JPS6239335A - 自動変速機を備えた車両のスイツチバツク走行におけるクラツチ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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のスイッチバック走
行におけるクラッチ制御方法に関するものである。

（従来技術） 近年、自動変速機を備えた車両が種々提案されている。

そして、これら自動変速機を備えた車両は従来の手動変
速機の車両と同様な各種の走行が行なえることが要求さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） そして、各種走行のうちスイッチバック走行の場合、手
動変速機の車両では手動変速機が進行方向とは逆方向に
切換えられた後における減速のための進行方向のエネル
ギー吸収はクラッチ操作によって行なわれ、それは運転
者の勘に頼っていた。

そして、その善し悪しはもっばら運転者の技量によって
左右されていた。

この発明の第１の目的は自動変速機を備えた車両におい
て上記手動変速機の車両と同様にスイッチバック走行を
可能にし、かつ運転者の技量に関係なく滑らかに減速す
ることができる自動変速機を備えた車両のスイッチバッ
ク走行におけるクラッチ制御方法を提供するにある。

ざらに、この発明の第２の目的は前記第１の目的に加え
て車両の負荷に応じてその減速度合をさらに細かく制御
することによってより最適なスイッチバック走行を行な
うことができる自動変速機を備えた車両のスイッチバッ
ク走行におけるクラッチ制御方法を提供するにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 第１の発明は上記第１の目的を達成すめために、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
方向と一致するディレクションポイントから逆の走行方
向のディレクションポイントに切換えてスイッチバック
走行を行なわせる自動変速機を備えた車両の走行方法に
おいて、アクセルペダルの踏み込み角に対する負の加速
度を予め設定し、自動変速機が前記操作に基づいて進行
方向とは逆方向に切換えられた時、その時のアクセルペ
ダルの踏み込み角に対する負の加速度と車両のその時の
実際の負の加速度を比較し、実際の負の加速度が前記ア
クセルペダルの踏み込み角に対する負の加速度となるよ
うに、クラッチの接続状態を制御するようにした自動変
速機を備えた車両のスイッチバック走行におけるクラッ
チ制御方法をその要旨とするものである。

第２の発明は上記第２の目的を達成するために１、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ィレクションポイントから逆の走行
方向のディレクションポイントに切換えてスイッチバッ
ク走行を行なわせる自動変速機を備えた車両の走行方法
において、車両の負荷に応じて異なるアクセルペダルの
操作量に対する負の加速度を予め複数個設定し、自動変
速機が前記操作に基づいて進行方向とは逆方向に切換え
られた時、その時の負荷状態におけるアクセルペダルの
踏み込み角に対する負の加速度と車両のその時の実際の
負の加速度を比較し、実際の負の加速度が前記負荷状態
におけるアクセルペダルの踏み込み角に対する負の加速
度となるように、クラッチの接続状態を制御するように
した自動変速機を備えた車両のスイッチバック走行にお
けるクラッチ制御方法をその要旨とするものである。

（作用） 第１の発明において、スイッチバック走行のために自動
変速機のギアが進行方向とは逆方向に切換えられた時、
車両は減速される。この減速は予め設定されたアクセル
ペダルの踏み込み角に対する負の加速度と車両のその時
の実際の負の加速度とが比較され、その比較に基づいて
実際の負の加速度が前記アクセルペダルの踏み込み角に
対する負の加速度となるようにクラッチの接続状態を調
整することによって制御される。

第２の発明は前記第１の発明の作用に加えて車両の負荷
に応じてさらにその減速度合が細かく制御される。

（実施例） 以下、この発明をフォークリフトに具体化した一実施例
を図面に従って説明する。

第１図はフォ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ッチ２を介して自動変速機３
に伝達され、その自動変速機３は差動歯車機構４を介し
て走行用駆動輪５を所定の変速比でもって前後進駆動さ
せる。又、エンジン１はフォークを昇降動作させるため
のリフトシリンダ及びマストを傾動させるためのチルト
シリンダ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の出力を入り切りさせる乾式単板クラッ
チ２はクラッチ制御用アクチュエータ６の駆動に基づい
て伸縮するロッド６ａのストローク量に相対して同クラ
ッチ２の接続状態が調整される。一方、前記自動変速機
３はシフト切換用アクチュエータ７の駆動にて１速く低
速）と２速く高速）とに変速することができ１前後進切
換用アクチュエータ８の駆動にて前進走行、ニュウ１ヘ
ラル（中立）及び後進走行とに切換えることができる。

次に、前記各アクチュエータ６〜８を駆動制御するため
の電気回路を第２図に従って説明する。

車速センサ１１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
フェース１２に出力する。エンジン回転数センサ１３は
第１図に示すようにエンジン１の出力軸の回転数を検出
し、その検出信号を前記インターフェイス１２に出力す
る。

ストローク検出センサ１４はポテンショメータよりなり
、前記クラッチ制御用アクチュエータ６のロッド６ａの
ストローク量を検出し、その検出信号はＡ／Ｄ変換器１
５にてデジタル信号に変換されて前記インターフェイス
１２に出力される。

ペダル操作量検出センサ１６はポテンショメータよりな
り、運転席に設けられたアクセルペダル１７の踏み込み
角ｅ×を検出し、その検出信号は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ェイス１２に
出力される。

前後進検出センサ１９は同じく運転席に設けた前後進操
作レバー２０の切換状態く前進、ニュウトラル、後進）
、すなわち、ディレクションポイントを検知し、その検
出信号を前記インターフェイス１２に出力する。負荷検
出センサ２１は圧力センサよりなり、リフトシリンダ２
２内の作動油の油圧力を検出、すなわち、フォーク２３
にかかる積荷２４の重量を検出し、その検出信号はＡ／
Ｄ変１！！！器２５にてデジタル信号に変換されて前記
インターフェイス１２に出力される。

マイクロコンピュータ３１は中央処理装置（以下、ＣＰ
Ｕという）３２、制御プログラムを記憶した読み出し専
用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ３３、及
び、演算処理結果等を一時記憶する読み出し及び書ぎ替
え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなる作業用メモリ３４か
らなり、ＣＰＵ３２はプログラムメモリ３３に記憶され
たプログラムデータに基づいて動作する。

ＣＰＵ３２は前記インターフェイス１２を介して前記各
センサ、スイッチ等からの検出信号を入力する。そして
、ＣＰＵ３２は車速センサ１１からの検出信号に基づい
て逐次その時のフォークリフトの走行速度Ｖｘと加速度
ΔＸを演算するとともに、前記エンジン回転数センサ１
３からの検出信号に基づいてその時のエンジン回転数を
演算し、その演算結果を前記作業用メモリ３４に記憶す
る。

同様に、ＣＰＵ３２はストローク検出センサ１４からの
検出信号に基づいてその時のクラッチ制御用アクチュエ
ータ６のロッド６ａのストローク量、すなわち、クラッ
チ２の接続状態を演算するとともに、ペダル操作量検出
センサ１６からの検出信号に基づいてその時のアクビル
ペダル１７の踏み込み角ｅｘを演算し、作業用メモリ３
４に記憶するようになっている。

さらに、ＣＰｔＪ３１は前記前後進検出センサ１９から
の検出信号に基づいてその時の前後進操作レバー２０の
ディレクションポイントを判断するとともに、前記負荷
検出センサ２１からの検出信号に基づいてその時の負荷
Ｇｘ、すなわち、積荷の重患を演算し、その演算結果を
作業用メモリ３４に記憶する。

なお、ＣＰＵ３２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３３に記憶されたデータに
基づいて演専処理される。

又、ＣＰＵ３２は予め定められたプログラムデータに基
づいてインターフェイス１２及び各アクチュエータ駆動
回路３５，３６．３７を介してそれぞれ前記クラッチ制
御用、シフト切換用及び前後進切換用アクチュエータ６
〜８を駆動制御するようになっている。さらに、ＣＰＵ
３２は予め定められたプログラムデータに基づいてイン
ターフェイス１２及びモータ駆動回路３８を介してステ
ッピングモータ３９を駆動制惨０する。同モータ３っは
エンジン１のスロットルバルブに駆動連結されていて、
同モータ３９の回動爪に基づいてそのスロットルバルブ
開度を制御するようになっている。

ＣＰＵ３２は走行時において前後進操作レバー２０がニ
ュウトラルに切換わったと判断した時、走行判別処理動
作、すなわち、運転者が行なった前後進操作レバー２０
のニュウトラル操作がスイッチバック走行、惰性シフト
走行、又は、惰性走行を行な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っている。

そして、ＣＰＵ３２はその判断結果に基づいてスイッチ
バック走行、惰性シフト走行、又は、惰性走行のための
走行を行なうために予め定めたプログラムに従って前記
クラッチ制御用、シフト切換用及び前後進切換用アクチ
ュエータ６〜８を駆動制御するようになっている。

又、ＣＰＵ３２は後記するスイッチバック走行時であっ
て自動変速機３が走行方向と反対に切換えられた状態に
おいて、第３図に示すようにその時の負荷ＧＸ、すなわ
ち、積荷２４の重量に応じてその時のアクセルペダル１
７の踏み込み角ｅＸに対する負の加速度Ａｎを予め決定
するようになっていて、フォークリフトをその負の加速
度Ａｎとなるように制御する。

なお、この踏み込み角θＸに対する負の加速度Ａｎは予
め前記プログラムメモリ３３に記憶されたデータに基づ
いて演算されるようになっている。

そして、この負の加速度制御はＣＰＩＪ３２が後記する
乾式単板クラッチ２の接続状感を制御、すなわち、クラ
ッチ制御用アクチュエータ６のＯラド６ａの伸縮量を制
御することによって行なわれる。

次に、上記のように構成された電気ブロック回路の動作
を第４図〜第６図に示すフローチャー１−に従って説明
する。

今、フォ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２゜を前進か
らニュウトラルに切換えると、ＣＰＬＩ３２は前後進検
出センサ１９からの検出信号に基づいてディレクション
ポイントがニュウトラルに切換ねったことを判断しくス
テップ１）、インターフェイス１２及びアクチュエータ
駆動回路３５を介してクラッチ制御用アクチュエータ６
を駆動制御して乾式単板クラッチ２を最高速度で切る（
ステップ２）。これと同時にＣＰｔＪ３２は同ＣＰＵ３
２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２０がニュウトラル以外のディレクションポ
イントに切換ねったがどうかを判断する〈ステップ３，
４）。

そして、設定時間ｔが経過しても前後進操作レバー２０
が操作されずディレクションポイントが変わらなった時
にはＣＰＵ３２はフォ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（ステップ５）。すな
わち、ＣＰＵ３２はタイムアツプに応答して惰行走行と
判断して前後進切換用アクチュエータ８を駆動制御して
自動変速機３のギアを前進からニュウトラルに切換えた
後、前記切れている乾式単板クラッチ２を接続する。従
って、フォークリフトはこの状態で惰行走行を行なうこ
とになる。

一方、前記設定時間を内において再び操作レバー２０を
前進に切換えた時にはＣＰＵ３２は惰行シフトと判断し
て（ステップ６）、フォークリフトを再び前進走行させ
るべく惰行シフト制御処理動作を実行する（ステップ７
）。ＣＰｔＪ３２はディレクションポイントが再び前進
に切換ねったことに応答して単に乾式中板クラッチ２を
接続する。

従って、フォークリフトは再び前進走行を続行すること
になる。

又、前記設定時間を内において操作レバー２０が後進に
切換わった時にはＣＰＵ３２はスイッチバックと判断し
て（ステップ６）、フォークリフトをスイツヂバック走
行させるべくスイッチバック制御処理動作を実行するく
ステップ８）。

ＣＰＵ３２はディレクションポイントがニュウトラルか
ら後進に切換わりたことに応答してステッピングモータ
３９を駆動制御してスロットルバルブを完全に閉じる（
ステップ９）。これと同時にＣＰＵ３２はクラッチ制御
用アクチュエータ６を動作させて乾式単板クラッチ２を
接続してフォークリフトの速［Ｖｘがプログラムメモリ
３３に予め定め記憶されている第１の基準速度Ｖｌ（本
実施例では自動変速機３を２速から１速に切換え可能と
なる速度）になるまでエンジンブレーキをかけてフォー
クリフトを減速させる（ステップ１０．１１）。この時
、ＣＰＵ３２は車速センサ１１からの検出信号に基づい
て演算されたその時の速度Ｖｘにて第１の基準速度Ｖ１
に減速されたかどうか逐次比較判断している。

速度Ｖｘが第１の基準速度Ｖ１以下になると、ＣＰＵ３
２は自動変速機３が２速の状態にあるか１速の状態にあ
るか判断する（ステップ１２）。

そして、自動変速機３が１速の状態にある場合にはＣＰ
Ｕ３２は後記する速度Ｖｘがプログラムメモリ３３に予
め記憶された第２の基準速度ｖ２（本実施例では自動変
速機３を前進から後進に切換え可能となる速度）以下に
減速されているかどうかの判断に移る（ステップ１７）
。

一方、自動変速１３が２速の時にはＣＰＩＪ３２はクラ
ッチ制御用アクチュエータ６を駆動制御して一旦乾式単
板クラッチ２を切った後（ステップ１３）、アクチュエ
ータ駆動回路３６を介してシフト切換用アクチュエータ
７を駆動制御して自動変速機３を２速から１速にギアを
切換える（ステップ１４）。そして、自動変速機３が１
速に切換わると、ＣＰＵ３２は再び前記クラッチ制御用
アクチュエータ６を駆動制御して乾式単板クラッチ２を
接続して（ステップ１５）、フォークリフトの速度ＶＸ
が予め定めた第２の基準速度ｖ２になるまでエンジンブ
レーキをかけてフォークリフトを減速させる（ステップ
１６．１７）。

速度ＶＸが第２の基準速度Ｖ２以下になると、ＣＰＵ３
２は前記と同様に乾式単板クラッチ２を切った後（ステ
ップ１８〉、アクチュエータ駆動回路３７を介して前侵
進切換用アクチュエータ８を駆動制御して自動変速機３
を前進から後進にギアを切換える（ステップ１９〉。こ
れと同時にＣＰＵ３２は今まで完全に閉じていたスロッ
トルバルブをアクセルペダル１７の踏み込み角ｅｘに相
対した開度に制御すべくステッピングモータ３９を駆動
制御するするとともに、進行方向を反転させるための制
御を行なう（ステップ２０）。

自動変速機３が前進から後進にギアを切換えられるとく
ステップ１９）、フォークリフトをさらに減速し停止さ
せた侵直ちに後進走行させるべく、ＣＰｔＪ３２はその
時のアクセルペダル１７の踏み込み角θＸをペダル操作
量検出センサ１６にて演算するとともに負荷検出センサ
２１からの検出信号に基づいてその時の負荷ＧＸを演算
する（ステップ２１．２２）。

ＣＰｔＪ３２はその時の負荷ＧＸにおける第３図に示す
踏み込み角θＸに対する負の加速度Ａｎを算出のための
データをプログラムメモリ３３から選択する。そして、
踏み込み角ｅｘに対する負の加速度算出のためのデータ
が選択されると、ＣＰＵ３２はその選択されたデータに
基づいて前記演算した踏み込み角θＸに対する負の加速
度Ａｎを演算する（ステップ２３）。

一方、ＣＰＩＪ３２は前記車速検出センサ１１からの検
出信号を微分処理してその時のフォークリフトの負の加
速度ＡＸを算出する（ステップ２４〜２６）。そして、
この実際の負の加速度ＡＸが前記求めた負の加速度Ａｎ
となるように、クラッチ制御用アクチュエータ６を作動
させて乾式主根クラッチ２の接続状態を制御する（ステ
ップ２７〜３０）。すなわち、実際の負の加速度ＡＸの
ほうが演算で求めた負の加速度Ａｎより大きい時にはク
ラッチ２を切る方向に（ステップ３０）、反対に実際の
負の加速度ＡＸのほうが演算で求めた負の加速度Ａｎよ
り小さい時にはクラッチ２を接続する方向にその半クラ
ツチ接続状態を制御して求めた負の加速度へ〇となるよ
うに制御する（ステップ２８）。

又、実際の負の加速度ＡＸが演算で求めた負の加速度Ａ
ｎと一致した場合にはＣＰｔＪ３２はその時の半クラツ
チ状態を維持すべくクラッチ２の接続状態を制御するく
ステップ２９）。

従って、この時の減速はアクセルペダル１７の踏み込み
角ｅｘに応じて負の加速度Ａｎを適宜変更することがで
きることなる。

そして、フォークリフトはこの負の加速度へ〇に従って
減速し、反転して後進走行を移りスイッチバック走行が
完了する。

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ッチバック走行も同様な処理動作に
よって行なわれる。

このように本実施例ではアクセルペダル１７の踏み込み
角Ｃｏｘに応じて負の加速度Ａｎを適宜変更することが
できるので、運転者の好みに応じてスイッチバック走行
の反転速度を速くすることができる。しかも、アクセル
ペダル１７の踏み込み角θＸに対する負の加速度Ａｎを
それぞれフォークリフトの負荷Ｇｘに応じて、すなわち
、負荷ＧＸが大きいほど踏み込み角ｅｘに対する負の加
速度Ａｎが小さくなるようにしたので、運転者の技量及
び積荷の有無にかかわらず常に理想的な滑らかな減速が
可能となるとともに、減速時に重（至）バランスを失っ
て横転するとった虞はない。

又、本実施例ではスイッチバック走行において、自動変
速機３を前進から後進に切換える前に予め定めた基準速
度Ｖｌ、Ｖ２になるまでエンジンブレーキをかけて減速
するようにしたので、スツチバック走行のために自動変
速機３を２速から１速及び前進から後進への切換えのた
めの同期が自り的にとれ無理なく切換えができ、自動変
速機３を損傷させることがないとともに、運転者の技量
に関係なくスムーズにスイッチバック走行のための変速
機の切換えが行なえる。

さらに、本実施例では走行時に前後進操作レバー２０が
ニュウトラルに切換ねった時、そのニュウトラルに応答
して直ちに自動変速機３を切換えることはせずに予め定
めた設定時間ｔの間に行なわれる次の前後進操作レバー
２０の操作の有無に基づいて運転者が今から行なおうと
する走行（惰性走行、惰性シフト走行及びスイッチバッ
ク走行）を判断するようににしたので、クラッチ切換駆
動手段及び自動変速機のシフト切換駆動手段の無駄な動
作をなくし操作性を向上させることができるとともに、
これら駆動手段の負担の軽減及び耐久性の向上を図るこ
とができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、前記設定時間ｔを運転に支障をきたさない範囲で適宜
変更したり、又、前記第１及び第２の基準速度Ｖ１．Ｖ
２を適宜変更して実施してなるフォークリフトに応用し
たり、又、第１及び第２の基準速度Ｖｌ、Ｖ２を同じ値
にして実施してなるフォークリフトに応用してもよい。

さらに、スイッチバック制御における６６進から後進に
切換える前の減速制御において、その時の走行速度Ｖｘ
が大きく第１のＭ単速度■１に減速するまでに時間を要
する場合又はより速く減速したい場合、ＣＰＵ３２がフ
ォークリフトのディスクブレーキを駆動制御して強制的
に制動をかけるようにしてもよい。この場合、予め定め
た速度以上の時、ディスクブレーキをかけ減速しその設
定速度以下になった時ディスクブレーキを解除すること
になる。

さらに、前記実施例ではフォークリフトに応用したが、
本発明の趣旨を逸説しない範囲でその他車両に応用して
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、第１の発明によれば自動変速機を
備えた車両において手動変速機の車両と同様なスイッチ
バック走行を可能にし、かつ運転者の技量に関係なく滑
らかに減速することができ、第２の発明は第１の発明の
効果に加えて車両の負荷に応じてその減速度合をさらに
細かく制御することによってより最適なスイッチバック
走行を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したフォークリフトの駆動系
の機構を示す機構図、第２図は同じくフォークリフトの
電気ブロック回路図、第３図は各負荷におけるアクセル
ペダルの踏み込み角に対する負の加速度の関係を示す図
、第４図〜第６図はフォークリフトの作用を説明するた
めのフローチャート図である。 図中、１はエンジン、２は乾式単板クラッチ、３は自動
変速機、６はクラッチ制御用アクチュエータ、７はシフ
ト切換用アクチュエータ、８は前後進切換用アクチュー
タ、１１は車速センサ、１４はストローク検出センサ、
１６はペダル操作量検出センサ、１７はアクセルペダル
、１９は前後進検出センサ、２０は前後進操作レバー、
２１は負荷検出センサ、２４は積荷、３１はマイクロコ
ンピュータ、３２は中央処理装置（ＣＰＵ）、３３はプ
ログラムメモリ、３４は作業用メモリである。 特許出願人　　　株式会社豊田自動織１製作所θＸ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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ィレクションポイントから
   逆の走行方向のディレクションポイントに切換えてスイ
   ッチバック走行を行なわせる自動変速機を備えた車両の
   走行方法において、アクセルペダルの踏み込み角に対す
   る負の加速度を予め設定し、自動変速機が前記操作に基
   づいて進行方向とは逆方向に切換えられた時、その時の
   アクセルペダルの踏み込み角に対する負の加速度と車両
   のその時の実際の負の加速度を比較し、実際の負の加速
   度が前記アクセルペダルの踏み込み角に対する負の加速
   度となるように、クラッチの接続状態を制御するように
   した自動変速機を備えた車両のスイッチバック走行にお
   けるクラッチ制御方法。 ２、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ィレクションポイントから
   逆の走行方向のディレクションポイントに切換えてスイ
   ッチバック走行を行なわせる自動変速機を備えた車両の
   走行方法において、車両の負荷に応じて異なるアクセル
   ペダルの操作量に対する負の加速度を予め複数個設定し
   、自動変速機が前記操作に基づいて進行方向とは逆方向
   に切換えられた時、その時の負荷状態におけるアクセル
   ペダルの踏み込み角に対する負の加速度と車両のその時
   の実際の負の加速度を比較し、実際の負の加速度が前記
   負荷状態におけるアクセルペダルの踏み込み角に対する
   負の加速度となるように、クラッチの接続状態を制御す
   るようにした自動変速機を備えた車両のスイッチバック
   走行におけるクラッチ制御方法。