(57)【要約】【課題】キャパシタを備え、回生エネルギーを効率良く利用することができるフォークリフトを提供する。【解決手段】バッテリフォークリフトは、リフトシリンダを駆動するとともにフォークの下降移動時に回生エネルギーを発生する荷役用モータ２８と、バッテリ２３にスイッチ２５ａを介して並列に接続されたキャパシタ２４と、キャパシタ２４の電圧を検出する電圧センサ３３とを備えている。回生エネルギーをキャパシタ２４のみに充電可能な状態又はバッテリ２３にも充電可能な状態に切り換え可能なスイッチ２５ａ，２５ｂを制御する制御装置３０は、回生エネルギーをキャパシタ２４に充電できるようにキャパシタ２４のエネルギーを調整する。したがって回生エネルギーがキャパシタ２４により多く充電されるので充電時の電力効率が高くなり、回生エネルギーを効率よく利用できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、
キャパシタと、
前記キャパシタの電圧を検出する電圧センサと、
前記荷役部材の下降移動時に回生エネルギーを発生する発電機と、
前記荷役部材の下降移動時の前記回生エネルギーによる充電に備えて前記回生エネルギーが前記キャパシタに充電できるように、前記キャパシタのエネルギーの調整を行なう制御手段と
を備えたフォークリフト。
【請求項２】
前記制御手段は、車両の状況を取得する車両状況取得手段を備え、車両の状況に応じて前記キャパシタのエネルギーを調整する請求項１に記載のフォークリフト。
【請求項３】
前記制御手段は、前記車両状況取得手段の出力から前記荷役部材の上昇が終了したと判断した時、前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の位置情報を用いて前記回生エネルギーを推定する請求項２に記載のフォークリフト。
【請求項４】
前記制御手段は、さらに前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の荷役荷重の情報を用いて前記回生エネルギーを推定する請求項３に記載のフォークリフト。
【請求項５】
前記キャパシタのエネルギーの調整は、前記キャパシタから当該フォークリフトの走行システムへ電力を供給することである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフォークリフト。
【請求項６】
前記車両状況取得手段は、前記荷役部材の位置を検出する揚高センサと、前記荷役部材の操作状態を検出する荷役操作センサを有する請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のフォークリフト。
【請求項７】
前記車両状況取得手段は、さらに前記荷役部材の荷役荷重を検出する荷役荷重センサを有する請求項６に記載のフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフトに係り、詳しくは荷役部材を昇降させるリフトシリンダの回生エネルギーを充電するキャパシタを備えたフォークリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリを電源としたフォークリフト等のバッテリ式産業車両においては、荷役部材を昇降作動させるリフトシリンダからの戻り油により駆動される油圧モータを使用して発電機を駆動し、バッテリの回生を行わせるものがある。
【０００３】
また、フォークの上下作動のアクチュエータとして複数台の電動シリンダを同期させて使用するとともに、該電動シリンダは下降時に回生制動を用い、回生エネルギーを電源に戻して電源電池を充電させ、次の上昇時に放出させるフォークリフトのフォークの昇降機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、フォークの下降時に電動シリンダのロッドに作用する荷物の重量や慣性により、電動シリンダのモータに回生制動による回生エネルギーを発生させ、この発生した回生エネルギーを電源に戻して電源電池を充電させる。また、回生制動で発生した交流が変換された直流の一部を一時的に蓄積するコンデンサを備え、コンデンサに蓄積された電力を交流に変換してモータの起動時にモータの起動に利用することが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−５３６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、電動シリンダのモータに回生制動により発生した回生エネルギーを電源に戻して電源電池を充電させることと、回生エネルギーの一部をコンデンサに蓄積してモータの起動時にモータの起動に利用することが開示されている。即ち、特許文献１では回生エネルギーを主として電源電池に充電することを目的としている。
【０００５】
図６に示すように、キャパシタ（コンデンサ）とバッテリとの充放電電力効率を比較した場合、キャパシタでは充電状態：ＳＯＣ（State of Charge ）に拘わらず、充電時、放電時とも高い電力効率（９７〜９８％）となる。一方、バッテリでは、放電時はキャパシタとほぼ同じ高い電力効率となる。しかし、充電時はＳＯＣ２５％で電力効率９５％程度と高いが、ＳＯＣ７５％では、電力効率７５％程度と低下する。特許文献１ではこのことに関して何ら配慮が成されておらず、回生電力を主にバッテリ（電池）に充電する構成のため、回生エネルギーを効率良く利用することができない。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、荷役降下時の回生エネルギーを効率良く利用することができるフォークリフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、キャパシタと、前記キャパシタの電圧を検出する電圧センサと、前記荷役部材の下降移動時に回生エネルギーを発生する発電機と、前記荷役部材の下降移動時の前記回生エネルギーによる充電に備えて前記回生エネルギーが前記キャパシタに充電できるように、前記キャパシタのエネルギーの調整を行なう制御手段とを備えた。
【０００８】
この発明では、荷役部材の下降移動時（荷役下降時）に回生エネルギーをキャパシタに充電できるようにキャパシタのエネルギーの調整が行なわれる。したがって、従来技術のように回生エネルギーをバッテリに優先的に充電する場合と異なり、キャパシタに充電されるので充電時の電力効率が高くなり、回生エネルギーを効率良く利用することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、車両の状況を取得する車両状況取得手段を備え、車両の状況に応じて前記キャパシタのエネルギーを調整する。ここで、「車両の状況」とは荷役操作（荷役部材の上昇・下降やいわゆるティル卜動作）そのものや、荷役操作の結果検出される値（荷役部材の位置、速度、加速度など）や荷役操作前のフォークリフトの走行状況なども含む様々な要素である。
【００１０】
この発明では、このような車両の状況に応じてキャパシタのエネルギーを適確に調整することができ、回生エネルギーをより効率良く利用することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記車両状況取得手段の出力から前記荷役部材の上昇が終了したと判断した時、前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の位置情報を用いて前記回生エネルギーを推定する。
【００１１】
したがって、荷役部材の上昇が終了し下降が開始する前のタイミングで、その時点での荷役部材の高さに応じて回生エネルギーを推定するので確実に回生エネルギーをキャパシタに充電できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記制御手段は、さらに前記車両状況取得手段の出力から判断される前記荷役部材の荷役荷重の情報を用いて前記回生エネルギーを推定する。
【００１３】
したがって、荷役荷重を考慮した回生エネルギーの推定をするのでより確実に回生エネルギーをキャパシタに充電できる。特に荷役部材の最下降位置までの最大回生エネルギーを推定できるので、全ての回生エネルギーをキャパシタに充電できるようにキャパシタのエネルギーを調整することも可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記キャパシタのエネルギーの調整は、前記キャパシタから当該フォークリフトの走行システムへ電力を供給することである。
【００１５】
したがって、キャパシタのエネルギーの調整による余剰エネルギーを、例えば走行バッテリの充電や直後の走行モータの駆動に用いるので、無駄なくエネルギーを使用できる。
請求項６に記載の発明は、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記車両状況取得手段は、前記荷役部材の位置を検出する揚高センサと、前記荷役部材の操作状態を検出する荷役操作センサを有する。したがって、荷役部材の位置（高さ）の検出や荷役部材の操作状況の検出に好適である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記車両状況取得手段は、さらに前記荷役部材の荷役荷重を検出する荷役荷重センサを有する。したがって、荷役荷重を検出するのに好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、荷役下降時の回生エネルギーを効率良く利用することができるフォークリフトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、フォークリフトとしてのバッテリフォークリフト１１の車体１２の前側下部には駆動輪（前輪）１３ａが設けられ、車体の後側下部には操舵輪（後輪）１３ｂが設けられている。車体１２の前部にはマスト１４が立設されている。マスト１４は車体１２に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１４ａと、これにスライドして昇降するインナマスト１４ｂとからなる。各アウタマスト１４ａの後部にはリフトシリンダ１５が配設されている。インナマスト１４ｂの内側には荷役部材としてのフォーク１６を備えたリフトブラケット１７が昇降可能に支持されている。そして、リフトシリンダ１５の伸縮作動によりフォーク１６がリフトブラケット１７とともに昇降される。
【００１９】
マスト１４を傾動可能に支持する左右一対のティルトシリンダ１８は、その基端側が車体（車体フレーム）１２に対して回動可能に連結されるとともに、アウタマスト１４ａの側面に回動可能に連結されている。マスト１４はティルトシリンダ１８が伸縮駆動されることで前後に傾動する。
【００２０】
運転室１９にはその前側にハンドル２０、リフトレバー２１及びティルトレバー２２が装備されている。
リフトシリンダ１５及びティルトシリンダ１８を駆動するための荷役系油圧回路の作動油を供給する荷役ポンプは荷役用モータ（図２に図示）により駆動され、駆動輪１３ａは走行用モータ（図２に図示）により駆動される。車体１２には、両モータの電源となるバッテリ２３及びキャパシタ２４が搭載されている。
【００２１】
図２は走行用モータ及び荷役用モータを駆動する電気的構成を示す。なお、本実施形態では荷役用モータが発電機として機能する。図２に示すように、バッテリ２３及びキャパシタ２４は、スイッチ２５ａを介して並列に接続されている。キャパシタ２４としては、電気二重層キャパシタが使用されている。走行用モータ２６は走行用インバータ２７を介してバッテリ２３に接続され、バッテリ２３の直流が走行用インバータ２７において交流に変換されて供給されるようになっている。バッテリ２３は、バッテリ２３の電力を供給可能な状態と供給不能な状態とに切り換えるスイッチ２５ｂと接続されている。また、スイッチ２５ａが閉じた状態においては、キャパシタ２４から放電された直流が走行用インバータ２７を介して走行用モータ２６に供給されるようになっている。なお、本実施形態においてバッテリ２３と走行用モータ２６と走行用インバータ２７はバッテリフォークリフト１１の走行システムを構成している。
【００２２】
荷役用モータ２８は荷役用インバータ２９を介してキャパシタ２４に接続されており、スイッチ２５ａが開いた状態において、回生エネルギーが直流に変換されてキャパシタ２４に充電されるようになっている。スイッチ２５ａ及びスイッチ２５ｂが閉じた状態においては、回生エネルギーがバッテリ２３にも充電可能になっている。また、キャパシタ２４に充電されたエネルギーは荷役用インバータ２９において交流に変換されて荷役用モータ２８に供給されるようになっている。
【００２３】
スイッチ２５ａ，２５ｂ、走行用インバータ２７及び荷役用インバータ２９は、制御装置３０によって制御される。制御装置３０は、揚高センサ３１、荷役操作センサとしての位置センサ３２、電圧センサ３３及び荷役荷重センサ３５に電気的に接続されている。揚高センサ３１は、フォーク１６及びリフトブラケット１７の高さ位置を検出する。揚高センサ３１は、フォーク１６の高さが検出される構成が望ましいが、最大揚高に対して等分割されたリミットスイッチによる検出や、リフトレバーの位置センサ３２とその操作時間から算出された高さ推定値を利用することができる。本実施形態では、インナマスト１４ｂ側に固定された被検出部（図示せず）を検出することにより、フォーク１６の高さを検出できるようになっている。位置センサ３２は、操作状況を検出し、具体的にはリフトレバー２１の操作位置が上昇位置、下降位置、中立位置のどの位置にあるかを検出する。電圧センサ３３は、キャパシタ２４の電圧を検出する。荷役荷重センサ３５はフォーク１６で昇降される荷物等による荷重を検出する。
【００２４】
なお、本実施形態において揚高センサ３１、位置センサ３２、荷役荷重センサ３５は車両状況取得手段であり、スイッチ２５ａ、２５ｂ、制御装置３０とともに制御手段を構成する。
【００２５】
制御装置３０は、キャパシタ２４の充電状態を電圧センサ３３の検出信号によって判断できる。また、スイッチ２５ａ，２５ｂを開閉制御して、回生エネルギーをバッテリ２３又はキャパシタ２４に充電したり、走行用インバータ２７にキャパシタ２４のエネルギーを伝達したり、バッテリ２３のエネルギーをキャパシタ２４へ伝達したりすることが可能である。制御装置３０は、走行用モータ２６を駆動する際は、バッテリ２３のエネルギーを優先的に使用する。
【００２６】
次に前記のように構成されたバッテリフォークリフト１１の作用を説明する。
（基本動作概要）
フォークリフトの荷役エネルギーは、フォーク１６及び荷の単純な上昇、下降の繰り返しのため、荷役下降時には回生エネルギーが発生する。この実施形態では、回生エネルギーをキャパシタ２４に優先的に充電するとともに、荷役上昇のエネルギーとしてキャパシタ２４のエネルギーを優先的に使用し、足りない場合に限りバッテリ２３の電力を使用する。
【００２７】
したがって、キャパシタ２４のエネルギー変化を模式的に表すと図３のようになる。図３において、ハッチングを施した部分はエネルギーが充電されている状態を示す。図３のＡの状態はキャパシタ２４が満充電の状態を示し、この状態から荷役上昇の力行にエネルギーが使用されるとＢの状態になる。Ｂの状態は、キャパシタ２４にまだエネルギーが残っている状態を示す。また、Ｃの状態からフォーク１６が荷役下降されると、荷役下降時にエネルギーが回生されて、そのエネルギーがキャパシタ２４に充電されてＤの状態となる。荷の重量及び移動量により力行エネルギー及び回生エネルギーの大きさが異なるため、力行で使用されたエネルギーが次の荷役下降時の回生エネルギーにより全て補充されるとは限らない。とくにフォークにより荷下ろし作業をする場合、力行よりも回生エネルギーの方が大きくなり、キャパシタが満充電以上に充電されることもある。  
（上昇動作）
制御装置３０は、リフトレバー２１が上昇位置に操作されると、電圧センサ３３の検出信号によりキャパシタ２４にエネルギーが残っている状態か否かを判断し、エネルギーが残っていれば、図４（ａ）に示すように、スイッチ２５ａを開状態に、スイッチ２５ｂを閉状態にして、荷役用インバータ２９を制御して荷役用モータ２８を駆動する。その結果、荷役用モータ２８にはキャパシタ２４からの直流が荷役用インバータ２９で交流に変換されて供給され、フォーク１６が荷と共に上昇される。
【００２８】
制御装置３０は、電圧センサ３３の検出信号から、フォーク１６の上昇途中でキャパシタ２４のエネルギーがフォーク１６を上昇不能な量になったこと又は上昇不能な量に近づいたことを確認すると、スイッチ２５ａ，２５ｂを閉じた状態にして、バッテリ２３からエネルギーを供給可能な状態にする。そして、荷役用インバータ２９を制御してバッテリ２３から荷役用モータ２８に残りの力行のエネルギーを供給する。
（下降動作）
制御装置３０は、リフトレバー２１が上昇位置から中立位置に操作された状況を位置センサ３２が検知すると、フォーク１６（リフトブラケット１７）の上昇が終了したと判断する。このとき、揚高センサ３１の検出信号によりフォーク１６の位置を判断する。また同時に荷役荷重センサ３５の検出信号によりフォーク１６で昇降される荷物等の荷重を判断する。そして、以上の情報を用いて回生エネルギーを推定する。本実施形態では現在のフォーク１６の高さ位置から最下点まで下がった場合に発生する回生エネルギーを推定する。そして、電圧センサ３３の検出信号を確認して、回生エネルギーによるキャパシタ２４への充電に備えて、現在のキャパシタ２４のエネルギーを調整する。具体的には、キャパシタ２４に推定された回生エネルギーを充電可能であるかを判断する。充電しきれないと判断される場合、充電可能になるように現在のキャパシタ２４のエネルギーを走行用モータ２６の駆動に利用する。つまり、図４（ｂ）に示すように、スイッチ２５ａを閉状態に、スイッチ２５ｂを開状態にして走行用インバータ２７を制御する。その結果、キャパシタ２４のエネルギーが走行用インバータ２７で交流に変換されて走行用モータ２６に力行エネルギーとして供給される。その後、位置センサ３２によって荷役下降が開始されると判断すると、スイッチ２５ａを開状態にして回生エネルギーをキャパシタ２４に充電する。
【００２９】
例えば、荷物を降ろす場合を考えると、はじめに空荷の状態でフォーク１６をキャパシタ２４のエネルギーを用いて上昇させ荷物を載せる。この時点で、空荷でフォーク１６を上昇させるのに要したエネルギーに対して荷物の重さ分だけ回生エネルギーの方が大きいことが推定できる。したがってキャパシタ２４だけでは充電しきれないと判断され、充電可能になるようにキャパシタ２４のエネルギーを走行用モータ２６（走行用インバータ２７）に送り、バッテリフォークリフト１１の後退走行に用いる。この後退走行により荷物が棚から引き出される。続いてフォーク１６の下降が開始され、実際に回生エネルギーがキャパシタ２４に充電される。
【００３０】
なお、下降中にキャパシタ２４が満充電状態になった場合スイッチ２５ａを閉状態にしスイッチ２５ｂを閉状態にしてバッテリ２３に回生エネルギーを充電する。
制御装置３０は、フォーク１６が最下降位置に達した状態において、キャパシタ２４の充電量が予め設定された所定量以上でない場合、次の荷役上昇に備えて、バッテリ２３からプリチャージを行ってもよい。具体的には、スイッチ２５ａを閉じて、キャパシタ２４の電圧が所定電圧になるまで待ち、所定電圧に達した時点でスイッチ２５ａを開く。
【００３１】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）フォーク１６の下降移動時（荷役下降時）に回生エネルギーをキャパシタ２４に充電できるようにキャパシタ２４のエネルギーを調整する。したがって回生エネルギーがキャパシタ２４により多く充電されるので充電時の電力効率が高くなり、回生エネルギーを効率よく利用できる。
【００３２】
（２）フォーク１６の下降移動時（荷役下降時）に回生エネルギーをキャパシタ２４に優先的に充電するとともに、そのエネルギーをフォーク１６の上昇移動用（荷役上昇用）のエネルギーとして使用し、足りない場合にバッテリ２３の電力を荷役上昇用に使用する。したがって、回生エネルギーを主としてバッテリ２３に充電した後、荷役上昇用に使用する構成に比較して、回生エネルギーを効率良く利用することができる。
【００３３】
（３）制御装置３０は、キャパシタ２４の充電量を電圧センサ３３で確認して、荷役下降時、下降途中でキャパシタ２４の充電量が満充電量になると残りの回生エネルギーをバッテリ２３に充電するようにスイッチ２５ａ，２５ｂを制御する。したがって、回生エネルギーをより効率良く回収することができる。
【００３４】
（４）制御装置３０は、フォーク１６の高さ位置に応じて回生エネルギーを推定する。したがって、回生エネルギーをより確実にキャパシタに充電できる。
（５）制御装置３０は、荷役荷重に応じて回生エネルギーを推定する。したがって、回生エネルギーをより確実にキャパシタ２４に充電できる。
【００３５】
（６）制御装置３０は、荷役操作に応じてフォーク１６（リフトブラケット１７）の上昇終了を判断する。したがって、より正確に回生エネルギーを推定でき、より確実にキャパシタ２４に充電できる。
【００３６】
（７）バッテリ２３とキャパシタ２４との間のスイッチ２５ａを切断することで、バッテリ２３の電圧によらず荷役用インバータへの入力（直流）電圧をキャパシタの電圧特性に合わせて広い範囲にすることが可能となる。したがってキャパシタ２４の静電容量を有効に活用できる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を、図５を参照しながら説明する。この実施形態は、キャパシタ２４が走行用インバータ２７及び荷役用インバータ２９に対してスイッチ２５ａの開閉状態に関係なくエネルギーを供給可能に接続され、バッテリ２３は、走行用モータ２６及び荷役用モータ２８に対してスイッチ２５ａが閉じた状態においてのみエネルギーを供給可能に接続されている点が第１の実施形態と異なる。また、バッテリ２３の電力を走行用モータ２６に供給する際、電力がキャパシタ２４に充電されるのを阻止するためのスイッチを備えている点が第１の実施形態と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様であるため、同様の部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。また、この実施形態は、荷役作業と走行とを同時に行うタイミングが少ない状態でバッテリフォークリフト１１が使用される場合に適している。本実施形態では揚高センサ３１、位置センサ３２、荷役荷重センサ３５は第１の実施形態と同様で車両状況取得手段であり、スイッチ２５ａ、３４、制御装置３０とともに制御手段を構成する。
【００３８】
走行用インバータ２７及び荷役用インバータ２９は、キャパシタ２４に対して並列に接続されている。キャパシタ２４には、バッテリ２３の電力を走行用モータ２６に供給する際、電力がキャパシタ２４に充電されるのを阻止するためのスイッチ３４が直列に接続されている。
【００３９】
制御装置３０は、走行用モータ２６を駆動する際は、バッテリ２３のエネルギーを優先的に使用する。その場合、スイッチ２５ａを閉じるとともにスイッチ３４を開いた状態にして走行用インバータ２７を制御する。
【００４０】
制御装置３０は、リフトレバー２１が上昇位置に操作されると、電圧センサ３３の検出信号によりキャパシタ２４にエネルギーが残っている状態か否かを判断し、エネルギーが残っていれば、図５に示すように、スイッチ２５ａを開状態に、スイッチ３４を閉状態にして、荷役用インバータ２９を制御して荷役用モータ２８を駆動する。その結果、荷役用モータ２８にはキャパシタ２４からの直流が荷役用インバータ２９で交流に変換されて供給され、フォーク１６が荷と共に上昇される。
【００４１】
制御装置３０は、電圧センサ３３の検出信号から、フォーク１６の上昇途中でキャパシタ２４のエネルギーがフォーク１６を上昇不能な量になったこと又は上昇不能な量に近づいたことを確認すると、スイッチ２５ａを閉じた状態にして、バッテリ２３からエネルギーを供給可能な状態にする。そして、荷役用インバータ２９を制御してバッテリ２３から荷役用モータ２８に残りの力行のエネルギーを供給する。このとき、キャパシタ２４にバッテリ２３の電力が充電されないように、スイッチ３４は開いた状態に保持される。
【００４２】
制御装置３０は、リフトレバー２１が上昇位置から中立位置に操作された状況を位置センサ３２が検知すると、フォーク１６（リフトブラケット１７）の上昇が終了したと判断する。そして、第１の実施形態と同様に、回生エネルギーを推定する。また、電圧センサ３３の検出信号を確認して、回生エネルギーによるキャパシタ２４への充電に備えて、現在のキャパシタ２４のエネルギーを調整する。具体的には、キャパシタ２４に推定された回生エネルギーを充電可能であるかを判断する。そして、充電しきれないと判断すると、充電可能になるように現在のキャパシタ２４のエネルギーを走行用モータ２６（走行用インバータ２７）に送り、バッテリフォークリフト１１の後退走行に用いる。つまり、図５に示すように、スイッチ２５ａを開状態に、スイッチ３４を開状態にして走行用インバータ２７を制御する。その結果、キャパシタ２４のエネルギーが走行用インバータ２７で交流に変換されて走行用モータ２６に力行エネルギーとして供給される。この後退走行により荷物が棚から引き出される。続いてフォーク１６の下降が開始され、実際に回生エネルギーがキャパシタ２４に充電される。
【００４３】
制御装置３０は、フォーク１６が高さ位置に対して、電圧センサ３３の検出信号を確認してキャパシタ２４に回生エネルギーを充電可能であるかを判断し、余剰な残存エネルギーがある場合、キャパシタ２４のエネルギーを走行用モータ２６の駆動に利用する。走行用インバータ２７は、キャパシタ２４にスイッチ２５ａを介さずに接続されているため、制御装置３０はスイッチ２５ａを閉じた状態に制御せずに走行用インバータ２７を制御することにより、走行用モータ２６が駆動される。
【００４４】
制御装置３０は、荷役下降中においてキャパシタ２４が最大充電状態になったことを確認すると、スイッチ２５ａを閉鎖状態に、スイッチ３４を開状態にしてバッテリ２３に残りの回生エネルギーを供給して充電する。
【００４５】
制御装置３０は、フォーク１６が最下降位置に達した状態において、キャパシタ２４の充電量が予め設定された所定量以上でない場合、次の荷役上昇に備えて、バッテリ２３からプリチャージを行ってもよい。
【００４６】
この実施形態においては、第１の実施形態における効果（１）〜（７）と同様な効果を有する他に次の効果を有する。
（８）走行用インバータ２７及び荷役用インバータ２９は、キャパシタ２４に対して並列に接続されている。したがって、荷役上昇が完了した状態でキャパシタ２４にエネルギーが残存しているとき、スイッチ２５ａを制御せずに走行用インバータ２７を制御することにより、キャパシタ２４のエネルギーを走行用モータ２６に供給することができる。
【００４７】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  リフトシリンダ１５は油圧シリンダに限らず、電気シリンダを使用してもよい。電気シリンダを使用する場合、荷役下降時に電気シリンダのモータを回生制動することにより回生エネルギーを回収することができる。
【００４８】
○  走行用モータ２６及び荷役用モータ２８は、誘導電動機や永久磁石同期電動機等の交流モータに限らず直流モータ、例えばブラシレスＤＣモータを使用してもよい。
○  キャパシタ２４のエネルギーは荷役用モータ２８の駆動にのみ使用し、走行用モータ２６の駆動に使用しない構成としてもよい。この場合、スイッチ２５ｂを省略することができる。
【００４９】
○  フォーク１６が最下降位置に達した状態において、キャパシタ２４の充電量に関係なく、バッテリ２３からのプリチャージを行わない構成としてもよい。バッテリ２３の電力をキャパシタ２４にプリチャージする際にエネルギーのロスが生じるため、荷役上昇のエネルギーが足りない状態になってバッテリ２３から荷役用モータ２８に電力を供給してもよい。
【００５０】
○  揚高センサ３１はリミットスイッチに限らず、例えば、近接スイッチを使用してもよい。また、フォーク１６の高さに対応する信号を連続的に出力する構成、例えばリール式のセンサであってもよい。
【００５１】
○  キャパシタ２４のエネルギーの調整としてのエネルギーの使用は、フォークリフトの走行に用いることに限らない。バッテリ２３に充電しても良いし、他の電気機器に用いても良い。バッテリ２３に充電する場合、充電電圧が不足する際は昇圧コンバータを用いて充電する。
【００５２】
○  キャパシタ２４のエネルギーの調整はキャパシタ２４からエネルギーを取り出すことに限らない。推定した回生エネルギーを充電してもまだキャパシタ２４に余裕があると判断される場合、バッテリ２３からキャパシタ２４をチャージしても良い。例えば、重い荷を上昇させて多くのエネルギーを使用した後、空荷で下降した場合、次回の上昇時に重い荷の上昇を行う場合はキャパシタ２４のエネルギーは上昇途中で空になる。この場合、予めバッテリ２３からキャパシタ２４へエネルギーを充電しておけば、上昇途中で荷役用インバータ２９へのエネルギー供給源を切り換える制御を行う必要がない。
【００５３】
○  荷役部材の上昇終了の判断は、上記の実施形態に限らない。荷役部材が上昇停止から所定時間たった場合に上昇終了と判断しても良いし、荷役荷重が変化したあとに停止した場合に上昇終了と判断しても良い。また、停止する頻度が高い高さを予め記憶しておき、その高さで上昇停止したら上昇終了と判断しても良いし、無人フォークリフトなどで予め上昇終了の高さが決まっている場合、その高さで停止したら上昇終了と判断しても良い。また、単純に最大揚高の１／２の高さで上昇停止したら上昇終了と判断しても良い。
【００５４】
○  回生エネルギーの推定は、上記の実施形態に限らない。揚高センサ３１のみを用い荷役荷重センサ３５の値を用いなくても良い。また、頻度の高い動作を予め記憶しておき、そのデータから推定しても良い。また、各種情報から都度演算して推定しても良いし、各種情報に対応するマップを用意しておいてもよい。また最下点まで下降した場合の回生エネルギーに限らず、頻度の高い下降停止高さまで下降した場合の回生エネルギーを推定しても良い。
【００５５】
○  上記実施形態で発電機としての荷役用モータ２８は、リフトシリンダ１５の動作つまり荷役動作もさせているが、荷役動作させるモータと回生用モータを別に設けてもよい。
【００５６】
○  バッテリーフォークリフトに限らず、荷役動作をモータを用いて行なうフォークリフトであればエンジンフォークリフト等にも適用可能である。
○  カウンターフォークリフトに限らず、その他のタイプのフォークリフトに適用しても良い。リーチ式のフォークリフトに適用しても良い。この場合キャパシタ２４のエネルギーの調整としてのエネルギーの使用は、リーチ押し出し、引き込みに用いても良い。
【００５７】
○  リフトシリンダ１５の油圧系統に作動油を供給する油圧ポンプをエンジンで駆動し、バッテリを装備せずにリフトシリンダ１５の回生エネルギーをキャパシタ２４に電力として回収し、電気系統の電力をキャパシタ２４の電力で賄う構成としてもよい。
【００５８】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、バッテリと、前記バッテリと第１のスイッチを介して並列に接続されたキャパシタと、前記キャパシタの電圧を検出する電圧センサと、前記荷役部材の下降移動時に回生エネルギーを発生する発電機と、前記回生エネルギーを前記キャパシタのみに充電可能な状態又は前記バッテリにも充電可能な状態な状態に切り換え可能な第２のスイッチと、前記荷役部材の下降移動時には前記キャパシタが満充電の状態のとき以外は、前記回生エネルギーを前記キャパシタのみに充電する状態に前記第１及び第２のスイッチを制御する制御手段とを備えたフォークリフト。
【００５９】
（２）前記第１のスイッチ及び第２のスイッチは１個のスイッチが兼用している技術的思想（１）に記載のフォークリフト。
（３）電源装置としてバッテリ及びキャパシタを備え、荷役部材の昇降を荷役用モータにより行い、荷役部材の下降移動時（荷役下降時）に回生エネルギーをキャパシタに優先的に充電するとともに、荷役部材の荷役上昇時には前記キャパシタに充電されたエネルギーを優先的に使用して荷役上昇を行い、キャパシタのエネルギーが足りないときにバッテリの電力を荷役上昇のために使用するフォークリフトにおける荷役用モータの制御方法。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１の実施形態におけるフォークリフトの概略側面図。
【図２】荷役用モータ等を駆動するための電気的構成を示す回路図。
【図３】力行及び回生に伴うキャパシタのエネルギー変化を示す模式図。
【図４】（ａ），（ｂ）は作用を説明する回路図。
【図５】第２の実施形態における回路図。
【図６】バッテリ及びキャパシタの充放電電力効率を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６１】
１５…リフトシリンダ、２３…バッテリ、２４…キャパシタ、２５ａ，２５ｂ，３４…スイッチ、２６…走行用モータ、２８…荷役用モータ、３０…制御装置、３１…揚高センサ、３３…電圧センサ、３５…荷役荷重センサ。
【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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