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【专利摘要】一种工业车辆，该工业车辆包括发动机、液压泵、货物处理工具、门架、第一液压致动器、第二液压致动器、命令构件、供油通道以及控制器。当门架正被向前倾斜时，控制器在检测到命令构件的操作命令了对发动机施加载荷的负荷操作时执行提高发动机速度的加速控制。
【专利说明】工业车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业车辆，该工业车辆包括由液压压力驱动的液压致动器以及由发动机驱动以产生液压压力的液压泵。
【背景技术】
[0002]叉车为已知的工业车辆的一种示例，其包括:发动机；由发动机驱动的液压泵；以及液压机构，该液压机构构造成通过来自液压泵的液压油操作液压致动器。例如，叉车包括液压提升缸和液压倾斜缸，液压提升缸用作使叉部提升及降低的液压致动器，液压倾斜缸用作使门架倾斜的液压致动器。当通过发动机驱动液压泵时，施加至液压泵的载荷的增大可能会导致不足的发动机扭矩并引起发动机停转。日本公开专利公报N0.2012-62137描述了防止这种发动机停转的结构。在多个液压致动器同时进行操作时，发动机也可能会停转。
[0003]在以上专利公报中，当检测到发动机速度减小时，排出管打开。这引起发动机速度自排出管打开时起至液压泵上的载荷减小时进一步减小。因而，发动机停转仍可能会发生。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种消除发动机停转的工业车辆。
[0005]为了实现以上目的，本发明的一个方面为一种工业车辆，该工业车辆包括:发动机；液压泵，该液压泵由发动机驱动且产生液压压力；货物处理工具；门架，货物处理工具附接至门架；由液压压力驱动的多个液压致动器；命令构件，该命令构件命令液压致动器的操作；供油通道，该供油通道将从液压泵排出的液压油供给至液压致动器；以及控制器，该控制器控制发动机。液压致动器包括提升及降低货物处理工具的第一液压致动器，以及使门架倾斜的第二液压致动器。当门架正被向前倾斜时，控制器在检测到命令构件的操作命令了执行对发动机施加载荷的负荷操作时执行提高发动机速度的加速(revving，加快转速)控制。
[0006]本发明的另外的方面为一种工业车辆，该工业车辆包括:发动机；液压泵，该液压泵由发动机驱动且产生液压压力；货物处理工具；门架，货物处理工具附接至门架；由液压压力驱动的多个液压致动器；命令构件，该命令构件命令液压致动器的操作；供油通道，该供油通道将从液压泵排出的液压油供给至液压致动器；以及控制器，该控制器控制发动机。液压致动器包括提升及降低货物处理工具的第一液压致动器以及使门架倾斜的第二液压致动器。当货物处理工具正被降低时，控制器在检测到命令构件的操作命令了执行对发动机施加载荷的负荷操作时执行提高发动机速度的加速控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]本发明及其目的和优点将通过参照当前优选的实施方式的以下描述和附图而得到最佳地理解，在附图中:
[0008]图1为示出了根据本发明的一个实施方式的叉车的整个结构的示意图；图2为示出了在使图1中示出的叉车的门架向前倾斜的同时当执行另一操作时所执行的控制的内容的时序图；以及
[0009]图3为示出了在使图1中示出的叉车的叉部降低的同时当执行另一操作时所执行的控制的内容的时序图。
【具体实施方式】
[0010]现在将参照图1至图3对工业车辆的一个实施方式进行描述。
[0011]如图1中所示，用作工业车辆的叉车10的车身具有货物处理装置11。该货物处理装置11包括多级门架14，该多级门架14包括内门架13和左、右外门架12。用作第二液压致动器的液压倾斜缸15附接至每个外门架12。用作第一液压致动器的液压提升缸16附接至内门架13。在液压油供给至倾斜缸15和从倾斜缸15排出时，门架14相对于车身沿前后方向向前和向后倾斜。在液压油供给至提升缸16和从提升缸16排出时，内门架13相对于车身上下运动。附加地，内门架13具有用作货物处理工具的叉部18。在叉部18与内门架13之间设置有提升支架17。提升缸16的操作使内门架13沿着外门架12上下运动。因而，叉部18与提升支架17 —起上下运动。
[0012]叉车10的车身具有发动机19、液压泵20以及液压机构21，其中，发动机19为叉车10的在驱动叉车10时以及在处理货物时使用的驱动源，液压泵20由发动机19驱动且产生液压压力，液压机构21被供给从液压泵20排出的液压油。液压机构21包括控制阀22、控制阀23以及卸载阀24。控制阀22对供给至倾斜缸15和从倾斜缸15排出的液压油进行控制。用作命令倾斜缸15的操作的命令构件的倾斜操作构件25机械地连接至控制阀22。控制阀22的开闭状态通过倾斜操作构件25的操作切换。控制阀23对供给至提升缸16和从提升缸16排出的液压油进行控制。用作命令提升缸16的操作的命令构件的提升操作构件26机械地连接至控制阀23。控制阀23的开闭状态通过提升操作构件26的操作切换。倾斜操作构件25和提升操作构件26设置在叉车10的车厢中，使得操作者能够操作叉车10。卸载阀24对液压油从液压泵20排出到设置在车身中的油箱27中进行控制。
[0013]叉车10的车身具有控制器28。控制器28基于从检测发动机速度的旋转速度传感器29输入的检测信号来控制发动机速度和卸载阀24的开闭状态。检测倾斜操作构件25的操作状态的倾斜检测传感器25a以及检测提升操作构件26的操作状态的提升检测传感器26a电连接至控制器28。附加地，控制器28检测由操作者操作以在驱动叉车10时使叉车10加速的加速构件30 (加速器踏板)的下压量(加速器位置)。然后，控制器28基于加速构件30的下压量来控制发动机速度。
[0014]在本实施方式中，驱动液压泵20以从油箱27抽吸液压油且排出液压油。现在将对液压油的流动进行描述。
[0015]当卸载阀24位于第一位置中时，液压油通过连接至液压泵20的油道32流入控制阀22和控制阀23中。然后，液压油通过连接至控制阀22和控制阀23的油道33和油道34流动至倾斜缸15的油室和提升缸16的油室。例如，当对倾斜操作构件25进行操作时，从液压泵20排出的液压油通过连接至控制阀22的油道33供给至倾斜缸15的油室。从倾斜缸15和提升缸16的每个油室排出的液压油通过连接至控制阀22和控制阀23的油道35排出到油箱27中。当卸载阀24位于第二位置中时，液压油没有流入控制阀22和控制阀23中而是流入油道32中，并且通过连接至卸载阀24的油道35返回至油箱27。
[0016]现在将对本实施方式中的叉车10的操作进行描述。
[0017]首先，将描述在门架14正被向前倾斜期间当接收到提升叉部18或使门架14向后倾斜的命令时控制器28的控制操作。
[0018]当门架14向前倾斜时，由于门架14的重量或处理的货物的重量，故而液压泵20上的载荷是小的。因而，当在门架14正被向前倾斜时接收到提升叉部18或使门架14向后倾斜的命令时，由于执行所命令操作的液压致动器的启用，故而液压泵20上的载荷增大。当液压泵20上增大的载荷使发动机19的扭矩变得不足时，发动机可能停转。因此，在发动机19上的载荷可能突然改变的情形下，控制器28执行避免发动机停转的操作。当门架14正被向前倾斜时，叉部18的提升和门架14的向后倾斜为对发动机19施加载荷的负荷操作。
[0019]当门架14正被向前倾斜并且接收到使门架14向后倾斜的命令时，门架14从向前操作转换至向后操作。当门架14正被向前倾斜且接收到提升叉部18的命令时，随着门架14继续向前倾斜，同时执行使门架14向前倾斜且提升叉部18的操作。
[0020]在图2中示出的时段A中，发动机19基于来自控制器28的旋转速度命令Xl (对应于空转发动机速度)而被驱动。
[0021]在图2中示出的时段B中，当门架14正被向前倾斜且接收到提升叉部18或使门架14向后倾斜的命令时，控制器28执行加速控制以增大发动机速度。具体地，控制器28输出旋转速度命令X2以增大发动机速度，与旋转速度命令Xl的旋转速度相比，旋转速度命令X2命令更高的旋转速度。以这种方式，加速控制增大了发动机速度。控制器28在时间T2上输出旋转速度命令X2。
[0022]在本实施方式中，加速控制减小了液压泵20上的载荷且解决了会由液压泵20上的增大的载荷引起的发动机19的扭矩不足。这消除了本实施方式的叉车10中的发动机停转。
[0023]图2示出中的“卸载命令”将卸载阀24设置在第二位置处并且打开回油通道，从液压泵20排出的液压油通过该回油通道返回至油箱27。控制器28将卸载命令输出至卸载阀24。图2示出中的“判定阈值(阈值Yl) ”与发动机速度进行比较，以判定在接收卸载命令时是否打开回油通道。
[0024]相反，如果当门架14正被向前倾斜时接收到使叉部18降低的命令，则控制器28不对发动机19执行加速控制并且不输出卸载命令。当以与当门架14正被向前倾斜时相同的方式使叉部18降低时，由于叉部18的重量或所处理的货物的重量，故而液压泵20上的载荷是小的。因此，当同时执行使门架14倾斜及使叉部18降低的操作时，液压泵20上的载荷是小的，在发动机19上没有载荷的突然变化，并且不执行以上控制。
[0025]现在将描述在叉部18的降低操作期间当接收到提升叉部18或使门架14向前或向后倾斜的命令时控制器28的控制操作。
[0026]当叉部18正被降低且接收到提升叉部18或使门架14向前或向后倾斜的命令时，执行所命令的操作的液压致动器的启用增大了液压泵20上的载荷。当由于液压泵20的增大的载荷而使发动机19的扭矩变得不足时，发动机可能会停转。因此，在发动机19上的载荷可能会突然改变的情形下，控制器28执行操作以避免发动机停转。当叉部18正被降低时，提升叉部18以及使门架14向前和向后倾斜为对发动机19施加载荷的负荷操作。
[0027]在图3中示出的时段A中，基于来自控制器28的旋转速度命令Xl (对应于空转发动机速度)而驱动发动机19。
[0028]在图3中示出的时段B中，当叉部18正被降低且接收到提升叉部18、使门架14向前倾斜、或使门架14向后倾斜的命令时，控制器28将卸载阀24设置在第二位置处并且打开回油通道。通过打开回油通道，液压油未流入控制阀22和控制阀23中而是返回到油箱27中。本实施方式的回油通道包括油道32、卸载阀24以及油道35。
[0029]控制器28输出卸载命令，其将卸载阀24设置在第二位置处，直至发动机速度超过特定值或经过时间Tl为止。然后，当卸载命令的输出停止时，卸载阀24返回至第一位置。这打开了供油通道，从液压泵20排出的液压油通过供油通道供给至倾斜缸15和提升缸16。通过打开供油通道，流入控制阀22和控制阀23中的液压油供给至倾斜缸15和提升缸16。在本实施方式中，供油通道包括油道32、控制阀22和控制阀23、以及油道33和油道34。
[0030]附加地，控制器28以与上述相同的方式对发动机19执行加速控制。该加速控制增大了发动机速度。控制器28在时间T2上输出旋转速度命令X2。
[0031]在本实施方式中，打开的回油通道和加速控制减小了液压泵20上的载荷并且解决了由液压泵20上的增大的载荷引起的发动机19的扭矩不足。这消除了本实施方式的叉车10中的发动机停转。
[0032]除了输出卸载命令和旋转速度命令X2之外，控制器28将与发动机速度进行比较的阈值改变为第二阈值Y2，第二阈值Y2设定成比第一阈值Yl更低的旋转速度。尽管发动机19被控制以避免如上所述的发动机停转，但是当卸载命令的输出停止且供油通道打开时，液压泵20上的载荷增大且发动机速度减小。如果控制器28仅使用第一阈值Yl用以与发动机速度进行比较，则可能会由于在启用液压致动器之后发动机速度减小而再次输出卸载命令，如图3中虚线所示出的。在这种情形下，启动了操作的倾斜缸15或提升缸16由于卸载命令的输出而立即停止操作。这会使操作不稳定且中断货物处理。因此，调整货物处理位置等可能是困难的。
[0033]然而，在本实施方式中，控制器28设定第二阈值Y2，该第二阈值Y2作为用于在检测到倾斜操作构件25和提升操作构件26的操作时的阈值。这在启用液压致动器之后当发动机速度减小时限制了另外的卸载命令的输出。因而，在倾斜缸15或提升缸16开始操作之后，避免了立即的操作中止。
[0034]然后，在时间T2上输出旋转速度命令X2的控制器28结束加速控制。然后，控制器28缓慢地且逐渐地降低旋转速度命令的值使其返回至旋转速度命令XI。同样，当结束加速控制时，控制器28逐渐提高与发动机速度进行比较的阈值使其返回至第一阈值Y1。
[0035]在图3中示出的时段C中，倾斜操作构件25或提升操作构件26被连续地操作。在时段C期间，当发动机速度变得低于第一阈值Yl时，控制器28输出卸载命令。在时段C中，倾斜操作构件25或提升操作构件26被连续地操作，发动机速度减小，并且液压泵20上的载荷增大。在这种情形下，例如，液压缸可以抵达行程终点。因而，由于发动机速度变得比第一阈值Yl低，因此控制器28输出卸载命令以减小液压泵20上的载荷且避免发动机停转。
[0036]如上所述，根据倾斜操作构件25和提升操作构件26的操作状态可以判定突然的载荷变化。然而，当液压缸到达行程终点时所发生的突然的载荷变化不能根据倾斜操作构件25和提升操作构件26等的操作状态来判定。因而，难以指定进行加速控制的时机。因此，难以启动如上所述的发动机19的加速控制。然而，在本实施方式中，控制器28包括第一阈值Yl和第二阈值Y2。此外，在结束加速控制以及启动货物处理之后，控制器28将阈值转换返回至设定成比第二阈值Y2更高的旋转速度的第一阈值Y1。因此，卸载命令在早期阶段输出。第一阈值Yl和第二阈值Y2根据情形而选择性地进行使用。这避免了根据情形的发动机停转，即使当卸载命令响应于发动机速度的减小而输出时亦是如此。
[0037]在除了向前倾斜门架14以及降低叉部18之外的操作期间，当另一操作被命令时，控制器28并不执行如上所述的控制。在除了向前倾斜门架14以及降低叉部18之外的操作期间，发动机19驱动液压泵20达到所命令的操作速度。即，发动机19的节气门是打开的，并且即使当另一操作被命令时，发动机速度仍是细微地减小。在这种情况下，如果执行发动机19的加速控制，则发动机速度的改变将改变操作速度。
[0038]另外，由控制器执行且在图3中示出的控制的内容也可以应用于时段A，该时段A为当加速构件30、倾斜操作构件25、以及提升操作构件26中没有一者被操作并且没有载荷施加至液压泵20的时候。即，当检测到倾斜操作构件25或提升操作构件26的操作时，控制器28输出卸载命令，对发动机19执行加速控制，并且改变阈值使得避免发动机停转。
[0039]本实施方式具有如下面所描述的优点。
[0040](I)在向前倾斜门架14或降低叉部18期间，当命令了另一操作时，对发动机19执行用于避免发动机停转的控制比如加速控制。这减小了液压泵20上的载荷且消除了发动机停转。
[0041](2)同样，在发动机速度下降之前，基于操作命令对发动机19执行用于避免发动机停转的控制比如加速控制。这迅速地减小了液压泵20上的载荷。
[0042](3)叉车10为在货物处理操作期间频繁地切换操作或执行同时发生的操作的车辆。因而，执行避免发动机停转的控制实现了提高货物处理效率的车辆。
[0043](4)包括第一阈值Yl和第二阈值Y2的控制器28在叉部18正被降低且另一操作被命令时将阈值设定为第二阈值Y2。这降低了输出卸载命令的频率，同时通过输出卸载命令及执行加速控制避免了发动机停转。因而，稳定了液压致动器的操作。更具体地，倾斜缸15、提升缸16等没有在其开始操作之后立即停止操作。
[0044](5)当加速控制结束时，控制器28将阈值设定返回至阈值Yl。这允许如果液压泵20上的载荷在叉部18正被降低且没有其他命令被发出时突然改变，则控制器28在早期阶段输出卸载命令。这减小了液压泵20上的载荷且消除了发动机停转。
[0045](6)例如，如上所述，如果控制器28仅使用第一阈值Yl作为阈值，则可能更加频繁地输出卸载命令。如果控制器28仅使用第二阈值Y2作为阈值，则在不能判定加速控制等的时机的情形下可能无法避免发动机停转。在本实施方式中，控制器28包括根据情形选择性地进行使用的第一阈值Yl和第二阈值Y2。这消除了发动机停转并且使液压致动器的操作稳定。
[0046](7)控制器28逐渐增大阈值使其返回至第一阈值Yl。即，阈值缓慢地转换至第一阈值Y1。在考虑了与控制相关联的延迟了的响应的同时，能够确保设定第二阈值Y2的优点。
[0047]对于本领域的技术人员而言应当明显的是，本发明可以在不背离本发明的精神或范围的情况下以许多其他具体形式来实施。特别地，应当理解，本发明可以以下列形式实施。
[0048]本实施方式可以应用于包括液压附件和移动该附件的液压机构(第三液压致动器)的叉车10。液压机构例如为液压缸。附件的一个示例使叉部18侧向移动、倾斜或旋转。在车厢中设置有用于命令附件移动的附件操作杆。如果在门架14正被向前倾斜时接收到移动附件的命令，则以上叉车10中的控制器28执行与图2中示出的控制的内容对应的操作以消除发动机停转。同样，当在叉部18正被降低时接收到移动附件的命令时，控制器28执行与图3中示出的控制的内容对应的操作，以消除发动机停转。在该结构中，能够获得与本实施方式的优点的相同的优点。附件的移动为负荷操作。
[0049]控制阀22和控制阀23中的每个控制阀可以是电磁阀，并且控制器28可以通过使用信号来控制阀的开闭状态。在这种情形下，当未操作倾斜操作构件25和提升操作构件26时，液压油通过回油通道不断地排出至油箱27。当检测到倾斜操作构件25或提升操作构件26的操作时，控制阀22和控制阀23在某个时间段不切换供油通道，并且液压油通过回油通道排出至油箱27。在经过某个时间段之后，控制阀22和控制阀23受控制以打开供油通道。在这种情形下，执行发动机19的加速控制和阈值的切换。在该结构中，能够获得与本实施方式的优点的相同的优点。
[0050]在经过了时间T2时，可以将旋转速度命令设定返回至旋转速度命令XI。在加速控制结束时，可以将阈值设定返回至第一阈值Y1。
[0051]在本实施方式中，当结束加速控制时，控制器28将与发动机速度进行比较的阈值逐渐提高返回至第一阈值Y1。可以执行用于将阈值设定返回至第一阈值Yi的控制，使得阈值相对于时间以线性或阶梯式的方式逐渐增大。
[0052]本示例和本实施方式应认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于本文中所给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方案内进行改型。
【权利要求】
1.一种工业车辆，包括: 发动机； 由所述发动机驱动的液压泵，其中，所述液压泵产生液压压力； 货物处理工具； 门架，所述货物处理工具附接至所述门架； 由所述液压压力驱动的多个液压致动器，其中，所述液压致动器包括第一液压致动器和第二液压致动器，第一液压致动器提升及降低所述货物处理工具，第二液压致动器使所述门架倾斜； 命令构件，所述命令构件命令所述液压致动器的操作； 供油通道，所述供油通道将从所述液压泵排出的液压油供给至所述液压致动器；以及 控制器，所述控制器控制所述发动机， 其中，当所述门架正被向前倾斜时，所述控制器在检测到所述命令构件的操作命令了对所述发动机施加载荷的负荷操作时执行提高发动机速度的加速控制。
2.根据权利要求1所述的工业车辆，还包括: 移动所述货物处理工具的附件；以及 移动所述附件的第三液压致动器， 其中，所述负荷操作为:提升所述货物处理工具、使所述门架向后倾斜、以及移动所述附件之中的一者。
3.一种工业车辆，包括: 发动机； 由所述发动机驱动的液压泵，其中，所述液压泵产生液压压力； 货物处理工具； 门架，所述货物处理工具附接至所述门架； 由所述液压压力驱动的多个液压致动器，其中，所述液压致动器包括第一液压致动器和第二液压致动器，所述第一液压致动器提升及降低所述货物处理工具，第二液压致动器使所述门架倾斜； 命令构件，所述命令构件命令所述液压致动器的操作； 供油通道，所述供油通道将从所述液压泵排出的液压油供给至所述液压致动器；以及 控制器，所述控制器控制所述发动机， 其中，当所述货物处理工具正被降低时，所述控制器在检测到所述命令构件的操作命令了对所述发动机施加载荷的负荷操作时执行提高发动机速度的加速控制。
4.根据权利要求3所述的工业车辆，还包括: 移动所述货物处理工具的附件；以及 移动所述附件的第三液压致动器，其中， 在所述货物处理工具正被降低时所述负荷操作为:提升所述货物处理工具、使所述门架向前倾斜、使所述门架向后倾斜、以及移动所述附件之中的一者。
5.根据权利要求3所述的工业车辆，还包括: 油箱；以及 回油通道，所述回油通道使从所述液压泵排出的液压油返回至所述油箱，其中， 所述控制器构造成将发动机速度与预定阈值进行比较，并且在所述发动机速度低于所述阈值时将液压油传送至所述回油通道， 所述阈值在第一阈值与第二阈值之间切换，所述第二阈值设定成比所述第一阈值更低的发动机速度，以及 所述控制器构造成:当在所述货物处理工具正被降低时接收到执行所述负荷操作的命令时，将液压油传送至所述回油通道、执行所述加速控制、并且将所述阈值切换至所述第二阈值。
6.根据权利要求5所述的工业车辆，其中，所述控制器在所述加速控制结束时将所述阈值返回至所述第一阈值。
【文档编号】B66F9/22GK104276529SQ201410312766
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】加藤纪彦, 小出幸和 申请人:株式会社丰田自动织机