JPH0322332B2 - - 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の回転数をそ
の減速のための変速比データ値に基づいて可変調
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から後
進の値又は後進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、判断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の調整手段が走行操作装置
の操作量に基づいて制御されるエンジンの回転数
を減速のための変速比データ値に基づいて可変調
整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はインダクタンス型変位
計又は可変容量型変位計を用いて実施してもよ
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にて
乗算され補正回転数データAxとして前記スロツ
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Axに基づいてスロツ
トルを調節し同データAxに基づくエンジン２の
回転数に制御する。

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一定速度で走行
している時、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は補正関数
発生器１７に出力される。補正関数発生器１７は
前記変速比データ値Exを入力し、同データ値Ex
を前記エンジン回転数データＡに基づいて制御さ
れるエンジンの回転数を補正するための補正デー
タＤに変換する回路であつて、前記信号SG２の
論理値が「０」の時、予め定めた関数に基づいて
変速比データExが補正データＤに変換され、信
号SG２の論理値が「１」の時、値が１の補正デ
ータＤを出力する。

この変速比データExに対する補正データＤの
関数は予め設定されていて、変速比データExの
値に対して補正データＤの値が０〜１の範囲で変
るようになつている。そして、本実施例では第４
図に示すように３個の関数F1〜F3が用意され、
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。なお、関数F1は走
行速度に対して補正データＤを逆比例させたもの
であり、関数F2は中高速時にスロツトルダウン
量を大きくしたものであり、又、関数F3は前記
関数F2に不感帯を設けた関数である。

従つて、補正関数発生器１７はEXNOR回路１
６の信号SG２が「０」の時、同関数発生器１７
の所定の関数に従つて変速比データExに対する
補正データＤを出力し、信号SG２が「１」の時、
変速比データExに関係なく常に１なる値の補正
データＤを出力する。

補正データＤは次段の乗算器１８に出力され、
乗算器１８は前記回転数データＡと補正データＤ
の値とを乗算し、その演算結果を補正回転数デー
タAxとしてスロツトルアクチユエータ５に出力
する。

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
変速度合で推移する。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。そしてこの時、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
補正関数発生器１７に出力する。補正関数発生器
１７はこの論理値「０」なる信号SG２に基づい
て予め選択された関数に従つてランプ信号発生器
１３から出力される変速比データExを補正デー
タＤに変換して次段の乗算器１８に出力する。

乗算器１８はこの補正データＤと回転数データ
Ａを乗算し、その演算結果の補正回転数データ
Axをスロツトルアクチユエータ５に出力する。
この時、補正回転数データAxは補正データＤが
１より小さい値なので、回転数データＡより小さ
い値となる。その結果、エンジン２は回転数デー
タＡに基づく回転数より小さい補正された回転数
に制御される。

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を補正関数発生器１
７に出力する。補正関数発生器１７はこの信号
SG２に応答して１なる値の補正データＤを乗算
器１８に出力する。乗算器１８はこの補正データ
Ｄと回転数データＡを乗算する。その結果、回転
数データＡと補正回転数データAxの値は同じと
なり、走行ペダル１の操作に基づく回転数データ
Ａの値がそまままスロツトルアクチユエータ５に
出力され、エンジン２の回転数は走行ペダル１の
操作量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速推移してい
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速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
減速時には走行ペダル１の操作量に従つて制御さ
れるエンジン２の回転数は変動する変速比データ
Exの値に基づいて小さく補正されるため、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速度合で推移する。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
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。

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。

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
補正関数発生器１７に出力する。補正関数発生器
１７はこれに応答してこの変速比データ−Exに
対する補正データＤを次段の乗算器１８に出力す
る。

又、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
ので、補正関数発生器１７は１なる値の補正デー
タＤを乗算器１８に出力することになる。

従つて、後進から前進に切換た場合においても
減速時には走行ペダル１の操作量によつて制御さ
れているエンジン２の回転数は変動する変速比デ
ータ−Exの値に基づいて小さく補正されるため、
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。

なお、本発明は前記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５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Ｅ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、本実施例では補正関数発生器１７は変
速比データExに基づいて補正データＤを出力す
るようにしたが、これを変速比データExを減速
時における最適なエンジン回転数データに変換す
る。そして、次段の乗算器１８を最小値選択器に
代え、回転数データＡとこの関数発生器１７から
出力される回転数データの大小を比較し、小さい
方をスロツトルアクチユエータ５に出力してエン
ジン２の回転数を制御するようにしてもよい。

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。

第２実施例 第２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及びスロツトルアクチユエータ５の制御だけ
をおこ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
機構を制御するマイクロコン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６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
２１に出力される。そして、これら各信号に基づ
いて第７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、変速比データＥ、
Ea、Ex、補正データＤ、及び、補正回転数デー
タAxの算出、並びに、減速のための変速比デー
タEx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、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、前記各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、前記各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
減速時には走行操作装置の操作量に基づいて制御
されるエンジンの回転数が変速比データに基づい
て小さく補正されるため、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。

【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
図は変速比データExに対する補正データＤの関
数を示す図、第５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、第６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７図は同じく第２実施例の電子装置の処理
動作を示すフローチヤートである。 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……１４，１５、
EXNOR回路……１６、補正関数発生回路……１
７、電子制御装置……２１。

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の回転数をその
   減速のための変速比データ値に基づいて可変調整
   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。