(57)【要約】【課題】昇降用の油圧シリンダの下降速度の変動を抑制することができる荷役車両の油圧駆動装置を提供する。【解決手段】指令回転数設定部６７で設定される指令回転数の減速度である指令回転数減速度Ａｂは、モータドライバ６１の制御出力による電動モータ１８の実回転数の減速度である実回転数減速度Ｂｂに比して大きい。実回転数減速度Ｂｂが指令回転数減速度Ａｂよりも小さいため、実回転数を緩やかに低下させることができる。従って、シリンダ流量の低下を実回転数の低下に合わせて緩やかに抑えることができる。指令回転数減速度Ａｂが実回転数減速度Ｂｂよりも大きいため、指令回転数を速やかに低下させることができる。従って、実回転数が速やかに指令回転数と等しくなり、実回転の上昇を抑えることができる。それに伴い、シリンダ流量の増加を抑えることができる。【選択図】図４
2018080025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油の給排により昇降物を昇降させる昇降用の第１油圧シリンダと、
前記作動油の給排により前記第１油圧シリンダと異なる動作を行う第２油圧シリンダと、
前記第１油圧シリンダを作動させるための第１操作部と、
前記第２油圧シリンダを作動させるための第２操作部と、
前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダに対する前記作動油の給排を行う油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに接続されて、電動機または発電機として機能する電動モータと、
前記第１油圧シリンダから排出される作動油が前記油圧ポンプの吸込口へと流れるように前記第１油圧シリンダのボトム室と前記油圧ポンプの吸込口とを接続する下降油路と、
前記下降油路に配設され、前記第１操作部の下降操作に基づいて前記第１油圧シリンダから排出された作動油の流れを制御する操作弁と、
前記下降油路から分岐点にて分岐し、前記分岐点と前記作動油を貯留するタンクとを導通するバイパス油路と、
前記バイパス油路に配設され、前記分岐点から前記タンクへ流れる作動油の流量であるバイパス流量を制御するバイパス流量制御弁と、
前記電動モータの指令回転数を設定する指令回転数設定部と、
前記指令回転数設定部の前記指令回転数、及び力行トルク制限制御の状況に基づいて、前記電動モータへの制御出力を行う電動モータ制御部と、を備え、
前記指令回転数設定部で設定される前記指令回転数の減速度である指令回転数減速度は、前記電動モータ制御部の前記制御出力による前記電動モータの実回転数の減速度である実回転数減速度に比して大きい、荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項２】
前記指令回転数減速度は、前記実回転数減速度の２倍以上である、請求項１に記載の荷役車両の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役車両の油圧駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
荷役車両の油圧駆動装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の油圧駆動装置は、作動油の給排により昇降物を昇降させる昇降用油圧シリンダと、昇降用油圧シリンダを作動させるための昇降操作部と、昇降用油圧シリンダに対する作動油の給排を行う油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動する電動機と、油圧ポンプの吸込口と昇降用油圧シリンダのボトム室との間に配設され、昇降操作部の下降操作の操作量に基づいて作動油の流れを制御する操作弁と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５６４９４２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述のような従来の油圧駆動装置においては、以下の問題点が存在する。すなわち、電動モータの回転数が低下するタイミングにて、昇降用の油圧シリンダの下降速度に変動が生じる場合がある。従って、このような油圧シリンダの下降速度の変動を抑制することが求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、昇降用の油圧シリンダの下降速度の変動を抑制することができる荷役車両の油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る荷役車両の油圧駆動装置は、作動油の給排により昇降物を昇降させる昇降用の第１油圧シリンダと、作動油の給排により第１油圧シリンダと異なる動作を行う第２油圧シリンダと、第１油圧シリンダを作動させるための第１操作部と、第２油圧シリンダを作動させるための第２操作部と、第１油圧シリンダ及び第２油圧シリンダに対する作動油の給排を行う油圧ポンプと、油圧ポンプに接続されて、電動機または発電機として機能する電動モータと、第１油圧シリンダから排出される作動油が油圧ポンプの吸込口へと流れるように第１油圧シリンダのボトム室と油圧ポンプの吸込口とを接続する下降油路と、下降油路に配設され、第１操作部の下降操作に基づいて第１油圧シリンダから排出された作動油の流れを制御する操作弁と、下降油路から分岐点にて分岐し、分岐点と作動油を貯留するタンクとを導通するバイパス油路と、バイパス油路に配設され、分岐点からタンクへ流れる作動油の流量であるバイパス流量を制御するバイパス流量制御弁と、電動モータの指令回転数を設定する指令回転数設定部と、指令回転数設定部の指令回転数、及び力行トルク制限制御の状況に基づいて、電動モータへの制御出力を行う電動モータ制御部と、を備え、指令回転数設定部で設定される指令回転数の減速度である指令回転数減速度は、電動モータ制御部の制御出力による電動モータの実回転数の減速度である実回転数減速度に比して大きい。
【０００７】
本発明に係る荷役車両の油圧駆動装置において、指令回転数設定部で設定される指令回転数の減速度である指令回転数減速度は、電動モータ制御部の制御出力による電動モータの実回転数の減速度である実回転数減速度に比して大きい。例えば、昇降用の第１油圧シリンダの第１操作部を単独操作している状態から、当該第１操作部及び第２油圧シリンダの第２操作部を同時操作する状態へ移行する場合、指令回転数及び実回転数を低下させる一方で、第１油圧シリンダから吐き出されるシリンダ流量を維持する場合がある。このとき、シリンダ流量を維持するためにバイパス流量制御弁を開くが、当該バイパス流量制御弁の応答が追いつかないことにより、局所的に実回転数の低下に従ってシリンダ流量が減少する場合がある。この様な場合であっても、実回転数減速度が指令回転数減速度よりも小さいため、実回転数を緩やかに低下させることができる。従って、実回転数の緩やかな低下に合わせてシリンダ流量の急激な減少を抑制できる。また、例えば指令回転数に比して実回転数が低く（例えば油温が低い状態など）、且つ力行トルク制限制御がなされている状態から、指令回転数が低下し、且つ力行トルク制限制御が解除された状態へ移行する場合がある。この場合、実回転数が指令回転数へ向かって上昇し、それに伴ってシリンダ流量も増加する。ここでは、指令回転数減速度が実回転数減速度よりも大きいため、指令回転数を速やかに低下させることができる。従って、実回転数が速やかに指令回転数と等しくなり、実回転の上昇を抑えることができる。それに伴い、シリンダ流量の増加を抑えることができる。以上より、第１油圧シリンダのシリンダ流量の局所的な変動を抑制できるため、第１油圧シリンダの下降速度の変動を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明の他の側面に係る荷役車両の油圧駆動装置において、指令回転数減速度は、実回転数減速度の２倍以上であってよい。これにより、指令回転数減速度と実回転数速度との間に十分な差を設けることができ、上述のような第１油圧シリンダの下降速度の変動抑制効果をより顕著に得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、昇降用の油圧シリンダの下降速度の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧駆動装置を備えた荷役車両を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る油圧駆動装置を示す油圧回路図である。
【図３】図２に示した油圧駆動装置の制御系を示す構成図である。
【図４】図２に示した油圧駆動装置の制御系を示すブロック構成図である。
【図５】図３に示したコントローラにより実行される制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】荷役車両の油圧駆動装置の制御系についてより簡易的に記載したブロック構成図を示す。
【図７】指令回転数減速度及び実回転数減速度が大きい値に設定された比較例について、指令回転数、実回転数、及びシリンダ流量との関係について示したグラフである。
【図８】指令回転数減速度及び実回転数減速度が小さい値に設定された比較例について、指令回転数、実回転数、及びシリンダ流量との関係について示したグラフである。
【図９】指令回転数減速度が大きい値に設定され、実回転数減速度が小さい値に設定された本実施形態について、指令回転数、実回転数、及びシリンダ流量との関係について示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る荷役車両の油圧駆動装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧駆動装置を備えた荷役車両を示す側面図である。同図において、本実施形態に係る荷役車両１は、バッテリ式のフォークリフトである。荷役車両１は、車体フレーム２と、この車体フレーム２の前部に配置されたマスト３とを備えている。マスト３は、車体フレーム２に傾動可能に支持された左右１対のアウターマスト３ａと、これらのアウターマスト３ａの内側に配置され、アウターマスト３ａに対して昇降可能なインナーマスト３ｂとからなっている。
【００１３】
マスト３の後側には、昇降用油圧シリンダとしてのリフトシリンダ４が配置されている。リフトシリンダ４のピストンロッド４ｐの先端部は、インナーマスト３ｂの上部に連結されている。
【００１４】
インナーマスト３ｂには、リフトブラケット５が昇降可能に支持されている。リフトブラケット５には、荷物を積載するフォーク（昇降物）６が取り付けられている。インナーマスト３ｂの上部にはチェーンホイール７が設けられ、チェーンホイール７にはチェーン８が掛装されている。チェーン８の一端部はリフトシリンダ４に連結され、チェーン８の他端部はリフトブラケット５に連結されている。リフトシリンダ４を伸縮させると、チェーン８を介してフォーク６がリフトブラケット５と共に昇降する。
【００１５】
車体フレーム２の左右両側には、傾動用油圧シリンダとしてのティルトシリンダ９がそれぞれ支持されている。ティルトシリンダ９のピストンロッド９ｐの先端部は、アウターマスト３ａの高さ方向ほぼ中央部に回動可能に連結されている。ティルトシリンダ９を伸縮させると、マスト３が傾動する。
【００１６】
車体フレーム２の上部には、運転室１０が設けられている。運転室１０の前部には、リフトシリンダ４を作動させてフォーク６を昇降させるためのリフト操作レバー（第１操作部）１１と、ティルトシリンダ９を作動させてマスト３を傾動させるためのティルト操作レバー１２とが設けられている。
【００１７】
また、運転室１０の前部には、操舵を行うためのステアリング１３が設けられている。ステアリング１３は、油圧式のパワーステアリングであり、パワーステアリング（ＰＳ）用油圧シリンダとしてのＰＳシリンダ１４（図２参照）により運転者の操舵をアシストすることが可能である。
【００１８】
また、荷役車両１は、アタッチメント（図示せず）を動作させるアタッチメント用油圧シリンダとしてのアタッチメントシリンダ１５（図２参照）を備えている。アタッチメントとしては、例えばフォーク６を左右移動、傾動、回転させるもの等がある。また、運転室１０には、アタッチメントシリンダ１５を作動させてアタッチメントを動作させるためのアタッチメント操作レバー（図示せず）が設けられている。
【００１９】
さらに、運転室１０には、特に図示はしないが、荷役車両１の走行方向（前進／後進／ニュートラル）を切り換えるためのディレクションスイッチが設けられている。
【００２０】
図２は、本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態を示す油圧回路図である。同図において、本実施形態の油圧駆動装置１６は、リフトシリンダ４、ティルトシリンダ９、アタッチメントシリンダ１５及びＰＳシリンダ１４を駆動する装置である。
【００２１】
油圧駆動装置１６は、単一の油圧ポンプモータ１７と、この油圧ポンプモータ１７を駆動する単一の電動モータ１８とを備えている。油圧ポンプモータ１７は、作動油を吸い込むための吸込口１７ａと、作動油を吐出するための吐出口１７ｂとを有している。油圧ポンプモータ１７は、一方向に回転可能な構成とされている。
【００２２】
電動モータ１８は、電動機または発電機として機能する。具体的には、油圧ポンプモータ１７が油圧ポンプとして作動する場合には、電動モータ１８は電動機として機能し、油圧ポンプモータ１７が油圧モータとして作動する場合には、電動モータ１８は発電機として機能する。電動モータ１８が発電機として機能すると、電動モータ１８で発生した電力がバッテリ（図示せず）に蓄電される。つまり、回生動作が行われることとなる。
【００２３】
油圧ポンプモータ１７の吸込口１７ａには、作動油を貯留するタンク１９が油圧配管２０を介して接続されている。油圧配管２０には、タンク１９から油圧ポンプモータ１７への方向にのみ作動油を流通させる逆止弁２１が設けられている。油圧ポンプモータ１７は、リフト操作レバー１１による上昇操作時にはリフトシリンダ４に作動油を供給するポンプとして機能するとともに、リフト操作レバー１１による下降操作時にはリフトシリンダ４から排出される作動油により駆動される油圧モータとして機能する。
【００２４】
油圧ポンプモータ１７の吐出口１７ｂとリフトシリンダ４のボトム室４ｂとは、油圧配管２２を介して接続されている。油圧配管２２には、リフト上昇用の電磁比例弁２３が配設されている。電磁比例弁２３は、油圧ポンプモータ１７からリフトシリンダ４のボトム室４ｂへの作動油の流通を許容する開位置２３ａと、油圧ポンプモータ１７からリフトシリンダ４のボトム室４ｂへの作動油の流通を遮断する閉位置２３ｂとの間で切り換えられる。
【００２５】
電磁比例弁２３は、通常は閉位置２３ｂ（図示）にあり、ソレノイド操作部２３ｃに操作信号（リフト操作レバー１１の上昇操作の操作量に応じたリフト上昇用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置２３ａに切り換わる。すると、油圧ポンプモータ１７からリフトシリンダ４のボトム室４ｂに作動油が供給され、リフトシリンダ４が伸長し、これに伴ってフォーク６が上昇する。なお、電磁比例弁２３は、開位置２３ａにあるときは、操作信号に応じた開度で開く。油圧配管２２における電磁比例弁２３とリフトシリンダ４との間には、電磁比例弁２３からリフトシリンダ４への方向にのみ作動油を流通させる逆止弁２４が設けられている。
【００２６】
油圧配管２２における油圧ポンプモータ１７と電磁比例弁２３との分岐点には、油圧配管２５を介してティルト用の電磁比例弁２６が接続されている。油圧配管２５には、油圧ポンプモータ１７から電磁比例弁２６への方向にのみ作動油を流通させる逆止弁２７が設けられている。
【００２７】
電磁比例弁２６とティルトシリンダ９のロッド室９ａ及びボトム室９ｂとは、油圧配管２８，２９を介してそれぞれ接続されている。電磁比例弁２６は、油圧ポンプモータ１７からティルトシリンダ９のロッド室９ａへの作動油の流通を許容する開位置２６ａと、油圧ポンプモータ１７からティルトシリンダ９のボトム室９ｂへの作動油の流通を許容する開位置２６ｂと、油圧ポンプモータ１７からティルトシリンダ９への作動油の流通を遮断する閉位置２６ｃの間で切り換えられる。
【００２８】
電磁比例弁２６は、通常は閉位置２６ｃ（図示）にあり、開位置２６ａ側のソレノイド操作部２６ｄに操作信号（ティルト操作レバー１２の後傾操作の操作量に応じたティルト用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置２６ａに切り換わり、開位置２６ｂ側のソレノイド操作部２６ｅに操作信号（ティルト操作レバー１２の前傾操作の操作量に応じたティルト用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置２６ｂに切り換わる。電磁比例弁２６が開位置２６ａに切り換わると、油圧ポンプモータ１７からティルトシリンダ９のロッド室９ａに作動油が供給され、ティルトシリンダ９が収縮し、これに伴ってマスト３が後傾する。電磁比例弁２６が開位置２６ｂに切り換わると、油圧ポンプモータ１７からティルトシリンダ９のボトム室９ｂに作動油が供給され、ティルトシリンダ９が伸長し、これに伴ってマスト３が前傾する。なお、電磁比例弁２６は、開位置２６ａ，２６ｂにあるときは、操作信号に応じた開度で開く。
【００２９】
油圧配管２５における逆止弁２７の上流側には、油圧配管３０を介してアタッチメント用の電磁比例弁３１が接続されている。油圧配管３０には、油圧ポンプモータ１７から電磁比例弁３１への方向にのみ作動油を流通させる逆止弁３２が設けられている。
【００３０】
電磁比例弁３１とアタッチメントシリンダ１５のロッド室１５ａ及びボトム室１５ｂとは、油圧配管３３，３４を介してそれぞれ接続されている。電磁比例弁３１は、油圧ポンプモータ１７からアタッチメントシリンダ１５のロッド室１５ａへの作動油の流通を許容する開位置３１ａと、油圧ポンプモータ１７からアタッチメントシリンダ１５のボトム室１５ｂへの作動油の流通を許容する開位置３１ｂと、油圧ポンプモータ１７からアタッチメントシリンダ１５への作動油の流通を遮断する閉位置３１ｃの間で切り換えられる。
【００３１】
電磁比例弁３１は、通常は閉位置３１ｃ（図示）にあり、開位置３１ａ側のソレノイド操作部３１ｄに操作信号（アタッチメント操作レバーの一方側操作の操作量に応じたアタッチメント用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置３１ａに切り換わり、開位置３１ｂ側のソレノイド操作部３１ｅに操作信号（アタッチメント操作レバーの他方側操作の操作量に応じたアタッチメント用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置３１ｂに切り換わる。なお、アタッチメントシリンダ１５の動作については省略する。また、電磁比例弁３１は、開位置３１ａ，３１ｂにあるときは、操作信号に応じた開度で開く。
【００３２】
油圧配管３０における逆止弁３２の上流側には、油圧配管３５を介してＰＳ用の電磁比例弁３６が接続されている。油圧配管３５には、油圧ポンプモータ１７から電磁比例弁３６への方向にのみ作動油を流通させる逆止弁３７が設けられている。
【００３３】
電磁比例弁３６とＰＳシリンダ１４の第１ロッド室１４ａ及び第２ロッド室１４ｂとは、油圧配管３８，３９を介してそれぞれ接続されている。電磁比例弁３６は、油圧ポンプモータ１７からＰＳシリンダ１４の第１ロッド室１４ａへの作動油の流通を許容する開位置３６ａと、油圧ポンプモータ１７からＰＳシリンダ１４の第２ロッド室１４ｂへの作動油の流通を許容する開位置３６ｂと、油圧ポンプモータ１７からＰＳシリンダ１４への作動油の流通を遮断する閉位置３６ｃの間で切り換えられる。
【００３４】
電磁比例弁３６は、通常は閉位置３６ｃ（図示）にあり、開位置３６ａ側のソレノイド操作部３６ｄに操作信号（ステアリング１３の左右一方側操作の操作速度に応じたＰＳ用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置３６ａに切り換わり、開位置３６ｂ側のソレノイド操作部３６ｅに操作信号（ステアリング１３の左右他方側操作の操作速度に応じたＰＳ用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置３６ｂに切り換わる。なお、ＰＳシリンダ１４の動作については省略する。また、電磁比例弁３６は、開位置３６ａ，３６ｂにあるときは、操作信号に応じた開度で開く。
【００３５】
油圧配管２２における油圧ポンプモータ１７と電磁比例弁２３との分岐点は、油圧配管４０を介してタンク１９と接続されている。油圧配管４０には、アンロード弁４１及びフィルタ４２が設けられている。また、油圧配管４０と電磁比例弁２６，３１，３６とは、油圧配管４３〜４５を介して接続されている。さらに、電磁比例弁２３，２６，３１，３６は、油圧配管４６を介して油圧配管４０と接続されている。
【００３６】
油圧ポンプモータ１７の吸込口１７ａとリフトシリンダ４のボトム室４ｂとは、油圧配管（下降油路）４７を介して接続されている。油圧配管４７は、リフト操作レバー１１による単独下降操作時にはリフトシリンダ４から排出される作動油が油圧ポンプモータ１７の吸込口１７ａへと流れるように、リフトシリンダ４のボトム室４ｂと油圧ポンプモータ１７の吸込口１７ａとを接続する。油圧配管４７には、リフト下降用の操作弁４８が配設されている。操作弁４８は、リフトシリンダ４のボトム室４ｂから油圧ポンプモータ１７の吸込口１７ａへの作動油の流通を許容する開位置４８ａと、リフトシリンダ４のボトム室４ｂから油圧ポンプモータ１７の吸込口１７ａへの作動油の流通を遮断する閉位置４８ｂとの間で切り換えられる。
【００３７】
操作弁４８は、通常は閉位置４８ｂ（図示）にあり、ソレノイド操作部４８ｃに操作信号（リフト操作レバー１１の下降操作の操作量に応じたリフト下降用ソレノイド電流指令値）が入力されると、開位置４８ａに切り換わる。すると、フォーク６の自重によりフォーク６が下降し、これに伴ってリフトシリンダ４が収縮し、リフトシリンダ４のボトム室４ｂから作動油が流れ出る。なお、操作弁４８は、開位置４８ａにあるときは、操作信号に応じた開度で開く。
【００３８】
油圧配管４７における油圧ポンプモータ１７と操作弁４８との分岐点は、油圧配管（バイパス油路）４９を介してタンク１９と接続されている。油圧配管４９には、バイパス流量制御弁５０が配設されている。バイパス流量制御弁５０は、圧力補償機能付きの流量制御弁である。なお、油圧配管４９には、フィルタ５４が設けられている。
【００３９】
バイパス流量制御弁５０は、作動油の流通を許容する開位置５０ａと、作動油の流通を遮断する閉位置５０ｂと、作動油の流通量を調整する絞り位置５０ｃとの間で切り換えられる。バイパス流量制御弁５０の閉位置５０ｂ側のパイロット操作部と操作弁４８の上流側（前側）とは、パイロット流路５１を介して接続されている。バイパス流量制御弁５０の開位置５０ａ側のパイロット操作部と操作弁４８の下流側（後側）とは、パイロット流路５２を介して接続されている。バイパス流量制御弁５０は、操作弁４８の前後の圧力差に応じた開度で開く。具体的には、操作弁４８の前後の圧力差が大きくなるほど、バイパス流量制御弁５０の開度が小さくなる。
【００４０】
上述で説明したシリンダのうち、作動油の給排によりリフトシリンダ（第１油圧シリンダ）４と異なる動作を行うティルトシリンダ９、アタッチメントシリンダ１５、及びＰＳシリンダ１４を総称して「第２油圧シリンダ７０」と称することがある。また、第２油圧シリンダ７０を操作するためのレバーである、ティルト操作レバー１２、ステアリング１３、アタッチメント操作レバーを総称して「第２操作部７３」と称することがある。
【００４１】
図３は、油圧駆動装置１６の制御系を示す構成図である。同図において、油圧駆動装置１６は、リフト操作レバー１１の操作量を検出するリフト操作レバー操作量センサ（操作量検出部）５５と、ティルト操作レバー１２の操作量を検出するティルト操作レバー操作量センサ５６と、アタッチメント操作レバー（図示せず）の操作量を検出するアタッチメント操作レバー操作量センサ５７と、ステアリング１３の操作速度を検出するステアリング操作速度センサ５８と、電動モータ１８の実回転数（モータ実回転数）を検出する回転数センサ５９と、コントローラ６０と、を備えている。
【００４２】
コントローラ６０は、操作レバー操作量センサ５５〜５７、ステアリング操作速度センサ５８、回転数センサ５９の検出値を入力し、所定の処理を行い、電動モータ１８、電磁比例弁２３，２６，３１，３６，４８制御する。なお、第２操作部７３の操作量を検出するセンサ５６，５７，５８を「第２操作量検出部７１」と称することがある。また、油圧ポンプモータ１７の吐出口１７ｂと第２油圧シリンダとの間に配設され、第２操作部７３の操作に基づいて前記作動油の流れを制御する電磁比例弁２６，３１，３６を「第２操作弁７２」と称することがある。
【００４３】
図４は、油圧駆動装置１６の制御系のブロック構成を示すブロック構成図である。図４に示すように、コントローラ６０は、モータドライバ（電動モータ制御部）６１と、力行トルク制限制御目標回転数算出部６６と、指令回転数設定部６７と、判定部６９と、を備える。
【００４４】
モータドライバ６１は、比較部６２Ａ，６２Ｂと、ＰＩＤ演算部６３と、力行トルク制限値算出部６８と、出力トルク決定部６４と、モータ制御部６５とを有している。比較部６２Ａは、指令回転数設定部６７で設定された指令回転数と回転数センサ５９により検出されたモータ実回転数との回転数偏差を算出する。比較部６２Ｂは、力行トルク制限制御目標回転数算出部６６で設定された力行トルク制限制御目標回転数と回転数センサ５９により検出されたモータ実回転数との回転数偏差を算出する。ＰＩＤ演算部６３は、指令回転数とモータ実回転数との回転数偏差のＰＩＤ演算を行い、当該回転数偏差がゼロになるような電動モータ１８の力行トルク指令値を求める。ＰＩＤ演算は、比例（Proportional）動作、積分（Integral）動作及び微分（Derivative）動作を組み合わせた演算である。力行トルク制限値算出部６８は、力行トルク制限制御目標回転数と回転数センサ５９により検出されたモータ実回転数との回転数偏差に基づいて、電動モータ１８の力行トルク制限値を算出し、設定する。力行トルク制限値とは、電動モータ１８の出力トルクが力行側へ向かう場合に、出力トルクが大きくならないように制限するための値である。なお、力行トルク制限値算出部６８が設定する力行トルク制限値については後述する。
【００４５】
出力トルク決定部６４及びモータ制御部６５は、指令回転数に基づく回転数となるように電動モータ１８を制御し、電動モータ１８の出力トルクが力行側へ向かう場合は、力行トルク制限値に基づく回転数となるように電動モータ１８を制御する。出力トルク決定部６４は、ＰＩＤ演算部６３で得られた力行トルク指令値（指令回転数に基づいている値である）と力行トルク制限値算出部６８で設定された電動モータ１８の力行トルク制限値とを比較し、電動モータ１８の出力トルクを決定する。具体的には、力行トルク指令値が力行トルク制限値以下のときは、力行トルク指令値を電動モータ１８の出力トルクとし、力行トルク指令値が力行トルク制限値よりも高いときは、力行トルク制限値を電動モータ１８の出力トルクとする。モータ制御部６５は、出力トルク決定部６４で決定された出力トルクを電流信号に変換して電動モータ１８に送出する。なお、電動モータ１８が、力行トルク制限値に基づく回転数となるように制御されることにより、指令回転数に基づく駆動を達成できない場合、バイパス流量制御弁５０は、油圧配管４９を介してタンク１９へ作動油を排出する。
【００４６】
指令回転数設定部６７は、各センサ５５，５６，５７，５８で検出された検出値を取得し、当該検出値に基づいて指令回転数を設定する。指令回転数設定部６７は、各操作レバーの操作量に応じて指令回転数を設定する。なお、指令回転数設定部６７が設定する指令回転数については後述する。力行トルク制限制御目標回転数算出部６６は、各センサ５５，５６，５７，５８で検出された検出値を取得し、当該検出値に基づいて力行トルク制限制御目標回転数を設定する。力行トルク制限制御目標回転数算出部６６は、各操作レバーの操作状況に応じて力行トルク制限制御目標回転数を設定する。
【００４７】
判定部６９は、リフト操作レバー１１の下降操作が単独で行われたか否かと、リフト操作レバー１１の下降操作と第２操作部７３の操作が同時に行われたか否かを判定する。例えば、リフト下降＋ティルト操作、リフト下降＋アタッチメント操作、リフト下降＋パワーステアリング操作、リフト下降＋ティルト＋パワーステアリング操作が行われた場合、判定部６９は、リフト操作レバー１１の下降操作と第２操作部７３の操作が同時に行われたと判定する。判定部６９は、判定結果を指令回転数設定部６７及び力行トルク制限値算出部６８に判定結果を出力する。
【００４８】
ここで、指令回転数及び力行トルク制限について説明する。判定部６９によりリフト操作レバー１１の下降操作が単独で行われたと判定された場合、指令回転数設定部６７は、指令回転数として、下降必要回転数を設定する。下降必要回転数とは、下降動作に必要な流量に相当する回転数である。また、判定部６９によりリフト操作レバー１１の下降操作が単独で行われたと判定された場合、モータドライバ６１は、不要な電力の消費を抑えるために、電動モータ１８の力行トルク出力に制限をかける、力行トルク制限制御を行う。力行トルク制限制御を行う場合、力行トルク制限制御目標回転数算出部６６は、力行トルク制限制御目標回転数として、予め設定された最小回転数を設定してよい。この最小回転数は、ポンプや電動機の仕様等によって定められてよく、０ｒｐｍか０ｒｐｍに近い値に設定されてよい。
【００４９】
判定部６９によりリフト操作レバー１１の下降操作を含む第２操作部７３の操作が同時に行われたと判定された場合、指令回転数設定部６７は、指令回転数として、下降必要回転数及び第２油圧シリンダ必要回転数のうちの大きい方の値を設定する。また、判定部６９によりリフト操作レバー１１の下降操作と第２操作部７３の操作が同時に行われたと判定された場合、モータドライバ６１は、力行トルク制限制御を解除し、力行を許可する。このとき、力行トルク制限値算出部６８は、力行トルク制限値を定格力行トルクに設定する。
【００５０】
図５は、コントローラ６０により実行される制御処理手順を示すフローチャートである。なお、本制御処理では、フォーク６の下降（リフト下降）を含む動作のみを対象としている。また、本制御処理を実行する周期は、実験等により適宜決められている。
【００５１】
同図において、まず操作レバー操作量センサ５５〜５７により検出されたリフト操作レバー１１、ティルト操作レバー１２及びアタッチメント操作レバーの操作量と、ステアリング操作速度センサ５８により検出されたステアリング１３の操作速度とを取得する（手順Ｓ１０１）。
【００５２】
続いて、手順Ｓ１０１で取得されたリフト操作レバー１１、ティルト操作レバー１２、アタッチメント操作レバーの操作量及びステアリング１３の操作速度に基づいて、操作条件としてのリフト下降モードを判定する（手順Ｓ１０２）。リフト下降モードとしては、リフト下降単独操作、リフト下降＋ティルト操作、リフト下降＋アタッチメント操作、リフト下降＋パワーステアリング操作、リフト下降＋ティルト＋パワーステアリング操作がある。
【００５３】
続いて、手順Ｓ１０１で取得されたリフト操作レバー１１、ティルト操作レバー１２、アタッチメント操作レバーの操作量及びステアリング１３の操作速度と手順Ｓ１０２で判定されたリフト下降モードとに応じた電磁比例弁ソレノイド電流指令値を求める（手順Ｓ１０３）。電磁比例弁ソレノイド電流指令値としては、リフト操作レバー１１の下降操作の操作量に応じたリフト下降用ソレノイド電流指令値、ティルト操作レバー１２の操作量に応じたティルト用ソレノイド電流指令値、アタッチメント操作レバーの操作量に応じたアタッチメント用ソレノイド電流指令値、ステアリング１３の操作速度に応じたパワーステアリング（ＰＳ）用ソレノイド電流指令値がある。
【００５４】
続いて、手順Ｓ１０２で得られた操作条件に対する必要回転数を求める（手順Ｓ１０４）。必要回転数としては、リフト必要モータ回転数、ティルト必要モータ回転数、アタッチメント必要モータ回転数及びパワーステアリング（ＰＳ）必要モータ回転数がある。リフト必要モータ回転数は、リフト動作を行うのに必要な電動モータ１８の回転数である。ティルト必要モータ回転数は、ティルト動作を行うのに必要な電動モータ１８の回転数である。アタッチメント必要モータ回転数は、アタッチメント動作を行うのに必要な電動モータ１８の回転数である。ＰＳ必要モータ回転数は、ＰＳ動作を行うのに必要な電動モータ１８の回転数である。
【００５５】
続いて、指令回転数設定部６７は、手順Ｓ１０２で判定されたリフト下降モードと手順Ｓ１０４で得られた必要回転数に基づいて、指令回転数を設定する（手順Ｓ１０５）。
【００５６】
続いて、手順Ｓ１０２で判定されたリフト下降モードに基づいて、電動モータ１８の力行トルク制限値を設定する（手順Ｓ１０６）。力行トルク制限値は、許容する力行トルクの値のことである。
【００５７】
手順Ｓ１０６を実施した後、手順Ｓ１０３で得られた電磁比例弁ソレノイド電流指令値を対応する電磁比例弁のソレノイド操作部に送出する（手順Ｓ１０７）。このとき、リフト下降用ソレノイド電流指令値を操作弁４８のソレノイド操作部４８ｃに送出する。また、ティルト用ソレノイド電流指令値を求めたときは、その電流指令値を電磁比例弁２６のソレノイド操作部２６ｄ，２６ｅの何れかに送出し、アタッチメント用ソレノイド電流指令値を求めたときは、その電流指令値を電磁比例弁３１のソレノイド操作部３１ｄ，３１ｅの何れかに送出し、ＰＳ用ソレノイド電流指令値を求めたときは、その電流指令値を電磁比例弁３６のソレノイド操作部３６ｄ，３６ｅの何れかに送出する。
【００５８】
続いて、手順Ｓ１０５で設定された指令回転数と回転数センサ５９により検出されたモータ実回転数と手順Ｓ１０６で設定された電動モータ１８の力行トルク制限値とに基づいて電動モータ１８の出力トルクを求め、その出力トルクを制御信号として電動モータ１８に送出する（手順Ｓ１０８）。手順Ｓ１０８の処理は、図４に示すように、コントローラ６０に含まれるモータドライバ６１により実行される。
【００５９】
図６に、荷役車両１の油圧駆動装置１６の制御系についてより簡易的に記載したブロック構成図を示す。図６に示すように、指令回転数設定部６７は、前述のように各センサ５５，５６,５７，５８で検出された各操作部での操作量に基づいて、電動モータ１８の指令回転数を設定し、モータドライバ６１に出力する。モータドライバ６１は、指令回転数設定部６７の回転数指令値、実回転数、及び力行トルク制限制御などの状況に基づいて、電動モータ１８への制御出力を行う。
【００６０】
ここで、指令回転数設定部６７は、指令回転数を加速させる場合、指令回転数の加速度である指令回転数加速度Aａにて加速させる。指令回転数設定部６７は、指令回転数を減速させる場合、指令回転数の減速度である指令回転数減速度Aｂにて減速させる。また、モータドライバ６１は、実回転数を加速させる場合、制御出力による電動モータ１８の実回転数の加速度である実回転数加速度Bａにて加速させる。モータドライバ６１は、実回転数を減速させる場合、制御出力による電動モータ１８の実回転数の減速度である実回転数減速度Bｂにて減速させる。このとき、指令回転数設定部６７の指令回転数減速度Ａｂは、モータドライバ６１の実回転数減速度Ｂｂに比して大きい。指令回転数減速度Ａｂが、実回転数減速度Ｂｂに比してどの程度大きいかは特に限定されないが、２倍以上とすることが好ましく、４倍以上とすることが更に好ましい（ただし、実回転数減速度Ｂｂを極めて小さくすると、回転数の追従性が悪くなるので、下降速度変動が発生しない範囲で可能な限り大きくすることが好ましい。）指令回転数設定部６７の指令回転数加速度Ａａは、モータドライバ６１の実回転数加速度Ｂａと等しくてよいが、特に限定されず、異なる値としてもよい。また、指令回転数設定部６７の指令回転数減速度Ａｂの大きさ（絶対値）は、特に限定されないが、指令回転数加速度Ａａの大きさよりも大きくてよい。すなわち、図７〜９に示すグラフにおいて、指令回転数減速度Ａｂの傾きの絶対値は、指令回転数加速度Ａａの傾きの絶対値よりも大きくてよい。
【００６１】
次に、本実施形態に係る荷役車両１の油圧駆動装置１６の作用・効果について説明する。
【００６２】
まず、図７を参照して、比較例に係る油圧駆動装置として、指令回転数減速度Ａｂ及び実回転数減速度Ｂｂが等しく、且つ、いずれも大きい値に設定されたものについて説明を行う。また、図８を参照して、比較例に係る油圧駆動装置として、指令回転数減速度Ａｂ及び実回転数減速度Ｂｂが等しく、且つ、いずれも小さい値に設定されたものについて説明を行う。また、図９を参照して、実施形態に係る油圧駆動装置として、指令回転数減速度Ａｂが大きい値に設定され、実回転数減速度Ｂｂが小さい値に設定されたものについて説明を行う。図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）及び図９（ａ），（ｂ）は、指令回転数、実回転数、及びリフトシリンダ４が吐き出すシリンダ流量との関係について示したグラフである。縦軸は、指令回転数及び実回転数に対しては回転数を示し、シリンダ流量に対しては、回転数に対応した作動油の流量を示す。横軸は時間を示す。図７（ａ）、図８（ａ）及び図９（ａ）は作動油の油温が常温（例えば３０〜６０℃）の場合のグラフであり、図７（ｂ）、図８（ｂ）及び図９（ｂ）は作動油の油温が低温（例えば−２０〜０℃）の場合のグラフである。
【００６３】
図７（ａ），（ｂ）では、まずリフト操作レバー１１の単独操作が行われる。その後、リフト操作レバー１１と第２操作部７３の同時操作（図において「同時操作」と示された部分）が行われる。その後、リフト操作レバー１１の単独操作が行われる。ここでは、下降必要回転数よりも第２油圧シリンダ必要回転数の方が小さい。従って、同時操作が開始されると、指令回転数は指令回転数減速度Aｂにて低下する。指令回転数減速度Ａｂは大きい値に設定されているため、指令回転数は急激に低下する。また、同時操作が終了すると、指令回転数は指令回転数加速度Ａａにて増加する。図８（ａ），（ｂ）においても、図７（ａ），（ｂ）と同様に単独操作の後に同時操作が行われ、その後単独操作が行われる。図８（ａ），（ｂ）では、指令回転数減速度Ａｂは小さい値に設定されているため、同時操作が開始されると、指令回転数は緩やかに低下する。
【００６４】
図７（ａ）に示すように油温が常温の場合、実回転数は指令回転数に追従するように変化する。ここで、実回転数減速度Ｂｂは指令回転数減速度Ａｂと等しい。従って、リフト操作レバー１１の単独操作から同時操作へ移行する時には、実回転数は急激に低下する。このとき、実回転数が低下すると、シリンダ流量のうち、所望の流量（下降必要回転数に対応するシリンダ流量）に対して不足する流量分は、バイパス流量制御弁５０を開くことによって補おうとする。しかしながら、バイパス流量制御弁５０の応答が追いつかず、シリンダ流量が局所的に減少してしまう。これにより、下降速度が局所的に変動してしまうという問題が生じる。
【００６５】
これに対して、図８（ａ）の場合は、リフト操作レバー１１の単独操作から同時操作へ移行する時には、実回転数は緩やかに低下する。従って、実回転数の緩やかな変動にバイパス流量制御弁５０の応答がすぐに追いつくことができるため、シリンダ流量の局所的な低下量を抑えることができる。これにより、下降速度の局所的な変動を抑制できる。
【００６６】
一方、図８（ｂ）のように油温が低温である場合、作動油の粘度が大きいため、圧力損失が大きくなる。また、リフト操作レバー１１の単独操作時は、力行トルク制限制御が行われているため、力行運転が行われない電動モータ１８の実回転数は、作動油の圧力損失の影響により、指令回転数よりも低くなる。当該状態で同時操作を行うと、力行トルク制限制御が解除されることにより、電動モータ１８が力行運転を開始することで、実回転数が急激に指令回転数まで上昇する。ここで、指令回転数減速度Ａｂが小さい値に設定されているため、同時操作への移行後、指令回転数の低下が緩やかである。従って、実回転数が指令回転数と等しくなった時点では、既に実回転数が大きく増加した状態となる。シリンダ流量は実回転数と連動して上昇するため、同時操作へ移行後、シリンダ流量も一時的に大きく上昇する。これにより、下降速度が局所的に変動するという問題が生じる。
【００６７】
これに対して、図７（ｂ）の場合は、指令回転数減速度Ａｂが大きい値に設定されているため、同時操作への移行後、指令回転数が速やかに低下する。従って、実回転数が大きく増加する前に、実回転数が指令回転数と等しくなる。これに伴い、シリンダ流量の局所的な上昇も抑制できる。以上より、下降速度の局所的な変動を抑制できる。
【００６８】
以上のように、指令回転数減速度Ａｂ及び実回転数減速度Ｂｂの値が大きい場合と、指令回転数減速度Ａｂ及び実回転数減速度Ｂｂの値が小さい場合とでは、いずれの場合であっても、下降速度が局所的に変動するという問題が生じる。
【００６９】
一方、本実施形態に係る油圧駆動装置１６では、指令回転数設定部６７の指令回転数減速度Ａｂは、モータドライバ６１の実回転数減速度Ｂｂに比して大きい。従って、指令回転数減速度Ａｂを大きい値に設定し、実回転数減速度Ｂｂを小さい値に設定することができる。従って、図９（ａ）に示すように、油温が常温である場合、同時操作への移行後、指令回転数が急激に低下する一方で、実回転数は緩やかに低下する。従って、実回転数の緩やかな変動にバイパス流量制御弁５０の応答がすぐに追いつくことができるため、シリンダ流量の局所的な低下量を抑えることができる。これにより、下降速度の局所的な変動を抑制できる。
【００７０】
また、図９（ｂ）に示すように、油温が低温である場合、指令回転数減速度Ａｂが大きい値に設定されているため、同時操作への移行後、指令回転数が速やかに低下する。従って、実回転数が大きく増加する前に、実回転数が指令回転数と等しくなる。これに伴い、シリンダ流量の局所的な上昇も抑制できる。以上より、下降速度の局所的な変動を抑制できる。
【００７１】
以上より、本実施形態に係る荷役車両１の油圧駆動装置１６において、指令回転数設定部６７で設定される指令回転数の減速度である指令回転数減速度Ａｂは、モータドライバ６１の制御出力による電動モータ１８の実回転数の減速度である実回転数減速度Ｂｂに比して大きい。上述の図９（ａ）のように、油温が常温の時に、昇降用のリフトシリンダ４のリフト操作レバー１１を単独操作している状態から、当該リフト操作レバー１１及び第２操作部７３を同時操作する状態へ移行する場合、指令回転数及び実回転数を低下させる一方で、リフトシリンダ４から吐き出されるシリンダ流量が維持される。このとき、シリンダ流量を維持するためにバイパス流量制御弁５０が開かれるが、当該バイパス流量制御弁５０の応答が追いつかないことにより、局所的に実回転数の低下に従ってシリンダ流量が減少する場合がある。この様な場合であっても、実回転数減速度Ｂｂが指令回転数減速度Ａｂよりも小さいため、実回転数を緩やかに低下させることができる。従って、実回転数の緩やかな低下に合わせてシリンダ流量が急速に減少することを抑制できる。また、上述の図９（ｂ）のように、油温が低温であることにより、指令回転数に比して実回転数が低くなり、且つ力行トルク制限制御がなされている状態（単独操作の状態）から、指令回転数が低下し、且つ力行トルク制限制御が解除された状態（同時操作の状態）へ移行する場合がある。この場合、実回転数が指令回転数へ向かって上昇し、それに伴ってシリンダ流量も増加する。ここでは、指令回転数減速度Ａｂが実回転数減速度Ｂｂよりも大きいため、指令回転数を速やかに低下させることができる。従って、実回転数が速やかに指令回転数と等しくなり、実回転の上昇を抑えることができる。それに伴い、シリンダ流量の増加を抑えることができる。以上より、油温が常温時及び低温時のいずれにおいても、リフトシリンダ４のシリンダ流量の局所的な変動を抑制できるため、リフトシリンダ４の下降速度の変動を抑制することができる。また、このように下降速度の変動を抑制できるため、オペレータの意図した操作が可能となる。
【００７２】
なお、本実施形態に係る荷役車両１の油圧駆動装置１６では、リフトシリンダ４の下降速度の変動を抑制するための特殊な機構、油温センサ、荷重センサ等を設ける必要がなく、且つ、油圧駆動装置１６の基本的な構成を変更することなく、下降速度の変動を抑制することができる。従って、構成を簡素にすることができ、コストを低くすることができる。また、油圧駆動装置１６の基本的な構成を維持することで、下降操作と第２操作部７３の操作を同時操作した場合において、積荷位置エネルギーを油圧ポンプに入力することができるため、高効率な運転を行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態に係る荷役車両１の油圧駆動装置１６において、指令回転数減速度Ａｂは、実回転数減速度Ｂｂの２倍以上である。これにより、指令回転数減速度と実回転数速度との間に十分な差を設けることができ、上述のような第１油圧シリンダの下降速度の変動を抑制する効果をより顕著に得ることができる。
【００７４】
以上、本発明に係る荷役車両の油圧駆動装置の好適な実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００７５】
上述の実施形態では、第２油圧シリンダとして、ティルトシリンダ、ＰＳシリンダ、及びアタッチメントシリンダが設けられている。しかし、第２油圧シリンダは少なくとも一本あればよく、一部は省略されてよい。例えば、上記実施形態では、アタッチメント及びパワーステアリングが搭載されているが、本発明の油圧駆動装置は、アタッチメント及びパワーステアリングが搭載されていないフォークリフトにも適用可能である。また、本発明の油圧駆動装置は、フォークリフト以外のバッテリ式の荷役車両であれば適用可能である。
【００７６】
リフト操作レバーの下降操作に基づいて作動油の流れを制御する制御弁、及び第２操作部の操作に基づいて作動油の流れを制御する制御弁として、電磁式の比例弁を例示したが、油圧式、機械式のいずれでもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…荷役車両、４…リフトシリンダ（第１油圧シリンダ）、４ｂ…ボトム室、６…フォーク（昇降物）、９…ティルトシリンダ（第２油圧シリンダ）、１１…リフト操作レバー（第１操作部）、１２…ティルト操作レバー（第２操作部）、１３…ステアリング（第２操作部）、１４…ＰＳシリンダ、１５…アタッチメントシリンダ（第２油圧シリンダ）、１６…油圧駆動装置、１７…油圧ポンプモータ（油圧ポンプ）、１７ａ…吸込口、１７ｂ…吐出口、１８…電動モータ（電動機）、４７…油圧配管（下降油路）、４８…操作弁、４９…油圧配管（バイパス油路）、５０…バイパス流量制御弁、６１…モータドライバ（電動モータ制御部）、６７…指令回転数設定部、７０…第２油圧シリンダ、７３…第２操作部。
【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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【図８】
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【図９】
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