(57)【要約】【課題】昇降物の単独下降時において、高負荷状態では荷役回生を効率的に行うことができると共に、低負荷状態では低消費電力で必要な下降速度を確保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】油圧駆動装置１６は、油圧ポンプモータ１７と、油圧ポンプモータ１７を駆動する電動モータ１８とを備えている。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４７を介して接続されている。油圧配管４７には、リフト下降用電磁比例弁４８が配設されている。油圧配管４７における油圧ポンプモータ１７と電磁比例弁４８との分岐点は、油圧配管４９を介してタンク１９と接続されている。油圧配管４９には、圧力補償弁５０が配設されている。油圧配管４９における圧力補償弁５０とタンク１９との間には、電磁切換弁（ＯＮ／ＯＦＦ弁）５３が配設されている。【選択図】図２
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【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油圧シリンダを含む複数の油圧シリンダと、前記昇降用油圧シリンダを作動させるための昇降操作手段を含む複数の手動操作手段とを備えた荷役車両の油圧駆動装置において、
前記作動油を貯留するタンクと、
前記作動油を前記タンクから吸い込んで前記油圧シリンダに供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動する電動機と、
前記油圧ポンプの吸込口と前記昇降用油圧シリンダのボトム室との間に配設され、前記昇降操作手段の下降操作の操作量に応じた開度で開く電磁比例弁と、
前記油圧ポンプと前記電磁比例弁との分岐点と前記タンクとの間に配設され、前記電磁比例弁の前後の圧力差に応じた開度で開く圧力補償弁と、
前記圧力補償弁と前記タンクとの間に配設され、開位置と閉位置との間で切り換えられる弁手段とを備えることを特徴とする荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項２】
前記電動機の指令回転数を設定する設定手段と、
前記電動機の実回転数を検出する回転数検出手段と、
前記設定手段により設定された前記指令回転数と前記回転数検出手段により検出された前記実回転数とに基づいて前記電動機を制御する電動機制御手段と、
前記昇降操作手段の下降操作が単独で行われたかどうかと、前記昇降操作手段の下降操作を含む前記複数の手動操作手段の操作が同時に行われたかどうかとを判定する判定手段とを更に備え、
前記設定手段は、前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、前記昇降操作手段の下降操作の操作量に応じた前記指令回転数を設定し、前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作を含む前記複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、前記昇降操作手段以外の手動操作手段の操作量に応じた前記指令回転数を設定することを特徴とする請求項１記載の荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項３】
前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、前記設定手段により設定された前記指令回転数と前記回転数検出手段により検出された前記実回転数との差が所定値以上であるときに、前記弁手段を前記開位置に切り換えるように制御し、前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作を含む前記複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、前記弁手段を無条件に前記開位置に切り換えるように制御する弁開閉制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項２記載の荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項４】
前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、前記電動機の力行トルクを制限し、前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作を含む前記複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、前記電動機の力行トルクの制限を解除するトルク制限制御手段を更に備えることを特徴とする請求項２または３記載の荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項５】
前記荷役車両の走行方向を検知する走行方向検知手段を更に備え、
前記トルク制限制御手段は、前記走行方向検知手段により前記荷役車両の走行方向がニュートラルであると検知された状態で、前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、前記電動機の力行トルク制限値を予め決められた値に設定する第１力行トルク制限値設定手段と、前記走行方向検知手段により前記荷役車両の走行方向が前進または後進であると検知された状態で、前記判定手段により前記昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、前記回転数検出手段により検出された前記実回転数と前記油圧ポンプのアイドル回転数または当該アイドル回転数よりも高い回転数に相当する目標回転数とに基づいて前記電動機の力行トルク制限値を設定する第２力行トルク制限値設定手段とを有することを特徴とする請求項４記載の荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項６】
前記第２力行トルク制限値設定手段は、前記実回転数が前記目標回転数以上であるときは、前記電動機の力行トルク制限値を第１設定値に設定し、前記実回転数が前記目標回転数以上でないときは、前記電動機の力行トルク制限値を前記第１設定値よりも大きい第２設定値に設定することを特徴とする請求項５記載の荷役車両の油圧駆動装置。
【請求項７】
前記第２力行トルク制限値設定手段は、前記目標回転数と前記実回転数との回転数偏差を算出し、前記回転数偏差がゼロになるように前記電動機の力行トルク制限値を設定することを特徴とする請求項５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、フォークリフト等の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】
荷役車両の一つであるバッテリ式のフォークリフトは、フォークを昇降させるリフトシリンダと、マストを傾動させるティルトシリンダと、リフトシリンダ及びティルトシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動する電動機とを備えている。このようなフォークリフトでは、フォークにより荷物を降ろすときに、荷物の重さを利用してリフトシリンダから油圧ポンプに作動油を戻して発電を行う荷役回生というものがある。しかし、例えばフォークに積荷が無い状態（軽負荷状態）のように油圧ポンプへの戻り油の圧力が低い場合には、所望の下降速度を得るために電動機により油圧ポンプを回転させる必要があるため、かえって電力を消費してしまう。
【０００３】
そのような不具合を解決する従来技術としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載の油圧装置は、リフトシリンダのボトム室と油圧ポンプとの間に配設されたリフト用制御弁と、リフト用制御弁と油圧ポンプのタンク側との分岐路に設けられ、開位置と閉位置との間で切り換えられるパイロット制御式切換弁とを備えている。フォークが重負荷で下降すると、リフトシリンダからの戻り油圧はパイロット設定圧を超えるため、パイロット制御式切換弁は閉位置に切り換えられ、戻り油が油圧ポンプに強制的に圧送される。フォークが無負荷または極めて低い負荷の状態で下降すると、リフトシリンダからの戻り油圧はパイロット設定圧に達することはないため、パイロット制御式切換弁は開位置に保持され、低圧の戻り油が油圧ポンプに流れることはなく、また電動機は停止保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２３１３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、フォーク（昇降物）の単独下降時において、低速状態ではフォークに回生可能な積荷がある場合でも、高速状態になるとリフトシリンダから油圧ポンプへの戻り油の圧力が回生不可能な圧力となってしまう。この場合でもパイロット制御式切換弁は開かないため、リフトシリンダからの戻り油が油圧ポンプに流れるが、所望の下降速度を得るために電動機が力行してしまい、結果的に電力の消費につながる。
【０００６】
本発明の目的は、昇降物の単独下降時において、高負荷状態では荷役回生を効率的に行うことができると共に、低負荷状態では低消費電力で必要な下降速度を確保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】
【０００７】
本発明は、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を含む複数の油圧シリンダと、昇降用油圧シリンダを作動させるための昇降操作手段を含む複数の手動操作手段とを備えた荷役車両の油圧駆動装置において、作動油を貯留するタンクと、作動油をタンクから吸い込んで油圧シリンダに供給する油圧ポンプと、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、昇降操作手段の下降操作の操作量に応じた開度で開く電磁比例弁と、油圧ポンプと電磁比例弁との分岐点とタンクとの間に配設され、電磁比例弁の前後の圧力差に応じた開度で開く圧力補償弁と、圧力補償弁とタンクとの間に配設され、開位置と閉位置との間で切り換えられる弁手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このような本発明の荷役車両の油圧駆動装置においては、昇降物の単独下降動作時に、昇降操作手段の下降操作を行うと、電磁比例弁が昇降操作手段の操作量に応じた開度で開く。このとき、例えば昇降物に積荷が存在する高負荷状態では、電磁比例弁の前後の圧力差が大きくなるため、圧力補償弁が閉じる方向に切り換わる。ここで、弁手段を閉位置に切り換えると、昇降用油圧シリンダからタンクに戻る作動油は無く、昇降用油圧シリンダからの作動油が全て油圧ポンプに流れるようになる。これにより、荷役回生を効率的に行うことができる。一方、例えば昇降物に積荷が存在しない低負荷状態では、電磁比例弁の前後の圧力差が小さくなるため、圧力補償弁が開く方向に切り換わる。ここで、弁手段を開位置に切り換えると、昇降用油圧シリンダからの作動油の大部分がタンクに戻るため、昇降物の必要な下降速度を確保することができる。また、油圧ポンプに流れる作動油は殆ど無いため、電動機が力行することが防止され、消費電力を低減することができる。
【０００９】
また、昇降物の下降動作と他の荷役動作とが同時に行われる場合は、弁手段を開位置に切り換える。このとき、昇降物の積荷荷重つまり負荷状態によって、油圧ポンプに流れる作動油の流量が変動する。油圧ポンプに流れる作動油の流量が減少したときは、その流量分だけタンクに戻る作動油を増加させるように圧力補償弁の開度が大きくなり、油圧ポンプに流れる作動油の流量が増加したときは、その流量分だけタンクに戻る作動油を減少させるように圧力補償弁の開度が小さくなることで、昇降用油圧シリンダのボトム室から流れる作動油の流量がほぼ一定になる。従って、昇降物の下降速度をほぼ一定に保つことができる。また、昇降物の積荷荷重によっては、回生エネルギーを利用して昇降物の下降以外の荷役動作を行うことが可能となるため、消費電力を低減することができる。
【００１０】
このとき、電動機の指令回転数を設定する設定手段と、電動機の実回転数を検出する回転数検出手段と、設定手段により設定された指令回転数と回転数検出手段により検出された実回転数とに基づいて電動機を制御する電動機制御手段と、昇降操作手段の下降操作が単独で行われたかどうかと、昇降操作手段の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたかどうかとを判定する判定手段とを更に備え、設定手段は、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、昇降操作手段の下降操作の操作量に応じた指令回転数を設定し、判定手段により昇降操作手段の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、昇降操作手段以外の手動操作手段の操作量に応じた指令回転数を設定すると良い。
【００１１】
このように昇降物の下降動作と他の荷役動作とを同時に行う場合には、昇降操作手段以外の手動操作手段の操作量に応じた指令回転数を設定することにより、昇降操作手段のほうが他の手動操作手段よりも電動機の必要回転数が高い操作であっても、昇降用油圧シリンダ以外の油圧シリンダに必要以上の作動油が供給されることが無いため、損失の増大を抑えることができる。
【００１２】
このとき、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、設定手段により設定された指令回転数と回転数検出手段により検出された実回転数との差が所定値以上であるときに、弁手段を開位置に切り換えるように制御し、判定手段により昇降操作手段の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、弁手段を無条件に開位置に切り換えるように制御する弁開閉制御手段とを更に備えると良い。
【００１３】
このように昇降物の単独下降動作時には、電動機の指令回転数と電動機の実回転数との差に応じて弁手段の開閉切り換えの判断を行うことにより、弁手段の制御のために圧力センサ等を必要としなくて済む。また、昇降物の下降動作と他の荷役動作とを同時に行う場合には、無条件に弁手段を開位置に切り換えることにより、昇降用油圧シリンダからの作動油がタンクに戻るようになる。従って、昇降物の下降動作中に他の荷役動作が行われた場合でも、昇降物の下降速度の変動を抑えることができる。
【００１４】
また、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、電動機の力行トルクを制限し、判定手段により昇降操作手段の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、電動機の力行トルクの制限を解除するトルク制限制御手段を更に備えると良い。
【００１５】
このように昇降物の単独下降動作時には、電動機の力行トルクを制限することにより、必要以上の電力消費を防止することができる。また、昇降物の下降動作と他の荷役動作とを同時に行う場合には、電動機の力行トルクの制限を解除することにより、他の荷役動作に必要な電動機の回転数を確実に得ることができる。
【００１６】
このとき、荷役車両の走行方向を検知する走行方向検知手段を更に備え、トルク制限制御手段は、走行方向検知手段により荷役車両の走行方向がニュートラルであると検知された状態で、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、電動機の力行トルク制限値を予め決められた値に設定する第１力行トルク制限値設定手段と、走行方向検知手段により荷役車両の走行方向が前進または後進であると検知された状態で、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、回転数検出手段により検出された実回転数と油圧ポンプのアイドル回転数または当該アイドル回転数よりも高い回転数に相当する目標回転数とに基づいて電動機の力行トルク制限値を設定する第２力行トルク制限値設定手段とを有すると良い。
【００１７】
例えば油圧式のパワーステアリングが搭載された荷役車両では、前進または後進の状態時には、油圧ポンプをパワーステアリング用のアイドル回転数以上の回転数で回転させておく必要がある。そこで、荷役車両の走行方向が前進または後進である状態で、昇降物の単独下降動作が行われたときは、電動機の実回転数と油圧ポンプのアイドル回転数または当該アイドル回転数よりも高い回転数に相当する目標回転数とに基づいて、例えば油圧ポンプの回転数がアイドル回転数以上となるように電動機の力行トルク制限値を設定する。これにより、荷役車両の走行方向が前進または後進である状態では、油圧ポンプがアイドル回転数以上の回転数で回転するため、昇降物の単独下降動作中に円滑な操舵を行うことができる。また、油圧ポンプの回転数がアイドル回転数である場合は、油圧ポンプが必要最小限の回転数で回転することになるため、消費電力を低減することができる。
【００１８】
このとき、第２力行トルク制限値設定手段は、実回転数が目標回転数以上であるときは、電動機の力行トルク制限値を第１設定値に設定し、実回転数が目標回転数以上でないときは、電動機の力行トルク制限値を第１設定値よりも大きい第２設定値に設定すると良い。
【００１９】
この場合には、電動機の実回転数が目標回転数に近づくようになるため、第２力行トルク制限値設定手段の処理構成を簡素化しつつ、油圧ポンプをアイドル回転数以上の回転数で回転させることができる。
【００２０】
また、第２力行トルク制限値設定手段は、目標回転数と実回転数との回転数偏差を算出し、回転数偏差がゼロになるように電動機の力行トルク制限値を設定しても良い。
【００２１】
この場合には、電動機の実回転数の脈動が殆ど発生すること無く、電動機の実回転数が目標回転数にほぼ一致するようになるため、油圧ポンプを確実にアイドル回転数以上の回転数で回転させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、昇降物の単独下降時において、高負荷状態では荷役回生を効率的に行うことができると共に、低負荷状態では低消費電力で必要な下降速度を確保することができる。また、昇降物の下降動作と他の荷役動作とが同時に行われる場合でも、昇降物の下降速度をほぼ一定に保つことができる。さらに、負荷状態によっては、回生しながら昇降物の下降動作と他の荷役動作とを同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態を備えた荷役車両を示す側面図である。
【図２】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。
【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５】図３に示したコントローラにおいて、リフト下降操作時に使用される制御項目の一覧を示す表である。
【図６】図４に示したバイパス用電磁切換弁の制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図４に示したモータトルク出力処理手順の詳細を示すブロック図である。
【図８】積荷荷重が大きい状態（高負荷状態）において、リフト下降単独操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。
【図９】積荷荷重が小さい状態（低負荷状態）において、リフト下降単独操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１０】積荷荷重が大きい状態（高負荷状態）において、リフト下降とティルトとの同時操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１１】積荷荷重が小さい状態（低負荷状態）において、リフト下降とティルトとの同時操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１２】本発明に係る油圧駆動装置の第２実施形態の制御系を示す構成図である。
【図１３】図１２に示したコントローラにおいて、リフト下降操作時に使用される制御項目の一覧を示す表である。
【図１４】図１２に示したコントローラにおいて、図４に示した力行トルク制限値設定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示した力行トルク制限値設定処理手順を実行したときの電動モータの回転数及び力行トルク制限値のタイムチャートを示す図である。
【図１６】図１４に示した力行トルク制限値設定処理手順の変形例を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に示した力行トルク制限値設定処理手順を実行したときの電動モータの回転数及び力行トルク制限値のタイムチャートを示す図である。
【図１８】本発明に係る油圧駆動装置の第３実施形態においてコントローラの一部の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８に示したコントローラにおいて、リフト下降操作時に使用される制御項目の一覧を示す表である。
【図２０】図１８に示したトルク制限値設定部により力行トルク制限値を設定したときの電動モータの回転数及び力行トルク制限値のタイムチャートを示す図である。
【図２１】図２に示したバイパス用電磁切換弁の変形例を示す油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１は、本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態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。フォークリフト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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、フォークリフト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。
【００３２】
さらに、運転室１０には、特に図示はしないが、フォークリフト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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、リフトシリンダ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、リフトシリンダ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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
電磁比例弁３６とＰＳシリンダ１４のロッド室１４ａ及びボトム室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のボトム室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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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４７を介して接続されている。油圧配管４７には、リフト下降用の電磁比例弁４８が配設されている。電磁比例弁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。
【００５０】
電磁比例弁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、電磁比例弁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。
【００５１】
油圧配管４７における油圧ポンプモータ１７と電磁比例弁４８との分岐点は、油圧配管４９を介してタンク１９と接続されている。油圧配管４９には、圧力補償弁５０が配設されている。圧力補償弁５０は、圧力補償機能付きの流量制御弁である。
【００５２】
圧力補償弁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。圧力補償弁５０の閉位置５０ｂ側のパイロット操作部と電磁比例弁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。圧力補償弁５０の開位置５０ａ側のパイロット操作部と電磁比例弁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。圧力補償弁５０は、電磁比例弁４８の前後の圧力差に応じた開度で開く。具体的には、圧力補償弁５０は、通常は閉位置（図示）にある。そして、電磁比例弁４８の前後の圧力差が大きくなるほど、圧力補償弁５０の開度が小さくなる。
【００５３】
油圧配管４９における圧力補償弁５０とタンク１９との間には、バイパス用の電磁切換弁（弁手段）５３が配設されている。電磁切換弁５３は、作動油の流通を許容する開位置５３ａと作動油の流通を遮断する閉位置５３ｂとの間で切り換えられるＯＮ／ＯＦＦ弁である。電磁切換弁５３は、通常は閉位置５３ｂ（図示）にあり、ソレノイド操作部５３ｃにＯＮ信号が入力されると、開位置５３ａに切り換わる。なお、油圧配管４９には、フィルタ５４が設けられている。
【００５４】
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（回転数検出手段）５９と、コントローラ６０とを備えている。
【００５５】
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及び回転数センサ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及び電磁切換弁５３を制御する。
【００５６】
図４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。
【００５７】
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）。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
続いて、手順Ｓ１０２で得られた操作条件に対するモータ必要回転数を求める（手順Ｓ１０４）。モータ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。
【００６１】
続いて、手順Ｓ１０２で判定されたリフト下降モードと手順Ｓ１０４で得られたモータ必要回転数に基づいて、モータ回転数指令値（モータ指令回転数）を設定する（手順Ｓ１０５）。このとき、モータ指令回転数は、図５に示す通りである。具体的には、リフト下降単独操作の場合は、モータ指令回転数をリフト必要モータ回転数N_liftとする。リフト下降＋ティルト操作の場合は、モータ指令回転数をティルト必要モータ回転数N_tiltとする。リフト下降＋アタッチメント操作の場合は、モータ指令回転数をアタッチメント必要モータ回転数N_atmtとする。リフト下降＋パワーステアリング操作の場合は、モータ指令回転数をＰＳ必要モータ回転数N_psとする。リフト下降＋ティルト＋パワーステアリング操作の場合は、モータ指令回転数をティルト必要モータ回転数N_tiltとＰＳ必要モータ回転数N_psとの最大値とする。
【００６２】
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。図５に示すように、リフト下降単独操作の場合は、力行トルク制限をＯＮにする。このとき、力行トルク制限値は、例えば０Ｎｍ（０％）もしくはそれに近い値に設定される。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の場合は、力行トルク制限をＯＦＦにする。つまり、この時の力行トルク制限値は、１００％に設定される。
【００６３】
続いて、手順Ｓ１０２で判定されたリフト下降モードと手順Ｓ１０５で設定されたモータ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に基づいて、バイパス用の電磁切換弁５３の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御する。その電磁切換弁５３の制御処理手順の詳細を図６に示す。
【００６４】
図６において、まずリフト下降モードがリフト下降単独操作であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１１）。リフト下降モードがリフト下降単独操作であると判断されたときは、回転数センサ５９により検出されたモータ実回転数を取得する（手順Ｓ１１２）。
【００６５】
続いて、手順Ｓ１０５（図４参照）で設定されたモータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１３）。モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ以上であると判断されたときは、電磁切換弁５３のソレノイド操作部５３ｃにＯＮ信号を送出することで、電磁切換弁５３を開位置５３ａ（ＯＮ）にする（手順Ｓ１１４）。モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ以上でないと判断されたときは、電磁切換弁５３のソレノイド操作部５３ｃにＯＦＦ信号を送出することで、電磁切換弁５３を閉位置５３ｂ（ＯＦＦ）にする（手順Ｓ１１５）。
【００６６】
また、手順Ｓ１１１でリフト下降モードがリフト下降単独操作でない、つまりリフト下降モードがリフト下降＋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の何れかであると判断されたときは、図５にも示すように、電磁切換弁５３のソレノイド操作部５３ｃにＯＮ信号を送出することで、電磁切換弁５３をＯＮにする（手順Ｓ１１４）。
【００６７】
なお、本処理では、モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ以上であるときは、電磁切換弁５３をＯＮにし、モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ以上でないときは、電磁切換弁５３をＯＦＦにするようにしたが、特にその態様には限られない。例えばチャタリングを防止するために、モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ_on以上であるときは、電磁切換弁５３をＯＮにし、モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ_off（＜Ｎ_on）以下であるときは、電磁切換弁５３をＯＦＦにするようにしても良い。
【００６８】
図４に戻り、手順Ｓ１０７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Ｓ１０８）。このとき、リフト下降用ソレノイド電流指令値を電磁比例弁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。
【００６９】
続いて、手順Ｓ１０５で設定されたモータ回転数指令値（モータ指令回転数）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Ｓ１０９）。手順Ｓ１０９の処理は、図７に示すように、コントローラ６０に含まれるモータトルク出力部６１により実行される。
【００７０】
図７において、モータトルク出力部６１は、比較部６２と、ＰＩＤ演算部６３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６２は、上記手順Ｓ１０５で設定されたモータ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。ＰＩＤ演算部６３は、モータ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。
【００７１】
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と上記手順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。
【００７２】
以上において、リフト操作レバー操作量センサ５５、ティルト操作レバー操作量センサ５６、アタッチメント操作レバー操作量センサ５７、ステアリング操作速度センサ５８及びコントローラ６０は、電動機１８の指令回転数を設定する設定手段と、昇降操作手段１１の下降操作が単独で行われたかどうかと、昇降操作手段１１の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたかどうかとを判定する判定手段とを構成する。コントローラ６０は、設定手段により設定された指令回転数と回転数検出手段５９により検出された実回転数とに基づいて電動機１８を制御する電動機制御手段を構成する。
【００７３】
また、コントローラ６０は、判定手段により昇降操作手段１１の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、設定手段により設定された電動機１８の指令回転数と回転数検出手段５９により検出された電動機１８の実回転数との差が所定値以上であるときに、弁手段５３を開位置５３ａに切り換えるように制御し、判定手段により昇降操作手段１１の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、弁手段５３を無条件に開位置５３ａに切り換えるように制御する弁開閉制御手段を構成する。
【００７４】
さらに、コントローラ６０は、判定手段により昇降操作手段１１の下降操作が単独で行われたと判定された場合は、電動機１８の力行トルクを制限し、判定手段により昇降操作手段１１の下降操作を含む複数の手動操作手段の操作が同時に行われたと判定された場合は、電動機１８の力行トルクの制限を解除するトルク制限制御手段を構成する。
【００７５】
ここで、図４に示す手順Ｓ１０１，１０２は、判定手段の一部として機能する。同手順Ｓ１０１，Ｓ１０３〜Ｓ１０５は、設定手段の一部として機能する。同手順Ｓ１０６は、トルク制限制御手段として機能する。同手順Ｓ１０７は、弁開閉制御手段として機能する。同手順Ｓ１０９は、電動機制御手段として機能する。
【００７６】
次に、本実施形態の油圧駆動装置１６の動作を図８〜図１１により説明する。図８は、積荷荷重が大きい状態（高負荷状態）において、リフト下降単独操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。
【００７７】
図８において、まず時刻ｔ１では、リフト下降単独操作が開始されるため、電動モータ１８の力行トルク制限がＯＮになる。また、リフト操作レバー１１の操作量（実線Ａ参照）に応じたリフト下降用ソレノイド電流指令値（破線Ｂ参照）が求められ、その電流指令値が電磁比例弁４８に出力される。すると、電磁比例弁４８が閉位置４８ｂから開位置４８ａに切り換えられる。このとき、積荷荷重が大きいため、電磁比例弁４８の前後の圧力差が大きくなり、圧力補償弁５０が開位置５０ａから閉位置５０ｂ側に切り換えられる。そして、リフト下降用ソレノイド電流指令値に応じたリフト必要モータ回転数がモータ指令回転数（破線Ｃ０参照）として求められ、そのモータ指令回転数が電動モータ１８に出力される。
【００７８】
その後の時刻ｔ２では、モータ指令回転数とモータ実回転数（実線Ｃ参照）との差が一定値Ｎ以上になると、電磁切換弁５３がＯＮになる（実線Ｄ参照）。このとき、油圧ポンプモータ１７の吸込圧力によって油圧ポンプモータ１７が回転させられるため、モータ実回転数がモータ指令回転数に近づくようになる。
【００７９】
その後の時刻ｔ３では、モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎより小さくなるため、電磁切換弁５３がＯＦＦになる（実線Ｄ参照）。すると、タンク１９に戻る作動油の流量（バイパス流量）Ｑ３が０となり、リフトシリンダ４からの作動油の流量Ｑ１が全て油圧ポンプモータ１７に供給される作動油の流量Ｑ２となる。従って、油圧ポンプモータ１７が油圧モータとして作動しやすくなり、電動モータ１８が発電機として機能するようになる。これにより、上述した荷役回生を効率的に行うことができる。
【００８０】
図９は、積荷荷重が小さい状態（低負荷状態）において、リフト下降単独操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。
【００８１】
図９において、まず時刻ｔ１では、リフト下降単独操作が開始されるため、電動モータ１８の力行トルク制限がＯＮになる。また、リフト操作レバー１１の操作量（実線Ａ参照）に応じたリフト下降用ソレノイド電流指令値（破線Ｂ参照）が求められ、その電流指令値が電磁比例弁４８に出力される。すると、電磁比例弁４８が閉位置４８ｂから開位置４８ａに切り換えられる。このとき、積荷荷重が小さいため、電磁比例弁４８の前後の圧力差が小さく、圧力補償弁５０が開いている。そして、リフト下降用ソレノイド電流指令値に応じたリフト必要モータ回転数がモータ指令回転数（破線Ｃ０参照）として求められ、そのモータ指令回転数が電動モータ１８に出力される。
【００８２】
その後の時刻ｔ２では、モータ指令回転数とモータ実回転数（実線Ｃ参照）との差が一定値Ｎ以上になると、電磁切換弁５３がＯＮになる（実線Ｄ参照）。このとき、油圧ポンプモータ１７の吸込圧力が低いため、油圧ポンプモータ１７は回転させられず、モータ実回転数がモータ指令回転数に到達することは無い。このため、電磁切換弁５３は、ＯＮの状態に維持される。
【００８３】
その状態で、タンク１９に戻る作動油のバイパス流量Ｑ３が必要な量になるまで、圧力補償弁５０の開度が大きくなる。すると、リフトシリンダ４からの作動油の流量Ｑ１が必要な分だけ確保されるようになる。これにより、必要なリフト下降速度を確保することができる。また、電動モータ１８を力行させることは無いので、消費電力を低く抑えることができる。
【００８４】
図１０は、積荷荷重が大きい状態（高負荷状態）において、リフト下降とティルトとの同時操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。図１０において、時刻ｔ１〜ｔ３での動作については、図８に示すものと同様であるため、省略する。
【００８５】
その後の時刻ｔ４では、ティルト操作が開始されるため、電動モータ１８の力行トルク制限がＯＦＦになると共に、電磁切換弁５３がＯＦＦからＯＮになる（実線Ｄ参照）。そして、ティルト操作レバー１２の操作量（実線Ｅ参照）に応じたティルト用ソレノイド電流指令値が求められ、その電流指令値が電磁比例弁２６に出力される。すると、電磁比例弁２６が閉位置２６ｃから開位置２６ａ，２６ｂの何れかに切り換えられる。そして、ティルト用ソレノイド電流指令値に応じたティルト必要モータ回転数がモータ指令回転数（破線Ｃ０参照）として求められ、そのモータ指令回転数が電動モータ１８に出力される。
【００８６】
このとき、電動モータ１８の力行トルク制限はＯＦＦであるため、モータ実回転数がモータ指令回転数に追従するようになる。なお、積荷荷重によっては荷役回生を行うことが可能である。
【００８７】
ここで、モータ指令回転数がリフト必要モータ回転数からティルト必要モータ回転数に下がるため、モータ実回転数が低下する。このため、油圧ポンプモータ１７に供給される作動油の流量Ｑ２が少なくなる。すると、圧力補償弁５０は、減少した流量Ｑ２を補える開度になるまで開くようになる。従って、タンク１９に戻る作動油のバイパス流量Ｑ３が増加するため、リフトシリンダ４からの作動油の流量Ｑ１がほぼ一定になる。これにより、リフト下降とティルトとの同時操作を行っても、リフト下降速度を一定に保つことができる。また、積荷の回生エネルギーを最大限利用して、リフト下降動作及びティルト動作を同時に行うことができる。
【００８８】
図１１は、積荷荷重が小さい状態（低負荷状態）において、リフト下降とティルトとの同時操作を行う場合のタイミングチャートを示す図である。図１１において、時刻ｔ１，ｔ２での動作については、図９に示すものと同様であるため、省略する。
【００８９】
その後の時刻ｔ４では、ティルト操作が開始されるため、電動モータ１８の力行トルク制限がＯＦＦになると共に、電磁切換弁５３がＯＮの状態に維持される（実線Ｄ参照）。そして、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が求められ、その電流指令値が電磁比例弁２６に出力される。すると、電磁比例弁２６が閉位置２６ｃから開位置２６ａ，２６ｂの何れかに切り換えられる。そして、ティルト用ソレノイド電流指令値に応じたティルト必要モータ回転数がモータ指令回転数（破線Ｃ０参照）として求められ、そのモータ指令回転数が電動モータ１８に出力される。
【００９０】
このとき、電動モータ１８の力行トルク制限はＯＦＦであるため、モータ実回転数がモータ指令回転数に追従するようになる。なお、積荷荷重によっては荷役回生を行うことが可能である。
【００９１】
ここで、時刻ｔ４以前ではモータ実回転数がモータ指令回転数に到達していないため、モータ実回転数が上昇する（実線Ｃ参照）。このため、油圧ポンプモータ１７に供給される作動油の流量Ｑ２が増加する。すると、増加した流量Ｑ２分だけタンク１９に戻る作動油のバイパス流量Ｑ３を減少させるように、圧力補償弁５０の開度が小さくなるため、リフトシリンダ４からの作動油の流量Ｑ１がほぼ一定になる。これにより、リフト下降とティルトとの同時操作を行っても、リフト下降速度を一定に保つことができる。
【００９２】
なお、リフト下降とアタッチメントとの同時操作、リフト下降とパワーステアリングとの同時操作を行う場合の動作については、リフト下降とティルトとの同時操作を行う場合の動作とほぼ同様である。
【００９３】
以上のように本実施形態によれば、荷役回生が可能な積荷荷重の場合のリフト下降単独動作時には、リフトシリンダ４からの作動油の流量全てが油圧ポンプモータ１７に送られるので、荷役回生を高効率に行うことができる。また、積荷荷重が軽い場合のリフト下降単独動作時には、リフトシリンダ４からの作動油の流量の大部分がタンク１９に戻るので、必要最小限の電力で必要なリフト下降速度を確保することができる。
【００９４】
また、リフト下降単独動作時には、リフト下降速度が低速の状態では回生可能な積荷であっても、リフト下降速度が高速になると、作動油の圧力が回生不能な圧まで下がってしまう。しかし、この場合には、リフトシリンダ４からの作動油の流量の大部分がタンク１９に戻るので、電動モータ１８を力行させることが無く、消費電力を低減することができる。
【００９５】
さらに、リフト下降動作中に、ティルト及びアタッチメントといった他の荷役動作またはステアリング動作が行われた場合でも、リフトシリンダ４からの作動油の流量の一部がタンク１９に戻るので、リフト下降速度の変動を抑えることができる。また、積荷荷重及び操作レバーの操作量によっては積荷の回生エネルギーを最大限利用して、他の荷役動作またはステアリング動作を行うことができるので、消費電力を低減することができる。
【００９６】
また、リフト下降動作と他の荷役動作またはステアリング動作とを同時に行う場合には、リフト必要モータ回転数が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必要モータ回転数よりも高くても、リフト必要モータ回転数以外の必要モータ回転数がモータ指令回転数として設定される。このため、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に必要以上の作動油が供給されることが防止されるため、損失の増大を防ぐことができる。
【００９７】
また、電磁比例弁４８の前後の圧力差が変動しても速度変化を小さくする圧力補償弁５０を使用するので、積荷荷重の変動によるリフト下降速度の変動を抑えることができる。
【００９８】
さらに、電磁切換弁５３のＯＮ／ＯＦＦの判断は、モータ指令回転数とモータ実回転数との差が一定値Ｎ以上であるか否かによって行うので、圧力センサ及びストロークセンサ等を必要としなくて済む。また、油圧ポンプモータ１７及び電動モータ１８も複数設けなくて済む。従って、油圧駆動装置１６を安価に構成することができる。
【００９９】
図１２は、本発明に係る油圧駆動装置の第２実施形態の制御系を示す構成図である。同図において、本実施形態の油圧駆動装置１６は、図３に示す構成に加え、ディレクションセンサ（走行方向検知手段）９０を更に有している。
【０１００】
ディレクションセンサ９０は、ディレクションスイッチ（前述）により選択操作されたフォークリフト１の走行方向（前進／後進／ニュートラル）を検知するセンサである。ディレクションスイッチが前進または後進に切り換えられたときは、ディレクションセンサ９０がＯＮとなり、ディレクションスイッチがニュートラルに切り換えられたときは、ディレクションセンサ９０がＯＦＦとなる。
【０１０１】
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及び回転数センサ５９の検出値とディレクションセンサ９０の検知信号とを入力し、所定の処理を行い、電動モータ１８、電磁比例弁２３，２６，３１，３６，４８及び電磁切換弁５３を制御する。コントローラ６０は、図４に示した手順Ｓ１０１〜Ｓ１０９に従って、リフト下降を含む動作の制御処理を実行する。手順Ｓ１０１〜Ｓ１０４の処理については、上記第１実施形態と同様である。
【０１０２】
手順Ｓ１０５において設定されるモータ指令回転数（モータ回転数指令値）は、図１３に示す通りである。具体的には、ディレクションセンサ９０がＯＦＦであるときは、全てのリフト下降モードについて、モータ指令回転数は上記第１実施形態と同様である。ディレクションセンサ９０がＯＮであるときに、リフト下降単独操作の場合は、モータ指令回転数をリフト必要モータ回転数N_liftとＰＳ用のアイドル回転数N_psiとの最大値とする。なお、ＰＳ用のアイドル回転数N_psiは、実験等により予め求められている。ディレクションセンサがＯＮであるときに、他のリフト下降モードの場合は、モータ指令回転数は上記第１実施形態と同様である。
【０１０３】
続いて、手順Ｓ１０６において設定される電動モータ１８の力行トルク制限値は、図１３に示すように、２値制御により設定される。電動モータ１８の力行トルク制限値の設定処理手順の詳細を図１４に示す。
【０１０４】
図１４において、まずリフト下降モードがリフト下降単独操作であるかどうかを判断する（手順Ｓ１２１）。リフト下降モードがリフト下降単独操作であると判断されたときは、ディレクションセンサ９０がＯＮであるかどうかを判断する（手順Ｓ１２２）。ディレクションセンサ９０がＯＮであると判断されたときは、回転数センサ５９により検出されたモータ実回転数を取得する（手順Ｓ１２３）。
【０１０５】
続いて、モータ実回転数がアイドル回転数以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１２４）。モータ実回転数がアイドル回転数以上であると判断されたときは、電動モータ１８の力行トルク制限値を最小設定値ＳＬ（図１５参照）に設定する（手順Ｓ１２５）。このとき、最小設定値ＳＬ（第１設定値）は、例えば作動油の油温が十分高いときでも、油圧ポンプモータ１７の回転数をアイドル回転数に維持するような値（トルク）であり、実験等により求められている。
【０１０６】
モータ実回転数がアイドル回転数以上でないと判断されたときは、電動モータ１８の力行トルク制限値を最大設定値ＳＵ（図１５参照）に設定する（手順Ｓ１２６）。このとき、最大設定値ＳＵ（第２設定値）は、最小設定値ＳＬよりも大きい値であり、実験等により求められている。最大設定値ＳＵは、例えば作動油の油温が十分低いときでも、油圧ポンプモータ１７をアイドル回転数で回転させるのに必要な値（トルク）である。
【０１０７】
手順Ｓ１２２でディレクションセンサ９０がＯＮでなくＯＦＦであると判断されたときは、上記第１実施形態と同様に力行トルク制限をＯＮにする（手順Ｓ１２７）。手順Ｓ１２１でリフト下降モードがリフト下降単独操作でないと判断されたときは、上記第１実施形態と同様に力行トルク制限をＯＦＦにする（手順Ｓ１２８）。
【０１０８】
このように本処理においては、モータ実回転数がアイドル回転数以上であるときは、電動モータ１８の力行トルク制限値を最小設定値ＳＬに設定することで、電動モータ１８が許容する力行トルクを小さくし、モータ実回転数がアイドル回転数以上でないときは、電動モータ１８の力行トルク制限値を最大設定値ＳＵに設定することで、電動モータ１８が許容する力行トルクを大きくする。これにより、図１５に示すように、積荷荷重が軽い低負荷のようにモータ実回転数Ｐがモータ指令回転数Ｑに追従することができない状態では、モータ実回転数Ｐがアイドル回転数に近づくようになる。
【０１０９】
なお、その後の手順Ｓ１０７〜Ｓ１０９の処理については、上記第１実施形態と同様である。
【０１１０】
以上において、図１４に示す手順Ｓ１２７は、走行方向検知手段９０により荷役車両１の走行方向がニュートラルであると検知された状態で、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、電動機１８の力行トルク制限値を予め決められた値に設定する第１力行トルク制限値設定手段として機能する。同手順Ｓ１２３〜Ｓ１２６は、走行方向検知手段９０により荷役車両１の走行方向が前進または後進であると検知された状態で、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、回転数検出手段５９により検出された実回転数と油圧ポンプ１７のアイドル回転数または当該アイドル回転数よりも高い回転数に相当する目標回転数とに基づいて電動機１８の力行トルク制限値を設定する第２力行トルク制限値設定手段として機能する。
【０１１１】
ところで、ディレクションスイッチ（前述）が前進または後進の状態にあるときは、ステアリング１３の操作（操舵）に備えて、油圧ポンプモータ１７をアイドル回転数以上の回転数で回転させる必要がある。他方で、作動油の油温が低くなるに従って、作動油の粘度が高くなり、圧力損失が増大するため、油圧ポンプモータ１７をアイドル回転数以上の回転数で回転させるのに必要な力行トルクが大きくなる。従って、作動油の油温が低いときに油圧ポンプモータ１７の回転数をアイドル回転数以上に確保可能となるように、力行トルク制限値を設定する必要がある。しかし、この場合には、作動油の油温が常温のときでも、油圧ポンプモータ１７は大きな力行トルクを許容することになるため、油圧ポンプモータ１７の回転数が必要以上に上昇し、結果的に消費電力が増大してしまう。
【０１１２】
これに対し本実施形態では、ディレクションスイッチが前進または後進の状態にあって、リフト下降単独動作を行うときには、モータ実回転数をアイドル回転数と比較し、その比較結果に応じて電動モータ１８の力行トルク制限値を最小設定値ＳＬまたは最大設定値ＳＵに設定するので、作動油の油温に関係無く、油圧ポンプモータ１７の回転数をアイドル回転数に近づけることができる。これにより、リフト下降単独動作中に滑らかな操舵を行うことができる。
【０１１３】
また、積荷荷重が軽い状態では、油圧ポンプモータ１７はほぼアイドル回転数という必要最小限の回転数で回転するため、消費電力の増大を抑制することができる。一方、積荷荷重が十分に重い状態では、油圧ポンプモータ１７はアイドル回転数よりも高いモータ指令回転数で回転するため、荷役回生を高効率に行うことができる。
【０１１４】
図１６は、図１４に示した力行トルク制限値設定処理手順の変形例を示すフローチャートである。本フローチャートは、手順Ｓ１２４の処理のみが図１４に示すフローチャートと異なっている。
【０１１５】
手順Ｓ１２４では、モータ実回転数が（アイドル回転数＋α）以上であるかどうかを判断する。αは、予め決められた一定の回転数である。モータ実回転数が（アイドル回転数＋α）以上であると判断されたときは、電動モータ１８の力行トルク制限値を最小設定値ＳＬ（図１７参照）に設定し（手順Ｓ１２５）、モータ実回転数が（アイドル回転数＋α）以上でないと判断されたときは、電動モータ１８の力行トルク制限値を最大設定値ＳＵ（図１７参照）に設定する（手順Ｓ１２６）。
【０１１６】
本変形例では、力行トルク制限値を切り換える閾値をアイドル回転数＋αとしたので、図１７に示すように、モータ実回転数Ｐがモータ指令回転数Ｑに追従することができない状態では、モータ実回転数Ｐが目標回転数である（アイドル回転数＋α）に近づくようになる。これにより、モータ実回転数Ｐがアイドル回転数付近で多少脈動しても、油圧ポンプモータ１７の回転数を確実にアイドル回転数以上に確保することができる。
【０１１７】
図１８は、本発明に係る油圧駆動装置の第３実施形態においてコントローラ６０の一部の構成を示すブロック図である。本実施形態は、図４に示すフローチャートにおける手順Ｓ１０６の処理のみが上記第２実施形態と異なっている。手順Ｓ１０６の処理は、コントローラ６０に含まれるトルク制限値設定部８０により実行される。なお、図１８は、ディレクションセンサ９０がＯＮであると共に、リフト下降モードがリフト下降単独操作であるときの処理のみを示しており、他の処理については上記第２実施形態と同様である（図１９参照）。
【０１１８】
トルク制限値設定部８０は、比較部８１と、ＰＩＤ演算部８２とを有している。比較部８１は、上記のアイドル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８２は、アイドル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の力行トルク制限値を求める。その力行トルク制限値は、図４に示す手順Ｓ１０９を実行するモータトルク出力部６１の出力トルク決定部６４に送られる。
【０１１９】
ここで、トルク制限値設定部８０は、走行方向検知手段９０により荷役車両１の走行方向が前進または後進であると検知された状態で、判定手段により昇降操作手段の下降操作が単独で行われたと判定された場合に、回転数検出手段５９により検出された実回転数と油圧ポンプ１７のアイドル回転数または当該アイドル回転数よりも高い回転数に相当する目標回転数とに基づいて電動機１８の力行トルク制限値を設定する第２力行トルク制限値設定手段を構成する。
【０１２０】
このように本実施形態では、ディレクションスイッチが前進または後進の状態にあって、リフト下降単独動作を行うときには、電動モータ１８の力行トルク制限値をＰＩＤ制御により設定するので、図２０に示すように、モータ実回転数Ｐがモータ指令回転数Ｑに追従することができない状態では、モータ実回転数Ｐがアイドル回転数付近で殆ど脈動すること無く、モータ実回転数Ｐがアイドル回転数に滑らかに安定して追従するようになる。従って、作動油の油温に関係無く、油圧ポンプモータ１７の回転数をアイドル回転数に確保することができる。これにより、リフト下降単独動作中に滑らかな操舵を行うことができる。また、積荷荷重が軽い状態では、油圧ポンプモータ１７はアイドル回転数という必要最小限の回転数で回転するため、消費電力の増大を抑制することができる。
【０１２１】
なお、本実施形態では、電動モータ１８の力行トルク制限値をＰＩＤ制御するようにしたが、特にＰＩＤ制御には限られず、アイドル回転数とモータ実回転数との回転数偏差がゼロになるように、ＰＩ制御等のフィードバック制御を行えば良い。
【０１２２】
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。
【０１２３】
例えば上記実施形態では、バイパス用の電磁切換弁５３を使用したが、そのような電磁切換弁５３に代えて、図２１に示すように、リフトロック弁７０及びパイロット用電磁切換弁７１を用いても良い。リフトロック弁７０は、油圧配管４９における圧力補償弁５０とタンク１９との間に配設されている。パイロット用電磁切換弁７１は、リフトロック弁７０と油圧配管４９におけるリフトロック弁７０の下流側（タンク１９側）との間に接続されるパイロット流路７２上に配設されている。
【０１２４】
パイロット用電磁切換弁７１は、開位置７１ａと閉位置７１ｂとの間で切り換えられる。パイロット用電磁切換弁７１は、通常は閉位置７１ｂ（図示）にある。その状態では、リフトロック弁７０は閉じられている。パイロット用電磁切換弁７１のソレノイド操作部７１ｃにＯＮ信号が供給されると、パイロット用電磁切換弁７１が開位置７１ａに切り換えられ、それに伴ってリフトロック弁７０が開弁する。
【０１２５】
このようにリフトロック弁７０及びパイロット用電磁切換弁７１を弁手段として用いることにより、少ない流量で制御可能となるため、小型化を図ると共に、駆動電力を下げることができる。
【０１２６】
また、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。
【符号の説明】
【０１２７】
１…フォークリフト（荷役車両）、４…リフトシリンダ（昇降用油圧シリンダ）、４ｂ…ボトム室、６…フォーク（昇降物）、９…ティルトシリンダ（傾動用油圧シリンダ）、１１…リフト操作レバー（昇降操作手段、手動操作手段）、１２…ティルト操作レバー（手動操作手段）、１３…ステアリング（手動操作手段）、１４…パワーステアリングシリンダ（パワーステアリング用油圧シリンダ）、１５…アタッチメントシリンダ（アタッチメント用油圧シリンダ）、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）、１９…タンク、４８…リフト下降用の電磁比例弁、５０…圧力補償弁、５３…バイパス用の電磁切換弁（弁手段）、５３ａ…開位置、５３ｂ…閉位置、５５…リフト操作レバー操作量センサ（設定手段、判定手段）、５６…ティルト操作レバー操作量センサ（設定手段、判定手段）、５７…アタッチメント操作レバー操作量センサ（設定手段、判定手段）、５８…ステアリング操作速度センサ（設定手段、判定手段）、５９…回転数センサ（回転数検出手段）、６０…コントローラ（設定手段、電動機制御手段、判定手段、弁開閉制御手段、トルク制限制御手段、第１力行トルク制限値設定手段、第２力行トルク制限値設定手段）、７０…リフトロック弁（弁手段）、７１…パイロット用電磁切換弁（弁手段）、８０…トルク制限値設定部（第２力行トルク制限値設定手段）、９０…ディレクションセンサ（走行方向検知手段）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2015024921.tif 000015
【図１４】
2015024921.tif 000016
【図１５】
2015024921.tif 000017
【図１６】
2015024921.tif 000018
【図１７】
2015024921.tif 000019
【図１８】
2015024921.tif 000020
【図１９】
2015024921.tif 000021
【図２０】
2015024921.tif 000022
【図２１】
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