JPH0761789A

JPH0761789A - フォークリフトの制御装置

Info

Publication number: JPH0761789A
Application number: JP21291493A
Authority: JP
Inventors: Kanji Aoki; 完治青木; Satoshi Matsuda; 諭松田; Toshiyuki Midorikawa; 利幸緑川; Tsuruji Kitabayashi; 鶴治北林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁油圧式で荷役作業を行なうフォークリフ
トの制御装置において、特に、フォークリフトを下降さ
せ、着地させ、上昇させる際のショックを無くするする
ことを目的とする。【構成】フォークリフトに負荷する荷重を油圧センサ
により検出する油圧により把握し、増速モード、保持モ
ード、減速モードにおいて適切な昇降速度となるように
制御するので、ショックなく精度の良い制御が可能とな
り、特に、油圧センサにより正確な荷重が把握できない
ときには、リフト上端モード、チェーン弛みモードを行
なうので、常に安定した制御が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁油圧式で荷役作業
を行なうフォークリフトの制御装置に関し、特に、フォ
ークリフトを下降させ、着地させ、上昇させる際のショ
ックを無くするように改良したものである。

【０００２】

【従来の技術】図２３は、標準形の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４の前方で
この車体に固定してある。この結果、インナーマスト３
の昇降に伴いチェーン（図示省略）に懸架してあるブラ
ケット５及び直接荷物を載懸するフォーク６からなる昇
降部が昇降する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したフォークリフ
トにおいて、着地時のショックから荷物を守るため、リ
フトシリンダ１に、フォーク６が所定の高さになったこ
とを検出する位置センサを取り付け、フォークが地上に
近づくと自動的にフォークの下降速度を低速ととする制
御方法、また、フォーク６の揚高を検出する揚高センサ
（ストロークセンサ）を取り付け、フォークを上昇又は
下降させて任意の位置に停止させる際に、フォークの上
昇速度、下降速度を低速とし、停止の際のショックを軽
減させる制御方法も開発されている。

【０００４】しかし、単にフォーク６の位置のみを検出
して、フォークの速度を制御しようとしても、フォーク
には荷物の荷重が負荷されるため、その重力加速度によ
り下降速度は加速され、逆に、上昇速度は減速されてし
まう不具合があった。この為、フォーク６に載置される
荷物の荷重によっては、精度の良い制御ができないこと
があった。

【０００５】そこで、リフトシリンダ１へ供給される油
圧により、フォーク６に載置される荷物の荷重を把握し
て制御することが考えられるが、フォーク６が地上に着
地している場合や、リフトシリンダ１が上端に到達して
リリーフ圧となっている場合には、リフトシリンダ１に
供給される油圧は、フォーク６に負荷する荷重に一致し
ないと言う問題がある。本発明は、上記従来技術に鑑み
て成されたものであり、リフトシリンダの油圧を利用し
て常に精度の良いフォークリフトの制御を行なえる装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の第一の構成は作業機レバーからの操作信号に応じ
た制御信号を電磁比例制御弁へ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応じた圧油をリフ
トシリンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例
制御弁からの圧油により伸縮してフォークを昇降させる
リフトシリンダとを備えたフォークリフトにおいて、前
記フォークの揚高を検出する揚高センサと、前記リフト
シリンダに給排される圧油の油圧を検出する油圧センサ
と、前記フォークの上昇制御を前記作業機レバーによる
手動操作から自動操作に切り替えるための自動スイッチ
と、該自動スイッチが投入されたとき、前記コントロー
ラは、該油圧センサにより検出された油圧が大きいほど
大きな増速値、最大出力値、減速値を計算すると共に油
圧に応じた減速開始位置を計算し、前記フォークを上昇
させる速度を前記増速値により増速し、最大出力値に到
達したら前記最大出力値に維持し、前記揚高センサによ
り減速開始位置が検出されたら前記減速値により減速
し、前記揚高センサに検出される位置が停止位置となっ
たときに出力を停止することを特徴とする。

【０００７】斯かる目的を達成する本発明の第二の構成
は作業機レバーからの操作信号に応じた制御信号を電磁
比例制御弁へ出力するコントローラと、該コントローラ
からの制御信号に応じた圧油をリフトシリンダに給排す
る電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁からの圧油に
より伸縮してフォークを昇降させるリフトシリンダとを
備えたフォークリフトにおいて、前記フォークの揚高を
検出する揚高センサと、前記リフトシリンダに給排され
る圧油の油圧を検出する油圧センサと、前記フォークの
下降制御を前記作業機レバーによる手動操作から自動操
作へ切り替えるための自動スイッチと、該自動スイッチ
が投入されたとき、前記コントローラは、該油圧センサ
により検出された油圧が大きいほど小さな増速値、定速
値、減速値、微速値を計算し、前記フォークを下降させ
る速度を前記増速値により前記定速値にまで増速し、前
記定速値に到達したら前記定速値に維持し、前記揚高セ
ンサにより減速位置が検出されたら前記減速値により前
記微速値にまで減速し、前記微速値に到達したら前記微
速値を維持し、前記揚高センサに検出される位置が停止
位置となったときに出力を停止することを特徴とする。

【０００８】斯かる目的を達成する本発明の第三の構成
は作業機レバーからの操作信号に応じた制御信号を電磁
比例制御弁へ出力するコントローラと、該コントローラ
からの制御信号に応じた圧油をリフトシリンダに給排す
る電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁からの圧油に
より伸縮してフォークを昇降させるリフトシリンダとを
備えたフォークリフトにおいて、前記フォークの位置が
減速位置となったことを検出する位置センサと、前記リ
フトシリンダに給排される圧油の油圧を検出する油圧セ
ンサと、前記フォークの着地制御を前記作業機レバーに
よる手動操作から自動操作に切り替えるための自動スイ
ッチと、該自動スイッチが投入されたとき、前記コント
ローラは、該油圧センサにより検出された油圧が大きい
ほど小さな増速値、定速値、減速値を計算し、前記フォ
ークを下降させる速度を前記増速値により前記定速値に
まで増速し、前記定速値に到達したら前記定速値に維持
し、前記位置センサにより減速位置が検出されたら減速
値により減速し、前記油圧センサに検出される油圧が所
定の停止油圧より低くなったときに着地と判定して出力
を停止することを特徴とする。

【０００９】更に、上記コントローラは、前記油圧セン
サにより検出される油圧が所定値以下の時には、前記フ
ォークが着地して前記油圧センサにより検出される油圧
が前記フォークに負荷する荷重と一致しないと判定し、
また、前記リフトシリンダが上端位置に到達して前記油
圧センサにより検出される油圧が前記リフトシリンダの
リリーフ圧を越える時には、前記油圧センサにより検出
される油圧が前記フォークに負荷する荷重と一致しない
と判定し、前記自動スイッチが投入された後一定時間
は、前記フォークを下降させる速度を前記増速値により
増速せずに、油圧に依存しない定数で増速することを特
徴とする。

【００１０】

【作用】上記本発明の第一の構成によれば、フォークリ
フトの上昇制御において、油圧に基づいて増速値、減速
値、最小上昇速度値及び減速開始位置を計算し、これら
の値に基づいて増速モード、保持モード、減速モードに
より制御するので、大きな油圧が生じる場合、つまり、
フォークに加わる荷重が大きい場合であっても、適度な
増速値で適度な上昇速度まで増速し、更に、適切な減速
開始位置から適度な上昇速度まで減速して停止させるこ
とができる。この為、ショック無しにフォークを任意の
位置で停止できると共にその停止位置の精度も向上す
る。

【００１１】上記本発明の第二の構成によれば、フォー
クリフトの下降制御において、油圧に基づいて増速値、
定速値、減速値、微速値及び減速開始位置を計算し、こ
れらの値に基づいて増速モード、保持モード、減速モー
ドにより制御するので、大きな油圧が生じる場合、つま
り、フォークに加わる荷重が大きい場合であっても、適
度な増速値で適度な下降速度まで増速し、更に、適切な
減速開始位置から適度な下降速度まで減速して停止させ
ることができる。この為、ショック無しにフォークを任
意の位置に停止できると共にその停止位置の精度も向上
する。

【００１２】上記本発明の第三の構成によればフォーク
リフトの着地制御において、油圧に基づいて増速値、定
速値、減速値、微速値及び停止油圧を計算し、これらの
値に基づいて増速モード、保持モード、減速モードによ
り制御するので、大きな油圧が生じる場合、つまり、フ
ォークに加わる荷重が大きい場合であっても、適度な増
速値で適度な下降速度まで増速し、更に、適切な減速位
置から適度な下降速度まで減速して着地させることがで
きる。この為、ショック無しにフォークを着地させるこ
とができる。

【００１３】更に、上記コントローラが、前記油圧セン
サにより検出される油圧が所定値以下の時には、また、
前記リフトシリンダが上端位置に到達して前記油圧セン
サにより検出される油圧が前記リフトシリンダのリリー
フ圧を越える時には、前記油圧センサにより検出される
油圧が前記フォークに負荷する荷重と一致しないと判定
し、一定時間経過した後、フォーク６に負荷する荷重と
一致する油圧に基づいて安定した制御が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図１、図２に本発明の第一の
実施例を示す。図１は本実施例に係るフォークリフトの
制御装置の制御を示すブロック図、図２はその油圧系統
を示す油圧回路図である。

【００１５】図１に示すように、本制御装置は、ストロ
ークセンサ（揚高センサ）１０、ジョイスティックレバ
ー（作業機レバー）１１、油圧センサ１２、自動スイッ
チ１３、コントローラ１４及びバッテリー２３を有し、
更に、コントローラ１４はＡ／Ｄコンバータ１５、スイ
ッチ入力インターフェース１６、クロック１７、ＣＰＵ
１８、ＲＡＭ１９、ＲＯＭ２０、電磁弁駆動回路２１及
び電源回路２２を有する。

【００１６】ストロークセンサ１０は、フォーク６の揚
高（昇降位置）を検出するものであり、本実施例では、
リール式ポテンショメータ形のものを使用する。ジョイ
スティックレバー１１は、手動によりフォーク６を昇降
させるためのレバーであり、ジョイスティックレバー１
１を傾動させると、操作信号がコントローラ１４に出力
され、フォーク６が上昇又は下降する。ジョイスティッ
クレバー１１を中立位置とするとフォーク６は停止し、
その位置を保持する。

【００１７】油圧センサ１２は、リフトシリンダ１へ供
給される圧油の油圧を検出するものである。一般に、フ
ォーク６に負荷される荷重が大きければ大きいほど、油
圧センサ１２により検出される油圧が大きい。但し、リ
フトシリンダ１が下端位置にあり、フォーク６が地面に
着地した状態の場合、リフトシリンダ１が上端位置に到
達して、リフトシリンダ１の油圧がリリーフ圧を越える
場合には、フォーク６に負荷される荷重と油圧センサ１
２により検出される油圧は一致しない。

【００１８】自動スイッチ１３は、フォーク６の昇降制
御を、ジョイスティック１１による手動制御から、自動
制御に切り替えるためのスイッチである。Ａ／Ｄコンバ
ータ１５は、ストロークセンサ１０、ジョイスティック
レバー１１及び油圧センサ１２からのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換してＣＰＵ１８へ出力する。スイッチ
入力インターフェース１６は、自動スイッチ１３のＯＮ
／ＯＦＦ信号をＣＰＵ１８へ出力する。

【００１９】ＣＰＵ１８は、Ａ／Ｄコンバータ１５及び
スイッチインターフェース１６を介して入力した上記の
各信号に基づき、後述するような所定の演算処理を行
い、その演算処理結果によって得られた昇降速度でフォ
ーク６が昇降するように、電磁弁駆動回路２１へ制御信
号を出力する。電磁弁駆動回路２１は、ＣＰＵ１８から
入力する制御信号に基づいて電磁比例制御弁３０の両端
３０ａ、３０ｂ及びアンロード弁３１へ制御電流ａ，
ｂ，ｃを各々供給する。

【００２０】即ち、図２の油圧回路図に示すように、制
御電流ａ，ｃによって電磁比例制御弁３０及びアンロー
ド弁３１が一方に動作し、フォークリフトのエンジン３
５によって駆動されるポンプ３６から吐出された圧油が
電磁比例制御弁３０を介してリフトシリンダ１へ供給さ
れ、ピストンロッド１ａが上昇する。一方、制御電流ｂ
によって、電磁比例制御弁３０が他方へ動作し、リフト
シリンダ１内の圧油が電磁比例制御弁３０を介して排出
され、ピストンロッド１ａが下降する。

【００２１】上記構成を有するフォークリフトの制御装
置において、上昇制御は図３、図４に示すフローチャー
トに従って行なう。図３、図４においては自動スイッチ
１３は、上昇制御に関するものとして使用する。尚、下
降制御は、図１２を参照して後述する。先ず、図３に示
すように、イニシャライズした後、ジョイスティックレ
バー１１からの操作信号がフォーク６を下降させるため
の信号か、フォーク６を上昇させるための信号か否か判
定する。

【００２２】ジョイスティックレバー１１からの操作信
号がフォーク６を下降させるための信号である場合に
は、レバー開度に応じたレバー出力値を計算すると共に
最大下降速度のリミット値を計算し、レバー出力値がリ
ミット値を越える場合にはリミット値を、逆に、レバー
出力値がリミット値以下の場合にはレバー出力値を、電
磁比例制御弁３０へ制御信号として出力する。レバー出
力値は、図５に示すように、レバー開度が一定以下の中
立域の場合には、０であり、それ以上のときにはレバー
開度が大きくなるに従って二段階に大きくなる。最大下
降速度のリミット値は、図６に示すように油圧（荷重）
が大きくなる程、徐々に小さくなる。

【００２３】また、ジョイスティックレバー１１からの
操作信号がフォーク６を上昇させるための信号である場
合には、レバー開度に応じたレバー出力値を計算し、レ
バー出力値を、電磁比例制御弁３０へ制御信号として出
力する。レバー出力値は、図７に示すように、レバー開
度が一定以下の中立域の場合には、０であり、それ以上
のときにはレバー開度が大きくなるに従って二段階に大
きくなる。一方、ジョイスティックレバー１１から操作
信号が出力されていない場合には、自動スイッチ１３が
投入されて自動フラグがセットされた状態、つまり、自
動モードか否か判定する。

【００２４】次に、自動モードでない場合には、揚高セ
ンサ１０により検出されるフォーク６の揚高が予め設定
された停止位置より下か否か判定する。フォーク６の揚
高が停止位置より下でないとき、つまり、フォーク６が
停止位置より上まで上昇したときは、出力停止値を電磁
比例制御弁３０へ出力する。また、フォーク６の揚高が
停止位置より下でないとき、自動スイッチ１３が投入さ
れていないとき、同様に出力停止値を電磁比例制御弁３
０へ出力する。

【００２５】自動スイッチ１３が投入されている場合に
は、油圧センサ１２により検出される油圧が、リフトシ
リンダ１のチェーンが弛んでいると認められる無負荷値
より低いか判定する。

【００２６】油圧センサ１２により検出される油圧が無
負荷値以上の場合には、油圧センサ１２により検出され
る油圧がフォーク６に負荷する荷重と一致しているの
で、この油圧に基づいて、増速値、減速値、最小上昇速
度値及び減速開始位置を各々計算し、その後、初期値、
自動フラグ及び増速フラグをセットする。増速値、減速
値、最小上昇速度値は、各々図８、図９、図１０に示す
ように荷重（油圧）が大きくなる程大きい。但し、最小
上昇速度値は、増速値に比べ、その切片、傾きはそれぞ
れ小さい。減速開始位置とは、減速を開始すべき位置で
あり、停止位置から減速距離を減じて求める。減速距離
は、図１１に示すように油圧が大きくなる程小さい。

【００２７】油圧センサ１２により検出される油圧が無
負荷値以下の場合には、フォーク６が着地して油圧セン
サ１２により検出される油圧はフォーク６に負荷する荷
重と一致しないと判定し、所定値、自動フラグ及びチェ
ーン弛みフラグをセットする。

【００２８】引き続き、自動モードであると判定される
と、更に、チェーン弛みモードか否か判定する。チェー
ン弛みモードとは、チェーン弛みフラグがセットされた
状態であり、自動スイッチ１３が投入された後一定時間
は、増速モードに移行せず、フォーク６を上昇させる速
度を、増速値よりも低い定数で増速するモードである。

【００２９】即ち、チェーン弛みモードであると判定さ
れると、上述したように、油圧に基づいて減速値、最小
上昇速度値及び減速開始位置を各々計算する。そして、
出力値として、前回値に定数を繰り返して加え、出力値
が最大出力値を越えるまでは、この出力値を電磁比例制
御弁３０へ出力し、また、出力値が最大出力値を越える
場合には、最大出力値を出力値として電磁比例制御弁３
０へ出力する。タイマー値は、前回値に定数を加えるこ
とにより繰り返しの回数をカウントし、タイマー値がオ
ーバー値を越えると、チェーン弛みフラグをクリアし、
保持フラグをセットする。

【００３０】一方、チェーン弛みモードでないと判定さ
れると、更に、増速モードか否か判定される。増速モー
ドとは、増速フラグがセットされた状態であり、フォー
ク６を上昇させる速度を増速値により増速するモードで
ある。即ち、増速モードであると判定されると、揚高セ
ンサ１０により検出されるフォーク６の現在位置が減速
開始位置より上か否か判定する。揚高センサ１０により
検出されるフォーク６の現在位置が減速開始位置より上
であるときには、増速フラグ、保持フラグをクリアし、
減速フラグをセットする。

【００３１】また、揚高センサ１０により検出されるフ
ォーク６の現在位置が減速開始位置より下であるとき
は、出力値として、前回値に増速値を繰り返して加え、
出力値が最大出力値を越えるまでは、この出力値を電磁
比例制御弁３０へ出力し、また、出力値が最大出力値を
越える場合には、増速フラグをクリアし、保持フラグを
セットする。最大出力値とは、フォークリフトの上昇速
度を最大にすべき値であり、油圧に基づいて定めても良
い。

【００３２】増速モードでないと判定されると、更に、
保持モードか否か判定する。保持モードとは、保持フラ
グがセットされた状態であり、フォーク６を上昇させる
速度を一定に保持するモードである。即ち、保持モード
であると判定されると、揚高センサ１０により検出され
るフォーク６の現在位置が減速開始位置より上か否か判
定する。揚高センサ１０により検出されるフォーク６の
現在位置が減速開始位置より上であるときには、保持フ
ラグをクリアし、減速フラグをセットする。

【００３３】保持モードでないと判定されると、更に、
図４に示すように減速モードか否か判定する。減速モー
ドとは、減速フラグがセットされた状態であり、フォー
ク６を上昇させる速度を減速値により減速するモードで
ある。即ち、減速モードであると判定されると、出力値
として、前回値から減速値を繰り返して減じ、出力値が
最小上昇速度値以下となるまで、この出力値を電磁比例
制御弁３０へ出力し、また、出力値が最小上昇速度を下
回る場合には、減速フラグをクリアし、最小上昇速度を
出力値として電磁比例制御弁３０へ出力する。

【００３４】また、減速モードでないと判定された場合
には、揚高センサ１０により検出されるフォーク６の現
在位置が停止位置より上か否か判定する。揚高センサ１
０により検出されるフォーク６の現在位置が停止位置よ
り上であるときには、出力停止値を電磁比例制御弁３０
へ出力し、自動フラグをクリアする。

【００３５】このように上記実施例では、フォークリフ
トの上昇制御において、油圧に基づいて図８、図９、図
１０、図１１に示すように増速値、減速値、最小上昇速
度値及び減速開始位置を計算し、これらの値に基づいて
増速モード、保持モード、減速モードにより制御するの
で、大きな油圧が生じる場合、つまり、フォーク６に加
わる荷重が大きい場合であっても、適度な増速値で適度
な上昇速度まで増速し、更に、適切な減速開始位置から
適度な上昇速度まで減速して停止させることができる。
この為、ショック無しにフォーク６を任意の位置で停止
できると共にその停止位置の精度も向上する。特に、バ
ッテリーフォークリフトと異なり、エンジンフォークリ
フトでは、エンジン回転数により供給油量が変化し、精
度良く任意位置で停止することが難しかったが、本実施
例のように油圧に基づいて制御することにより、ショッ
クが無く精度の良い制御が可能となる。

【００３６】また、増速値、減速値、最小上昇速度値
は、一般に、油圧（荷重）が大きいほど小さいほうが、
ショックなく停止できると考えられていたが、実験を重
ねた結果、停止位置精度を考慮すると、むしろ、図８、
図９、図１０に示すように、荷重が大きいほど大きくす
るほうが適切であった。

【００３７】更に、本実施例では、油圧センサ１２によ
り検出される油圧が無負荷値となったときには、フォー
ク６が地上に着地して、油圧センサ１２により検出され
る油圧はフォーク６に負荷する荷重に一致しないと判断
し、油圧に依存しない定数で増速するチェーン弛みモー
ドで制御を行なう。この為、一定時間後には、フォーク
６が地上から僅かに浮き上がり、油圧センサ１２により
検出される油圧がフォーク６に負荷する荷重と一致する
ため、この油圧に基づいて計算される増速値により増速
する増速モードで安定した制御が可能となる。

【００３８】上記フォークリフトの制御装置による下降
制御は、図１２、１３に示すフローチャートに従って行
なう。装置構成は、前述した図１、図２に示すものと同
様である。但し、自動スイッチ１３は、フォーク６の下
降制御を、ジョイスティック１１による手動制御から、
自動制御に切り替えるためのスイッチである。先ず、図
１２に示すように、イニシャライズした後、ジョイステ
ィックレバー１１からの操作信号がフォーク６を下降さ
せるための信号か、フォーク６を上昇させるための信号
か否か判定する。

【００３９】ジョイスティックレバー１１からの操作信
号がフォーク６を下降させるための信号である場合に
は、レバー開度に応じたレバー出力値を計算すると共に
最大下降速度のリミット値を計算し、レバー出力値がリ
ミット値を越える場合にはリミット値を、逆に、レバー
出力値がリミット値以下の場合にはレバー出力値を、電
磁比例制御弁３０へ制御信号として出力する。レバー出
力値は、図５に示すように、レバー開度が一定以下の中
立域の場合には、０であり、それ以上のときにはレバー
開度が大きくなるに従って二段階に大きくなる。リミッ
ト値は、図６に示すように油圧（荷重）が大きくなる
程、徐々に小さくなる。

【００４０】また、ジョイスティックレバー１１からの
操作信号がフォーク６を上昇させるための信号である場
合には、レバー開度に応じたレバー出力値を計算し、レ
バー出力値を、電磁比例制御弁３０へ制御信号として出
力する。レバー出力値は、図７に示すように、レバー開
度が一定以下の中立域の場合には、０であり、それ以上
のときにはレバー開度が大きくなるに従って二段階に大
きくなる。

【００４１】一方、ジョイスティックレバー１１から操
作信号が出力されていない場合には、自動スイッチ１３
が投入されて自動フラグがセットされた状態、つまり、
自動モードか否か判定する。

【００４２】次に、自動モードでない場合には、揚高セ
ンサ１０により検出されるフォーク６の揚高が予め設定
された停止位置より下か否か判定する。フォーク６の揚
高が停止位置より下でないとき、つまり、フォーク６が
停止位置より下まで下降したときは、出力停止値を電磁
比例制御弁３０へ出力する。また、フォーク６の揚高が
停止位置より上でないとき、自動スイッチ１３が投入さ
れていないとき、同様に出力停止値を電磁比例制御弁３
０へ出力する。

【００４３】自動スイッチ１３が投入されている場合に
は、油圧センサ１２により検出される油圧が、リフトシ
リンダ１のリリーフ圧より大きいか否か判定する。油圧
センサ１２により検出される油圧がリリーフ圧以下の場
合には、油圧センサ１２により検出される油圧がフォー
ク６に負荷する荷重と一致しているので、この油圧に基
づいて、増速値、定速値、減速値、微速値及び減速開始
位置を各々計算し、その後、初期値、自動フラグ及び増
速フラグをセットする。

【００４４】増速値、定速値、減速値、微速値は、各々
図１４、図１５、図１６、図１７に示すように荷重（油
圧）が大きくなる程小さい。但し、微速値は、減速値に
比べ、その切片、傾きはそれぞれ小さい。減速開始位置
とは、減速を開始すべき位置であり、停止位置から減速
距離を加えて求める。減速距離は、図１１に示すように
油圧が大きくなる程大きい。

【００４５】油圧センサ１２により検出される油圧がリ
リーフ圧より大きい場合には、リフトシリンダ１が上端
位置に到達し、油圧センサ１２より検出される油圧はフ
ォーク６に負荷する荷重と一致しないと判定し、初期
値、自動フラグ及びリフト上端フラグをセットする。

【００４６】引き続き、自動モードであると判定される
と、更に、リフト上端モードか否か判定する。リフト上
端モードとは、リフト上端フラグがセットされた状態で
あり、自動スイッチ１３が投入された後一定時間は、フ
ォーク６を下降させる速度を、油圧に依存する増速値に
より増速せずに、油圧に依存しない定数で増速するモー
ドである。

【００４７】即ち、リフト上端モードであると判定され
ると、上述したように、油圧に基づいて定速値、減速
値、微速値及び減速開始位置を各々計算する。そして、
出力値として、前回値に定数を繰り返して加え、出力値
が定速値を越えるまでは、この出力値を電磁比例制御弁
３０へ出力し、また、出力値が定速値を越える場合に
は、定速値を出力値として電磁比例制御弁３０へ出力す
る。タイマー値は、前回値に定数を加えることにより繰
り返しの回数をカウントし、タイマー値がオーバー値を
越えると、リフト上端フラグをクリアし、保持フラグを
セットする。

【００４８】一方、リフト上端モードでないと判定され
ると、更に、増速モードか否か判定される。増速モード
とは、増速フラグがセットされた状態であり、フォーク
６を上昇させる速度を増速値により増速するモードであ
る。即ち、増速モードであると判定されると、揚高セン
サ１０により検出されるフォーク６の現在位置が減速開
始位置より上か否か判定する。揚高センサ１０により検
出されるフォーク６の現在位置が減速開始位置より下で
あるときには、増速フラグ、保持フラグをクリアし、減
速フラグをセットする。また、揚高センサ１０により検
出されるフォーク６の現在位置が減速開始位置より上で
あるときは、出力値として、前回値に増速値を繰り返し
て加え、出力値が定速値を越えるまでは、この出力値を
電磁比例制御弁３０へ出力し、また、出力値が定速値を
越える場合には、増速フラグをクリアし、保持フラグを
セットする。

【００４９】増速モードでないと判定されると、更に、
保持モードか否か判定する。保持モードとは、保持フラ
グがセットされた状態であり、フォーク６を上昇させる
速度を一定に保持するモードである。即ち、保持モード
であると判定されると、揚高センサ１０により検出され
るフォーク６の現在位置が減速開始位置より上か否か判
定する。揚高センサ１０により検出されるフォーク６の
現在位置が減速開始位置より上であるときには、保持フ
ラグをクリアし、減速フラグをセットする。

【００５０】保持モードでないと判定されると、更に、
図１３に示すように減速モードか否か判定する。減速モ
ードとは、減速フラグがセットされた状態であり、フォ
ーク６を下降させる速度を減速値により減速するモード
である。即ち、減速モードであると判定されると、出力
値として、前回値から減速値を繰り返して減じ、出力値
が微速値以下となるまで、この出力値を電磁比例制御弁
３０へ出力し、また、出力値が微速値を下回る場合に
は、減速フラグをクリアし、微速値を出力値として電磁
比例制御弁３０へ出力する。

【００５１】また、減速モードでないと判定された場合
には、揚高センサ１０により検出されるフォーク６の現
在位置が停止位置より下か否か判定する。揚高センサ１
０により検出されるフォーク６の現在位置が停止位置よ
り下であるときには、出力停止値を電磁比例制御弁３０
へ出力し、自動フラグをクリアする。

【００５２】このように上記実施例では、フォークリフ
トの下降制御において、油圧に基づいて図１４、図１
５、図１６、１７、図１８に示すように増速値、定速
値、減速値、微速値及び減速開始位置を計算し、これら
の値に基づいて増速モード、保持モード、減速モードに
より制御するので、大きな油圧が生じる場合、つまり、
フォーク６に加わる荷重が大きい場合であっても、適度
な増速値で適度な下降速度まで増速し、更に、適切な減
速開始位置から適度な下降速度まで減速して停止させる
ことができる。この為、ショック無しにフォーク６を任
意の位置に停止できると共にその停止位置の精度も向上
する。特に、バッテリーフォークリフトと異なり、エン
ジンフォークリフトでは、エンジン回転数により供給油
量が変化し、精度良く任意位置で停止することが難しか
ったが、本実施例のように油圧に基づいて制御すること
により、ショックが無く精度の良い制御が可能となる。

【００５３】更に、本実施例では、油圧センサ１２によ
り検出される油圧がリリーフ圧を越える場合には、リフ
トシリンダ１が上端位置に到達し、油圧センサ１２によ
り検出される油圧はフォーク６に負荷する荷重に一致し
ないと判断し、油圧に依存しない定数で増速するリフト
上端モードで制御を行なう。この為、一定時間後には、
リフトシリンダ１が上端位置から僅かに下降した位置と
なり、油圧センサ１２により検出される油圧がフォーク
６に負荷する荷重と一致するため、この油圧に基づいて
増速モードで安定した制御が可能となる。

【００５４】次に、本発明の他の実施例について、図１
９及び図２０を参照して説明する。本実施例は、フォー
クリフトの着地制御に関し、図１及び図２に示す実施例
の揚高センサ１０に代えて磁石４０ａ及びリードスイッ
チ４０ｂを設けたものである。その他の構成は、前述し
た図１、図２に示す実施例と同様であり、その説明を割
愛する。図１９、図２０に示すように、磁石４０ａはリ
フトシリンダ１のピストン１ａに固定され、リードスイ
ッチ４０ｂはアウターマスト側に取り付けてあり、フォ
ーク６を下降させて着地させる際の減速位置を非接触で
検出することができる。以下、リードスイッチ４０ｂを
減速スイッチと呼ぶ。減速スイッチ４０ｂは、スイッチ
入力インターフェース１６に接続し、フォーク６の減速
位置を検出してＯＮとなると、そのＯＮ信号はスイッチ
入力インターフェース１６を介してＣＰＵ１８へ出力さ
れる。

【００５５】上記構成を有する本実施例のフォークリフ
トの制御装置において、着地制御は図２１、図２２に示
すフローチャートに従って行なう。尚、本実施例におい
て、自動スイッチ１３はフォーク６の昇降制御を、ジョ
イスティック１１による手動制御から、自動制御に切り
替えるためのスイッチである。先ず、図２１に示すよう
に、イニシャライズした後、ジョイスティックレバー１
１からの操作信号がフォーク６を下降させるための信号
か、フォーク６を上昇させるための信号か否か判定す
る。

【００５６】ジョイスティックレバー１１からの操作信
号がフォーク６を下降させるための信号である場合に
は、レバー開度に応じたレバー出力値を計算すると共に
最大下降速度のリミット値を計算し、レバー出力値がリ
ミット値を越える場合にはリミット値を、逆に、レバー
出力値がリミット値以下の場合にはレバー出力値を、電
磁比例制御弁３０へ制御信号として出力する。レバー出
力値は、図５に示すように、レバー開度が一定以下の中
立域の場合には、０であり、それ以上のときにはレバー
開度が大きくなるに従って二段階に大きくなる。リミッ
ト値は、図６に示すように油圧（荷重）が大きくなる
程、徐々に小さくなる。

【００５７】また、ジョイスティックレバー１１からの
操作信号がフォーク６を上昇させるための信号である場
合には、レバー開度に応じたレバー出力値を計算し、レ
バー出力値を、電磁比例制御弁３０へ制御信号として出
力する。レバー出力値は、図７に示すように、レバー開
度が一定以下の中立域の場合には、０であり、それ以上
のときにはレバー開度が大きくなるに従って二段階に大
きくなる。

【００５８】一方、ジョイスティックレバー１１から操
作信号が出力されていない場合には、自動スイッチ１３
が投入されて自動フラグがセットされた状態、つまり、
自動モードか否か判定する。次に、自動モードでない場
合には、減速スイッチ４０ｂがＯＮとなっているか、フ
ォーク６の揚高が減速スイッチ４０ｂより上か否か判定
する。減速スイッチ４０ｂがＯＮとなっているとき、フ
ォーク６の揚高が減速スイッチ４０ｂより上でないと
き、つまり、フォーク６が減速スイッチ４０ｂの下まで
下降したときは、出力停止値を電磁比例制御弁３０へ出
力する。また、自動スイッチ１３が投入されていないと
きには、同様に出力停止値を電磁比例制御弁３０へ出力
する。

【００５９】自動スイッチ１３が投入されている場合に
は、油圧センサ１２により検出される油圧が、リフトシ
リンダ１のリリーフ圧より大きいか否か判定する。油圧
センサ１２により検出される油圧がリリーフ圧以下の場
合には、油圧センサ１２により検出される油圧がフォー
ク６に負荷する荷重と一致しているので、、初期値、自
動フラグ及び増速フラグをセットした後、この油圧に基
づいて、定速値、増速値、減速値、微速値及び停止油圧
を各々計算する。増速値、定速値、減速値、微速値は、
各々図１４、図１５、図１６、図１７に示すように荷重
（油圧）が大きくなる程小さい。但し、微速値は、減速
値に比べ、その切片、傾きはそれぞれ小さい。停止油圧
は、保持圧から定数を減じて求める。

【００６０】油圧センサ１２により検出される油圧がリ
リーフ圧より大きい場合には、リフトシリンダ１が上端
位置に到達し、油圧センサ１２より検出される油圧はフ
ォーク６に負荷する荷重と一致しないと判定し、初期
値、自動フラグ及びリフト上端フラグをセットする。引
き続き、自動モードであると判定されると、更に、リフ
ト上端モードか否か判定する。リフト上端モードとは、
リフト上端フラグがセットされた状態であり、自動スイ
ッチ１３が投入された後一定時間は、フォーク６を下降
させる速度を、油圧に依存する増速値により増速せず
に、油圧に依存しない定数で増速するモードである。

【００６１】即ち、リフト上端モードであると判定され
ると、上述したように、油圧に基づいて定速値、減速
値、微速値及び停止油圧を各々計算する。そして、出力
値として、前回値に定数を繰り返して加え、出力値が定
速値を越えるまでは、この出力値を電磁比例制御弁３０
へ出力し、また、出力値が定速値を越える場合には、定
速値を出力値として電磁比例制御弁３０へ出力する。タ
イマー値は、前回値に定数を加えることにより繰り返し
の回数をカウントし、タイマー値がオーバー値を越える
と、リフト上端フラグをクリアし、保持フラグをセット
する。

【００６２】一方、リフト上端モードでないと判定され
ると、更に、増速モードか否か判定される。増速モード
とは、増速フラグがセットされた状態であり、フォーク
６を上昇させる速度を増速値により増速するモードであ
る。即ち、増速モードであると判定されると、フォーク
６の現在位置が減速位置より上か否か判定する。フォー
ク６の現在位置が減速位置より下であるときには、増速
フラグ、保持フラグをクリアし、減速フラグをセットす
る。また、フォーク６の現在位置が減速位置より上であ
るときは、出力値として、前回値に増速値を繰り返して
加え、出力値が定速値を越えるまでは、この出力値を電
磁比例制御弁３０へ出力し、また、出力値が定速値を越
える場合には、増速フラグをクリアし、保持フラグをセ
ットする。

【００６３】増速モードでないと判定されると、更に、
保持モードか否か判定する。保持モードとは、保持フラ
グがセットされた状態であり、フォーク６を上昇させる
速度を一定に保持するモードである。即ち、保持モード
であると判定されると、フォーク６の現在位置が減速位
置より上か否か判定する。フォーク６の現在位置が減速
位置より上であるときには、保持フラグをクリアし、減
速フラグをセットする。保持モードでないと判定される
と、更に、図２２に示すように減速モードか否か判定す
る。減速モードとは、減速フラグがセットされた状態で
あり、フォーク６を下降させる速度を減速値により減速
するモードである。即ち、減速モードであると判定され
ると、出力値として、前回値から減速値を繰り返して減
じ、出力値が微速値以下となるまで、この出力値を電磁
比例制御弁３０へ出力し、また、出力値が微速値を下回
る場合には、減速フラグをクリアし、微速値を出力値と
して電磁比例制御弁３０へ出力する。

【００６４】また、減速モードでないと判定された場合
には、油圧センサ１２により検出される油圧が停止油圧
により低くなった後に、自動フラグをクリアし、出力停
止値を電磁比例制御弁３０へ出力する。

【００６５】このように上記実施例では、フォークリフ
トの着地制御において、油圧に基づいて図１４、図１
５、図１６、１７、図１８に示すように増速値、定速
値、減速値、微速値及び停止油圧を計算し、これらの値
に基づいて増速モード、保持モード、減速モードにより
制御するので、大きな油圧が生じる場合、つまり、フォ
ーク６に加わる荷重が大きい場合であっても、適度な増
速値で適度な下降速度まで増速し、更に、適切な減速位
置から適度な下降速度まで減速して着地させることがで
きる。この為、ショック無しにフォーク６を着地させる
ことができる。

【００６６】更に、本実施例では、油圧センサ１２によ
り検出される油圧がリリーフ圧を越える場合には、リフ
トシリンダ１が上端位置に到達し、油圧センサ１２によ
り検出される油圧はフォーク６に負荷する荷重に一致し
ないと判断し、油圧に依存しない定数で増速するリフト
上端モードで制御を行なう。この為、一定時間後には、
リフトシリンダ１が上端位置から僅かに下降した位置と
なり、油圧センサ１２により検出される油圧がフォーク
６に負荷する荷重と一致するため、この油圧に基づいて
増速モードで安定した制御が可能となる。

【００６７】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、フォークリフトに負荷する荷重を
油圧センサにより検出する油圧により把握し、増速モー
ド、保持モード、減速モードにおいて適切な昇降速度と
なるように制御するので、ショックなく精度の良い制御
が可能となる。特に、油圧センサにより正確な荷重が把
握できないときには、リフト上端モード、チェーン弛み
モードを行なうので、常に安定した制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置のブロック図である。

【図２】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置の油圧系統図である。

【図３】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置による上昇制御のフローチャートである。

【図４】本発明の第一の実施例に係るフォークリフトの
制御装置による上昇制御のフローチャートである。

【図５】手動操作により下降制御する場合のレバー出力
値とレバー開度との関係を示すグラフである。

【図６】手動操作により下降制御する場合の最大下降速
度リミット値と油圧（荷重）との関係を示すグラフであ
る。

【図７】手動操作により上昇制御する場合のレバー出力
値とレバー開度との関係を示すグラフである。

【図８】上昇制御における増速値と荷重（油圧）との関
係を示すグラフである。

【図９】上昇制御における減速値と荷重（油圧）との関
係を示すグラフである。

【図１０】上昇制御における最小上昇速度と荷重（油
圧）との関係を示すグラフである。

【図１１】上昇制御における減速距離と荷重（油圧）と
の関係を示すグラフである。

【図１２】本発明の第一の実施例に係るフォークリフト
の制御装置による下降制御のフローチャートである。

【図１３】本発明の第一の実施例に係るフォークリフト
の制御装置による下降制御のフローチャートである。

【図１４】下降制御における増速値と荷重（油圧）との
関係を示すグラフである。

【図１５】下降制御における定速値と荷重（油圧）との
関係を示すグラフである。

【図１６】下降制御における減速値と荷重（油圧）との
関係を示すグラフである。

【図１７】下降制御における微速値と荷重（油圧）との
関係を示すグラフである。

【図１８】下降制御における減速距離と荷重（油圧）と
の関係を示すグラフである。

【図１９】本発明の第二の実施例に係るフォークリフト
の制御装置のブロック図である。

【図２０】本発明の第二の実施例に係るフォークリフト
の制御装置の油圧系統図である。

【図２１】本発明の第二の実施例に係るフォークリフト
の制御装置による着地制御のフローチャートである。

【図２２】本発明の第二の実施例に係るフォークリフト
の制御装置による着地制御のフローチャートである。

【図２３】標準形のフォークリフトの斜視図である。

【符号の説明】

１リフトシリンダ１ａピストンロッド２アウターマスト３インナーマスト４車体５ブラケット６フォーク１０揚高センサ１１ジョイスティックレバー１２油圧センサ１３自動スイッチ１４コントローラ１５Ａ／Ｄコンバータ１６スイッチ入力インターフェース１７クロック１８ＣＰＵ１９ＲＡＭ２０ＲＯＭ２１電磁弁駆動回路２２電源回路２３バッテリー３０電磁流量制御弁３１アンロード弁３５エンジン３６ポンプ４０ａ磁石４０ｂリードスイッチ（減速スイッチ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北林鶴治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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機レバーからの操作信号に応じた制
御信号を電磁比例制御弁へ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応じた圧油をリフトシリ
ンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁
からの圧油により伸縮してフォークを昇降させるリフト
シリンダとを備えたフォークリフトにおいて、前記フォ
ークの揚高を検出する揚高センサと、前記リフトシリン
ダに給排される圧油の油圧を検出する油圧センサと、前
記フォークの上昇制御を前記作業機レバーによる手動操
作から自動操作に切り替えるための自動スイッチと、該
自動スイッチが投入されたとき、前記コントローラは、
該油圧センサにより検出された油圧が大きいほど大きな
増速値、最大出力値、減速値を計算すると共に油圧に応
じた減速開始位置を計算し、前記フォークを上昇させる
速度を前記増速値により増速し、最大出力値に到達した
ら前記最大出力値に維持し、前記揚高センサにより減速
開始位置が検出されたら前記減速値により減速し、前記
揚高センサに検出される位置が停止位置となったときに
出力を停止することを特徴とするフォークリフトの制御
装置。
【請求項２】作業機レバーからの操作信号に応じた制
御信号を電磁比例制御弁へ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応じた圧油をリフトシリ
ンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁
からの圧油により伸縮してフォークを昇降させるリフト
シリンダとを備えたフォークリフトにおいて、前記フォ
ークの揚高を検出する揚高センサと、前記リフトシリン
ダに給排される圧油の油圧を検出する油圧センサと、前
記フォークの下降制御を前記作業機レバーによる手動操
作から自動操作へ切り替えるための自動スイッチと、該
自動スイッチが投入されたとき、前記コントローラは、
該油圧センサにより検出された油圧が大きいほど小さな
増速値、定速値、減速値、微速値を計算し、前記フォー
クを下降させる速度を前記増速値により前記定速値にま
で増速し、前記定速値に到達したら前記定速値に維持
し、前記揚高センサにより減速位置が検出されたら前記
減速値により前記微速値にまで減速し、前記微速値に到
達したら前記微速値を維持し、前記揚高センサに検出さ
れる位置が停止位置となったときに出力を停止すること
を特徴とするフォークリフトの制御装置。
【請求項３】作業機レバーからの操作信号に応じた制
御信号を電磁比例制御弁へ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応じた圧油をリフトシリ
ンダに給排する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁
からの圧油により伸縮してフォークを昇降させるリフト
シリンダとを備えたフォークリフトにおいて、前記フォ
ークの位置が減速位置となったことを検出する位置セン
サと、前記リフトシリンダに給排される圧油の油圧を検
出する油圧センサと、前記フォークの着地制御を前記作
業機レバーによる手動操作から自動操作に切り替えるた
めの自動スイッチと、該自動スイッチが投入されたと
き、前記コントローラは、該油圧センサにより検出され
た油圧が大きいほど小さな増速値、定速値、減速値を計
算し、前記フォークを下降させる速度を前記増速値によ
り前記定速値にまで増速し、前記定速値に到達したら前
記定速値に維持し、前記位置センサにより減速位置が検
出されたら減速値により減速し、前記油圧センサに検出
される油圧が所定の停止油圧より低くなったときに着地
と判定して出力を停止することを特徴とするフォークリ
フトの制御装置。
【請求項４】請求項１において、前記油圧センサによ
り検出される油圧が無負荷値のときには、前記コントロ
ーラは、前記フォークが着地して前記油圧センサにより
検出される油圧が前記フォークに負荷する荷重と一致し
ないと判定し、前記自動スイッチが投入された後一定時
間は、前記フォークを上昇させる速度を前記増速値によ
り増速せずに、前記油圧に依存しない定数で増速するこ
とを特徴とするフォークリフトの制御装置。
【請求項５】請求項２又は請求項３において、前記油
圧センサにより検出される油圧が前記リフトシリンダの
リリーフ圧を越える時には、前記コントローラは、前記
リフトシリンダが上端位置に到達して前記油圧センサに
より検出される油圧が前記フォークに負荷する荷重と一
致しないと判定し、前記自動スイッチが投入された後一
定時間は、前記フォークを下降させる速度を前記増速値
により増速せずに、油圧に依存しない定数で増速するこ
とを特徴とするフォークリフトの制御装置。