31D, a first modulation unit 31E, and a small selection unit 31F.
  • the actual lift pressure Plt is input from the pressure sensor 48 to the filter 31A.
  • the actual lift pressure Plt corresponds to the load of the load loaded on the fork 6.
  • the control device 30 can determine the load of the fork 6 from the actual lift pressure Plt.
  • the filter 31A performs filtering on the actual lift pressure Plt acquired from the pressure sensor 48 and outputs the result.
  • the filter 31A is a temporary delay filter, and outputs the output value Pltf after passing through the filter 31A with the actual lift pressure Plt acquired from the pressure sensor 48 as an input value.
  • the output value Pltf is expressed by, for example, Expression (1).
  • F in Formula (1) is a cut-off frequency, and can be a value of 1 Hz or less, for example.
  • ⁇ t is a control cycle of the control device 30, and Pltfb is an output value of the filter 31 ⁇ / b> A in the control cycle one cycle before.
  • Pltf Plt ⁇ 2 ⁇ ⁇ ⁇ f ⁇ ⁇ t / (2 ⁇ ⁇ ⁇ f ⁇ ⁇ t + 1) + Pltfb / (2 ⁇ ⁇ ⁇ f ⁇ ⁇ t + 1) (1)
  • the average processing unit 31B averages a plurality of output values Pltf from the filter 31A and outputs the result to the small selection unit 31F.
  • the average processing unit 31B stores the initial value Plt_d, and outputs the initial value Plt_d to the small selection unit 31F when there is no input from the filter 31A.
  • the vehicle state determination unit 31C determines the state of the forklift 1 at the time of control.
  • the state of the forklift 1 determined by the vehicle state determination unit 31C includes a state A and a state B.
  • State A is a state in which the forklift 1 is a single cargo handling or traveling cargo handling. State A is referred to as a cargo handling operation state.
  • State B is a state in which the forklift 1 is traveling or not operated. The load of the forklift 1 is larger in the state A than in the state B.
  • the vehicle state determination unit 31C determines that the state is A when the condition (a) or the condition (b) is satisfied, and the state B when neither the condition (a) nor the condition (b) is satisfied. Judge that there is.
  • the accelerator opening Aop is added to the condition (a) so that it is not determined that the vehicle is in the state A single cargo handling when the forward / reverse lever 42a is operated neutrally. Further, the accelerator opening Aop is added to the condition (b) so that it is not determined that the vehicle is in the state A traveling cargo handling only by operating the inching pedal 40a.
  • the accelerator opening Aop is detected by the accelerator potentiometer 41 and input to the vehicle state determination unit 31C.
  • the inching stroke Is is detected by the inching potentiometer 40 and input to the vehicle state determination unit 31C.
  • X in the condition (a) is smaller than z in the condition (b).
  • the selection unit 31D switches between the lift pressure Pr during cargo handling and the lift pressure reference value Pmt according to the determination result of the vehicle state determination unit 31C, and outputs it to the first modulation unit 31E.
  • the lift pressure Pr during loading is used when the forklift 1 is in the state A
  • the lift pressure reference value Pmt is used when the forklift 1 is in the state B.
  • the lift pressure Pr during handling and the lift pressure reference value Pmt are lift pressure set values.
  • the lifting pressure Pr during handling and the lift pressure reference value Pmt are set in advance and stored in the storage unit 30M of the control device 30 shown in FIG.
  • the lifting pressure Pr during handling is larger than the lift pressure reference value Pmt.
  • the storage unit 30M stores further different lift pressure set values in addition to the lift pressure Pr and lift pressure reference value Pmt during handling corresponding to three or more states, and the selection unit 31D is determined by the vehicle state determination unit 31C.
  • the lift pressure set values corresponding to the three or more states may be selected and output to the first modulation unit 31E.
  • the storage unit 30M includes a lift pressure Pr during loading / unloading operation corresponding to a loading / unloading operation state, a heavy load traveling lift pressure Plm corresponding to a traveling state under a heavy load, and a lift pressure reference value corresponding to a traveling state under a light load. Pmt is stored.
  • the vehicle state determination unit 31C determines a cargo handling operation state, a heavy load traveling state, and a light load traveling state.
  • the lift pressure Pr during handling is greater than the heavy load travel lift pressure Plm, and the heavy load travel lift pressure Plm is greater than the lift pressure reference value Pmt.
  • the cargo handling operation state is the state A described above.
  • the heavy load traveling state and the light load traveling state are obtained by further changing the state B described above into two states.
  • the output SP of the forward / reverse lever switch 42 moves forward or backward, and the accelerator opening Aop is r% or more.
  • the output SP of the forward / reverse lever switch 42 moves forward.
  • the accelerator opening Aop is less than r%.
  • the selection unit 31D selects any one of the cargo handling lift pressure Pr, the heavy load travel lift pressure Plm, or the lift pressure reference value Pmt and outputs the selected one to the modulation unit 31E.
  • the first target torque calculation unit 31 uses the appropriate lift pressure setting value corresponding to more states of the forklift 1 to use the first target torque Tm1. Can be requested.
  • the first modulation unit 31E modulates the output from the selection unit 31D and outputs it to the small selection unit 31F.
  • the first modulation unit 31E uses limit type modulation.
  • the first modulation unit 31E When the output from the selection unit 31D increases, for example, when the lift pressure reference value Pmt is switched to the lift pressure Pr during loading, the first modulation unit 31E outputs the output from the selection unit 31D by the pressure Pi per unit time tu. increase.
  • the first modulation unit 31E outputs the output from the selection unit 31D by the pressure Pd per unit time tu. Decrease.
  • the pressure Pi is smaller than the pressure Pd.
  • the pressure Pi is about 1/10 of the pressure Pd.
  • the pressure increasing rate is made smaller than when the output is decreasing. This is preferable because a rapid increase in the torque of the engine 4 can be suppressed in the simultaneous operation of traveling and cargo handling when the maximum load is applied to the fork 6.
  • the first modulation unit 31E outputs the output from the selection unit 31D to the small selection unit 31F as it is.
  • the small selection unit 31F selects a smaller one of the output of the average processing unit 31B and the output of the first modulation unit 31E and outputs it to the first torque determination unit 31G.
  • the output of the average processing unit 31B or the output of the first modulation unit 31E corresponds to the lift pressure. Therefore, the output of the small selection unit 31F corresponds to the lift pressure.
  • the output of the small selection unit 31F is appropriately referred to as a small selection unit lift pressure.
  • FIG. 4 is a diagram showing a first torque selection map 51 in which a torque line indicating the relationship between the target torque Tm of the engine 4 and the actual engine rotational speed Nr is set.
  • a plurality of torque lines La and Lb are set.
  • Torque lines La and Lb indicate the relationship between the rotational speed of the engine 4 (in this example, the actual engine rotational speed Nr) and the torque generated by the engine 4 (in this example, the target torque Tm).
  • the first torque selection map 51 has a plurality of torque lines La and Lb.
  • torque lines L when a plurality of torque lines La and Lb are not distinguished, they are referred to as torque lines L.
  • a plurality of torque lines La and Lb are set corresponding to each of a plurality of lift pressures.
  • the torque line La corresponds to the lift pressure Pla
  • the torque line Lb corresponds to the lift pressure Plb that is smaller than the lift pressure Pla.
  • the first torque selection map 51 corresponds to a first output characteristic group having a plurality of output characteristics of the engine 4 for each of a plurality of lift pressures Pl.
  • the first torque selection map 51 is stored in the storage unit 30M of the control device 30 shown in FIG.
  • the first torque selection map 51 has two torque lines La and Lb, but the number of torque lines L may be two or more.
  • the torque line La indicates the relationship between the maximum torque that can be generated by the engine 4 and the rotational speed of the engine 4.
  • the engine 4 cannot generate torque larger than the torque line La.
  • the maximum value of the torque generated by the engine 4 is limited by the torque line Lb.
  • the torque line Lb is the same as the torque line La from the rotational speed Nri at the time of idling to the rotational speed Nrs that is higher than the rotational speed Nri.
  • the torque generated by the engine 4 is limited to be smaller than the torque line La when the rotational speed is Nrs or higher.
  • the target torque Tm of the first torque selection map 51 is represented by a ratio when the torque line La is 100%. That is, the target torque Tm determined by the first torque selection map 51 is output as a percentage.
  • the first torque determination unit 31G selects one of the torque lines La and Lb set in the first torque selection map 51 shown in FIG. 4 based on the small selection unit lift pressure. Then, the first torque determination unit 31G determines the target torque Tm from the selected torque line L and the actual engine speed Nr, and outputs the target torque Tm to the target torque determination unit 34 as the first target torque Tm1. When the torque line L corresponding to the small selection unit lift pressure does not exist, the first torque determination unit 31G determines the value of the torque line La corresponding to the lift pressure Pla and the value of the torque line Lb corresponding to the lift pressure Plb. The target torque Tm corresponding to the small selection unit lift pressure is obtained by the interpolation used.
  • the first torque determination unit 31G calculates the target torque Tm using the torque line La.
  • the first torque determination unit 31G calculates the target torque Tm using the torque line Lb.
  • the fuel consumption is suppressed by limiting the torque generated by the engine 4 to a value smaller than the upper limit of the torque that the engine 4 can generate.
  • the first torque determination unit 31G has a lift pressure reference value Pmt smaller than the lift pressure Pr during loading and an actual lift pressure.
  • the first target torque Tm1 is obtained using the smaller one of Plt. As a result, since the first target torque Tm1 becomes a small value, the control device 30 can reduce the fuel consumption.
  • the first torque determination unit 31G obtains the first target torque Tm1 using the smaller one of the lift pressure Pr during cargo handling and the actual lift pressure Plt that is larger than the lift pressure reference value Pmt.
  • the first torque determination unit 31G can use the torque line La in which the maximum torque that can be generated by the engine 4 is set in determining the first target torque Tm1. For this reason, the control device 30 can operate the engine 4 with the maximum torque that can be generated when a large force is required, such as single cargo handling or traveling cargo handling.
  • the first torque determination unit 31G calculates the first target torque Tm1 using the actual lift pressure Plt.
  • the first torque determining unit 31G can use a torque line Lb including a torque smaller than the torque line La at the same actual engine rotational speed Nr. For this reason, when the actual lift pressure Plt is small, for example, when the load is light, the engine 4 can suppress the torque generated by the engine 4 and reduce the fuel consumption.
  • the first target torque calculator 31 uses the actual lift pressure Plt to set the first target torque.
  • Tm1 the torque line L may be switched.
  • the first target torque calculator 31 of the control device 30 obtains the first target torque Tm1 using a value obtained by subjecting the actual lift pressure Plt to a process for relaxing the change in the actual lift pressure Plt.
  • the process for reducing the change in the actual lift pressure Plt is at least one of the process by the filter 31A and the process by the average processing unit 31B.
  • the filter 31A provided in the first target torque calculator 31 delays the output with respect to the input according to the first order delay and outputs the delayed output. For this reason, the output value Pltf of the filter 31A is the output of the actual lift pressure Plt, which is an input, with a delay in accordance with the first order delay. For this reason, the first target torque calculator 31 can obtain the first target torque Tm1 using the output value Pltf of the filter 31A in which the rapid change in the actual lift pressure Plt is suppressed. As a result, the first target torque calculation unit 31 can reduce the possibility that the torque line L is switched when obtaining the first target torque Tm1, and thus can suppress rapid acceleration and poor acceleration of the forklift 1.
  • the first target torque calculation unit 31 uses at least one of the filter 31A and the average processing unit 31B (both in the present embodiment) to mitigate a rapid change in the actual lift pressure Plt. Change is suppressed. As a result, the first target torque calculation unit 31 can reduce the possibility that the torque line L is switched when obtaining the first target torque Tm1, and thus can suppress rapid acceleration and poor acceleration of the forklift 1.
  • the second target torque calculation unit 32 includes a large selection unit 32A, a second torque determination unit 32B, and a second modulation unit 32C.
  • the large selection unit 32A acquires the pressure Pa detected by the pressure sensor 47A and the pressure Pb detected by the pressure sensor 47B.
  • the pressure Pa detected by the pressure sensor 47A is appropriately referred to as A port pressure Pa
  • the pressure Pb detected by the pressure sensor 47B is appropriately referred to as B port pressure Pb.
  • the large selection unit 32A compares the acquired A port pressure Pa and B port pressure Pb, selects the larger one, and outputs it to the second torque determination unit 32B.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second torque selection map 52 in which a torque line indicating the relationship between the target torque Tm of the engine 4 and the actual engine rotational speed Nr is set.
  • a torque line indicating the relationship between the target torque Tm of the engine 4 and the actual engine rotational speed Nr is set.
  • Torque lines Lc and Ld indicate the relationship between the rotational speed of the engine 4 (in this example, the actual engine rotational speed Nr) and the torque generated by the engine 4 (in this example, the target torque Tm).
  • the second torque selection map 52 has a plurality of torque lines Lc and Ld.
  • torque lines L when a plurality of torque lines Lc and Ld are not distinguished, they are referred to as torque lines L.
  • the plurality of torque lines Lc and Ld are set corresponding to the plurality of pump pressures Ppc and Ppd.
  • the pump pressures Ppc and Ppd are the pressures of the hydraulic oil discharged from the traveling hydraulic pump 10 shown in FIG. 2, and are the larger of the A port pressure Pa and the B port pressure Pb.
  • pump pressure Pp when the plurality of pump pressures Ppc and Ppd are not distinguished, they are referred to as pump pressure Pp.
  • the torque line Lc corresponds to the pump pressure Ppc
  • the torque line Ld corresponds to the pump pressure Ppd smaller than the pump pressure Ppc.
  • the second torque selection map 52 corresponds to a second output characteristic group having a plurality of output characteristics of the engine 4 for each of a plurality of pump pressures Pp.
  • the second torque selection map 52 is stored in the storage unit 30M of the control device 30 shown in FIG.
  • the second torque selection map 52 has two torque lines Lc and Ld, but the number of torque lines L may be two or more.
  • the torque line Lc indicates the relationship between the maximum torque that can be generated by the engine 4 and the rotational speed of the engine 4.
  • the engine 4 cannot generate torque larger than the torque line Lc.
  • the torque line Ld is the same as the torque line Lc from the rotational speed Nri at the time of idling to the rotational speed Nrs larger than the rotational speed Nri.
  • the torque generated by the engine 4 is limited to be smaller than the torque line Lc when the rotational speed is Nrs or higher.
  • the target torque Tm of the second torque selection map 52 is expressed as a ratio when the torque line Lc is 100%. That is, the target torque Tm determined by the second torque selection map 52 is output as a percentage.
  • the second torque determination unit 32B selects one of the torque lines Lc and Ld set in the second torque selection map 52 shown in FIG. 5 based on the pump pressure Pp. Then, the second torque determination unit 32B determines the target torque Tm from the selected torque line L and the actual engine speed Nr, and outputs the target torque Tm to the second modulation unit 32C as the second target torque Tm2. When the torque line L corresponding to the pump pressure Pp does not exist, the second torque determination unit 32B uses the value of the torque line Lc corresponding to the pump pressure Ppc and the value of the torque line Ld corresponding to the pump pressure Ppd. A target torque Tm corresponding to the pump pressure Pp is obtained by interpolation.
  • the second torque determination unit 32B uses the torque line Lc to determine the target torque Tm.
  • the second torque determination unit 32B calculates the target torque Tm using the torque line Ld.
  • the target torque Tm of the engine 4 is determined only by the lift pressure, that is, only by the processing of the first target torque calculation unit 31, when the forklift 1 goes up the slope with the lift pressure being small because the load of the fork 6 is light, There is a possibility that the torque generated by the engine 4 is limited. As a result, the acceleration of the forklift 1 and the speed reduction may be caused on the curved surface that requires the torque of the engine 4. In addition, the same phenomenon may occur when the working machine 5 having a load limit is used. Since the second target torque calculation unit 32 obtains the second target torque Tm2 using the pump pressure Pp and the second torque selection map 52, the torque line Lc in which the maximum torque that can be generated by the engine 4 is set. Can be used.
  • control device 30 can operate the engine 4 with the maximum torque that can be generated, the curved surface that requires the torque of the engine 4 such as when climbing when the load of the fork 6 is light. Thus, acceleration failure and speed reduction of the forklift 1 can be suppressed.
  • the first target torque Tm1 obtained by the first target torque calculation unit 31 may be smaller than the maximum torque that the engine 4 can generate. For this reason, when the target torque Tm of the engine 4 is determined only by the lift pressure, that is, only by the processing of the first target torque calculation unit 31, when the load of the forklift 1 is light, when the load is pushed in or when the load is escaped from the step As a result, the torque of the engine 4 is limited, so that the forklift 1 may not be able to generate a sufficient pushing force.
  • the second target torque calculation unit 32 obtains the second target torque Tm2 using the pump pressure Pp and the second torque selection map 52, the torque line Lc in which the maximum torque that can be generated by the engine 4 is set. Can be used. For this reason, since the control apparatus 30 can drive the engine 4 with the maximum torque that can be generated, it is possible to suppress a lack of pushing force at the time of pushing work or a driving force when escaping from a step.
  • the second modulation unit 32C modulates the output from the second torque determination unit 32B and outputs the result to the target torque determination unit 34.
  • the second modulation unit 32C uses limit type modulation. When the output from the second torque determination unit 32B increases, the second modulation unit 32C increases the output from the second torque determination unit 32B by the pressure Ppi per unit time tu. When the output from the second torque determination unit 32B decreases, the second modulation unit 32C decreases the output from the second torque determination unit 32B by the pressure Ppd per unit time tu. In the present embodiment, the pressure Ppi and the pressure Ppd are the same. When the output from the second torque determination unit 32B does not increase or decrease, the second modulation unit 32C outputs the output from the second torque determination unit 32B to the target torque determination unit 34 as it is.
  • the pump pressure Pp also changes as a result of the torque of the engine 4 changing. For this reason, there is a possibility that a change in the torque of the engine 4 and a change in the pump pressure Pp of the traveling hydraulic pump 10 are repeated in a short cycle.
  • the second modulation unit 32C modulates the output of the second torque determination unit 32B, the phenomenon described above can be suppressed.
  • the third target torque calculation unit 33 includes an overheat determination unit 33A, a third torque determination unit 33B, a selection unit 33C, and a third modulation unit 33D.
  • the overheat determination unit 33A uses the temperature ⁇ ol of the hydraulic oil in the HST detected by the temperature sensor 49 to determine whether or not overheating has occurred in the HST.
  • the temperature ⁇ ol of the hydraulic oil in the HST is appropriately referred to as the HST temperature ⁇ ol.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for determining overheating by the overheat determination unit 33A.
  • the overheat determination unit 33A determines that overheating has occurred in the HST when the HST temperature ⁇ ol exceeds the threshold, which is the first temperature threshold ⁇ c1 in the present embodiment. If the overheat determination unit 33A determines that overheating has occurred in the HST, the overheat flag Foh is set to 1 and output to the selection unit 33C.
  • the overheat determination unit 33A determines that the HST overheat has subsided when the HST temperature ⁇ ol falls below the second temperature threshold ⁇ c2 that is lower than the first temperature threshold ⁇ c1. If the overheat determination unit 33A determines that the overheating of the HST has subsided, the overheat flag Foh is set to 0 and is output to the selection unit 33C. As a result of such determination, as a result of frequently repeating the overheat flag Foh of 1 and 0, a phenomenon in which the switching of the selection unit 33C frequently occurs can be suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram showing a third torque selection map 53 in which a torque line indicating the relationship between the target torque Tm of the engine 4 and the actual engine rotational speed Nr is set.
  • the third torque selection map 53 is used to determine a target torque of the engine 4 when overheating occurs in the HST.
  • the third torque selection map 53 is stored in the storage unit 30M of the control device 30 shown in FIG.
  • a torque line Le is set.
  • the torque line Le indicates the relationship between the rotational speed of the engine 4 (actual engine rotational speed Nr in this example) and the torque generated by the engine 4 (target torque Tm in this example), and corresponds to the output characteristics of the engine 4. To do.
  • the torque line Le has a portion that is smaller than the torque line Lmax indicating the relationship between the maximum torque that can be generated by the engine 4 and the rotational speed of the engine 4. Specifically, the torque line Le is the same as the torque line Lmax from the rotational speed Nri at the time of idling to the rotational speed Nrs greater than the rotational speed Nri. When the torque line Le is compared with the torque line Lmax at the same rotational speed, the torque generated by the engine 4 is limited to be smaller than the torque line Lmax when the rotational speed is Nrs or higher.
  • the target torque Tm of the third torque selection map 53 is represented by a ratio when the torque line Lmax is 100%.
  • the target torque Tm determined by the third torque selection map 53 is output as a percentage.
  • the third torque determination unit 33B determines the target torque Tm from the torque line Le and the actual engine speed Nr acquired from the engine rotation sensor 43, and outputs the target torque Tm to the selection unit 33C as the target torque Tmh when overheating occurs in the HST. .
  • the selection unit 33C switches between the target torque Tmh when overheating occurs in the HST and the target torque Tm when overheating does not occur in the HST according to the value of the overheating flag Foh.
  • the target torque Tmn when no overheating has occurred is 100%, that is, the target torque Tm determined from the torque line Lmax.
  • the third modulation unit 33D modulates the output from the selection unit 33C and outputs the result to the target torque determination unit 34.
  • the third modulation unit 33D uses limit type modulation.
  • the third modulation unit 33D outputs the output from the selection unit 33C.
  • the torque Toi is increased per unit time tu.
  • the third modulation unit 33D outputs the output from the selection unit 33C. Decrease by torque Tod per unit time tu. In the present embodiment, the torque Toi and the torque Tod are the same.
  • the third modulation unit 33D outputs the output from the selection unit 33C to the target torque determination unit 34 as it is.
  • the target torque determination unit 34 includes a large selection unit 34A and a small selection unit 34B.
  • the large selection unit 34A selects the larger one of the first target torque Tm1 obtained from the first target torque calculation unit 31 and the second target torque Tm2 obtained from the second target torque calculation unit 32, It outputs to the small selection part 34B.
  • the small selection unit 34B selects a smaller one of the output from the large selection unit 34A and the third target torque Tm3 obtained from the third target torque calculation unit 33, and selects the selected one as the target torque Tm of the engine 4.
  • the output of the large selection unit 34A is equal to or less than the third target torque Tm3, so that the target torque determination unit 34 has the larger one of the first target torque Tm1 and the second target torque Tm2. Is the target torque Tm of the engine 4.
  • the smaller one of the output of the large selection unit 34A and the third target torque Tm3 becomes the target torque Tm of the engine 4, so that overheating of the HST can be suppressed.
  • the processing unit 30C of the control device 30 includes a fuel injection amount calculation unit 35.
  • the fuel injection amount calculation unit 35 determines the amount of fuel injected by the fuel injection injector 4I of the engine 4 based on the accelerator opening Aop detected by the accelerator potentiometer 41 and the actual engine speed Nr detected by the engine rotation sensor 43. Is calculated. At this time, the fuel injection amount calculation unit 35 obtains the target torque Tm from the target torque determination unit 34, and the fuel of the fuel injection injector 4I is within a range where the upper limit value of the torque generated by the engine 4 does not exceed the target torque Tm.
  • the injection amount Qf is calculated.
  • the fuel injection amount calculation unit 35 outputs a command value for the fuel injection amount Qf to the fuel injection injector 4I.
  • the fuel injector 4I injects fuel corresponding to the fuel injection amount Qf output from the fuel injection amount calculation unit 35 into the engine 4.
  • the control device 30 executes the forklift control method according to the present embodiment.
  • the first target torque calculation unit 31 of the control device 30 uses the lift pressure set value, that is, the lift pressure Pr during load handling, the lift pressure reference value Pmt, or the actual lift pressure Plt detected by the pressure sensor 48 to determine the first target torque Tm1.
  • the second target torque calculator 32 calculates the second target torque Tm2 using the pump pressure Pp.
  • 3rd target torque calculation part 33 judges HST overheating using temperature theta of hydraulic oil in HST.
  • the third target torque calculator 33 determines the third target torque Tm3 according to the presence or absence of HST overheating.
  • the target torque determination unit 34 compares the third target torque Tm3 with the larger one of the first target torque Tm1 and the second target torque Tm2, and sets the smaller one as the target torque Tm of the engine 4.
  • the control device 30 determines the larger of the first target torque Tm1 obtained using the lift pressure set value or the actual lift pressure Plt and the second target torque Tm2 obtained using the pump pressure Pp, and the HST The third target torque Tm3 determined according to the presence or absence of overheating is compared, and the smaller one is set as the target torque Tm of the engine 4.
  • the control device 30 obtains the target torque Tm of the engine 4 using the pump pressure Pp corresponding to the HST load in addition to the lift pressure set value or the actual lift pressure Plt corresponding to the lift load.

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Abstract

 フォークリフトは、エンジン(4)によって駆動される走行用油圧ポンプ(10)のポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出装置(47A,47B)と、リフト圧力検出装置(48)と、エンジン(4)の回転速度とトルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のリフト圧力毎に有する第1出力特性群(51)、回転速度とトルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のポンプ圧力毎に有する第2出力特性群(52)及び予め設定されたリフト圧力設定値を記憶する記憶部(30M)と、リフト圧力設定値又は実リフト圧力を用いて第1出力特性群(51)から選択した出力特性及びエンジン(4)の回転速度から得られた第1目標トルク(Tm1)と、ポンプ圧力を用いて第2出力特性群(52)から選択した出力特性及びエンジン(4)の回転速度から得られた第2目標トルク(Tm2)とのうち大きい方をエンジン(4)の目標トルク(Tm)とする制御装置(30)とを含む。

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され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。HST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、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、油圧モータの駆動力を駆動輪に伝達することによって車両を走行させるものである。特許文献1には、HSTを備えたフォークリフトのエンジン制御装置が記載されている。
特開2012-56763号公報
 特許文献1に記載されたエンジン制御装置は、アタッチメントおよび当該アタッチメントに積載された荷物の重量を計測する重量計測手段と、前記重量計測手段で計測された重量に対して、少なくとも2つの最大トルク線を選択するためのしきい値を定め、前記重量計測手段で計測された重量が前記しきい値よりも小さい場合には、最大トルク値が小さい方の最大トルク線を選択するとともに、前記重量計測手段で計測された重量が前記しきい値以上の場合には、最大トルク値が大きい方の最大トルク線を選択する。
 特許文献1のエンジン制御装置は、アタッチメントに積載された積荷の重量によって最大トルク線を選択するので、積荷が軽く軽負荷である場合には、例えば坂道走行等でエンジンのトルクが必要な局面になったとしても、大きい方の最大トルク線に切り替わらない可能性がある。その結果、特許文献1のエンジン制御装置は、エンジンのトルクが必要な局面において、加速不良を招く可能性がある。
 本発明は、HSTを備えたフォークリフトのエンジンを制御するにあたって、エンジンのトルクが必要な局面における加速不良を抑制することを目的とする。
 本発明は、エンジンと、前記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、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と、前記油圧モータによって駆動される駆動輪と、積荷を載置するフォークを昇降させるリフトシリンダのリフト圧力を検出するリフト圧力検出装置と、前記走行用油圧ポンプが吐出する作動油の圧力であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出装置と、前記エンジンの回転速度と前記エンジンが発生するトルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のリフト圧力毎に有する第1出力特性群、前記回転速度と前記トルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のポンプ圧力毎に有する第2出力特性群及び予め設定されたリフト圧力設定値を記憶する記憶部と、前記リフト圧力設定値又は前記リフト圧力検出装置が検出した実リフト圧力を用いて前記第1出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から得られた第1目標トルクと、前記ポンプ圧力を用いて前記第2出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から得られた第2目標トルクとのうち大きい方を、前記エンジンの目標トルクとする制御装置と、を含む、フォークリフトである。
 前記制御装置は、前記実リフト圧力に、前記実リフト圧力の変化を緩和する処理を施した値を用いて前記第1出力特性群の出力特性を選択することが好ましい。
 前記制御装置は、前記第1目標トルクと、前記第2目標トルクにモジュレーションをかけた値とのうち大きい方を、前記エンジンの目標トルクとすることが好ましい。
 前記エンジンへの燃料供給量を増減操作するアクセル操作部と、作業車両の前進と後進とを切り替えるための選択スイッチと、前記フォークリフトを制動する際に用いられるブレーキ操作部と、を備え、前記記憶部は少なくとも2つの前記リフト圧力設定値を記憶し、前記制御装置は、前記選択スイッチと前記ブレーキ操作部と前記アクセル操作部との各操作状態を検出して前記フォークリフトが荷役操作状態であるか否かを判定し、荷役操作状態であると判定した場合は少なくとも2つの前記リフト圧力設定値のうち大きい方を選択し、荷役操作状態でないと判定した場合は少なくとも2つの前記リフト圧力設定値のうち小さい方を選択し、さらに、選択したリフト圧力設定値と前記実リフト圧力との小さい方を用いて前記第1出力特性群の出力特性を選択することが好ましい。
 前記制御装置は、前記閉回路内の作動油の温度が閾値を超えた場合、前記第1目標トルク及び前記第2目標トルクのうち大きい方と、前記エンジンの回転速度と前記エンジンが発生できる最大トルクとの関係を示す出力特性よりも小さいトルクとなる部分を有する出力特性に前記エンジンの回転速度を与えて得られた第3目標トルクと、のうち小さい方を前記エンジンの目標トルクとすることが好ましい。
 本発明は、エンジンと、前記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、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した作動油によって駆動される油圧モータと、前記油圧モータによって駆動される駆動輪と、積荷を載置するフォークを昇降させるリフトシリンダのリフト圧力を検出するリフト圧力検出装置と、前記走行用油圧ポンプが吐出する作動油の圧力であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出装置と、を備えるフォークリフトを制御するにあたり、予め設定されたリフト圧力設定値又は前記リフト圧力検出装置が検出した実リフト圧力を用いて、前記エンジンの回転速度と前記エンジンが発生するトルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のリフト圧力毎に有する第1出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から第1目標トルクを求め、かつ前記ポンプ圧力を用いて、前記回転速度と前記トルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のポンプ圧力毎に有する第2出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から第2目標トルクを求めることと、前記第1目標トルク及び前記第2目標トルクのうち大きい方を、前記エンジンの目標トルクとすることと、を含む、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のエンジンを制御するにあたって、エンジンのトルクが必要な局面における加速不良を抑制することができる。
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、制御装置の制御ブロック図である。 図4は、エンジンの目標トルクと実エンジン回転速度との関係を示すトルク線が設定された第1トルク選択用マップを示す図である。 図5は、エンジンの目標トルクと実エンジン回転速度との関係を示すトルク線が設定された第2トルク選択用マップを示す図である。 図6は、オーバーヒート判定部によるオーバーヒートの判定方法を示す図である。 図7は、エンジンの目標トルクと実エンジン回転速度との関係を示すトルク線が設定された第3トルク選択用マップを示す図である。
 以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。
<フォークリフト>
 図1は、本実施形態に係るフォークリフト1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1の制御系統を示すブロック図である。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、作業機5と、駆動輪2a及び操向輪2bを制動する機械式ブレーキ9と、を有する。フォークリフト1は、運転席STから操舵部材HLへ向かう側が前であり、操舵部材HLから運転席STへ向かう側が後である。作業機5は、車体3の前方に設けられる。
 車体3には、内燃機関の一例であるエンジン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及び作業機油圧ポンプ16が設けられる。エンジン4は、例えばディーゼルエンジンであるが、これには限定されない。走行用油圧ポンプ10及び作業機油圧ポンプ16には、エンジン4の出力軸4Sが連結されている。走行用油圧ポンプ10及び作業機油圧ポンプ16は、出力軸4Sを介してエンジン4に駆動される。駆動輪2aは、油圧モータ20の動力で駆動される。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とは閉じた油圧回路で連通されて、HSTを形成している。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と作業機油圧ポンプ16とは、いずれも斜板10Sと斜板16Sとを有し、斜板10Sと斜板16Sと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、積荷を載置するフォーク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、ブレーキ操作部としてのインチングペダル(ブレーキペダル)40a、アクセル操作部としてのアクセルペダル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。インチングペダル40aは、インチング率を操作する。アクセルペダル41aは、エンジン4への燃料供給量を変更する。インチングペダル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に示されるように、フォークリフト1は、主油圧回路100を備えている。主油圧回路100は、走行用油圧ポンプ10と、油圧モータ20と、両者を接続する油圧供給管路10a及び油圧供給管路10bとを含んだ閉回路である。走行用油圧ポンプ10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、走行用油圧ポンプ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は、走行用油圧ポンプ10から吐出された作動油によって回転駆動される。油圧モータ20は、例えば、斜板20Sを有し、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。油圧モータ20は、固定容量型の油圧モータであってもよい。油圧モータ20は、その出力軸20aがトランスファ20bを介して駆動輪2aに接続されている。油圧モータ20は、トランスファ20bを介して駆動輪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。
 油圧モータ20は、走行用油圧ポンプ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。油圧モータ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は前進又は後進することができる。以下の説明においては、便宜上、油圧供給管路10aから油圧モータ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から油圧モータ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。
 走行用油圧ポンプ10は、油圧供給管路10aに接続されている部分がAポート10A、油圧供給管路10bに接続されている部分がBポート10Bである。フォークリフト1の前進時には、Aポート10Aが作動油の吐出側となり、Bポート10Bが作動油の流入側となる。フォークリフト1の後進時には、Aポート10Aが作動油の流入側となり、Bポート10Bが作動油の吐出側となる。
 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、走行用油圧ポンプ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、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、走行用油圧ポンプ10の斜板傾転角が変化することによって、走行用油圧ポンプ10の容量が変更される。
 ポンプ容量制御シリンダ14は、シリンダケース14C内にピストン14aが収納されている。ピストン14aは、シリンダケース14Cとピストン14aとの間の空間に作動油が供給されることによって、シリンダケース14C内を往復する。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が中立位置に保持されている。このため、エンジン4が回転しても、走行用油圧ポンプ10から主油圧回路100の油圧供給管路10a又は油圧供給管路10bへ吐出される作動油の量は0である。
 走行用油圧ポンプ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から走行用油圧ポンプ10の容量を増大する旨の指令信号が与えられるとする。すると、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、この動きに連動して走行用油圧ポンプ10の斜板10Sは、油圧供給管路10aに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、走行用油圧ポンプ10での斜板10S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、走行用油圧ポンプ10の斜板10S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、走行用油圧ポンプ10から油圧供給管路10aに作動油が吐出されて、油圧モータ20は前進方向に回転する。
 前述した状態において、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ12に制御装置30から走行用油圧ポンプ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、走行用油圧ポンプ10の斜板傾転角が減少し、走行用油圧ポンプ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に対して走行用油圧ポンプ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、これに連動して走行用油圧ポンプ10の斜板10S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、走行用油圧ポンプ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の作動により走行用油圧ポンプ10の斜板10S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、走行用油圧ポンプ10から油圧供給管路10bに作動油が吐出されて、油圧モータ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から走行用油圧ポンプ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、走行用油圧ポンプ10の斜板傾転角が減少するので、走行用油圧ポンプ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、油圧モータ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、モータ容量制御シリンダ24の動きに連動して油圧モータ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油圧モータ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、油圧モータ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。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、走行用油圧ポンプ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、車速センサ46、圧力センサ47A、47B、圧力センサ48及び温度センサ49を備えている。
 インチングポテンショメータ40は、インチングペダル(ブレーキペダル)40aが操作された場合に、その操作量を検出して出力する。インチングペダル40aの操作量は、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が出力するインチング操作量Isは、制御装置30に入力される。以下において、インチング操作量IsをインチングストロークIsと称することもある。
 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、アクセルペダル41aの操作量Aopを出力するものである。アクセルペダル41aの操作量Aopは、アクセル開度Aop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Aop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の進行方向を切り替え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、中立と、後進との3つの進行方向を選択して、フォークリフト1の前進と後進とを切り換えることが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フォークリフト1の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。前後進レバースイッチ42が選択するフォークリフト1の進行方向は、これからフォークリフト1が進行する方向と、フォークリフト1が実際に進行している方向との両方を含む。
 エンジン回転センサ43は、エンジン4の実際の回転速度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の回転速度は、実エンジン回転速度Nrである。実エンジン回転速度Nrを示す情報は、制御装置30に入力される。エンジン4の回転速度は、単位時間あたりにおけるエンジン4の出力軸4Sの回転数である。車速センサ46は、フォークリフト1が走行するときの速度、すなわち実車速Vcを検出する装置である。
 圧力センサ47Aは、油圧供給管路10aに設けられて、油圧供給管路10a内の作動油の圧力を検出する。圧力センサ47Bは、油圧供給管路10bに設けられて、油圧供給管路10b内の作動油の圧力を検出する。圧力センサ47Aが検出する圧力は、走行用油圧ポンプ10のAポート10A内における作動油の圧力に相当する。圧力センサ47Bが検出する圧力は、走行用油圧ポンプ10のBポート10B内における作動油の圧力に相当する。制御装置30は、圧力センサ47A及び圧力センサ47Bの検出値を取得し、本実施形態に係る作業車両の制御方法に用いる。圧力センサ48は、リフトシリンダ7内のリフト圧力、すなわちリフトシリンダ7内の作動油の圧力を検出するリフト圧力検出装置である。温度センサ49は、HST内の作動油の温度を検出する温度検出装置である。
 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、コンピュータを備え、フォークリフト1の制御に関する各種の処理を実行する装置である。処理部30Cは、例えば、CPU(Central Processing Unit)とメモリとを組合せた装置である。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。記憶部30Mは、前述したコンピュータプログラム及び主油圧回路100の制御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を組合せた装置である。
 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、車速センサ46及び圧力センサ47A、47B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。
<制御装置30の制御ブロック>
 図3は、制御装置30の制御ブロック図である。制御装置30、より具体的には処理部30Cは、本実施形態に係るフォークリフト1の制御方法を実行する。図3に示されるように、制御装置30の処理部30Cは、第1目標トルク演算部31と、第2目標トルク演算部32と、第3目標トルク演算部33と、目標トルク決定部34とを含む。第1目標トルク演算部31と、第2目標トルク演算部32と、第3目標トルク演算部33とは、エンジン4が発生するトルクの目標値、すなわちエンジン4の目標トルクTmを求める。
 第1目標トルク演算部31は、フォークリフト1のリフト圧に基づいて、目標トルクTm1を求める。第1目標トルク演算部31が求めた目標トルクTm1を、適宜第1目標トルクTm1と称する。第2目標トルク演算部32は、フォークリフト1が備えるHST、すなわち、走行用油圧ポンプ10と油圧モータ20とが油圧供給管路10a及び油圧供給管路10bで接続されて、閉じた油圧回路で形成される動力伝達装置の負荷に基づいて、目標トルクTm2を求める。第2目標トルク演算部32が求めた目標トルクTm2を、適宜第2目標トルクTm2と称する。第3目標トルク演算部33は、フォークリフト1が備えるHSTがオーバーヒートを起こしていると判定した場合の目標トルクTm3を求める。第3目標トルク演算部33が求めた目標トルクTm3を、適宜第3目標トルクTm3と称する。
 目標トルク決定部34は、第1目標トルクTm1、第2目標トルクTm2及び第3目標トルクTm3から、エンジン4の目標トルクTmを選択する。本実施形態において、制御装置30は、燃料噴射量演算部35を含む。燃料噴射量演算部35は、実エンジン回転速度Nrと目標トルクTmとから、エンジン4の燃料噴射量Qfを求める。制御装置30は、燃料噴射量演算部35が求めた燃料噴射量Qfとなるようにエンジン4に燃料を供給してエンジン4を駆動する。
(第1目標トルク演算部31)
 図3に示すように、第1目標トルク演算部31は、フィルタ31Aと、平均処理部31Bと、車両状態判定部31Cと、選択部31Dと、第1モジュレーション部31Eと、小選択部31Fと、第1トルク決定部31Gとを含む。フィルタ31Aは、圧力センサ48から、実リフト圧力Pltが入力される。実リフト圧力Pltは、フォーク6に積載された積荷の荷重に相当する。制御装置30は、実リフト圧力Pltから、フォーク6の負荷を判定することができる。
 フィルタ31Aは、圧力センサ48から取得した実リフト圧力Pltにフィルタ処理を施して出力する。フィルタ31Aは、一時遅れフィルタであり、圧力センサ48から取得した実リフト圧力Pltを入力値として、フィルタ31Aを通過した後の出力値Pltfを出力する。出力値Pltfは、例えば、式(1)で表される。式(1)中のfはカットオフ周波数であり、例えば1Hz以下の値とすることができる。Δtは、制御装置30の制御周期であり、Pltfbは1周期前の制御周期におけるフィルタ31Aの出力値である。
 Pltf=Plt×2×π×f×Δt/(2×π×f×Δt+1)+Pltfb/(2×π×f×Δt+1)・・・(1)
 平均処理部31Bは、フィルタ31Aからの複数個の出力値Pltfを平均して小選択部31Fに出力する。平均処理部31Bは、初期値Plt_dを記憶しており、フィルタ31Aからの入力がない場合、初期値Plt_dを小選択部31Fに出力する。
 車両状態判定部31Cは、制御時におけるフォークリフト1の状態を判定する。車両状態判定部31Cが判定するフォークリフト1の状態は、状態Aと、状態Bとがある。状態Aは、フォークリフト1が単独荷役又は走行荷役である状態である。状態Aを、荷役操作状態と称する。状態Bは、フォークリフト1が走行又は無操作である状態である。状態Aの方が状態Bよりもフォークリフト1の負荷は大きい。車両状態判定部31Cは、条件(a)又は条件(b)が成立した場合には状態Aであると判定し、条件(a)及び条件(b)のいずれも成立しない場合には状態Bであると判定する。
 条件(a):前後進レバースイッチ42の出力SPが中立かつアクセル開度Aopがx%以上である場合
 条件(b):インチングストロークIsがy%以上かつアクセル開度Aopがz%以上である場合
 前後進レバー42aが中立に操作されることにより状態Aの単独荷役であると判定されないように、条件(a)にはアクセル開度Aopが加えられている。また、インチングペダル40aの操作のみで状態Aの走行荷役であると判定されないように、条件(b)にはアクセル開度Aopが加えられている。アクセル開度Aopは、アクセルポテンショメータ41によって検出され、車両状態判定部31Cに入力される。インチングストロークIsは、インチングポテンショメータ40によって検出され、車両状態判定部31Cに入力される。条件(a)のxは条件(b)のzよりも小さい。x、y、zはフォークリフト1が単独荷役又は走行荷役であるか否かを判定するために適切な値であれば特に限定はされない。本実施形態では、例えば、x=10、y=20、z=40としている。
 選択部31Dは、車両状態判定部31Cの判定結果に応じて、荷役時リフト圧力Prとリフト圧力基準値Pmtとを切り換えて第1モジュレーション部31Eに出力する。荷役時リフト圧力Prはフォークリフト1が状態Aであるときに用いられ、リフト圧力基準値Pmtはフォークリフト1が状態Bであるときに用いられる。荷役時リフト圧力Pr及びリフト圧力基準値Pmtは、リフト圧力設定値である。荷役時リフト圧力Pr及びリフト圧力基準値Pmtは、予め設定されて、図2に示す制御装置30の記憶部30Mに記憶される。荷役時リフト圧力Prは、リフト圧力基準値Pmtよりも大きい。
 記憶部30Mは、3以上の状態に対応して、荷役時リフト圧力Pr及びリフト圧力基準値Pmtに加えてさらに異なるリフト圧力設定値を記憶し、選択部31Dは、車両状態判定部31Cが判定した3以上の状態に対応したリフト圧力設定値を選択して第1モジュレーション部31Eに出力してもよい。例えば、記憶部30Mは、荷役操作状態に対応する荷役時リフト圧力Prと、重負荷で走行する状態に対応する重負荷走行リフト圧力Plmと、軽負荷で走行する状態に対応するリフト圧力基準値Pmtとを記憶する。車両状態判定部31Cは、荷役操作状態と、重負荷走行状態と、軽負荷走行状態とを判定する。荷役時リフト圧力Prは重負荷走行リフト圧力Plmよりも大きく、重負荷走行リフト圧力Plmはリフト圧力基準値Pmtよりも大きい。
 荷役操作状態は前述した状態Aである。重負荷走行状態及び軽負荷走行状態は、前述した状態Bをさらに2つの状態としたものである。重負荷走行状態は、例えば、前後進レバースイッチ42の出力SPが前進又は後進かつアクセル開度Aopがr%以上であり、軽負荷走行状態は、例えば、前後進レバースイッチ42の出力SPが前進又は後進かつアクセル開度Aopがr%未満であるとする。選択部31Dは、車両状態判定部31Cの判定結果に基づき、荷役時リフト圧力Pr、重負荷走行リフト圧力Plm又はリフト圧力基準値Pmtのいずれか1つを選択してモジュレーション部31Eに出力する。このように、リフト圧力設定値を2よりも多くすることにより、第1目標トルク演算部31は、フォークリフト1のより多くの状態に対応した適切なリフト圧力設定値を用いて第1目標トルクTm1を求めることができる。
 第1モジュレーション部31Eは、選択部31Dからの出力にモジュレーションをかけて小選択部31Fに出力する。第1モジュレーション部31Eは、リミット型のモジュレーションを使用する。選択部31Dからの出力が増加する場合、例えば、リフト圧力基準値Pmtから荷役時リフト圧力Prに切り替わった場合、第1モジュレーション部31Eは、選択部31Dからの出力を単位時間tuあたり圧力Piずつ増加させる。選択部31Dからの出力が減少する場合、例えば、荷役時リフト圧力Prからリフト圧力基準値Pmtに切り替わった場合、第1モジュレーション部31Eは、選択部31Dからの出力を単位時間tuあたり圧力Pdずつ減少させる。圧力Piは圧力Pdよりも小さく、本実施形態において圧力Piは圧力Pdの1/10程度である。このように、選択部31Dからの出力の増加時は、減少時よりも圧力の上昇速度を小さくしてある。このようにすると、フォーク6に最大荷重が作用した場合の走行及び荷役の同時操作において、エンジン4のトルクが急激に上昇することを抑制できるので、好ましい。選択部31Dからの出力が増加も減少もしない場合、第1モジュレーション部31Eは、選択部31Dからの出力をそのまま小選択部31Fに出力する。
 小選択部31Fは、平均処理部31Bの出力と、第1モジュレーション部31Eの出力との小さい方を選択して第1トルク決定部31Gに出力する。平均処理部31Bの出力又は第1モジュレーション部31Eの出力は、いずれもリフト圧力に相当する。したがって、小選択部31Fの出力は、リフト圧力に相当する。以下においては、小選択部31Fの出力を適宜小選択部リフト圧力と称する。
 図4は、エンジン4の目標トルクTmと実エンジン回転速度Nrとの関係を示すトルク線が設定された第1トルク選択用マップ51を示す図である。第1トルク選択用マップ51は、複数のトルク線La、Lbが設定されている。トルク線La、Lbは、エンジン4の回転速度(この例では実エンジン回転速度Nr)とエンジン4が発生するトルク(この例では目標トルクTm)との関係を示しており、エンジン4の出力特性に対応する。第1トルク選択用マップ51は、複数のトルク線La、Lbを有している。以下において、複数のトルク線La、Lbを区別しない場合、トルク線Lと称する。
 複数のトルク線La、Lbは、複数のリフト圧力毎に対応して設定されている。トルク線Laは、リフト圧力Plaに対応し、トルク線Lbは、リフト圧力Plaよりも小さいリフト圧力Plbに対応する。このように、第1トルク選択用マップ51は、エンジン4の複数の出力特性を複数のリフト圧力Pl毎に有する、第1出力特性群に対応する。第1トルク選択用マップ51は、図2に示す制御装置30の記憶部30Mに記憶されている。第1トルク選択用マップ51は、2本のトルク線La、Lbを有しているが、トルク線Lの数は2本以上であればよい。
 トルク線Laは、エンジン4が発生できる最大のトルクと、エンジン4の回転速度との関係を示している。エンジン4は、トルク線Laよりも大きいトルクを発生することはできない。トルク線Lbにしたがってエンジン4が制御される場合、エンジン4の発生するトルクは、トルク線Lbによって最大値が制限される。トルク線Lbは、回転速度がアイドリング時の回転速度Nriから、回転速度Nriよりも大きい回転速度Nrsまでは、トルク線Laと同一である。トルク線Lbは、同じ回転速度でトルク線Laと比較した場合、回転速度Nrs以上になると、トルク線Laよりもエンジン4の発生するトルクは小さく制限される。本実施形態において、第1トルク選択用マップ51の目標トルクTmは、トルク線Laを100%としたときの比率で表されている。すなわち、第1トルク選択用マップ51によって決定される目標トルクTmは、百分率で出力される。
 第1トルク決定部31Gは、小選択部リフト圧力に基づいて、図4に示す第1トルク選択用マップ51に設定されたトルク線La、Lbのいずれか一方を選択する。そして、第1トルク決定部31Gは、選択されたトルク線L及び実エンジン回転速度Nrから目標トルクTmを決定し、第1目標トルクTm1として目標トルク決定部34に出力する。小選択部リフト圧力に対応したトルク線Lが存在しない場合、第1トルク決定部31Gは、リフト圧力Plaに対応するトルク線Laの値と、リフト圧力Plbに対応するトルク線Lbの値とを用いた補間により、小選択部リフト圧力に対応した目標トルクTmを求める。また、トルク線Laに対応したリフト圧力Plaよりも小選択部リフト圧力が大きい場合、第1トルク決定部31Gは、トルク線Laを用いて目標トルクTmを求める。トルク線Lbに対応したリフト圧力Plbよりも小選択部リフト圧力が小さい場合、第1トルク決定部31Gは、トルク線Lbを用いて目標トルクTmを求める。
 フォークリフト1が走行し、かつ積載している積荷が軽い場合は、エンジン4が発生するトルクを、エンジン4が発生可能なトルクの上限値よりも小さい値に制限することにより、燃料消費量を抑制する。フォークリフト1が積荷を積載して走行している場合、状態Bであると判定されるので、第1トルク決定部31Gは、荷役時リフト圧力Prよりも小さいリフト圧力基準値Pmtと、実リフト圧力Pltとのうち小さい方を用いて第1目標トルクTm1を求める。その結果、第1目標トルクTm1は小さい値になるので、制御装置30は燃料消費量を低減できる。
 前後進レバースイッチ42の出力SPが中立である場合は、フォーク6が上昇する速度を確保する必要がある。また、アクセルペダル41aとインチングペダル40aとが同時に操作された場合は、フォークリフト1の走行に必要なエンジン4のトルクを確保する必要がある。前後進レバースイッチ42の出力SPが中立である場合又はアクセルペダル41aとインチングペダル40aとが同時に操作された場合は、いずれも状態Aである。状態Aにおいて、第1トルク決定部31Gは、リフト圧力基準値Pmtよりも大きい荷役時リフト圧力Prと、実リフト圧力Pltとのうち小さい方を用いて第1目標トルクTm1を求める。その結果、第1トルク決定部31Gは、第1目標トルクTm1を決定するにあたって、エンジン4が発生できる最大のトルクが設定されているトルク線Laを用いることができる。このため、制御装置30は、単独荷役又は走行荷役のように大きな力が要求される場合には、エンジン4を、その発生可能な最大のトルクで運転することができる。
 状態Aにおいて、実リフト圧力Pltの方が荷役時リフト圧力Prよりも小さい場合、第1トルク決定部31Gは、実リフト圧力Pltを用いて第1目標トルクTm1を求める。その結果、第1トルク決定部31Gは、第1目標トルクTm1を決定するにあたって、同じ実エンジン回転速度Nrにおいてトルク線Laよりも小さいトルクを含むトルク線Lb等を用いることができる。このため、エンジン4は、実リフト圧力Pltが小さい場合、例えば積荷が軽い場合には、エンジン4が発生するトルクを抑制して燃料消費量を低減できる。
 フォークリフト1が走行中に段差を乗り越えたり穴を通過したりすると、衝撃により実リフト圧力Pltが一時的に変動するので、第1目標トルク演算部31が実リフト圧力Pltを用いて第1目標トルクTm1を求めると、トルク線Lが切り替わる可能性がある。その結果、フォークリフト1が急加速したり、加速不良が発生したりする。このため、制御装置30の第1目標トルク演算部31は、実リフト圧力Pltに、実リフト圧力Pltの変化を緩和する処理を施して得られた値を用いて第1目標トルクTm1を求める。実リフト圧力Pltの変化を緩和する処理は、フィルタ31Aによる処理及び平均処理部31Bによる処理のうち少なくとも一方である。
 第1目標トルク演算部31が備えるフィルタ31Aは、入力に対する出力を一次遅れにしたがって遅らせて出力する。このため、フィルタ31Aの出力値Pltfは、入力である実リフト圧力Pltが一次遅れにしたがって遅れて出力されたものになる。このため、第1目標トルク演算部31は、実リフト圧力Pltの急激な変化が抑制されたフィルタ31Aの出力値Pltfを用いて第1目標トルクTm1を求めることができる。その結果、第1目標トルク演算部31は、第1目標トルクTm1を求める際にトルク線Lが切り替わる可能性を低減できるので、フォークリフト1の急加速及び加速不良を抑制できる。
 フィルタ31Aの出力値Pltfは、平均処理部31Bによって処理されるので、実リフト圧力Pltのピークが発生しても平均化されるので、実リフト圧力Pltの急激な変化を抑制することができる。第1目標トルク演算部31は、フィルタ31A及び平均処理部31Bの少なくとも一方(本実施形態では両方)を用いて、実リフト圧力Pltの急激な変化を緩和するので、実リフト圧力Pltの急激な変化が抑制される。その結果、第1目標トルク演算部31は、第1目標トルクTm1を求める際にトルク線Lが切り替わる可能性を低減できるので、フォークリフト1の急加速及び加速不良を抑制できる。
(第2目標トルク演算部32)
 第2目標トルク演算部32は、大選択部32Aと、第2トルク決定部32Bと、第2モジュレーション部32Cとを含む。大選択部32Aは、圧力センサ47Aが検出した圧力Paと、圧力センサ47Bが検出した圧力Pbとを取得する。以下において、圧力センサ47Aが検出した圧力Paを適宜Aポート圧力Paと称し、圧力センサ47Bが検出した圧力Pbを適宜Bポート圧力Pbと称する。大選択部32Aは、取得したAポート圧力PaとBポート圧力Pbとを比較して、大きい方を選択して第2トルク決定部32Bに出力する。
 図5は、エンジン4の目標トルクTmと実エンジン回転速度Nrとの関係を示すトルク線が設定された第2トルク選択用マップ52を示す図である。第2トルク選択用マップ52は、複数のトルク線Lc、Ldが設定されている。トルク線Lc、Ldは、エンジン4の回転速度(この例では実エンジン回転速度Nr)とエンジン4が発生するトルク(この例では目標トルクTm)との関係を示しており、エンジン4の出力特性に対応する。第2トルク選択用マップ52は、複数のトルク線Lc、Ldを有している。以下において、複数のトルク線Lc、Ldを区別しない場合、トルク線Lと称する。
 複数のトルク線Lc、Ldは、複数のポンプ圧力Ppc、Ppd毎に対応して設定されている。ポンプ圧力Ppc、Ppdは、図2に示す走行用油圧ポンプ10が吐出する作動油の圧力であり、Aポート圧力Pa又はBポート圧力Pbのうち大きい方である。以下において、複数のポンプ圧力Ppc、Ppdを区別しない場合、ポンプ圧力Ppと称する。
 トルク線Lcは、ポンプ圧力Ppcに対応し、トルク線Ldは、ポンプ圧力Ppcよりも小さいポンプ圧力Ppdに対応する。このように、第2トルク選択用マップ52は、エンジン4の複数の出力特性を複数のポンプ圧力Pp毎に有する、第2出力特性群に対応する。第2トルク選択用マップ52は、図2に示す制御装置30の記憶部30Mに記憶されている。第2トルク選択用マップ52は、2本のトルク線Lc、Ldを有しているが、トルク線Lの数は2本以上であればよい。
 トルク線Lcは、エンジン4が発生できる最大のトルクと、エンジン4の回転速度との関係を示している。エンジン4は、トルク線Lcよりも大きいトルクを発生することはできない。トルク線Ldにしたがってエンジン4が制御される場合、エンジン4の発生するトルクは、トルク線Ldによって最大値が制限される。トルク線Ldは、回転速度がアイドリング時の回転速度Nriから、回転速度Nriよりも大きい回転速度Nrsまでは、トルク線Lcと同一である。トルク線Ldは、同じ回転速度でトルク線Ldと比較した場合、回転速度Nrs以上になると、トルク線Lcよりもエンジン4の発生するトルクは小さく制限される。本実施形態において、第2トルク選択用マップ52の目標トルクTmは、トルク線Lcを100%としたときの比率で表されている。すなわち、第2トルク選択用マップ52によって決定される目標トルクTmは、百分率で出力される。
 第2トルク決定部32Bは、ポンプ圧力Ppに基づいて、図5に示す第2トルク選択用マップ52に設定されたトルク線Lc、Ldのいずれか一方を選択する。そして、第2トルク決定部32Bは、選択されたトルク線L及び実エンジン回転速度Nrから目標トルクTmを決定し、第2目標トルクTm2として第2モジュレーション部32Cに出力する。ポンプ圧力Ppに対応したトルク線Lが存在しない場合、第2トルク決定部32Bは、ポンプ圧力Ppcに対応するトルク線Lcの値と、ポンプ圧力Ppdに対応するトルク線Ldの値とを用いた補間により、ポンプ圧力Ppに対応した目標トルクTmを求める。また、トルク線Lcに対応したポンプ圧力Ppcよりも大選択部32Aが出力するポンプ圧力Ppが大きい場合、第2トルク決定部32Bは、トルク線Lcを用いて目標トルクTmを求める。トルク線Ldに対応したポンプ圧力Ppdよりも大選択部32Aが出力するポンプ圧力Ppが小さい場合、第2トルク決定部32Bは、トルク線Ldを用いて目標トルクTmを求める。
 リフト圧力のみ、すなわち第1目標トルク演算部31の処理のみでエンジン4の目標トルクTmを決定すると、フォーク6の負荷が軽いためにリフト圧力が小さい状態でフォークリフト1が坂道を上る場合には、エンジン4の発生するトルクが制限されてしまう可能性がある。その結果、エンジン4のトルクが必要な曲面において、フォークリフト1の加速不良及び速度低下を招く可能性がある。また、荷重制限のある作業機5が用いられる場合も同様の現象が発生する可能性がある。第2目標トルク演算部32は、ポンプ圧力Ppと第2トルク選択用マップ52とを用いて第2目標トルクTm2を求めるので、エンジン4が発生できる最大のトルクが設定されているトルク線Lcを用いることができる。このため、制御装置30は、エンジン4を、その発生可能な最大のトルクで運転することができるので、フォーク6の負荷が軽い場合の登坂時等のような、エンジン4のトルクが必要な曲面おいて、フォークリフト1の加速不良及び速度低下を抑制できる。
 また、フォークリフト1の積荷が軽い場合、第1目標トルク演算部31によって得られる第1目標トルクTm1は、エンジン4が発生可能な最大のトルクよりも小さい可能性がある。このため、リフト圧力のみ、すなわち第1目標トルク演算部31の処理のみでエンジン4の目標トルクTmを決定すると、フォークリフト1の積荷が軽いときに積荷の押し込み作業をする場合又は段差から脱出する場合には、エンジン4のトルクが制限される結果、フォークリフト1は十分な押し込み力を発生できない可能性がある。第2目標トルク演算部32は、ポンプ圧力Ppと第2トルク選択用マップ52とを用いて第2目標トルクTm2を求めるので、エンジン4が発生できる最大のトルクが設定されているトルク線Lcを用いることができる。このため、制御装置30は、エンジン4を、その発生可能な最大のトルクで運転することができるので、押し込み作業時における押し込み力の不足又は段差から脱出する際の駆動力不足を抑制できる。
 第2モジュレーション部32Cは、第2トルク決定部32Bからの出力にモジュレーションをかけて目標トルク決定部34に出力する。第2モジュレーション部32Cは、リミット型のモジュレーションを使用する。第2トルク決定部32Bからの出力が増加する場合、第2モジュレーション部32Cは、第2トルク決定部32Bからの出力を単位時間tuあたり圧力Ppiずつ増加させる。第2トルク決定部32Bからの出力が減少する場合、第2モジュレーション部32Cは、第2トルク決定部32Bからの出力を単位時間tuあたり圧力Ppdずつ減少させる。本実施形態において、圧力Ppiと圧力Ppdとは同一である。第2トルク決定部32Bからの出力が増加も減少もしない場合、第2モジュレーション部32Cは、第2トルク決定部32Bからの出力をそのまま目標トルク決定部34に出力する。
 ポンプ圧力Ppを用いて第2目標トルクTm2を求めると、エンジン4のトルクが変化する結果ポンプ圧力Ppも変化する。このため、エンジン4のトルクの変化と走行用油圧ポンプ10のポンプ圧力Ppの変化とが短い周期で繰り返される現象が発生する可能性がある。第2モジュレーション部32Cが第2トルク決定部32Bの出力にモジュレーションをかけることにより、前述した現象を抑制することができる。
(第3目標トルク演算部33)
 図3に示すように、第3目標トルク演算部33は、オーバーヒート判定部33Aと、第3トルク決定部33Bと、選択部33Cと、第3モジュレーション部33Dとを含む。オーバーヒート判定部33Aは、温度センサ49が検出したHST内の作動油の温度θolを用いて、HSTにオーバーヒートが発生したか否かを判定する。以下において、HST内の作動油の温度θolを、適宜HST温度θolと称する。
 図6は、オーバーヒート判定部33Aによるオーバーヒートの判定方法を示す図である。HST温度θclが上昇する場合、オーバーヒート判定部33Aは、HST温度θolが閾値、本実施形態では第1の温度閾値θc1を超えたときにHSTにオーバーヒートが発生したと判定する。オーバーヒート判定部33Aは、HSTにオーバーヒートが発生したと判定したら、オーバーヒートフラグFohを1にして選択部33Cに出力する。HST温度θclが低下する場合、オーバーヒート判定部33Aは、HST温度θolが、第1の温度閾値θc1よりも低い第2の温度閾値θc2を下回ったときにHSTのオーバーヒートは収まったと判定する。オーバーヒート判定部33Aは、HSTのオーバーヒートが収まったと判定したら、オーバーヒートフラグFohを0にして選択部33Cに出力する。このような判定により、オーバーヒートフラグFohの1と0とが頻繁に繰り返される結果、選択部33Cの切り換えが頻繁に発生する現象を抑制することができる。
 図7は、エンジン4の目標トルクTmと実エンジン回転速度Nrとの関係を示すトルク線が設定された第3トルク選択用マップ53を示す図である。第3トルク選択用マップ53は、HSTにオーバーヒートが発生した場合に、エンジン4の目標とするトルクを決定するために用いられる。第3トルク選択用マップ53は、図2に示す制御装置30の記憶部30Mに記憶されている。第3トルク選択用マップ53は、トルク線Leが設定されている。トルク線Leは、エンジン4の回転速度(この例では実エンジン回転速度Nr)とエンジン4が発生するトルク(この例では目標トルクTm)との関係を示しており、エンジン4の出力特性に対応する。
 トルク線Leは、エンジン4が発生できる最大のトルクとエンジン4の回転速度との関係を示すトルク線Lmaxよりも小さいトルクとなる部分を有している。具体的には、トルク線Leは、回転速度がアイドリング時の回転速度Nriから、回転速度Nriよりも大きい回転速度Nrsまでは、トルク線Lmaxと同一である。トルク線Leは、同じ回転速度でトルク線Lmaxと比較した場合、回転速度Nrs以上になると、トルク線Lmaxよりもエンジン4の発生するトルクは小さく制限される。本実施形態において、第3トルク選択用マップ53の目標トルクTmは、トルク線Lmaxを100%としたときの比率で表されている。すなわち、第3トルク選択用マップ53によって決定される目標トルクTmは、百分率で出力される。第3トルク決定部33Bは、トルク線Le及びエンジン回転センサ43から取得した実エンジン回転速度Nrから目標トルクTmを決定し、HSTにオーバーヒートが発生したときの目標トルクTmhとして選択部33Cに出力する。
 選択部33Cは、オーバーヒートフラグFohの値に応じて、HSTにオーバーヒートが発生した場合の目標トルクTmhと、HSTにオーバーヒートが発生していないときの目標トルクTmとを切り換える。オーバーヒートが発生していないときの目標トルクTmnは100%、すなわちトルク線Lmaxから決定される目標トルクTmである。選択部33Cは、オーバーヒートフラグFoh=1の場合、目標トルクTmhを第3モジュレーション部33Dに出力し、オーバーヒートフラグFoh=0の場合、目標トルクTmnを第3モジュレーション部33Dに出力する。
 第3モジュレーション部33Dは、選択部33Cからの出力にモジュレーションをかけて目標トルク決定部34に出力する。第3モジュレーション部33Dは、リミット型のモジュレーションを使用する。選択部33Cからの出力が増加する場合、例えば、オーバーヒート時の目標トルクTmhからオーバーヒートが発生していないときの目標トルクTmnに切り替わった場合、第3モジュレーション部33Dは、選択部33Cからの出力を単位時間tuあたりトルクToiずつ増加させる。選択部33Cからの出力が減少する場合、例えば、オーバーヒートが発生していないときの目標トルクTmnからオーバーヒート時の目標トルクTmhに切り替わった場合、第3モジュレーション部33Dは、選択部33Cからの出力を単位時間tuあたりトルクTodずつ減少させる。本実施形態において、トルクToiとトルクTodとは同一である。選択部33Cからの出力が増加も減少もしない場合、第3モジュレーション部33Dは、選択部33Cからの出力をそのまま目標トルク決定部34に出力する。
 第3モジュレーション部33Dのリミット型のモジュレーションに用いられるトルクPoiとトルクPodを、ともに小さくすることにより、オーバーヒート時の目標トルクTmhとオーバーヒートが発生していないときの目標トルクTmnとの切り換え時におけるエンジン4のトルクの急激な変動を抑制できるので、好ましい。
(目標トルク決定部34)
 目標トルク決定部34は、大選択部34Aと、小選択部34Bとを有する。大選択部34Aは、第1目標トルク演算部31から得られた第1目標トルクTm1と、第2目標トルク演算部32から得られた第2目標トルクTm2とのうち大きい方を選択して、小選択部34Bに出力する。小選択部34Bは、大選択部34Aからの出力と、第3目標トルク演算部33から得られた第3目標トルクTm3とのうち小さい方を選択し、選択した方をエンジン4の目標トルクTmとする。
 HSTにオーバーヒートが発生していない場合、大選択部34Aの出力は第3目標トルクTm3以下になるので、目標トルク決定部34は、第1目標トルクTm1と第2目標トルクTm2とのうち大きい方を、エンジン4の目標トルクTmとする。HSTにオーバーヒートが発生した場合、大選択部34Aの出力と第3目標トルクTm3とのうちより小さい方がエンジン4の目標トルクTmになるので、HSTのオーバーヒートを抑制できる。
 本実施形態において、制御装置30の処理部30Cは、燃料噴射量演算部35を備える。燃料噴射量演算部35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Aopと、エンジン回転センサ43が検出した実エンジン回転速度Nrとに基づいて、エンジン4の燃料噴射インジェクタ4Iが噴射する燃料の量を演算する。このとき、燃料噴射量演算部35は、目標トルク決定部34から目標トルクTmを取得して、エンジン4が発生するトルクの上限値が目標トルクTmを超えない範囲で、燃料噴射インジェクタ4Iの燃料噴射量Qfを演算する。燃料噴射量演算部35は、燃料噴射量Qfの指令値を燃料噴射インジェクタ4Iに出力する。燃料噴射インジェクタ4Iは、燃料噴射量演算部35から出力された燃料噴射量Qfに対応した燃料をエンジン4に噴射する。
<本実施形態に係るフォークリフトの制御方法による制御例>
 フォークリフト1の稼働中にエンジン4を制御するにあたって、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。制御装置30の第1目標トルク演算部31は、リフト圧力設定値、すなわち荷役時リフト圧力Pr若しくはリフト圧力基準値Pmt又は圧力センサ48が検出した実リフト圧力Pltを用いて、第1目標トルクTm1を求める。第2目標トルク演算部32は、ポンプ圧力Ppを用いて、第2目標トルクTm2を求める。
 第3目標トルク演算部33は、HST内の作動油の温度θolを用いてHSTのオーバーヒートを判定する。第3目標トルク演算部33は、HSTのオーバーヒートの有無に応じて第3目標トルクTm3を決定する。目標トルク決定部34は、第3目標トルクTm3と、第1目標トルクTm1又は第2目標トルクTm2のうち大きい方とを比較し、小さい方をエンジン4の目標トルクTmとする。
 以上、制御装置30は、リフト圧力設定値又は実リフト圧力Pltを用いて求めた第1目標トルクTm1と、ポンプ圧力Ppを用いて求めた第2目標トルクTm2とのうち大きい方と、HSTのオーバーヒートの有無に応じて決めた第3目標トルクTm3とを比較し、小さい方を、エンジン4の目標トルクTmとする。このように、制御装置30は、リフトの負荷に対応するリフト圧力設定値又は実リフト圧力Pltに加えて、HSTの負荷に対応するポンプ圧力Ppを用いてエンジン4の目標トルクTmを求めるので、例えば、荷役中の走行において大きな駆動力が必要になった場合には、エンジン4に大きなトルクを発生させることにより、エンジン4のトルクが必要な局面における加速不良及び速度低下等の発生を抑制することができる。
 以上、本実施形態及び変形例を説明したが、前述した内容により本実施形態及び変形例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合せることが可能である。さらに、本実施形態及び変形例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
4 エンジン
5 作業機
6 フォーク
7 リフトシリンダ
8 チルトシリンダ
9 機械式ブレーキ
10 走行用油圧ポンプ
10A Aポート
10B Bポート
11 ポンプ容量設定ユニット
14 ポンプ容量制御シリンダ
15 チャージポンプ
16 作業機油圧ポンプ
20 油圧モータ
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 第1目標トルク演算部
31A フィルタ
31B 平均処理部
31C 車両状態判定部
31D 選択部
31E 第1モジュレーション部
31F 小選択部
31G 第1トルク決定部
32 第2目標トルク演算部
32A 大選択部
32B 第2トルク決定部
32C 第2モジュレーション部
33 第3目標トルク演算部
33A オーバーヒート判定部
33B 第3トルク決定部
33C 選択部
33D 第3モジュレーション部
34 目標トルク決定部
34A 大選択部
34B 小選択部
35 燃料噴射量演算部
40 インチングポテンショメータ
41 アクセルポテンショメータ
42 前後進レバースイッチ
43 エンジン回転センサ
46 車速センサ
47A、47B、48 圧力センサ
51 第1トルク選択用マップ
52 第2トルク選択用マップ
53 第3トルク選択用マップ
100 主油圧回路
Aop アクセル開度
L、La、Lb、Lc、Ld、Le、Lmax トルク線
Nr 実エンジン回転速度
Pa、Pb ポート圧力
Pl、Pla、Plb リフト圧力
Pr 荷役時リフト圧力
Plm 重負荷走行リフト圧力
Pmt リフト圧力基準値
Pp、Ppc、Ppd ポンプ圧力
Tm、Tmh、Tmn 目標トルク
Tm1 第1目標トルク
Tm2 第2目標トルク
Tm3 第3目標トルク
θc1 第1温度閾値
θc2 第2温度閾値

Claims (6)

  1.  エンジンと、
     前記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、
     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と、
     前記油圧モータによって駆動される駆動輪と、
     積荷を載置するフォークを昇降させるリフトシリンダのリフト圧力を検出するリフト圧力検出装置と、
     前記走行用油圧ポンプが吐出する作動油の圧力であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出装置と、
     前記エンジンの回転速度と前記エンジンが発生するトルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のリフト圧力毎に有する第1出力特性群、前記回転速度と前記トルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のポンプ圧力毎に有する第2出力特性群及び予め設定されたリフト圧力設定値を記憶する記憶部と、
     前記リフト圧力設定値又は前記リフト圧力検出装置が検出した実リフト圧力を用いて前記第1出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から得られた第1目標トルクと、前記ポンプ圧力を用いて前記第2出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から得られた第2目標トルクとのうち大きい方を、前記エンジンの目標トルクとする制御装置と、
     を含む、フォークリフト。
  2.  前記制御装置は、
     前記実リフト圧力に、前記実リフト圧力の変化を緩和する処理を施した値を用いて前記第1出力特性群の出力特性を選択する、請求項1に記載のフォークリフト。
  3.  前記制御装置は、
     前記第1目標トルクと、前記第2目標トルクにモジュレーションをかけた値とのうち大きい方を、前記エンジンの目標トルクとする、請求項1又は請求項2に記載のフォークリフト。
  4.  前記エンジンへの燃料供給量を増減操作するアクセル操作部と、
     作業車両の前進と後進とを切り替えるための選択スイッチと、
     前記フォークリフトを制動する際に用いられるブレーキ操作部と、を備え、
     前記記憶部は少なくとも2つの前記リフト圧力設定値を記憶し、
     前記制御装置は、
      前記選択スイッチと前記ブレーキ操作部と前記アクセル操作部との各操作状態を検出して前記フォークリフトが荷役操作状態であるか否かを判定し、
      荷役操作状態であると判定した場合は少なくとも2つの前記リフト圧力設定値のうち大きい方を選択し、荷役操作状態でないと判定した場合は少なくとも2つの前記リフト圧力設定値のうち小さい方を選択し、
      さらに、選択したリフト圧力設定値と前記実リフト圧力との小さい方を用いて前記第1出力特性群の出力特性を選択する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のフォークリフト。
  5.  前記制御装置は、
     前記閉回路内の作動油の温度が閾値を超えた場合、前記第1目標トルク及び前記第2目標トルクのうち大きい方と、前記エンジンの回転速度と前記エンジンが発生できる最大トルクとの関係を示す出力特性よりも小さいトルクとなる部分を有する出力特性に前記エンジンの回転速度を与えて得られた第3目標トルクと、のうち小さい方を前記エンジンの目標トルクとする、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフォークリフト。
  6.  エンジンと、前記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、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した作動油によって駆動される油圧モータと、前記油圧モータによって駆動される駆動輪と、積荷を載置するフォークを昇降させるリフトシリンダのリフト圧力を検出するリフト圧力検出装置と、前記走行用油圧ポンプが吐出する作動油の圧力であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出装置と、を備えるフォークリフトを制御するにあたり、
      予め設定されたリフト圧力設定値又は前記リフト圧力検出装置が検出した実リフト圧力を用いて、前記エンジンの回転速度と前記エンジンが発生するトルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のリフト圧力毎に有する第1出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から第1目標トルクを求め、
      かつ前記ポンプ圧力を用いて、前記回転速度と前記トルクとの関係を示す複数の出力特性を複数のポンプ圧力毎に有する第2出力特性群から選択した出力特性及び前記エンジンの回転速度から第2目標トルクを求めることと、
     前記第1目標トルク及び前記第2目標トルクのうち大きい方を、前記エンジンの目標トルクとすることと、
     を含む、フォークリフトの制御方法。
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