(57)【要約】  荷台と、荷台を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータに作動液を供給しソレノイドに供給する制御電流の大きさを変更することにより開度を可変な電磁操作型マルチコントロール弁を含む液圧回路と、前記電磁操作型マルチコントロール弁の開度を変更するための操作を受付け操作量を示す信号を出力する操作部とを備えた産業車両に、操作部たる操作レバーから出力される操作量を示す信号に基づき電磁操作型マルチコントロール弁たる比例弁の開度に対応する制御電流の大きさの平均値を決定する制御、前記比例弁の開度をパラメータとして付加すべき交流成分であるディザ電流の大きさを決定する制御、及び前記平均値が前記比例弁の開度に基づき決定された大きさで前記交流成分の大きさを決定する制御により決定された大きさの前記交流成分を有する前記制御電流を比例弁４２に出力する制御を少なくとも行う制御装置を備える。
2013176003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷台と、荷台を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータに作動液を供給しソレノイドに供給する制御電流の大きさを変更することにより開度を可変な電磁操作型マルチコントロール弁を含む液圧回路と、前記電磁操作型マルチコントロール弁の開度を変更するための操作を受付け操作量を示す信号を出力する操作部とを備えた産業車両に用いられ、
前記操作部から出力される前記操作量を示す信号に基づき前記電磁操作型マルチコントロール弁に供給する制御電流の大きさの平均値を決定する制御、前記制御電流の大きさの平均値をパラメータとして該制御電流に付加すべき交流成分の大きさを決定する制御、及び前記平均値が前記操作量を示す信号に基づき決定された大きさで前記交流成分の大きさを決定する制御により決定された大きさの前記交流成分を有する前記制御電流を電磁操作型マルチコントロール弁に出力する制御を少なくとも行うことを特徴とする産業車両の荷役制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役作業に用いられ、電磁操作型マルチコントロール弁を含む液圧回路を搭載した産業車両の荷役制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、荷役作業に用いられ、液圧回路を介して作動液をアクチュエータに供給することによりアクチュエータに接続した荷台の昇降や前後傾等を行うように構成された産業車両において、荷台の昇降や前後傾等の速度を制御可能にすべく、液圧回路中に開度を変更可能な電磁操作型マルチコントロール弁を設けることが行われてきている（例えば、特許文献１を参照）。このような液圧回路を採用すれば、電磁操作型マルチコントロール弁を通過する作動液の量を変化させることにより、アクチュエータの作動速度すなわち荷台の昇降や前後傾等の速度を制御することができるからである。このような電磁操作型マルチコントロール弁は、弁体であるスプールが入力ポート及び出力ポートに接続したスリーブ内を移動する構成を有し、ソレノイドに通電することにより発生する電磁力により前記スプールを吸引して移動させる構成を有し、前記ソレノイドに供給する電流の大きさに比例して前記スプールの移動量すなわち開度を変更する構成を備えている。このような構成を有する電磁操作型マルチコントロール弁において、スプールの固着を防ぐ、スプールを移動させる際のヒステリシスを低減する、又はスプールを移動させる際の応答性の向上を図るといった目的のために、前記ソレノイドに供給する電流に、スプールを微小振動させるための交流成分（以下、ディザ電流と称する）を付加することが広く行われている。【０００３】
ところで、前記ディザ電流によるスプールの振幅は、従来はスプールの移動量すなわち前記ソレノイドに供給する電流の平均値の大きさに関わらず一定である。しかし、このような構成では、電磁操作型マルチコントロール弁の開度が０となる最大の電流量近傍（以下、荷役流量の立ち上がり部と称する）、又は電流の大きさの増加幅と比較して電磁操作型マルチコントロール弁の開度の増加幅が非連続的に大きくなる点の近傍（以下、荷役流量変化部と称する）においてスプールを移動させるべくソレノイドに供給する電流の大きさを変化させると、前記ディザ電流によるスプール振動により、荷役流量の変化が大きくなり、車体振動など荷役制御において不具合が発生するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１―１７１４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に着目し、ソレノイドを利用してスプールを駆動する電磁操作型マルチコントロール弁を備えた産業車両において、電磁操作型マルチコントロール弁の開度の増加幅が非連続的に大きくなる点の近傍（以下、荷役流量変化部と称する）でスプールを移動させるべくソレノイドに供給する電流の大きさを変化させると、前記ディザ電流によるスプール振動により、荷役流量の変化が大きくなり、車体振動など荷役制御において不具合が発生するという問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決すべく、本発明に係る荷役制御装置は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る荷役制御装置は、荷台と、荷台を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータに作動液を供給しソレノイドに供給する制御電流の大きさを変更することにより開度を可変な電磁操作型マルチコントロール弁を含む液圧回路と、前記電磁操作型マルチコントロール弁の開度を変更するための操作を受付け操作量を示す信号を出力する操作部とを備えた産業車両に用いられ、前記操作部から出力される前記操作量を示す信号に基づき前記電磁操作型マルチコントロール弁に供給する制御電流の大きさの平均値を決定する制御、前記制御電流の大きさの平均値をパラメータとして該制御電流に付加すべき交流成分の大きさを決定する制御、及び前記平均値が前記操作量を示す信号に基づき決定された大きさで前記交流成分の大きさを決定する制御により決定された大きさの前記交流成分を有する前記制御電流を電磁操作型マルチコントロール弁に出力する制御を少なくとも行う。【０００７】
このようなものであれば、荷役流量の立ち上がり部及び荷役流量変化部における交流成分すなわちディザ電流の大きさを小さくすることにより、このような領域において、荷役流量の変化を抑制することができ、安定した荷役制御が可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ソレノイドを利用してスプールを駆動する電磁操作型マルチコントロール弁を備えたスプールの固着及びスプール移動量のヒステリシス軽減のため、スプールを微小振動させるべくソレノイドに供給する電流に任意の周波数のディザ電流を付加している産業車両において、荷役流量の立ち上がり部及び荷役流量変化部におけるディザ電流を抑制することにより、荷役制御を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る産業車両に用いられる液圧回路の概略図。
【図２】同実施形態に係る開度決定プログラムによる制御の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態に係る比例弁の制御電流−荷役流量特性図及び制御電流−ディザ電流振幅マップ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について述べる。
【００１１】
本実施形態の産業車両１は、荷物を積載すべき荷台２を駆動するアクチュエータ３と、このアクチュエータ３に作動液を供給する図１に示すような液圧回路４と、この液圧回路４を経て前記アクチュエータ３に供給する作動液の流量を制御するための制御装置５と、荷台２の昇降速度を制御するための操作を受け付ける操作部たる操作レバー６１を有し前記制御装置５に信号を出力する入力部６とを搭載している。
【００１２】
前記アクチュエータ３は、本実施形態では第１のシリンダ室３１に作動液の供給を受けることにより荷台２を上昇させるとともに、第２のシリンダ室３２に作動液の供給を受けることにより、ロッド３３を介して荷台２を下降させる液圧式のアクチュエータ３である。このアクチュエータ３は、上述したように液圧回路４を介して作動液の供給を受ける。
【００１３】
前記液圧回路４は、駆動源たるモータＭに接続してなり前記アクチュエータ３に作動液圧を供給するための液圧ポンプ４１と、この液圧ポンプ４１を経て前記アクチュエータ３に流入する作動液量を変更可能にすべく前記制御装置５からの制御信号を受けて開度を変更可能な弁である電磁操作型マルチコントロール弁（以下、比例弁４２と称する）と、作動液を貯蔵するためのタンク４３から前記液圧ポンプ４１を経て前記比例弁４２までを接続する入力通路４４と、前記比例弁４２と前記第１のシリンダ室３１とを接続する第１の出力通路４５と、前記比例弁４２と前記第２のシリンダ室３２とを接続する第２の出力通路４６と、前記比例弁４２と前記タンク４３とを連通し前記第１又は第２のシリンダ室３１、３２から吐出された作動液を前記タンク４３に戻すための吐出通路４７と、前記液圧ポンプ４１から吐出された作動液を無負荷でタンク４３に戻すためのスルー通路４８とを備えている。
【００１４】
前記比例弁４２は、前記入力通路４４と前記第１及び第２の出力通路４５、４６との間を遮断するとともに前記入力通路４４と前記スルー通路４８を連通させる中立状態、前記入力通路４４と前記第１の出力通路４５とを連通するとともに前記第２の出力通路４６と前記吐出通路４７とを連通する上昇状態、及び前記入力通路４４と前記第２の出力通路４６とを連通するとともに前記第１の出力通路４５と前記吐出通路４７とを連通する下降状態をとり得る。また、この比例弁４２は、前記上昇状態及び前記下降状態において、前記制御装置５からの開閉信号ｅに基づき開度を変更可能である。また、この比例弁４２は、弁体である図示しないスプールが、入力ポート及び出力ポートに接続したスリーブ内を摺動可能な構成を有する。このスプールは、スプリングにより中立状態をとるよう付勢されているとともに、ソレノイド４８に電流を供給された際にはこのソレノイド４８に発生する電磁力により前記スプリングの付勢力に抗して吸引され上昇状態又は下降状態となる。
【００１５】
前記入力部６の操作レバー６１は、前記比例弁４２を前記中立状態、前記上昇状態及び前記下降状態のいずれとするかの選択入力を受け付ける。さらに詳述すると、この操作レバー６１は、中立位置、上昇位置及び下降位置のいずれかを選択的にとり、この操作レバー６１が前記中立位置、前記上昇位置及び前記下降位置をとる場合にそれぞれ前記比例弁４２を前記中立状態、前記上昇状態及び前記下降状態とすべく、前記制御装置５にこの操作レバー６１の位置を示す昇降停止信号ａを出力する。
【００１６】
前記制御装置５は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有した制御システムである。また、この制御装置５の入力インタフェースには、前記入力部６の操作レバー６１からの昇降停止信号ａが入力される。一方、この制御装置５の出力インタフェースからは、前記比例弁４２に対して開度を変更するための開閉信号ｅが出力される。また、メモリの所定領域には、昇降停止信号ａが示す操作レバー６１の操作量とソレノイド４８に供給すべき制御電流の大きさとの対応を示す制御電流マップが記憶されている。さらに、メモリの他の所定領域には、前記入力部６が昇降動作を開始するための操作を受け付けた際に実行され、ＣＰＵが実行することにより、前記操作レバー６１からの昇降停止信号ａを取得し、この昇降停止信号ａに対応する大きさの電流を前記比例弁４２のソレノイド４８に供給し比例弁４２の開度を変更する制御を行なうためのプログラムが内蔵されている。
【００１７】
ここで、前記プログラムは、前記昇降停止信号ａが示す操作レバー６１の操作量に対応した大きさの平均値Ａを有する制御電流を比例弁４２のソレノイド４８に供給するとともに、スプールの固着を防ぐ、スプールを移動させる際のヒステリシスを低減する、又はスプールを移動させる際の応答性の向上を図るといった目的のために、前記ソレノイドに供給する電流に、スプールを微小振動させるためのディザ電流を付加する制御を行うためのプログラムである。しかして、このディザ電流の振幅Ｖは、荷役流量の立ち上がり部及び荷役流量変化部において、他の領域と比較して小さくなるように設定している。さらに詳述すると、本実施形態に係る比例弁４２は、図３に示すような制御電流−荷役流量特性を有する。すなわち、制御電流の大きさが立ち上がり値Ａ1を下回る状態から該立ち上がり値Ａ1を上回る状態となると、この比例弁４２を作動液が通過可能となる。また、制御電流の大きさが前記立ち上がり値Ａ1を上回り荷役流量変化値Ａ2を下回る状態と比較して、制御電流の大きさが該荷役流量変化値Ａ2を上回る状態では、制御電流の増加幅に対する荷役流量の増加幅の比率が大きくなる。そして、制御電流の大きさの平均値Ａが前記立ち上がり値Ａ1を中心として幅αの範囲にある場合、及び制御電流の大きさの平均値Ａが前記荷役流量変化値Ａ2を中心として幅αの範囲にある場合には、ディザ電流の振幅Ｖを、他の領域の振幅Ｖ1より小さな値Ｖ2に設定する制御を行う。但し、操作レバー６１の操作量が開弁する意志がないものとみなすのに十分小さい場合、換言すれば制御電流の大きさの平均値Ａが所定値Ａ0を下回る場合には、ディザ電流の振幅Ｖを０に設定する。
【００１８】
以下、開度決定プログラムによる制御の手順についてフローチャートである図２を参照しつつ以下に述べる。
【００１９】
まず、操作レバー６１の操作量を検知し（Ｓ１）、この操作量をパラメータとして比例弁４２へ出力する制御電流の大きさの平均値Ａを決定する（Ｓ２）。具体的には、昇降停止信号ａが示す操作レバー６１の操作量をパラメータとし、前記制御電流マップを参照することにより制御電流の大きさの平均値Ａを決定する。それから、制御電流の大きさの平均値ＡがＡ0を下回るか否かを判定する（Ｓ３）。制御電流の大きさの平均値ＡがＡ0を下回る場合は、ディザ電流の振幅Ｖを０に設定する（Ｓ４）。なお、このとき、荷役流量は０すなわち比例弁４２の開度は０である。一方、制御電流の大きさの平均値ＡがＡ0を下回らない場合は、続けて、制御電流の大きさの平均値Ａが前記立ち上がり値Ａ1を中心として幅αの範囲にあるか否かを判定する（Ｓ５）。制御電流の大きさの平均値Ａが前記立ち上がり値Ａ1を中心として幅αの範囲にない場合は、続いて制御電流の大きさの平均値Ａが前記荷役流量変化値Ａ2を中心として幅αの範囲にあるか否かを判定する（Ｓ６）。制御電流の大きさの平均値Ａが前記立ち上がり値Ａ1を中心として幅αの範囲になく、かつ制御電流の大きさの平均値Ａが前記荷役流量変化値Ａ2を中心として幅αの範囲にない場合は、ディザ電流の振幅Ｖを通常振幅Ｖ1に設定する（Ｓ７）。一方、制御電流の大きさの平均値Ａが前記立ち上がり値Ａ1を中心として幅αの範囲にある場合、又は制御電流の大きさの平均値Ａが前記荷役流量変化値Ａ2を中心として幅αの範囲にある場合は、ディザ電流の振幅Ｖを前記通常振幅Ｖ1より小さい変化時振幅Ｖ2に設定する（Ｓ８）。
【００２０】
以上に述べたように、本実施形態によれば、荷役流量の立ち上がり部及び荷役流量変化部におけるディザ電流の大きさである変化時振幅Ｖ2を、その他の場合におけるディザ電流の大きさである通常振幅Ｖ1より小さくすることにより、このような領域において前記ディザ電流によるスプール振動により、荷役流量の変化が大きくなり、車体振動など荷役制御において不具合が発生するという問題点を解決することができる。換言すれば、荷役流量の立ち上がり部及び荷役流量変化部におけるディザ電流を抑制することにより、荷役制御を安定化させることができる。
【００２１】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２２】
例えば、上述した実施形態は、荷台を昇降させるためのアクチュエータに液圧を供給するための液圧回路に用いられる比例弁を制御するものであるが、荷役作業に用いられる産業車両において他の用途に用いられるアクチュエータに液圧を供給するための液圧回路に用いられる比例弁に本発明を適用してもよい。例えば、荷台を前後傾させるためのアクチュエータに液圧を供給するための液圧回路や、荷台を左右に回転させるためのアクチュエータに液圧を供給するための液圧回路に用いられる比例弁の制御に本発明を適用してもよい。
【００２３】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
ソレノイドを利用してスプールを駆動する電磁操作型マルチコントロール弁を備えたスプールの固着及びスプール移動量のヒステリシス軽減のため、スプールを微小振動させるべくソレノイドに供給する電流に任意の周波数のディザ電流を付加している産業車両において、荷役流量の立ち上がり部及び荷役流量変化部におけるディザ電流を抑制することにより、荷役制御を安定化させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
２…荷台
３…アクチュエータ
４…液圧回路
４２…比例弁（電磁操作型マルチコントロール弁）
５…制御装置
６１…操作レバー（操作部）
【図１】
2013176003.tif 000003
【図２】
2013176003.tif 000004
【図３】
2013176003.tif 000005
【国際調査報告】
2013176003.tif 000006
2013176003.tif 000007
2013176003.tif 000008