JP2011051661A - Hydraulic device for industrial vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は産業車両用油圧装置に関する。 The present invention relates to an industrial vehicle hydraulic device.
特許文献1に従来の産業車両用油圧装置が開示されている。この油圧装置は、作動油の給排により伸縮して荷役部材を昇降可能なリフトシリンダと、リフトシリンダから排出される作動油を流通させる排出経路と、排出経路の途中に設けられ、レバー操作量に応じた単位時間当たりの目標流量でリフトシリンダから作動油を排出させるように開度を制御するリフト用制御弁とを備えている。 Patent Document 1 discloses a conventional industrial vehicle hydraulic device. The hydraulic device is provided with a lift cylinder that can be expanded and contracted by supplying and discharging hydraulic oil, a discharge path for circulating hydraulic oil discharged from the lift cylinder, and a lever operating amount provided in the middle of the discharge path. And a lift control valve for controlling the opening so as to discharge the hydraulic oil from the lift cylinder at a target flow rate per unit time according to the above.
また、この油圧装置は、充電可能なバッテリと、排出経路を流通する作動油によって回動する油圧モータと、油圧モータに回転駆動されてバッテリへの充電を行う発電機と、発電機の負荷調整を行うコントローラとを備えている。 In addition, the hydraulic device includes a rechargeable battery, a hydraulic motor that is rotated by hydraulic oil flowing through a discharge path, a generator that is driven to rotate by the hydraulic motor and charges the battery, and load adjustment of the generator And a controller for performing.
排出経路は、油圧モータが設けられた回生経路と、バイパス経路とに分岐した後、回生経路とバイパス経路とが合流してなる。回生経路とバイパス経路との分岐点は、リフト用制御弁より下流側に位置している。また、回生経路とバイパス経路との合流点には、流量制御弁が設けられている。 The discharge path is formed by branching the regeneration path provided with the hydraulic motor and the bypass path, and then joining the regeneration path and the bypass path. A branch point between the regeneration path and the bypass path is located downstream of the lift control valve. A flow rate control valve is provided at the junction of the regeneration path and the bypass path.
流量制御弁は、回生経路における油圧モータの下流側の油圧が付勢ばねの付勢力より強くなるほど、バイパス経路を流通する作動油の単位時間当たりの流量であるバイパス流量を減少させ、回生回路を流通する作動油の単位時間当たりの流量である回生流量を増加させる。その一方、流量制御弁は、回生経路における油圧モータの下流側の油圧が付勢ばねの付勢力より弱くなるほど、バイパス流量を増加させ、回生流量を減少させる。これにより、この油圧装置は、排出経路におけるリフトシリンダ側の油圧が高い場合、回生流量を増加させて荷役部材の下降による電力回生を積極的に行おうとする一方、排出経路におけるリフトシリンダ側の油圧が低い場合には、バイパス流量を増加させて荷役部材の下降速度を損なわないようにしている。 The flow rate control valve decreases the bypass flow rate, which is the flow rate per unit time of hydraulic oil flowing through the bypass path, as the hydraulic pressure on the downstream side of the hydraulic motor in the regeneration path becomes stronger than the biasing force of the biasing spring. The regenerative flow rate that is the flow rate per unit time of the circulating hydraulic fluid is increased. On the other hand, the flow rate control valve increases the bypass flow rate and decreases the regenerative flow rate as the hydraulic pressure downstream of the hydraulic motor in the regeneration path becomes weaker than the biasing force of the biasing spring. As a result, when the hydraulic pressure on the lift cylinder side in the discharge path is high, the hydraulic device increases the regenerative flow rate and actively performs power regeneration by lowering the cargo handling member, while the hydraulic pressure on the lift cylinder side in the discharge path. When is low, the bypass flow rate is increased so as not to impair the descending speed of the cargo handling member.
しかし、上記従来の油圧装置では、荷役部材の下降の際の不具合の抑制と、荷役部材の下降による電力回生とを確実に行うことが難しい。以下に具体例を1つ挙げる。 However, in the conventional hydraulic device described above, it is difficult to reliably suppress problems during the lowering of the cargo handling member and to perform power regeneration by lowering the cargo handling member. One specific example is given below.
すなわち、この油圧装置では、レバー操作量が小さくされることによってリフト用制御弁の開度が全開の状態から絞られると、それに伴い、リフト用制御弁より下流側の油圧が低くなる。そうすると、流量制御弁は、排出経路におけるリフトシリンダ側の油圧が高いにもかかわらず、リフトシリンダ側の油圧が低い場合と同様に作用する、すなわち、回生流量を減少させる一方、バイパス流量を増加させてしまう。このバイパス経路を流れる作動油は、油圧モータを回動させず、電力回生に寄与し得ないので、電力回生の効率は低下する。つまり、この油圧装置では、レバー操作量の大小によって電力回生の効率が大きく変化してしまうので、レバー操作量に応じた荷役部材の下降速度の維持と、荷役部材の下降による電力回生とを確実に行うことが難しい。 That is, in this hydraulic apparatus, when the opening degree of the lift control valve is reduced from the fully open state by reducing the lever operation amount, the hydraulic pressure downstream of the lift control valve is lowered accordingly. Then, the flow rate control valve operates in the same manner as when the lift cylinder side hydraulic pressure is low, although the lift cylinder side hydraulic pressure in the discharge path is high, that is, the regenerative flow rate is decreased while the bypass flow rate is increased. End up. Since the hydraulic oil flowing through the bypass path does not rotate the hydraulic motor and cannot contribute to power regeneration, the efficiency of power regeneration is reduced. In other words, in this hydraulic device, the efficiency of power regeneration greatly changes depending on the amount of lever operation, so the maintenance of the descent speed of the cargo handling member according to the amount of lever operation and the power regeneration due to the descent of the cargo handling member are ensured. Difficult to do.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、荷役部材の下降の際の不具合の抑制と、荷役部材の下降による電力回生とを確実に行うことができる産業車両用油圧装置を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and is capable of reliably performing the suppression of problems when the cargo handling member is lowered and the regeneration of electric power caused by the cargo handling member being lowered. Providing is an issue to be solved.
本発明の産業車両用油圧装置は、作動油の給排により伸縮して荷役部材を昇降可能なリフトシリンダと、
前記リフトシリンダから排出される前記作動油を流通させる排出経路と、
前記排出経路の途中に設けられ、レバー操作量に応じた単位時間当たりの目標流量で前記リフトシリンダから前記作動油を排出させるように開度を制御するリフト用制御弁と、
充電可能なバッテリと、
前記排出経路を流通する前記作動油によって回動する油圧モータと、
前記油圧モータに回転駆動されて前記バッテリへの充電を行う発電機と、
前記発電機の負荷調整を行うコントローラとを備える産業車両用油圧装置において、
前記排出経路は、前記油圧モータが設けられた回生経路と、第1流量制御弁が設けられたバイパス経路とに分岐した後、前記回生経路と前記バイパス経路とが合流してなり、
前記回生経路より上流側の前記排出経路又は前記回生経路には、第2流量制御弁が設けられ、
前記回生経路を流通する前記作動油の単位時間当たりの流量は回生流量であり、
前記バイパス経路を流通する前記作動油の単位時間当たりの流量はバイパス流量であり、
前記第1流量制御弁は、前記バイパス流量を前記目標流量に等しい第1流量以下に制限するとともに、前記目標流量に対して前記回生流量が不足する場合、その不足分を補うように前記バイパス流量を増加させるものであり、
前記第2流量制御弁は、前記回生流量を前記油圧モータの能力を超えず、かつ前記目標流量より多い第2流量以下に制限するものであり、
前記コントローラは、前記回生流量が前記目標流量未満とならないようにしつつ、前記回生流量が前記目標流量に近づくように前記負荷調整を行うことを特徴とする(請求項1)。
The industrial vehicle hydraulic device of the present invention includes a lift cylinder capable of extending and lowering a cargo handling member by expanding and contracting by supplying and discharging hydraulic oil,
A discharge path for circulating the hydraulic oil discharged from the lift cylinder;
A lift control valve that is provided in the middle of the discharge path and controls the opening so as to discharge the hydraulic oil from the lift cylinder at a target flow rate per unit time according to the lever operation amount;
Rechargeable battery,
A hydraulic motor that is rotated by the hydraulic oil flowing through the discharge path;
A generator that is rotationally driven by the hydraulic motor and charges the battery;
In an industrial vehicle hydraulic device comprising a controller for adjusting the load of the generator,
The discharge path is branched into a regeneration path provided with the hydraulic motor and a bypass path provided with a first flow rate control valve, and then the regeneration path and the bypass path merge.
A second flow rate control valve is provided in the discharge path or the regeneration path upstream of the regeneration path,
The flow rate per unit time of the hydraulic oil that circulates through the regeneration path is a regeneration flow rate,
The flow rate per unit time of the hydraulic oil flowing through the bypass path is a bypass flow rate,
The first flow rate control valve limits the bypass flow rate to a first flow rate equal to or lower than the target flow rate, and when the regenerative flow rate is insufficient with respect to the target flow rate, the bypass flow rate so as to compensate for the shortage. Is to increase,
The second flow rate control valve limits the regenerative flow rate to a second flow rate that does not exceed the capacity of the hydraulic motor and is larger than the target flow rate,
The controller adjusts the load so that the regenerative flow rate approaches the target flow rate while preventing the regenerative flow rate from becoming less than the target flow rate (Claim 1).
本発明の油圧装置において、運転者が荷役部材を下降させるレバー操作をすると、リフト用制御弁は、レバー操作量に応じた単位時間当たりの目標流量でリフトシリンダから作動油を排出経路に排出させるように開度を制御する。そうすると、リフトシリンダ内の作動油は、回生経路及び/又はバイパス経路を経由しながら排出経路に排出される。 In the hydraulic apparatus of the present invention, when the driver performs a lever operation for lowering the cargo handling member, the lift control valve discharges hydraulic oil from the lift cylinder to the discharge path at a target flow rate per unit time according to the lever operation amount. The opening is controlled as follows. If it does so, the hydraulic fluid in a lift cylinder will be discharged | emitted by the discharge path | route, passing through a regeneration path | route and / or a bypass path | route.
この際、第1流量制御弁は、バイパス流量を目標流量に等しい第1流量以下に制限するとともに、目標流量に対して回生流量が不足する場合、その不足分を補うようにバイパス流量を増加させる。また、第2流量制御弁は、回生流量を油圧モータの能力を超えず、かつ目標流量より多い第2流量以下に制限する。そして、コントローラは、回生流量が目標流量未満とならないようにしつつ、回生流量が目標流量に近づくように発電機の負荷調整を行う。これにより、リフトシリンダは、レバー操作量に応じた速度で縮小し、荷役部材を下降させる。また、荷役部材の下降により、可能な限り電力回生が行われる。 At this time, the first flow rate control valve limits the bypass flow rate to the first flow rate equal to or lower than the target flow rate, and increases the bypass flow rate to compensate for the shortage when the regenerative flow rate is insufficient with respect to the target flow rate. . Further, the second flow rate control valve limits the regenerative flow rate to the second flow rate or less that does not exceed the capacity of the hydraulic motor and is larger than the target flow rate. Then, the controller adjusts the load of the generator so that the regenerative flow rate approaches the target flow rate while preventing the regenerative flow rate from becoming less than the target flow rate. Accordingly, the lift cylinder is reduced at a speed corresponding to the lever operation amount, and the cargo handling member is lowered. Further, power regeneration is performed as much as possible by lowering the cargo handling member.
また、荷役部材上の荷役が小重量又は空荷である場合や、寒冷時に作動油の粘度が高い状態で荷役部材を下降させる場合、回生経路及び油圧モータを流通する作動油の流量が少な過ぎることがある。そうすると、単に排出経路に油圧モータを設けただけの構成(バイパス経路を有しない構成)では、油圧モータに接続された発電機の抵抗等により、作動油が油圧モータを回動させることが難しく、荷役部材が下降しなくなる不具合が生じ得る。 Also, when the cargo handling on the cargo handling member is light weight or empty, or when the cargo handling member is lowered while the viscosity of the hydraulic fluid is high during cold weather, the flow rate of the hydraulic fluid flowing through the regeneration path and the hydraulic motor is too small. Sometimes. Then, in the configuration in which the hydraulic motor is simply provided in the discharge path (configuration without the bypass path), it is difficult for hydraulic oil to rotate the hydraulic motor due to the resistance of the generator connected to the hydraulic motor, There may be a problem that the cargo handling member does not descend.
この点、この油圧装置では、作動油が油圧モータを回動できない場合(回生流量がゼロの場合)でも、第1流量制御弁がバイパス流量を目標流量に等しい第1流量まで増加させる、すなわち、油圧モータを回動できない作動油がバイパス経路に迂回して、バイパス経路を第1流量(=目標流量)で流通する。このため、荷役部材は、レバー操作量に応じた速度で確実に下降する。このため、荷役部材上の荷役が小重量又は空荷である場合や、寒冷時に作動油の粘度が高い状態で荷役部材を下降させる場合でも、荷役部材が下降しなくなる不具合が生じ難い。 In this respect, in this hydraulic apparatus, even when the hydraulic oil cannot rotate the hydraulic motor (when the regenerative flow rate is zero), the first flow rate control valve increases the bypass flow rate to the first flow rate equal to the target flow rate. The hydraulic oil that cannot rotate the hydraulic motor bypasses the bypass path and flows through the bypass path at the first flow rate (= target flow rate). For this reason, the cargo handling member reliably descends at a speed corresponding to the lever operation amount. For this reason, even when the cargo handling on the cargo handling member is light weight or empty, or when the cargo handling member is lowered in a state where the viscosity of the hydraulic oil is high during cold weather, it is difficult for the cargo handling member to descend.
また、この油圧装置では、荷役部材上の荷役が大重量であり、リフトシリンダを縮小させようとする負荷が大きい場合でも、第2流量制御弁が回生流量を油圧モータの能力を超えない第2流量以下に制限する。このため、回生流量が油圧モータの能力を超えて大きくなり過ぎて油圧モータ等が故障するという不具合も生じ難い。 In this hydraulic apparatus, the second flow rate control valve does not exceed the capacity of the hydraulic motor even when the load on the cargo handling member is heavy and the load for reducing the lift cylinder is large. Limit to below flow rate. For this reason, it is difficult to cause a problem that the regenerative flow rate exceeds the capacity of the hydraulic motor and the hydraulic motor or the like breaks down.
また、仮に、コントローラの制御がバッテリの充電を優先して、発電機の負荷を大きくし過ぎた場合、油圧モータに過大なトルクが作用して回転が遅くなり、回生流量が目標流量より少なくなる事態が生じ得る。そうすると、第1流量制御弁は、レバー操作量に応じた荷役部材の下降速度を維持するため、目標流量に対する回生流量の不足分を補うように、バイパス流量を増加させる。このバイパス経路を流れる作動油は、油圧モータを回動させず、電力回生に寄与し得ないので、電力回生の効率が低下する。 Also, if the controller control gives priority to battery charging and the load on the generator is increased too much, excessive torque acts on the hydraulic motor to slow down the rotation, and the regenerative flow becomes less than the target flow. Things can happen. Then, the first flow rate control valve increases the bypass flow rate so as to compensate for the shortage of the regenerative flow rate relative to the target flow rate in order to maintain the descending speed of the cargo handling member according to the lever operation amount. Since the hydraulic oil flowing through the bypass path does not rotate the hydraulic motor and cannot contribute to power regeneration, the efficiency of power regeneration is reduced.
この点、この油圧装置において、コントローラは、回生流量が目標流量未満とならないように発電機の負荷調整を行う。このため、バイパス流量をゼロとして、すなわち、作動油を無駄なく回生経路に流通させて、バッテリに充電できるので、電力回生の効率が向上する。この際、コントローラは、回生流量が目標流量に近づくように発電機の負荷調整を行うので、レバー操作量に応じた速度で荷役部材を下降させることもできる。その結果、この油圧装置では、レバー操作量の大小によって、電力回生の効率が大きく変化してしまうという従来技術の不具合も生じ難い。 In this regard, in this hydraulic apparatus, the controller adjusts the load of the generator so that the regenerative flow rate does not become less than the target flow rate. For this reason, since the bypass flow rate is set to zero, that is, the hydraulic oil can be circulated through the regeneration path without waste and the battery can be charged, the efficiency of power regeneration is improved. At this time, since the controller adjusts the load of the generator so that the regenerative flow rate approaches the target flow rate, the cargo handling member can be lowered at a speed corresponding to the lever operation amount. As a result, in this hydraulic apparatus, it is difficult to cause a problem of the prior art that the efficiency of power regeneration greatly changes depending on the amount of lever operation.
したがって、本発明の産業車両用油圧装置は、荷役部材の下降の際の不具合の抑制と、荷役部材の下降による電力回生とを確実に行うことができる。 Therefore, the industrial vehicle hydraulic device according to the present invention can reliably perform the suppression of the malfunction when the cargo handling member is lowered and the regeneration of electric power due to the cargo handling member being lowered.
回生経路及びバイパス経路は、リフト用制御弁に対して、排出経路の上流側にあってもよいし、下流側にあってもよい。 The regeneration path and the bypass path may be upstream or downstream of the discharge path with respect to the lift control valve.
本発明の産業車両用油圧装置において、回生経路及びバイパス経路は、排出経路においてリフト用制御弁より上流側に設けられていることが好ましい(請求項2)。 In the industrial vehicle hydraulic device of the present invention, it is preferable that the regeneration path and the bypass path are provided upstream of the lift control valve in the discharge path.
この場合、油圧モータは、排出経路を絞るリフト用制御弁に対して、排出経路の上流側に位置するので、油圧モータの上流側と下流側との圧力差を確実に生じさせることができ、電力回生をより確実に行える。 In this case, the hydraulic motor is positioned upstream of the discharge path with respect to the lift control valve that restricts the discharge path, so that a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the hydraulic motor can be reliably generated. Power regeneration can be performed more reliably.
第2流量制御弁は、回生経路より上流側に設けられ、第2流量は、油圧モータの能力を超えず、かつ、目標流量より多い一定値であり得る。この場合の第2流量制御弁は、フローレギュレータである。 The second flow rate control valve is provided upstream of the regeneration path, and the second flow rate does not exceed the capacity of the hydraulic motor and may be a constant value greater than the target flow rate. In this case, the second flow rate control valve is a flow regulator.
本発明の産業車両用油圧装置において、第2流量制御弁は、回生経路において油圧モータより下流側に設けられ、第2流量は、レバー操作量に応じた前記目標流量の変化に追従して変化するものであることが好ましい(請求項3)。 In the industrial vehicle hydraulic device of the present invention, the second flow rate control valve is provided downstream of the hydraulic motor in the regeneration path, and the second flow rate changes following the change in the target flow rate according to the lever operation amount. (Claim 3).
第2流量制御弁としてのフローレギュレータが回生経路より上流側に設けられ、第2流量が油圧モータの能力を超えず、かつ目標流量より多い一定値であると仮定する場合、レバー操作量が小さいと、第2流量以下に制限される回生流量が目標流量よりかなり大きくなり得る。そうすると、レバー操作量に対する荷役部材の下降速度のずれを大きく易く、操作フィーリングが悪化する。 When it is assumed that a flow regulator as a second flow rate control valve is provided upstream from the regeneration path, and the second flow rate does not exceed the capacity of the hydraulic motor and is a constant value greater than the target flow rate, the lever operation amount is small. Then, the regenerative flow rate limited to the second flow rate or less can be considerably larger than the target flow rate. If it does so, the shift | offset | difference of the descent | fall speed of the cargo handling member with respect to the lever operation amount will be large easily, and operation feeling will deteriorate.
この点、上記構成の産業車両用油圧装置では、第2流量が目標流量の変化に追従して変化するので、レバー操作量の大小に関わらず、第2流量以下に制限される回生流量が目標流量に対して大きくなり過ぎない。このため、レバー操作量に対する荷役部材の下降速度のずれを小さくできるので、操作フィーリングが向上する。 In this regard, in the industrial vehicle hydraulic apparatus having the above-described configuration, the second flow rate changes following the change in the target flow rate, so that the regenerative flow rate that is limited to the second flow rate or less is set regardless of the lever operation amount. Does not become too large for the flow rate. For this reason, since the shift | offset | difference of the descent | fall speed of the cargo handling member with respect to the lever operation amount can be made small, operation feeling improves.
本発明の産業車両用油圧装置において、第1流量制御弁は、排出経路におけるリフト用制御弁より下流側の油圧と、バイパス経路における第1流量制御弁より下流側の油圧とによってパイロット操作されて、第1流量制御弁より下流側の油圧を第1設定圧力以下に維持するように作動する減圧弁であることが好ましい。また、第2流量制御弁は、排出経路におけるリフト用制御弁より下流側の油圧と、回生経路における第2流量制御弁より下流側の油圧とによってパイロット操作されて、第2流量制御弁より下流側の油圧を第1設定圧力より大きい第2設定圧力以下に維持するように作動する減圧弁であることが好ましい(請求項4)。 In the industrial vehicle hydraulic device according to the present invention, the first flow control valve is pilot-operated by a hydraulic pressure downstream of the lift control valve in the discharge path and a hydraulic pressure downstream of the first flow control valve in the bypass path. The pressure reducing valve is preferably operated so as to maintain the hydraulic pressure downstream of the first flow rate control valve below the first set pressure. The second flow rate control valve is pilot-operated by a hydraulic pressure downstream of the lift control valve in the discharge path and a hydraulic pressure downstream of the second flow rate control valve in the regeneration path, and is downstream of the second flow rate control valve. Preferably, the pressure reducing valve operates so as to maintain the hydraulic pressure on the side below a second set pressure greater than the first set pressure.
この場合、この産業車両用油圧装置は、第1、2流量制御弁として減圧弁を採用する簡易なメカ構成により、本発明の作用効果を確実に奏することができるとともに、製造コストの低廉化を図ることができる。 In this case, the industrial vehicle hydraulic apparatus can reliably achieve the effects of the present invention with a simple mechanical configuration that employs a pressure reducing valve as the first and second flow control valves, and can reduce the manufacturing cost. Can be planned.
本発明の産業車両用油圧装置は、リフト用制御弁のスプールのストロークを検知するストローク検知手段と、油圧モータに駆動される発電機の回転数を検知する回転数検知手段とを備え、コントローラは、スプールのストロークと、第1流量及び第2流量との関係を示す流量特性に基づいて、回生流量が第1流量と第2流量との中間値となるように、発電機の回転数を制御するための目標回転数マップを記憶し、ストローク検知手段が検知したストロークと、回転数検知手段が検知した回転数と、目標回転数マップとを照合して負荷調整を行うことが好ましい(請求項5)。 An industrial vehicle hydraulic device according to the present invention includes a stroke detection means for detecting a spool stroke of a lift control valve, and a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of a generator driven by a hydraulic motor. Based on the flow characteristics indicating the relationship between the spool stroke and the first flow rate and the second flow rate, the rotational speed of the generator is controlled so that the regenerative flow rate is an intermediate value between the first flow rate and the second flow rate. It is preferable to store a target rotational speed map for performing the load adjustment by comparing the stroke detected by the stroke detecting means, the rotational speed detected by the rotational speed detecting means, and the target rotational speed map. 5).
この場合、この産業車両用油圧装置は、ストローク検知手段と、回転数検知手段と、目標回転数マップとにより、一層適切な負荷調整を行えるので、本発明の作用効果を確実に奏することができる。また、回転数検知手段により、実際の発電機の回転数を正確に検知して負荷調整を行うので、発電機がその能力を超えて回転し過ぎる不具合(暴走)も防止できる。 In this case, the industrial vehicle hydraulic apparatus can perform more appropriate load adjustment by the stroke detection means, the rotation speed detection means, and the target rotation speed map, so that the operational effects of the present invention can be reliably achieved. . In addition, since the rotational speed detecting means accurately detects the actual rotational speed of the generator and adjusts the load, it is possible to prevent a malfunction (runaway) in which the generator rotates excessively beyond its capacity.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例)
図1に示すように、本発明の具体的態様の一例である実施例の産業車両用油圧装置(以下、単に「油圧装置」という。)1は、周知の構成であるフォークリフトに搭載されている。
(Example)
As shown in FIG. 1, an industrial vehicle hydraulic device (hereinafter simply referred to as “hydraulic device”) 1 according to an embodiment which is an example of a specific aspect of the present invention is mounted on a forklift having a well-known configuration. .
フォークリフトの車体前部(図示しない)には、下端側で傾動可能に支持された左右一対のマスト3が立設されている。マスト3には、左右一対のリフトシリンダ4が設けられている。リフトシリンダ4は、マスト3と平行に固定されたシリンダ本体4aと、シリンダ本体4a内から上方に向けて突出し、軸線方向に進退可能とされたピストンロッド4bとを有する。ピストンロッド4bの上端には、チェーン8が巻き掛けられたチェーンホイール7が支承されている。マスト3の前面にはリフトブラケット5が昇降可能に装備され、リフトブラケット5には前方に向けて突出する荷役部材の一例としてのフォーク6が取り付けられている。チェーン8の一端はマスト3の上部に連結され、チェーン8の他端はリフトブラケット5に連結されている。リフトシリンダ4は、シリンダ本体4aに対してピストンロッド4bが軸線方向に進退することにより伸縮する。そして、その伸縮動作がチェーン8を介してリフトブラケット5に伝達されることにより、フォーク6をリフトブラケット5とともに昇降動させる。荷役作業時、フォーク6には軽い荷物や重い荷物等の荷役が載せられる。このため、リフトシリンダ4に作用する負荷は、フォーク6上の荷役の重量に応じて幅広く変動するようになっている。
A pair of left and
フォークリフトの車体上部に設けられた運転席(図示しない)には、運転者がフォーク6の昇降動を操作するための操作レバー39が設けられている。操作レバー39は、後述するリフト用制御弁30に連結されている。フォークリフトの車体内部には、フォークリフトを走行させるためのエンジンや駆動モータ等の動力源、フォークリフトを構成する各種機器を制御するコントローラ2、及び動力源やコントローラ2等に電力を供給するバッテリ9等が設けられている。バッテリ9は、後述する通り、フォーク6の下降時の電力回生により充電されるようになっている。
A driver's seat (not shown) provided on the upper body of the forklift is provided with an
次に、油圧装置1について詳述する。油圧装置1は、リフトシリンダ4その他、フォークリフトに装備された油圧機器を制御するものである。なお、本実施例では、リフトシリンダ4の制御に係る構成要素以外についての説明及び図示を省略する。また、以下の説明において、「上流側」及び「下流側」の用語は、リフトシリンダ4からオイルタンク91に作動油が排出される場合を基準として、リフトシリンダ4側を「上流側」とし、オイルタンク91を「下流側」として用いる。
Next, the hydraulic device 1 will be described in detail. The hydraulic device 1 controls the lift cylinder 4 and other hydraulic equipment equipped on the forklift. In the present embodiment, descriptions and illustrations other than the components related to the control of the lift cylinder 4 are omitted. Further, in the following description, the terms “upstream” and “downstream” refer to the lift cylinder 4 as “upstream” with reference to the case where hydraulic oil is discharged from the lift cylinder 4 to the
油圧装置1は、操作レバー39の操作量に応じて、オイルタンク91に貯留された作動油をリフトシリンダ4に給排するためのものであり、リフト用制御弁30と、油圧ポンプ88と、第1流量制御弁10と、第2流量制御弁20と、油圧モータ28と、発電機27と、油圧配管50、51、52、53、54、55、56、61、62、63、64、65と、圧力補償弁80とを備えている。
The hydraulic device 1 is for supplying and discharging the hydraulic oil stored in the
リフト用制御弁30は周知の比例制御弁であり、6つのポートP1〜P6と、スプール31を有している。スプール31は、操作レバー39と機械的に連結されており、操作レバー39の操作量に応じてストロークが変化することにより、ポートP1〜P6の連通又は閉鎖を切り替えるようになっている。
The
運転者が操作レバー39を操作していない状態、すなわち、操作レバー39が中立位置にある状態では、各ポートP1〜P6に対してスプール31の中央の閉鎖部31aが対向する状態となり、ポートP1〜P6がそれぞれ閉鎖されている。
When the driver is not operating the
そして、操作者がフォーク6を上昇させるために操作レバー39を後方に傾動させると、各ポートP1〜P6に対してスプール31の一端側の上昇部31bが対向する状態となる。その結果、ポートP1とポートP4、及びポートP1とP5とが連通する一方、ポートP2、P3、P6が閉鎖される。この際、操作レバー39の操作量に比例してスプール31のストロークが増減し、ポートP1とポートP4とを連通させる流路、及びポートP1とP5とを連通させる流路の開度が変化するようになっている。
When the operator tilts the operating
また、操作者がフォーク6を下降させるために操作レバー39を前方に傾動させると、各ポートP1〜P6に対してスプール31の他端側の下降部31cが対向する状態となる。その結果、ポートP2とポートP5とが連通し、ポートP3とポートP6とが連通する一方、ポートP1、P4が閉鎖される。この際も、操作レバー39の操作量に比例してスプール31のストロークが増減し、ポートP2とポートP5とを連通させる流路、及びポートP3とポートP6とを連通させる流路の開度が変化するようになっている。
When the operator tilts the
ここで、操作レバー39の操作量に応じて変化するポートP2とポートP5との間を流通可能な作動油の単位時間当たりの流量を目標流量Tとする。図2に、操作レバー39の操作量に対応するリフト用制御弁30のスプール31のストロークと、目標流量Tとの関係(実線Tで示す。)を示す。操作レバー39の操作量が増えると、目標流量Tは下に凸のカーブを描いて増加する。
Here, the flow rate per unit time of the hydraulic oil that can flow between the port P2 and the port P5 that changes according to the operation amount of the
リフト用制御弁30には、スプール31のストロークを検出するストローク検知センサ38が設けられている。は、ストローク検知センサ38の検知結果は、コントローラ2に伝達され、後述する発電機27の負荷調整に利用される。
The
油圧配管55は、オイルタンク91と、リフト用制御弁30のポートP1とを連通させている。油圧配管55の途中には、油圧ポンプ88と、逆止弁86とが配設されている。油圧ポンプ88は、モータ87に駆動されてオイルタンク91に貯留された作動油をリフト用制御弁30のポートP1に向けて圧送する。逆止弁86は、ポートP1から油圧ポンプ88への作動油の逆流を防止する。
The
油圧配管56は、油圧配管55における油圧ポンプ88と逆止弁86との中間点と、オイルタンク91とを連通させている。油圧配管56の途中には、周知の構成である圧力補償弁80が配設されている。圧力補償弁80は、油圧配管65、66を介して、リフト用制御弁30のポートP4の圧力と、油圧配管56内の圧力とによりパイロット操作されて、油圧ポンプ88により圧送される作動油のうち、リフトシリンダ4を伸張させる際に余剰となる作動油をオイルタンク91に戻す。
The
油圧配管54は、オイルタンク91と、リフト用制御弁30のポートP2とを連通させている。
The
油圧配管64は、油圧配管54の途中と、リフト用制御弁30のポートP3とを連通させている。
The
油圧配管50〜53は、シリンダ本体4aと、リフト用制御弁30のポートP5とを連通させている。油圧配管50の一端側はシリンダ本体4aに接続され、その他端側は、油圧配管51と油圧配管52とに分岐している。そして、油圧配管51と油圧配管52とはリフト用制御弁30側で合流して、油圧配管53の一端側に接続されている。油圧配管53の他端側は、ポートP5に接続されている。
The
油圧配管51には、第1流量制御弁10が配設されている。また、油圧配管52には、リフトシリンダ4側からリフト用制御弁30側に向かって、油圧モータ28と、第2流量制御弁20と、油圧モータ28への作動油の逆流を防止する逆止弁29とが配設されている。
A first
油圧配管63は、その一端側がリフト用制御弁30のポートP6に接続されている。そして、油圧配管63は、スプール31の下降部31cがポートP1〜P6に対向する状態において、ポートP6、P3及び油圧配管64を介して、油圧配管54に連通するようになっている。油圧配管63の他端側は、パイロット回路として、第1流量制御弁10及び第2流量制御弁20に油圧配管54内の圧力を伝達するようになっている。
One end of the
第1流量制御弁10は周知の減圧弁である。第1流量制御弁10は、油圧配管63、ポートP6、P3、油圧配管64と、油圧配管61とを介して、リフト用制御弁30より下流側(オイルタンク91側)である油圧配管54内の油圧と、油圧配管51における第1流量制御弁10より下流側(リフト用制御弁30側)の油圧とによってパイロット操作されて、油圧配管51における第1流量制御弁10より下流側の油圧を第1設定圧力R1以下に維持するように作動する。
The first
第2流量制御弁20は、第1流量制御弁10と同様に、周知の減圧弁である。第2流量制御弁20は、油圧配管63、ポートP6、P3、油圧配管64と、油圧配管62とを介して、リフト用制御弁30より下流側である油圧配管54内の油圧と、油圧配管52における第1流量制御弁20より下流側(リフト用制御弁30側)の油圧とによってパイロット操作されて、油圧配管52における第2流量制御弁20より下流側の油圧を第2設定圧力R2以下に維持するように作動する。ここで、第2設定圧力R2は、第1設定圧力R1より大きく設定されている。この設定は、第1流量制御弁10と、第2流量制御弁20とがそれぞれ有する付勢ばねの付勢力調整により行われる。
The second
第1流量制御弁10及び第2流量制御弁20の単独での制御流量特性として、図2に、リフト用制御弁30のスプール31のストロークと、第1流量制御弁10の下流側に流れる作動油の単位時間当たりの流量である第1流量Q1との関係(破線Q1で示す。)、及びスプール31のストロークと、第2流量制御弁20の下流側に流れる作動油の単位時間当たりの流量である第2流量Q2との関係(一点鎖線Q2で示す。)を示す。
As control flow characteristics of the first
減圧弁である第1流量制御弁10では、第1設定圧力R1を適切に選定することにより、第1流量Q1が目標流量Tに等しくなるようにしている(実際には、誤差があり得る。また、見易くするため、図2では、破線Q1と目標流量Tとを僅かにずらして図示している。
In the first flow
一方、減圧弁である第2流量制御弁20では、第2設定圧力R2を適切に選定することにより、第2流量Q2が油圧モータ28の許容最大流量QMを超えず、かつ、目標流量Tより大きくなるようにしている。そして、第2流量Q2は、操作レバー39の操作量に応じた目標流量Tの変化に追従して変化する。
On the other hand, in the second flow
また、第1流量制御弁10及び第2流量制御弁20の単独での制御流量特性として、図3に、操作レバー39を任意の操作量で停止させた状態、すなわち、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態における、第1流量制御弁10の上流側(リフトシリンダ4側)の油圧と、第1流量Q1との関係(破線Q1で示す。)、及び第2流量制御弁20の上流側(リフトシリンダ4側)の油圧と、第2流量Q2との関係(一点鎖線Q2で示す。)を示す。図3から明らかなように、リフト用制御弁30が任意の開度のあるとき、第1、2流量制御弁10、20の上流側の油圧がある程度大きければ、すなわち、リフトシリンダ4にある程度の大きさの負荷が作用していれば、その大小に関係なく、第1流量Q1及び第2流量Q2はそれぞれほぼ一定となる。この際、第2設定圧力R2>第1設定圧力R1であるので、第2流量Q2>第1流量Q1となる。
Further, as the control flow characteristics of the first
図1に示すように、油圧モータ28は、リフトシリンダ4の縮小時に、シリンダ本体4aから油圧配管50を介して、油圧配管52に流通する作動油により回動するものである。油圧モータ28には、他励磁式の発電機27がクラッチレスで連結されている。また、発電機27には、前述のコントローラ2と、発電機27の回転数を検知する回転数検知センサ26とが電気的に接続されている。コントローラ2は、回転数検知センサ26により検知された発電機27の回転数と、後述する目標回転数マップMとを照合して、発電機27に対する励磁電流を変動させることにより、発電機27の負荷調整を行う。これにより、油圧モータ28に作用するトルクが調整され、そのトルクに応じて、発電機27の発電電力が発生する。発電機27による発電電流は、コントローラ2の制御を介して、バッテリ9に充電されるようになっている。
As shown in FIG. 1, when the lift cylinder 4 is reduced, the
リフト用制御弁30の下降部31cがポートP1〜P6と対向している状態における油圧配管50〜54が本発明の排出経路に相当し、油圧配管52が回生経路に相当し、油圧配管51がバイパス経路に相当する。なお、リフト用制御弁30の上昇部31bがポートP1〜P6と対向している状態における油圧配管50、51、53、55は、リフトシリンダ4に作動油を供給する供給経路として機能する。この際、油圧配管52は逆止弁29により閉鎖される。
The
このような構成である実施例の油圧装置1では、運転者がフォーク6を上昇させるように操作レバー39を操作すると、リフト用制御弁30が油圧配管55と油圧配管53とを連通させる。このため、オイルタンク91に貯留された作動油は、油圧ポンプ88に圧送されて、操作レバー39の操作量に応じた流量で、油圧配管50、51、53、55を介して、リフトシリンダ4のシリンダ本体4aに供給される。また、油圧配管63が接続されたポートP6が封鎖されることにより、第1流量制御弁10は全開の状態を維持する。これにより、この油圧装置1は、操作レバー39の操作量に応じた速度でフォーク6を上昇させることができる。
In the hydraulic apparatus 1 of the embodiment having such a configuration, when the driver operates the
また、この油圧装置1では、運転者がフォーク6を下降させるように操作レバー39を操作すると、リフト用制御弁30は、操作レバー39の操作量に応じた単位時間当たりの目標流量Tでリフトシリンダ4のシリンダ本体4aから作動油を排出経路(油圧配管50〜54)に排出させるように開度を制御する、すなわち、スプール31のストロークを増減させる。そうすると、シリンダ本体4a内の作動油は、回生経路(油圧配管52)及び/又はバイパス経路(油圧配管51)を経由しながらオイルタンク91に排出される。
In the hydraulic apparatus 1, when the driver operates the
ここで、回生経路(油圧配管52)を流通する作動油の単位時間当たりの流量を回生流量A2とし、バイパス経路(油圧配管51)を流通する作動油の単位時間当たりの流量をバイパス流量A1として以下の説明を行う。 Here, the flow rate per unit time of the hydraulic oil flowing through the regenerative path (hydraulic pipe 52) is set as a regenerative flow rate A2, and the flow rate per unit time of the hydraulic oil flowing through the bypass path (hydraulic pipe 51) is set as a bypass flow rate A1. The following description will be given.
リフトシリンダ4から作動油が排出経路(油圧配管50〜54)に排出される際、図2及び図3に示す制御流量特性を有する第1流量制御弁10は、バイパス流量A1を目標流量Tに等しい第1流量Q1以下に制限するとともに、目標流量Tに対して、回生経路(油圧配管52)を流通する単位時間当たりの流量である回生流量A2が不足する場合、その不足分を補うようにバイパス流量A1を増加させるように作用する。また、図2及び図3に示す制御流量特性を有する第2流量制御弁20は、回生流量A2を油圧モータ28の許容最大流量QMを超えず、かつ目標流量Tより多い第2流量Q2以下に制限するように作用する。このような第1流量制御弁10及び第2流量制御弁20の作用について、以下に図4〜図8を示して詳しく説明する。
When the hydraulic oil is discharged from the lift cylinder 4 to the discharge path (hydraulic piping 50 to 54), the first
図4に第1の説明例を示す。図4は、油圧モータ28の抵抗がゼロであると仮定した場合において、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態における、時間とバイパス流量A1との関係(破線A1で示す。)、時間と回生流量A2との関係(一点鎖線A2で示す。)、及び時間とバイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2との関係(実線A1+A2で示す。)を示している。なお、見易くするため、図4において、A1、A2、A1+A2は、重なる部分を僅かにずらして図示している。図5〜図8についても同様である。
FIG. 4 shows a first explanation example. FIG. 4 shows the relationship between the time and the bypass flow rate A1 (indicated by a broken line A1) in a state where the
図4に示すように、操作レバー39を中立位置から任意の操作量まで後方に傾動させて保持して、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態にすると、回生経路(油圧配管52)及びバイパス経路(油圧配管51)に作動油が流入する。そうすると、第2流量制御弁20が回生経路(油圧配管52)の流量制御を開始し、第1流量制御弁10がバイパス経路(油圧配管51)の流量制御を開始する。
As shown in FIG. 4, when the
まず、第2流量制御弁20が回生経路(油圧配管52)に回生流量A2で作動油を流通させ始めるとともに、第1流量制御弁10が目標流量Tに対する回生流量A2の不足分を補うように、バイパス経路(油圧配管51)にバイパス流量A1で作動油を流通させ始める。このため、時間の経過につれて、回生流量A2及びバイパス流量A1が上昇していく。そして、バイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2が第1流量Q1(=目標流量T)に到達すると、バイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2が第1流量Q1(=目標流量T)を超えないように、第1流量制御弁10は、バイパス流量A1を減らし始める。そして、回生流量A2が第1流量Q1(=目標流量T)に到達すると、バイパス流量A1はゼロとなる。その後、回生流量A2がさらに増加して、第2流量Q2に到達すると、第2流量制御弁は、回生流量A2を第2流量Q2以下に制限する。
First, the second
図5に第2の説明例を示す。図5は、油圧モータ28と直結された発電機27に負荷が作用していない状態(発電機27に励磁電流が流れておらず、発電機27が発電しないまま、空転する状態)であって、リフトシリンダ4に油圧モータ28を回転させるだけの充分な負荷が作用する場合において、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態における、時間とバイパス流量A1との関係(破線A1で示す。)、時間と回生流量A2との関係(一点鎖線A2で示す。)、及び時間とバイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2との関係(実線A1+A2で示す。)を示している。
FIG. 5 shows a second explanation example. FIG. 5 shows a state in which no load is applied to the
この場合、油圧モータ28の抵抗により、図4の説明例と比較して、回生流量A2の増加率が減る。しかし、第1流量制御弁10が目標流量Tに対する回生流量A2の不足分を補うようにバイパス流量A1を増加させるので、図4の説明例と比較して、バイパス流量A1の増加率が増える。このため、バイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2は、図4の説明例と比較して、同じ増加率で増加する。これは、油圧モータ28の抵抗の有無に関わらず、第1流量制御弁10の作用により、フォーク6の下降速度が等しくなることを意味する。
In this case, the increase rate of the regenerative flow rate A2 is reduced by the resistance of the
図6に、第3の説明例を示す。図6は、リフトシリンダ4に油圧モータ28を回転させるだけの充分な負荷が作用していない場合において、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態における、時間とバイパス流量A1との関係(破線A1で示す。)、時間と回生流量A2との関係(一点鎖線A2で示す。)、及び時間とバイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2との関係(実線A1+A2で示す。)を示している。
FIG. 6 shows a third explanation example. FIG. 6 shows the time and bypass flow rate A1 when the
この場合、油圧モータ28が停止したままとなり、回生流量A2はゼロとなる。このため、第1流量制御弁10は、目標流量Tに対する回生流量A2の不足分を補うようにバイパス流量A1を第1流量Q1(=目標流量T)まで増加させ、その後、そのままの状態を維持する。これにより、操作レバー39の操作量に応じた速度で、フォーク6を下降させることができる。
In this case, the
図7に、第4の説明例を示す。図7は、油圧モータ28と直結された発電機27に適切な負荷が作用する状態(発電機27に励磁電流が流れて、発電機27が発電している状態)であって、リフトシリンダ4に油圧モータ28を回転させるだけの充分な負荷が作用する場合において、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態における、時間とバイパス流量A1との関係(破線A1で示す。)、時間と回生流量A2との関係(一点鎖線A2で示す。)、及び時間とバイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2との関係(実線A1+A2で示す。)を示している。
FIG. 7 shows a fourth explanation example. FIG. 7 shows a state in which an appropriate load is applied to the
この場合、油圧モータ28にトルクが作用して回転数が低下する。このため、図5の説明例と比較して、回生流量A2は、第2流量Q2より小さく、かつ第1流量Q1より大きい流量で安定した状態となる。この状態では、操作レバー39の操作量に応じた速度で、フォーク6を下降させることができるとともに、電力回生も確実に行える。
In this case, torque acts on the
図8に、第5の説明例を示す。図8は、油圧モータ28と直結された発電機27に過大な負荷が作用する状態であって、リフトシリンダ4に油圧モータ28を回転させるだけの充分な負荷が作用する場合において、リフト用制御弁30が任意の開度に保持された状態における、時間とバイパス流量A1との関係(破線A1で示す。)、時間と回生流量A2との関係(一点鎖線A2で示す。)、及び時間とバイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2との関係(実線A1+A2で示す。)を示している。
FIG. 8 shows a fifth explanation example. FIG. 8 shows a state in which an excessive load is applied to the
この場合、発電機27に過大な負荷がかかっていることにより、油圧モータ28に過大なトルクが作用して、回転数が大幅に低下する。このため、図7の説明例と比較して、回生流量A2は、第1流量Q1より小さい流量で安定した状態となる。この状態では、第1流量制御弁10が目標流量Tに対する回生流量A2の不足分を補うため、図7の説明例ではゼロであったバイパス流量A1を増加させる。このため、本来、電力回生に利用できる作動油を無駄にバイパス経路(油圧配管51)に流通させる状態となり、電力回生の効率が低下する。この場合でも、バイパス流量A1及び回生流量A2の和A1+A2が第1流量Q1(=目標流量T)となっているので、操作レバー39の操作量に応じた速度で、フォーク6を下降させることはできる。
In this case, since an excessive load is applied to the
図7に示す状態を維持しつつ、図8に示す状態にならないようにするため、すなわち、バイパス流量A1をゼロに維持したままで効率よく電力回生を行うため、コントローラ2は、図9に示す目標回転数マップMを利用して、下記の通り、発電機27の負荷調整を行う。
In order to prevent the state shown in FIG. 8 from being maintained while maintaining the state shown in FIG. 7, that is, to efficiently perform power regeneration while maintaining the bypass flow rate A1 at zero, the controller 2 is shown in FIG. Using the target rotational speed map M, the load of the
目標回転数マップMとは、ストローク検知センサ38が検知したリフト用制御弁30のスプール31のストロークと、そのストロークに対応して、コントローラ2が発電機27の回転数を制御するための目標回転数との対応関係を示すものである。
The target rotational speed map M is the stroke of the
より詳しくは、リフト用制御弁30のスプール31が任意のストロークに保持された状態において、回生流量A2が第1流量Q1に等しいとき、第1流量Q1に対応する回転数M1で油圧モータ28及び発電機27が回転する。また、回生流量A2が第2流量Q2に等しいとき、第2流量Q2に対応する回転数M2で油圧モータ28及び発電機27が回転する。ここで、回転数M1と回転数M2との中間値である回転数で発電機27を回転させれば、回生流量A2は第1流量Q1より常に大きく、かつ、第1流量Q1に近い流量となる。図9に示す目標回転数マップMは、このような目標回転数をスプール31のストロークの全範囲にわたって設定したものである。但し、本実施例では、スプール31のストロークが小さい範囲において電力回生があまり期待できないので、目標回転数を細かく設定せずに一定値としている。
More specifically, when the regenerative flow rate A2 is equal to the first flow rate Q1 in a state where the
ストローク検知センサ38がスプール31のストロークを検知し、回転数検知センサ26が発電機27の回転数を検知すると、その検知結果がコントローラ2に伝達される。そうすると、コントローラ2は、目標回転数マップMを参照して、ストローク検知センサ38の検知結果に対応する目標回転数を抽出する。そして、コントローラ2は、回転数検知センサ26が検知する発電機27の回転数が目標回転数と一致するように、発電機27の励磁電流を増減させる。これにより、コントローラ2は、回生流量A2が第1流量Q1(=目標流量T)未満とならないようにしつつ、回生流量A2が第1流量Q1(=目標流量T)に近づくように発電機27の負荷調整を行うことができる。
When the
<作用効果>
上述した構成である実施例の油圧装置1によれば、リフトシリンダ4は、操作レバー39の操作量に応じた速度で縮小し、フォーク6を下降させる。また、フォーク6の下降により、可能な限り電力回生が行われる。
<Effect>
According to the hydraulic apparatus 1 of the embodiment having the above-described configuration, the lift cylinder 4 is reduced at a speed corresponding to the operation amount of the
また、フォーク6上の荷役が小重量又は空荷である場合や、寒冷時に作動油の粘度が高い状態でフォーク6を下降させる場合、回生経路(油圧配管52)及び油圧モータ28を流通する作動油の流量が少な過ぎることがある。そうすると、仮にバイパス経路(油圧配管51)を有しない構成であれば、油圧モータ28に接続された発電機27の抵抗等により、作動油が油圧モータ28を回動させることが難しく、フォーク6が下降しなくなる不具合が生じ得る。
Further, when the cargo handling on the
この点、この油圧装置1では、図6を示して説明した通り、作動油が油圧モータ28を回動できない場合でも、その作動油がバイパス経路(油圧配管51)に迂回して、バイパス経路(油圧配管51)を第1流量Q1(=目標流量T)で流通する。このため、フォーク6は、操作レバー39の操作量に応じた速度で確実に下降する。このため、フォーク6上の荷役が小重量又は空荷である場合や、寒冷時に作動油の粘度が高い状態でフォーク6を下降させる場合でも、フォーク6が下降しなくなる不具合が生じ難い。
In this respect, in the hydraulic device 1, as shown in FIG. 6, even when the hydraulic oil cannot rotate the
また、この油圧装置1では、フォーク6上の荷役が大重量であり、リフトシリンダ4を縮小させようとする負荷が大きい場合でも、第2流量制御弁20が回生流量A2を油圧モータ28の許容最大流量QMを超えない第2流量Q2以下に制限する。このため、回生流量A2が油圧モータ28の能力を超えて大きくなり過ぎて油圧モータ28が故障するという不具合も生じ難い。
Further, in this hydraulic apparatus 1, even when the cargo handling on the
また、仮に、コントローラ2の制御がバッテリ9の充電を優先して、発電機27の負荷を大きくし過ぎた場合、油圧モータ28の回転が遅くなり、回生流量A2が目標流量Tより少なくなる事態が生じ得る。
In addition, if the control of the controller 2 gives priority to the charging of the
そうすると、第1流量制御弁10は、操作レバー39の操作量に応じたフォーク6の下降速度を維持するため、目標流量Tに対する回生流量A2の不足分を補うように、バイパス流量A1を増加させる。このバイパス経路(油圧配管51)を流れる作動油は、油圧モータ28を回動させず、電力回生に寄与し得ないので、電力回生の効率が低下する。
Then, the first flow
この点、この油圧装置1において、コントローラ2は、回生流量A2が=目標流量T未満とならないように発電機27の負荷調整を行う。このため、バイパス流量A1をゼロとして、すなわち、作動油を無駄なく回生経路(油圧配管52)に流通させて、バッテリ9に充電できるので、電力回生の効率が向上する。この際、コントローラ2は、回生流量A2が目標流量Tに近づくように負荷調整を行うので、操作レバー39の操作量に応じた速度でフォーク6を下降させることもできる。その結果、この油圧装置1では、操作レバー39の操作量の大小によって、電力回生の効率が大きく変化してしまうという従来技術の不具合も生じ難い。
In this regard, in this hydraulic apparatus 1, the controller 2 adjusts the load of the
したがって、実施例の油圧装置1は、フォーク6の下降の際の不具合の抑制と、フォーク6の下降による電力回生とを確実に行うことができる。
Therefore, the hydraulic apparatus 1 according to the embodiment can reliably perform the suppression of the malfunction when the
また、この油圧装置1において、回生経路(油圧配管52)及びバイパス経路(油圧配管51)は、排出経路(油圧配管51〜54)においてリフト用制御弁30より上流側に設けられている。このため、油圧モータ28は、排出経路(油圧配管51〜54)を絞るリフト用制御弁30に対して、排出経路(油圧配管51〜54)の上流側に位置することとなる。このため、この油圧装置1は、油圧モータ28の上流側と下流側との圧力差を確実に生じさせることができ、電力回生をより確実に行える。
In the hydraulic apparatus 1, the regeneration path (hydraulic pipe 52) and the bypass path (hydraulic pipe 51) are provided upstream of the
さらに、この油圧装置1において、第2流量制御弁20は、回生経路(油圧配管52)において油圧モータ28より下流側(リフト用制御弁30側)に設けられ、第2流量Q2は、操作レバー39の操作量に応じた目標流量Tの変化に追従して変化するものである。このため、操作レバー39の操作量の大小に関わらず、第2流量Q2以下に制限される回生流量A2が目標流量Tに対して大きくなり過ぎない。このため、操作レバー39の操作量に対するフォーク6の下降速度のずれを小さくできるので、操作フィーリングが向上する。
Further, in the hydraulic apparatus 1, the second flow
また、この油圧装置1は、減圧弁である第1流量制御弁10及び第2流量制御弁20を採用して、上述の簡易なメカ構成を実現している。このため、この油圧装置1は、本発明の作用効果を確実に奏することができるとともに、製造コストの低廉化を図ることができる。
In addition, the hydraulic apparatus 1 employs the first flow
さらに、この油圧装置1は、ストローク検知センサ38と、回転数検知センサ26と、目標回転数マップMとにより、一層適切な負荷調整を行えるので、本発明の作用効果を確実に奏することができる。また、回転数検知センサ26により、実際の発電機27の回転数を正確に検知して負荷調整を行うので、発電機27がその能力を超えて回転し過ぎる不具合(暴走)も防止できる。
Furthermore, since the hydraulic device 1 can perform more appropriate load adjustment by the
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit thereof.
本発明は産業車両に利用可能である。 The present invention is applicable to industrial vehicles.
6…荷役部材(フォーク)
4…リフトシリンダ
50、51、52、53、54…排出経路(51…バイパス経路、52…回生経路)
39…操作レバー
T…目標流量
30…リフト用制御弁
9…バッテリ
28…油圧モータ
27…発電機
2…コントローラ
1…産業車両用油圧装置
10…第1流量制御弁
20…第2流量制御弁
A1…バイパス流量
A2…回生流量
Q1…第1流量
Q2…第2流量
QM…油圧モータの能力(油圧モータの許容最大流量)
R1…第1設定圧力
R2…第2設定圧力
38…ストローク検知手段(ストローク検知センサ)
26…回転数検知手段(回転数検知センサ)
31…リフト用制御弁のスプール
M…目標回転数マップ
6. Cargo handling member (fork)
4 ...
DESCRIPTION OF
R1 ... first set pressure R2 ... second set
26. Revolution detection means (revolution detection sensor)
31 ... Spool of control valve for lift M ... Target rotational speed map
Claims (5)
前記リフトシリンダから排出される前記作動油を流通させる排出経路と、
前記排出経路の途中に設けられ、レバー操作量に応じた単位時間当たりの目標流量で前記リフトシリンダから前記作動油を排出させるように開度を制御するリフト用制御弁と、
充電可能なバッテリと、
前記排出経路を流通する前記作動油によって回動する油圧モータと、
前記油圧モータに回転駆動されて前記バッテリへの充電を行う発電機と、
前記発電機の負荷調整を行うコントローラとを備える産業車両用油圧装置において、
前記排出経路は、前記油圧モータが設けられた回生経路と、第1流量制御弁が設けられたバイパス経路とに分岐した後、前記回生経路と前記バイパス経路とが合流してなり、
前記回生経路より上流側の前記排出経路又は前記回生経路には、第2流量制御弁が設けられ、
前記回生経路を流通する前記作動油の単位時間当たりの流量は回生流量であり、
前記バイパス経路を流通する前記作動油の単位時間当たりの流量はバイパス流量であり、
前記第1流量制御弁は、前記バイパス流量を前記目標流量に等しい第1流量以下に制限するとともに、前記目標流量に対して前記回生流量が不足する場合、その不足分を補うように前記バイパス流量を増加させるものであり、
前記第2流量制御弁は、前記回生流量を前記油圧モータの能力を超えず、かつ前記目標流量より多い第2流量以下に制限するものであり、
前記コントローラは、前記回生流量が前記目標流量未満とならないようにしつつ、前記回生流量が前記目標流量に近づくように前記負荷調整を行うことを特徴とする産業車両用油圧装置。 A lift cylinder capable of extending and lowering the cargo handling member by expanding and contracting by supplying and discharging hydraulic oil;
A discharge path for circulating the hydraulic oil discharged from the lift cylinder;
A lift control valve that is provided in the middle of the discharge path and controls the opening so as to discharge the hydraulic oil from the lift cylinder at a target flow rate per unit time according to the lever operation amount;
Rechargeable battery,
A hydraulic motor that is rotated by the hydraulic oil flowing through the discharge path;
A generator that is rotationally driven by the hydraulic motor and charges the battery;
In an industrial vehicle hydraulic device comprising a controller for adjusting the load of the generator,
The discharge path is branched into a regeneration path provided with the hydraulic motor and a bypass path provided with a first flow rate control valve, and then the regeneration path and the bypass path merge.
A second flow rate control valve is provided in the discharge path or the regeneration path upstream of the regeneration path,
The flow rate per unit time of the hydraulic oil that circulates through the regeneration path is a regeneration flow rate,
The flow rate per unit time of the hydraulic oil flowing through the bypass path is a bypass flow rate,
The first flow rate control valve limits the bypass flow rate to a first flow rate equal to or lower than the target flow rate, and when the regenerative flow rate is insufficient with respect to the target flow rate, the bypass flow rate so as to compensate for the shortage. Is to increase,
The second flow rate control valve limits the regenerative flow rate to a second flow rate that does not exceed the capacity of the hydraulic motor and is greater than the target flow rate,
The industrial vehicle hydraulic device, wherein the controller adjusts the load so that the regenerative flow rate approaches the target flow rate while preventing the regenerative flow rate from becoming less than the target flow rate.
前記第2流量は、前記レバー操作量に応じた前記目標流量の変化に追従して変化するものである請求項1又は2記載の産業車両用油圧装置。 The second flow rate control valve is provided downstream of the hydraulic motor in the regeneration path,
The industrial vehicle hydraulic device according to claim 1 or 2, wherein the second flow rate changes following the change in the target flow rate according to the lever operation amount.
前記第2流量制御弁は、前記排出経路における前記リフト用制御弁より下流側の油圧と、前記回生経路における前記第2流量制御弁より下流側の油圧とによってパイロット操作されて、前記第2流量制御弁より下流側の油圧を前記第1設定圧力より大きい第2設定圧力以下に維持するように作動する減圧弁である請求項3記載の産業車両用油圧装置。 The first flow rate control valve is pilot-operated by a hydraulic pressure downstream of the lift control valve in the discharge path and a hydraulic pressure downstream of the first flow rate control valve in the bypass path, so that the first flow rate control valve is A pressure reducing valve that operates so as to maintain the hydraulic pressure downstream of the control valve below the first set pressure,
The second flow rate control valve is pilot-operated by a hydraulic pressure downstream of the lift control valve in the discharge path and a hydraulic pressure downstream of the second flow rate control valve in the regeneration path, and the second flow rate control valve The industrial vehicle hydraulic device according to claim 3, wherein the hydraulic pressure device is a pressure reducing valve that operates so as to maintain a hydraulic pressure downstream of the control valve at a second set pressure that is greater than the first set pressure.
前記油圧モータに駆動される前記発電機の回転数を検知する回転数検知手段とを備え、
前記コントローラは、前記スプールのストロークと、前記第1流量及び前記第2流量との関係を示す流量特性に基づいて、前記回生流量が前記第1流量と前記第2流量との中間値となるように、前記発電機の回転数を制御するための目標回転数マップを記憶し、前記ストローク検知手段が検知した前記ストロークと、前記回転数検知手段が検知した前記回転数と、前記目標回転数マップとを照合して前記負荷調整を行う請求項3又は4記載の産業車両用油圧装置。 Stroke detecting means for detecting the stroke of the spool of the lift control valve;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the generator driven by the hydraulic motor;
The controller sets the regenerative flow rate to an intermediate value between the first flow rate and the second flow rate based on a flow rate characteristic indicating a relationship between the stroke of the spool and the first flow rate and the second flow rate. And storing a target rotational speed map for controlling the rotational speed of the generator, the stroke detected by the stroke detecting means, the rotational speed detected by the rotational speed detecting means, and the target rotational speed map. The industrial vehicle hydraulic device according to claim 3 or 4, wherein the load adjustment is performed by comparing
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012147393A1 (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 三菱重工業株式会社 | Hybrid industrial vehicle |
JP2015120444A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 日産自動車株式会社 | Vehicle driving force control device |
KR101928736B1 (en) * | 2018-04-12 | 2018-12-14 | 세원셀론텍(주) | Energy Regeneration System of Fork Lift Using Lift |
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---|---|---|---|---|
JP6318891B2 (en) * | 2014-06-12 | 2018-05-09 | 株式会社豊田自動織機 | Hydraulic drive device for cargo handling vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0228498A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-30 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Hydraulic device of battery type industrial vehicle |
JPH11165995A (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-22 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Hydraulic system in battery industrial vehicle |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0228498A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-30 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Hydraulic device of battery type industrial vehicle |
JPH11165995A (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-22 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Hydraulic system in battery industrial vehicle |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012147393A1 (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 三菱重工業株式会社 | Hybrid industrial vehicle |
JP2012232661A (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hybrid industrial vehicle |
CN103562034A (en) * | 2011-04-28 | 2014-02-05 | 力至优三菱叉车株式会社 | Hybrid industrial vehicle |
US9312685B2 (en) | 2011-04-28 | 2016-04-12 | Mitsubishi Nichiyu Forklift Co., Ltd. | Hybrid industrial vehicle |
JP2015120444A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 日産自動車株式会社 | Vehicle driving force control device |
KR101928736B1 (en) * | 2018-04-12 | 2018-12-14 | 세원셀론텍(주) | Energy Regeneration System of Fork Lift Using Lift |
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