JP2000310205A

JP2000310205A - 油圧制御装置

Info

Publication number: JP2000310205A
Application number: JP11118982A
Authority: JP
Inventors: Ikkan Oshima; 一監大嶋
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷圧が変化したとしても、余剰流側回路に
設けたアクチュエータを所定の速度で作動させることが
できる油圧制御装置を提供すること。【解決手段】電動モータＭで駆動するポンプＰと、ポ
ンプＰの吐出油を制御流ポート３側と余剰流ポート５側
とに分流するコンペンセータバルブ２と、制御流ポート
に接続した制御流側回路と、余剰流ポートに接続した余
剰流側回路と、上記制御流側回路および余剰流側回路に
設けるとともに、アクチュエータを制御する１または複
数の切換弁７〜９とを備え、上記コンペンセータバルブ
２は、その制御流ポート３側に所定の流量を優先的に供
給し、残った流量を余剰流ポート５側に供給する油圧制
御装置において、ポンプ吐出圧を検出する圧力センサＳ
と、圧力センサからの検出信号に基づいて電動モータＭ
への供給電流を制御するコントローラＣとを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フォークリフト
等に用いられる油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に示した従来例は、電動モータＭで
駆動するポンプＰに、供給流路１を介してコンペンセー
タバルブ２を接続している。このコンペンセータバルブ
２は、ポンプＰから導いた流量のうち、所定の流量を優
先的に制御流ポート３側に供給し、余った流量を余剰流
ポート５側に供給するものである。このコンペンセータ
バルブ２の作用については、後で詳しく説明する。

【０００３】上記コンペンセータバルブ２の制御流ポー
ト３には、制御流路４を介して切換弁７と切換弁８とを
互いにパラレルに接続している。そして、上記切換弁７
によって図示していないリフトシリンダの作動を制御
し、上記切換弁８によって図示していないチルトシリン
ダの作動を制御するようにしている。また、コンペンセ
ータバルブ２の余剰流ポート５には、余剰流路６を介し
て切換弁９を接続している。そして、この切換弁９によ
って、図示しないアタッチメント用アクチュエータを制
御するようにしている。

【０００４】上記切換弁７、８には、負荷圧ライン２
３、２４をそれぞれ接続し、これら両負荷圧ライン２
３、２４をシャトル弁２２に接続している。このシャト
ル弁２２は、両負荷圧ライン２３、２４から導いた負荷
圧のうち、高い方の負荷圧を選択してシャトル弁２１に
導く。シャトル弁２１には、パイロット圧ライン２０を
接続し、このパイロット圧ライン２０を介してパイロッ
ト一次圧を導くようにしている。そして、このシャトル
弁２１によって、上記シャトル弁２２で高圧選択した負
荷圧と、パイロット圧ライン２０を介して導いたパイロ
ット一次圧とを高圧選択して、コンペンセータバルブ２
の第２パイロット室２ｂに導くようにしている。なお、
上記パイロット一次圧については後で説明する。

【０００５】一方、コンペンセータバルブ２の第１パイ
ロット室２ａには、切換弁７、８の上流側の圧力を導く
ようにしている。したがって、コンペンセータバルブ２
は、その第２パイロット室２ｂに、リフトシリンダの負
荷圧またはチルトシリンダの負荷圧を導いている場合
に、これらリフトシリンダまたはチルトシリンダに対し
てロードセンシング機能を発揮する。例えば、コンペン
セータバルブ２の第２パイロット室２ｂに、リフトシリ
ンダの負荷圧が導かれる場合には、切換弁７の開度に応
じて構成される絞りの上流側の圧力が第１パイロット室
２ａに導かれ、絞りの下流側の圧力が第２パイロット室
２ｂに導かれる。

【０００６】そのため、コンペンセータバルブ２は、第
１パイロット室２ａの作用力と、第２パイロット室２ｂ
の作用力およびスプリング１０のバネ力の合計した力と
のバランスを保ちながら、切換弁７の開度に応じて形成
される絞り前後の差圧を、スプリング１０のバネ力相当
分に保つ。このように差圧を一定に保つことにより、切
換弁７に供給される流量を一定に保つ。したがって、コ
ンペンセータバルブ２が、リフトシリンダに作用する負
荷変動に係わらず、制御流ポート３側に所定の流量を供
給し、リフトシリンダの作動速度を一定に保つ。なお、
コンペンセータバルブ２の第２パイロット室２ｂに、チ
ルトシリンダの負荷圧が導かれている場合には、コンペ
ンセータバルブ２は、このチルトシリンダに対してロー
ドセンシング機能を発揮する。

【０００７】ただし、いずれか一方のシリンダに対して
ロードセンシング制御しているときに、いずれか他方の
シリンダに対してロードセンシング制御することはでき
ない。すなわち、この従来例では、リフトシリンダとチ
ルトシリンダとを、同時にロードセンシング制御するこ
とはできない。また、コンペンセータバルブ２の余剰流
ポート５には、余剰流量が供給されるだけであり、この
余剰流量をコンペンセータバルブ２で制御することはで
きない。したがって、アタッチメント用シリンダに対し
ては、ロードセンシング制御することができない。

【０００８】もし、個々のシリンダに対して、常にロー
ドセンシング制御しようとすれば、切換弁７〜９毎にロ
ードセンシングバルブを設けなければならない。しか
し、全ての切換弁７〜９にロードセンシングバルブを設
けると、その分、部品コストが高くなるので、この従来
例では、リフトシリンダまたはチルトシリンダのみを簡
易的にロードセンシング制御するようにしている。

【０００９】なお、リフトシリンダおよびチルトシリン
ダの負荷圧が、パイロット圧ライン２０から導いたパイ
ロット一次圧よりも低ければ、このパイロット一次圧が
コンペンセータバルブ２の第２パイロット室２ｂに供給
される。したがって、この場合には、コンペンセータバ
ルブ２が、スプリング１０のバネ力とパイロット圧とを
合計した圧力相当にポンプ圧を保ち、以下に説明するパ
イロット一次圧を維持するようにしている。

【００１０】上記供給流路１には、分岐流路１１を接続
し、この分岐流路１１に流量制御弁１２を設けている。
この流量制御弁１２は、その下流側に設けた固定絞り１
３前後の差圧を一定に保つ機能を発揮して、固定絞り１
３に一定流量が常に流れるように制御する。したがっ
て、固定絞り１３の下流側には、常に一定流量が供給さ
れている。そして、この固定絞り１３の下流側には、リ
リーフ弁１６を接続し、このリリーフ弁１６によって、
その上流側の圧力を、クラッキング圧以上に保ってい
る。

【００１１】また、リリーフ弁１６の上流側からパイロ
ット圧ライン２０を分岐し、このパイロット圧ライン２
０を介して上記リリーフ弁１６で発生させた圧力を、パ
イロット一次圧として切換弁７〜９に設けた比例電磁式
減圧弁１７ａ〜１９ａ、１７ｂ〜１９ｂに導いている。
なお、符号１２ａ、１２ｂは、流量制御弁１２のパイロ
ット室であり、符号１４はダンパオリフィス、符号１５
はスプリングである。また、符号２５、２６は、それぞ
れリリーフ弁である。

【００１２】上記比例電磁式減圧弁１７ａ〜１９ａ、１
７ｂ〜１９ｂは、コントローラＣを介してそれぞれジョ
イスティック２７〜２９に接続している。これらジョイ
スティック２７〜２９は、それを操作すると、その操作
方向およびその操作角度に比例した信号を、コントロー
ラＣに出力する。コントローラＣは、ジョイスティック
２７〜２９からの信号に基づいて、対応する比例電磁式
減圧弁に所定の電流を供給する。そして、電流が供給さ
れた比例電磁式減圧弁は、パイロット圧ライン２０から
のパイロット一次圧を、供給電流に比例した圧力に減圧
してパイロット室に供給する。したがって、切換弁は、
パイロット圧によってスプールに作用する推力と、セン
タリングスプリングのバネ力とのバランスする位置に切
り換わる。そして、その切り換え量に応じた流量を、シ
リンダに供給する。

【００１３】また、ポンプＰは、前記したように、電動
モータＭで駆動するが、この電動モータＭは、上記コン
トローラＣによって制御されている。すなわち、ジョイ
スティック２７〜２９から操作信号が入力されると、コ
ントローラＣは、電動モータＭに出力供給する電流を、
ジョイスティック２７〜２９の操作角度に応じて制御す
る。例えば、ジョイスティック２８を中立位置から１０
度だけ操作したときに、ポンプＰの吐出量を１０ｌ／ｍ
ｉｎに設定しているとすれば、コントローラＣは、ポン
プＰが、１０ｌ／ｍｉｎの流量を吐出するように電動モ
ータＭを駆動させる。このようにジョイスティック２７
〜２９の操作角度に応じてポンプ吐出量を制御すること
により、必要以上の流量の吐出を防止している。

【００１４】なお、コントローラＣは、ジョイスティッ
ク２７〜２９を全く操作していない場合には、電動モー
タＭを停止して、ポンプＰを停止するようにしている。
ただし、この場合に、ポンプＰを完全に停止しなくて
も、その吐出量を少なく抑えることによって、エネルギ
ーロスを防止するようにしてもよい。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、ポン
プＰが、リフトシリンダまたはチルトシリンダが必要と
する流量以上の流量を吐出している限り、コンペンセー
タバルブ２は、優先的に制御流ポート３側に所定の流量
を供給し、余った流量を余剰流ポート５側に供給する。
ただし、コンペンセータバルブ２は、上記したように、
制御流ポート３側に供給する流量は制御できるが、余剰
流ポート５側に供給する余剰流量まで制御することがで
きない。そのため、余剰流ポート５側に供給する余剰流
量は、ポンプＰの回転数に依存せざるを得ない。つま
り、ポンプＰの回転数が上がれば余剰流量が増え、ポン
プＰの回転数が下がれば余剰流量も減ってしまう。

【００１６】ところが、ポンプＰの回転数は、負荷圧に
応じて変化する場合がある。例えば、シリンダ側の負荷
が大きくなって、ポンプ吐出圧が高くなると、電動モー
タＭの回転トルクが不足する。電動モータＭの回転トル
クが不足すると、ポンプＰの回転数が下がってしまい、
その吐出量も減る。ポンプＰの吐出量が減ると、コンペ
ンセータバルブ２で制御されていない余剰流量も減る。
したがって、アタッチメント用シリンダを作動させてい
る最中に、その速度が急に遅くなるということがあっ
た。そして、このようにアタッチメント用シリンダの速
度が急激に変わるときに、ショックが発生するという問
題があった。

【００１７】また、ジョイスティック２９を同じ角度だ
け操作しても、そのときポンプＰに作用する負荷圧が違
えば、アタッチメントシリンダの作動速度も違ってく
る。そのため、オペレータの予想よりも速い速度でアタ
ッチメント用シリンダが作動したり、予想よりも遅く作
動したりすることがある。そのため、アタッチメント用
シリンダの操作が、非常にやりにくいという問題もあっ
た。この発明の目的は、負荷圧が変化したとしても、ア
タッチメント用シリンダを所定の速度で作動させること
ができる油圧制御装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は、電動モータ
と、この電動モータで駆動するポンプと、このポンプの
吐出油を制御流ポート側と余剰流ポート側とに分流する
コンペンセータバルブと、制御流ポートに接続した制御
流側回路と、余剰流ポートに接続した余剰流側回路と、
上記制御流側回路および余剰流側回路に設けるととも
に、アクチュエータを制御する１または複数の切換弁と
を備えている。そして、上記コンペンセータバルブは、
その制御流ポート側に、所定の流量を優先的に供給し、
残った流量を余剰流ポート側に供給する油圧制御装置を
前提にする。

【００１９】第１の発明は、上記装置を前提にしつつ、
ポンプ吐出圧を検出する圧力センサと、この圧力センサ
からの検出信号に基づいて、上記電動モータへの供給電
流を制御するコントローラとを備えたことを特徴とす
る。第２の発明は、コントローラには、ポンプ吐出圧に
基づいて電動モータの回転数を制御するテーブル値を記
憶させたことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１に示した実施例は、供給流路
１に圧力センサＳを接続している。この圧力センサＳ
は、供給流路１内の圧力を常時検出し、その検出値をコ
ントローラＣに出力するものである。また、コントロー
ラＣには、上記圧力センサＳからの検出信号に基づい
て、電動モータＭを制御するテーブル値を予め記憶させ
ている。なお、このテーブル値については、以下に詳し
く説明する。その他の構成については上記従来例と同じ
なので、同じ構成要素については同じ符号を付し、その
詳細な説明を省略する。

【００２１】上記コントローラＣに記憶させたテーブル
値というのは、負荷に応じて変化するポンプ吐出圧と、
電動モータへ供給する電流との相関関係を決めたもので
ある。このポンプ吐出圧と電流との相関関係は、ポンプ
吐出圧が上がったときに、電動モータＭの回転トルクを
上げるような関係にしている。そして、このように負荷
に応じて電動モータＭの回転トルクを上げることによ
り、トルク不足を補うようにしている。

【００２２】ただし、電動モータＭの回転トルクが不足
する状況というのは、ポンプＰの種類や電動モータＭの
種類によって違い、また、そのとき吐出しているポンプ
吐出量によっても違う。そこで、上記テーブル値は、実
験値に基づいて定めている。

【００２３】この実施例によれば、ポンプ吐出圧があが
ったときに、電動モータＭの回転トルクを補うようにし
ているので、例えば、図示していないリフトシリンダと
アタッチメント用シリンダとを同時に作動させている場
合に、リフトシリンダの負荷の増加により、電動モータ
Ｍに作用する負荷が大きくなったとしても、電動モータ
Ｍの回転トルクが不足しない。そのため、ポンプＰの回
転数の低下を防止でき、その吐出量を一定に保つことが
できる。そして、このようにポンプＰの吐出量を一定に
保つことができれば、コンペンセータバルブ２の余剰流
ポート５側に供給される余剰流量も、一定に保つことが
できる。したがって、この余剰流量で作動するアタッチ
メント用シリンダの作動速度を一定に保つことができ
る。

【００２４】また、アタッチメント用シリンダのみを作
動させている場合でも、上記と同様に、シリンダ側の負
荷変動にかかわりなく、ポンプＰの吐出量を一定に保つ
ことができる。つまり、この実施例によれば、ポンプ吐
出圧に応じてその吐出量を制御することにより、アタッ
チメント用シリンダに対してロードセンシング制御する
ことができる。

【００２５】なお、この実施例では、テーブル値に基づ
いて電動モータＭを制御しているが、テーブル値の代わ
りに、演算回路を用いてもよい。すなわち、コントロー
ラＣに演算回路を組み込んでおき、この演算回路によっ
て、検出したポンプ吐出圧から電動モータＭへの供給電
流を求めて、電動モータＭを制御するようにしてもよ
い。以上のように、コントローラＣは、ポンプ負荷圧に
基づいて、ポンプＰの回転数を一定に保つように電動モ
ータＭの回転トルクを制御できればよい。

【００２６】

【発明の効果】第１の発明によれば、負荷に応じて変化
するポンプ吐出圧に応じて、電動モータの回転トルクを
補うようにしたので、ポンプ吐出圧が高くなったとして
も、ポンプ吐出量を一定に保つことができる。このよう
にポンプ吐出量を一定に保つことができるので、余剰流
量も一定に保つことができる。したがって、余剰流側回
路に設けたアクチュエータの作動速度を一定に保つこと
ができる。言い換えれば、余剰流側回路に対しても、ロ
ードセンシング制御することができる。第２の発明によ
れば、予め記憶させたテーブル値に基づいて、電動モー
タの回転数を制御しているので、電動モータの制御応答
性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の回路図である。

【図２】従来例の回路図である。

【符号の説明】

２コンペンセータバルブ３制御流ポート５余剰流ポート７〜９切換弁ＰポンプＭ電動モータＳ圧力センサＣコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータと、この電動モータで駆動す
るポンプと、このポンプの吐出油を、制御流ポート側と
余剰流ポート側とに分流するコンペンセータバルブと、
制御流ポートに接続した制御流側回路と、余剰流ポート
に接続した余剰流側回路と、上記制御流側回路および余
剰流側回路に設けるとともに、アクチュエータを制御す
る１または複数の切換弁とを備え、上記コンペンセータ
バルブは、その制御流ポート側に所定の流量を優先的に
供給し、残った流量を余剰流ポート側に供給する油圧制
御装置において、ポンプ吐出圧を検出する圧力センサ
と、この圧力センサからの検出信号に基づいて、上記電
動モータへの供給電流を制御するコントローラとを備え
たことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】コントローラには、ポンプ吐出圧に基づ
いて、電動モータの回転数を制御するテーブル値を記憶
させてなる請求項１記載の油圧制御装置。