JPH0392476A - 産業車両の作動油流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フォークリフトやショベルローダのような産
業車両における油圧回路に関し、特に油圧式のパワース
テアリング装置に供給される作動油の流Ｉを制御するた
めの作動油流量制御装置に関するものである． ［従来の技術］ フォークリフトにおける一般的な油圧回路としては、第
６図及び第７図に示す型式が一般に知られている．第６
図の油圧回路は、エンジン１により油圧ボンプ２を駆動
してオイルタンク３内の作動油をコントロールバルプ４
に圧送し、コントロールバルブ４の荷役レバー５、６を
傾動操作することにより、必要量の作動油をリフトシリ
ンダ７又はティルトシリンダ８に給排するようになって
いる．また，コントロールバルブ４内には定流量型フロ
ーデバイダ（図示しない）が設けられており、その定流
量流出口にブレーキブースター９、クラッチブースター
１０及びパワーステアリング装置１１等の走行＠御系回
路１２が接続されている．他方、第７図に示す油圧回路
においては、油圧ポンプが大容量の油圧ボンプｌ３と、
小容量の油圧ボンブ１４とから成るタンデム型となって
おり、小容量の油圧ボンブｌ４の吐出口に定流量型フロ
ーデバイダ１５を介して上記走行制御系回路１２が接続
されている．また、大容量の油圧ボンプ１３には、リフ
トシリンダ７及びティルトシリンダ８を制御するコント
ロールバルブ４が接続されている．［発明が解決しよう
とする課題］ 上記の油圧回路はいずれも定流量型フローデバイダ１５
により走行制御系回路１２、ひいてはパワーステアリン
グ装置１１に一定流量Ｑ．の作動油を供給するようにな
っている．このため、エンジン１の回転数が増すと，油
圧ボンプ２、１４から吐き出される作動油の流量が増加
し、パワーステアリング装置１１で使用されない余剰作
動油が増加する．このような余剰作動油は最終的にはオ
イルタンク３に還流されるが、エルネギーロスを生じて
燃料を浪費し，油温を必要以上に上昇させる恐れがあっ
た． また、高速走行中はステアリング操作量を小さく抑える
ことが転倒防止等の観点から望ましいが、パワーステア
リング装ｆ１１に供給される作動油の流量Ｑ１は車速に
よらず一定であるので、実際には急激なステアリング操
作が可能となっている．本発明の目的は、かかる技術的
課題を解決することのできる産業車両の作動油流量制御
装置を提供することにある． ［課題を解決するための手段］ 本発明による作動油流量制御装置は、油圧式パワーステ
アリング装置に作動油を供給すると共に、その他の少な
くとも１つの油圧駆動装置に作動油を供給する可変容量
型の油圧ポンプと、車速を検出する車速検出器と、前記
油圧ポンプの回転軸の回転数を検出する回転数検出器と
、前記車速検出器からの信号に基づきステアリング操作
に必要十分な前記油圧ポンプからの作動油の吐出流量を
決定し、該吐出流量と前記回転数検出器からの信号とに
基づき前記油圧ポンプの一回転当たりの吐出量を演算し
、該演算結果を制御信号として出力するコントローラと
、該コントローラからの制御信号に基づき前記油圧ポン
プの前記吐出量を変える吐出棗可変手段とから戒ること
を特徴としている．［作用］ 上述のように槽戒された本発明の作動油流量制御装置に
よれば、コントローラの制御下において、パワーステア
リング装置に供給される作動油の流量をその時々の車速
に基づいた最適な量とすることができる．従って、油圧
回路を流れる余剰作動油が低減されると共に、車速に適
応したステアリング操作が可能となる． ［実施例コ 以下、図面と共に本発明の好適な実施例について詳細に
説明するが、図中、同一又は相当部分には同一符号を用
いることとする． 第１図は、フォークリフトの油圧回路に本発明を適用し
た実施例を示すものである．この油圧回路における油圧
ポンプはタンデム型、即ち１個のエンジン１により駆動
される大小２個の油圧ポンプ１０、２０から成っている
．大容量の油圧ポンプ１０は、リフトシリンダ７及びテ
ィルトシリンダ８を制御するためのコントロールバルブ
４に接続され、また、小容量の油圧ポンプ２０は走行制
御系回路１２、即ちブレーキブースター９、クラッチブ
ースター１０及び油圧式パワーステアリング装置１１に
接続されている． 本発明においては、小容量の油圧ボンプ２０は可変容量
型、好ましくは斜板式ラジアルピストンポンプとなって
おり、斜板２１の角度を容量可変機構２２によって調節
することにより、一回転当たりの吐出ｌを変化させるこ
とができるようになっている． また、エンジン１にはその回転軸の回転数、即ち油圧ボ
ンプ１０、２０の回転軸の回転数をエンジンフライホイ
ールから検出する電磁式回転数検出器２３が取り付けら
れており、この検出器２３はコントローラ（例えばマイ
クロコンピュータ）３０の入力部に接続されている．ま
た、フォークリフトにはその車速を検出する電磁式車速
検出器２４が減速機部歯車に設けられ、これもまたコン
トローラ３０の入力部に接続されている．コントローラ
３０の出力部は、小容量油圧ポンプ２０の容量可変機構
２２に接続されており、回転数検出器２３及び車速検出
器２４からの信号に応じて容量可変機構２２に制御信号
を出力し、斜板２１の角度を調節する． 第２図は車速に対するパワーステアリング装置の作動油
流量Ｑ．の一例を示したグラフである．この図から諒解
される通り、走行制御系回路ｌ２、ひいてはパワーステ
アリング装置１１に供給される作動油の流量は、車両が
停止又は低速走行時には多量の作動油が必要となり、高
速走行時には少量で良い．コントローラ３０はこのグラ
フの関係が得られるように小容量油圧ボンプ２０の容量
可変機構２２を制御するものである． 第３図はコントローラ３０の制御ロジックを示したもの
である．図示の如く、コントローラ３０が車速検出器２
４から車速に対応する信号を受け取り、変換器２４ａに
より車速に変換し、演算式又はマップによりパワーステ
アリング装置１１への必要流量Ｑ．を求めることができ
る．また、コントローラ３０は回転数検出器２３からの
信号を受け取り、変換器２３ａによりエンジン回転数ｎ
に変換し、前述の必要流量Ｑ，とエンジン１の回転数ｎ
から油圧ボンプ２０の一回転当たりの吐出量ｑを算出し
、この吐出量ｑに対応する制御信号Ｖを容量可変機構２
２に出力する．従って、パワーステアリング装置１１へ
の流量が、その際の車速に最も適した流嚢となるように
、小容量油圧ボンプ２０の斜板２１の角度が車速とエン
ジン回転数とにより調節される．これにより、パワース
テアリング装置１１において使用されない余剰作動油は
従来に比して大幅に低減する． 尚、作動油の体積は油温及び圧力によって変化するので
、例えばオイルタンク３内に油温計を設置すると共に、
油圧ボンブ２０の吐出側管路中に圧力計を設け、これら
の検出値をコントローラ３０に入力し、一回転当たりの
吐出量ｑの計算において、例えば次式のような補正を施
すことにより、より正確な流量を供給できる． ｑ′富ｑ／（α×β） ｖ　＝　ｆｕｎｃ（ｑ’） 式中、ｑ　：　必要吐出量 ｑ′：　補正後必要吐出量 α　：　温度補正係数 β　：　圧力補正係数 ｆｕｎｅ（ｑ　’）　　：　　制御信号Ｖへの変換演算
第４図は本発明の第２の実施例を示すものである．この
実施例の油圧回路では、油圧ボンブ２５が可変容量型、
好ましくは斜板式ラジアルピストンポンプとなっている
点を除き、先に第６図に沿って説明した従来の油圧回路
とほぼ同様な構戒となっている．即ち、油圧ボンプ２５
の吐出口がコントロールバルブ４内に設けられた定流ｔ
型フローデバイダ２６に接続されており、フローデバイ
ダ２６の定流量流出口２６ａは走行制御系回路１２、ひ
いては油圧式パワーステアリング装置１１に接続されて
いる．また、フローデバイダＺ６の余剰流出口２６ｂは
、リフト用コントロールバルブ４Ｌ．及びティルト用コ
ントロールバルブ４，と連通している．フローデバイダ
２６は、油圧ボンプ２５の吐出流量Ｑ０がパワーステア
リング装置１１に必要とされる最大流量？Ｉ．■（第２
図参照）を越えた場合に、余剰流出口２６ｂを開き、リ
フト用及びティルト用コントロールバルブ４Ｌ．４？側
に作動油を供給する．リフト用及びティルト用コントロ
ールバルブ４Ｌ、４？は、それぞれ、荷役レバー５、６
の動作量に応じた量の作動油をリフトシリンダ７及びテ
ィルトシリンダ８に給排するように構或されているが、
各荷役レバー６、７には、その動作量を検出するための
ボテンショメータ２７、２８が設けられている．各ポテ
ンショメータ２７、２８は、油圧ボンブ２５の容量可変
機構２９を制御するコントローラ３０の入力部に接続さ
れている．また、このコントローラ３ｏの入力部には、
第１の実施例と同様に、エンジン１の回転数を検出する
回転数検出器２３、及び車速検出器２４が接続されてい
る． 第５図に示すように、このコントローラ３０においては
、ボテンショメータ２７、２８がら荷役レバー５、６の
動作量に対応する信号を受け、その信号からリフトシリ
ンダ７とティルトシリンダ８に必要な流量Ｑ　２Ｌ．，
　Ｑ　２ｔをそれぞれ算出する．次に、これらの流量Ｑ
ｚ＋．−Ｑ２テの大小を比較し、大きい方を選択して荷
役操作に必要な流量Ｑ２とする．同時に、車速検出器２
４からの信号を車速に変換し、車速に応じて、パワース
テアリング装置１１に必要な流量Ｑ１を求める。ここで
、Ｑ２がゼロの時、即ち荷役レバー５、６の操作が行わ
れない時には、油圧回路全体で必要な流量ＱをＱ，とし
、Ｑ２がゼロでない時には、Ｑは、フローデバイダ２６
により走行制御系回路１２に供給される流量Ｑ．＠。に
Ｑ２を加算した値とする． 回転数検出器２３からは、その時点のエンジン１の回転
数、即ち油圧ボンプ２５の回転軸の回転数ｎに対応する
信号がコントローラ３０に入力されてエンジン回転数に
変換され、該回転数と上記必要流量Ｑから油圧ボンプ２
５の一回転当たりの吐出量ｑが算出され、この吐出量ｑ
とポンプ傾斜角制御信号Ｖとの変換演算により制御信号
Ｖが容量可変機構２９に出力される．この結果、油圧ボ
ンプ２５の斜板３ｌの傾斜角が調節゛され、油圧ボンプ
Ｚ５の吐出流量Ｑ０は所望の流量Ｑとなる． 従って、ステアリング操作のみを行う場合、つまり荷役
レバー５、６の動作量を検出する動作量検出手段である
ボテンショメータ２７、２８からの信号に基づき動作量
のないことをコントローラ３０で判定した場合、荷役操
作に必要な流量Ｑ２はゼロであるので、その際の車速検
出器２４からの信号に応じたステアリング操作に必要十
分な所定の吐出流量となるよう、回転数検出器２３から
の信号に基づき油圧ポンプの一回転当たりの吐出量ｑを
コントローラ３０で決定し、容量可変機構２２によって
吐出量ｑが制御され、パワーステアリング装置１１の必
要流量Ｑ，のみが油圧ボンプ２５から吐き出され、その
全てがフローデバイダ２６の定盈流出口２６ａを経てパ
ワーステアリング装置１１に供給される．また、荷役操
作のみを行う場合には、荷役操作に必要な流量Ｑ２に走
行制御系回路１２に供給されるＱ　１１１１１＋１を加
算した流量Ｑが油圧ボンブ２５の吐出流量Ｑ０となり、
パワーステアリング装置１１にはフローデバイダ２６に
より流量Ｑ　ｌｍａｍの作動油が供給されるため、荷役
操作からステアリング操作に？滑に移行することができ
る．尚、上記フローデバイダ２６は、定流圭型を用いる
としているが、走行制御系回路１２への流量Ｑ．を調節
する可変流量調節機構を具備したフローデバイダを使用
し、前記可変流量調節ｆｉ構により走行制御系回路１２
への流量Ｑ１を走行制御系回路１２に必要とされる最小
流量に制御することによって、油圧ボンプ２５の吐出流
量Ｑ０は、荷役に必要な流量Ｑ，に必要最小流量Ｑ，を
加算した流量となり、余剰な流量を省略できる６また、
ポンプ吐出量最大時には、荷役用作動油流量Ｑ２が（Ｑ
．．■−Ｑ．）だけ多く使えることになり、作業性が向
上する． この実施例では、ステアリング操作に必要な流量ばかり
でなく荷役操作に必要な流量も考慮して油圧ボンプ２５
を制御するようになっている．従って、荷役操作に不必
要な余剰作動油も低減することができる．また、荷役レ
バー５、６の動作量が小さい場合には、荷役シリンダ７
、８に対する作動油流量が少量となるが、これによって
微妙な操作が可能となる利点がある。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、車速に応じた量の作動
油がパワーステアリング装置に供給されるので、不必要
な作動油の流れが低減される．従って、流量損失や圧力
損失が著しく減少し、油圧系の効率が上がり、燃費も向
上する．また、作動油の油温の上昇も抑えられるので、
油温上昇による各種トラブル、例えばパッキン、シール
類の劣化、ポンプの摩耗、作動油の劣化等を防止するこ
とができる．これらは、油圧部品の長寿命化、車両全体
の信頼性の向上につながる． また、高速走行時にはパワーステアリング装置に供給さ
れる作動油が少１となるので、急激なステアリング操作
ができなくなり、従って高速急旋回による転倒事故等を
防止することができる．更に、温度と圧力によって必要
吐出量を補正することによって、不要な油圧の供給を防
止すると共に、車速に応じた十分な量の油圧を供給でき
る。

また、本発明において、荷役レバーをその他の特殊作業
用の可変アタッチメント操作レバーに置き換えても、ま
たこれらを並列に構成しても、同様な効果を奏する．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたフォークリフトの油圧回路
の回路図、第２図は車速とパワーステアリング装置の作
動油必要流量との関係を示すグラフ、第３図は第１図の
コントローラにおける制御ロジックを概略的に示す図、
第４図は本発明の第２の実施例を示す回路図、第５図は
第４図のコントローラにおける制御ロジックを概略的に
示す図、第６図及び第７図はそれぞれ、従来の油圧回路
の回路図である．図中、 １・・・エンジン １ｌ・・・パワーステアリング装置 ２０．２５・・・可変容量型の油圧ポンプ２２．２９・
・・容量可変機構 ２３・・・回転数検出器 ２４・・・車速検出器 ３０・・・コントローラ 第 図 日 速 第３図 襖４図 ８ 弟５区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　油圧式パワーステアリング装置に作動油を供給すると
   共に、その他の少なくとも１つの油圧駆動装置に作動油
   を供給する可変容量型の油圧ポンプと、車速を検出する
   車速検出器と、前記油圧ポンプの回転軸の回転数を検出
   する回転数検出器と、前記車速検出器からの信号に基づ
   きステアリング操作に必要十分な前記油圧ポンプからの
   作動油の吐出流量を決定し、該吐出流量と前記回転数検
   出器からの信号とに基づき前記油圧ポンプの一回転当た
   りの吐出量を演算し、該演算結果を制御信号として出力
   するコントローラと、該コントローラからの制御信号に
   基づき前記油圧ポンプの前記吐出量を変える吐出量可変
   手段とから成ることを特徴とする産業車両の作動油流量
   制御装置。