JPH0322329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は車両の前後進切換時におけるエンジ
ン回転制御装置に関するものである。

（従来技術） エンジンにより無段変速機を介して駆動輪が駆
動され、エンジンは走行ペダル等の走行操作装置
の操作量に基づいてその回転数が制御され、一
方、無段変速機は同じく走行操作装置の操作量に
基づいてその変速比が変更される車両においては
走行装置の操作量をそのままの状態にして前後進
レバー等の前後進操作装置を操作してスイツチバ
ツク（前後進切換）を行なうと、スロツトルはそ
のままで変速比のみが変化するようになつてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 従つて、走行操作装置を最大に踏み込んだ状態
で前後進操作装置を切換操作を行なつた場合には
エンジンがフルスロツトル状態となり、減速時に
おいてはエンジンが吹き上り、違和感を感じると
ともに騒音、燃費等に問題があつた。又、減速時
の制動距離が長くなるという問題があつた。

発明の構成 （問題点を解決しようとするための手段） この発明は上記問題点を解決するために、エン
ジンにより無段変速機を介して駆動輪が駆動さ
れ、エンジンは走行操作装置の操作量に基づいて
その回転数が制御され、一方、無段変速機は走行
操作装置の操作量に基づいてその変速比が変更さ
れるとともに前後進操作装置の操作に基づいてそ
の変速比が前進から後進の値又は後進から前進の
値に変更される車両において、 前記前後進操作装置の操作方向を検知する操作
方向検出手段と、車両が前進走行しているか後進
走行しているかを検知する前後進検出手段と、前
記前後進操作装置の操作と前記前後進検出手段の
検出結果に基づいて車両が前後進切換時における
減速状態にあるかどうかを判断する判断手段と、
前記判断手段が前後進切換時における減速状態と
判断したとき、前記走行操作装置の操作量に基づ
いて回転制御されているエンジンをアイドリング
状態に調整する調整手段とからなる車両の前後進
切換時におけるエンジン回転制御装置をその要旨
とするものである。

（作用） 前後進操作装置が前進から後進に又は後進から
前進に切換ることにより走行操作装置の操作量に
基づいて出力される変速比データ値が前進の値か
ら後進の値又は後進の値から前進の値に変化しそ
の変速比データ値に基づいて無段変速機の変速比
を調整する。

一方、判断手段は前記前後進操作装置の切換操
作と車両が前進走行しているか後進走行している
かを検出する前後進検出手段の検出結果とに基づ
いて車両が前後進切換時における減速状態かどう
かを判別する。

そして、その判別結果が前後進切替時における
減速状態である場合、調整手段がエンジンをアイ
ドリング状態に制御するようにしたものである。

（実施例） 次に本発明を具体化した好適な実施例を図面に
従つて以下説明する。

第１実施例 第１実施例はフオークリフトに具体化した実施
例であつて、第１図はそのフオークリフトに備え
た走行操作装置としての走行ペダル１の操作に基
づいて同フオークリフトに搭載したエンジン２を
回転制御するとともに無段変速機３の変速比を制
御する制御装置の電気ブロツク回路図を示す。エ
ンジン２は無段変速機３を介して走行用駆動輪４
を駆動させる。又、エンジン２の回転数を調節す
るスロツトルは調整手段としてのスロツトルアク
チユエータ５にて開度が制御される。

前記無段変速機３は可変容量液圧ポンプ３ａと
液圧モータ３ｂとから構成され、その可変容量液
圧ポンプ３ａはエンジン２にて駆動され、液圧モ
ータ３ｂは可変容量液圧ポンプ３ａの駆動によつ
て供給される作動油にて回転し、その回転力を前
記駆動輪４に伝達する。可変容量液圧ポンプ３ａ
は本実施例では斜板式液圧ポンプを採用し、その
斜板の傾斜角を変えることにより変速比が変更さ
れるとともに液圧モータ３ｂが正逆回転されフオ
ークリフトを前後進させる。そして、その変速比
を調節する斜板は斜板アクチユエータ６にてその
傾斜角が適宜制御される。

一方、前記走行ペダル１にはその踏込み角を検
出するポテンシヨメータよりなる踏込み角検出器
７が設けられ、その踏込み角すなわち踏込み量に
比例した値の走行操作量信号SG１を出力する。
なお、踏込み角検出器７は例えばインダクタンス
型変位計、又は可変容量型変位計等であつてもよ
い。

走行操作量信号SG１を入力する走行用関数発
生器８はその入力した操作量信号SG１を走行の
ためのエンジン回転数データＡに変換する回路で
あつて、予め設定した走行条件に応じた関数に基
づいて操作量信号SG１が回転数データＡに変換
される。走行条件に応じた関数は本実施例では例
えば平地走行、登り走行、及び下り走行といつた
各走行条件において最適なエンジン駆動が行なえ
るように操作量（すなわち走行操作量信号SG１）
に対するスロツトル開度特性（すなわち走行のた
めのエンジン回転数データＡ）が複数個設定され
ていて、走行用関数発生器８はその時の走行条件
に基づいてその複数個の関数の中から最適な一つ
を選択し、その選択した関数に従つて走行操作量
信号SG１に対する回転数データＡを出力する。

尚、前記関数発生器８の最適な関数の選択は図
示しない荷物の有無及び重量を検出するセンサ、
車速を検出するセンサ、又は、走行時の負荷を検
出するセンサ、若しくは、運転者の選択スイツチ
の選択操作等に基づいてその時の走行条件及び荷
役条件を判別しその条件にあつた最適な関数がそ
れぞれ選択されるようになつている。

前記回転数データＡは後記する乗算器１８を介
して前記スロツトルアクチユエータ５に出力され
る。そして、アクチユエータ５は同データＡに基
づいてスロツトルを調節し同データＡに基づくエ
ンジン２の回転数を制御する。

前記走行操作量信号SG１はまた斜板用関数発
生器９に出力される。斜板用関数発生器９はその
入力した操作量信号SG１を前記可変容量液圧ポ
ンプ３ａの斜板の傾斜角度（変速比）を制御する
ための変速比データＥに変換する回路であつて、
予め設定した走行のための関数に基づいて操作量
信号SG１が変速比データＥに変換される。

前記走行のための関数は本実施例では例えば平
地走行、登り走行、及び下り走行といつた各走行
条件において最適な走行のための変速比が得られ
るように操作量（走行操作量信号SG１）に対す
る斜板傾斜角度特性（変速比データＥ）が複数個
設定されていて、斜板用関数発生器９はその時の
走行条件に基づいてその複数個の関数の中から最
適な一つを選択し、その選択した関数に従つて走
行操作量信号SG１に対する変速比データＥを乗
算器１０に出力する。

尚、前記関数発生器９の最適な関数の選択は図
示しない荷物の有無及び重量を検出するセンサ、
車速を検出するセンサ、又は、走行時の負荷を検
出するセンサ、若しくは、運転者の選択スイツチ
の選択操作等に基づいてその時の走行条件を判別
しその条件にあつた最適な関数をそれぞれ選択す
るようになつている。

乗算器１０は前後進操作装置としての前後進レ
バー１１の操作位置を検出して同レバー１１が前
進、後進、中立のいずれかにあるかを検知する検
知器１２の検出信号に基づいて前記変速比データ
Ｅの値をプラス・マイナスの値に変更した変速比
データEaにして出力するようになつている。そ
して、前進の場合はそのままプラスの値に、後進
の場合はマイナスの値に、又、中立の場合は値を
無効化し零にしてそれぞれ変速比データEaをラ
ンプ信号発生回路１３に出力するようになつてい
る。

ランプ信号発生回路１３は変速比データEaが
変化した際のその変動推移、すなわち、第２図に
示すように走行ペダル１の踏込みによつて変速比
データEaが例えばEa1からEa2（Ea1＜Ea2）に変
化したときの無段変速機３の変速比をEa1から
Ea2に上げる際の立上がり度合（変速度合）及び
走行ペダル１の踏み戻しによつて変速比データ
Eaが例えばEa2からEa1に変化したときの無段変
速機３の変速比をEa2からEa1に下げる際の立下
がり度合（変速度合）を設定する回路であつて、
本実施例では積分回路で構成され、それぞれ３個
の変速度合（立上り及び立下がり線La１〜La３，
Ld１〜Ld３）が用意されそれぞれ予め運転者に
よつて適宜選択されるようになつている。

従つて、例えば走行ペダル１の踏込み量が一定
状態で前後進レバー１１が前進から後進に切換ら
れた時、前記乗算器１０から出力される変速比デ
ータEaの値が直ちにプラス（Ea1）からマイナス
（−Ea1）になるのに対してこのランプ信号発生
回路１３を介して出力される変速比データExは
第３図に示すように一定の変速度合でもつてEa1
から−Ea1に変化して行く。この場合、変速比デ
ータExがEa1から零になるまで変化する過程の
変速比データExはフオークリフトの前進走行を
減速させるための変速データExであり、零から
−Ea1に変化する過程の変速比データExはフオ
ークリフトの後進走行を開始させ所定の変速比ま
で上げるべく加速するための変速比データExで
あることが分る。

又、前後進レバー１１を後進から前進に切換た
時も前記と同様に、変速比データExが−Ea1か
ら零になるまで変化する過程の変速比データEx
はフオークリフトの後進走行を減速させるための
変速データＥであり、零からEa1に変化する過程
の変速比データExはフオークリフトの前進走行
を開始させ所定の変速比まで上げるべく加速する
ための変速比データExであることが分る。

そして、斜板アクチユエータ６はこれらランプ
信号発生回路１３から出力される変速比データ
Exに基づいて無段変速機３の斜板角を調整して
変速比を制御する。

前記乗算器１０から出力される変速比データ
Eaはコンパレータ１４に出力される。そして、
コンパレータ１４は入力される変速比データEa
が正（Ea＞０）ならば「１」、反対に負（Ea≦
０）ならば「０」なる論理値の信号SG２を出力
する。

車速検出器１５は無段変速比３の液圧モータ３
ｂの回転数を検知する検出器であつて、本実施例
では電磁ピツクアツプを２個使用して位相をずら
した２個の検出信号を次段の信号変換器１６に出
力する。変換器１６はこの２個の信号に基づいて
液圧モータ３ｂの回転数すなわち実際のフオーク
リフトの走行速度を検出するとともに、液圧モー
タ３ｂの回転方向すなわち前進走行か後進走行か
を判別する。そして、信号変換器１６はフオーク
リフトが前進している時「１」、反対に後進して
いる時「０」なる論理値の信号SG３を出力する。

EXNOR回路１７は前記両信号SG２，SG３を
入力し、両信号SG２，SG３が互いに異なる論理
値の時、すなわち、車両は減速中であるが、いま
だ進行方向は変化していない時、論理値が「０」
の信号SG４を出力する。反対に、互いに同じ論
理値の時、すなわち、車両の前後進が切り換り、
加速状態になつている時あるいは同一方向へ走行
している時、EXNOR回路１７は論理値が「１」
の信号SG４を出力することになる。

従つて、このEXNOR回路１７は前後進レバー
１１が切換られた時において車両が減速状態にあ
るか否かを判断していることになる。

EXNOR回路１７からの信号SG４は前記回転
数データＡを入力し、同データＡを次段のスロツ
トルアクチユエータ５に出力する乗算器１８に出
力される。乗算器１８はこの回転数データＡと信
号SG４の論理値とで乗算し、前記信号SG４が
「１」の論理値の場合、走行用関数発生器８から
の回転数データＡをそのままスロツトルアクチユ
エータ５に出力し、反対に「０」の論理値の場
合、回転数データＡの値は零となりその零の値の
回転数データＡがスロツトルアクチユエータ５に
出力される。なお、値が零の回転数データＡは本
実施例では前記エンジン２をアイドリング状態に
制御するデータ値であつて、このデータ値に基づ
いてスロツトルアクチユエータ５はエンジン２が
アイドリング状態になるようにスロツトルの開度
を制御することになる。

次に上記のように構成した第１実施例の作用効
果を説明する。

今、走行ペダル１の踏込み量を一定にして一定
速度で前進走行している状態で前後進レバー１１
を前進から後進に切換ると、乗算器１０を介して
斜板用関数発生器９から出力される変速比データ
Eaの値は直ちにプラスからマイナスの値に変る。
従つて、コンパレータ１４は論理値が「０」なる
信号SG２を次段のEXNOR回路１７に出力する。

一方、ランプ信号発生回路１３から出力される
変速比データExは第３図に示すように予め定め
た変動度合で推移する。すなわち、変速比データ
Exの値が減少し零になるまでフオークリフトは
減速される。そして、この変速比の推移により、
衝撃のない滑らかな減速特性を得ることができ
る。従つて、信号変換器１６は車速検出器１５か
らの検出信号に基づいて減速中ではあるがいまだ
前進走行していることを判断し、「１」なる論理
値の信号SG３をEXNOR回路１７に出力する。

EXNOR回路１７はこの互いに異なる論理値の
信号SG２，SG４に基づいて「０」なる論理値の
信号SG４を乗算器１８に出力する。

乗算器１８はこの「０」の論理値と回転数デー
タＡを乗算する。その結果、回転数データＡの値
は零となつてスロツトルアクチユエータ５に出力
され、スロツトルアクチユエータ５にてエンジン
２をアイドリング状態に制御する。

やがて、車速が零に達し、フオークリフトが前
進から後進に変ると、信号変換器１６は「０」な
る信号SG３をEXNOR回路１７に出力する。そ
して、EXNOR回路１７は「１」なる論理値の信
号SG４を乗算器１８に出力する。乗算器１８は
この「１」の論理値と回転数データＡを乗算す
る。その結果、回転数データＡの値はそのままス
ロツトルアクチユエータ５に出力され、スロツト
ルアクチユエータ５にてエンジン２の回転数が回
転数データＡに基づいて制御される。そして、変
速比データExが零からマイナスの値に変動推移
していくことによりフオークリフトは後進走行に
移り所定の変速比Exになるまで加速される。こ
の時、変速比は予め定めた変動度合で推移するの
で、滑らかで最適な加速特性を得ることができ
る。

従つて、前後進レバー１１を前進から後進に切
換えた場合における減速時にはエンジン２のスロ
ツトルレバーがアイドリング状態に保持されるた
め、切換直後の加速負荷がなくなるために生ずる
飛び出し感をなくすことができるとともに減速時
のエンジンブレーキをより有効にきかせることが
できる。又、減速時にはエンジン２が吹き上がる
ことがないので、違和感がないとともに騒音も少
なく、しかも、燃費を低く押えることができる。

一方、前後進レバー１１を後進から前進に切換
えた場合についても同様である。すなわち、前後
進レバー１１を後進から前進に切換えると、乗算
器１０を介して斜板用関数発生器９から出力され
る変速比データEaの値は直ちにマイナスからプ
ラスの値に変る。従つて、コンパレータ１４は論
理値が「１」なる信号SG２をEXNOR回路１７
に出力する。

一方、ランプ信号発生回路１３から出力される
変速比データExは第３図に示すように予め定め
た変動度合で推移する。すなわち、変速比データ
Exの値（絶対値）が減少し零になるまでフオー
クリフトは減速される。そして、この時前記と同
様に衝撃のない滑らかな減速特性を得ることがで
きる。従つて、信号変換器１６は車速検出器１５
の検出信号に基づいて減速中ではあるがいまだ後
進走行していることを判断し、「０」なる論理値
の信号SG３を出力する。

EXNOR回路１７はこの互いに異なる論理値の
信号に基づいて「０」なる論理値の信号SG４を
乗算器１８に出力する。

そして、車速が零に達し、前進走行に変ると、
信号変換器１６の信号SG３は「１」となり、
EXNOR回路１７は「１」なる論理値の信号SG
４を出力する。

従つて、前後進レバー１１を後進から前進に切
換た場合においても減速時にはエンジン２のスロ
ツトルレバーがアイドリング状態に保持されるた
め、切換直後の加速負荷がなくなることによつて
生ずる飛び出し感をなくすことができるとともに
減速時のエンジンブレーキをより有効にきかせる
ことができる。又、減速時にはエンジン２が吹き
上がることがないので、違和感がないとともに騒
音も少なく、しかも、燃費を低く押えることがで
きる。

第２実施例 第２実施例は第１実施例と同様にフオークリフ
トに具体化したものであり、第４図に示すように
前記信号変換器１６は前進走行か後進走行かを判
別するための判別信号SG３を出力する機能を有
する他に前記車速検出器１５からの検出信号に基
づいてその時の実際の走行速度信号SG５を出力
する機能が備えられているとともに、EXNOR回
路１７から出力される信号SG４と新たに設けた
ウインドコンパレータ２１からの信号SG６とを
入力するOR回路２２を設け、同OR回路２２が
両信号SG４，SG６に基づいて出力される信号
SG７を前記乗算器１８に出力するようにした点
が相違する。

このウインドコンパレータ２１は前記信号変換
器１６からの走行速度信号SG５を入力し、前記
走行速度の絶対値が第３図２点鎖線で示す零付近
（不感帯域；走行速度が零付近になつた時）の基
準変速比データVsに対応する走行速度以下にな
つた時「１」なる論理値の信号SG６を、反対に
大きい時には「０」なる論理値の信号SG６を出
力するようになつている。

従つて、次段のOR回路２２は前後進レバー１
１を切換操作した場合において減速のための車速
が前記基準変速比データVs以下になつた時、ウ
インドコンパレータ２１から出力される「１」な
る論理値の信号SG６に基づいて乗算器１８に論
理値が「１」の信号SG６を出力する。

すなわち、第２実施例では前後進切換時にはエ
ンジン２はアイドリング状態に制御されるが、フ
オークリフトの走行速度が零付近まで減速される
と、直ちに走行ペダル１の操作に基づく回転数デ
ータＡに従つてエンジン２は回転制御されること
になる。

従つて、フオークリフトが減速状態から加速状
態に移る時にはすでにエンジン２は走行ペダル１
に基づく回転数に回転制御されているので、タイ
ムラグがなくスピーデイーにフオークリフトを加
速させることができる。

第３実施例 第３実施例はマイクロコンピユータを用いた場
合の実施例である。なお、本実施例では無段変速
機３及びエンジン２のスロツトルの制御だけを行
なうマイクロコンピユータついて説明するが、こ
れに限定されることはなく、その他駆動機構を制
御するマイクロコクピユータに本実施例の制御シ
ステムを付加して実施してもよい。

第５図に示すように操作量信号SG１、前後進
レバー１１に設けた検知器１２からの検出信号、
及び、車速検出器１５からの信号は中央処理装置
（CPU）、制御プログラムを記憶した読み出し専
用のメモリ（ROM）、及び各種データが記憶さ
れる読み出し及び書き替え可能なメモリ
（RAM）等から構成される電子制御装置２３に
出力される。そして、これら各信号に基づいて第
６図に示すフローチヤートに従つて演算処理動作
を実行することになる。

この時、回転数データＡ及び変速比データＥ、
Ea、Exの算出、並びに、前後進切換時における
減速状態かの判断及び車速が基準速度Vsに対応
する走行速度より大きいかどうか（不感帯域かど
うか）の判断は予め設定したプログラムに基づい
て処理される。又、スロツトルアクチユエータ５
及び斜板アクチユエータ６の制御も予め設定した
プログラムによつて処理動作するようにしてい
る。

なお、本発明は前記各実施例に限定されもので
はなく、例えば無段変速機３は変速比が任意に変
更できるものであればよく例えばＶベルト無段変
速機のようなものでもよい。

又、第７図に示すように走行ペダル１を前踏込
みを前進走行、後踏込みを後進走行として操作さ
れるシーソー型の走行ペダル１９に変えて実施し
てもよい。この場合、乗算器１０が不要となり電
子回路が簡略されることになる。又、この場合、
コンパレータ１４は斜板用関数発生器９から変速
比データを入力しているが、これをペダル１９に
設けた踏込み角検出器７からの検出信号SG１を
入力してもよい。

さらに、前記前後進レバー１１の検知器１２か
らの検出信号を入力する乗算器１０は変速比デー
タＥをプラス・マイナスに切換えるものであれば
よく、例えば、スイツチ（又はリレー）とアンプ
を組合せたものでもよい。又、乗算器１０の変速
比データEaを前後進切換時における減速状態か
どうかを判断するためのデータの１つとしたが、
これを前後進レバー１１に設けた検知器１２の検
出信号に代えて実施してもよい。

さらに又、前記乗算器１８はEXNOR回路１７
からの信号SG４と回転数データＡとを乗算する
ものであつたが、これをリレーで実施してもよ
い。この場合、このリレーは信号SG４が「０」
の時、オフしスロツトルアクチユエータ５に出力
する回転数データＡを遮断し、反対に「１」の
時、オンし回転数データＡをそのままスロツトル
アクチユエータ５に出力させることになる。

又、車速検出器１５はフオークリフトの前進走
行と後進走行を判別することのできる信号であれ
ばよく、前記電磁ピツクアツプで構成された車速
検出器以外に例えばロータリーエンコーダーを用
いたものでもよく、又、その検出対象も適宜変更
して実施してもよい。

又、エンジン２はデイーゼルエンジン又はガソ
リンエンジンのいずれで実施してもよい。

さらに、本実施例ではスロツトルアクチユエー
タ５とエンジン２とを分離させた構成であるが、
これを例えば電子制御燃料噴射装置のようにエン
ジンと一体であつてもよい。

さらに又、本実施例ではフオークリフトに応用
したが、シヨベルローダー、高所作業車等の各種
荷役車両、トラツク、又は、自動車等に応用して
もよい。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば前進から
後進又は後進から前進に切換た場合においてその
減速時にはエンジンスロツトルがアイドリング状
態に保持されるため、切換直後の加速負荷がなく
なることによつて生ずる飛び出し感をなくすこと
ができるとともに減速時のエンジンブレーキをよ
り有効にきかせることができる。又、減速時には
エンジン２が吹き上がることがないので、違和感
がないとともに騒音も少なく、しかも、燃費を低
く押えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を説明するための
電気ブロツク回路図、第２図及び第３図は無段変
速機の変速比の変動推移を説明する説明図、第４
図は本発明の第２実施例を説明するための電気ブ
ロツク回路図、第５図は本発明の第３実施例を説
明するための電気ブロツク回路図、第６図は同じ
く第３実施例の電子制御装置の処理動作を示すフ
ローチヤート、第７図は第１実施例の別例を説明
するための電気ブロツク回路図である。 走行ペダル……１、エンジン……２、無段変速
機……３、可変容量液圧ポンプ……３ａ、液圧モ
ータ……３ｂ、スロツトルアクチユエータ……
５、斜板アクチユエータ……６、踏込み角検出器
……７、走行用関数発生器……８、斜板用関数発
生器……９、乗算器……１０，１８、前後進レバ
ー……１１、検知器……１２、ランプ信号発生回
路１３、コンパレータ１４、車速検出器……１
５、信号変換器……１６、EXNOR回路……１
７、ウインドコンパレータ……２１、OR回路…
…２２、電子制御装置……２３。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンにより無段変速機を介して駆動輪が
   駆動され、エンジンは走行操作装置の操作量に基
   づいてその回転数が制御され、一方、無段変速機
   は走行操作装置の操作量に基づいてその変速比が
   変更されるとともに前後進操作装置の操作に基づ
   いてその変速比が前進から後進の値又は後進から
   前進の値に変更される車両において、 前記前後進操作装置の操作方向を検知する操作
   方向検出手段と、 車両が前進走行しているか後進走行しているか
   を検知する前後進検出手段と、 前記前後進操作装置の操作と前記前後進検出手
   段の検出結果に基づいて車両が前後進切換時にお
   ける減速状態にあるかどうかを判断する判断手段
   と、 前記判断手段が前後進切換時における減速状態
   と判断したとき、前記走行操作装置の操作量に基
   づいて回転制御されているエンジンをアイドリン
   グ状態に調整する調整手段と からなる車両の前後進切換時におけるエンジン回
   転制御装置。