(57)【要約】【課題】走行中に前後進選択手段で進行方向が逆に選択されたとき、変速ショックを生じさせない産業用車両の走行制御装置を提供する。【解決手段】選択された進行方向を検出する前後進選択方向検出センサ（１１）と、進行方向を前進および後進に切り換える前進クラッチおよび後進クラッチを有し、該クラッチを介してエンジン（１８）駆動トルクを駆動輪に伝達するトランスミッション（１９）と、車両に制動をかけるブレーキ（２３）と、車速を検出する車速センサ（１３）と、前記検出した選択進行方向が切り換えられたときに、ブレーキ（２３）により徐々に減速し、前記検出した車速がゼロになる手前で、前記選択進行方向に応じた前進または後進クラッチの係合力とブレーキ（２３）の制動力とを制御して、進行方向が反転する時点の前後での加速度変動を弱めるように減速トルク及び加速トルクを制御するコントローラ（１０）とを備えた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後進選択手段で選択した進行方向を検出する前後進選択方向検出センサ（１１）と、
車両進行方向をそれぞれ前進および後進に切り換える前進クラッチおよび後進クラッチを有し、該前進クラッチおよび後進クラッチを介してエンジン（１８）の駆動トルクを駆動輪に伝達するトランスミッション（１９）と、
車両に制動をかけるブレーキ（２３）と、
前後進選択方向検出センサ（１１）により検出した選択進行方向の信号に基づき、トランスミッション（１９）の前進クラッチおよび後進クラッチにそれぞれ係合力制御指令を出力して、該クラッチの係合力制御による車両駆動トルクの大きさを制御すると共に、ブレーキ（２３）にブレーキ力制御指令を出力して制動力を制御するコントローラ（１０）とを備えた産業用車両の走行制御装置において、
車速を検出する車速センサ（１３）を設け、
前記コントローラ（１０）は、前後進選択方向検出センサ（１１）により検出した選択進行方向をチェックし、選択進行方向が切り換えられたときに、ブレーキ（２３）にブレーキ力制御指令を出力して徐々に減速し、車速センサ（１３）により検出した車速がゼロになる手前で、前記選択進行方向に応じたトランスミッション（１９）の前進クラッチまたは後進クラッチの係合力と前記ブレーキ（２３）の制動力とを制御して、車両進行方向が反転する時点の前後での加速度変動を弱めるように減速トルク及び加速トルクを制御する
ことを特徴とする産業用車両の走行制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の産業用車両の走行制御装置において、
前記コントローラ（１０）は、前記車両進行方向が反転する時点の前後での加速度を略一定にするように、前記選択進行方向に応じたトランスミッション（１９）の前進クラッチまたは後進クラッチの係合力と前記ブレーキ（２３）の制動力とを制御することを特徴とする産業用車両の走行制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の産業用車両の走行制御装置において、前記コントローラ（１０）は、前記車速センサ（１３）により検出した車速がゼロになる手前で、前記ブレーキ（２３）の制動力を略ゼロとする
ことを特徴とする産業用車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の産業用車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフト等の産業用車両には、運転操作性を向上して作業を能率良く行えるようにするために、トルクコンバータと、前後進切換および速度段切換用のクラッチを有するトランスミッションとを備えたものが多く用いられている。このような産業用車両では、走行中に車両の進行方向とは逆の方向に前後進レバーを切り換える操作が頻繁に行われるが、この際、前後進切り換え時のショックが無く、滑らかに走行ができるようにする必要がある。
【０００３】
これを解決する制御方法の従来技術の一つとして、例えば、前後進操作レバーが切り換えられたとき、前後進操作レバーにより選択された進行方向に反転するまで作動油をブレーキ装置へ供給して車両を減速させ、進行方向が反転した後にブレーキをオフさせる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１によると、前後進操作レバーを例えば「前進位置」から「後進位置」に切り換えたときには、車速に応じたブレーキの制動力で制動をかけて車両を減速させ、車両停止後後進に転じ、車両が後進を開始すると、ブレーキ制御回路中の「前進中」信号がオフとなることによって、所定のリレーがオフとなり、これにより結果として制御油が遮断され、ブレーキが開放されるとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−７９９２６号公報（第５−６頁、第３−４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された上記従来技術によると、車速に応じたブレーキ力を作動させているものの、車速が零になるまでブレーキ力を作動させており、この後ブレーキオフしたとき、完全にブレーキが開放されるまでの作動遅れ時間があるから、ブレーキトルクが車速ゼロを境にして車両加速トルクに対して反対方向に作用することになる。つまり、変速時に車両自体の加速度および減速度の変動が小さいことが、ショックの無い変速として要求されるが、上記においてはブレーキトルクが常に制動トルクとして作用するため、進行方向が反転したときに、このブレーキトルクの影響で車両自体の加速度が大きく変動することになる。このため、車速ゼロの近傍で変速ショックが生じ、滑らかな変速動作とはならないという問題が生じる。また、進行方向の反転後に、油圧クラッチの駆動力がブレーキによって無理に抑制されるため、エネルギ損失となるだけでなく、ブレーキおよび油圧クラッチの耐久性が低下するという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、走行中に前後進選択手段で車両進行方向が逆に切り換えられたとき、変速ショックを生じさせない産業用車両の走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するため、第１発明は、前後進選択手段で選択した進行方向を検出する前後進選択方向検出センサと、車両進行方向をそれぞれ前進および後進に切り換える前進クラッチおよび後進クラッチを有し、該前進クラッチおよび後進クラッチを介してエンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達するトランスミッションと、車両に制動をかけるブレーキと、前後進選択方向検出センサにより検出した選択進行方向の信号に基づき、トランスミッションの前進クラッチおよび後進クラッチにそれぞれ係合力制御指令を出力して、該クラッチの係合力制御による車両駆動トルクの大きさを制御すると共に、ブレーキにブレーキ力制御指令を出力して制動力を制御するコントローラとを備えた産業用車両の走行制御装置において、車速を検出する車速センサを設け、前記コントローラは、前後進選択方向検出センサにより検出した選択進行方向をチェックし、選択進行方向が切り換えられたときに、ブレーキにブレーキ力制御指令を出力して徐々に減速し、車速センサにより検出した車速がゼロになる手前で、前記選択進行方向に応じたトランスミッションの前進クラッチまたは後進クラッチの係合力と前記ブレーキの制動力とを制御して、車両進行方向が反転する時点の前後での加速度変動を弱めるように減速トルク及び加速トルクを制御する構成としている。
【０００８】
第１発明によれば、走行中に前後進選択手段で選択された進行方向が反転したときに、まずブレーキで制動をかけて徐々に減速し、つぎに車速がゼロになる前に、前記選択進行方向に応じたトランスミッションの前進クラッチまたは後進クラッチと前記ブレーキとのそれぞれの係合力を制御することにより、進行方向が反転する（車速がゼロとなる）時点の前後での加速度の変動を弱めるように減速及び加速トルクが制御される。例えば、進行方向が反転する時点の前後では、ブレーキによる制動力を小さくすると共に、前記選択進行方向に応じた前進クラッチまたは後進クラッチの係合力制御によるエンジンブレーキトルク（減速時）および選択進行方向への駆動トルク（反転後の加速トルク）を前記制動力よりも大きくすればよい。これにより、進行方向の反転後に、ブレーキの残った制動力の影響による駆動トルクの変動、すなわち加速度の変動を弱めることができるため、反転時のショックを小さくすることができ、積荷の振れや荷崩れ等を防止できる。さらに、反転時には既に選択進行方向のクラッチを略係合させてその駆動トルクを制動力よりも大きくしているので、反転後の加速トルクの立ち上りが速く、俊敏に加速することができる。
【０００９】
第２発明は、第１発明に基づいて、前記コントローラは、前記車両進行方向が反転する時点の前後での加速度を略一定にするように、前記選択進行方向に応じたトランスミッションの前進クラッチまたは後進クラッチの係合力と前記ブレーキの制動力とを制御する構成としている。
【００１０】
第２発明によれば、進行方向が反転する時点の前後での加速度を略一定にするため、反転時の加速度の変動によるショックを無くすことができ、よって積荷の振れや荷崩れ等を防止できる。さらに、反転後には既に選択進行方向のクラッチを係合させており、その駆動トルクを直ちに加速トルクとして使用できるので、反転後の加速トルクの立ち上りが速く、俊敏に加速することができる。
【００１１】
第３発明は、第１又は第２発明に基づいて、前記コントローラは、前記車速センサにより検出した車速がゼロになる手前で、前記ブレーキの制動力を略ゼロとする構成としている。
【００１２】
第３発明によれば、進行方向の反転前に、ブレーキによる制動力を略ゼロとしたため、この後車速がゼロになるまでは、選択された進行方向に応じた前進クラッチ又は後進クラッチの係合力制御によるエンジンブレーキトルクのみが制動トルクとして作用する。このため、車両停止時、および進行方向反転後の加速度の変動を非常に小さく抑えることができる。特に、加速度一定制御の場合は進行方向に応じた前進クラッチ又は後進クラッチの係合力のみを制御すればよいので、容易に制御できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
まず、図１に示す実施形態に係る走行制御装置の構成ブロック図により、構成を説明する。
前後進選択方向検出センサ１１は、前進／後進を切り換える前後進選択手段（例えば、前後進レバー（図示せず）等）で選択された進行方向が前進か後進かを検出し、その検出信号をコントローラ１０に出力する。この前後進選択方向検出センサ１１は、例えばリミットスイッチ、近接スイッチ等からなる。
アクセル量検出センサ１２は、図示しないアクセルペダルまたはアクセルレバー等のアクセル手段の操作量を検出し、コントローラ１０に出力する。アクセル量検出センサ１２は、例えば前記アクセルペダルまたはアクセルレバーの回転角度を検出するポテンショメータ等からなる。
【００１５】
車速センサ１３は産業用車両の車速および進行方向を検出して、その車速信号および進行方向信号をコントローラ１０に出力する。この車速センサ１３は、例えば、車輪２２が装着された車軸、またはプロペラシャフト等に取り付けられ、この車軸またはプロペラシャフトの回転数とその回転方向を検出する電磁ピックアップセンサやパルスエンコーダ等で構成される。
【００１６】
なお、上記電磁ピックアップセンサは、例えば、永久磁石とこれに対面配置した磁路形成部材（通常は鉄製）との間にホールＩＣを設けたもので構成され、このセンサを、車速検出対象の回転部に設けた鉄製のギヤの外周部近傍にその回転方向に９０°ずつ位相をずらして２個設け、前記回転部のギヤの回転に伴なって２個のセンサ内の前記永久磁石と磁路形成部材との間に形成される磁界が変化したとき、この各センサ毎に磁界の変化の位相と大きさを前記ホールＩＣで検出することにより、前記ギヤの回転角度と回転方向とを検出可能としているもの、すなわち、極低速でも回転角度の検出可能なものである。または、例えば、永久磁石の周囲にコイルを巻いたもので構成され、上記同様にこのセンサを、回転部に設けた鉄製のギヤの外周部近傍にその回転方向に９０°ずつ位相をずらして２個設け、前記回転部のギヤの回転に伴なって２個のセンサ内の前記永久磁石の磁界が変化したとき、前記２個のコイルで発生した交流電圧の位相と大きさを検出することにより、前記ギヤの回転角度と回転方向とを検出可能としているもの（これは、極低速時の回転数は検出困難だが、低速以上では検出容易である。）であってもよい。なおまた、この車速センサ１３は、車速だけを検出して、車速が減速して一旦ゼロになった後に再び大きくなり始めたときに、進行方向が反転したとして進行方向を検出するようにしてもよい。
【００１７】
またエンジン１８の出力軸には、トランスミッション１９が接続されており、該トランスミッション１９の出力動力はプロペラシャフトおよび差動装置２１を介して、前後車軸にそれぞれ取り付けた左右の車輪２２，２２に伝達される。後車輪２２，２２にはそれぞれブレーキ２３が装着されており、ブレーキ２３は、コントローラ１０からのブレーキ圧制御指令を受けたブレーキ圧制御弁１４を介してそのブレーキ圧（制動力）が制御される。
【００１８】
また、前記トランスミッション１９内には、図示しない前進クラッチ、後進クラッチが設けられており、これらの各クラッチにより前後進の切り換えを行う。なおトランスミッション１９内に、例えば１速，２速，３速の各速度段クラッチを設け、図示しない速度段選択レバーの操作によって各速度段の切り換えを行うようにしてもよい。これらの各クラッチは、コントローラ１０からのクラッチ圧制御指令を受けたクラッチ圧制御弁１５を介してそのクラッチ圧（係合力）が制御される。
【００１９】
さらに、前記エンジン１８は、コントローラ１０からの回転数指令を受けたエンジンコントローラ１６によって燃料噴射制御弁１７を介してその回転数が制御される。エンジンコントローラ１６は、マイクロコンピュータ等のコンピュータより構成されている。
【００２０】
また、コントローラ１０は、マイクロコンピュータ等のコンピュータより構成されており、前記各センサ１１，１２，１３の検出信号を入力し、これらの検出信号に基づき、詳細は後述するように所定の制御処理を実行して、ブレーキ２３の制動力、トランスミッション１９の各クラッチの係合力（つまり、駆動力の伝達力）、およびエンジン１８の回転数等を最適値に制御する。これにより、車両走行中に前後進選択手段が切り換えられて進行方向が反対に選択されたときに、車両の減速時の減速度、および進行方向反転後の加速時の加速度を略一定となるように制御し、変速ショックが発生しないようにしている。
【００２１】
次に、図２を参照して、上記構成による制御処理手順を説明する。尚、以下では、前後進選択手段（前後進レバー）が「前進位置」から「後進位置」に切り換えられる場合を説明するが、逆の場合も同様である。
【００２２】
ｉ）走行中に「前進」から「後進」に切り換えられた時
コントローラ１０は、前後進選択方向検出センサ１１の検出信号が「前進」から「後進」になったのを受けて、トランスミッション１９の前進クラッチをオフするクラッチ圧制御指令をクラッチ圧制御弁１５に出力して、エンジン駆動力の前後車輪２２，２２への伝達を遮断し、つぎに、ブレーキ圧制御弁１４に所定の一定のブレーキ圧指令を出力する。尚、この後、エンジン１８のエンジンコントローラ１６にアイドリング回転数指令を出力する。以上により、車速は徐々に略一定加速度で減速される。
【００２３】
ｉｉ）車速が所定値以下になったとき
コントローラ１０は、車速センサ１３で検出した車速を監視し、所定の車速α以下になったら、ブレーキ圧制御弁１４に出力するブレーキ圧制御指令を徐々に減少させてブレーキ２３での制動トルクを小さくすると共に、トランスミッション１９の後進クラッチの係合トルクが徐々に大きくなるようにクラッチ圧制御弁１５に出力するクラッチ圧制御指令を漸増する。これにより、ブレーキ２３での制動トルクと、後進クラッチ係合によるエンジンブレーキとによって車両に制動がかかる。なお、後進クラッチは滑りながら後進方向トルクを伝達する。このとき、この間のブレーキ２３での制動トルクと後進クラッチの係合によるエンジンブレーキトルクとの加算トルクは、車速の減速度が略一定となるように、設定される。例えば、コントローラ１０は、減速度を略一定に維持するために、車速センサ１３により検出した車速に基づき減速度を算出し、この減速度の変化が所定幅以内に収まるように、上記のブレーキ圧制御指令と後進クラッチのクラッチ圧制御指令とを演算して出力する。または、コントローラ１０は、上記ブレーキトルクと後進クラッチの係合トルクとの加算トルクが、上記の減速度が略一定となる条件を満たすように、ブレーキ圧制御指令と後進クラッチのクラッチ圧制御指令との出力パターンを予め記憶しておき、この出力パターンに基づきブレーキ圧および後進クラッチのクラッチ圧を制御するようにしてもよい。
【００２４】
ここで、上記処理において、車速が０となる時点よりも所定時間ｔ０だけ以前に、ブレーキトルクが略ゼロとなるように、ブレーキ圧が制御されている。従って、車両進行方向が反転する手前ではブレーキが開放されており、この後車両を減速させるための減速トルク（制動トルク）を後進クラッチ係合によるエンジンブレーキトルクのみによって発生させていることになる。これにより、車両進行方向が反転した後に、ブレーキ制動力の影響を受けずに直ちに後進クラッチによる駆動力での後進方向加速がスムーズに行えるので、加速度変動を抑制でき、加速度一定制御が確実に行える。
なお、このとき、図示するようにブレーキ圧制御弁１４へ出力するブレーキ圧制御指令を完全にゼロにしないのは、ブレーキ２３のシリンダ内に油を充満させたままにして次回のブレーキ圧の立ち上り速度を速める、すなわちブレーキトルクの応答性を高めるためである。ここで、上記のようにブレーキ２３のシリンダ内に油を充満させた状態でのブレーキトルクは、実質上無視できるほどに微小であるとする。
【００２５】
なお、後進クラッチ係合によるエンジンブレーキトルクの大きさを制御する方法として、上述のように後進クラッチのクラッチ圧モジュレーション制御によるクラッチ係合力の制御によるだけでなく、エンジンコントローラ１６を介してエンジン１８の回転数を制御したり、または両方の制御を併用することによって、エンジンブレーキトルクの大きさを最適に制御してもよい。このようにすることにより、走行路面状態（例えば下り坂等）によっては上述の後進クラッチ係合力の制御によるだけでは減速度が充分でない場合に、上記演算した減速度が所定値よりも大きいときには該減速度に基づいて、エンジンコントローラ１６を介してエンジン１８の回転数を上げてエンジンブレーキトルクを大きくし、減速度が略一定となるように応答性良く、より確実に制御できるようになる。
【００２６】
ｉｉｉ）車両停止し、進行方向が後進に反転したとき、
車速がゼロとなったときには、後進クラッチの伝達力による駆動トルクによって、車両は後進方向への走行を開始する。このとき、既にブレーキ２３による制動トルクは略ゼロであり、後進クラッチの係合トルクの制御のみによる駆動トルク制御が行われているため、車両停止（車速＝０）時、およびこの後、進行方向が後進に反転したときでも、後進方向に対する制動トルクが作用しない。このため、前進から後進に反転するときの車両加速度の大きな変動は無くなり、略一定の加速度で制御される。
【００２７】
次に、後進に反転した後に略一定の加速度で所定速度まで加速するために、後進クラッチのクラッチ圧を徐々に１００％まで上げて該クラッチ伝達トルクを次第に大きくし、１００％に達したらこの１００％の伝達トルクで後進方向に加速して所定速度まで立ち上げる。なお、このとき、エンジン回転数を制御して、エンジン駆動トルクをスムーズに立ち上げてもよい。
【００２８】
なお、以上の実施形態の構成においては、上記記載した構成に限定するものではなく、本発明の目的を達成できるものであれば他の構成であっても構わないことは言うまでもない。
例えば、油圧式ブレーキ、油圧式クラッチを用いた例で示したが、電磁式ブレーキ、電磁式クラッチ等を用いてもよい。
また、アクセル量検出センサ１２は回転式ポテンショメータに限らず、リニア位置センサ等であってもよい。
さらに、コントローラ１０とエンジンコントローラ１６とは別個に構成したが、両者を併せて１つのコントローラとして構成してもよいことは勿論である。
【００２９】
以上説明したように、本発明によると以下の効果を奏す。
走行中に進行方向選択手段により選択された進行方向が切り換えられたときには、先ずブレーキ制動で徐々に減速し、所定速度以下になったら、つぎに、車速がゼロになる前に、ブレーキ制動力と、前記選択された進行方向に応じたトランスミッションの前進クラッチまたは後進クラッチの係合によるエンジンブレーキトルクとを共に制御するようにした。そして、これにより、進行方向が反転する（車速がゼロとなる）時点の前後での加速度変動を小さくするように、反転前の減速トルク、及び反転後の加速トルクを略一定に制御する。これは、例えば、反転する手前で、ブレーキ制動力を前記クラッチ係合によるエンジンブレーキトルクよりも小さくする、または前記ブレーキ制動力を略ゼロにすること等によって実現できる。従って、これにより、進行方向反転時のショックを小さくすることができ、積荷の振れや荷崩れ等を防止できる。さらに、反転時には既に選択進行方向のクラッチを略係合させてその駆動トルクを制動力よりも大きくしているので、反転後の加速トルクの立ち上りが速く、俊敏に加速することができる。
【００３０】
また、上記のように、ブレーキ制動力と、前記選択された進行方向に応じたトランスミッションの前進クラッチまたは後進クラッチの係合によるエンジンブレーキトルクとを共に制御して、進行方向が反転する時点の前後での加速度を略一定に制御するので、反転時のショックを無くすことができ、積荷の振れや荷崩れ等を防止できる。さらに、反転後には既に選択進行方向のクラッチを係合させており、その駆動トルクを直ちに加速トルクとして使用できるので、反転後の加速トルクの立ち上りが速く、俊敏に加速することができる。
【００３１】
進行方向の反転前に、ブレーキによる制動力を略ゼロとしたため、この後車速が０（ゼロ）になるまでは、選択された進行方向に応じた前進クラッチ又は後進クラッチの係合力制御によるエンジンブレーキトルクのみが制動トルクとして作用する。このため、車両停止時、および進行方向反転後の加速度の変動を無くすことができる。特に、加速度一定制御の場合は進行方向に応じた前進クラッチ又は後進クラッチの係合力のみを制御すればよいので、容易に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る走行制御装置の構成ブロック図である。
【図２】本発明の走行制御の作用を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…コントローラ、１１…前後進選択方向検出センサ、１２…アクセル量検出センサ、１３…車速センサ、１４…ブレーキ圧制御弁、１５…クラッチ圧制御弁、１６…エンジンコントローラ、１７…燃料噴射制御弁、１８…エンジン、１９…トランスミッション、２０…、２１…差動装置、２２…車輪、２３…ブレーキ。
【図１】
2004268753.tif 000003
【図２】
2004268753.tif 000004