JPH0585380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は自動変速機を備えた車両、特にフオ
ークリフト等の荷役車両のスイツチバツク走行制
御装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、自動変速機を備えた車両が種々提案さ
れ、フオークリフト等の荷役車両にも自動変速機
を備えたものが提案されている。一方、フオーク
リフト等の荷役車両においては荷役作業時に前進
走行と後進走行の切換えを頻繁に必要とするた
め、運転者は前進走行から後進走行あるいは後進
走行から前進走行へと進行方向を切換える際に、
車両が確実に停止する前に車両の速度がある程度
減速された状態で前後進操作レバーを操作してそ
のデイレクシヨンポイントを前進から後進あるい
は後進から前進へと切換えるとともに、クラツチ
を接続するというスイツチバツク走行を行つてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 荷役作業時に車両が積載する積荷の重量は一定
ではないため、前記スイツチバツク走行時におけ
る車両の減速度合及び前後進操作レバーの切換え
時期は積荷の重量に応じて変更する必要がある。
ところが、従来は運転者の長年の経験と勘によつ
て減速度合及び前後進操作レバーの切換え時期が
決定されていた。そのため、前後進切換え不能な
車速状態で強引にスイツチバツク走行を実行して
変速機を損傷させるという不都合、あるいは急激
な減速による積荷の移動等の不都合があつた。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するためこの発明において
は、積荷の重量を検出する荷重検出器と、走行し
ている状態で前後進操作レバーを操作してその時
の走行方向と一致するデイレクシヨンポイントか
ら逆の走行方向のデイレクシヨンポイントに切換
えて走行するスイツチバツク走行を行う際に好適
な負の加速度と荷重との関係がデータとして記憶
された記憶装置と、車両の走行速度を検出する車
速検出器と、ブレーキの制動状態を調節するブレ
ーキ駆動手段と、前記荷重検出器で検出した荷重
と前記記憶装置に記憶されたデータに基づいてス
イツチバツク走行に好適な負の加速度を割出す割
出し手段と、前記割出し手段で割出された負の加
速度となるように前記ブレーキ駆動手段を制御す
る制御手段と、車両の走行速度が予め定めた速度
に減速された時自動変速機をその時の走行方向と
一致するギア結合からその時の走行方向と反対方
向のギア結合に切換え、その切換えが終了した時
にクラツチを接続するようにクラツチ駆動手段及
び変速機駆動手段を作動させる切換え制御手段と
を設けるという構成を採用した。

（作用） この発明においては、スイツチバツク走行を行
う場合に荷重検出器により検出された荷重に対応
する好適な負の加速度が得られるようにブレーキ
駆動手段が駆動されてブレーキが自動的にかけら
れる。そして、車両の走行速度が予め定めた速度
に減速された時切換制御手段が自動変速機をその
時の走行方向と一致するギア結合からその時の走
行方向と反対方向のギア結合に切換え、その切換
えが終了したときクラツチを接続するようにクラ
ツチ駆動手段及び変速機駆動手段を作動させる。

（実施例） 以下、この発明をフオークリフトに具体化した
一実施例を図面に従つて説明する。

第１図はフオークリフトの駆動系の機構を示
し、エンジン１の出力は乾式単板クラツチ２を介
して自動変速機３に伝達され、自動変速機３は差
動歯車機構４を介して走行用駆動輪５を所定の変
速比で前後進駆動させる。又、エンジン１はフオ
ーク６を昇降動作させるためのリフトシリンダ７
及びマスト（図示せず）を傾動させるためのテイ
ルトシリンダ８に作動油を供給する油圧ポンプの
駆動源としても使用されている。

前記エンジン１の出力を入切りさせる乾式単板
クラツチ２はクラツチ駆動手段としてのクラツチ
制御用アクチユエータ９の駆動に基づいて伸縮す
るロツド９ａのストローク量に対応して同クラツ
チ２の接続状態が調整される。一方、前記自動変
速機３はシフト切換え用アクチユエータ１０の駆
動により１速（低速）と２速（高速）とに変速す
ることができ、前後進切換用アクチユエータ１１
の駆動により前進走行、ニユートラル（中立）及
び後進走行とに切換えることができる。

次に前記各アクチユエータ９〜１１を駆動制御
するための電気回路を第２図に従つて説明する。

車速センサ１２は第１図に示すように自動変速
機３の出力軸の回転速度を検出し、その検出信号
を入出力インターフエイス１３に出力する。前後
進検出センサ１４は運転席に設けられた前後進操
作レバー１５の切換状態（前進、ニユートラル、
後進）すなわち、デイレクシヨンポイントを検知
し、その検出信号を前記インターフエイス１３に
出力する。

積荷の重量を検出する荷重検出器としての負荷
検出センサ１６は圧力センサよりなり、リフトシ
リンダ７内の作動油の油圧力すなわちフオーク６
にかかる積荷１７の重量を検出し、その検出信号
がＡ／Ｄ変換器１８にてデジタル信号に変換され
て前記インターフエイス１３に出力される。

フオーク６の後傾角はテイルトシリンダ８のロ
ツドのストローク量から検出され、そのストロー
クを検出するストローク検出センサ１９はポテン
シヨメータよりなり、その検出信号がＡ／Ｄ変換
器２０にてデジタル信号に変換されて前記インタ
ーフエイス１３に出力される。

割出し手段及び切換え制御手段としてのマイク
ロコンピユータ２１は中央処理装置（以下、
CPUという）２２と、制御プログラムを記憶し
た読出し専用メモリ（ROM）よりなるプログラ
ムメモリ２３と、演算処理結果等を一時記憶する
読出し及び書替え可能なメモリ（RAM）よりな
る作業用メモリ２４とからなり、CPU２２はプ
ログラムメモリ２３に記憶されたプログラムデー
タに基づいて動作する。

前記プログラムメモリ２３は前記制御プログラ
ムの他に、スイツチバツク走行を行う際に好適な
負の加速度と、積荷の重量すなわち荷重との関係
がデータとして予め記憶されている。

CPU２２は前記入出力インターフエイス１３
を介して前記各センサからの検出信号を入力す
る。CPU２２は車速センサ１２からの検出信号
に基いて逐次その時のフオークリフトの走行速度
と加速度を演算するとともに、その演算結果を前
記作業用メモリ２４に記憶する。又、CPU２２
は前記前後進検出センサ１４からの検出信号に基
づいてその時の前後進操作レバー１５のデイレク
シヨンポイントを判断する。

さらに、CPU２２は前記負荷検出センサ１６
からの検出信号に基づいてその時の積荷の重量す
なわち荷重を演算し、その演算結果を作業用メモ
リ２４に記憶する。又、CPU２２はストローク
検出センサ１９からの検出信号に基づいてフオー
クの後傾角を演算し、作業用メモリ２４に記憶す
るようになつている。

なお、CPU２２のこれら検出信号に対する各
演算及び判断は予めプログラムメモリ２３に記憶
されたデータに基づいて演算処理される。

又、CPU２２は予め定められたプログラムデ
ータに基づいて入出力インターフエイス１３及び
各アクチユエータ駆動回路２５，２６，２７，２
８を介してそれぞれクラツチ制御用アクチユエー
タ９、前後進切換用アクチユエータ１１、ブレー
キ作動用アクチユエータ２９及びテイルトシリン
ダ８の制御バルブ駆動装置３０を駆動制御するよ
うになつている。

CPU２２は走行時において前後進操作レバー
１５がニユートラルに切換わつたと判断した時、
走行判別処理動作すなわち、運転者が行つた前後
進操作レバー１５のニユートラル操作がスイツチ
バツク走行、楕行シフト走行、又は惰行走行を行
うための操作かどうかを判断する処理動作を実行
するようになつている。そして、CPU２２はそ
の判断結果に基づいてスイツチバツク走行、惰行
シフト走行、又は惰行走行のための走行を行うた
めに予め定めたプログラムに従つて前記クラツチ
制御用アクチユエータ９、前後進切換用アクチユ
エータ１１を駆動制御するようになつている。

又、CPU２２はスイツチバツク走行を実行す
ると判断した場合には第３図に示す荷重と最適な
負の加速度との関係から、積荷１７の重量に応じ
てフオークリフトをその負の加速度となるように
ブレーキ３１が作動するように制御する。さら
に、フオーク６が完全後傾状態にない場合には前
後進のギア切換えが完了する前にフオーク６が完
全後傾状態となるように制御する。

次に前記のように構成された電気ブロツク回路
の動作を第４，５図に示すフローチヤートに従つ
て説明する。

今、フオークリフトが所定の走行速度で前進走
行している状態で運転者が前後進操作レバー１５
を前進からニユートラルに切換えると、CPU２
２は前後進検出センサ１４からの検出信号に基づ
いてデイレクシヨンポイントがニユートラルに切
換わつたことを判断し（ステツプS1）、インター
フエイス１３及びアクチユエータ駆動回路２５を
介してクラツチ制御用アクチユエータ９を駆動制
御して乾式単板クラツチ２を最高速度で切る（ス
テツプS2）。これと同時にCPU２２は同CPU２２
に内蔵されたタイマを作動させ予め定めた時間
（以下、設定時間ｔといい、本実施例では１秒間）
中に前後進操作レバー１５がニユートラル以外の
デイレクシヨンポイントに切換わつたかどうかを
判断する（ステツプS3，S4）。

そして、設定時間ｔが経過しても前後進操作レ
バー１５が操作されずデイレクシヨンポイントが
変わらなかつたときにはCPU２２はフオークリ
フトを惰行走行させるべく惰行走行制御処理動作
を実行する（ステツプS5）。すなわち、CPU２２
はタイムアツプに応答して惰行走行と判断し前後
進切換用アクチユエータ１１を駆動制御して自動
変速機３のギアを前進からニユートラルに切換え
た後、前記切れている乾式単板クラツチ２を接続
する。従つて、フオークリフトはこの状態で楕行
走行を行うことになる。

一方、前記設定時間ｔ内において再び前後進操
作レバー１５を前進に切換えたときにはCPU２
２は楕行シフトと判断して（ステツプS6）、フオ
ークリフトを再び前進走行させるべく楕行シフト
制御処理動作を実行する（ステツプS7）。すなわ
ちCPU２２はデイレクシヨンポイントが再び前
進に切換わつたことに応答して単に乾式単板クラ
ツチ２を接続する。従つて、フオークリフトは再
び前進走行を続行することになる。又、前記設定
時間ｔ内において操作レバー１５が後進に切換わ
つたときには、CPU２２はスイツチバツク走行
と判断して（ステツプS6）、フオークリフトをス
イツチバツク走行させるべくスイツチバツク制御
処理動作を実行する（ステツプS8）。

スイツチバツク走行の制御が開始されると
CPU２２は負荷検出センサ１６からの検出信号
に基づいて積荷があるか否かを判断する（ステツ
プS9）。そして、積荷がある場合には積荷の重量
を算出し（ステツプS10）、プログラムメモリ２
３に予め記憶されているデータに基づきその荷重
に対応する好適な負の加速度を演算する（ステツ
プS11）。そして、その負の加速度が得られるよ
うに入出力インターフエイス１３及びアクチユエ
ータ駆動回路２７を介してブレーキ作動用アクチ
ユエータ２９を駆動制御し（ステツプS12）、フ
オークリフトを減速させる。このときCPU２２
は車速センサ１２からの検出信号に基づいて車速
を演算するとともに車速の変化から負の加速度を
演算して所定の負の加速度でフオークリフトが減
速されているか否かを逐次比較判断している。

又、CPU２２はフオーク６に積荷１７がある
場合にはストローク検出センサ１９の検出信号に
基づいてフオーク６が完全後傾状態にあるか否か
を判断する（ステツプS13）。そして、フオーク
６が完全後傾状態にない場合には完全後傾とする
ための後傾増加分を演算し（ステツプS14）、入
出力インターフエイス１３及びアクチユエータ駆
動回路２８を介して制御バルブ駆動装置３０を駆
動制御しテイルトシリンダ８を後傾増加分に対応
する量だけ駆動する（ステツプS15）。

車速センサ１２からの検出信号に基づいて逐次
算出している速度が前進から後進へのギア切換可
能な所定速度以下になると、CPU２２はアクチ
ユエータ駆動回路２６を介して前後進切換用アク
チユエータ１１を駆動制御して自動変速機３のギ
アを前進から後進に切換える（ステツプS16）。

自動変速機３のギアが前進から後進に切換えら
れると（ステツプS16）、フオークリフトの進行
方向を反転させるための制御が行われる（ステツ
プS17）。すなわち、クラツチ２が接続されフオ
ークリフトがさらに減速されるとともに、ブレー
キ作動用アクチユエータ２９がブレーキ３１の作
動を解除する方向に駆動される。そして、フオー
クリフトは減速、停止した後直ちに進行方向を反
転して後進走行に移る（ステツプS17）。そして、
進行方向の反転が完了した後、フオークの後傾角
が初期状態となるように制御バルブ駆動装置３０
を介してテイルトシリンダ８が作動される（ステ
ツプS18）。

一方、スイツチバツク走行を開始した際に積荷
がない場合には、最大の負の加速度が得られる状
態にブレーキ作動用アクチユエータ２９を駆動制
御してブレーキ３１を作動する（ステツプS19）。
そして、ステツプS19が実行された後ステツプ
S16以降の各動作が前記と同様に実行される。

なお、この場合前進から後進について説明した
が、後進から前進へのスイツチバツク走行も同様
な処理動作によつて行われる。

前記のように本発明においては積荷１７の重量
に対応してスイツチバツク走行時における負の加
速度が得られるように自動的にブレーキがかけら
れ、前後進切換えが可能な所定速度に減速された
状態で自動的にギアの切換え及びクラツチの接続
が行われるので、運転者の技量及び積荷の有無や
重量の変化に無関係に常に理想的な減速が可能と
なり、減速時に重量バランスを失つて荷崩れを生
じたり、自動変速機を損傷するというおそれがな
くなる。

又、この実施例の装置においてはスイツチバツ
ク走行の際に前進から後進あるいは後進から前進
に進行方向が反転される前にフオークが完全後傾
状態に傾動配置されるので、フオークリフトが進
行方向を反転した際に慣性により積荷が移動する
という不都合が確実に防止される。

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、車速センサ１２からの検出信
号に基づいて負の加速度を常に演算することな
く、荷重に対応してブレーキ３１の駆動量と負の
加速度との関係をあらかじめ求めておき、その値
に従つてブレーキ３１を駆動するようにしたり、
ブレーキ作動用アクチユエータ２９の駆動制御と
フオーク６を完全後傾にするためのテイルトシリ
ンダ８の駆動制御を並行して行うようにしたり、
ステツプS13〜ステツプS15及びステツプS18を省
略してもよい。さらに、前記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等他の荷役車
両に応用してもよいことは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば自動変
速機を備えた荷役車両においてスイツチバツク走
行時に積荷の重量に対応して最適な状態で前後進
切換のギアチエンジが可能な速度まで自動的に減
速されるので、運転者の技量に関係なく積荷の安
全が確保された状態でスイツチバツク制御が行わ
れ、しかも変速機等を損傷するおそれがないとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したフオークリフト
の駆動系の機構を示す概略図、第２図は同じくフ
オークリフトの電気ブロツク回路図、第３図は荷
重と負の加速度との関係を示す図、第４，５図は
作用を説明するためのフローチヤートである。 図中、１はエンジン、２は乾式単板クラツチ、
３は自動変速機、６はフオーク、７はリフトシリ
ンダ、８はテイルトシリンダ、９はクラツチ制御
用アクチユエータ、１１は前後進切換用アクチユ
エータ、１２は車速センサ、１５は前後進操作レ
バー、１６は負荷検出センサ、１９はストローク
検出センサ、２１はマイクロコンピユータ、２２
は中央処理装置（CPU）、２３はプログラムメモ
リ、２４は作業用メモリ、３１はブレーキであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 積荷の重量を検出する荷重検出器と、 走行している状態で前後進操作レバーを操作し
   てその時の走行方向と一致するデイレクシヨンポ
   イントから逆の走行方向のデイレクシヨンポイン
   トに切換えて走行するスイツチバツク走行を行う
   際に好適な負の加速度と、荷重との関係がデータ
   として記憶された記憶装置と、 車両の走行速度を検出する車速検出器と、 ブレーキの制動状態を調節するブレーキ駆動手
   段と、 前記荷重検出器で検出した荷重と前記記憶装置
   に記憶されたデータに基いてスイツチバツク走行
   に好適な負の加速度を割出す割れ出し手段と、 前記割出し手段で割出された負の加速度となる
   ように前記ブレーキ駆動手段を制御する制御手段
   と、 車両の走行速度が予め定めた速度に減速された
   時自動変速機をその時の走行方向と一致するギア
   結合からその時の走行方向と反対方向のギア結合
   に切換え、その切換えが終了した時クラツチを接
   続するようにクラツチ駆動手段及び変速機駆動手
   段を作動させる切換え制御手段と を設けた自動変速機を備えた荷役車両のスイツチ
   バツク走行制御装置。