(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機を備えた作業車両であり、
前記作業車両を走行させる駆動輪を駆動する油圧モータと、
前記油圧モータとの間で閉回路を形成し、作動油を吐出して前記油圧モータを駆動するポンプであり、前記ポンプの容量を変更し、かつ前記作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより前記油圧モータの回転方向を変更する操作機構を有する走行用油圧ポンプと、
前記作業車両の前進と後進とを切り替えるための進行方向切替装置の状態を検出する進行方向検出装置と、
前記作業車両を走行させるための走行指令を前記操作機構の駆動装置に与えて前記操作機構を作動させることにより前記走行用油圧ポンプから前記作動油を吐出させる制御装置と、を含み、
前記操作機構の作動量は、前記走行指令と、前記閉回路の負荷とで定まり、
前記制御装置は、
前記作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための前記進行方向切替装置の反転操作を前記進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の走行状態を表す反転操作検出時情報から判定情報を求め、
前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させ、
前記作業車両の走行状態を表す車速情報が、前記判定情報になった場合に、前記第１走行指令を０にする、作業車両。
【請求項２】
前記判定情報は、前記反転操作検出時情報が大きくなるにしたがって大きくなる、請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記反転操作検出時情報、前記判定情報及び前記車速情報は、速度である、請求項１又は請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記作業機は、荷物を積載するフォークを含み、前記作業車両はフォークリフトである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項５】
荷物を積載するフォークを備えた作業車両であり、
前記作業車両を走行させる駆動輪を駆動する油圧モータと、
前記油圧モータとの間で閉回路を形成し、作動油を吐出して前記油圧モータを駆動するポンプであり、前記ポンプの容量を変更し、かつ前記作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより前記油圧モータの回転方向を変更する操作機構を有する走行用油圧ポンプと、
作動油によって前記操作機構を作動させる駆動装置と、
前記作業車両の前進と後進とを切り替えるための進行方向切替装置の状態を検出する進行方向検出装置と、
前記作業車両を走行させるための走行指令を前記駆動装置に与えて前記操作機構を作動させることにより前記走行用油圧ポンプから前記作動油を吐出させる制御装置と、を含み、
前記操作機構の作動量は、前記走行指令と、前記閉回路の負荷とで定まり、
前記制御装置は、
前記作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための前記進行方向切替装置の反転操作を前記進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の反転操作検出時車速から判定車速を求め、
前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させ、
前記作業車両の車速が、前記判定車速になった場合に、前記第１走行指令を０とし、
前記車速を検出する装置の異常発生時に、前記反転操作が検出されると、前記作業車両の車速が予め定められた値以下、かつ前記走行用油圧ポンプの吸入側の圧力が予め定められた値以下、かつ前記走行用油圧ポンプの吐出側の圧力が予め定められた値以下、かつ前記駆動装置が発生する作動油の圧力が予め定められた値以下である場合に、前記第１走行指令を０とする、作業車両。
【請求項６】
作業機と、前記作業車両を走行させる駆動輪を駆動する油圧モータと、前記油圧モータとの間で閉回路を形成し、作動油を吐出して前記油圧モータを駆動するポンプであり、前記ポンプの容量を変更し、かつ前記作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより前記油圧モータの回転方向を変更する操作機構を有する走行用油圧ポンプと、前記作業車両の前進と後進とを切り替えるための進行方向切替装置の状態を検出する進行方向検出装置と、前記作業車両を走行させるための走行指令を前記操作機構の駆動装置に与えて前記操作機構を作動させることにより前記走行用油圧ポンプから前記作動油を吐出させる制御装置と、を含み、前記操作機構の作動量は、前記走行指令と、前記閉回路の負荷とで定まる作業車両を制御するにあたり、
前記作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための前記進行方向切替装置の反転操作を前記進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の走行状態を表す反転操作検出時情報から判定情報を求めることと、
前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させることと、
前記作業車両の走行状態を表す車速情報が前記判定情報になった場合に、前記第１走行指令を０にすることと、
を含む、作業車両の制御方法。
【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、を有する作業車両及び作業車両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（例えば、特許文献１）。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５７５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォークリフトのような作業車両は、後進走行中に前後進レバーを後進側から前進側へ操作したり、前進走行中に前後進レバーを前進側から後進側へ操作したりすることにより、後進走行又は前進走行を減速させ停止した直後に、前進走行又は後進走行を増速させるスイッチバック動作が行われる。作業車両が比較的高い速度からスイッチバック動作を行う場合、進行方向の指令が切り替わってから実際に進行方向が切り替わるまでにタイムラグが発生すると、作業車両の作業効率が低下する。また、作業車両が比較的低い速度からスイッチバック動作を行う場合は、作業車両のオペレータの細かい操作に対して正確に動作する精密な動きを要求されている場合が多い。このような場合、スイッチバック動作中に作業車両にショックが発生すると、精密な作業を実行しにくくなる可能性がある。【０００５】
本発明は、ＨＳＴを備えた作業車両がスイッチバック動作をする場合のタイムラグを抑制し、かつショックを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、作業機を備えた作業車両であり、前記作業車両を走行させる駆動輪を駆動する油圧モータと、前記油圧モータとの間で閉回路を形成し、作動油を吐出して前記油圧モータを駆動するポンプであり、前記ポンプの容量を変更し、かつ前記作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより前記油圧モータの回転方向を変更する操作機構を有する走行用油圧ポンプと、前記作業車両の前進と後進とを切り替えるための進行方向切替装置の状態を検出する進行方向検出装置と、前記作業車両を走行させるための走行指令を前記操作機構の駆動装置に与えて前記操作機構を作動させることにより前記走行用油圧ポンプから前記作動油を吐出させる制御装置と、を含み、前記操作機構の作動量は、前記走行指令と、前記閉回路の負荷とで定まり、前記制御装置は、前記作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための前記進行方向切替装置の反転操作を前記進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の走行状態を表す反転操作検出時情報から判定情報を求め、前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させ、前記作業車両の走行状態を表す車速情報が、前記判定情報になった場合に、前記第１走行指令を０にする、作業車両である。【０００７】
前記判定情報は、前記反転操作検出時情報が大きくなるにしたがって大きくなることが好ましい。【０００８】
前記反転操作検出時情報、前記判定情報及び前記車速情報は、速度であることが好ましい。【０００９】
前記作業機は、荷物を積載するフォークを含み、前記作業車両はフォークリフトであることが好ましい。【００１０】
本発明は、荷物を積載するフォークを備えた作業車両であり、前記作業車両を走行させる駆動輪を駆動する油圧モータと、前記油圧モータとの間で閉回路を形成し、作動油を吐出して前記油圧モータを駆動するポンプであり、前記ポンプの容量を変更し、かつ前記作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより前記油圧モータの回転方向を変更する操作機構を有する走行用油圧ポンプと、作動油によって前記操作機構を作動させる駆動装置と、前記作業車両の前進と後進とを切り替えるための進行方向切替装置の状態を検出する進行方向検出装置と、前記作業車両を走行させるための走行指令を前記駆動装置に与えて前記操作機構を作動させることにより前記走行用油圧ポンプから前記作動油を吐出させる制御装置と、を含み、前記操作機構の作動量は、前記走行指令と、前記閉回路の負荷とで定まり、前記制御装置は、前記作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための前記進行方向切替装置の反転操作を前記進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の反転操作検出時車速から判定車速を求め、前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させ、前記作業車両の車速が、前記判定車速になった場合に、前記第１走行指令を０とし、前記車速を検出する装置の異常発生時に、前記反転操作が検出されると、前記作業車両の車速が予め定められた値以下、かつ前記走行用油圧ポンプの吸入側の圧力が予め定められた値以下、かつ前記走行用油圧ポンプの吐出側の圧力が予め定められた値以下、かつ前記駆動装置が発生する作動油の圧力が予め定められた値以下である場合に、前記第１走行指令を０とする、作業車両である。【００１１】
本発明は、作業機と、前記作業車両を走行させる駆動輪を駆動する油圧モータと、前記油圧モータとの間で閉回路を形成し、作動油を吐出して前記油圧モータを駆動するポンプであり、前記ポンプの容量を変更し、かつ前記作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより前記油圧モータの回転方向を変更する操作機構を有する走行用油圧ポンプと、前記作業車両の前進と後進とを切り替えるための進行方向切替装置の状態を検出する進行方向検出装置と、前記作業車両を走行させるための走行指令を前記操作機構の駆動装置に与えて前記操作機構を作動させることにより前記走行用油圧ポンプから前記作動油を吐出させる制御装置と、を含み、前記操作機構の作動量は、前記走行指令と、前記閉回路の負荷とで定まる作業車両を制御するにあたり、前記作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための前記進行方向切替装置の反転操作を前記進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の走行状態を表す反転操作検出時情報から判定情報を求めることと、前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させることと、前記作業車両の走行状態を表す車速情報が前記判定情報になった場合に、前記第１走行指令を０にすることと、を含む、作業車両の制御方法である。【００１２】
本発明は、ＨＳＴを備えた作業車両がスイッチバック動作をする場合のタイムラグを抑制し、かつショックを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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に示され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、スイッチバック動作の一例を示す図である。
【図４】図４は、制御装置の制御ブロック図である。
【図５】図５は、反転操作検出時情報である反転操作検出時車と判定情報である判定車速との関係が記述されたテーブルの一例である。
【図６】図６は、本実施形態に係る作業車両の制御方法の処理例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係る作業車両の制御方法のタイミングチャートである。
【図８】図８は、本実施形態に係る作業車両の制御方法のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、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。
【００１５】
＜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に示されたフォークリフト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。
【００１６】
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との斜板傾転角が変更されることにより、容量が変化する。
【００１７】
作業機５は、積荷を載置するフォーク６と、フォーク６を昇降させるリフト機構とを有する。リフト機構は、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。
【００１８】
図２に示されるように、フォークリフト１は、エンジン４と、出力軸２０ａと、トランスファ２０ｂと、駆動輪２ａ、２ａと、作業機５を駆動するリフトシリンダ７と、チルトシリンダ８と、制御装置３０と、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。
【００１９】
走行用油圧ポンプ１０は、油圧モータ２０との間で閉回路を形成し、エンジン４によって駆動されて作動油を吐出することにより、油圧モータ２０を駆動するポンプである。本実施形態において、走行用油圧ポンプ１０は、例えば、斜板１０Ｓ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ポンプである。斜板１０Ｓは、走行用油圧ポンプ１０の容量を変更し、かつ作動油の吸入側と吐出側とを反転することにより油圧モータ２０の回転方向を変更する操作機構である。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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できる。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。
【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。このように、ポンプ容量設定ユニット１１は、作動油によって操作機構、すなわち走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓを作動させる駆動装置である。
【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。ピストン１４Ａによって、シリンダケース１４Ｃは、第１作動油室１４Ｃｆと第２作動油室１４Ｃｒとに区画される。第１作動油室１４Ｃｆには前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２が接続され、第２作動油室１４Ｃｒには後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３が接続される。第１作動油室１４Ｃｆは、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２から作動油が供給され、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に作動油を排出する。第２作動油室１４Ｃｒは、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３から作動油が供給され、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に作動油を排出する。
【００２５】
第１作動油室１４Ｃｆに前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２から作動油が供給されると、ピストン１４Ａは第２作動油室１４Ｃｒ側に移動して、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓを開く。また、第２作動油室１４Ｃｒに後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３から作動油が供給されると、ピストン１４Ａは第１作動油室１４Ｃｆ側に移動して、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓを開く。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、すなわち作動油の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（走行指令）Ｉｐｆが与えられると、この指令信号Ｉｐｆ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。
【００２８】
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Ｉｐｆが与えられると、この指令信号Ｉｐｆ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。
【００２９】
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Ｉｐｒを与えると、この指令信号Ｉｐｒ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、すなわち作動油の圧力が与えられる。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。
【００３０】
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Ｉｐｒが与えられると、この指令信号Ｉｐｒ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。
【００３１】
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Ｉｐｒが与えられると、この指令信号Ｉｐｒ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。
【００３２】
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は、例えば、第１作動油室１４Ｃｆ内の作動油の圧力とすることができる。後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３からのポンプ制御圧力すなわち作動油の圧力は、第２作動油室１４Ｃｒ内の作動油の圧力とすることができる。第１作動油室１４Ｃｆ内の作動油の圧力Ｐｅｆは、圧力検出装置である第１圧力センサ１２ｓにより検出され、第２作動油室１４Ｃｒ内の作動油の圧力Ｐｅｒは、圧力検出装置である第２圧力センサ１３ｓにより検出される。第１圧力センサ１２ｓ及び第２圧力センサ１３ｓの検出値は、制御装置３０に入力される。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、バルブを介して作動油を供給する。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
前後進レバースイッチ４２は、フォークリフト１の進行方向を前進又は後進に切り替えるための進行方向検出装置である。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替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。前後進レバー４２ａは、フォークリフト１の進行方向を前進又は後進に切り替えるための進行方向切替装置である。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、進行方向指令値ＤＲとして前後進レバースイッチ４２から制御装置３０に与えられる。進行方向指令値ＤＲは、Ｆが前進、Ｎが中立、Ｒが後進を示す。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。
【００４０】
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、実際のエンジン４の回転速度Ｎｒである。エンジン４の回転速度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、すなわち車速Ｖｃを検出する装置である。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
＜スイッチバック動作＞
図２に示される制御装置３０は、フォークリフト１がスイッチバック動作を実行するときに本実施形態に係る作業車両の制御方法を実行する。スイッチバック動作とは、フォークリフト１の実際の進行方向と、進行方向指令値ＤＲが規定する進行方向とが相違する場合におけるフォークリフト１の動作である。例えば、オペレータが図１に示すアクセルペダル４１ａを踏み、かつ前後進レバー４２ａを前進Ｆとしてフォークリフト１を前進させている状態で、前後進レバー４２ａを後進Ｒに切り替えたとき等の動作がスイッチバック動作である。
【００４５】
図３は、スイッチバック動作の一例を示す図である。例えば、フォークリフト１が荷物ＰＫを積載して後進（進行方向指令値ＤＲ＝Ｂ）しているときの、あるタイミングで、オペレータが前後進レバー４２ａを後進から前進（進行方向指令値ＤＲ＝Ｆ）に切り替える。すると、フォークリフト１は前進を開始する。このような動作がスイッチバック動作の一例である。
【００４６】
＜制御装置３０の制御ブロック＞
図４は、制御装置３０の制御ブロック図である。図５は、反転操作検出時情報である反転操作検出時車速と判定情報である判定車速との関係が記述されたテーブル５０の一例である。制御装置３０、より具体的には処理部３０Ｃは、フォークリフト１のスイッチバック動作時に、本実施形態に係る作業車両の制御方法を実行する。制御装置３０の処理部３０Ｃは、判定情報演算部３１Ａと、走行指令演算部３１Ｂとを含む。
【００４７】
制御装置３０は、フォークリフト１の走行中に、スイッチバック動作を検出したら、スイッチバック動作が検出されたときの走行状態を表す反転操作検出時情報から判定情報を求める。例えば、フォークリフト１の進行方向を反転させるための前後進レバー４２ａの反転操作が前後進レバースイッチ４２に検出されたときを、スイッチバック動作が検出されたタイミングとすることができる。判定情報は、判定情報演算部３１Ａによって求められる。
【００４８】
次に、制御装置３０、より具体的には走行指令演算部３１Ｂは、スイッチバック動作の検出時から、スイッチバック動作の検出時におけるフォークリフト１の進行方向にフォークリフト１を走行させるための指令信号である第１走行指令を減少させ、かつスイッチバック動作の検出時におけるフォークリフト１の進行方向とは反対方向にフォークリフト１を走行させるための指令信号である第２走行指令を増加させる。その後、制御装置３０は、フォークリフト１の走行状態を表す車速情報が判定情報になったときに、第１走行指令を０にする。
【００４９】
前述したように、判定情報演算部３１Ａは、判定情報を求める。判定情報は、走行指令演算部３１Ｂが、第１走行指令を０にするタイミングを判定するための情報であり、反転操作検出時情報から求められる。本実施形態において、反転操作検出時情報は、フォークリフト１のスイッチバック動作が検出されたときの車速Ｖｃａである。以下において、反転操作検出時情報を、適宜反転操作検出時車速Ｖｃａと称する。本実施形態において、判定情報は、反転操作検出時車速Ｖｃａに対応して予め定められた速度Ｖｃｈである。以下において、速度Ｖｃｈを、適宜判定車速Ｖｃｈと称する。
【００５０】
本実施形態において、反転操作検出時車速Ｖｃａと判定車速Ｖｃｈとの関係は、テーブル５０に記述されている。テーブル５０は、図２に示す制御装置３０の記憶部３０Ｍに記憶されている。判定情報演算部３１Ａは、本実施形態に係る作業車両の制御方法を実行する場合、例えば、記憶部３０Ｍからテーブル５０を読み出し、これを参照して、車速センサ４６から取得した反転操作検出時車速Ｖｃａに対応する判定車速Ｖｃｈを求める。
【００５１】
図５に示されるように、テーブル５０は、反転操作検出時情報、すなわち反転操作検出時車速Ｖｃａが０からＶｃａ１、Ｖｃａ２、Ｖｃａ３の順に大きくなっている。判定情報、すなわち判定車速Ｖｃｈは、反転操作検出時車速Ｖｃａに対応してＶｃｈ０からＶｃｈ１、Ｖｃｈ２、Ｖｃｈ３の順に大きくなっている。このようにすることで、フォークリフト１の反転操作検出時車速Ｖｃａの変化に応じて判定車速Ｖｃｈを適切に変化させることができる。その結果、制御装置３０は、スイッチバック動作開始時におけるフォークリフト１の車速Ｖｃが異なっても、オペレータに与える違和感が少ないタイミングで、フォークリフト１の進行方向を反転させることができる。本実施形態において、判定車速Ｖｃｈは、反転操作検出時車速Ｖｃａ＝０よりも大きく、かつ反転操作検出時車速Ｖｃａ１よりも小さい。判定車速Ｖｃｈは、テーブル５０以外の計算式等によって規定されてもよい。
【００５２】
本実施形態において、前述したように、反転操作検出時情報及び判定情報は速度であるが、これに限定されるものではない。例えば、図２に示す走行用油圧ポンプ１０の吸収トルクを反転操作検出時情報及び判定情報としてもよい。この場合、反転操作検出時情報は、制御装置３０が生成する吸収トルクの指令値を用いる。判定情報は、反転操作検出時情報に対応して定められたトルクであり、実験又はコンピュータシミュレーション等によって定められる。反転操作検出時情報が大きくなるにしたがって判定情報が大きくなる点は、反転操作検出時情報及び判定情報に速度が用いられる場合と同様である。次に、走行指令演算部３１Ｂについて説明する。
【００５３】
走行指令演算部３１Ｂは、図２に示されるポンプ容量設定ユニット１１が備える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を制御する。この制御により、走行指令演算部３１Ｂは、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓの斜板傾転角を変更して、走行用油圧ポンプ１０の容量の変更及び作動油の吐出側と吸入側との切替を実行する。走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓの斜板傾転角、すなわち走行用油圧ポンプ１０の操作機構の作動量は、走行指令と、閉回路である主油圧回路１００の負荷とで定まる。これは、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓがサーボ機構を用いないで制御されること、すなわち走行用油圧ポンプ１０はサーボレスポンプであることを意味する。
【００５４】
フォークリフト１がスイッチバック動作を開始した場合、走行指令演算部３１Ｂは、まず第１走行指令を減少させ、かつ第２走行指令を増加させる。次に、走行指令演算部３１Ｂは、フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈになったタイミングで、第１走行指令を０にする。反転操作検出時情報及び判定情報を速度以外、例えば、走行用油圧ポンプ１０の吸収トルクとした場合、走行指令演算部３１Ｂは、フォークリフト１が備える走行用油圧ポンプ１０の吸収トルクが、反転操作検出時の吸収トルクから求められる判定吸収トルクになったタイミングで、第１走行指令を０にする。この場合、反転操作検出時の吸収トルクが大きくなるにしたがって、判定吸収トルクも大きくなるように設定されている。
【００５５】
第１走行指令は、フォークリフト１を第１の進行方向に走行させるための走行指令である。第１の進行方向は、制御装置３０の走行指令演算部３１Ｂがフォークリフト１のスイッチバック動作を検出したときにおけるフォークリフト１の進行方向である。例えば、フォークリフト１が前進しているときに前後進レバー４２ａが前進から後進に切り替えられた場合、第１の進行方向はフォークリフト１が前進する方向である。この場合、第１走行指令は、フォークリフト１を前進させるための走行指令になる。フォークリフト１が後進しているときに前後進レバー４２ａが後進から前進に切り替えられた場合、第１の進行方向はフォークリフト１が後進する方向である。この場合、第１走行指令は、フォークリフト１を後進させるための走行指令になる。このように、第１走行指令は、フォークリフト１がスイッチバック動作を開始するときにおけるフォークリフト１の進行方向によって異なる。
【００５６】
第２走行指令は、フォークリフト１を第２の進行方向に走行させるための指令である。第２の進行方向は、第１の進行方向とは反対方向である。例えば、フォークリフト１が前進しているときに前後進レバー４２ａが前進から後進に切り替えられた場合、スイッチバック動作検出時の進行方向とは反対方向は、フォークリフト１が後進する方向である。この場合、第２走行指令は、フォークリフト１を後進させるための走行指令になる。フォークリフト１が後進しているときに前後進レバー４２ａが後進から前進に切り替えられた場合、スイッチバック動作検出時の進行方向とは反対方向は、フォークリフト１が前進する方向である。この場合、第２走行指令は、フォークリフト１を前進させるための走行指令になる。このように、第２走行指令は、フォークリフト１がスイッチバック動作を開始するときにおけるフォークリフト１の進行方向によって異なる。
【００５７】
走行指令演算部３１Ｂが本実施形態に係る作業車両の制御方法を実行することにより、フォークリフト１が高速走行しているときのスイッチバック動作においては、前後進レバー４２ａの反転操作時からフォークリフト１の進行方向が反転するまでのタイムラグを低減できる。また、フォークリフト１が低速走行しているときのスイッチバック動作においては、フォークリフト１の進行方向が反転する際のショックが低減されて滑らかに進行方向が切り替わる。次に、走行指令演算部３１Ｂをより詳細に説明する。
【００５８】
図４に示されるように、走行指令演算部３１Ｂは、前進走行指令演算部３２と、後進走行指令演算部３３とを含む。前進走行指令演算部３２は、ポンプ容量設定ユニット１１の前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２を制御する。後進走行指令演算部３３は、ポンプ容量設定ユニット１１の後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３を制御する。
【００５９】
制御装置３０は、図２に示すアクセルペダル４１ａの操作量等から、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に与える走行指令ｉｐｆ及び後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に与える走行指令ｉｐｒの少なくとも一方を生成する。走行指令ｉｐｆ及び走行指令ｉｐｒは、本実施形態においてはいずれも電流であるが、電流に限定されず、例えば、電圧等であってもよい。
【００６０】
前進走行指令演算部３２は、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に、フォークリフト１を前進させるための走行指令（以下、適宜前進走行指令と称する）Ｉｐｆを出力する。後進走行指令演算部３３は、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に、フォークリフト１を後進させるための走行指令（以下、適宜後進走行指令と称する）Ｉｐｒを出力する。走行指令演算部３１Ｂがフォークリフト１のスイッチバック動作中に第１走行指令を０にしたときを除いて、前進走行指令Ｉｐｆは制御装置３０が生成した走行指令ｉｐｆと同一であり、後進走行指令Ｉｐｒは制御装置３０が生成した走行指令ｉｐｒと同一である。
【００６１】
フォークリフト１が前進しているとき、制御装置３０は、アクセルペダル４１ａの操作量等から、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に与える走行指令ｉｐｆを生成し、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に与える走行指令ｉｐｒを０とする。このため、前進走行指令演算部３２は、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に走行指令ｉｐｆを前進走行指令Ｉｐｆとして出力し、後進走行指令演算部３３は、後進走行指令Ｉｐｒ＝０を後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に出力する。
【００６２】
フォークリフト１が後進しているとき、制御装置３０は、アクセルペダル４１ａの操作量等から、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に与える走行指令ｉｐｒを生成し、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に与える走行指令ｉｐｆを０とする。このため、前進走行指令演算部３２は、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に前進走行指令Ｉｐｆ＝０を出力し、後進走行指令演算部３３は、走行指令ｉｐｒを後進走行指令Ｉｐｒとして後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に出力する。
【００６３】
前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２は、前進走行指令Ｉｐｆの電流の大きさに応じた作動油の油圧、すなわちポンプ制御圧力を発生させてポンプ容量制御シリンダ１４を動作させる。後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３は、後進走行指令Ｉｐｒの電流の大きさに応じた作動油の油圧、すなわちポンプ制御圧力を発生させてポンプ容量制御シリンダ１４を動作させる。ポンプ容量制御シリンダ１４が動作することで、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓの斜板傾転角が変更されるので、走行用油圧ポンプ１０は、前進走行指令Ｉｐｆ及び後進走行指令Ｉｐｒの少なくとも一方に応じた流量で、作動油を油圧モータ２０に吐出する。
【００６４】
フォークリフト１が前進している状態でスイッチバック動作を開始すると、制御装置３０は、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に与える走行指令ｉｐｆを時間の経過とともに減少させ、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に与える走行指令ｉｐｒを時間の経過とともに増加させる。フォークリフト１が後進している状態でスイッチバック動作を開始すると、制御装置３０は、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に与える走行指令ｉｐｒを時間の経過とともに減少させ、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に与える走行指令ｉｐｆを時間の経過とともに増加させる。
【００６５】
前進走行指令演算部３２は、切替判定部３２ａと、スイッチバック判定部３２ｂと、車速判定部３２ｃと、Ａポート圧力判定部３２ｄと、Ｂポート圧力判定部３２ｅと、ポンプ制御圧力判定部３２ｆと、第１論理積演算部３２ｇと、第２論理積演算部３２ｈと、論理和演算部３２ｉと、第３論理積演算部３２ｊと、出力選択部３２ｋとを処理要素として備える。後進走行指令演算部３３は、切替判定部３３ａと、スイッチバック判定部３３ｂと、車速判定部３３ｃと、Ａポート圧力判定部３３ｄと、Ｂポート圧力判定部３３ｅと、ポンプ制御圧力判定部３３ｆと、第１論理積演算部３３ｇと、第２論理積演算部３３ｈと、論理和演算部３３ｉと、第３論理和演算部３３ｊと、出力選択部３３ｋとを処理要素として備える。前進走行指令演算部３２及び後進走行指令演算部３３が備える処理要素は、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアで実現されてもよい。前進走行指令演算部３２及び後進走行指令演算部３３が備える処理要素は、前進走行指令演算部３２と後進走行指令演算部３３との間で共通の機能を有するものがあるので、共通の機能を有する処理要素についてはまとめて説明する。
【００６６】
切替判定部３２ａ、３３ａは、スイッチバック動作が検出された後におけるフォークリフト１の車速Ｖｃが、判定車速Ｖｃｈ以下になったか否かを判定する。フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈよりも大きい場合、切替判定部３２ａ、３３ａはＯＦＦ信号を出力し、フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下になった場合、切替判定部３２ａ、３３ａはＯＮ信号を出力する。ＯＦＦ信号は、例えば電圧が０ボルトの信号であり、ＯＮ信号は、例えば電圧が５ボルトの信号である。
【００６７】
スイッチバック判定部３２ｂ、３３ｂは、フォークリフト１のスイッチバック動作を検出していないときにＯＦＦ信号を出力し、フォークリフト１のスイッチバック動作を検出たときにＯＮ信号を出力する。前述したように、フォークリフト１の走行中、かつ前後進レバー４２ａの反転操作が前後進レバースイッチ４２に検出されたときに、フォークリフト１のスイッチバック動作が検出されたとすることができる。
【００６８】
スイッチバック判定部３２ｂ、３３ｂには、図２に示す前後進レバースイッチ４２からの進行方向指令値ＤＲが入力される。前進走行指令演算部３２のスイッチバック判定部３２ｂは、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に与えられる走行指令ｉｐｆが制御装置３０で生成されている場合に、前後進レバースイッチ４２からの進行方向指令値ＤＲがＦからＲに切り替わると、フォークリフト１のスイッチバック動作を検出したとしてＯＮ信号を出力する。この場合以外、前進走行指令演算部３２のスイッチバック判定部３２ｂはＯＦＦ信号を出力する。
【００６９】
後進走行指令演算部３３のスイッチバック判定部３３ｂは、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に与えられる走行指令ｉｐｒが制御装置３０で生成されている場合に、前後進レバースイッチ４２からの進行方向指令値ＤＲがＲからＦに切り替わると、フォークリフト１のスイッチバック動作を検出したとしてＯＮ信号を出力する。この場合以外、後進走行指令演算部３３のスイッチバック判定部３３ｂはＯＦＦ信号を出力する。
【００７０】
車速判定部３２ｃ、３３ｃ、Ａポート圧力判定部３２ｄ、３３ｄ、Ｂポート圧力判定部３２ｅ、３３ｅ及びポンプ制御圧力判定部３２ｆ、３３ｆは、いずれも図２に示される車速センサ４６に何らかの異常が発生したときに、フォークリフト１のスイッチバック時の動作を制御するために用いられる。車速判定部３２ｃ、３３ｃは、車速センサ４６によって検出されたフォークリフト１の車速Ｖｃが予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。車速Ｖｃが予め定められた閾値よりも大きい場合、車速判定部３２ｃ、３３ｃはＯＦＦ信号を出力する。車速Ｖｃが予め定められた閾値以下である場合、車速判定部３２ｃ、３３ｃはＯＮ信号を出力する。
【００７１】
車速センサ４６に何らかの異常が発生すると、車速センサ４６は、車速Ｖｃ＝０を出力するので、前述した閾値は、車速センサ４６の異常を検出できる値とする。例えば、予め定められた閾値は、例えば、０．１ｋｍ／ｈとすることができるが、これに限定されるものではない。
【００７２】
Ａポート圧力判定部３２ｄ、３３ｄは、図２に示す走行用油圧ポンプ１０のＡポート１０Ａ内における作動油の圧力（以下、適宜Ａポート圧力と称する）Ｐａが予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。Ａポート圧力Ｐａは、圧力センサ４７Ａによって検出される。Ａポート圧力Ｐａが予め定められた閾値よりも大きい場合、Ａポート圧力判定部３２ｄ、３３ｄはＯＦＦ信号を出力する。Ａポート圧力Ｐａが予め定められた閾値以下である場合、Ａポート圧力判定部３２ｄ、３３ｄはＯＮ信号を出力する。
【００７３】
Ｂポート圧力判定部３２ｅ、３３ｅは、図２に示す走行用油圧ポンプ１０のＢポート１０Ｂ内における作動油の圧力（以下、適宜Ｂポート圧力と称する）Ｐｂが予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。Ｂポート圧力Ｐｂは、圧力センサ４７Ｂによって検出される。Ｂポート圧力Ｐｂが予め定められた閾値よりも大きい場合、Ｂポート圧力判定部３２ｅ、３３ｅはＯＦＦ信号を出力する。Ｂポート圧力Ｐｂが予め定められた閾値以下である場合、Ｂポート圧力判定部３２ｅ、３３ｅはＯＮ信号を出力する。
【００７４】
フォークリフト１がスイッチバック動作中において、Ａポート圧力Ｐａ及びＢポート圧力Ｐｂがともに小さくなると、第１走行指令が０にならない状態が継続する結果、フォークリフト１の進行方向が切り替わらない状態が継続する可能性がある。このため、Ａポート圧力Ｐａ及びＢポート圧力Ｐｂが予め定められた閾値以下になった場合には、Ａポート圧力判定部３２ｄ、３３ｄ及びＢポート圧力判定部３２ｅ、３３ｅからＯＮ信号を出力させて、フォークリフト１の進行方向が速やかに切り替わるようにする。
【００７５】
前進走行指令演算部３２のポンプ制御圧力判定部３２ｆは、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（以下、適宜前進側制御圧力と称する）Ｐｅｆが予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。前進側制御圧力Ｐｅｆは、図２に示される第１圧力センサ１２ｓによって検出される。前進側制御圧力Ｐｅｆが予め定められた閾値よりも大きい場合、ポンプ制御圧力判定部３２ｆはＯＦＦ信号を出力する。前進側制御圧力Ｐｅｆが予め定められた閾値以下である場合、ポンプ制御圧力判定部３２ｆはＯＮ信号を出力する。
【００７６】
後進走行指令演算部３３のポンプ制御圧力判定部３３ｆは、後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３からのポンプ制御圧力（以下、適宜後進側制御圧力と称する）Ｐｅｒが予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。後進側制御圧力Ｐｅｒは、図２に示される第２圧力センサ１３ｓによって検出される。後進側制御圧力Ｐｅｒが予め定められた閾値よりも大きい場合、ポンプ制御圧力判定部３２ｆはＯＦＦ信号を出力する。後進側制御圧力Ｐｅｒが予め定められた閾値以下である場合、ポンプ制御圧力判定部３３ｆはＯＮ信号を出力する。
【００７７】
フォークリフト１のスイッチバック動作が検出されたタイミングにおいて、車速Ｖｃが高い場合にＡポート圧力Ｐａ及びＢポート圧力Ｐｂがともに小さくなることがある。このため、車速センサ４６に異常が発生している場合において、Ａポート圧力判定部３２ｄ、３３ｄ及びＢポート圧力判定部３２ｅ、３３ｅの判定結果を用いて第１走行指令を０にすると、ショックが発生する可能性がある。このため、フォークリフト１の車速Ｖｃが十分に小さくなってから第１走行指令を０にするために、ポンプ制御圧力判定部３２ｆ、３３ｆの判定を加えている。予め定められた閾値は、例えば、フォークリフト１が無負荷かつ停止に近い速度（本実施形態では０．６ｋｍ／ｈであるがこれには限定されない）で走行しているときにおける前進側制御圧力Ｐｅｆ又は後進側制御圧力Ｐｅｒとすることができる。ポンプ制御圧力判定部３２ｆ、３３ｆの判定により、車速センサ４６に異常が発生している場合のスイッチバック動作において、フォークリフト１に発生するショックを低減できる。
【００７８】
第１論理積演算部３２ｇ、３３ｇは、車速監視フラグＳｖｃと、切替判定部３２ａ、３２ｂの出力とが入力される。車速監視フラグＳｖｃは、車速センサ４６が正常である場合にはＯＮ信号であり、車速センサ４６に異常が発生するとＯＦＦ信号になる。このため、第１論理積演算部３２ｇ、３３ｇは、車速センサ４６が正常であり、かつ車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下になった場合のみに、ＯＮ信号を出力する。車速センサ４６が正常であっても車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈよりも大きい場合、車速センサ４６が異常である場合、第１論理積演算部３２ｇ、３３ｇはＯＦＦ信号を出力する。第１論理積演算部３２ｇ、３３ｇにより、車速センサ４６が正常である場合に、第１走行指令を０にする条件が成立したか否かを検出することができる。
【００７９】
第２論理積演算部３２ｈ、３３ｈは、車速判定部３２ｃの出力と、Ａポート圧力判定部３２ｄの出力と、Ｂポート圧力判定部３２ｅの出力と、ポンプ制御圧力判定部３２ｆの出力とが入力される。第２論理積演算部３２ｈ、３３ｈは、これらの出力がすべてＯＮ信号である場合のみにＯＮ信号を出力し、これらの出力のうち少なくとも一つがＯＦＦ信号である場合にＯＦＦ信号を出力する。第２論理積演算部３２ｈ、３３ｈにより、車速センサ４６に異常が発生したときに、第１走行指令を０にする条件が成立したか否かを検出することができる。
【００８０】
論理和演算部３２ｉ、３３ｉは、第１論理積演算部３２ｇ、３３ｇの出力と、第２論理積演算部３２ｈ、３３ｈの出力とが入力される。論理和演算部３２ｉ、３３ｉは、第１論理積演算部３２ｇ、３３ｇの出力と、第２論理積演算部３２ｈ、３３ｈの出力とのうち少なくとも一方がＯＮ信号である場合にＯＮ信号を出力し、両方がＯＦＦ信号である場合にＯＦＦ信号を出力する。論理和演算部３２ｉ、３３ｉにより、車速センサ４６が正常であるときであっても車速センサ４６に異常が発生したときであっても、第１走行指令を０にする条件が成立したことを判定することができる。
【００８１】
第３論理積演算部３２ｊ、３３ｊは、論理和演算部３２ｉ、３３ｉの出力と、スイッチバック判定部３２ｂの出力とが入力される。第３論理積演算部３２ｊ、３３ｊは、スイッチバック判定部３２ｂの出力がＯＮ信号、かつ論理和演算部３２ｉ、３３ｉの出力がＯＮ信号である場合のみ、ＯＮ信号を出力し、この場合以外はＯＦＦ信号を出力する。つまり、論理和演算部３２ｉは、スイッチバック判定部３２ｂの出力がＯＮ信号である場合、すなわちスイッチバック動作が検出された場合であって、論理和演算部３２ｉ、３３ｉの出力がＯＮ信号になった場合にのみ、ＯＮ信号を出力する。このような処理により、第３論理積演算部３２ｊ、３３ｊは、スイッチバック動作時に第１走行指令を０にする条件が成立した場合を判定することができる。
【００８２】
前進走行指令演算部３２の出力選択部３２ｋは、０又は制御装置３０が生成した走行指令ｉｐｆのいずれか一方を選択して、前進走行指令Ｉｐｆとして前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２に出力する。具体的には、前進走行指令演算部３２の第３論理積演算部３２ｊの出力がＯＦＦ信号である場合、出力選択部３２ｋは、制御装置３０が生成した走行指令ｉｐｆを選択して前進走行指令Ｉｐｆとして出力する。第３論理積演算部３２ｊの出力がＯＮ信号である場合、すなわち、スイッチバック動作中に第１走行指令を０にする条件が成立した場合に、出力選択部３２ｋは、０を選択して前進走行指令Ｉｐｆとして出力する。
【００８３】
後進走行指令演算部３３の出力選択部３３ｋは、０又は制御装置３０が生成した走行指令ｉｐｒのいずれか一方を選択して、後進走行指令Ｉｐｒとして後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３に出力する。具体的には、後進走行指令演算部３３の第３論理積演算部３３ｊの出力がＯＦＦ信号である場合、出力選択部３３ｋは、制御装置３０が生成した走行指令ｉｐｒを選択して後進走行指令Ｉｐｒとして出力する。第３論理積演算部３３ｊの出力がＯＮ信号である場合、すなわち、スイッチバック動作中に第１走行指令を０にする条件が成立した場合に、出力選択部３３ｋは、０を選択して後進走行指令Ｉｐｒとして出力する。
【００８４】
＜処理例＞
図６は、本実施形態に係る作業車両の制御方法の処理例を示すフローチャートである。本実施形態に係る作業車両の制御方法を実行するにあたり、ステップＳ１０１において、制御装置３０のスイッチバック判定部３２ｂ、３３ｂは、スイッチバック動作中か否かを判定する。スイッチバック判定部３２ｂ、３３ｂは、進行方向指令値ＤＲによるフォークリフト１の進行方向と、走行指令ｉｐｆ又は走行指令ｉｐｒによって決定される進行方向とが異なる場合にスイッチバック動作中であると判定する。また、スイッチバック判定部３２ｂ、３３ｂは、進行方向指令値ＤＲによるフォークリフト１の進行方向と、走行指令ｉｐｆ又は走行指令ｉｐｒによって決定される進行方向とが同一である場合にスイッチバック動作中ではないと判定する。
【００８５】
フォークリフト１がスイッチバック動作中でない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、本実施形態に係る作業車両の制御方法は終了する。フォークリフト１がスイッチバック動作中である場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、第１走行指令を減少させ、第２走行指令を増加させる。そして、ステップＳ１０２において、制御装置３０の判定情報演算部３１Ａは、スイッチバック動作中であると判定されたタイミングのフォークリフト１の車速Ｖｃを車速センサ４６から取得する。この車速Ｖｃは、反転操作検出時車速Ｖｃａである。判定情報演算部３１Ａは、図５に示されるテーブル５０を参照して、反転操作検出時車速Ｖｃａに対応する判定車速Ｖｃｈを求める。
【００８６】
次に、ステップＳ１０３に進み、スイッチバック判定部３２ｂ、３３ｂは、スイッチバック動作中か否かを判定する。フォークリフト１がスイッチバック動作中でない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、本実施形態に係る作業車両の制御方法は終了する。この場合、制御装置３０は、現時点におけるアクセルペダル４１ａの操作量等から、走行指令ｉｐｆ又は走行指令ｉｐｒを生成して、前進用ポンプ電磁比例制御バルブ１２又は後進用ポンプ電磁比例制御バルブ１３を制御する。
【００８７】
フォークリフト１がスイッチバック動作中である場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、処理をステップＳ１０４に進める。ステップＳ１０４において、前進走行指令演算部３２の切替判定部３２ａ又は後進走行指令演算部３３の切替判定部３３ａは、フォークリフト１の走行状態を表す車速情報、本実施形態では車速センサ４６から取得した車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下であるか否かを判定する。
【００８８】
車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈよりも大きい場合（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、制御装置３０は、ステップＳ１０３に戻る。車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下である場合（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、ステップＳ１０５において、第１走行指令を０にする。例えば、フォークリフト１が前進中である場合のスイッチバック動作において、前進走行指令演算部３２は前進走行指令Ｉｐｆを０にする。また、フォークリフト１が後進中である場合のスイッチバック動作において、後進走行指令演算部３３は前進走行指令Ｉｐｒを０にする。
【００８９】
図７及び図８は、本実施形態に係る作業車両の制御方法のタイミングチャートである。図７は、フォークリフト１が高速走行しているときにスイッチバック動作に入った場合であり、図８は、フォークリフト１が低速走行しているときにスイッチバック動作に入った場合である。図７及び図８は、フォークリフト１が前進で走行しているときにスイッチバック動作に入った例を示している。
【００９０】
図７及び図８の時間ｔ＝ｔ１において、フォークリフト１のスイッチバック動作が検出されている。前述したように、第１走行指令である前進走行指令Ｉｐｆは減少し、第２走行指令である後進走行指令Ｉｐｒは増加する。時間ｔ＝ｔ１のときのフォークリフト１の車速が反転操作検出時車速Ｖｃａである。判定車速Ｖｃｈは、反転操作検出時車速Ｖｃａよりも小さい。Ｑｍは、図２に示す油圧モータ２０の容量である。
【００９１】
油圧モータ２０の容量Ｑｍを変更する指令（以下、適宜油圧モータ制御指令と称する）は、主油圧回路１００内の作動油の圧力と、走行用油圧ポンプ１０に対する指令信号、具体的には前進走行指令Ｉｐｆ又は後進走行指令Ｉｐｒとによって、積分制御で決定される。油圧モータ制御指令は、走行用油圧ポンプ１０に対する指令信号が大きい、すなわち高速でフォークリフト１を走行させる場合には油圧モータ２０の容量Ｑｍを小さくして車速Ｖｃを大きくできるように決定される。また、油圧モータ制御指令は、走行用油圧ポンプ１０に対する指令信号が大きい、すなわち低速でフォークリフト１を走行させる場合には油圧モータ２０の容量Ｑｍを大きくしてトルクを大きくできるように決定される。
【００９２】
時間ｔ＝ｔ２において、フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下になっている。すると、制御装置３０の前進走行指令演算部３２は、この場合の第１走行指令である前進走行指令Ｉｐｆを０とし、この場合の第２走行指令である後進走行指令Ｉｐｒを引き続き増加させる。図７の上段に示されるように、フォークリフト１が高速からスイッチバック動作をする場合、図７の中段に示されるように、加速度、すなわち車速Ｖｃの時間ｔに対する傾きが大きくなるので、比較的早いタイミングで第１走行指令である前進走行指令Ｉｐｆを０とすることができる。その結果、前後進レバー４２ａを操作してからフォークリフト１が反転するまでのタイムラグを抑制して、機敏な走行を実現できる。
【００９３】
図８の上段に示されるように、フォークリフト１が低速からスイッチバック動作をする場合、図８の中段に示されるように、加速度が小さくなるので、比較的遅いタイミングで第１走行指令である前進走行指令Ｉｐｆを０とすることができる。その結果、前後進レバー４２ａを操作してからフォークリフト１が反転する間のショックを抑制できる。フォークリフト１が低速からスイッチバック動作をする場合、車速Ｖｃが低いために走行用油圧ポンプ１０の容量は小さいので、図８の下段に示されるように油圧モータ２０の容量Ｑｍは大きくなる。この例において、スイッチバック動作中、油圧モータ２０の容量Ｑｍは最大となっている。
【００９４】
このように、フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下になったタイミングで第１走行指令を０にすることにより、高速でのスイッチバック動作においては走行方向が反転するまでのタイムラグを抑制でき、低速でのスイッチバック動作においてはショックを低減できる。フォークリフト１が低速でスイッチバック動作を行う場合は、精密な動きを要求されることが多い。制御装置３０は、フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下になったタイミングで第１走行指令を０とするが、低速の場合は加速度が比較的小さいので、第１走行指令が０となるタイミングは比較的遅くすることができる。その結果、制御装置３０は、低速でのスイッチバック動作においてショックを効果的に抑制できるので、オペレータは、フォークリフト１に精密な動きをさせやすくなるという利点が得られる。
【００９５】
本実施形態において、走行用油圧ポンプ１０はサーボレスポンプであるが、サーボレスポンプは、主油圧回路１００内の負荷によって斜板１０Ｓが駆動指令と異なる、意図しない動きをすることがある。このため、サーボレスポンプは、ポンプの容量が意図しないタイミングで変化する可能性がある。スイッチバック動作においては、フォークリフト１の進行方向を反転させるために、走行用油圧ポンプ１０は主油圧回路１００内の作動油の圧力に逆らうように動作する必要がある。走行用油圧ポンプ１０にサーボレスポンプが用いられる場合、スイッチバック動作でフォークリフト１が停止する際に走行用油圧ポンプ１０の吐出側と吸入側とを素早く、かつ大きく切り替えないと、タイムラグが大きくなる。本実施形態の制御装置３０は、前述したように、フォークリフト１の車速Ｖｃが判定車速Ｖｃｈ以下になったタイミングで第１走行指令を０にするので、サーボレスポンプを走行用油圧ポンプ１０に用いた場合であっても、タイムラグを低減できる。
【００９６】
本実施形態において、反転操作検出時情報及び判定情報は速度である。フォークリフト１の速度、すなわち車速は、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓの斜板傾転角との相関が高いため、フォークリフト１の車速によって、走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓの斜板傾転角を精度よく推測できる。このため、反転操作検出時情報及び判定情報をフォークリフト１の速度とすることにより、制御対象である走行用油圧ポンプ１０の斜板１０Ｓを精度よく制御して、適切なタイミングで第１走行指令を０にすることができる。
【００９７】
以上、本実施形態を説明したが、前述した内容により本実施形態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。作業車両は、ホイールを備えた作業車両であれば、例えばホイールローダーであってもよく、フォークリフト１には限定されない。
【符号の説明】
【００９８】
１  フォークリフト
２ａ  駆動輪
３  車体
４  エンジン
６  フォーク
１０  走行用油圧ポンプ
１０Ａ  Ａポート
１０Ｂ  Ｂポート
１０Ｓ  斜板
１０ａ、１０ｂ  油圧供給管路
１１  ポンプ容量設定ユニット
１２  前進用ポンプ電磁比例制御バルブ
１３  後進用ポンプ電磁比例制御バルブ
１４  ポンプ容量制御シリンダ
１４Ａ  ピストン
２０  油圧モータ
２０Ｓ  斜板
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
３１Ａ  判定情報演算部
３１Ｂ  走行指令演算部
３２  前進走行指令演算部
３３  後進走行指令演算部
３２ａ、３３ａ  切替判定部
３２ｂ、３３ｂ  スイッチバック判定部
３２ｃ、３３ｃ  車速判定部
３２ｄ、３３ｄ  Ａポート圧力判定部
３２ｅ、３３ｅ  Ｂポート圧力判定部
３２ｆ、３３ｆ  ポンプ制御圧力判定部
３２ｇ、３３ｇ  第１論理積演算部
３２ｈ、３３ｈ  第２論理積演算部
３２ｉ、３３ｉ  論理和演算部
３２ｊ、３３ｊ  第３論理積演算部
３２ｋ、３３ｋ  出力選択部
４２  前後進レバースイッチ
４２ａ  前後進レバー
４６  車速センサ
４７Ａ、４７Ｂ、４８  圧力センサ
４９  温度センサ
５０  テーブル
１００  主油圧回路
ＤＲ  進行方向指令値
Ｉｐｆ  前進走行指令
Ｉｐｒ  後進走行指令
ｉｐｆ、ｉｐｒ  走行指令
Ｐａ  Ａポート圧力
Ｐｂ  Ｂポート圧力
Ｐｅｆ  前進側制御圧力
Ｐｅｒ  後進側制御圧力
Ｖｃａ  反転操作検出時車速
Ｖｃｈ  判定車速
【要約】
作業車両の走行中に、前記作業車両の進行方向を反転させるための進行方向切替装置の反転操作を進行方向検出装置が検出したときにおける前記作業車両の走行状態を表す反転操作検出時情報から判定情報を求め、前記反転操作の検出時から、前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向に前記作業車両を走行させるための第１走行指令を減少させ、かつ前記反転操作の検出時における前記作業車両の進行方向とは反対方向に前記作業車両を走行させるための第２走行指令を増加させ、前記作業車両の走行状態を表す車速情報が、前記判定情報になったときに、前記第１走行指令を０にする。【図１】
0005775232.tif 000002
【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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