JPH0322331B2

JPH0322331B2 -

Info

Publication number: JPH0322331B2
Application number: JP59156327A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Narita; Masatoshi Yamada; Eiichi Yasuda
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc; Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1991-03-26
Also published as: JPS6133330A

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記前後進操作装置の操作に
基づいて前進から後進の値又は後進から前進の値
に変化したとき、その変化する変速比データ値の
変動推移を制御する制御手段と、前記制御手段を
介して出力される前記変速比データ値に基づいて
前記無段変速機の変速比を調整する第１の調整手
段と、前記前後進操作装置の操作と前記制御手段
を介して出力される変速比データ値に基づいてそ
の変速比データ値が前後進切換時における減速の
ための変速比データかどうかを判断する判断手段
と、前記判断手段が減速のための変速比データ値
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
グ状態に調整する第２の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た
とき、制御手段はその変化する変速比データ値の
変動推移を制御し、その制御された変速比データ
値に基づいて第１の調整手段は無段変速機の変速
比を調整する。

一方、判別手段は前記前後進操作装置の切換操
作と前記制御手段を介して出力される変速比デー
タ値に基づいてその変速比データ値が前後進切換
時における減速のための変速比データかどうかを
判別する。その判別結果が減速のための変速比デ
ータである場合、第２の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
るスロツトルは第２の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
を調節する斜板は第１の調整手段としての斜板ア
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１７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。

制御手段としての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比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、第２図に示すようにそれぞれ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とランプ信号発生回路１３から出力される変
速比データExはそれぞれコンパレータ１４，１
５に出力される。そして、両コンパレータ１４，
１５はそれぞれ入力される変速比データEa，Ex
が正（Ea、Ex＞０）ならば「１」、反対に負
（Ea、Ex≦０）ならば「０」なる論理値の信号
を出力するようになつていて、それぞれ次段の
EXNOR回路１６に出力される。

そして、EXNOR回路１６は両コンパレータ１
４，１５が互いに異なる論理値の出力信号を出力
している時、すなわち、前記変速比データExが
第３図に示す減速のために変動推移している時、
論理値が「０」の信号SG２を出力する。反対に、
互いに同じ論理値の信号を入力している時、すな
わち、変速比データExが第３図に示す加速のた
めに変動推移している時あるいはEaとExが等し
い時、EXNOR回路１６は論理値が「１」の信号
SG２を出力する。

従つて、このコンパレータ１４，１５と
EXNOR回路１６とで前後進レバー１１が切換ら
れた時において無段変速機３が減速のための変速
比データExに基づいて制御されているか否かを
判断していることになる。

EXNOR回路１６からの信号SG２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１７に出
力される。乗算器１７はこの回転数データＡと信
号SG２の論理値とで乗算し、前記信号SG２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。
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。従つて、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。

この変速比データExの値が減少し零になるま
での間、変速比データEaを入力するコンパレー
タ１４は論理値が「０」の信号を又変速比データ
Exを入力するコンパレータ１５は論理値が「１」
の信号を次段のEXNOR回路１６に出力する。

EXNOR回路１６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SG２を
乗算器１７に出力する。

乗算器１７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、変速比データExが零に達すると、コ
ンパレータ１５は「０」なる信号をEXNOR回路
１６に出力する。そして、EXNOR回路１６は
「１」なる論理値の信号SG２を乗算器１７に出力
する。乗算器１７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。このとき、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。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。従つて、
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
のとき、前記と同様に衝撃のない滑らかな減速特
性をうることができる。

この変速比データExの値が減少し零になるま
での間、変速比データEaを入力するコンパレー
タ１４は論理値が「１」の信号を又変速比データ
EXを入力するコンパレータ１５は論理値が「０」
の信号を次段のEXNOR回路１６に出力する。

そして、変速比データExが零に達すると、コ
ンパレータ１５の信号は「１」となり、EXNOR
回路１６は「１」なる論理値の信号SG２を出力
する。

従つて、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
が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
EXNOR回路１７から出力される信号SG２及び
新たに設けたウインドコンパレータ２１からの信
号SG３を入力するOR回路２２を設け、同OR回
路２２が両信号SG２，SG３に基づいて前記乗算
器１７に信号SG４を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は前記ランプ信
号発生回路１３からの変速比データExを入力し、
そのデータEx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０付近になつた
時）の基準変速比データExs以下になつた時
「１」なる論理値の信号SG３を、反対に大きい時
には「０」なる論理値の信号SG３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変速
比データExが前記基準変速比データExs以下に
なつた時（走行速度が零付近になつた時）、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SG３に基づいて乗算器１７に論理
値が「１」の信号SG４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のスロツトルのみ制御を行な
うマイクロコンピユータについて説明するが、こ
れに限定されることはなくその他の駆動機構を制
御しているマイクロコンピユータにこの本実施例
の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及び前後
進レバー１１に設けた検知器１２からの検出信号
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、Exが減速のための変速
比データかどうかの判断及び変速比データExが
基準変速比データExsより大きいかどうかの判断
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変速比デー
タExが減速のための変速比データEx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１７はEXNOR回路１７
からの信号SG２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SG２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、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実施例の電子装置の処理動作を示すフロー
チヤート、第７図はこの発明のその他の別例を説
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……１０，１７、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……１４，１５、
EXNOR回路……１６、ウインドコンパレータ…
…２１、OR回路……２２、電子制御装置……２
３。

Claims

【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記前後進操作装置の操作に
基づいて前進から後進の値又は後進から前進の値
に変化したとき、その変化する変速比データ値の
変動推移を制御する制御手段と、前記制御手段を介して出力される前記変速比デ
ータ値に基づいて前記無段変速機の変速比を調整
する第１の調整手段と、前記前後進操作装置の操作と前記制御手段を介
して出力される変速比データ値に基づいてその変
速比データ値が前後進切換時における減速のため
の変速比データ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のた
めの変速比データ値と判断したとき、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第２の調整
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。