JPH0322333B2 - - 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、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、車両の走行速度を検出する速度検
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前記速度検出手
段からの速度データ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、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
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
をその時の走行速度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等で実施してもよい。

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１９にて
乗算されて補正回転数データ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、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
変速比データ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知器であつて、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。前記車速検出器１５とで前後進検出手段
及び速度検出手段を構成する信号変換器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、信号SG２，SG３が互いに異なる論理値
の時、すなわち、車両がスイツチバツクの減速時
にある時、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、
車両が加速状態にある時及び一定速度で走行して
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スイツチバツ
クの減速をしてい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は補正関数
発生器１８に出力される。補正関数発生器１８は
前記信号変換器１６から減速信号SG５を入力し、
同信号SG５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SG４の論理値が「０」の時、予め定めた関
数に基づいて速度信号SG５が補正データＤに変
換され、信号SG４の論理値が「１」の時、値が
１の補正データＤを出力する。

この速度信号SG５に対する補正データＤの関
数は予め設定されていて、速度信号SG５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１８はEXNOR回路１
７の信号SG４が「０」の時、同関数発生器１８
の所定の関数に従つて速度信号SG５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１９に出力され、
乗算器１９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。
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
た変速度合で推移する。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。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，SG３に基づいて「０」なる論理値の
信号SG４を補正関数発生器１８に出力する。補
正関数発生器１８はこの論理値「０」なる信号
SG４に基づいて予め選択された関数に従つて信
号変換器１６から出力される速度信号SG５を補
正データＤに変換して次段の乗算器１９に出力す
る。

乗算器１９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が零に達し、フオー
クリフトが前進から後進に変ると、信号変換器１
６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を補正関数発生器１８に出
力する。補正関数発生器１８はこの信号SG４に
応答して１なる値の補正データＤを乗算器１９に
出力する。乗算器１９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
その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ことになる。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の回転数は走
行速度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。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
た変速度合で推移する。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
補正関数発生器１８に出力する。補正関数発生器
１８はこれに応答して走行速度に対する補正デー
タＤを次段の乗算器１９に出力する。

又、変速比データEx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SG４を出力するので、補正関数発生器１８は
１なる値の補正データＤを乗算器１９に出力す
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走行ペダル１の操
作量によつて制御されるエンジン２の回転数は変
動する走行速度によつ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２０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２０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１８は走
行速度信号SG５に基づいて０〜１の範囲の補正
データＤを出力するようにしたが、これを走行速
度信号SG５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、次段乗算器１９
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、その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、補正回転数データAx、
及び走行速度の算出、並びに、前進走行か後進走
行かの判断及び前後進切換時における減速状態か
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。

これによつて、電気回路構成をより簡略化する
ことができる。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるもの
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、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。

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その時の走行速度に基
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
図は走行速度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……１０，１９、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
……１５、信号変換器……１６、EXNOR回路…
…１７、補正関数発生回路……１８、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、 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、 車両の走行速度を検出する速度検出手段と、 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前記
   速度検出手段からの速度データに基づいて可変調
   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。