(57)【要約】  【課題】構造の複雑化を図ることなく、作動液等の流量のヒステリシスを解消する。  【解決手段】所望の流量の入力を受け付ける操作部と、制御電流が印加されるソレノイドと、前記ソレノイドにより駆動される弁体と、前記操作部に対する操作量の増加又は減少を検知する操作方向検知要素とを備えている比例弁の制御装置が、操作部に対する操作量を検知し、前記操作量の増加又は減少を検知し、前記操作量が増加している場合に、前記操作量をパラメータとして第１の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定する一方、前記操作量が減少している場合に、前記操作量をパラメータとして第２の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定し、決定された大きさの励磁電流をソレノイドに印加する制御を行うようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の流量の入力を受け付ける操作部と、この操作部に対する操作量を検知するセンサと、前記操作量をパラメータとして制御電流の大きさを決定する制御装置と、この制御装置により決定された大きさの制御電流が印加されるソレノイドと、前記ソレノイドにより駆動される弁体とを備え、
前記制御装置が、前記センサの出力信号が示す操作量をパラメータとして、この操作量が示す荷台の所望の作動スピードを得るための作動液の流量に対応する励磁電流の大きさを決定し、決定した大きさの励磁電流をソレノイドに印加する制御を行う電磁比例式コントロールバルブであって、
前記操作部に対する操作量の増加又は減少を検知する操作方向検知要素をさらに備えているとともに、前記制御装置が励磁電流の大きさを決定する制御を、前記操作方向検知要素が前記操作量の増加を検知している場合と前記操作量の減少を検知している場合とでそれぞれ異なるマップを参照することにより行うようにしている電磁比例式コントロールバルブ。
【請求項２】
流量を検知する流量検知要素をさらに備えているとともに、前記制御装置が、前記操作部に対する操作量及び前記流量検知要素が検知した流量を関連付けて記憶する請求項１記載の電磁比例式コントロールバルブ。
【請求項３】
所望の流量の入力を受け付ける操作部と、制御電流が印加されるソレノイドと、前記ソレノイドにより駆動される弁体と、前記操作部に対する操作量の増加又は減少を検知する操作方向検知要素とを備えている電磁比例式コントロールバルブの制御方法であって、
操作部に対する操作量を検知するステップ、
前記操作量の増加又は減少を検知するステップ、
前記操作量が増加している場合に、前記操作量をパラメータとして第１の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定するステップ、
前記操作量が減少している場合に、前記操作量をパラメータとして第２の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定するステップ、
及び決定された大きさの励磁電流をソレノイドに印加するステップを行う電磁比例式コントロールバルブの制御方法。
【請求項４】
流量を検知する流量検知要素をさらに備えている電磁比例式コントロールバルブの制御方法であって、
前記操作部に対する操作量及び前記流量検知要素が検知した流量を関連付けて記憶するステップをさらに行う請求項３記載の電磁比例式コントロールバルブの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両の荷役装置等に搭載される液圧回路中に設けられる電磁比例式コントロールバルブ、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、産業車両の荷役装置等に搭載される液圧回路中に、作動液その他の流体の流量を制御するためのコントロールバルブを設けることが広く行われてきている。この種のコントロールバルブの一種として、ソレノイドに励磁することにより弁体を所望の量だけ変位させ、所望の開度を得る態様の電磁比例式コントロールバルブが広く用いられてきている。
【０００３】
電磁比例式コントロールバルブの開度を制御するための手法として、以下に述べるようなものが知られている。すなわち、記憶装置に、操作部であるレバーに対する操作量と荷台の所望の作動スピードとを対応付けて記憶した作動スピードマップ、及び作動液の流量とソレノイドバルブのソレノイドに印加する励磁電流の大きさを対応付けて記憶した励磁電流マップを予め記憶しておくとともに、レバーの操作量を検知するセンサを設けた上で、前記センサの出力信号に対応する操作量をパラメータとして荷台の所望の作動スピードを決定し、この作動スピードに対応する作動液の流量をパラメータとして励磁電流の大きさを決定し、決定した大きさの励磁電流をソレノイドに印加することが広く行われてきている。
【０００４】
ところで、励磁電流をソレノイドに印加することにより開度を変更するにあたって、開度を増加させるときと開度を減少させるときとでは、同じ大きさの励磁電流を印加させた際の開度が異なる、ヒステリシスと呼ばれる問題が存在する。すなわち、開度を増加させるときと開度を減少させるときとでは、操作部の操作量が同一であっても作動液等の流量が異なり、操作者に違和感を与える、微小なコントロールが困難であるといった問題が存在する。
【０００５】
この問題の軽減を図るべく、前記特許文献１記載の発明では、小出力域で作動するばね定数の小さな第１のスプリングと、大出力域で作動するばね定数の大きな第２のスプリングとを備えさせるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
しかし、このような構成を採用すると、上述した第１及び第２のスプリングを用意する必要があることから、構造が複雑なものとなるという別の問題が生じる。さらに、上述した構成によっても、操作部の操作量が同一である場合において開度を増加させるときと開度を減少させるときとの間の作動液等の流量の差は小さくなるものの、完全になくなるというわけではない。そのため、上述したような操作者に違和感を与える、微小なコントロールが困難であるといった問題の解決には至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−３９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の点に着目し、構造の複雑化を図ることなく、作動液等の流量のヒステリシスを解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決すべく、本発明に係る電磁比例式コントロールバルブ及びその制御方法は、以下に述べるような構成を有する。
【００１０】
すなわち本発明に係る電磁比例式コントロールバルブは、所望の流量の入力を受け付ける操作部と、この操作部に対する操作量を検知するセンサと、前記操作量をパラメータとして制御電流の大きさを決定する制御装置と、この制御装置により決定された大きさの制御電流が印加されるソレノイドと、前記ソレノイドにより駆動される弁体とを備え、前記制御装置が、前記センサの出力信号に対応する操作量をパラメータとして荷台の所望の作動スピードを決定し、この作動スピードに対応する作動液の流量をパラメータとして励磁電流の大きさを決定し、決定した大きさの励磁電流をソレノイドに印加する制御を行うものであって、前記操作部に対する操作量の増加又は減少を検知する操作方向検知要素をさらに備えているとともに、前記制御装置が励磁電流の大きさを決定する制御を、前記操作方向検知要素が前記操作量の増加を検知している場合と前記操作量の減少を検知している場合とでそれぞれ異なる励磁電流マップを参照することにより行うようにしている。
【００１１】
また、本発明に係る電磁比例式コントロールバルブの制御方法は、所望の流量の入力を受け付ける操作部と、制御電流が印加されるソレノイドと、前記ソレノイドにより駆動される弁体と、前記操作部に対する操作量の増加又は減少を検知する操作方向検知要素とを備えている電磁比例式コントロールバルブを制御する方法であって、操作部に対する操作量を検知するステップ、前記操作量の増加又は減少を検知するステップ、前記操作量が増加している場合に、前記操作量をパラメータとして第１の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定するステップ、前記操作量が減少している場合に、前記操作量をパラメータとして第２の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定するステップ、及び決定された大きさの励磁電流をソレノイドに印加するステップを行う。
【００１２】
このようなものであれば、前記操作量の増加を検知している場合と前記操作量の減少を検知している場合とでそれぞれ異なる励磁電流マップを参照して励磁電流の大きさを決定することにより、それぞれの場合において所望の流量に対応する適切な大きさの励磁電流をソレノイドに印加することができるので、作動液等の流量のヒステリシスに起因する、操作者に違和感を与える不具合や、微小なコントロールが困難である不具合を解消することができる。
【００１３】
また、流量を検知する流量検知要素をさらに備えているとともに、前記制御装置が、前記操作部に対する操作量及び前記流量検知要素が検知した流量を関連付けて記憶するものであれば、電磁比例式コントロールバルブの個体差や経時変化に対応することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、構造の複雑化を図ることなく、作動液等の流量のヒステリシスを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る産業車両に用いられる液圧回路の概略図。
【図２】本実施形態に係る励磁電流マップを示す概略図。
【図３】荷台昇降制御プログラムによる制御の手順を示すフローチャート。
【図４】マップ更新プログラムによる制御の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について述べる。
【００１７】
本実施形態の産業車両１は、荷物を積載すべき荷台２を駆動するアクチュエータ３と、このアクチュエータ３に作動液を供給する図１に示すような液圧回路４とを搭載している。
【００１８】
前記アクチュエータ３は、本実施形態では第１のシリンダ室３１に作動液の供給を受けることにより荷台２を上昇させるとともに、第２のシリンダ室３２に作動液の供給を受けることにより、ロッド３３を介して荷台２を下降させる液圧式のアクチュエータ３である。このアクチュエータ３は、上述したように液圧回路４を介して作動液の供給を受ける。
【００１９】
前記液圧回路４は、駆動源たるモータＭに接続してなり前記アクチュエータ３に作動液圧を供給するための液圧ポンプ４１と、この液圧ポンプ４１を経て前記アクチュエータ３に流入する作動液量を変更可能にすべく開度を変更可能な弁である電磁比例式コントロールバルブ（以下、比例弁４２と称する）と、作動液を貯蔵するためのタンク４３から前記液圧ポンプ４１を経て前記比例弁４２までを接続する入力通路４４と、前記比例弁４２と前記第１のシリンダ室３１とを接続する第１の出力通路４５と、前記比例弁４２と前記第２のシリンダ室３２とを接続する第２の出力通路４６と、前記比例弁４２と前記タンク４３とを連通し前記第１又は第２のシリンダ室３１、３２から吐出された作動液を前記タンク４３に戻すための吐出通路４７と、前記液圧ポンプ４１から吐出された作動液を無負荷でタンク４３に戻すためのスルー通路４８とを備えている。前記比例弁４２は、ソレノイド４２ａに電流を印加して弁体４２ｂを駆動することにより、前記入力通路４４と前記第１及び第２の出力通路４５、４６との間を遮断するとともに前記入力通路４４と前記スルー通路４８を連通させる中立状態、前記入力通路４４と前記第１の出力通路４５とを連通するとともに前記第２の出力通路４６と前記吐出通路４７とを連通する上昇状態、及び前記入力通路４４と前記第２の出力通路４６とを連通するとともに前記第１の出力通路４５と前記吐出通路４７とを連通する下降状態をとり得る。また、この比例弁４２は、前記上昇状態及び前記下降状態において開度を変更可能である。さらに、前記比例弁４２は、この液圧回路４を経て前記アクチュエータ３に供給する作動液の流量を制御するための制御装置４２ｃと、荷台２の昇降速度を制御するための操作を受け付ける操作部たる操作レバー４２ｄと、この操作レバー４２ｄの位置、換言すれば該操作レバー４２ｄに対する操作量Ｖを検知する位置センサ４２ｅとを備えている。加えて本実施形態では、前記第１の出力通路中４５に、作動液の流量を検知すべく流量検知要素である圧力センサ４９を設けている。この圧力センサ４９は、作動液の流量を示す液圧信号ｐを前記制御装置４２ｃに向けて出力する。
【００２０】
前記操作レバー４２ｄは、前記比例弁４２を前記中立状態、前記上昇状態及び前記下降状態のいずれとするかの選択入力を受け付ける。さらに詳述すると、この操作レバー４２ｄは、中立位置、上昇位置及び下降位置のいずれかを選択的にとる。前記位置センサ４２ｅは、レバー状態信号ａを前記制御装置４２ｃに向けて出力する。前記レバー状態信号ａは、前記操作レバー４２ｄが前記中立位置、前記上昇位置及び前記下降位置のいずれをとるかの情報、及びこの操作レバー４２ｄの操作量Ｖを示す情報を含んでいる。
【００２１】
前記制御装置４２ｃは、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。また、この制御装置４２ｃの入力インタフェースには、前記位置センサ４２ｅからのレバー状態信号ａ、及び前記圧力センサ４９からの液圧信号ｐが入力される。一方、この制御装置５の出力インタフェースからは、前記比例弁４２のソレノイド４２ａに対して開度を変更するための開閉信号ｅが出力される。
【００２２】
しかして本実施形態では、メモリの所定領域に、レバー状態信号ａが示す操作レバー４２ｄの操作量Ｖと所望の流量との対応を示す流量マップと、操作量Ｖが増加している場合における、所望の流量と励磁電流の大きさとを対応付けた、図２の実線Ｘに示す第１の励磁電流マップと、操作量Ｖが減少している場合における、所望の流量と励磁電流の大きさとを対応付けた同図の破線Ｙに示す第２の励磁電流マップとが記憶されている。
【００２３】
さらに、メモリの他の所定領域には、前記操作レバー４２ｄが昇降動作を開始するための操作を受け付けた際に実行され、ＣＰＵが実行することにより、前記位置センサ４２ｅからのレバー状態信号ａを取得し、前記比例弁４２の開度を、荷台２を所望のスピードで昇降させるための流量（以下、流量の目標値と称する）に対応する開度とすべく漸次変化及び維持させる制御を行なうための荷台昇降制御プログラムが内蔵されている。この荷台昇降制御プログラムは、所定時間おきに実行される。より具体的には、レバー状態信号ａが示す操作レバー４２ｄの操作量Ｖを受け付け、操作量Ｖに対応する流量の目標値を取得するとともに、前記操作量Ｖが前回実行時の操作量Ｖ0よりも増加しているか減少しているかを判定し、前記操作量Ｖが増加している場合には前記第１の励磁電流マップを参照して励磁電流の大きさを決定して前記比例弁４２のソレノイド４２ａに印加するとともに、前記操作量Ｖが減少している場合には前記第２の励磁電流マップを参照して励磁電流の大きさを決定して前記比例弁４２のソレノイド４２ａに印加する制御を行う。すなわち、本実施形態では、前記位置センサ４２ｅ及び前記制御装置４２ｃが協働して操作方向検知要素として機能する。
【００２４】
以下、荷台昇降制御プログラムによる制御の手順についてフローチャートである図３を参照しつつ以下に述べる。
【００２５】
まず、操作レバー４２ｄの操作量Ｖを示すレバー状態信号ａを受け付け（ステップＳ１）、このレバー状態信号ａが示す操作量Ｖに対応する流量の目標値を取得する（ステップＳ２）。次いで、前記操作量Ｖが前回実行時の操作量Ｖ0よりも増加しているか減少しているかを判定する（ステップＳ３）。前記操作量Ｖが前回実行時の操作量Ｖ0よりも増加している場合は、前記流量の目標値をパラメータとして第１の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定し（ステップＳ４）、比例弁４２のソレノイドに印加する（ステップＳ５）。一方、前記操作量Ｖが前回実行時の操作量Ｖ0よりも減少している場合は、前記流量の目標値をパラメータとして第２の励磁電流マップを参照することにより励磁電流の大きさを決定し（ステップＳ６）、比例弁４２のソレノイド４２ａに印加する（ステップＳ５）。そして、前記操作量Ｖを前回実行時の操作量Ｖ0として保存する（ステップＳ７）。
【００２６】
さらに本実施形態では、メモリの他の所定領域に、前記レバー状態信号ａが示す前記操作レバー４２ｄに対する操作量Ｖ及び前記圧力センサ４９からの液圧信号ｐが示す実際の流量を関連付けて記憶するためのマップ更新プログラムを内蔵している。このマップ更新プログラムは、前記荷台昇降制御プログラムと並行して実行される。
【００２７】
以下、マップ更新プログラムによる制御の手順についてフローチャートである図４を参照しつつ以下に述べる。
【００２８】
まず、操作レバー４２ｄの操作量Ｖを示すレバー状態信号ａを受け付け（ステップＳ１１）、次いで、作動液の液圧を示す液圧信号ｐを受け付ける（ステップＳ１２）。これらステップＳ１１及びステップＳ１２の処理を所定回数、例えば１０回実行した後（ステップＳ１３）、操作量Ｖと作動液の液圧との関係を一次近似等の方法で求める（ステップＳ１４）。そして、作動液マップに記憶している操作量と、この操作量ＶをパラメータとしてステップＳ１４で求めた関係により求められる流量とを、流量マップに上書きする（ステップＳ１５）。
【００２９】
本実施形態によれば、以上に述べたように、操作量Ｖの増加を検知している場合には第１の励磁電流マップを参照して励磁電流の大きさを決定する一方、操作量Ｖの減少を検知している場合には第２の励磁電流マップを参照して励磁電流の大きさを決定するので、それぞれの場合において所望の流量に対応する適切な大きさの励磁電流をソレノイドに印加することができる。従って、作動液等の流量のヒステリシスに起因する、操作者に違和感を与える不具合や、微小なコントロールが困難である不具合を解消することができる。
【００３０】
加えて、液圧センサをさらに備えているとともに、前記制御装置が、前記操作レバー４２ｄに対する操作量及び前記液圧センサ４９が検知した流量を関連付けて流量マップに上書きするようにしているので、比例弁４２の個体差や経時変化に対応することができる。
【００３１】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００３２】
例えば、上述した実施形態では、操作部に対する操作量及び液圧センサが検知した作動液の流量を関連付け、液圧センサが検知した作動液の流量を新たな流量の目標値として流量マップに上書きする処理を行うようにしているが、実際の流量を操作量に対応する流量に一致させるべく、印加した電流の大きさと液圧センサが検知した作動液の流量とを関連付けて励磁電流マップに上書きするようにしてもよい。また、以上に述べた流量マップ又は励磁電流マップの上書き処理を省略してももちろんよい。
【００３３】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３４】
４２…電磁比例式コントロールバルブ（比例弁）
４２ａ…ソレノイド
４２ｂ…弁体
４２ｃ…制御装置
４２ｄ…操作レバー
４２ｅ…操作量センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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