CN101675276A - 车辆控制单元和搭载该单元的车辆 - Google Patents

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Abstract

一种车辆控制单元和搭载了该单元的车辆，能够防止由起步时的误操作而引发车辆故障，在根据来自检测换档操作机构指示的换档档位的换档档位检测机构、检测车速的车速检测机构、直接或间接检测发动机转速的发动机转速检测机构的控制信号来控制车辆的车辆控制单元中，在检测出所述车速检测机构检测到的车速不到基准车速V0，且所述换档档位检测机构检测出是从空档向前进档位或后退档位进行换档切换操作，从检测到该换档切换操作的时刻点开始到经过预先设定的设定时间t以上期间，检测出发动机转速是所述发动机转速检测机构预先设定的规定值R1以上时，进行控制来禁止按照所述换档切换操作的变速器换档转变。

Description

车辆控制单元和搭载该单元的车辆
技术领域
本发明涉及具备防止在车辆停止时由驾驶员的误操作而引发车辆故障的功能的车辆控制单元和搭载该单元的车辆，特别是涉及对于工业用车辆适合的车辆控制单元和搭载该单元的车辆。
背景技术
一般地在车辆中发动机的驱动力经由变矩器向变速器传递，然后经过变速器内收容的前进离合器和后退离合器的某一个向驱动轮传递，而能够行走。前进离合器和后退离合器通过进行前进后退切换的换档杆来选择。
一般的自动变速器的控制系统具备：控制与换档车辆前进后退动作相关的驱动机构的电磁切换阀的前进电磁元件和后退电磁元件以及控制它们的控制装置，驾驶员操作驾驶席的换档杆来选择换档位置，根据控制单元检测的换档杆的换档位置来控制这些电磁元件的接通/断开，这样来实现空档、或前进/后退，在具有多个速度档的情况下则实现各速度段。
在这种车辆中，进行起步动作时，推荐驾驶员在从空档向前进或后退换档操作的基础上进行加速踏板的操作。但有可能产生驾驶员在换档操作之前就进行加速踏板操作而使发动机转速上升地进行了误操作的情况(例如在停止状态下与换档转变操作的同时把加速踏板踏下的情况等)。这时，则有可能由换档误操作而使变速器的齿轮啮合并产生过大的冲击，招致变速器、车轴等的损坏。
专利文献1(特许第2877252号公报)公开了对于驾驶员误操作的防止急起步装置。这是根据来自驾驶员进行位置指示的位置选择信号、传递断开状态的断开信号以及发动机转速和车速来由控制单元向进行离合器切换的油压控制阀输出变速信号的结构。由此来防止一下的情况发生：变速器是空档状态且发动机高旋转时，在以预先设定的车速以下进行行走时，由于驾驶员不注意而进行的离合器的结合而使车辆窜出。
如上所述，在停止状态的车辆中，起步时在驾驶员换档操作的同时或是在换挡操作前后而进行了使发动机转速上升的误操作的情况等下，有可能被加有过大的冲击而使变速器和车轴等损坏。特别是以叉车和可前后移动的堆货车等货物搬运机械、或自动平地机、推土机和轮式装载机等建筑土木机械等为代表的工业用车辆，由于多是一边作业一边进行运转操作，所以产生驾驶员误操作的可能性高，强烈要求有能够避免该问题点的车辆。
发明内容
因此，本发明鉴于上述现有技术的问题点而目的在于提供一种车辆控制单元和搭载该单元的车辆，防止起步时由换档操作的同时或是在换挡操作前后而进行使发动机转速上升的误操作而招致车辆损坏等不好情况。
本发明的车辆控制单元根据来自检测换档操作机构指示的换档档位的换档档位检测机构、检测车速的车速检测机构、直接或间接检测发动机转速的发动机转速检测机构的检测信号来控制车辆，其中，特点在于：
在所述车速检测机构检测到的车速Vi是不到基准车速V0(V0＞Vi≥0(km/h))，且所述换档档位检测机构检测出是从空档向前进档位或后退档位进行换档切换操作，从检测到该换档切换操作的时刻点开始到经过预先设定的设定时间t以上期间检测出发动机转速是所述发动机转速检测机构预先设定的规定值R1以上时，则进行控制来禁止按照所述换档切换操作的变速器换档转变。
根据本发明，通过禁止由起步时换档杆的误操作而引起的换档转变而能够防止车辆损坏。即，在起步时在发动机转速大的状态下进行了产生过大负载的换档切换操作的情况下，通过进行控制来禁止变速器的换档转变就能够防止对变速器和前车轴的高冲击，且由于根据车速判断停止状态，所以构成仅在停止状态该功能发挥作用，能够正确地防止起步时的不良情况。且根据本发明，由于控制单元预先设定有设定时间t且在该设定时间t以内即使进行加速踏板操作也禁止换档转变(加速踏板操作成为单单的空转(空拭かし))，所以能够使驾驶员养成在换档操作完成后具有时间差并且进行加速踏板操作的习惯，能够可靠地防止车辆的损坏。
本发明在实行所述禁止控制中，特点在于：当所述发动机转速检测机构检测出的发动机转速是预先设定的规定值R2以下时，解除所述禁止控制而进行按照所述换档切换操作的换档转变。
由此，在发动机转速充分降低的时刻点使换档转变成立且实施齿轮的啮合，因此使车辆没有过大负载，且能够按照驾驶员的操作进行控制。
本发明特点在于：对成为所述禁止控制的控制开始条件的所述规定值R1和成为控制解除条件的所述规定值R2设有差，使该规定值R2比该规定值R1小。由此能够防止抖动而进行稳定的运转。
且在实行所述禁止控制中，特点在于：使向驾驶员发出警告的警告机构动作。通过这样对于在进行了不恰当操作时而处于不可换档转变状态的情况和为了解除禁止控制而驾驶员应该采取的行动输出警告，就能够使驾驶员和车辆周围的第三者准确掌握车辆状况，能够快速进行恰当的运转操作。
在实行所述禁止控制中，特点在于：把使发动机转速强制降低到所述规定值R2以下的控制信号向车辆具备的发动机转速控制机构传送。本发明中所述发动机转速控制机构是发动机节气门控制用的比例阀等用于控制发动机转速的机构，通过控制向比例阀的通电来控制该比例阀的开度以调整燃料流量，控制发动机转速。根据本发明能够缩短转移到与换档转变操作对应的控制的时间，能够迅速进行运转控制。
在实行所述禁止控制中，使所述发动机转速强制降低的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第一控制数据图表，
在实行所述禁止控制中，特点在于：按照该第一控制数据图表来降低发动机转速地进行控制。
如本发明这样在使发动机转速降低时按照预先设定的第一控制数据图表来进行降低，能够降低发动机转速来减轻对于车辆的负载。
而且解除所述禁止控制的时间以后的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第二控制数据图表，
本发明特点在于：在解除所述禁止控制的时间以后，与驾驶员进行的加速踏板开度(踏下量)对应的发动机转速在比所述第二控制数据图表设定的发动机转速大的情况下，进行控制使发动机转速成为所述第二数据图表设定的发动机转速，在解除所述禁止控制的时间以后，与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速在所述第二控制数据图表设定的发动机转速以下的情况下，进行控制使发动机转速成为与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速。
根据本发明，在解除了禁止控制后能够控制成恰当的发动机转速，能够减轻车辆的负载和确保运转的安全性。例如在驾驶员进行的加速踏板开度大的情况下，若原封不动地解除禁止控制，则在加速踏板开度大的状态下齿轮啮合，加速踏板操作有效。因此发动机转速在比预先设定的第二控制数据图表大的情况下，通过按照该第二控制数据图表来控制发动机转速则能够安全性高且无损于运转感觉地向通常运转转移。另一方面，在与加速踏板开度对应的发动机转速在所述第二控制数据图表以下的情况下，由于不进行上述的控制也能够确保安全性和运转感觉，所以进行按照驾驶员操作的控制。
本发明的车辆是搭载了上述车辆控制单元的车辆。由此而不会发生由驾驶员的误操作而引起的不好情况和损坏，能够提供耐久性、可靠性高的车辆。
根据如以上记载的本发明，通过防止由起步时换档杆的误操作而引起的换档转变成立而能够防止车辆损坏，而且特别是能够使驾驶员养成在换档操作完成后具有时间差并且进行加速踏板操作的习惯。另外，在进行了上述误操作的情况下也能够使驾驶员维持顺畅的运转感觉。
即，在起步时在发动机转速大的状态下，进行了产生过大负载的换档切换操作的情况下，通过进行控制来禁止变速器的换档转变就能够防止对变速器和前车轴的高冲击，且由于根据车速判断停止状态，所以构成仅在停止状态该功能发挥作用，能够正确地防止起步时的不良情况。
且根据本发明，由于预先设定有设定时间t且在该设定时间t以内即使进行加速踏板操作也禁止换档转变，所以能够使驾驶员养成在换档操作完成后具有时间差并且进行加速踏板操作的习惯，能够可靠地防止车辆的损坏。
而且在成为预先设定的发动机转速以下时，解除上述的控制而进行按照所述换档转变操作的变速器的切换，由此在发动机转速充分降低的时刻点能够实施齿轮的啮合，因此没有过大负载，且能够按照驾驶员的操作进行控制。
对成为所述禁止控制的控制开始条件的所述规定值R1和成为控制解除条件的所述规定值R2设有差，使该规定值R2比该规定值R1小，由此能够防止抖动而进行稳定的运转。
通过对在进行了不恰当操作时发出警告，就能够使驾驶员和车辆周围的第三者准确掌握车辆状况，能够快速进行恰当的运转操作。
而且在实行所述禁止控制中，使发动机转速强制降低的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第一控制数据图表，在实行所述禁止控制中，按照该第一控制数据图表来降低发动机转速，由此则能够降低发动机转速来减轻对于车辆的负载。
而且解除所述禁止控制的时间以后的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第二控制数据图表，在解除所述禁止控制的时间以后，发动机转速在比所述第二控制数据图表的发动机转速大的情况下，进行控制使成为所述第二数据图表设定的发动机转速，在是所述第二控制数据图表设定的发动机转速以下的情况下，进行控制使发动机转速成为与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速，由此，在解除了禁止控制后能够控制成恰当的发动机转速，能够减轻车辆的负载和确保运转的安全性。
通过设定成是搭载了上述车辆控制单元的车辆，则不会发生由驾驶员的误操作而引起的不好情况和损坏，能够提供耐久性、可靠性高的车辆。
附图说明
图1是本发明实施例控制单元及其周边设备的概略结构图；
图2是表示本发明实施例分散型控制单元一例的结构图；
图3是本发明实施例控制单元的流程图；
图4是表示本实施例控制单元适用的第一数据图表的图；
图5是表示图4的其他实施例中第一数据图表的图；
图6是表示本实施例控制单元适用的第二数据图表的图；
图7是表示图6的其他实施例中第二数据图表的图；
图8是表示本实施例控制单元适用的第二数据图表的图，表示在禁止控制解除时加速踏板的开度比数据图表值低的情况；
图9是表示本实施例控制单元适用的第二数据图表的图，表示在禁止控制解除时加速踏板的开度比数据图表值高的情况；
图10是说明搭载了本发明实施例控制单元的车辆整体动作的状态迁移图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施例。但该实施例记载的结构零件的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特别特定的记载，就不是把该发明的范围限定于此的旨趣，不过是单单的说明例。
图1是本发明实施例控制单元及其周边设备的概略结构图，图2是表示本发明实施例分散型控制单元一例的结构图，图3是本发明实施例控制单元的流程图，图4是表示本实施例控制单元适用的第一数据图表的图，图5是表示图4的其他实施例中第一数据图表的图，图6是表示本实施例控制单元适用的第二数据图表的图，图7是表示图6的其他实施例中第二数据图表的图，图8是表示本实施例控制单元适用的第二数据图表的图，图9是表示图8的其他实施例中第二数据图表的图，图10是说明搭载了本发明实施例控制单元的车辆整体动作的状态迁移图。
本实施例中，作为一例而表示使用实现前进1档/后退一档的自动变速器的情况，但具有多个速度档的情况也能够适用。本实施例的结构以轿车为首而能够适用各种车辆，特别是以叉车和可前后移动的堆货车等货物搬运机械、或自动平地机、推土机和轮式装载机等建筑土木机械等为代表的工业用车辆能够恰当地被适用。
参照图1说明本实施例控制单元的概略结构。该控制单元20作为内部具备CPU、RAM、ROM等的计算机而控制向前进后退电磁元件8的通电，对未图示的油压控制用电磁阀进行ON/OFF控制，通过使离合器动作来控制车辆的换档转变。该控制单元20与发动机10连接，主要根据加速踏板5的输入并通过发动机转速控制机构9来控制发动机10的发动机转速。且本实施例中除了从所述油门开度检测机构6输入之外，还有如下所述的情况：根据换档档位检测机构2、车速传感器3以及发动机转速检测机构11等的输入信号来由控制单元20进行规定的运算处理，把根据该运算结果的控制信号向所述发动机转速控制机构9供给，并且来控制车辆的发动机转速。
且所述控制单元20与检测车辆状态的多个传感器类连接，至少与检测驾驶员操纵部配置的换档操作机构1指示的换档档位的换档档位检测机构2、检测车速的车速传感器3、对于发动机10检测发动机转速的发动机转速检测机构11连接。
在此，所述换档操作机构1是由驾驶员操作并且用于设定希望换档档位的装置，例如能够举出换档杆、换档开关等。换档档位检测机构2检测所述换档操作机构1输入的换档档位并向控制单元20输出换档档位检测信号。
所述油门开度检测机构6检测驾驶员操作的加速踏板5的加速踏板开度(踏下量)，向控制单元20输出。控制单元20附带存储如下的内容：加速踏板开度和与加速踏板开度对应地得到应该向比例阀等(图示略)输出的输出值。控制单元20根据该存储信息并按照来自油门开度检测机构6的检测信号来调整向所述发动机10的节气门阀控制用比例阀供给的输出，控制发动机10的转速。且把发动机转速检测机构11检测的发动机转速向控制单元20输出。所述加速踏板5包括加速踏板、油门开关而总称叫做节气门阀的打开操作机构。
所述前进后退电磁元件8原则上根据换档档位检测机构2检测的换档档位并通过控制单元20来进行行走方向的前进后退切换。即，该前进后退电磁元件8与控制单元20电连接，按照控制单元20的控制信号来控制向前进后退电磁元件8的通电，以进行行走方向的前进后退切换。
所述发动机转速控制机构9是如上述那样根据来自油门开度检测机构6的输入信号，或根据来自换档档位检测机构2、车速传感器3以及发动机转速检测机构11等的输入信号来由控制单元20进行运算处理，并根据该运算结果来进行发动机10转速控制的机构。例如由发动机节气门控制用的比例阀等构成，根据所述控制单元20的输出信号来进行比例阀的开度控制，调整向发动机气缸的燃料供给量来控制发动机转速。
所述发动机10把其动力向变速器传递。该发动机10的动力在自动变速器中进行前进后退切换来设定车辆的行走方向，并经过差动器向左右驱动轮传递(图示省略)。该自动变速器由前进离合器和后退离合器构成，利用所述前进后退电磁元件8并经由差动的电磁阀把动作油压向这些离合器作用，以进行前进后退切换。
具有上述功能的控制单元20分别进行与多个不同被控制部对应的运算处理，也可以把该控制单元20一体构成，也可以与控制对象对应并且分开构成。把分开情况的分散型控制单元20一例表示在图2。
所述控制单元20包括：车辆控制用控制器21、起步控制用控制器22、发动机控制用控制器23和仪表盘13，它们都被物理地离开配置，各个控制器通过通信线路30连接，换档杆(换档操作机构)1经由仪表盘13与通信线路30连接。
所述车辆控制用控制器21与车速传感器3、前进后退电磁元件8等连接，是进行发动机控制以外的车辆基本控制的控制器，例如进行车辆前进后退切换的控制等。
所述起步控制用控制器22是本实施例中有特点的结构，与油门开度传感器6、发动机转速检测机构11等连接，在起步时驾驶员进行了误操作时进行应对控制，例如是禁止按照误操作的换档转变的控制或是强制降低发动机转速的控制等的控制器。
所述发动机控制用控制器23与发动机10连接(图示省略)，是通常行走时进行发动机转速控制的控制器。
所述控制单元20优选具备警告机构12。该警告机构12是用于向驾驶员或车辆周围的第三者发出警告的机构，例如在现存的仪表显示器中能够举出：表示处于不可换档转变状态和为了解除禁止控制而驾驶员应该采取的行动的警告显示机构、利用声音进行警告的声音警告机构或利用灯的亮灯或闪亮来进行警告的警告灯12a等。
下面参照图10的状态迁移图来说明搭载了本实施例控制单元的车辆的整体动作。且控制单元20把以下所示的控制按照预先储存的控制程序进行动作。
图9中，检测从车辆停止状态而由驾驶员操作起动键进行起动的ON状态，若发动机起动则在车辆停止状态把控制单元设定成初始设定。这时变速器被设定成空档状态(NT1)。
驾驶员操作换档杆(换档操作机构)1，当换档档位检测机构2检测到从空档N向前进档位F(以下叫做前进F)的换档切换操作(F1)后到经过预先设定的设定时间t期间，发动机转速检测机构11检测到的发动机转速不到预先设定的规定值R1的情况下，进行与通常的换档切换操作对应的控制。即向前进后退电磁元件8中的前进电磁元件通电使成为ON状态，前进离合器结合，车辆按照油门开度检测机构6检测的加速踏板开度(踏下量)开始前进行走，控制单元20被设定成通常的前进模式(F2)。
另一方面，在车速传感器3检测车速Vi，而该车速不到基准车速V0(V0＞Vi≥0(km/h))时，换档档位检测机构2检测从空档N向前进F的换档切换操作(F1)，从该检测到的时刻点开始由计时器20a(参照图1)进行计时，在该计时器的计时值到达所述设定时间t期间而发动机转速检测机构11检测到的发动机转速是在预先设定的规定值R1以上的情况下，则进行控制来禁止按照所述换档档位检测机构2检测的换档切换操作的换档转变(FNT1)。即，不进行向前进电磁元件的通电而维持前进电磁元件OFF状态(这时后退电磁元件也是OFF状态)。因此，换档档位检测机构2检测的换档档位虽然是在前进F的位置，但变速器的齿轮并没有啮合而是空档状态。且基准车速V0优选设定为例如是车速传感器没有感知的速度，把认为实质上停止的速度、认为规定时间的传感器检测速度的移动平均值是0(km/h)的速度作为V0来设定，例如设定为是1～数km/h与0(km/h)之间的任意速度。
在此，是由发动机转速检测机构11直接检测发动机转速并根据该发动机转速来进行上述的控制，但也可以是间接检测发动机转速的结构。例如能够举出根据油门开度检测机构6检测的加速踏板开度(开度(踏下量))来进行控制的结构。由于加速踏板开度与发动机转速是相关关系，所以能够进行与上述控制同样的控制。即，预先设定加速踏板开度的规定值P1，在油门开度检测机构6检测到的加速踏板开度是规定值P1以上的情况下，则进行控制来禁止按照所述换档档位检测机构2检测的换档档位的换档转变(FNT1)。以下，在各控制条件中作为输入因子是表示直接使用发动机转速的例，但也可以如上述加速踏板开度那样把与发动机转速有相关关系的输入因子作为控制条件使用。
在进行了所述换档转变禁止控制(FNT1)后，若发动机转速检测机构11检测到发动机转速成为预先设定的规定值R2以下时，则进行控制来解除该禁止控制。所谓解除的控制是使按照换档杆1的换档切换操作变速器换档转变成立，即，在此把前进电磁元件变成ON而把前进离合器变成结合状态，被设定成通常的前进模式(F2)。
禁止控制解除的条件值即发动机转速的规定值R2被设定为与禁止控制开始的条件值即规定值R1相同或比它小。恰当的则是优选成为规定值R1＞规定值R1地具有差。由此，能够防止抖动而进行稳定的运转。
同样地在起动开始后，当换档档位检测机构2检测到从空档N向后退档位R(以下叫做后退R)的换档切换操作(R1)，且从该检测的时刻点到经过设定时间t期间，发动机转速检测机构11检测到的发动机转速不到预先设定的规定值R1的情况下，进行与通常的换档转变对应的控制，被设定成通常的后退模式(R2)。
另一方面，在车速传感器3检测车速，而该车速不到表示停止状态的基准车速V0(包含V0＝0)时，换档档位检测机构2检测从空档N向后退R的换档切换操作(F1)，从该检测的时刻点开始到经过设定时间t期间而发动机转速检测机构11检测到的发动机转速是在预先设定的规定值R1以上的情况下，则进行控制来禁止按照所述换档档位检测机构2检测的换档档位的换档转变(RNT1)。即，不进行向后退电磁元件的通电而维持后退电磁元件OFF状态(这时前进电磁元件也是OFF状态)。因此，换档档位检测机构2检测的换档档位虽然是在后退R的位置，但变速器的齿轮并没有啮合而是空档状态。
在进行了所述切换禁止控制(RNT1)后，若发动机转速检测机构11检测到发动机转速成为预先设定的规定值R2以下时，则进行控制来解除该禁止控制。即，向后退电磁元件开始通电使变成ON状态，把后退离合器变成结合状态，被设定成通常的后退模式(R2)。
且所述基准车速V0可以与上述前进时的基准车速V0是相同值，也可以是不同值。且发动机转速的规定值R1、R2中可以与上述前进时的规定值R1、R1是相同值，也可以是不同值。
从起动开始换档操作到前进F的状态(F1)，或从起动开始换档操作到后退R的状态(R1)，若换档杆向空档N返回，则是向通常的空档状态(NT1)返回。
根据本实施例，起步时在发动机转速大的状态下进行了产生过大负载的换档切换操作的情况下，通过进行控制来禁止变速器的换档转变就能够防止对变速器和前车轴等的高冲击，且由于根据车速判断停止状态，所以构成仅在停止状态该功能发挥作用，能够正确地防止起步时的不良情况。且根据本实施例，由于预先设定有设定时间t且在该设定时间t以内即使进行加速踏板操作也禁止换档转变，所以能够使驾驶员养成在换档操作完成后具有时间差并且进行加速踏板操作的习惯，能够可靠地防止车辆的损坏。
接着，在车辆以通常模式前进行走时(F2)，车速传感器3检测车速，该检测出的车速是预先设定的车速V1以上，且换档档位检测机构2检测出向后退R的换档切换操作时，则所述控制单元20进行控制使向所述后退R的换档转变不成立，而且由减速机构进行减速的行走控制(F3)。即按照来自所述控制单元20的控制信号使前进电磁元件维持在ON状态(后退电磁元件是OFF状态)，同时该控制单元20输出使减速机构动作的控制信号来强制使车速减速。这时，换档杆1是位于后退R的位置，但变速器是以进入到前进的状态进行前进行走。
所述减速机构使用发动机制动器、电子控制式油压制动器或把它们组合等，是强制降低发动机转速的装置。
在进行了所述行走控制(F3)后，若车速传感器3检测出车速降低到预先设定的车速V2以下时，则使向后退R的换档转变成立，成为通常的后退模式(R2)。即，若检测出的车速是所述车速V2以下时，则把前进电磁元件变成OFF、把后退电磁元件变成ON。
在车辆以通常模式前进行走时(F2)，车速传感器3检测车速，该检测出的车速是预先设定的V1以上，且换档档位检测机构2检测出向空档N的换档切换操作时，则把前进电磁元件变成OFF(后退电磁元件也是OFF)，把变速器的离合器打开而成为空档状态(NTF1)。进而换档杆1从该状态向后退R进行换档切换操作时，在车速是预先设定的车速V1以上的情况下，进行上述的行走控制(F3)。
在进行所述行走控制(F3)时，若换档档位检测机构2检测出把换档杆1返回到前进F，则返回到通常的前进模式(F2)。
同样地，在车辆以通常模式后退行走时(R2)，车速传感器3检测车速，该检测出的车速是预先设定的车速V1以上，且换档档位检测机构2检测出向前进F的换档切换操作时，则所述控制单元20进行控制以使向所述前进F的换档转变不成立，而且由减速机构进行减速的行走控制(R3)。即，按照来自所述控制单元20的控制信号而使后退电磁元件维持在ON状态(前进电磁元件是OFF状态)，同时该控制单元20输出使减速机构动作的控制信号来强制使车速减速。这时，换档杆1是位于前进F的位置，但变速器是以进入到后退的状态进行后退行走。
在进行了所述行走控制(R3)后，若车速传感器3检测出车速降低到预先设定的车速V2以下时，则使向前进F的换档转变成立，成为通常的前进模式(F2)。即，若检测出的车速是所述车速V2以下时，则把后退电磁元件变成OFF、把前进电磁元件变成ON来前进行走。
在车辆以通常模式后退行走时(R2)，车速传感器3检测车速，该检测出的车速是预先设定的V1以上，且换档档位检测机构2检测出向空档N的换档切换操作时，把后退电磁元件变成OFF(前进电磁元件也是OFF)，把变速器的离合器打开而成为空档状态(NTR1)。进而换档杆1从该状态向前进R进行换档切换操作时，在车速是预先设定的车速V1以上的情况下，进行上述的行走控制(R3)。
在进行所述行走控制(F3)时，若换档档位检测机构2检测出把换档杆1返回到后退R，则返回到通常的后退模式(R2)。
在此，参照图3到图7具体说明本实施例的结构。
本实施例在车辆处于停止状态时，由换档档位检测机构2检测换档杆1从空档N向前进F或向后退R的换档切换操作，且检测出发动机转速是预先设定的规定值以上时，则进行禁止控制来禁止按照所述换档切换操作的变速器的换档转变。
即如图3所示，控制单元20判断车速传感器3检测的车速是否是预先设定的基准车速V0(km/h)以上(S11)，在检测的车速不到基准车速V0的情况下，判断换档档位检测机构2检测到的换档档位(S12)。在该换档档位是前进F或是后退R时，判断是否经过了预先设定的设定时间t(msec)，若经过了该设定时间t，则许可按照所述检测的换档档位向前进F或后退R进行切换(换档转变)(S14)。
另一方面，在没经过所述设定时间t时，则比较发动机转速检测机构11检测的发动机转速是否在预先设定的规定值R1以上(S15)，在该检测出的发动机转速是规定值R1以上时，则成为驾驶员进行的换档切换操作与加速踏板的踏下是大致同时，或是先进行加速踏板的踏下的误操作，否认前进F或后退R而进行的禁止换档转变的禁止控制(S16)。
根据本实施例，在从车速判断车辆停止时，并且通过防止在发动机转速大时齿轮啮合，而能够防止变速器和前车轴等的损坏，而且仅在车辆停止状态使上述功能发挥作用，所以能够防止起步时的不好情况。
根据本实施例，由于预先设定有设定时间t且在该设定时间t以内即使进行加速踏板操作也禁止换档转变，所以能够使驾驶员养成在换档操作完成后具有时间差并且进行加速踏板操作的习惯，能够可靠地防止车辆损坏。
如图4所示，在实行所述禁止控制中，若发动机转速成为预先设定的规定值R2(参照图7)以下，则解除该禁止控制，进行按照所述换档切换操作的变速器换档转变。所述发动机转速的规定值R2优选是与怠速状态相当的转速。在换档转变后按照驾驶员进行的加速踏板操作(来自发动机旋转控制机构4的输入信号)来控制发动机转速。
由此在发动机转速降低的时刻点能够实施齿轮的啮合，因此没有过大负载，且能够按照驾驶员的操作进行控制。
而且解除所述禁止控制的条件值即发动机转速的规定值R2优选成为规定值R1＞规定值R2地具有差，由此能够防止抖动而进行稳定的运转。
在实行所述禁止控制中，优选具备有向驾驶员和车辆周围的第三者输出警告功能的有效警告机构12(参照图1)。作为该警告机构12能够举出：使在车辆的驾驶席设置的警告灯亮灯的方法、由警告蜂鸣器发送的方法或由画面显示的方法等。该警告机构12通知驾驶员或第三者是在禁止控制实行中，或是通知驾驶员接着应该采取的动作等。
通过这样在进行了不恰当操作时输出警告，就能够使驾驶员和车辆周围的第三者准确掌握车辆状况，能够快速进行恰当的运转操作。
本实施例在实行所述禁止控制中，具备由发动机转速控制机构9强制降低发动机转速的结构便可。在所述控制单元20认识到是在所述禁止控制实行中时，从该控制单元20向发动机转速控制机构9传送指令降低发动机转速的电控制信号，使该发动机转速控制机构9动作来降低发动机转速。由此，能够缩短转移到与换档切换操作对应的控制的时间，能够迅速进行运转控制。
在上述禁止控制中发动机转速降低时，如下进行实施是合适的。控制单元20在所述禁止控制的实行中，使发动机转速强制降低的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第一控制数据图表，在实行所述禁止控制中，进行控制以按照该第一控制数据图表来降低发动机转速。可以如图4所示那样按照直线的发动机转速控制图形来降低发动机转速，也可以如图5所示那样按照由顺畅控制特性曲线构成的控制图形来降低发动机转速。且如同图所示，在发动机转速降低到规定值R2以下时进行按照换档切换操作的换档转变，设有具备在齿轮啮合后上升到规定发动机转速的控制特性曲线的第二控制数据图表。这时，在加速后若经过了规定时间则按照驾驶员进行的加速踏板操作来控制发动机转速。所述第二控制数据图表是禁止控制解除后发动机转速的控制图形所设定的，关于这点后述。
本实施例中，在不到基准车速V0而换档档位检测机构2检测换档切换操作，从该换档切换操作到经过预先设定的设定时间t期间，由油门开度检测机构6给出指示所述规定值R1以上发动机转速的输入信号的情况下，控制单元20也可以使该油门开度检测机构6的输入信号经过设定时间t后延迟地并且向发动机转速控制机构9输出。一般地是推荐驾驶员在操作换档杆1后操作加速踏板，但即使该操作是大致同时或加速踏板稍微先操作的情况下，根据本实施例也能够可靠地在换档操作后输入加速踏板的操作而安全地起步。
作为该结构的一例而能够举出以下所示的结构。
在到达所述设定时间t前期间，不输出来自油门开度检测机构6的输入信号，在经过了该设定时间t后，使来自所述开度检测机构6的输入信号有效并进行按照该信号的发动机旋转控制。由于在有效时来自发动机旋转控制机构4的输入信号与实际的发动机转速之间出现不同，所以优选使发动机转速按照控制单元20所具有的第二控制数据图表上升。该第二控制数据图表具有禁止控制解除后成为发动机转速上升目标的时间序列速度图形，具体说就是使用图6或图7那样的图表等。这些图中代替发动机转速而采用了发动机输出I。
如图6所示，与加速踏板的开度信号(来自发动机旋转控制机构的输入信号)对应而具有多个数据曲线，若上升到预先决定的加速踏板开度θTarget则控制完成。这时把齿轮慢慢啮合便可。如图7所示，在存在有预先设定的控制特性曲线θC和遵循驾驶员意志的操作曲线θ0时，也可以在控制特性曲线θC超过了操作曲线θ0的时刻点使控制完成。在控制完成后进行按照驾驶员意志的控制。
作为所述结构的其他一例而能够举出以下所示的结构。
在到达所述设定时间t前期间不输出来自发动机旋转控制机构4的输入信号(例如加速踏板5的油门开度检测机构6的开度信号)，在经过了该设定时间t后，使来自发动机旋转控制机构4的输入信号有效并进行按照该信号的发动机旋转控制。且本结构具备延迟(推迟)电路20b(可以设置在图1的控制单元20内或也可以设置在发动机转速控制机构9的前段)，在到设定时间t前期间存储所述输入信号(例如加速踏板5的油门开度检测机构6的开度信号)，按照该存储的输入信号履历来延迟控制发动机旋转。
由此，在与换档切换操作的同时或加速踏板被先操作的情况下，也能够顺畅地进行上述本实施例的控制。
而且作为使用第二控制数据图表的其他结构有以下所示的结构。
控制单元20具有解除禁止控制的时间以后的发动机转速时间序列的控制图形所预先设定的第二控制数据图表，在解除所述禁止控制的时间以后，当与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速在比所述第二控制数据图表设定的发动机转速大的情况下，进行控制使发动机转速成为所述第二数据图表设定的发动机转速，在解除所述禁止控制的时间以后，当与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速是所述第二控制数据图表设定的发动机转速以下的情况下，则进行控制使发动机转速成为与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速。
图8和图9表示第二控制数据图表。图8表示在禁止控制解除时加速踏板开度比数据图表值低的情况，图9表示在禁止控制解除时加速踏板开度比数据图表值高的情况。
参照图8，在禁止控制实行中，按照第一控制数据图表来降低加速踏板的开度或发动机节气门的开度，在解除禁止控制的时间即时间T2向第二控制数据图表切换。这时，把该第二控制数据图表的值和与驾驶员加速踏板开度对应的实际加速踏板开度或发动机节气门开度进行比较，在实际加速踏板开度或发动机节气门开度低的情况下，进行控制使发动机转速成为与驾驶员加速踏板的踏下量对应的发动机转速。
另一方面，参照图9，在禁止控制实行中，按照第一控制数据图表来降低加速踏板的开度或发动机节气门的开度，在解除禁止控制的时间即时间T2向第二控制数据图表切换。这时，把该第二控制数据图表的值和与驾驶员进行的加速踏板踏下量对应的实际加速踏板开度或发动机节气门开度进行比较，在实际加速踏板开度或发动机节气门开度高的情况下，进行控制使发动机转速成为所述第二数据图表设定的发动机转速。而且在该第二数据图表的值比实际值大的时刻点T3把控制进行切换，进行控制使成为与驾驶员加速踏板的踏下量对应的发动机转速。
根据本实施例，在解除禁止控制后能够控制成合适的发动机转速，能够减轻对车辆的负载和确保运转的安全性。例如在驾驶员进行的加速踏板踏下量大的情况下，若原封不动地解除禁止控制，则在加速踏板踏下量大的状态下齿轮啮合，加速踏板操作成为有效。因此发动机转速在比第二控制数据图表预先设定的大的情况下，通过按照该第二控制数据图表来控制发动机转速则能够安全性高且无损于运转感觉地向通常运转转移。另一方面，在与加速踏板开度对应的发动机转速在所述第二控制数据图表以下的情况下，由于不进行上述的控制也能够确保安全性和运转感觉，所以进行按照驾驶员操作的控制。
本实施例由于能够降低在从车辆停止到起步时由驾驶员的误操作而引发车辆故障的危险，所以能够适用以轿车为首的各种车辆，特别是能够恰当地适用在停止/前进后退操作频度高的叉车等货物搬运用工业车辆整体中。

Claims (8)

1、一种车辆控制单元，根据来自检测换档操作机构指示的换档档位的换档档位检测机构、检测车速的车速检测机构、直接或间接检测发动机转速的发动机转速检测机构的控制信号来控制车辆，其特征在于，
在检测出所述车速检测机构检测到的车速Vi是不到基准车速V0(V0＞Vi≥0(km/h))，且所述换档档位检测机构检测出是从空档向前进档位或后退档位进行换档切换操作，从检测到该换档切换操作的时刻点开始到经过预先设定的设定时间t以上期间检测出发动机转速是所述发动机转速检测机构预先设定的规定值R1以上时，则进行控制来禁止按照所述换档切换操作的变速器换档转变。
2、如权利要求1所述的车辆控制单元，其特征在于，在实行所述禁止控制中，当所述发动机转速检测机构检测出的发动机转速是预先设定的规定值R2以下时，则解除所述禁止控制而进行按照所述换档切换操作的换档转变。
3、如权利要求2所述的车辆控制单元，其特征在于，对成为所述禁止控制的控制开始条件的所述规定值R1和成为控制解除条件的所述规定值R2设有差，使该规定值R2比该规定值R1小。
4、如权利要求1所述的车辆控制单元，其特征在于，在实行所述禁止控制中使向驾驶员发出警告的警告机构动作。
5、如权利要求2所述的车辆控制单元，其特征在于，在实行所述禁止控制中把使发动机转速强制降低到所述规定值R2以下的控制信号向车辆具备的发动机转速控制机构传送。
6、如权利要求5所述的车辆控制单元，其特征在于，在实行所述禁止控制中，使所述发动机转速强制降低的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第一控制数据图表，
在实行所述禁止控制中，按照该第一控制数据图表来降低发动机转速地进行控制。
7、如权利要求6所述的车辆控制单元，其特征在于，
解除所述禁止控制的时间以后的发动机转速时间序列的控制图形具有预先设定的第二控制数据图表，
在解除所述禁止控制的时间以后，与驾驶员进行的加速踏板开度(踏下量)对应的发动机转速在比所述第二控制数据图表设定的发动机转速大的情况下，进行控制使发动机转速成为所述第二数据图表设定的发动机转速，在解除所述禁止控制的时间以后，与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速在所述第二控制数据图表设定的发动机转速以下的情况下，进行控制使发动机转速成为与驾驶员进行的加速踏板开度对应的发动机转速。
8、一种搭载了权利要求1到7任一项所述的车辆控制单元的车辆。
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