JP2008202546A - Operation control device and operation control method for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ解放、接続信号発振手段からのクラッチ制御信号に基づきトランスミッションを制御、操作する車両コントローラと、該車両コントローラからの車両動作信号及びアクセルペダルからのエンジン操作信号に基づきエンジンを制御、操作するエンジンコントローラとをそなえた車両の運転制御装置及び車両の運転制御方法に関する。 The invention controls a vehicle controller that controls and operates a transmission based on a clutch control signal from a clutch release and connection signal oscillating means, and controls an engine based on a vehicle operation signal from the vehicle controller and an engine operation signal from an accelerator pedal. The present invention relates to an operation control device for a vehicle including an engine controller to be operated and an operation control method for a vehicle.
図4は、フォークリフト等の産業車両に主として適用されている動力伝達システムの構成図である。
図4において、エンジン5のクランク軸(図示省略)にはトルクコンバータ29が連結され、エンジン5の動力は該トルクコンバータ29を介してトランスミッション4に伝達される。そして、前記動力は、該トランスミッション4の前進クラッチ23、後進クラッチ22、変速内の変速歯車26等で変速された後、出力機構28から車輪27に伝達される。21は前記クラッチ23あるいは22を切換え制御するコントロールバルブで、トランスミッションケース24の上部に取り付けられている。
FIG. 4 is a configuration diagram of a power transmission system mainly applied to an industrial vehicle such as a forklift.
In FIG. 4, a
図3は、図4のような動力伝達システムをそなえた車両の運転制御システムの概略構成図である。
図3において、トランスミッション4の変速比及びクラッチの解放、接続を制御、操作する車両コントローラ1には、車速センサ6から車速の検出信号が、F/N/R(前進/中立/後進)切換えレバー等のクラッチ解放、接続信号発振手段7からクラッチ解放、接続信号であるクラッチ制御信号が入力されている。該車両コントローラ1は、かかる車速の検出信号及びクラッチ制御信号に基づきトランスミッション4を制御、操作するとともに、エンジンコントローラ2に車両動作信号を入力する。
該エンジンコントローラ2においては、車両動作信号及び前記アクセルペダル3から入力されるエンジン操作信号及びエンジン5からフィードバックされるエンジン回転数信号に基づきエンジン5を制御、操作する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vehicle operation control system provided with the power transmission system as shown in FIG.
In FIG. 3, a vehicle speed detection signal from a vehicle speed sensor 6 is supplied to a
The
尚、特許文献1(特開平5−306752号公報)には、自動変速機において、該変速機の入力回転速度が所定値低下した場合に、変速判断もしくは変速指令から所定時間経過した際に、変速用油圧を上昇させる信号を出力して、変速用油圧の低下分を補充するように構成された変速装置が開示されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-306752), in an automatic transmission, when the input rotational speed of the transmission decreases by a predetermined value, when a predetermined time elapses from a shift determination or a shift command, There has been disclosed a transmission configured to output a signal for increasing the transmission hydraulic pressure and to supplement a decrease in the transmission hydraulic pressure.
図4のような動力伝達システムをそなえた車両の自動変速トランスミッション4においては、トランスミッション4は、車速センサ6から車速の検出信号、F/N/R(前進/中立/後進)切換えレバー等のクラッチ解放、接続信号発振手段7からクラッチ制御信号が入力される前記車両コントローラ1からの変速制御信号によって自動変速する。
一方、エンジン5は、アクセルペダルの踏み込み量によって出力トルク及びエンジン回転数が決まる。
In the
On the other hand, the output torque and engine speed of the
然るに、前記自動変速トランスミッション4においては、自動変速する場合、たとえば1速から2速への変速時には1速用クラッチの油圧は解放され、2速用クラッチに油圧が供給される。この時、それまで解放されていた2速用クラッチ側の油路及びクラッチ室に作動油を充填しなければならず、かかる作動油の充填に時間がかかるため、2速用クラッチの油圧が立ち上がるまでに時間を要することとなる。
従って、1速用クラッチを解放してから2速用クラッチが接続される間は、前記自動変速トランスミッション4には1速用クラッチ及び2速用クラッチのいずれにも、クラッチ油圧が立たず、クラッチが係合していない状態が発生する。
However, in the
Therefore, during the period from the release of the first speed clutch to the connection of the second speed clutch, neither the first speed clutch nor the second speed clutch is engaged in the
自動変速トランスミッション4において、前記のような、クラッチが係合していない状態にあるとき、エンジンがアクセルペダルを踏み込んだままで加速状態にあると、エンジン5にとっては無負荷の状態で回転数が急上昇する過回転の状態、いわゆるエンジン吹き上がり状態が発生し、特に始動直後にかかるエンジン吹き上がりが発生すると、潤滑不足状態でのエンジン回転数の急上昇によって軸受等の摺動部分の磨耗や焼き付きを誘発する。
In the
一方、かかるトランスミッション4においては、図4のように、内部の前進クラッチ23あるいは後進クラッチ22に、コントロールバルブ21を介して作動油を供給することによって該クラッチ23あるいは22を接続し、あるいは作動油を排出することによってクラッチ23あるいは22を解放して変速動作を行っているが、解放されたクラッチ23あるいは22からの排油(作動油)はトランスミッションケース25内にドレンされている。
然るに、かかるトランスミッション4においては、前記コントロールバルブ21は図4のようにトランスミッションケース25の上部あるいは側部に配置されているため、クラッチ23あるいは22を解放に切換えて、該コントロールバルブ21によってクラッチ油圧を解除し作動油をドレンしても、クラッチの切換え直後には前記コントロールバルブ21からクラッチ23あるいは22の作動油路に作動油が排出されずに残存する。
On the other hand, in the
However, in the
この残存油は、前記コントロールバルブ21からクラッチ23あるいは22の作動油路に設けられているシールリングやピストンシールの隙間から経時的に漏洩し、これにより該コントロールバルブ21からクラッチ23あるいは22間の油路に溜まって次のクラッチ係合にそなえるべき作動油の油量が経時的に減少する。この油量の減少度合いは、あるクラッチの係合を解除してから次のクラッチを係合するまでの時間に依存することになる。
次に、変速によって解放となっているクラッチ23あるいは22に前記コントロールバルブ21側から作動油を供給すると、コントロールバルブ21からクラッチ23あるいは22に作動油を充填する時間は、該クラッチの解放時に残存している残存作動油の油量によって決まる。
This residual oil leaks over time from the seal valve or the piston seal gap provided in the hydraulic oil passage of the
Next, when hydraulic oil is supplied from the
従って、かかるトランスミッション4にあっては、前記クラッチ23あるいは22が解放されている時間によって残存作動油の油量が決まり、当該クラッチ23あるいは22の係合時における作動油の充填時間、つまり変速時間が決まることになる。
即ち、トランスミッション4を長時間放置した状態から、クラッチ23あるいは22をたとえばN(中立)→F(前進)に入れると、クラッチの作動油充填期間及び変速時間が長くなるのに対し、2回目以降の切換えでは作動油充填期間及び変速時間が短くなる。
このように、長時間の放置状態からクラッチ23あるいは22の切換えによる自動変速が行われると、前記のように作動油充填期間が長くなり変速時間が長くなって、この変速時間中には全てのクラッチが解放される状態が発生して、エンジン負荷が無くなり、前述のようなエンジン回転数が急上昇する、いわゆるエンジンの吹き上がりが発生することとなる。
Therefore, in the
That is, if the
As described above, when the automatic shift is performed by switching the
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、クラッチの解放から係合への切換期間における作動油の充填に伴うエンジンの無負荷状態発生時におけるエンジン回転数の急上昇、いわゆるエンジンの吹き上がりの発生及びこれによる摺動部分の磨耗や焼き付きの誘発等の不具合の発生を防止した車両の運転制御装置及び運転制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the prior art, the present invention provides a rapid increase in the engine speed when a no-load state of the engine occurs due to the filling of hydraulic oil during the switching period from release of the clutch to engagement, so-called occurrence of engine blow-up and An object of the present invention is to provide a vehicle operation control apparatus and operation control method that prevent the occurrence of problems such as wear of sliding parts and induction of seizure.
本発明はかかる目的を達成するもので、トランスミッションのクラッチのクラッチ解放、接続信号を出力するクラッチ解放、接続信号発振手段と、該クラッチ解放、接続信号発振手段からのクラッチ制御信号に基づきトランスミッションを制御、操作する車両コントローラと、該車両コントローラからの車両動作信号及びアクセルペダルからのエンジン操作信号に基づきエンジンを制御、操作するエンジンコントローラとをそなえた車両の運転制御装置において、前記クラッチ解放、接続信号発振手段によりクラッチ解放信号を発振してから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間経過を計時するタイマーをそなえるとともに、前記車両コントローラには前記タイマーから入力されるクラッチ解放時間に対応するエンジン回転数の低下時間を算出するエンジン回転数低下時間算出手段をそなえ、前記エンジンコントローラには前記エンジン回転数低下時間算出手段で算出されたエンジン回転数低下時間におけるエンジン回転数を算出し、前記エンジン回転数低下時間中に前記算出エンジン回転数でエンジンを運転せしめるエンジン回転数制御手段をそなえたことを特徴とする。 The present invention achieves such an object by controlling the transmission based on the clutch release of the transmission clutch, the clutch release for outputting the connection signal, the connection signal oscillating means, and the clutch control signal from the clutch release and connection signal oscillating means. In the vehicle operation control device, comprising: a vehicle controller to be operated; and an engine controller for controlling and operating the engine based on a vehicle operation signal from the vehicle controller and an engine operation signal from an accelerator pedal; An engine corresponding to the clutch release time input from the timer is provided in the vehicle controller, and includes a timer for measuring the passage of the clutch release time from when the clutch release signal is oscillated by the oscillation means until the next clutch is connected. Rotational speed Engine speed reduction time calculating means for calculating a lower time is provided, the engine controller calculates an engine speed at the engine speed reduction time calculated by the engine speed reduction time calculation means, and the engine speed reduction An engine speed control means for operating the engine at the calculated engine speed during the time is provided.
かかる発明において、好ましくは次のように構成する。
即ち、前記車両コントローラは、前記クラッチ解放、接続信号発振手段によりクラッチ解放信号が発振されてから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間変化と該クラッチ解放時間変化に対応する前記エンジン回転数の低下時間がマップ状に設定されたクラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段をそなえ、前記エンジン回転数低下時間算出手段は前記タイマーから入力されるクラッチ解放時間に相当するエンジン回転数低下時間を前記クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段から抽出するように構成される。
In this invention, the following configuration is preferable.
That is, the vehicle controller determines a change in the clutch release time from when the clutch release signal is oscillated by the clutch release / connection signal oscillating means until the next clutch is connected, and the engine speed corresponding to the clutch release time change. A clutch release time / engine speed reduction time setting means set in a map, and the engine speed reduction time calculation means is an engine speed reduction time corresponding to the clutch release time input from the timer. Is extracted from the clutch release time / engine speed reduction time setting means.
また、以上の構成からなる車両の運転制御装置をそなえた車両を運転制御する方法の発明は、
トランスミッションのクラッチのクラッチ解放、接続信号を出力するクラッチ解放、接続信号発振手段と、該クラッチ解放、接続信号発振手段からのクラッチ制御信号に基づきトランスミッションを制御、操作する車両コントローラと、該車両コントローラからの車両動作信号及びアクセルペダルからのエンジン操作信号に基づきエンジンを制御、操作するエンジンコントローラとをそなえた車両の運転制御方法であって、前記クラッチ解放、接続信号発振手段によりクラッチ解放信号を発振してから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間経過をタイマーを用いて計時し、前記タイマーで計時されたクラッチ解放時間信号に基づき該クラッチ解放時間に対応するエンジン回転数の低下時間を算出し、この算出されたエンジン回転数低下時間におけるエンジン回転数を算出し、前記エンジン回転数低下時間中に前記算出エンジン回転数でエンジンを運転することを特徴とする。
Further, the invention of a method for driving and controlling a vehicle having the vehicle driving control device having the above-described configuration,
Clutch release of transmission clutch, clutch release for outputting connection signal, connection signal oscillating means, vehicle controller for controlling and operating transmission based on clutch control signal from clutch release and connection signal oscillating means, and from the vehicle controller A vehicle operation control method comprising an engine controller for controlling and operating an engine based on a vehicle operation signal and an engine operation signal from an accelerator pedal, wherein a clutch release signal is oscillated by the clutch release and connection signal oscillating means. The elapsed time until the next clutch is engaged is counted using a timer, and the engine speed reduction time corresponding to the clutch release time is calculated based on the clutch release time signal measured by the timer. This calculated engine speed It calculates the engine rotational speed in the drop time, characterized by operating the engine with the calculated engine speed in the engine rotational speed decrease time.
本発明によれば、クラッチ解放信号を発振してから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間経過をタイマーで計時して車両コントローラに連続的に入力し、車両コントローラにおいては、好ましくはクラッチ解放時間変化と該クラッチ解放時間変化に対応するエンジン回転数の低下時間即ちエンジン回転数を無負荷時の適正回転数に低下させる時間をクラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段にマップ状に設定しておき、前記タイマーから入力されるクラッチ解放時間経過に対応するエンジン回転数低下時間(即ち前記のように、エンジン回転数を無負荷時の適正回転数に低下させる時間)を前記クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段から抽出して、このエンジン回転数低下時間をエンジンコントローラに入力することにより、エンジンコントローラにおいて前記エンジン回転数低下時間の期間、エンジン回転数を無負荷時の適正回転数に制御してエンジンを運転することが可能となる。 According to the present invention, the lapse of the clutch release time from when the clutch release signal is oscillated until the next clutch is connected is timed by the timer and continuously input to the vehicle controller. The engine release speed change time corresponding to the release time change and the clutch release time change, that is, the time for reducing the engine speed to an appropriate speed at no load is mapped to the clutch release time / engine speed reduction time setting means. The engine release speed reduction time corresponding to the passage of the clutch release time inputted from the timer (that is, the time for reducing the engine speed to an appropriate rotation speed at no load as described above) is released from the clutch. Extracted from the time / engine speed reduction time setting means, the engine speed reduction time is extracted from the engine controller. By entering the duration of the engine rotational speed decrease time in the engine controller, it is possible to operate the engine by controlling the engine speed to the proper speed during no load.
従って本発明によれば、クラッチ解放信号を発振してから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間中には、該クラッチ解放時間に対応して設定されたエンジン回転数低下時間の期間、エンジンのエンジン回転数を無負荷時の適正回転数で運転できることとなり、前記クラッチ解放時間中の無負荷時にエンジン回転数が急上昇する過回転の状態、いわゆるエンジン吹き上がりの発生を確実に防止することができる。
これにより、特に始動直後等のような潤滑不足状態での前記エンジン吹き上がりの発生による軸受等の摺動部分の磨耗や焼き付きの誘発を防止できて、エンジンの安全運転を実現できる。
また、前記クラッチ解放時間に対応するエンジン回転数低下時間が経過してクラッチが接続され、前記クラッチ解放に伴うエンジンの無負荷状態が解除されると、タイムラグを生じることなく速やかに通常の負荷制御に移行できる。
Therefore, according to the present invention, during the clutch release time from when the clutch release signal is oscillated until the next clutch is connected, the period of the engine speed reduction time set corresponding to the clutch release time, The engine speed of the engine can be operated at an appropriate speed when there is no load, and it is possible to reliably prevent the occurrence of an overspeed state in which the engine speed rapidly increases when there is no load during the clutch release time, so-called engine blow-up. Can do.
As a result, it is possible to prevent wear and seizure of sliding parts such as bearings due to the occurrence of engine blow-up in the state of insufficient lubrication such as immediately after starting, and to realize safe operation of the engine.
In addition, when the engine speed reduction time corresponding to the clutch release time has elapsed and the clutch is connected, and the engine no-load state associated with the clutch release is released, normal load control is quickly performed without causing a time lag. Can be migrated to.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図3は本発明が適用される車両の運転制御システムの概略構成図である。
図3において、トランスミッション4の変速比及びクラッチの解放、接続を制御、操作する車両コントローラ1には、車速センサ6から車速の検出信号が、F/N/R(前進/中立/後進)切換えレバー等のクラッチ解放、接続信号発振手段7からクラッチ解放、接続信号であるクラッチ制御信号が入力されている。該車両コントローラ1は、かかる車速の検出信号及びクラッチ制御信号に基づきトランスミッション4を制御、操作するとともに、エンジンコントローラ2に車両動作信号を入力する。
該エンジンコントローラ2においては、車両動作信号及び前記アクセルペダル3から入力されるエンジン操作信号及びエンジン5からフィードバックされるエンジン回転数信号に基づきエンジン5を制御、操作する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vehicle operation control system to which the present invention is applied.
In FIG. 3, a vehicle speed detection signal from a vehicle speed sensor 6 is supplied to a
The
本発明は、以上のように構成された車両の運転制御システムにおけるエンジンの過回転防止に係るものである。
図1は本発明の実施例に係る車両の運転制御システムの制御ブロック図である。
図1において、前記車両コントローラ1にはタイマー13が接続されており、F/N/R(前進/中立/後進)切換えレバー等よりなるクラッチ解放、接続信号発振手段7によりクラッチ23あるいは22(図4参照)のクラッチ解放信号が発振され、該クラッチ解放信号が前記車両コントローラ1に接続されているタイマー13に入力されると、該タイマー13は計時を開始し、前記クラッチ解放時点からのクラッチ解放時間信号を連続的に前記車両コントローラ1のエンジン回転数低下時間算出手段11に入力する。
The present invention relates to prevention of engine overspeed in the vehicle operation control system configured as described above.
FIG. 1 is a control block diagram of a vehicle operation control system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a
前記車両コントローラ1は、クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段12をそなえており、該クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段12には、図2に示されるように、前記クラッチ解放、接続信号発振手段7によりクラッチ解放信号が発振されてから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間変化であるクラッチ解放時間T1と、該クラッチ解放時間T1に対応する前記エンジン回転数の低下時間、即ちクラッチ解放時にエンジン回転数を無負荷時の適正回転数に低下させる時間T2が、実験結果あるいはシミュレーション計算によって求められて、マップ状に設定されている。
図2において、クラッチ解放信号の発振後、次のクラッチが接続されるZ時間まで、エンジン回転数の低下時間T2はクラッチ解放時間T1に対して比例的に増加する。
The
In FIG. 2, after the clutch release signal is oscillated, the engine revolution speed reduction time T2 increases in proportion to the clutch release time T1 until Z time when the next clutch is engaged.
前記エンジン回転数低下時間算出手段11においては、前記タイマー13から連続的に入力されるクラッチ解放時間T1に対応するエンジン回転数低下時間(エンジン回転数を無負荷時の適正回転数に低下させる時間)T2を、前記クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段から抽出して、このエンジン回転数低下時間信号T2をエンジンコントローラ2のエンジン回転数制御手段21に入力する。
該エンジン回転数制御手段21においては、前記クラッチ解放時間T1の期間中、エンジン回転数が無負荷時の適正回転数になるようにエンジン5を制御する。
以上により、エンジン5は、クラッチ解放時間T1中の無負荷運転時においては、無負荷運転時の適正回転数で安定して運転され、無負荷の過回転即ちエンジン吹き上がりが発生することはない。
In the engine speed reduction
The engine speed control means 21 controls the
As described above, the
以上の実施例によれば、クラッチ解放、接続信号発振手段7によりクラッチ解放信号を発振してから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間経過をタイマー13で計時して車両コントローラ1に連続的に入力し、車両コントローラ1においては、クラッチ解放時間変化T1と該クラッチ解放時間変化T1に対応するエンジン回転数の低下時間T2即ちエンジン回転数を無負荷時の適正回転数に低下させる時間をクラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段12にマップ状に設定しておき、前記タイマー13から入力されるクラッチ解放時間T1に対応するエンジン回転数低下時間(即ち前記のように、エンジン回転数を無負荷時の適正回転数に低下させる時間)T2を前記クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段12から抽出して、このエンジン回転数低下時間T2をエンジンコントローラ2に入力することにより、エンジンコントローラ2において前記エンジン回転数低下時間T2の期間、エンジン回転数を無負荷時の適正回転数に制御してエンジン5を運転することが可能となる。
According to the above embodiment, the clutch release time elapsed from when the clutch release signal is oscillated by the clutch release / connection signal oscillating means 7 until the next clutch is connected is counted by the
従ってかかる実施例によれば、クラッチ解放信号を発振してから次のクラッチが接続されるまでのクラッチ解放時間T1中には、該クラッチ解放時間T1に対応して設定されたエンジン回転数低下時間T2の期間、エンジン5のエンジン回転数を無負荷時の適正回転数で運転できることとなり、前記クラッチ解放時間T1中の無負荷時にエンジン回転数が急上昇する過回転の状態、いわゆるエンジン吹き上がりの発生を確実に防止することができる。
これにより、特に始動直後等のような潤滑不足状態での前記エンジン吹き上がりの発生による軸受等の摺動部分の磨耗や焼き付きの誘発を防止できて、エンジン5の安全運転を実現できる。
また、前記クラッチ解放時間T1に対応するエンジン回転数低下時間T2が経過してクラッチ23あるいは22(図4参照)が接続され、前記クラッチ解放に伴うエンジン5の無負荷状態が解除されると、タイムラグを生じることなく速やかに通常の負荷制御に移行できる。
Therefore, according to this embodiment, during the clutch release time T1 from when the clutch release signal is oscillated until the next clutch is connected, the engine speed reduction time set corresponding to the clutch release time T1 is set. During the period T2, the engine speed of the
Thereby, it is possible to prevent wear of sliding parts such as bearings and induction of seizure due to the occurrence of engine blow-up particularly in a state of insufficient lubrication such as immediately after starting, and to realize safe operation of the
When the engine speed reduction time T2 corresponding to the clutch release time T1 has elapsed and the clutch 23 or 22 (see FIG. 4) is connected, and the no-load state of the
本発明によれば、クラッチの解放から係合への切換期間における作動油の充填に伴うエンジンの無負荷状態発生時におけるエンジン回転数の急上昇、いわゆるエンジンの吹き上がりの発生及びこれによる摺動部分の磨耗や焼き付きの誘発等の不具合の発生を防止した車両の運転制御装置及び運転制御方法を提供できる。 According to the present invention, a sudden increase in engine speed at the time of occurrence of a no-load state of the engine accompanying the filling of hydraulic oil during the switching period from release of the clutch to engagement, so-called occurrence of engine blow-up, and sliding portion caused thereby It is possible to provide an operation control device and an operation control method for a vehicle that prevent the occurrence of problems such as wear and seizure.
1 車両コントローラ
2 エンジンコントローラ
3 アクセルペダル
4 トランスミッション
5 エンジン
6 車速センサ
7 クラッチ解放、接続信号発振手段
11 エンジン回転数低下時間算出手段
12 クラッチ解放時間/エンジン回転数低下時間設定手段
13 タイマー
21 エンジン回転数制御手段
22,23 クラッチ
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