JP2716875B2

JP2716875B2 - フォークリフトの作業機シリンダ供給流量制御装置

Info

Publication number: JP2716875B2
Application number: JP3068526A
Authority: JP
Inventors: 完治青木; 幸夫内山; 利幸緑川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1991-04-01
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH04303393A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフォークリフトのリフト
シリンダやチルトシリンダといった作業機シリンダに、
ギヤポンプから圧油を供給する場合の流量を制御する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図１４、図１５を参照して、フォ
ークリフトの一例を説明する。図１４はフォークリフト
の一例を示す斜視図である。同図に示すように、リフト
シリンダと称される油圧シリンダ１は、左右一対のアウ
ターマスト２に固定され、ピストンロッド１ａの伸縮に
伴ないアウターマスト２をガイドとして左右一対のイン
ナーマスト３を昇降するようになっている。このとき、
アウターマスト２は車体７の前方でこの車体７に固定し
てある。この結果、インナーマスト３の昇降に伴ないチ
ェーン（図示省略）に懸架してあるブラケット５及び直
接荷物を積載するフォーク４からなる昇降部が昇降す
る。つまり、チェーンは、インナーマスト３に回転可能
に支承したチェーンホイール（図示省略）に懸架すると
ともに、一端をブラケット５に、他端をアウターマスト
２に夫々固定してある。

【０００３】かくして、昇降部であるフォーク４及びブ
ラケット５は、インナーマスト３の上昇に伴ない上昇す
るばかりでなく、アウターマスト２に対しチェーンホイ
ールが上昇することによりインナーマスト３に対する相
対位置が上昇する。すなわち、昇降部の地表面に対する
上昇量は、インナーマスト３の上昇分にチェーンの長さ
で規定される昇降部のインナーマスト３に対する相対上
昇分を加えた値となる。昇降部の下降に関しては移動方
向が逆になるだけで上昇時と同様の関係が成立する。

【０００４】チルトシリンダと称される油圧シリンダ８
は、アウターマスト２及びインナーマスト３とともに昇
降部を前方（反車体７側）及び後方（車体７側）に傾動
するためのものである。すなわち、荷降ろしの場合には
前方に傾動するとともに、荷上げ及び荷物の運搬時には
後方に傾動し、夫々の作業性を良好に保つとともに安全
性も確保するようになっている。

【０００５】作業機レバー９ａ，９ｂは、これらをオペ
レータが操作することによりコントローラ１０及び電磁
比例制御弁１１を介してリフトシリンダ１及びチルトシ
リンダ８の動作を制御するものであり、緊急停止を行な
うための安全スイッチ１２とともにジョイステックボッ
クス１３に収納してある。作業機レバー９ｃ，９ｄ，９
ｅは各種のアタッチメント、例えばロールクランプ、ベ
ールクランプ等を取付けた場合に対処するためのもので
ある。シートスイッチ１４は運転席１５にオペレータが
座ったとき動作するスイッチでその出力信号はコントロ
ーラ１０に送出する。

【０００６】図１５に示すように、作業機レバー９ａ，
９ｂは、ポテンショメータで形成してあり、電圧値が操
作量に比例するレバー操作信号Ｓ₁をコントローラ１０
に送出する。コントローラ１０はマイクロプロセッサ
（ＣＰＵ）を中心に構成されており、レバー操作信号Ｓ
₁に基づき電磁比例制御弁１１のスプールの開度を調整
（スプール制御）する流量制御信号（電流信号）Ｓ₂を
送出する。電磁比例制御弁１１は流量制御信号Ｓ₂の電
流値に比例してそのスプールが移動することにより、油
圧管路１６を流れる圧油の流量を制御してリフトシリン
ダ１及びチルトシリンダ８の動作速度を作業機レバー９
ａ，９ｂの操作量に対応するよう制御する。

【０００７】油圧センサ１７は油圧管路１６に配設して
あり、この油圧管路１６の圧油の圧力を表わす油圧信号
Ｓ₃を送出する。コントローラ１０は油圧信号Ｓ₃を処
理してリフトシリンダ１又はチルトシリンダ８に作用す
る荷重を演算する。

【０００８】さらに、コントローラ１０は、警告灯１８
とともにコンソールボックス１９に納めてあるスタータ
スイッチ２０の投入によりバッテリ２１から電力を供給
されて動作するとともに、安全スイッチ１２を操作した
とき及びシートスイッチ１４が動作しないときには流量
制御信号Ｓ₂の電流値を零として電磁比例制御弁１１の
開度が零となるように制御する。

【０００９】図１５中、２２はギヤポンプ、２３は作動
油のタンクである。また、電磁比例制御弁１１、油圧管
路１６、油圧センサ１７等の油圧系の部品は作業機レバ
ー９ａ〜９ｅの数に対応する数だけ設けてある。本実施
例は、リフト及びチルト動作を行なわせるべくリフト及
びチルト用の２個の作業機レバー９ａ，９ｂを有してい
るので、２系統の油圧系を設けている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の如くフォークリ
フトでは、圧油を供給する作業機用ポンプとしてギヤポ
ンプが用いられている。これは、可変流量形ポンプに比
較すると極めて安価である。

【００１１】しかし、ギヤポンプの容量はフォークリフ
トのエンジンのアイドル出力馬力の９０〜９５％で決ま
っており、エンジン回転数を上昇させるとエンジン出力
の６０〜７０％の吸収馬力しかなく、他は無駄な出力と
なる。

【００１２】従って、リフトシリンダやチルトシリンダ
の負荷が低負荷の場合に、例えば最大リフト上昇速度を
得ようとして流量を増大させると、エンジン回転数が上
昇して騒音が高くなると共に、無駄な出力のため燃費が
悪くなる。

【００１３】本発明は上述した従来技術の問題点を解決
したフォークリフトの作業機シリンダ供給流量制御装置
を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によるフォークリ
フトの作業機シリンダ供給流量制御装置の構成は、フォ
ークリフトのエンジンに連結された２台の油圧ポンプ
と、これら２台の油圧ポンプの吐出側に接続され、一方
の油圧ポンプの出力を他方の油圧ポンプに合流させる合
流用電磁弁と、この合流用電磁弁と作業機シリンダ間に
接続されたシリンダ用電磁弁と、エンジンのスロットル
レバーを操作するアクチュエータと、エンジンの回転数
を検出するセンサと、作業機シリンダの負荷を検出する
センサと、作業機レバーの開度が予め定めた中間開度以
上の場合はシリンダ用電磁弁の開度を全開などの一定開
度に保ち、中間開度以下の場合は作業機レバーの開度に
応じてシリンダ用電磁弁の開度を全閉から一定開度の間
で変化させるスプール制御部、作業機レバーの開度が中
間開度以下の場合はアクチュエータをアイドル回転相当
の一定位置に保ち、中間開度以上の場合は作業機レバー
の開度と作業機シリンダの負荷に応じてアクチュエータ
を動作させるエンジン回転数制御部及び作業機シリンダ
の負荷が予め定めた小さな値以下の場合は合流用電磁弁
を全開などの一定の大開度に保ち、予め定めた大きな値
以上の場合は合流用電磁弁を全閉などの一定の小開度に
保ち、前記小さな値と大きな値との間の場合は合流用電
磁弁をエンジン回転数に応じて前記一定大開度と一定小
開度の間で変化させる合流ポンプ制御部からなるコント
ローラとを具備することを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】作業機レバーが或る中間開度以下の場合は、エ
ンジンがほぼアイドリング状態のまま、レバー開度の増
加に応じてシリンダ用電磁弁の開度が増加し、作業機シ
リンダへの供給流量が増加する。従って、騒音が低く、
且つ燃費が良い。但し、作業機シリンダの負荷が大きい
場合は、エンジンがストールしないように、一方の油圧
ポンプの出力を合流させず逃がす。また作業機レバーが
或る中間開度以上の場合は、シリンダ用電磁弁は全開で
あるが、レバー開度の増加に応じてエンジン回転数が増
加し、作業機シリンダへの供給流量が増加する。この場
合、負荷の大きさに応じてエンジン回転数を変え、必要
な流量を確保し、また、エンジン回転数と負荷の大きさ
に応じて一方の油圧ポンプの出力の合流度合を変える。
従って、騒音が低く、燃費が良く、またエンジンストー
ルが生じない。

【００１６】更に、作業機レバーの操作だけで供給流量
を容易に調節することができ、作業効率が向上する。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図１３を参照して本発明の一実
施例を説明する。

【００１８】図１は油圧回路を示し、図２はそのうちの
電気制御系を示す。図１において、２台のギヤポンプ２
２Ａ，２２Ｂをタンデムにフォークリフトのエンジン２
４に接続してある。便宜上、一方のギヤポンプ２２Ａを
メインポンプとし、No. １ポンプとも表記する。また、
他方のギヤポンプ２２Ｂをサブポンプとし、No. ２ポン
プとも表記する。

【００１９】メインポンプ２２Ａとサブポンプ２２Ｂの
吐出側を２位置の電磁比例制御弁１１Ｃに接続し、両ポ
ンプ出力を合流するか否か、また合流する場合にはサブ
ポンプ出力の合流流量をコントローラ１０からの流量制
御信号Ｓ₂Ｃで制御するようにしている。そして、この
電磁比例制御弁１１Ｃから、３位置の電磁比例制御弁１
１Ａを介してリフトシリンダ１に圧油を供給し、また、
３位置の電磁比例制御弁１１Ｂを介してチルトシリンダ
８に圧油を供給するように配置し、コントローラ１０か
らの流量制御信号Ｓ₂Ａ，Ｓ₂Ｂでそれぞれ供給流量を
制御するようにしている。

【００２０】図１に示した状態では、各流量制御信号Ｓ
₂Ａ，Ｓ₂Ｂ，Ｓ₂Ｃの電流値はゼロであり、合流用電
磁比例制御弁１１Ｃは両ポンプの出力を合流させず、メ
インポンプ２２Ａの出力のみ２つのシリンダ用電磁比例
制御弁１１Ａ，１１Ｂに与え、サブポンプ２２Ｂの出力
をタンク２３に戻している。また、２つのシリンダ用電
磁比例制御弁１１Ａ，１１Ｂは対応するシリンダ１，８
の油圧回路を閉じ、合流用電磁比例制御弁１１Ｃからの
圧油をタンク２３に戻している。

【００２１】コントローラ１０にはリフト用とチルト用
の各作業機レバー９ａ，９ｂ及び油圧センサ１７の他、
エンジン２４の回転数を検出するエンジン回転センサ２
５を接続してあり、これらからレバー操作信号Ｓ₁Ａ，
Ｓ₁Ｂ、油圧信号Ｓ₃、エンジン回転数信号Ｓ₄を入力
する。また、コントローラ１０には前述した３つの電磁
比例制御弁１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを接続してこれらに
流量制御信号Ｓ₂Ａ，Ｓ₂Ｂ，Ｓ₂Ｃを出力する他、エ
ンジン２４のスロットルレバー２６に連結してこれを操
作する電磁比例ソレノイド２７を接続し、このソレノイ
ドにスロットル開度制御信号（電流信号）Ｓ₅を出力す
るようにしている。

【００２２】図２に示すように、コントローラ１０は中
央処理装置（ＣＰＵ）２８を中心に構成したものであ
り、主にＲＯＭ２９にソフトウェアを格納し、ＲＡＭ３
０にデータを格納する。Ａ／Ｄコンバータ３１は作業機
レバー９ａ，９ｂがポテンショメータであることから、
レバー操作信号Ｓ₁Ａ，Ｓ₁Ｂである各ポテンショメー
タ電圧をデジタル信号に変換してコントローラＣＰＵ２
８に与える。また、入力インタフェース３２は油圧セン
サ１７からの油圧信号Ｓ₃、エンジン回転センサ２５か
らのエンジン回転数信号Ｓ₄をＣＰＵ用に変換してＣＰ
Ｕ２８に与える。電磁弁駆動回路３３はＣＰＵ２８の演
算結果に対応した電流を、各電磁比例制御弁１１Ａ，１
１Ｂ，１１Ｃには流量制御信号Ｓ₂Ａ，Ｓ₂Ｂ，Ｓ₂Ｃ
として、電磁比例ソレノイド２７にはスロット開度制御
信号Ｓ₅として与える。３４はＣＰＵ２８用クロック回
路、３５はバッテリ２１の電圧を所定の値に下げて安定
化する内部電源回路である。

【００２３】次に、図３〜図１３を参照して、コントロ
ーラ１０の詳細を説明する。コントローラ１０にはソフ
トウェアにより、電磁比例制御弁１１Ａ，１１Ｂのスプ
ール開度を調節するスプール制御と、エンジン２４の回
転数を調節するエンジン回転数制御と、電磁比例制御弁
１１Ｃによるサブポンプ２２Ｂの合流を調節する合流ポ
ンプ制御という各機能部が構成されている。これらの各
制御機能は作業機レバー９ａ，９ｂの操作量、即ち開度
の他、油圧センサ１７から得られるリフトシリンダ１に
加わる荷重、即ち負荷の大小、並びに、エンジン回転セ
ンサ２５から得られるエンジン回転数の大小に応じて動
作する。

【００２４】本実施例では、図３、図４に示すように、
リフト用作業機レバー９ａのレバー開度が中立位置から
リフト上昇側の中間開度までにある場合にスプール制御
を行い、この中間開度からリフト上昇側最大開度までに
ある場合はエンジン回転数制御を行うものとしている。
但し、レバー開度がリフト下降側である場合は、図３か
ら判るように全てスプール制御を行うものとして説明す
る。また、チルト用作業機レバー９ｂのレバー開度に関
しては、前傾側、後傾側いずれの場合も全てスプール制
御を行うものとして説明する。

【００２５】レバー開度と作業機レバーのポテンショメ
ータ電圧とは図４に示すように比例関係にあるから、図
５に示すようにリフト用作業機レバー９ａのポテンショ
メータ電圧がリフト上昇側で中間開度に相当する電圧Ｖ
_m以上の値の場合は、リフト用電磁比例制御弁１１Ａに
対する流量制御信号Ｓ₂Ａの電流値を弁全開に要する最
大値Ｉ_maxに固定し、Ｖ_m以下の値の場合のみ流量制御
信号Ｓ₂Ａの電流値をゼロからＩ_maxの間でポテンショ
メータ電圧に比例して変化させてスプール制御を行う。
但し、ポテンショメータ電圧がゼロ付近は作業機レバー
の中立付近であるため安全のため不感帯とし、電流値を
ゼロとしている。

【００２６】そして、作業機レバー９ａが中立位置から
リフト上昇側中間開度にある前述のスプール制御では、
油圧センサ１７により検出した負荷が予め定めた小さな
値Ｗ _Lより大きければ、合流用電磁比例制御弁１１Ｃに
対する流量制御信号Ｓ₂Ｃの電流値をゼロにしてサブポ
ンプ２２Ｂの出力油をタンク２３に戻し、合流させな
い。また、負荷がＷ_Lよりも小さければ、流量制御信号
Ｓ₂Ｃの電流値を電磁比例制御弁１１Ｃの全開に要する
値とし、サブポンプ２２Ｂの出力油を全てメインポンプ
２２Ａの出力油に合流させる。この合流ポンプ制御の結
果、スプール制御におけるレバー開度とリフトシリンダ
１に対するリフト上昇供給流量との関係は、図８（ａ）
に示す特性となる。

【００２７】一方、図６に示すように、リフト用作業機
レバー９ａのポテンショメータ電圧がリフト上昇値で中
間開度に相当する電圧Ｖ_m以下の場合は、電磁比例ソレ
ノイド２７に対するスロットル開度信号Ｓ₅の電流値を
アイドリングに対応する値Ｉ ₀に固定し、Ｖ_m以上の場
合のみ、ポテンショメータ電圧（レバー開度）に応じて
電流値をＩ₀から増大させて、エンジン回転数を上昇さ
せる。但し、ポテンショメータ電圧と電流値との関係は
負荷により異なり、負荷が予め定めた或る大きな値Ｗ_H
より大きな大負荷の場合は、図６中の経路ａ，ｂをたど
る急峻な特性で電流値をＩ₀から最大値Ｉ_maxの間で増
減させる。また、負荷が前述の小さな値Ｗ_Lより小さな
小負荷の場合は、図６中の経路ｃ，ｄをたどる緩慢な特
性で電流値を増減させる。そして負荷がＷ_LとＷ_Hの間
にある中負荷の場合は、図６中の経路ａ，ｅ，ｄをたど
る特性で電流値を増減させる。即ち、ポテンショメータ
電圧がＶ_m近くの場合には大負荷での経路ａをたどり、
最大値Ｖ_max近くの場合は小負荷での経路ｄをたどり、
途中では両者ａ，ｄ間を遷移する経路ｅをたどる。

【００２８】そして、作業機レバー９ａがリフト上昇側
で中間開度以上にある前述のエンジン回転数制御では、
合流ポンプ制御を次のようにして行う。

【００２９】まず、負荷が前述の大きな値Ｗ_Hよりも大
きい大負荷の場合は、合流用電磁比例制御弁１１Ｃに対
する流量制御信号Ｓ₂Ｃの電流値をゼロにしてサブポン
プ２２Ｂの出力油をタンク２３に戻し、合流させない。
負荷が前述の小さい値よりも小さい小負荷の場合は、流
量制御信号Ｓ₂Ｃの電流値を全開に要する値として、サ
ブポンプ２２Ｂの出力油をメインポンプ２２Ａの出力油
に全て合流させる。また、負荷がＷ_LとＷ_Hの間にある
中負荷の場合は、エンジン回転数がアイドル回転数以上
の或る値Ｓより低ければ大負荷と同様に流量制御信号Ｓ
₂Ｃの電流値をゼロにして合流させず、Ｓより大きな或
る値Ｍより高ければ電流値を全開に要する値にして全て
合流させ、ＳとＭの間であればエンジン回転数に応じて
電流値をゼロから全開に要する値の間で増減させて合流
度合を調節する。

【００３０】このエンジン回転数と負荷に応じた合流ポ
ンプ制御により、エンジン回転数とリフトシリンダ１に
対するリフト上昇供給流量との関係は図７に示す特性と
なる。即ち、大負荷の場合は、図７中の経路ａ，ｂをた
どる緩慢な特性でエンジン回転数に応じてリフト上昇供
給流量が増減し、小負荷の場合は、図７中の経路ｃ，ｄ
をたどる急峻な特性でエンジン回転数に応じてリフト上
昇供給流量が増減する。また、中負荷の場合は、回転数
がＳ以下の場合には大負荷での経路ａをたどり、Ｍ以上
の場合に小負荷での経路ｄをたどり、ＳとＭの途中では
両者ａ．ｄ間を遷移する経路ｅをたどってリフト上昇供
給流量が増減する。

【００３１】その結果、エンジン回転数制御と合流ポン
プ制御とにより、リフト用作業機レバー９ａの中間開度
以上での開度とリフトシリンダ１へのリフト上昇供給流
量との関係は、図８（ｂ）に示す特性となる。即ち、大
負荷の場合は、図８（ｂ）中の経路ａ，ｂをたどる緩慢
な特性でレバー開度に応じてリフト上昇供給流量が増減
し、小負荷の場合は、図８（ｂ）中の経路ｃ，ｄをたど
る急峻な特性でレバー開度に応じてリフト上昇供給流量
が増減する。また、中負荷の場合は、レバー開度が中間
開度に近い場合には大負荷での経路ａをたどり、最大開
度に近い場合には小負荷での経路ｄをたどり、途中の開
度では両者ａ，ｄ間を遷移する経路ｅをたどってリフト
上昇供給流量が増減する。なお、中間開度では、図８
（ａ）のスプール制御及び合流ポンプ制御によるリフト
上昇供給流量と、図８（ｂ）のエンジン回転数制御及び
合流ポンプ制御によるリフト上昇供給流量とが一致する
ように設定してある。

【００３２】次に、図９〜図１２に示す合流ポンプ制御
のフローチャート、並びに図１３に示すレバー出力とエ
ンジン回転数制御のフローチャートに基づいて、コント
ローラ１０のＣＰＵ２８のソフトウェア動作をまとめて
説明する。

【００３３】まず、図９〜図１２を参照して合流ポンプ
制御を説明する。図９に示すように、コントローラ１０
はイニシャライズの状態から、まず、作業機レバー９ａ
のポテンショメータ電圧により、リフト上昇か否かを判
定する（ステップＡ１）。例えばポテンショメータ電圧
が負であればリフト下降側にレバー９ａが操作されてい
ると判定し、ステップＡ２にて従来と同様レバー開度に
基づいて不感帯以外であればリフト用電磁比例制御弁１
１Ａのリフト下降側制御に要する流量制御信号Ｓ₂Ａの
電流値を演算し、また、例えば負荷やレバー開度に関係
なくサブポンプ２２Ｂを合流させるように合流用電磁比
例制御弁１１Ｃの電流値Ｉ_maxを定め、これを出力する
（ステップＡ３）。なお、スロットル操作用電磁比例ソ
レノイド２７の電流はＩ₀として、エンジンをアイドリ
ングさせたままでも良い。

【００３４】ポテンショメータ電圧が正であればリフト
上昇側にレバー９ａが操作されていると判定し、次のス
テップＡ４でレバー開度が不感帯を越えているか否かを
判定する。不感帯であれば、ステップＡ５でリフトシリ
ンダ１への供給流量を断ちこれを静止させておくため電
磁比例制御弁１１Ａに流す電流値を例えばゼロと定め、
またサブポンプ２２Ｂの合流を断つため電磁比例制御弁
１１Ｃに流す電流値を例えばゼロと定め、それぞれを出
力する（ステップＡ３）。またステップＡ５では、油圧
センサ１７からの油圧信号Ｓ₃により、リフトシリンダ
１の負荷を演算し、この値を記憶しておく。

【００３５】レバー開度がリフト上昇側で不感帯を越え
ていれば、まずステップＡ６にて負荷が大きな設定値Ｗ
_Hを越えているか否かを判定し、Ｗ_H以下であれば電流
値を合流を断つ値例えばゼロとし（ステップＡ７）、こ
れを合流用比例制御弁１１Ｃに出力する。

【００３６】負荷がＷ_Hより大きければ、図１０に示す
ステップＡ８に移り、小さな設定値Ｗ_L（Ｗ_L＜Ｗ_H）
より小さいか否かを判定する。Ｗ_Lより小さければ、ス
テップＡ９にてサブポンプ２２Ｂを全て合流させる電流
値を定め、これを電磁比例制御弁１１Ｃに出力し（ステ
ップＡ３）、全開させる。

【００３７】負荷がＷ_HとＷ_Lの間の中負荷であれば、
ステップＡ１０にてエンジン回転数が大きな設定値Ｍを
越えているか否かを判定し、Ｍを越えていれば、ステッ
プＡ１１にてエンジンフラグをセットし、ステップＡ９
にてサブポンプ２２Ｂを全て合流させる値を電流値とす
る。

【００３８】エンジン回転数がＭ以下の場合は、ステッ
プＡ１２にてエンジンフラグが既にセットされているか
否かを判定する。セットされていなければ、エンジン回
転数が小さな設定値Ｓ（アイドル回転数＜Ｓ＜Ｍ）より
低いか否かを判定し、Ｓより低ければ、合流度合を制御
する必要がないのでステップＡ１４にて電流値を合流を
断つ値例えばゼロとし、これを電磁比例制御弁１１Ｃに
与えて（ステップＡ３）、サブポンプ２２Ｂの出力を全
てタンク２３にバイパスさせる。

【００３９】ステップＡ１２にてエンジンフラグがセッ
トされていると判定した場合は、エンジン回転数がＭか
ら低下してきた傾向にあるので、図１１のステップＡ１
５〜Ａ２１にて合流度合を減少させる。まずステップＡ
１５にて、後述する減少保持フラグがセットされている
かを判定し、セットされていなければステップＡ１６で
前回より合流度合を減少させるため前回の電流値から一
定値引いて今回の電流値を演算する。そして、ステップ
Ａ１７にて、今回の演算値が合流を断つ値例えばゼロよ
り小さいか否かを判定し、合流を断つ値以上であればそ
の値の電流を電磁比例制御弁１１Ｃに流す（ステップＡ
３）。

【００４０】ステップＡ１７にて今回の演算値が合流を
断つ電流値未満であれば、ステップＡ１８にて合流を断
つ値例えばゼロを今回の電流値とし、これを出力する。
また、合流度合の減少が限界までしたので、これを表わ
す減少保持フラグをセットしておく。

【００４１】ステップＡ１５にて減少保持フラグがセッ
トされていると判定した場合は、ステップＡ１９にてエ
ンジン回転数が小さな設定値Ｓより小さいか否かを判定
し、Ｓ以上であれば合流を断つ値を電流値として出力す
る（ステップＡ２０）。Ｓ未満であれば、ステップＡ１
１でセットしたエンジンフラグをクリアし、またステッ
プＡ１８でセットした減少保持フラグもクリアする。

【００４２】図１０のステップＡ１３でエンジン回転数
が小さい値Ｓ以上であると判定した場合は、エンジン回
転数がＳから増大してきた傾向にあるので、図１２のス
テップＡ２２〜Ａ２６にて合流度合を増大させる。ま
ず、ステップＡ２２にて、後述する増加保持フラグがセ
ットされているか否か判定し、セットされていなければ
ステップＡ２３にて前回より合流度合を増大するため前
回の電流値に一定値を加算して今回の電流値を演算す
る。そして、ステップＡ２４にて、今回の演算値が合流
を全開にする値Ｉ_maxより大きいか否かを判定し、それ
以下であれば演算した電流値を電磁比例制御弁１１Ｃに
出力する（ステップＡ３）。

【００４３】演算値が全開に要する値を越えた場合は、
ステップＡ２５にて全開に要する電流値を出力する。ま
た、合流度合の増大が限界に到っているので、この旨を
表わす増加保持フラグをセットしておく。ステップＡ２
２にて増加保持フラグが既にセットされていると判定し
た場合は、ステップＡ２６にて、全開に要する電流値を
出力し、電磁比例制御弁１１Ｃを全開させる。なお、増
加保持フラグのクリアは、例えばエンジン回転数がＳ未
満になったとき行えば良い。

【００４４】次に、図１３を参照してレバー出力計算即
ちスプール制御とエンジン回転数制御を説明する。図１
３に示すように、コントローラ１０はイニシャライズの
状態から、まず、作業機レバー９ａのポテンショメータ
電圧により、リフト上昇か否かを判定する（ステップＢ
１）。ポテンショメータ電圧が負であればリフト下降側
にレバー９ａが操作されていると判定し、ステップＢ２
にて従来と同様レバー開度に基づいて不感帯以外であれ
ばリフト用電磁比例制御弁１１Ａのリフト下降側制御に
要する流量制御信号Ｓ₂Ａの電流値を演算し、また、例
えば負荷やレバー開度に関係なく、スロットルレバー操
作用電磁比例ソレノイド２７の電流をアイドリング相当
の値Ｉ₀に定め、これを出力する（ステップＢ３）。

【００４５】ポテンショメータ電圧が正であればリフト
上昇側にレバー９ａが操作されていると判定し、次のス
テップＢ４でレバー開度が不感帯を越えているか否かを
判定する。不感帯であれば、ステップＢ５でリフトシリ
ンダ１への供給流量を断ちこれを静止させておくため電
磁比例制御弁１１Ａに流す電流値を例えばゼロと定め、
またエンジン２４をアイドリングに保つため電磁比例ソ
レノイド２７に流す電流値をＩ₀と定め、それぞれを出
力する（ステップＢ３）。

【００４６】レバー開度がリフト上昇側で不感帯を越え
ていれば、次のステップＢ６にて中間開度を越えている
か否かを判定し、中間開度以下であれば、ステップＢ７
にて図５に示した関係で電磁比例制御弁１１Ａに流す電
流値を計算し、これを作業機レバー９ａに対応した出力
として電磁比例制御弁１１Ａに与える。また、この場合
は、スロットル操作用電磁比例ソレノイド２７の電流値
をアイドリング相当の値Ｉ₀とし、当該ソレノイド２７
に与える（ステップＢ３）。

【００４７】レバー開度が中間開度以上の場合は、まず
ステップＢ８にて負荷が小さな設定値Ｗ_Lより大きいか
否か判定し、Ｗ_L以下であれば、ステップＢ９にて図６
に示した経路ｃ，ｄの関係でレバー開度に対応して電磁
比例ソレノイド２７に流す電流値を計算し、この計算値
をエンジン出力とするため（ステップＢ１０）、ソレノ
イド２７に計算した電流値を流す（ステップＢ３）。

【００４８】負荷がＷ_Lより大きければ、更にステップ
Ｂ１１にて負荷が大きな設定値Ｗ_Hより大きいか否か判
定し、Ｗ_H以下であれば、ステップＢ１２にて図６に示
した経路ａ，ｂの関係でレバー開度に対応して電磁比例
ソレノイド２７に流す電流値を計算し、この計算値をエ
ンジン出力とするため（ステップＢ１０）、ソレノイド
２７に計算した電流値を流す（ステップＢ３）。

【００４９】負荷がＷ_LとＷ_Hの間の中負荷であれば、
ステップＢ１３にて図６に示した経路ａ，ｅ，ｄの関係
でレバー開度に対応して電磁比例ソレノイド２７に流す
電流値を計算し、この計算値をエンジン出力とするため
（ステップＢ１０）、ソレノイド２７に計算した電流値
を流す（ステップＢ３）。

【００５０】以上説明した実施例では油圧ポンプとして
ギヤポンプ２２Ａ，２２Ｂを使用しているが、他の形式
のポンプでも良い。また油圧ポンプを２台タンデムに連
結したが３台以上連結しても実施例の単なる拡張により
同様の制御を行うことができる。更に、リフトシリンダ
１のリフト上昇側での供給流量制御だけでなく、リフト
下降側でも同様の制御ができ、また、チルトシリンダ８
の供給流量制御も同様に行うことができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、油圧ポンプをタンデム
に備え、負荷検出センサと、エンジン回転数検出センサ
と、合流用電磁弁と、スロットル操作用アクチュエータ
とを用い、作業機レバーの開度に応じてその時の負荷状
態とエンジン回転数を基に油圧ポンプの合流制御、及
び、エンジン回転数制御を行うので、エンジンの低騒音
化及び低燃費化が達成でき、更にオペレータの操作が作
業機レバーだけで極めて容易であり作業効率が大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の油圧回路を示す図。

【図２】図１の電気制御系を示す図。

【図３】作業機レバーの開度と制御の対応関係を示す
図。

【図４】レバー開度とポテンショメータ電圧の関係を示
す図。

【図５】ポテンショメータ電圧とリフト用電磁比例制御
弁の電流との関係を示す図。

【図６】ポテンショメータ電圧とスロットル操作用電磁
比例ソレノイドとの関係を示す図。

【図７】エンジン回転数とリフト上昇供給流量との関係
を示す図。

【図８】レバー開度とリフト上昇供給流量との関係を示
す図。

【図９】合流ポンプ制御のフローを示す図。

【図１０】合流ポンプ制御のフローを示す図。

【図１１】合流ポンプ制御のフローを示す図。

【図１２】合流ポンプ制御のフローを示す図。

【図１３】レバー出力とエンジン回転数制御のフローを
示す図。

【図１４】本発明の実施例を適用するフォークリフトを
示す斜視図。

【図１５】従来の制御装置の全体を示す図。

【符号の説明】

１リフトシリンダ８チルトシリンダ９ａリフト用作業機レバー９ｂチルト用作業機レバー１０コントローラ１１Ａリフト用電磁比例制御弁１１Ｂチルト用電磁比例制御弁１１Ｃ合流用電磁比例制御弁１７油圧センサ２２Ａ，２２Ｂギヤポンプ２３タンク２４エンジン２５エンジン回転センサ２６スロットルレバー２７スロットル操作用電磁比例ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者緑川利幸神奈川県相模原市田名3000番地エム・エイチ・アイさがみハイテック株式会社内 (56)参考文献特開昭56−113700（ＪＰ，Ａ) 特開平２−221643（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−44497（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フォークリフトのエンジンに連結された
２台の油圧ポンプと、これら２台の油圧ポンプの吐出側
に接続され、一方の油圧ポンプの出力を他方の油圧ポン
プに合流させる合流用電磁弁と、この合流用電磁弁と作
業機シリンダ間に接続されたシリンダ用電磁弁と、エン
ジンのスロットルレバーを操作するアクチュエータと、
エンジンの回転数を検出するセンサと、作業機シリンダ
の負荷を検出するセンサと、作業機レバーの開度が予め
定めた中間開度以上の場合はシリンダ用電磁弁の開度を
全開などの一定開度に保ち、中間開度以下の場合は作業
機レバーの開度に応じてシリンダ用電磁弁の開度を全閉
から一定開度の間で変化させるスプール制御部、作業機
レバーの開度が中間開度以下の場合はアクチュエータを
アイドル回転相当の一定位置に保ち、中間開度以上の場
合は作業機レバーの開度と作業機シリンダの負荷に応じ
てアクチュエータを動作させるエンジン回転数制御部及
び作業機シリンダの負荷が予め定めた小さな値以下の場
合は合流用電磁弁を全開などの一定の大開度に保ち、予
め定めた大きな値以上の場合は合流用電磁弁を全閉など
の一定の小開度に保ち、前記小さな値と大きな値との間
の場合は合流用電磁弁をエンジン回転数に応じて前記一
定大開度と一定小開度の間で変化させる合流ポンプ制御
部からなるコントローラとを具備することを特徴とする
フォークリフトの作業機シリンダ供給流量制御装置