(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５６７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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】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】図３は、制御装置の制御ブロック図である。
【図４】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】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】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】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
＜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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
＜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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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）
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
（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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
（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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
＜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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【符号の説明】
【００９０】
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
【要約】
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。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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