工業車輛的製作方法

2023-05-23 13:39:26 2

本發明涉及具備油壓工作裝置的工業車輛。

背景技術：

作為這種工業車輛公知有叉車。叉車具備發動機、通過發動機驅動的油壓泵、以及通過從油壓泵排出的工作油而進行工作的油壓工作裝置。叉車具有使車叉升降的升降用的油壓缸以及使桅柱傾動的傾斜用的油壓缸。在通過發動機驅動油壓泵的情況下，若油壓泵的負荷增加，則有可能發動機的扭矩不足從而產生發動機熄火。因此，在日本特開2014－222079號公報中，提出了用於避免發動機熄火的結構。然而，對於在日本特開2014－222079號公報所公開的結構，仍有改善的餘地。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供能夠避免發動機熄火的工業車輛。

為了解決上述課題，根據本發明的第一方式提供如下工業車輛，其具備發動機、通過發動機驅動的油壓泵、對由油壓泵汲取的工作油進行存積的油罐、以及通過油壓而進行動作的油壓工作裝置，工業車輛的特徵在於，具備：第1迴路，其具有控制閥，通過利用控制閥來切換工作油的供給和排出，由此來驅動油壓工作裝置；第1油路，其將第1迴路與油壓泵連接起來；第2迴路，其控制第1迴路內的壓力；第1檢測單元，其用於獲取發動機轉速；第2檢測單元，其用於獲取油壓泵的排出壓；以及控制裝置，第2迴路具有：壓力補償閥，其位於未經由第1迴路而將油壓泵與油罐連接起來的第2油路上；安全閥，其位於將控制閥與油罐連接起來的第3油路上；電磁閥，其位於與安全閥的背壓室相連的第4油路上；以及第5油路，其在第3油路上位於控制閥與安全閥之間，將第3油路的壓力向壓力補償閥導入，控制裝置在基於根據第1檢測單元的檢測結果獲得的發動機轉速的信息以及根據第2檢測單元的檢測結果獲得的油壓泵的排出壓的信息而判定為具有產生發動機熄火的可能性的情況下，使電磁閥工作，從而將第4油路開放，以通過第4油路的開放而使油壓泵與油罐連通的方式來使壓力補償閥工作。

附圖說明

圖1是表示叉車的整體結構的示意圖。

圖2是說明壓力補償迴路的油壓迴路圖。

圖3a以及圖3b是說明安全閥的動作的示意圖。

圖4是說明使貨物裝卸動作開始的情況下的處理的流程圖。

圖5是說明本發明的第2實施方式的電磁比例閥的局部剖視圖。

具體實施方式

(第1實施方式)

以下，根據圖1～圖4說明將本發明的工業車輛具體化為叉車的第1實施方式。

如圖1所示，叉車10具備車身和裝備於車身的貨物裝卸裝置11。貨物裝卸裝置11具備多段式的桅柱14。多段式的桅柱14由左右一對外桅柱12與內桅柱13構成。在外桅柱12，作為油壓工作裝置而連結有油壓式的傾斜油缸15。在內桅柱13，作為油壓工作裝置而連結有油壓式的升降油缸16。若向傾斜油缸15供給工作油或者從傾斜油缸15排出工作油，則桅柱14沿車身的前後方向傾動。若向升降油缸16供給工作油或者從升降油缸16排出工作油，則內桅柱13沿車身的上下方向移動。作為貨物裝卸件的車叉18經由升降託架17而安裝於內桅柱13。若升降油缸16工作，則內桅柱13沿外桅柱12升降，從而車叉18與升降託架17一起升降。

在車身裝備有發動機19、油壓泵20、以及油壓機構21。發動機19是叉車10的行駛動作以及貨物裝卸動作的驅動源。向油壓機構21供給從油壓泵20排出的工作油。油壓機構21控制工作油向各油缸15、16的供給和排出。為了將從油罐22汲取的工作油向油壓機構21供給，在油壓泵20連接有作為第1油路的油路23。油路23與油壓泵20的排出口連接。在油壓機構21連接有供向油罐22排出的工作油通過的排出油路24。

在車身搭載有作為控制裝置的車輛控制裝置25和發動機控制裝置26。發動機控制裝置26與車輛控制裝置25電連接。在車輛控制裝置25電連接有傾斜傳感器28和升降傳感器30，傾斜傳感器28對傾斜操作部件27的操作狀態進行檢測，升降傳感器30對升降操作部件29的操作狀態進行檢測。傾斜操作部件27是對傾斜油缸15的動作進行指示的指示部件，升降操作部件29是對升降油缸16的動作進行指示的指示部件。在車輛控制裝置25還電連接有加速傳感器32，加速傳感器32對與加速操作部件31的操作量對應的加速開度進行檢測。加速操作部件31在駕駛員指示叉車10加速時被操作。傾斜操作部件27、升降操作部件29以及加速操作部件31配置於叉車10的駕駛室。

車輛控制裝置25通過將發動機19的轉速指令向發動機控制裝置26輸出，由此來控制發動機的轉速。發動機控制裝置26基於輸入發動機控制裝置26的轉速指令來控制發動機19。在發動機控制裝置26電連接有轉速傳感器34，轉速傳感器34作為第1檢測單元，用於獲取發動機轉速。發動機控制裝置26將轉速傳感器34的檢測結果向車輛控制裝置25輸出。油壓泵20通過發動機19驅動。因此，通過踩踏加速操作部件31並且操作傾斜操作部件27、升降操作部件29，從而使傾斜油缸15、升降油缸16進行工作。

以下，對油壓機構21的結構詳細地進行說明。

油壓機構21具有控制迴路36和壓力補償迴路37，控制迴路36作為控制壓力油的供給和排出的第1迴路，壓力補償迴路37作為對控制迴路36內的壓力控制的第2迴路。

控制迴路36具有傾斜動作用的控制閥39與升降動作用的控制閥41。控制閥39經由油路38與傾斜油缸15的油室連接。控制閥41經由油路40與升降油缸16的油室連接。各控制閥39、41分別與油路23以及排出油路24連接。各控制閥39、41是機械式的切換閥。在控制閥39機械地連結有傾斜操作部件27。因此，若操作傾斜操作部件27，則控制閥39的開閉狀態切換。在控制閥41機械地連結有升降操作部件29。因此，若操作升降操作部件29，則控制閥41的開閉狀態切換。

壓力油在從油壓泵20排出之後通過油路23流入控制閥39、41。而且，壓力油通過油路38、40向各油缸15、16的油室供給。例如，若操作傾斜操作部件27，則壓力油在從油壓泵20排出之後通過與控制閥39連接的油路38向傾斜油缸15的油室供給。壓力油在從各油缸15、16的油室排出之後通過排出油路24向油罐22排出。

接下來，參照圖2說明壓力補償迴路37。

如圖2所示，壓力補償迴路37具有與油罐22連接的油路43。壓力補償閥44位於油路43上。油路43從與油壓泵20的排出口連接的油路23分支。油路43是不經由控制迴路36而將油壓泵20與油罐22連接起來的第2油路。壓力補償迴路37具有與控制閥39、41連接的油路45。安全閥46位於油路45上。油路45是將輸入控制閥39、41的壓力向壓力補償迴路37內導入的油路。油路45是將控制閥39、41與油罐22連接起來的第3油路。作為將油路45的壓力導入壓力補償閥44的第5油路的油路47位於油路45上。油路47位於控制閥39、41與安全閥46之間。

壓力補償閥44利用通過油路47被導入的壓力與彈力，產生比向控制迴路36輸入的壓力高的壓力。由此，壓力補償閥44進行補償以使得控制迴路36內的壓力成為貨物裝卸裝置11的工作所需要的工作壓力。在油路43內的壓力超過預先決定的洩壓壓力的情況下，壓力補償閥44以使油壓泵20與油罐22連通的方式工作。由此，壓力補償閥44將從油壓泵20排出的壓力油向油罐22解放。安全閥46在油路45內的壓力超過預先決定的洩壓壓力的情況下進行工作，使壓力向油罐22解放。當油路45通過安全閥46的工作而開放的情況下，通過油路47向壓力補償閥44導入的壓力也降低。在該情況下，壓力補償閥44的洩壓壓力降低。

壓力補償迴路37具有作為電磁閥的電磁比例閥50。電磁比例閥50位於與安全閥46的背壓室48相連的作為第4油路的油路49上。電磁比例閥50與車輛控制裝置25電連接。電磁比例閥50的動作通過車輛控制裝置25控制。在電磁比例閥50連接有與油路45相連的油路51和與油路43相連的油路52。壓力傳感器53作為用於獲取油壓泵20的排出壓的第2檢測單元而位於油路23上。壓力傳感器53與車輛控制裝置25電連接。車輛控制裝置25根據壓力傳感器53的檢測結果來獲取壓力信息，從而檢測出油壓泵20的排出壓。

以下，根據圖2～圖3b說明安全閥46的動作。

如圖3a所示，在油路45的壓力未超過洩壓壓力的情況下，安全閥46如圖中實線所示那樣，不使與排出油路24相連的油路45開放，從而不使壓力向油罐22解放。另一方面，在油路45的壓力超過洩壓壓力的情況下，安全閥46如圖中雙點劃線所示那樣，使油路45開放，從而使壓力向油罐22解放。若電磁比例閥50以使油路45的壓力通過油路49、51向背壓室48導入的方式工作，則安全閥46的洩壓壓力因被導入的壓力和彈力而被提高。

如圖3b所示，若電磁比例閥50以通過油路49、52使背壓室48的壓力向油罐22解放的方式工作，則安全閥46的洩壓壓力變低。而且，在油路45的壓力超過洩壓壓力的情況下，安全閥46通過使與排出油路24相連的油路45開放，由此使壓力向油罐22解放。電磁比例閥50具有利用電磁力使滑閥工作來開閉流路的構造。電磁比例閥50具備向背壓室48導入壓力的流路和使背壓室48的壓力解放的流路。

在叉車10中，在未操作加速操作部件31而以怠速控制發動機19的情況下，油壓機構21內的壓力降低。在貨物裝卸裝置11的驅動源是發動機19的叉車10中，若在以怠速控制的上述那樣的無負荷的狀態下進行貨物裝卸動作，為了使油壓工作裝置起動，油壓泵20的負荷急劇上升。於是，發動機19的扭矩不足，容易產生發動機熄火。因此，車輛控制裝置25在相對於發動機19能夠產生急劇的負荷變動的狀況下，進行用於避免發動機熄火的控制。上述貨物裝卸動作包含傾斜油缸15的動作及升降油缸16的動作。貨物裝卸動作是對發動機19施加負荷的負荷動作。

車輛控制裝置25通過在進行貨物裝卸操作時抑制油壓機構21內的壓力的急劇上升來避免發動機熄火。具體而言，車輛控制裝置25通過使從油壓泵20排出的壓力油的流動憑藉壓力補償迴路37向油罐22解放來抑制油壓機構21內的壓力的急劇上升。貨物裝卸操作包含傾斜操作部件27的操作及升降操作部件29的操作。

以下，根據圖4說明車輛控制裝置25為了避免發動機熄火而進行的控制內容。

車輛控制裝置25根據壓力傳感器53的檢測結果來獲取壓力信息(步驟s10)。車輛控制裝置25能夠根據壓力信息判斷是否進行貨物裝卸動作。換句話說，在油壓泵20的排出壓高的情況下，車輛控制裝置25能夠判斷為已經進行貨物裝卸動作。另外，車輛控制裝置25根據轉速傳感器34的檢測結果來獲取發動機19的轉速信息(步驟s11)。

接下來，車輛控制裝置25根據壓力信息與轉速信息來判定在進行了貨物裝卸動作的情況下容易產生發動機熄火的條件是否成立(步驟s12)。在容易產生發動機熄火的條件下，存在貨物裝卸動作中的發動機轉速比較低且在怠速附近的情況。在發動機轉速低的情況下，油壓泵20的負荷增加從而發動機19的扭矩容易不足，容易產生發動機熄火。車輛控制裝置25在上述條件成立的情況下在步驟s12判定為是，另一方面，在上述條件不成立的情況下，在步驟s12判定為否。

在步驟s12判定為是的車輛控制裝置25對電磁比例閥50進行控制(步驟s13)。具體而言，車輛控制裝置25以通過油路49、52使安全閥46的背壓室48的壓力向油罐22解放的方式使電磁比例閥50工作。由此，安全閥46的洩壓壓力從被背壓室48的壓力和彈力規定的狀態變遷為被彈力規定的狀態。其結果是，安全閥46的洩壓壓力與使背壓室48的壓力解放之前相比變低。若油路45的壓力超過洩壓壓力，則安全閥46以使油路45的壓力向油罐22解放的方式工作。

若安全閥46以使油路45的壓力解放的方式工作，則通過油路47向壓力補償閥44導入的壓力也降低。由此，壓力補償閥44的洩壓壓力從被導入的壓力和彈力規定的狀態變遷為被彈力規定的狀態。其結果是，壓力補償閥44的洩壓壓力與使背壓室48的壓力解放之前相比變低。而且，若油路43的壓力超過洩壓壓力，則壓力補償閥44以使油路43的壓力向油罐22解放的方式工作。換句話說，若油路43被開放，則壓力油從油壓泵20被排出，然後通過油路43向油罐22流動。這樣，因貨物裝卸動作而引起的油壓機構21內的壓力的急劇上升被抑制。

而且，車輛控制裝置25根據轉速信息來判斷發動機19的轉速是否復原為規定的轉速，由此來判定是否使上述控制結束(終了)(步驟s14)。在發動機19的轉速復原至即便繼續進行貨物裝卸動作也不會產生發動機熄火的程度的情況下，車輛控制裝置25在步驟s14判定為是，並控制電磁比例閥50。具體而言，車輛控制裝置25以使油路45的壓力導入安全閥46的背壓室48的方式使電磁比例閥50工作。由此，提高安全閥46的洩壓壓力，使油路45關閉。若油路45被關閉，則向壓力補償閥44導入的壓力也升高，壓力補償閥44的洩壓壓力也升高。其結果是，油路43被關閉，工作油從油壓泵20被排出，然後向控制迴路36流動。這樣，油壓機構21內的壓力復原為油壓工作裝置進行工作所需要的工作壓力。

因此，根據本實施方式，能夠獲得以下所示的效果。

(1)在根據壓力信息和轉速信息判定為有可能產生發動機熄火的情況下，以使從油壓泵20排出的壓力油向油罐22解放的方式使壓力補償迴路37工作。由此，能夠抑制油壓機構21內的壓力的急劇上升。因此，能夠避免發動機熄火。

(2)上述控制基於壓力信息和轉速信息進行。在該情況下，也可以不直接檢測出指示貨物裝卸動作的傾斜操作部件27、升降操作部件29的操作狀態等油壓工作裝置的動作狀態。因此，不需要檢測出指示貨物裝卸動作的部件的操作狀態的傳感器類，由此能夠降低叉車10的成本。

(3)由於能夠根據壓力信息和轉速信息來控制安全閥46的洩壓壓力，所以即便產生衝擊壓力也不會對發動機19施加急劇的負荷。

(4)在對安全閥46的洩壓壓力的控制中採用電磁比例閥50，由此能夠任意設定洩壓壓力。

(第2實施方式)

以下，根據圖5說明本發明的第2實施方式。

在為通過控制指令值(電流指令)對開度進行比例控制的電磁比例閥50的情況下，優選進行考慮了滯後的控制。換句話說，考慮到了電磁比例閥50的動作(開度)相對於控制指令值不是始終為恆定的情況。其結果是，在通過電磁比例閥50的動作對安全閥46的洩壓壓力進行控制的情況下，存在受到電磁比例閥50的滯後的影響從而洩壓壓力產生偏差的可能性。

因此，如圖5所示，第2實施方式的電磁比例閥50具備以在考慮滯後的情況下能夠獲得所希望的洩壓壓力的方式對開度進行調整的調整機構55。

電磁比例閥50具備閥部50a和螺線管部50b。電磁比例閥50通過使電流在螺線管部50b的線圈57流動來產生磁場，從而使柱塞58工作。另外，電磁比例閥50通過配合柱塞58的動作使閥部50a的滑閥56滑動，對流路進行開閉。

調整機構55具有在筒狀的殼體59內能夠沿軸向移動的螺紋部60以及與螺紋部60連結的彈簧61。調整機構55是根據螺紋部60的緊固量經由柱塞58使滑閥56的位置變化的機械式的調整機構。換句話說，調整機構55具有通過螺紋部60的緊固量來調整不使電磁比例閥50工作的狀態下的滑閥56的初始位置的構造。由此，滑閥56在使電磁比例閥50工作時能夠以調整後的位置為基準進行移動。通過滑閥56的移動來調整電磁比例閥50的開度。基於螺紋部60的滑閥56的位置調整是以在通過所希望的控制指令值對電磁比例閥50進行了控制時能夠獲得所希望的洩壓壓力的方式進行的。換句話說，以電磁比例閥50為了獲得所希望的洩壓壓力而進行工作來執行了所需要的開度的方式進行滑閥56的位置調整。

因此，根據本實施方式，不僅能夠獲得第1實施方式的效果(1)～(4)，而且能夠獲得以下所示的效果。

(5)電磁比例閥50具備對開度進行調整的調整機構55。由此，能夠考慮滯後來控制電磁比例閥50。換句話說，由於電磁比例閥50的特性能夠變更，所以能夠將基於對電磁比例閥50的控制指令值與洩壓壓力的特性保持為恆定。

上述實施方式也可以如以下那樣變更。

在為具有傾斜油缸15以及升降油缸16等多個油壓工作裝置的工業車輛的情況下，車輛控制裝置25也可以以安全閥46的洩壓壓力因進行動作的油壓工作裝置的種類而不同的方式控制電磁比例閥50。例如，車輛控制裝置25也可以通過進行動作的油壓工作裝置的種類來調整電磁比例閥50的開度，從而使安全閥46的洩壓壓力不同。具體而言，在使傾斜油缸15工作的情況下，車輛控制裝置25以與使升降油缸16工作的情況相比洩壓壓力變低的方式來調整電磁比例閥50的開度。電磁比例閥50的開度以使向電磁比例閥50的控制指令值(電流指令)變化的方式被調整。在該情況下，車輛控制裝置25使用傳感器對傾斜操作部件27、升降操作部件29的操作狀態進行檢測，識別多個油壓工作裝置中的哪個油壓工作裝置進行了動作。例如，能夠使用傾斜傳感器28對傾斜操作部件27的操作狀態進行檢測，能夠使用升降傳感器30對升降操作部件29的操作狀態進行檢測。另外，在使傾斜油缸15與升降油缸16同時工作的情況下，車輛控制裝置25以使安全閥46的洩壓壓力與傾斜油缸15相對應的方式來控制電磁比例閥50。根據該其他例子，能夠設定與油壓工作裝置對應的洩壓壓力。

在第1實施方式中，在採用將傾斜操作部件27、升降操作部件29機械地連結的控制閥39、41的情況下，也可以不設置對傾斜操作部件27、升降操作部件29的操作狀態進行檢測的傳感器。

車輛控制裝置25也可以在以使安全閥46的背壓室48的壓力向油罐22解放的方式使電磁比例閥50工作之後(圖4的步驟s13)而隨著時間的經過控制電磁比例閥50。

若能夠檢測出來自油壓泵20的排出壓，壓力傳感器53可以配置於油壓機構21內的任意位置。

叉車10可以還具有使作為油壓工作裝置的助力轉向機構工作的油壓缸。

叉車10可以還具有作為油壓工作裝置使附件工作的油壓缸。

叉車10可以還具有使附件工作的油壓缸與使助力轉向機構工作的油壓缸這兩者。

工業車輛並不限定於叉車10，也可以是具有裝載機等的油壓工作裝置的車輛。