JP5314906B2 - 作業用車両の制御方法および作業用車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業用車両の制御方法および作業用車両に関する。

一般に、エンジンとモータとを組み合わせたハイブリッドシステムでは、電源としてバッテリが多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
このようなバッテリのうち、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に用いられるバッテリでは、バッテリ充電率（以下、バッテリＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）と表記する。）を管理する必要があり、ハイブリッドシステムにおいてバッテリＳＯＣを管理する種々の方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

つまり、バッテリＳＯＣが高い場合には、バッテリの瞬時の充電能力、言い換えると、バッテリに瞬時に充電できる電力量が低下するため、常に回動回生時に発生した電力を吸収できるように、バッテリＳＯＣを第１所定値以下に管理する必要があった。
一方、バッテリＳＯＣが低下しすぎないように、バッテリＳＯＣを第２所定値以上に管理する必要があった。

そこで、バッテリＳＯＣを把握する方法として種々の方法が提案されており、バッテリ電圧とバッテリＳＯＣとの関係を用いてバッテリＳＯＣを把握する方法が知られている。
特開２０００−３１３６００号公報 特開２００５−０１２９０２号公報

この方法を用いてバッテリＳＯＣを把握する場合、充電時や放電時にはバッテリ電圧が大きく変化するため、正確なＳＯＣの把握ができないという問題があった。
さらに、上述したように大きく変化したバッテリ電圧が、バッテリ電圧とバッテリＳＯＣとの関係を用いてバッテリＳＯＣを把握できるもとの電圧に戻るまで時間がかかるため、正確なバッテリＳＯＣを把握するのに時間がかかるという問題もあった。

一方、走行動作や、荷役動作に必要な動力を車両に供給しつつ、バッテリＳＯＣを既定値に管理する必要があるため、車両の動作状況に応じて、バッテリへの充電可否を判断したり、バッテリへの充電量を決定したりする動力制御が必要になるという問題がった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、バッテリへの充電量を適切に設定することができる作業用車両の制御方法および作業用車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の作業用車両の制御方法は、走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するエンジンと、前記走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するとともに発電を行うモータと、該モータに電力を供給、または、前記モータにより発電された電力が充電されるバッテリと、が設けられた作業用車両の制御方法であって、前記バッテリの充電率を推定する推定ステップと、前記推定された充電率が第１充電率から前記第１充電率よりも低い第２充電率までの範囲であり、かつ前記エンジンがアイドルストップ中の場合に前記作業用車両の動作優先で充電を行い、前記第１充電率から前記第２充電率よりも低い第３充電率の範囲の場合であり、かつ前記エンジンがアイドルストップを行わない場合に前記エンジンによる充電を行い、前記第３充電率よりも低い場合に前記作業用車両に走行も荷役も行わせずに停止させて充電を行い、前記推定された充電率に基づいて、前記バッテリの充電量を決定する充電量決定ステップと、前記モータが前記決定された充電量を発電するために必要な充電動力を、前記エンジンが供給する動力の補正量として決定する動力補正量決定ステップと、前記走行および荷役の状態から決定された前記エンジンの供給動力に、前記充電動力を加算する加算ステップと、を有し、前記推定ステップは、前記バッテリの電圧が安定している場合には、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電圧との関係を示す情報から前記バッテリの充電率を推定し、前記バッテリの電圧が変動している場合には、前記バッテリの最大容量に対する充放電流の積算値の割合を算出し、前記推定した前記バッテリの充電率に加算することで前記バッテリの充電率を算出し、その後、前記バッテリに対する充放電が所定時間一定電流で継続し、前記バッテリの電圧が安定した場合に、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電流と前記バッテリの電圧との関係を示した情報から前記バッテリの充電率を推定することを特徴とする。

本発明によれば、決定された充電量を供給するのに必要な充電動力を算出して、エンジンが供給する動力に必要動力を加算することにより、バッテリへの充電量が適切に設定される。
さらに、バッテリに充電される電流、および、バッテリから放電される電流を積算して得られたバッテリの充電率に基づいてバッテリへの充電量を決定するため、バッテリへの充電量が適切に設定される。

本発明の作業用車両の制御方法は、走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するエンジンと、前記走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するとともに発電を行うモータと、該モータに電力を供給、または、前記モータにより発電された電力が充電されるバッテリと、が設けられた作業用車両の制御方法であって、前記バッテリの充電率を推定する推定ステップと、前記走行および荷役の状態に基づいて、前記バッテリへの充電を優先する充電モード、および、前記走行および荷役の少なくとも一方への動力供給を優先する放電モードの切替を行う切替ステップと、を有し、前記推定ステップは、前記バッテリの電圧が安定している場合には、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電圧との関係を示す情報から前記バッテリの充電率を推定し、前記バッテリの電圧が変動している場合には、前記バッテリの最大容量に対する充放電流の積算値の割合を算出し、前記推定した前記バッテリの充電率に加算することで前記バッテリの充電率を算出し、その後、前記バッテリに対する充放電が所定時間一定電流で継続し、前記バッテリの電圧が安定した場合に、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電流と前記バッテリの電圧との関係を示した情報から前記バッテリの充電率を推定することを特徴とする。

本発明によれば、作業用車両の走行および荷役の状態に基づいて充電モードおよび放電モードを切り替えることにより、走行状態や荷役状態などの運用状態に応じたバッテリへの充電量が適切に設定される。

本発明の作業用車両の制御方法は、走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するエンジンと、前記走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するとともに発電を行うモータと、該モータに電力を供給、または、前記モータにより発電された電力が充電されるバッテリと、が設けられた作業用車両の制御方法であって、前記バッテリの充電率を推定する推定ステップと、前記推定された充電率に基づいて、前記バッテリの充電量を決定する充電量決定ステップと、前記走行および荷役の状態に基づいて前記充電量の充電補正量を算出する充電補正量算出ステップと、前記走行および荷役の少なくとも一方、または、両方が行われた時間を積算した稼動時間と、前記充電補正量を積算した積算値とに基づいて、前記充電量を調整する調整ステップと、を有し、前記推定ステップは、前記バッテリの電圧が安定している場合には、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電圧との関係を示す情報から前記バッテリの充電率を推定し、前記バッテリの電圧が変動している場合には、前記バッテリの最大容量に対する充放電流の積算値の割合を算出し、前記推定した前記バッテリの充電率に加算することで前記バッテリの充電率を算出し、その後、前記バッテリに対する充放電が所定時間一定電流で継続し、前記バッテリの電圧が安定した場合に、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電流と前記バッテリの電圧との関係を示した情報から前記バッテリの充電率を推定することを特徴とする。

本発明によれば、稼働時間と充電補正量の積算値とに基づいて充電量を調整することにより、バッテリへの充電量を適切に設定することができる。つまり、稼働時間と充電積算値とに基づいて単位時間当たりの充電補正量を求めることにより、バッテリに対する充電の頻度が推定される。そのため、バッテリの充電量を、推定された充電頻度に応じて調節することにより、バッテリへの充電量が適切に設定される。

本発明の作業用車両は、走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するエンジンと、前記走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するとともに発電を行うモータと、該モータに電力を供給、または、前記モータにより発電された電力が充電されるバッテリと、上記本発明の制御方法を行う制御部と、が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、上記発明の制御方法を行うことにより、作業用車両のバッテリへの充電量を適切に設定することができる。

本発明の作業用車両の制御方法および作業用車両によれば、決定された充電量を供給するのに必要な充電動力を算出して、エンジンが供給する動力に充電に必要な動力を加算することにより、バッテリへの充電量を適切に設定することができるという効果を奏する。

本発明の作業用車両の制御方法および作業用車両によれば、作業用車両の走行および荷役の状態に基づいて充電モードおよび放電モードを切り替えることにより、走行状態や荷役状態などの運用状態に応じたバッテリへの充電量を適切に設定することができるという効果を奏する。

本発明の作業用車両の制御方法および作業用車両によれば、稼働時間と充電補正量の積算値とに基づいて充電量を調整することにより、バッテリへの充電量を適切に設定することができるという効果を奏する。特に、バッテリへの充電量が大きいと、バッテリ効率が低下するため、バッテリへの充電量を適切に設定して過度に大きな充電量を防止することにより、バッテリ効率の低下を防止できる。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るフォークリフトについて図１から図１６を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るフォークリフトの動力伝達系統を示す図である。
本実施形態においては、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド式フォークリフト（以下、フォークリフトと表記する。）であって、走行および荷役にモータ動力だけでなくエンジン動力も用いるパラレル方式のフォークリフトに適用して説明する。

フォークリフト（作業用車両）１には、図１に示すように、走行を行う走行部３と、荷役を行う荷役部５と、走行部３および荷役部５の少なくとも一方に動力を供給するエンジン７および第１モータ（モータ）９と、走行部３に動力を供給する第２モータ（モータ）１１と、走行部３および荷役部５に必要な動力を求めるとともに、エンジン７、第１モータ９および第２モータ１１の動力配分を制御する制御部１３とが設けられている。

走行部３には、第１ギヤトレーン２５から伝達された動力のトルクを所定の値に変換するトルクコンバータ１５と、トルクコンバータ１５から第２ギヤトレーン１９への動力伝達を制御するクラッチ部であるＦＮＲクラッチ１７と、ＦＮＲクラッチ１７から伝達された動力および第２モータ１１の動力をデフ装置２１に伝達する第２ギヤトレーン１９と、前車輪２３に動力を伝達するデフ装置２１と、伝達された動力によりフォークリフト１を走行させる前車輪２３と、が設けられている。

ＦＮＲクラッチ１７は、トルクコンバータ１５から第２ギヤトレーン１９へ動力を伝達する際に、動力の回転方向を変えることなく伝達しフォークリフト１を前進（Ｆ）させるか、回転方向を反転させて後進（Ｒ）させるか、あるいは、動力の伝達を遮断（ニュートラル（Ｎ））するかを制御するものである。
ＦＮＲクラッチ１７は、フォークリフト１のオペレータがクラッチペダル（図示せず）を操作することにより制御され、ＦＮＲクラッチ１７の状態は動力配分算出部４３に入力される。

デフ装置２１は、デファレンシャルギヤなどが含まれた装置であり、第２ギヤとレーンから伝達された動力の回転方向を変換するとともに、左右の前車輪２３の回転差を吸収等するものである。

荷役部５には、エンジン７および第１モータ９の動力をトルクコンバータ１５および油圧ポンプ２９に伝達する第１ギヤトレーン２５と、伝達された動力により油圧を発生させる油圧ポンプ２９と、荷役に用いられる爪であるフォーク３３と、が設けられている。
油圧ポンプ２９は発生させた油圧により、油圧シリンダ（図示せず）を駆動し、フォーク３３を昇降させるものである。

エンジン７は、出力軸が第１ギヤトレーン２５に接続されているとともに、動力配分算出部４３からエンジンが供給する動力を制御するエンジン動力指令が入力されている。

第１モータ９は、出力軸が第１ギヤトレーン２５に接続されているとともに、第１インバータ３５を介してバッテリ３７から電流が供給されている。
第１インバータ３５は、バッテリ３７から供給された直流電流を交流電流に変換するとともに、第１モータ９が発生する動力を制御するものである。第１インバータ３５には、動力配分算出部４３から第１モータ９が供給する動力を制御する第１モータ動力指令が入力されている。

第２モータ１１は、出力軸が第２ギヤトレーン１９に接続されているとともに、第２インバータ３９を介してバッテリ３７から電流が供給されている。
第２インバータ３９は、バッテリ３７から供給された直流電流を交流電流に変換するとともに、第２モータ１１が発生する動力を制御するものである。第２インバータ３９には、動力配分算出部４３から第２モータ１１が供給する動力を制御する第２モータ動力指令が入力されている。

制御部１３は、走行部３に供給される走行動力（走行用動力）Ｐ_Ｒおよび荷役部５に供給される荷役動力（荷役用動力）Ｐ_Ｌを算出する必要動力算出部４１と、バッテリＳＯＣを算出するバッテリＳＯＣ演算部４２と、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の配分を算出する動力配分算出部４３と、を備えている。
動力配分算出部４３は、算出された動力の配分に基づいて、エンジン７に入力されるエンジン動力指令と、第１モータ９に入力される第１モータ動力指令と、第２モータ１１に入力される第２モータ指令とを出力するものである。

次に、上記の構成からなるフォークリフト１における動力配分およびバッテリ充電量の設定について説明する。
図２は、図１の制御部における動力配分方法を説明するブロック図である。
制御部１３の必要動力算出部４１には、図２に示すように、オペレータによるアクセルペダルの操作量４５と、ブレーキペダルの操作量４７と、リフトレバーの操作量４９と、チルトレバーの操作量５１とが入力される。必要動力算出部４１は入力されたこれらの操作量に基づいて、走行に必要な走行動力Ｐ_Ｒおよび荷役に必要な荷役動力Ｐ_Ｌを算出する（必要動力算出ステップ）。
例えば、走行に必要な走行動力Ｐ_Ｒはアクセルペダルの操作量４５およびブレーキペダルの操作量４７等から求められ、荷役に必要な荷役動力Ｐ_Ｌはリフトレバーの操作量４９およびチルトレバーの操作量５１等から求められる。

算出された走行動力Ｐ_Ｒおよび荷役動力Ｐ_Ｌは動力配分算出部４３に入力され、動力配分算出部４３には、さらにＦＮＲクラッチ１７の状態を表すクラッチペダルスイッチ信号５３が入力される。

動力配分算出部４３における動力配分テーブル部６１（図７参照。）は、クラッチペダルスイッチ信号５３に基づいて予め記憶された複数のテーブルデータから一つのテーブルデータを選択し、算出された走行動力Ｐ_Ｒおよび荷役動力Ｐ_Ｌに基づいて、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の配分を下記の式（１）を満たすように算出する（動力配分算出ステップ）。
Ｐ_Ｒ＋Ｐ_Ｌ＝Ｐ_ＥＧ＋Ｐ_Ｍ１＋Ｐ_Ｍ２ ・・・（１）
ここで、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は、トルクと回転速度の積であるので、上記式（１）は下記の式（２）としても表すことができる。
Ｐ_Ｒ＋Ｐ_Ｌ＝Ｔ_ＥＧ×ω_ＥＧ＋Ｔ_Ｍ１×ω_Ｍ１＋Ｔ_Ｍ２×ω_Ｍ２ ・・・（２）
ここで、Ｔ_ＥＧはエンジントルクであり、ω_ＥＧはエンジン回転速度である。Ｔ_Ｍ１は第１モータトルクであり、ω_Ｍ１は第１モータ回転速度である。Ｔ_Ｍ２は第２モータトルクであり、ω_Ｍ２は第２モータ回転数である。

上記の式（２）に示すように、トルクによる配分では動力バランスを満たすようにトルクを決定するには、６つの変数を制御する必要があり、制御が困難となる。
そこで、本実施形態では、式（１）に示すように、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の３つの変数を制御することにより動力バランスを満たすこととする。
具体的には以下に説明する。

図３は、図２の動力配分算出部に記憶された複数のテーブルデータを説明する図である。
動力配分算出部４３に記憶された複数のテーブルデータは、図３に示すように、クラッチペダルスイッチ信号５３（Ｆ（前進），Ｎ（ニュートラル），Ｒ（後進））によって場合分けされて作成されている。動力配分算出部４３は、クラッチペダルスイッチ信号５３に基づいてＦに対応したテーブルデータ、Ｎに対応したテーブルデータ、Ｒに対応したテーブルデータを選択する。

なお、各テーブルデータは、入力される走行動力Ｐ_Ｒおよび荷役動力Ｐ_Ｌに対するエンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の配分が定められたものであって、上記式（１）の関係を満たすものである。

その後、動力配分算出部４３は、選択したテーブルデータに基づいて、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の配分を算出する。
例えば、ＦまたはＲに対応したテーブルデータを選択した場合には、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は全て走行動力Ｐ_Ｒに基づいて算出される。走行動力Ｐ_Ｒが０から第１の所定動力Ｐ１までの間は、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２のみが走行動力Ｐ_Ｒに比例して走行部３に動力を供給し、第１の所定動力Ｐ１から第２の所定動力Ｐ２までの間は、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２が走行動力Ｐ_Ｒに比例して走行部３に動力を供給するように動力配分される。

そして、走行動力Ｐ_Ｒが第２の所定動力Ｐ２から第３の所定動力Ｐ３までの間は、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は一定の動力を供給すると同時に、エンジン動力Ｐ_ＥＧが走行動力Ｐ_Ｒに比例して走行部３に動力を供給し、走行動力Ｐ_Ｒが第３の所定動力Ｐ３より大きくなった場合は、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は走行部３に一定の動力を供給するように動力配分される。

なお、走行動力Ｐ_Ｒが負の値である場合には、図３に示すように、エンジン７は負の動力を発生させることができないため、エンジン動力Ｐ_ＥＧへの配分は常に０となる。
また、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２への配分は上述と同様となる。

つまり、走行動力Ｐ_Ｒが０から負の第１の所定動力−Ｐ１までの間は、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２のみが走行動力Ｐ_Ｒに比例して走行部３に動力を供給し、負の第１の所定動力−Ｐ１から負の第２の所定動力−Ｐ２までの間は、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２が走行動力Ｐ_Ｒに比例して走行部３に動力を供給するように動力配分される。走行動力Ｐ_Ｒが負の第２の所定動力−Ｐ２から負の第３の所定動力−Ｐ３までの間は、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は一定の動力を供給するように動力配分される。

なお、Ｒに対応したテーブルデータにおいて、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２のみグラフの傾きが右下がりなのは、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２のみがＦＮＲクラッチを介さずに動力を前車輪２３に伝達させるためである。

また、Ｎに対応したテーブルデータを選択した場合には、エンジン動力Ｐ_ＥＧおよび第１モータ動力Ｐ_Ｍ１は荷役動力Ｐ_Ｌに基づいて算出され、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は走行動力Ｐ_Ｒに基づいて算出される。

エンジン動力Ｐ_ＥＧおよび第１モータ動力Ｐ_Ｍ１において、荷役動力Ｐ_Ｌが０から第４の所定動力Ｐ４までの間は、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１のみが荷役動力Ｐ_Ｌに比例して荷役部５に動力を供給し、第４の所定動力Ｐ４から第５の所定動力Ｐ５までの間は、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１は一定の動力を供給すると同時に、エンジン動力Ｐ_ＥＧが荷役動力Ｐ_Ｌに比例して荷役部５に動力を供給するように動力配分される。荷役動力Ｐ_Ｌが第５の所定動力Ｐ５より大きくなった場合は、エンジン動力Ｐ_ＥＧおよび第１モータ動力Ｐ_Ｍ１は荷役部５に一定の動力を供給するように動力配分される。

一方、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は、走行動力Ｐ_Ｒが０から第４の所定動力Ｐ４までの間は、走行動力Ｐ_Ｒに比例して走行部３に動力を供給し、第４の所定動力Ｐ４より大きくなった場合には、一定の動力を走行部３に供給するように動力配分される。

動力配分算出部４３は、上述のように算出したエンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２に基づいて、エンジン動力指令，第１モータ動力指令および第２モータ動力指令をそれぞれエンジン７，第１インバータ３５および第２インバータ３９に出力する。

なお、エンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の配分が定められたテーブルデータは、図３に示すような動力配分を行うものであってもよいし、他の動力配分を行うものであってもよく、特に限定するものではない。

図４は、バッテリの充電量の設定方法を説明するフローチャートである。
一方、制御部１３のバッテリＳＯＣ演算部４２には、図２に示すように、バッテリ３７の電圧値であるバッテリ電圧と、バッテリ３７から放電された電流、または、バッテリ３７に充電される電流である充放電流の値であるバッテリ電流とが入力される。
バッテリＳＯＣ演算部４２は、図４に示すように、入力されたバッテリ電圧およびバッテリ電流に基づいて、バッテリ３７におけるＳＯＣであるバッテリＳＯＣを算出することにより推定する（ステップＳ１（推定ステップ））。

図５は、図１のバッテリにおけるバッテリＳＯＣとバッテリ電圧との関係を説明するグラフである。
つまり、バッテリＳＯＣ演算部４２は、バッテリ３７に対する充放電がなくバッテリ電圧が安定している場合には、測定されたバッテリ電圧を用いて、図５に示すテーブル（グラフ）からバッテリＳＯＣを推定する。

そして、バッテリ３７に対する充放電が開始され、バッテリ電圧の値が変動している間、バッテリＳＯＣ演算部４２は、以下の式（３）に示すように、バッテリ３７の最大容量ＡＨｍａｘに対する充放電流の積算値ＡＨの割合（％）を算出し、上述の推定されたバッテリＳＯＣに加算する。
ＳＯＣ＝（（ＡＨ／ＡＨｍａｘ）×１００）＋ＳＯＣｉｎｔ ・・・（３）
ここで、ＳＯＣｉｎｔは、図３に示す関係から求められたバッテリＳＯＣである。さらに、バッテリ３７に対して充電が行われている場合には、積算値ＡＨは正の値をとり、放電が行われている場合には負の値をとる。

図６は、図１のバッテリにおけるバッテリＳＯＣとバッテリ電流とバッテリ電圧との関係を説明するグラフである。
その後、バッテリ３７に対する充放電が所定時間一定電流で継続し、バッテリ電圧が安定すると、バッテリＳＯＣ演算部４２は、算出されたバッテリＳＯＣと、バッテリ電流と、バッテリ電圧とを用いて、図６に示すテーブル（グラフ）からバッテリＳＯＣを推定する。

式（３）に基づいて算出されたバッテリＳＯＣには、バッテリ３７における充放電の際に発生する損失や、電流を検出するセンサまたは検出器の誤差は含まれていないため、バッテリＳＯＣ演算部４２は、図５および図６に示すテーブルを用いてバッテリＳＯＣを推定することにより、上述の要因による誤差の修正が行われている。

動力配分算出部４３には、必要動力算出部４１により算出された走行動力Ｐ_Ｒおよび荷役動力Ｐ_Ｌと、クラッチペダルスイッチ信号５３と、フォークリフト１の車速Ｖと、バッテリＳＯＣ演算部４２により算出されたバッテリＳＯＣと、が入力される。
動力配分算出部４３は、上述のように動力配分テーブル部６１においてエンジン動力Ｐ_ＥＧと、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１と、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２が決定されるとともに、バッテリ３７への充電量を設定し、かつ、エンジン動力Ｐ_ＥＧおよび第１モータ動力Ｐ_Ｍ１の補正量を決定する。

図７は、図２の動力配分算出部におけるバッテリの充電量の設定方法を説明するブロック図である。
動力配分算出部４３に入力されたバッテリＳＯＣは、図７に示すように、充電モードおよび放電モードの切替判定を行う充電切替判定部６２と、バッテリ３７の充電量を決定する充電量決定部６３と、フォークリフト１の運転状態から充電の可否を判定する充電可否判定部６４と、に入力される。

図８は、図７の充電切替判定部における充電モードおよび放電モードの切替を説明するグラフである。
バッテリＳＯＣが充電切替判定部６２に入力されると、図４に示すように、充放電の切替判断が行われる（ステップＳ２（切替ステップ））。
充電切替判定部６２では、図８に示すように、バッテリＳＯＣ値により充電モードおよび放電モードの切替が判定され、充電切替判定部６２は、図４に示すように、充電モードの場合にはＯＮ＝１の信号が、放電モードの場合にはＯＦＦ＝０の信号が充電量決定部６３に出力される。

充電モードおよび放電モードの切替にはヒステリシス特性が与えられている。つまり、バッテリＳＯＣが増加する場合には、バッテリＳＯＣが０％からＳ１（％）までの範囲では充電モードが継続され、Ｓ１を超えると放電モードに切り替えられる。
一方、バッテリＳＯＣが減少する場合には、バッテリＳＯＣが１００％からＳ２（％）までの範囲では放電モードが継続され、Ｓ２（％）を下回ると充電モードに切り替えられる。

ここで、充電モードとは、第１モータ９がエンジン７の動力を用いて発電を行いバッテリ３７の充電を行う制御である。一方、放電モードとは、第１モータ９がエンジン７の動力を用いて発電を行わない制御であり、言い換えると、充電しながら放電も行いうる制御である。そのため、放電モードでは、第１モータ９および第２モータ１１における動力回生による発電は行われ、発電された電力のバッテリ３７への充電も行われる。

バッテリ３７への充電は、（Ａ）エンジン７の動力による第１モータ９からの充電（以下、「エンジンによる充電」と表記する。）と、（Ｂ）ブレーキの回生エネルギ回収による第２モータ１１からの充電（以下、「回生による充電」と表記する。）と、に分けられる。
充電モード時には、（Ａ）エンジンによる充電、および、（Ｂ）回生による充電の両方が実施される。一方、放電モード時には、（Ｂ）回生による充電のみが実施される。つまり、回生による充電Ｂは、充電モードおよび放電モードのどちらでも実施される。
バッテリ３７からの放電は、モータのアシストが必要な場合には、充電モードおよび放電モードのどちらでも実施される。

図９は、図７の充電量決定部における充放電量の決定方法を説明するグラフである。
充電モードおよび放電モードの切替が判定されると、図４に示すように、バッテリ３７の充放電量が決定される（ステップＳ３（充電量決定ステップ））。
充電量決定部６３には、図７に示すように、バッテリＳＯＣと、充電切替判定部６２からＯＮ信号またはＯＦＦ信号が入力される。充電量決定部６３は、入力されたバッテリＳＯＣと、ＯＮ信号またはＯＦＦ信号と、図９に示すテーブル（グラフ）に基づいて、バッテリ３７の充放電量を決定する。決定された充放電量は、充電量決定部６３から充電補正量算出部７１へ出力される。
ここで、図９に示すテーブルの縦軸のうち、正の領域（０よりも上側の領域）は、充電量を示し、負の領域（０よりも下側の領域）は、放電量を示している。

バッテリ３７への充放電量が決定されると、図４に示すように、バッテリ３７への充電の可否が判断される（ステップＳ４）。
充電可否判定部６４には、図７に示すように、走行動力Ｐ_Ｌおよび荷役動力Ｐ_Ｒと、バッテリＳＯＣとが入力される。充電可否判定部６４は、入力された走行動力Ｐ_Ｌおよび荷役動力Ｐ_Ｒと、バッテリＳＯＣとに基づいて、第１モータ９によるエンジン７の動力を用いた充電を行うか否かを判断する。充電可否判定部６４の判断結果は、決定された充放電量と同様に、充電補正量算出部７１へ出力される。

上述の充電量決定部６３により決定された充放電量、および、充電可否判定部６４による充電の可否判断により、放電モードおよび充電モードは以下に説明するように分かれる。
つまり、放電モードは、エンジンによる充電を行わず、かつ、先述した図７の動力配分テーブル部６１に沿った第１モータ９とエンジン７の動力配分に比して、本来エンジン７が出力すべき動力（燃費を考慮したエンジン動力）を減らして第１モータ９の出力を増やすｍｏｄｅ１と、エンジンによる充電を行わず、かつ、先述した図７の動力配分テーブル部６１に沿った第１モータ９とエンジン７の動力配分を守るｍｏｄｅ２とに分けられる。
つまり、ｍｏｄｅ１とｍｏｄｅ２とは、エンジンによる充電を行わず、回生による充電を行う点が同じであり、第１モータ９の出力を増やして積極的に放電を行いバッテリ３７のＳＯＣを下げるか否かの点で異なっている。

一方、充電モードは、フォークリフト１の動作優先でエンジンによる充電が行われるｍｏｄｅ３−１、ｍｏｄｅ３−２およびｍｏｄｅ３−３と、エンジンによる充電を最優先するｍｏｄｅ４−１およびｍｏｄｅ４−２と、緊急充電を行うｍｏｄｅ５とに分けられる。

ｍｏｄｅ１は、バッテリＳＯＣが１００％からＴ１（％）までの範囲内の場合に実施される制御であって、走行負荷や荷役負荷の大きさに関係なく、第１モータ９に余力がある場合に、積極的にエンジン７をアシストする制御である。このとき、第１モータ９の動力は、状況に応じて走行や荷役に用いられる。一方、エンジンによる充電は行われない。
このように、第１モータ９を積極的に用いることにより、バッテリ３７の放電量が大きくなる。そのため、バッテリ３７のＳＯＣが高くなりすぎることが防止され、過充電が防止される。

ｍｏｄｅ２は、バッテリＳＯＣがＴ１（％）からＳ１（％）までの範囲内の場合に実施される制御であって、エンジン７の負荷が高くなる場合のみ、第１モータ９によるエンジン７のアシストを行う制御である。このとき、エンジンによる充電は行われない。
つまり、ｍｏｄｅ２は、荷役操作によりエンジン負荷が高くなる場合に第１モータ９のみがエンジン７のアシストを行う制御である。一方、走行用の第２モータ１１は、エンジン負荷とは関係なく制御され、例えば、エンジン７の燃費が悪い低回転時、つまり、低車速時などではエンジン７よりも先に第２モータ１１が動力を出力する制御が行われる。

ｍｏｄｅ３−１からｍｏｄｅ３−３は、バッテリＳＯＣがＳ１（％）からＴ２（％）までの範囲内の場合に実施される制御であって、ｍｏｄｅ３−１は、エンジン７が稼働中、かつ、エンジン７へ第１モータ９のアシストが必ずしも必要でない場合に実施され、ｍｏｄｅ３−２は、エンジン７が稼働中、かつ、エンジン７へ第１モータ９のアシストが必要な場合に実施され、ｍｏｄｅ３−３はエンジン７がストップ中に実施される。

ｍｏｄｅ３−１は、さらに充電可否判定部６４において、エンジン７の出力に余裕があり充電可と判断された場合に実施される制御である。この場合、第１モータ９はエンジン７のアシストを行わず、充電量決定部６３により決定された充電量の充電を行う。エンジン７は、後述するように、第１モータ９がアシストする予定であった動力分と、第１モータ９による発電に用いられる動力分とをさらに供給する。
ただし、エンジン７の出力が最大出力に達する場合には、後述するように、バッテリ３７への充電量が減らされる。

ｍｏｄｅ３−２は、充電可否判定部６４において、エンジン７の出力に第１モータ９による発電に用いられる動力を供給する余裕がなく、充電不可と判断された場合に実施される制御である。この場合、エンジン７の負荷が高いため、第１モータ９は動力を供給しエンジン７のアシストを行う。そのため、第１モータ９によるエンジン７の動力を用いた発電は行われない。

ｍｏｄｅ３−３は、エンジン７がアイドルストップ中に実施される制御であって、第１モータ９によるエンジン７の動力を用いた充電は行われない。言い換えると、ｍｏｄｅ３−３は、燃費向上を図るために、フォークリフト１が荷役動作をせず、かつ、フォークリフト１が停止または第２モータ１１のみを用いて低速で走行している場合に、エンジン７を停止している間に実施される制御である。

ｍｏｄｅ４−１およびｍｏｄｅ４−２は、バッテリＳＯＣがＴ２（％）からＴ３（％）までの範囲内の場合に実施される制御であって、燃費向上を目的としたエンジン７の運転停止を行わない仕様のときに実施される制御である。ここで、ｍｏｄｅ４−１は、エンジン７が稼働中、かつ、エンジン７へ第１モータ９のアシストが必ずしも必要でない場合に実施され、ｍｏｄｅ４−２は、エンジン７が稼働中、かつ、エンジン７へ第１モータ９のアシストが必要な場合に実施される。

ｍｏｄｅ４−１は、充電可否判定部６４において、エンジン７の出力に余裕があり充電可と判断された場合に実施される制御である。この場合、第１モータ９はエンジン７のアシストを行わず、充電量決定部６３により決定された充電量の充電を行う。エンジン７は、後述するように、第１モータ９がアシストする予定であった動力分と、第１モータ９による発電に用いられる動力分とをさらに供給する。
ただし、ｍｏｄｅ３−１とは充電量が異なるため、エンジン７の出力が最大出力に達する場合には、後述するように、バッテリ３７への充電量が減らされるか、第１モータ９によるエンジン７のアシストが行われる。

ｍｏｄｅ４−２は、充電可否判定部６４において、エンジン７の出力に第１モータ９による発電に用いられる動力を供給する余裕がなく、充電不可と判断された場合に実施される制御である。この場合、エンジン７の負荷が高いため、第１モータ９は動力を供給しエンジン７のアシストを行う。そのため、第１モータ９によるエンジン７の動力を用いた発電は行われない。

ｍｏｄｅ５は、バッテリＳＯＣがＴ３（％）から０（％）までの範囲内の場合に実施される制御であって、フォークリフト１は、走行も荷役も行わずに停止し、バッテリ３７の充電に専念する非常モードの制御である。
ここで、バッテリＳＯＣの値であるＳ１，Ｓ２，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の大小関係は、図８に示すように、１００（％）＞Ｔ１＞Ｓ１＞Ｓ２＞Ｔ２＞Ｔ３＞０（％）となる。

充電補正量算出部７１は、図７に示すように、動力配分テーブル部６１から入力されたエンジン動力Ｐ_ＥＧ，第１モータ動力Ｐ_Ｍ１および第２モータ動力Ｐ_Ｍ２と、充電量決定部６３から入力されたバッテリ３７への充電量または放電量と、充電可否判定部６４から入力された充電の可否信号とに基づいて、エンジン動力Ｐ_ＥＧおよび第１モータ動力Ｐ_Ｍ１の補正量である充電動力を決定する（ステップＳ５（動力補正量決定ステップ））。

充電補正量算出部７１には、エンジン７における負荷負けによる回転数低下を防止する負荷負け制限部７２と、バッテリ３７の過充電および過電流を防止する充電制限部７３と、第１モータ９の過負荷およびエンジン７と第１モータ９の合計出力の一貫性を維持するアシスト量制限部７４と、が設けられている。

負荷負け制限部７２は、充電モードにおいてエンジン７が過負荷状態になる場合に、バッテリ３７への充電量を下げることにより、過負荷状態を避ける制御を行うものである。過負荷状態とは、エンジン７に要求される負荷、つまり、充電負荷と走行および荷役負荷との和である負荷が、エンジン７の最大出力を越える場合等のことである。

図１０は、図７の負荷負け制限部における制御を説明するブロック図である。
負荷負け制限部７２には、エンジン７への回転数指令値と、エンジン７の実際の回転数値とが入力され、指令値と回転数値との差が演算される。演算された差の値は、エンジン用リミット部７６に入力され、０よりも小さな値はカットされる。言い換えると、０以上の値のみ通過される。
エンジン用リミット部７６により処理された差の値は、エンジン制限係数決定部７７に入力される。

図１１は、図１０のエンジン制限係数決定部において制限係数の決定に用いられるテーブルを説明する図である。
エンジン制限係数決定部７７は、エンジン７への回転数指令値と、エンジン７の実際の回転値との差に基づいて、エンジン７が過負荷状態になっているか否かを判断するとともに、エンジン７が過負荷状態の場合には、バッテリ３７への充電量を下げる係数を決定するものである。

つまり、エンジン制限係数決定部７７は、図１１に示すように、指令値と回転値との差（ｒｐｍ）が０から所定値Ｅ１までの範囲では、エンジン７が過負荷状態になっていないと判断し、制限係数１を出力する。
一方、指令値と回転値との差（ｒｐｍ）が所定値Ｅ１を超えると、エンジン７が過負荷状態に入ったと判断して、差の値に応じて出力する制限係数の値を小さくしていく。
さらに、指令値と回転値との差（ｒｐｍ）が所定値Ｅ２を超えると、エンジン７が完全に過負荷状態になったと判断して、制限係数０を出力する。

エンジン制限係数決定部７７から出力された制限係数は、充電量決定部６３から入力された充電量に掛け算される。言い換えると、エンジン７の負荷状態に応じて充電量が下げられる。

充電制限部７３は、第２モータ１１の回生時における第１モータ９による充電を制限するものであって、バッテリ３７の過充電および過電流を防止するものである。

図１２は、図７の充電制限部における制御を説明するブロック図である。
充電制限部７３には、図１２に示すように、第２モータ１１への動力指令値が入力され、動力指令値は充電用リミット部８１に入力される。充電用リミット部８１は、入力された値の０よりも大きな値をカットし、残された負の値の絶対値を充電用制限係数決定部８２に出力する。言い換えると、入力された動力指令値のうち、回生を指示する指令値のみを充電用制限係数決定部８２に出力する。

図１３は、図１２の充電用制限係数決定部において制限係数の決定に用いられるテーブルを説明する図である。
充電用制限係数決定部８２は、図１２に示すように、回生指令値が０から所定値Ｍ１までの範囲では、回生指令値に応じて出力する制限係数の値を１から小さくしていく。
回生指令値が所定値Ｍ１を超えると、バッテリ３７の過充電および過電流が起きる恐れが高いと判断して、制限係数０を出力する。

充電用制限係数決定部８２から出力された制限係数は、充電量決定部６３から入力された充電量に掛け算される。言い換えると、第２モータ１１の回生量に応じて充電量が下げられる。

図１４は、図７の充電補正量決定部における充電可否判断に基づく充電量の制御を説明するブロック図である。
充電量決定部６３から出力された充電量は、図１４に示すように、負荷負け制限部７２および充電制限部７３から出力された制限係数が掛け算された後、第１モータ動力指令値が加算される。
そして、充電可否判定部６４から出力された充電可否の信号に基づいて、第１モータ動力指令値が加算された充電量か、０ｋＷのいずれかが選択される。つまり、充電が可の場合には、第１モータ動力指令値が加算された充電量が出力され、充電が不可の場合には、０ｋＷの充電量が出力される。

一方、アシスト量制限部７４は、放電モードにおいて第１モータ９が過負荷状態になる場合に、放電量を下げることにより、第１モータ９の過負荷状態を避ける制御を行うものである。さらに、エンジン７と第１モータ９の合計出力の一貫性を維持するものでもある。

図１５は、図７のアシスト量制限部における制御を説明するブロック図である。
アシスト量制限部７４の第１リミット部８６には、図１５に示すように、充電量決定部６３から出力された放電量と、第１モータ９の最大出力値と第１モータ９への動力指令値との差の値、言い換えると、第１モータ９の出力の余力値とが入力される。
第１リミット部８６は、出力する放電量の上限を第１モータ９の出力の余力値として、出力する放電量を制限する。

さらに、アシスト量制限部７４の第２リミット部８７には、図１５に示すように、エンジン７に入力される動力指令値が入力される。第２リミット部８７は、出力する放電量の上限をエンジン７に入力される動力指令値として、出力する放電量を制限する。
このように放電量を制限することにより、エンジン７が本来供給すべき動力以上の動力を第１モータ９が供給しないように制限される。

図１６は、図７の充電補正量決定部における充電モードおよび放電モードの切替制御を説明するブロック図である。
上述のように、充電量および放電量が補正されると、図１６に示すように、充電切替判定部６２から出力された切替信号に基づいて、充電補正量算出部７１から充電量および放電量のどちらかが選択される。つまり、充電モードの場合には、充電量が選択され、放電モードの場合には、放電量が選択される。

充電量または放電量は、充電補正量算出部７１から出力される前にそれぞれ対応した充電動力または放電動力に変換される。
なお、この変換は、充電量決定部６３において行われていてもよいし、充電補正量算出部７１において行われていてもよく、特に限定するものではない。充電量決定部６３において上述の変換が行われている場合には、充電補正量算出部７１内における演算も全て対応する動力に変換された値を用いて行われている。

充電補正量算出部７１から出力された充電量または放電量は、図７に示すように、変化率制限部９１に入力される。
変化率制限部９１は、充電動力または放電動力の変化が急激な場合に、その影響を受けるエンジン７や第１モータ９など、関連のある部品に急激な変化による変速ショックなどが付加され、損傷を受けることを防止するものである。言い換えると、変化率制限部９１は、充電動力または放電動力の変化率を緩やかなものに変換し、エンジン７や第１モータ９などを損傷から保護するものである。

変化率制限部９１により変化率が緩やかなものに変換された充電動力または放電動力は、図７に示すように、動力配分テーブル部６１から出力されたエンジン動力Ｐ_ＥＧに加算される（ステップＳ６（加算ステップ））、加算後のエンジン動力ＰＡ_ＥＧがエンジン７に出力される。
一方、動力配分テーブル部６１から出力された動力配分テーブル部６１から出力された第１モータ動力Ｐ_Ｍ１は、変換された充電量または放電量が減算され、減算後の第１モータ動力ＰＡ_Ｍ１が第１モータ９に出力される。

次に、フォークリフトの走行および荷役時における動作について説明する。
フォークリフトが前進走行する場合（ＦＮＲクラッチ１７の選択がＦ（前進）の場合）であって、走行動力Ｐ_Ｒが第１の所定動力Ｐ１より小さい時には、図１に示すように、第２インバータ３９に第２モータ動力指令が入力され、第２モータ１１から第２モータ動力Ｐ_Ｍ２が発生される。第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は第２ギヤトレーン１９を介してデフ装置２１に入力される。デフ装置２１に入力された第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は前車輪２３に伝達されフォークリフト１の前進駆動力となる。

走行動力Ｐ_Ｒが第１の所定動力Ｐ１から第２の所定動力Ｐ２の間の場合には、さらに、第１インバータ３５に第１モータ動力指令が入力され、第１モータ９から第１モータ動力Ｐ_Ｍ１が発生される。第１モータ動力Ｐ_Ｍ１は第１ギヤトレーン２５からトルクコンバータ１５、ＦＮＲクラッチ１７、デフ装置２１、前車輪２３の順に伝達される。

走行動力Ｐ_Ｒが第３の所定動力Ｐ３より大きい場合には、さらに、エンジン７にエンジン動力指令が入力され、エンジン７からエンジン動力Ｐ_ＥＧが発生される。エンジン動力Ｐ_ＥＧは、第１ギヤトレーン２５から、トルクコンバータ１５、ＦＮＲクラッチ１７、デフ装置２１、前車輪２３の順に伝達される。

フォークリフトが後進走行する場合（ＦＮＲクラッチ１７の選択がＲ（後進）の場合）は、走行動力Ｐ_Ｒおよび第１モータ動力Ｐ_Ｍ１の回転がＦＮＲクラッチ１７において逆転されることと、第２モータ１１から発生される第２モータ動力Ｐ_Ｍ２の回転が逆であることのみが異なるだけで、他は前進走行する場合と略同様であるのでその説明を省略する。

ＦＮＲクラッチ１７の選択がＮ（ニュートラル）の場合であって、荷役動力Ｐ_Ｌが第４の所定動力Ｐ４より小さい場合は、第１インバータ３５に第１モータ動力指令が入力され、第１モータ９から第１モータ動力Ｐ_Ｍ１が発生される。第１モータ動力Ｐ_Ｍ１は、第１ギヤトレーン２５から油圧ポンプ２９に伝達され、油圧ポンプ２９において油圧が発生される。発生された油圧により油圧シリンダ（図示せず）が駆動され、フォーク３３が昇降される。

荷役動力Ｐ_Ｌが第４の所定動力Ｐ４から第５の所定動力Ｐ５の間の場合には、さらに、エンジン７にエンジン動力指令が入力され、エンジン７からエンジン動力Ｐ_ＥＧが発生される。エンジン動力Ｐ_ＥＧは、第１ギヤトレーン２５から油圧ポンプ２９の順に伝達される。
なお、第１モータ動力Ｐ_Ｍ１およびエンジン動力Ｐ_ＥＧは、第１ギヤトレーン２５からトルクコンバータ１５に伝達されるが、ＦＮＲクラッチ１７において伝達が遮断される。

また、第２インバータ３９には、第２モータ動力指令が入力され、第２モータ１１から第２モータ動力Ｐ_Ｍ２が発生される。第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は第２ギヤトレーン１９を介してデフ装置２１に入力される。デフ装置２１に入力された第２モータ動力Ｐ_Ｍ２は前車輪２３に伝達されフォークリフト１の前進駆動力となる。
また、第２モータ動力Ｐ_Ｍ２はＦＮＲクラッチ１７からトルクコンバータ１５への伝達は遮断される。

一方回生運転時（動力回生時）には、前車輪２３の回転がデフ装置２１を介して第２モータ１１に伝達され、第２モータ１１が駆動されることにより発電機として機能して発電する。この発電された電力が第２インバータ３９を介してバッテリ３７に蓄電される。

上記の構成によれば、動力配分テーブル部６１において決定された充電量を第１モータ９が供給するのに必要な充電動力を充電補正量算出部７１において算出して、エンジン７が供給する動力に充電動力を加算することにより、バッテリ３７への充電量を適切に設定することができる。

さらに、充電切替判定部６２において、フォークリフト１の走行および荷役の状態に基づいて充電モードおよび放電モードの切り替えが行われるため、走行状態や荷役状態などの運用状態に応じたバッテリ３７への充電量を適切に設定することができる。

バッテリＳＯＣ演算部４２においてバッテリ３７に充電される電流、および、バッテリ３７から放電される電流を積算して得られたバッテリ３７のＳＯＣに基づいてバッテリ３７への充電量を決定するため、バッテリ３７への充電量を適切に設定することができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１７および図１８を参照して説明する。
本実施形態のフォークリフトの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、充電補正量決定部における制御が異なっている。よって、本実施形態においては、図１７および図１８を用いて充電補正量決定部における制御のみを説明し、その他の制御等の説明を省略する。
図１７は、本実施形態における充電補正量決定部における制御を説明するブロック図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

充電補正量決定部１７１には、図１７に示すように、充電補正量を決定する充電補正量決定ブロック１７２と、フォークリフト１の稼働時間を積算するアワーメータ１７３と、充電補正量の積算値を算出する積算部１７４と、単位稼働時間当たりの充電補正量を算出する演算部１７５と、演算部１７５の結果に基づいて充電量の補正ゲインを算出する自動補正部１７６と、が設けられている。

充電補正量決定ブロック１７２は、各ｍｏｄｅに応じて異なる充電補正量を算出する（充電補正量算出ステップ）。
つまり、ｍｏｄｅ１の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝−△Ｐｍ１， △Ｐｍ１＝−Ｐｂｔ
ここで、Ｐｂｔは充電量決定部６３で演算されたバッテリ充電用動力である。放電モードではバッテリ放電用動力となる。

ｍｏｄｅ２の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝０， △Ｐｍ１＝０

ｍｏｄｅ３−１の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝−△Ｐｍ１， △Ｐｍ１＝−（Ｐｂｔ＋Ｐｍ１）
つまり、第１モータ９が本来出力する動力、言い換えると、エンジン７をアシストするべき動力Ｐｍ１を減算し、かつ、充電分のＰｂｔを回生している。
ここで、Ｐｍ１は、動力分配テーブル部６１で演算された第１モータ９への動力指令である。

ｍｏｄｅ３−２およびｍｏｄｅ３−３の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝０， △Ｐｍ１＝０

ｍｏｄｅ４−１の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝−△Ｐｍ１， △Ｐｍ１＝−（Ｐｂｔ＋Ｐｍ１）

ｍｏｄｅ４−２の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝０， △Ｐｍ１＝０

ｍｏｄｅ５の場合には、以下の式に従って、エンジン動力指令用の充電補正量△Ｐｅｇと、第１モータ動力指令用の充電補正量△Ｐｍ１を出力する。
△Ｐｅｇ＝−△Ｐｍ１， △Ｐｍ１＝−（Ｐｂｔ＋Ｐｍ１）

アワーメータ１７３は、フォークリフト１の総稼働時間、言い換えると、走行および荷役の少なくとも一方、または、両方を行っている時間の積算値を算出するものである。
アワーメータ１７３の積算値は、図１５に示すように、演算部１７５と自動補正部１７６に出力されている。

充電補正量決定ブロック１７２において決定された電補正量△Ｐｅｇおよび充電補正量△Ｐｍ１は積算部１７４に入力され、充電補正量△Ｐｅｇおよび充電補正量△Ｐｍ１の積算値が算出される。算出された充電補正量△Ｐｅｇおよび充電補正量△Ｐｍ１の積算値は演算部１７５に出力される。
演算部１７５では、入力された積算値を総稼働時間で割った値である単位時間当たりの充電補正量が算出され、算出された値は、自動補正部１７６に出力される。

図１８は、図１７の自動補正部における補正ゲインの算出に用いられるテーブルを説明する図である。
自動補正部１７６では、入力された単位時間当たりの充電補正量、および、図１８に示すテーブルに基づいて補正ゲインを算出する。つまり、予め設定された基準値と、単位時間当たりの充電補正量とが等しい場合には補正ゲイン１が得られる。基準値と比較して単位時間当たりの充電補正量が小さい場合には、１よりも小さな補正ゲインが得られる。一方、基準値と比較して単位時間当たりの充電補正量が大きい場合には、１よりも大きな補正ゲインが得られる。

言い換えると、バッテリ３７に対する充放電量が小さいフォークリフト１の使用方法の場合には、１よりも小さな補正ゲインが得られる一方、バッテリ３７に対する充放電量が大きいフォークリフト１の使用方法の場合には、１よりも大きな補正ゲインが得られる。

自動補正部１７６は、入力される総稼働時間に対して所定の間隔で上述の補正ゲインの値を更新し、次ぎの更新時まで新たに得られた補正ゲインの値を出力し続ける。

自動補正部１７６から出力された補正ゲインは、充電量決定部６３から出力された充電量に掛け算され、フォークリフト１の使用方法に応じて調整される（調整ステップ）。
調整後の充電量は変化率制限部９１に出力される。変化率制限部９１以後については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

上記の構成によれば、稼働時間と充電補正量の積算値とに基づいて充電量を調整することにより、バッテリ３７への充電量を適切に設定することができる。
つまり、稼働時間と充電積算値とに基づいて単位時間当たりの充電補正量を求めることにより、バッテリ３７に対する充電の頻度が推定される。そのため、バッテリの充電量を、推定された充電頻度に応じて調節することにより、バッテリ３７への充電量を適切に設定することができる。

特に、バッテリ３７への充電量が大きいと、バッテリ効率が低下するため、バッテリ３７への充電量を適切に設定して過度に大きな充電量を防止することにより、バッテリ効率の低下を防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係るフォークリフトの動力伝達系統を示す図である。 図１の制御部における動力配分方法を説明するブロック図である。 図２の動力配分算出部に記憶された複数のテーブルデータを説明する図である。 バッテリの充電量の設定方法を説明するフローチャートである。 図１のバッテリにおけるバッテリＳＯＣとバッテリ電圧との関係を説明するグラフである。 図１のバッテリにおけるバッテリＳＯＣとバッテリ電流とバッテリ電圧との関係を説明するグラフである。 図２の動力配分算出部におけるバッテリの充電量の設定方法を説明するブロック図である。 図７の充電切替判定部における充電モードおよび放電モードの切替を説明するグラフである。 図７の充電量決定部における充放電量の決定方法を説明するグラフである。 図７の負荷負け制限部における制御を説明するブロック図である。 図１０のエンジン制限係数決定部において制限係数の決定に用いられるテーブルを説明する図である。 図７の充電制限部における制御を説明するブロック図である。 図１２の充電用制限係数決定部において制限係数の決定に用いられるテーブルを説明する図である。 図７の充電補正量決定部における充電可否判断に基づく充電量の制御を説明するブロック図である。 図７のアシスト量制限部における制御を説明するブロック図である。 図７の充電補正量決定部における充電モードおよび放電モードの切替制御を説明するブロック図である。 本発明の第２の実施形態における充電補正量決定部における制御を説明するブロック図である。 図１７の自動補正部における補正ゲインの算出に用いられるテーブルを説明する図である。

符号の説明

１ フォークリフト（作業用車両）
７ エンジン
９ 第１モータ（モータ）
１１ 第２モータ（モータ）
１３ 制御部
３７ バッテリ
Ｓ１ 推定ステップ
Ｓ２ 切替ステップ
Ｓ３ 充電量決定ステップ
Ｓ５ 動力補正量決定ステップ
Ｓ６ 加算ステップ

Claims (2)

1. 走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するエンジンと、
   前記走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するとともに発電を行うモータと、
   該モータに電力を供給、または、前記モータにより発電された電力が充電されるバッテリと、
   が設けられた作業用車両の制御方法であって、
   前記バッテリの充電率を推定する推定ステップと、
   前記推定された充電率が第１充電率から前記第１充電率よりも低い第２充電率までの範囲であり、かつ前記エンジンがアイドルストップ中の場合に前記作業用車両の動作優先で充電を行い、前記第１充電率から前記第２充電率よりも低い第３充電率の範囲の場合であり、かつ前記エンジンがアイドルストップを行わない場合に前記エンジンによる充電を行い、前記第３充電率よりも低い場合に前記作業用車両に走行も荷役も行わせずに停止させて充電を行い、前記推定された充電率に基づいて、前記バッテリの充電量を決定する充電量決定ステップと、
   前記モータが前記決定された充電量を発電するために必要な充電動力を、前記エンジンが供給する動力の補正量として決定する動力補正量決定ステップと、
   前記走行および荷役の状態から決定された前記エンジンの供給動力に、前記充電動力を加算する加算ステップと、
   を有し、
   前記推定ステップは、前記バッテリの電圧が安定している場合には、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電圧との関係を示す情報から前記バッテリの充電率を推定し、前記バッテリの電圧が変動している場合には、前記バッテリの最大容量に対する充放電流の積算値の割合を算出し、前記推定した前記バッテリの充電率に加算することで前記バッテリの充電率を算出し、その後、前記バッテリに対する充放電が所定時間一定電流で継続し、前記バッテリの電圧が安定した場合に、前記バッテリの充電率と前記バッテリの電流と前記バッテリの電圧との関係を示した情報から前記バッテリの充電率を推定することを特徴とする作業用車両の制御方法。
2. 走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するエンジンと、
   前記走行および荷役の少なくとも一方に動力を供給するとともに発電を行うモータと、
   該モータに電力を供給、または、前記モータにより発電された電力が充電されるバッテリと、
   請求項１に記載の制御方法を行う制御部と、
   が設けられていることを特徴とする作業用車両。

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