JP4227840B2 - 自走式産業機械の走行制御装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式産業機械の走行制御装置に関し、特に、フォークリフトのような自走式産業機械の走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フォークリフト、クレーン車のように自走式車体の外側に外力を作用させて物体を持ち上げたり物体を移動させる仕事をする自走式産業機械は、荷物を運搬する乗用車のように外部に対して仕事をしない自動車と異なって、機械駆動操作の条件が厳しく要求されるとともに、特には、運転者の作業姿勢のような走行制御操作以外の操作が要求される。走行中の操作が要求される自走式産業機械では、運転席から離席して走行状態を見たり、作業現場のオフロード面又は荷役場の路面を走行中に見ながら、機械操作と走行制御を同時的に行うことが要求される。
【0003】
自走式車体は、運転席以外の車体部分を覆うものはなく、運転者は車体の上に立ち上がることがあり、運転席を離れ更には路面に降りて周囲の作業環境又は機械要素の点検が行われることがある。運転席を離れる運転者を保護するために、座席にシートスイッチが配置され、シートスイッチの作動により原動機の駆動状態を制御する安全化装置がフォークリフトで知られている(後掲特許文献1)。
【0004】
走行制御は、レバーハンドルに機械的に連動する油圧機器の駆動を介してコントロールバルブを制御する機械式制御技術の他に、電気スイッチによりソレノイドを動作させて駆動部分を制御する電気式制御技術が知られている。外部物体に対して激しく外力を与え激しい反作用を受けて激しく振動する自走式産業機械では、電気系統の故障に常態的に対応することが求められる。運転者が運転操作にのみ集中すればよい普通の乗用車と異なって、多様な機械操作を要求され、飛び降りたり飛び乗ったりすることが運転者に要求される自走式産業機械では、車体の運転にのみ意識を集中することはできないので、走行制御の自動化特に安全サイドの自動化が要求される。
【0005】
自走式産業機械では、アイドリング状態で前進スイッチが中立位置にある場合に、エンジントルクの一部が変速機に伝達されて常態的に走行加速度が与えられるクリープ現象が見出される。クリープ現象を抑制する走行制御技術は、後掲特許文献2で知られている。車速との関係でクリープ現象を抑制する走行制御技術は、後掲特許文献3で知られている。
【0006】
運転者が座席から立ち上がったり、飛び降りたり、飛び乗ったりする自走式産業機械では、その電気系統と機械系統とが常態的に安全方向に確実に動作することが求められる。前進後退用の電気的スイッチは、操作レバーの形態で提供されることが多い。乗降の際に、不注意にその操作レバーに身体が触れる恐れがある。そのような不測の行動に対して、走行制御の安全化が重要である。車速に対応して動作が安全方向に制御され、更には、クリープ現象の抑制が組み込まれて動作が安全方向に自動的に制御されることが望まれる。前進と後退と中立の自走条件の充実が重要である。
【0007】
【特許文献1】
特開平64−13398号
【特許文献2】
特開2002−181186号
【特許文献3】
特開平11−193866号
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前進と後退と中立の自走条件の安全性をより確実に充実する自走式産業機械の走行制御装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、電気系統と機械系統とが常態的に安全方向に確実に動作する自走式産業機械の走行制御装置を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、車速に対応して動作が安全方向に制御される自走式産業機械の走行制御装置を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、車速に対応して動作が安全方向に制御され、更には、クリープ現象の抑制が組み込まれる自走式産業機械の走行制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【0010】
本発明による自走式産業機械の走行制御装置は、自走式車体と、自走式車体に搭載される変速機と、自走式車体に配置され人体の質量に感応して積極的動作信号(23)を生成し質量に感応せずに消極的動作信号(23)を生成する電気的スイッチ(22)と、制御器(14)とから構成されている。制御器(14)は、積極的動作信号(23)の不存在に対応して変速機をニュートラル状態に設定する。
【0011】
自走式車体の電気制御型自動変速機は、搭乗と未搭乗に対応して出力する電気的スイッチ(22)の電気信号に対応して、前進又は後進のスイッチの動作状態に依存せずに、ニュートラルに設定される。自走式車体(1)の走行制御は、未搭乗状態で変速機を介して実行され、変速機を介した走行制御が確実化され、産業機械の運転時の運転者と機械の間の干渉が確実に回避され、安全性が確実に担保される。運転者の非運転操作時又は運転者不存在時に自走式車体(1)の惰性的運動を許容し、不用意な加速、停止、又は、減速を確実に回避することができる。このような惰性的運動状態の自走式車体に対して、運転者は緊急時又は必要時に、安全に飛び降り又は飛び乗りを行うことができる。このように、後述される車速条件、クリープ条件、未搭乗状態遷移後期間の存在のような条件のもとで、常に電気系統と機械系統が安全サイドであるニュートラル状態に移行し、好ましい制限条件のもとで、安全に向かう機能が確実的に充実している。
【0012】
第1条件:(a)積極的動作信号が存在する(b)消極的動作信号が存在しない(搭乗条件)
を充足する搭乗状態から、下記第2条件:(c)積極的動作信号が存在しないd)消極的動作信号が存在する(未搭乗条件)
を充足する未搭乗状態に遷移する遷移があり、遷移の後に設定時間(例示:1.5秒)が経過しなければ、変速機は前進許容状態と後進許容状態に設定される。設定時間内では、搭乗条件充足状態が維持され、安全に飛び降りが可能であり、急停止させずに他の作業が安全に可能である。積極的動作信号の存在と消極的動作信号の不存在は、論理的には同値であり、回路構成の実施の形態では同じ信号である。
【0013】
搭乗状態から未搭乗状態に遷移する遷移があり、その遷移の後に設定時間が経過し、且つ、車速が設定速度(例示:4.0km/h)より大きい場合には、制御器(14)は変速機を前進許容状態と後進許容状態を維持する。設定速度は、人の通常の歩行速度であることが好ましい。ニュートラル状態で前進と後進を許容し、搭乗状態から未搭乗状態に遷移した直後では、未搭乗状態でなく搭乗状態とみなされ、通常に運転状態を継続することができる。特に、着座状態から未着座状態に移行した直後では、変速機の前進後進状態に急な変化がなく、搭乗者の安全が確保される。
【0014】
但し、搭乗状態から未搭乗状態に遷移する遷移があり、遷移の後に設定時間が経過し、且つ、車速が設定速度より小さい場合には、制御器(14)は変速機を前進許容状態に設定せず、且つ、後進許容状態に設定しない。
【0015】
電気的スイッチ群はより具体化される。電気的スイッチ群(11)は、変速機に前進許容と前進非許容とを切り換える前進モードスイッチ(11−F)と、変速機に中立許容と中立非許容とを切り換える中立モードスイッチ(11−N)と、変速機に後進許容と後進非許容とを切り換える後進モードスイッチ(11−R)とから形成されている。3つのスイッチは、それぞれにニュートラル位置を有する。既述のニュートラルは、以下、第1ニュートラルといわれる。前進非許容は第2ニュートラルといわれ、後進非許容は第3ニュートラルといわれる。積極的信号(23)が存在する状態は搭乗又は搭乗時と表現され、積極的信号が存在しない状態は未搭乗又は未搭乗時と表現される。制御器(14)は、未搭乗時には、
中立モードスイッチ(11−N):第1ニュートラル
前進モードスイッチ(11−F):第2ニュートラル
後進モードスイッチ(11−R):第3ニュートラル
に設定するロジック回路(15)を形成している。このようなスイッチ構成は、電気制御式産業機械では普通の技術である。本発明は、このような普通のスイッチ構成の利点を活用し、更に、安全化を付加している。全てがニュートラル化され、変速機を介する車速制御の安全性がより確実化している。
【0016】
ロジック回路(15)は、搭乗時には、
中立モードスイッチ(11−N):第1ニュートラル、
前進モードスイッチ(11−F):前進許容
後進モードスイッチ(11−R):後進許容
に設定するロジックを有している(ステップS12,13,14,15)。このような制御は、車速センサが異常である場合には、中立モードスイッチ(11−N)は強制的にニュートラルに設定され、安全性が更に向上する。
【0017】
但し、ロジック回路(15)は、搭乗から未搭乗に遷移し、搭乗から未搭乗に遷移する時間が規定時間を越えない(みなし)未搭乗状態時には、
中立モードスイッチ(11−N):第1ニュートラル、
前進モードスイッチ(11−F):前進許容
後進モードスイッチ(11−R):後進許容
に設定するロジックを更に有している。
【0018】
ロジック回路(15)は、搭乗から未搭乗に遷移し、搭乗から未搭乗に遷移する時間が規定時間を越え、且つ、車速が規定速度より大きい未搭乗状態時には、
中立モードスイッチ(11−N):第1ニュートラル、
前進モードスイッチ(11−F):前進許容
後進モードスイッチ(11−R):後進許容
に設定するロジックを更に有している。車体の惰性的運動又は速度保持が可能である。
【0019】
ロジック回路(15)は、搭乗から未搭乗に遷移し、搭乗から未搭乗に遷移する時間が規定時間を越え、且つ、車速が規定速度より小さい未搭乗状態時には、
中立モードスイッチ(11−N):第1ニュートラル、
前進モードスイッチ(11−F):第2ニュートラル
後進モードスイッチ(11−R):第3ニュートラル
に設定するロジックを更に有している。一定時間経過し速度が遅い場合には、全てのスイッチはニュートラルに設定され、安全性が一層に確保される。
【0020】
ロジック回路(15)は、未搭乗から搭乗に遷移する遷移期間では、前進許容は第1ニュートラルを介して後進許容に遷移し、且つ、後進許容は第1ニュートラルを介して前進許容に遷移するロジックを更に有している。急なモード変換が回避されている。
【0021】
動作と不動作によりオン/オフの電気信号を出力するアイドルスイッチ(28)、又は、動作と不動作によりそれぞれにオン/オフの電気信号を出力するアクセルスイッチ(299が更に追加される。アイドルスイッチ(28)のオン又はアクセルスイッチ(29)のオフは第1クリープ信号(31又は32)といわれる。制御器(14)は、第1クリープ信号がオンであり、且つ、車速が他の規定速度(例示:4.5km/h)以下である場合に第2クリープ信号(34)を出力するクリープロジック回路(33)が更に形成される。ロジック回路(15)は、第2クリープ信号(34)がオフであり、前進モードスイッチ(11−F)が前進許容であれば、変速機の前進駆動バルブをオンに設定し変速機の後進駆動バルブをオフに設定し、且つ、第2クリープ信号(34)がオフであり、後進モードスイッチ(11−R)が後進許容であれば変速機の後進駆動バルブをオンに設定し変速機の前進駆動バルブをオフに設定するロジックを更に有している。このようなクリープ制御は、変速機の油圧回路を制御するコントロールバルブの動作を制御し、クリープ現象を許容する制御が可能である。クリープ現象を許容しながら他の規定速度(例示:4.5km/h)より高速のクリープ走行を回避することは、安全性を更に向上させる。
【0022】
他の車速速度(例示:4.5km/h)は、既述の車速速度(4.0km/h)より大きい。このような2種の規定速度の設定と速度差の設定は、クリープ現象の許容の範囲で安全性を更に向上させる。
【0023】
電気的スイッチは、いわゆるノーマルオープンタイプであり、積極的信号(23)は零ボルトである。電気回路系統の故障時の安全性が確保される。搭乗が着座を含むことは重要である。離席時直後の運転操作を可能であり、運転者は座席から立ち上がって、直前のオフロード面を見て、加速又は減速の操作を有効化することができる。立ち上がった直後の急加減速を回避し、運転者を安全に保護することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明による自走式産業機械の走行制御装置は、自走式車体に座席とともに作業機械が設けられている。その自走式車体1は、図1に示されるように、駆動輪2により道路面(オフロード面を含む)3のような地面に対して支持される。駆動輪2は、無限軌道履帯を介して道路面3に支持され得る。駆動輪2は、直接に地面に支持され得る。
【0025】
自走式本体1には、運転者又は作業者が自走式本体1の上で座る座席4が自走式本体1の適正箇所に支持されて配置されている。自走式本体1には、作業機械が搭載されている。作業機械として、図には、フォーク昇降機5が示されている。フォーク昇降機5は、アウタマスト6と、アウタマスト6に案内されて鉛直方向に昇降するインナマスト7と、インナマスト7に支持されてインナマスト7と同体に昇降するフォーク8とから構成されている。インナマスト7は、リフトシリンダ9により昇降方向に駆動される。
【0026】
座席4の前方には、自走式本体1に対して回転可能に支持される前進中立後進選択レバー11(図1には現れず)が配置されている。前進中立後進選択レバー11は、図2に示されるように、鉛直方向又は鉛直方向に対して傾斜する方向に向く回転軸心線12のまわりに回転する。前進中立後進選択レバー11の右まわりと左まわりは、自走式本体1の前進に対応する前進位置Fと自走式本体1後進に対応する後進位置Rにそれぞれに対応する。前進中立後進選択レバー11は、中立回転位置Nで安定的に停止することができる。前進中立後進選択レバー11は、現実に回転する必要はない。前進中立後進選択レバー11に替えられて、3つのスイッチが用いられ得る。この場合には、前進中立後退用スイッチとして、前進用スイッチ11−Fと中立用スイッチ11−Nと後進用スイッチ11−Rとが用いられる。前進用スイッチ11−Fと中立用スイッチ11−Nと後進用スイッチ11−Rは、それぞれに、押し位置と押し位置解消位置との2位置変位スイッチとして形成され得る。前進用スイッチ11−Fは、前進不可(前進非許容)と前進許容との2位置を選択し、中立用スイッチ11−Nは中立と中立解消の2位置を選択し、後進用スイッチ11−Rは後進不可と後進許容の2位置を選択することができる。
【0027】
自走式本体1には、座席4の前方に位置し座席4より低位に位置し運転者が座った際に足を置き、運転者が立ち上がった際に身体を両足を介して支持する足置き台13が配置されている。自走式本体1に対して乗降する運転者は、前進中立後進選択レバー11又は足置き台13の近辺に配置されている他の作業機械駆動用機器に触れる恐れがある。
【0028】
図3は、自走車体1に搭載されているコントローラボックス10の中に形成されているコントローラ14を示している。コントローラ14は、変速機制御ロジック回路15と、変速機ロックロジック回路16と、クリープ制御ロジック回路17とから形成されている。
【0029】
変速機制御ロジック回路15には、自走車体1の前進を許容するか中立化して前進を許容しないかを定める前進許容可否2値信号18と、自走車体1の前進と後進の両方を許容するか前進と後進の両方を許容しないかを定める中立許容可否2値信号19と、自走車体1の後進を許容するか中立化して後進を許容しないかを定める後進許容可否信号21とが入力される。
【0030】
シートスイッチ22は、座席4に埋め込まれて付属している。シートスイッチ22は、運転者の質量に感応して運転者が自走式本体1に搭乗(乗車)したことに対応する運転者搭乗信号23、又は、運転者の質量に感応して運転者が自走式本体1の座席4に着座したことに対応する着座信号23を出力する。以下、運転者搭乗信号と着座信号は、着座信号で代表される。着座信号23は、運転者着座に対応する積極的信号と、運転者非着座に対応する消極的信号とから形成されている。消極的信号は正又は負の電圧信号であり、積極的信号は零電位の電気的無信号である。電気的回路が故障した場合には、安全性確保のために消極的信号が出力される。シートスイッチ22は、運転者が座る座席に埋め込まれて配置される。シートスイッチ22は、座席を形成する2枚のシートの接触と非接触により既述の積極的信号又は消極的信号を生成する。車速センサ24は、自走式車体1の車速を検出して車速信号25を出力する。
【0031】
変速機ロックロジック回路16には、前進許容可否2値信号18と中立許容可否2値信号19と後進許容可否信号21とともに、着座信号23と車速信号25とが入力する。変速機ロックロジック回路16は、前進許容可否2値信号18と中立許容可否2値信号19と後進許容可否信号21と着座信号23と車速信号25とに基づいて、操作−着座−車速対応ロジック信号26を出力する。
【0032】
更に、アイドルスイッチ28とアクセルスイッチ29とが追加されている。アイドルスイッチ28は、アイドリングに対応してアイドル信号31を出力する。アクセルスイッチ29は、足の踏み込みに対応してアクセル信号32を出力する。アイドル信号31は、アクセル信号32とともにクリープ制御論理判断用ロジック回路33に入力する。クリープ制御論理判断用ロジック回路33は、クリープ制御論理判断用信号34を出力する。クリープ制御論理判断用信号34は、車速信号25とともにクリープ制御ロジック回路17に入力する。クリープ制御ロジック回路17は、車速対応ロジック信号27を出力する。変速機制御ロジック回路15には、前進許容可否2値信号18と中立許容可否2値信号19と後進許容可否信号21とともに、操作−着座−車速対応ロジック信号26と車速対応ロジック信号27が入力される。
【0033】
変速機制御ロジック回路15は、前進許容可否2値信号18と中立許容可否2値信号19と後進許容可否信号21と操作−着座−車速対応ロジック信号26と車速対応ロジック信号27とに基づいて、変速機の動作を制御する制御信号を出力する。その制御信号は、変速機前進許容信号35と変速機後進許容信号36と変速機中立許容信号37とから形成されている。変速機は、前進、後進、又は、中立を選択的に実行する切換器を構造的に含んでいる。アイドルスイッチ28は、切換器に前進を選択させる前進選択ソレノイドに提供される。アクセルスイッチ29は、切換器に後進を選択させる後進選択ソレノイドに提供される。アイドル信号31は、切換器に中立を選択させる中立選択ソレノイドに提供される。
【0034】
図4は、着座信号23を生成する着座信号生成方法を示している。運転者(オペレータ)の自由意志により運転者が座席4に座れば、ステップS1でシートスイッチ22が動作し、シートスイッチ22は着座信号23を出力する。着座信号23は、変速機ロックロジック回路16に入力される。変速機ロックロジック回路16は、シートディレイカウンタ38を内蔵している。変速機ロックロジック回路16は、ステップS1でシートスイッチON/OFFを判断する。ここで、シートスイッチオンは、着座に対応する電位零Vの積極的信号に一致している。シートスイッチOFFは、非着座に対応する電位5Vの消極的信号に一致している。変速機ロックロジック回路16は、シートスイッチがオン(着座)を判断すれば(シートスイッチ22は既述の安全化のためにノーマルオープン)、ステップS2で、自己内蔵のクロックを用いて秒数を勘定するシートディレイカウンタ32をリセットして、カウント数を零に設定し、続いて、ステップS3で着座フラグをセットする(操作−着座−車速対応ロジック信号26は積極的信号受容状態)。
【0035】
変速機ロックロジック回路16は、ノーマルオープンのシートスイッチがオフを判断すれば(オンを判断しなければ:非着座を判断すれば)、ステップS4で、変速機ロックロジック回路16に内蔵されるシートディレイカウンタ38のカウントを開始する。続いて、ステップS5で、シートディレイカウンタ38が規定秒数を越えてカウントすれば(非着座時刻から規定時間が経過すれば)、変速機ロックロジック回路16は、ステップS6で着座フラグをリセットする。このように、座席に座っていた運転者が立ち上がって座席から離れれば直ちに非着座判断がなされることはなく、座席に座っていた運転者が立ち上がって座席から離れて暫時後(例示:1.5秒後)に非着座判断がなされれば、着座フラグがリセットされる。
【0036】
変速機ロックロジック回路16は、シートスイッチがステップS1でオフを判断し(非着座を判断し)、ステップS4で、シートディレイカウンタ38のカウントを開始し、続いて、ステップS5で、シートディレイカウンタ32が規定秒数を越えてカウントしなければ(非着座時刻から規定時間が経過しなければ)、変速機ロックロジック回路16はステップS3で着座フラグをセットする。このような規定時間として、1.5秒が経験則的に適正である。このように、変速機ロックロジック回路16は、着座状態の運転者が立ち上がり又は自走式車体1から降りた場合に、その立上がり時刻又は下車時刻から1.5秒が経過した後に、非着座のフラグを立てる(着座フラグを立てる)。このような非着座フラグの存在条件の下で、着座信号23が消極化し現実に非零ボルト化(正ボルト化)する(着座フラグオフ)。
【0037】
図4に示される動作フローは、着座していて変速機の駆動が許容される変速機動作可能状態で運転者が座席4から立ち上がった後に、1.5秒が経過しない時間帯では、着座フラグがセットされていて、着座フラグのセットに基づいて、変速機の動作を禁止しないことができることを示している。運転中の運転者がフォークの積荷状態の異変に気づいて慌てて作業車から下り、フォークに近づいた運転者が走行中の自走車体から被害を受けることが有効に回避される。車体から下りて車体の運動方向の前方側に近づく最長時間として、1.5秒の程度の設定が経験則的に有効である。その設定時間より遅れて運転者が降車する場合には、自走車体は前進不可状態又は後進不可状態にあり、運転者と自走車体の間に発生する事故が有効に回避される。運転者は立ち上がって周囲環境を確認する一定時間内では、走行制御状態は変更されない。
【0038】
図5は、本発明による自走式産業機械の走行制御装置の実施の形態を示している。変速機ロックフラグ(T/Mロックフラグ)は、初期的には運転者により立てられ得る。T/Mロックフラグのオン又はオフは、変速機制御ロジック回路15のロジック回路に論理状態化される。操作状態は、ニュートラル状態Nと前進可能状態Fと後進可能状態Rとから形成されている。ステップS7で、ロックフラグがオンであれば(変速機がロックされていれば)、ステップS8で第1操作状態41が判断される。変速機制御ロジック回路15は、第1操作状態41が下記の信号状態(a),(b),(c),(d),(e),(f)のいずれかであることを判断する。その信号状態は、ニュートラルがNで表され、前進操作状態がFで表され、後進操作状態がRで表される。
(a)N:ON
(b)F,and,R:ON
(c)F,and,N:ON
(d)N,and,R:ON
(e)F,N,and,R:ON
(f)F,N,and,R:OFF
ここで、ニュートラルNと前進操作状態がFと後進操作状態Rは、それぞれにON又はOFFの2値状態のうちの1状態に運転者により選択的に設定される。このような操作状態のON/OFFは、3つの電気的スイッチ11−F,N,Rの入切の2値動作信号18,19,21に対応している。
【0039】
信号状態(a)は、中立用ON/OFF電気スイッチ11−Nがオンであり、従って変速機の中立機能が現実に中立化されている中立状態に対応している。信号状態(b)は、前進用ON/OFF電気スイッチ11−Fがオンであり、且つ、後進用ON/OFF電気スイッチ11−Rがオンであり、従って前進と後進がともに可能状態である前進後進可能状態に対応している。信号状態(c)は、前進用ON/OFF電気スイッチ11−Fがオンであり、且つ、中立用ON/OFF電気スイッチ11−Nがオンであり、従って、前進が可能であり、且つ、変速機の全体が中立化されている状態に対応している。信号状態(d)は、後進用ON/OFF電気スイッチ11−Rがオンであり、且つ、11−Nがオンであり、従って、後進が可能であり、且つ、変速機の全体が中立化されている状態に対応している。信号状態(e)は、前進用ON/OFF電気スイッチ11−Fがオンであり、中立用ON/OFF電気スイッチ11−Nがオンであり、且つ、後進用ON/OFF電気スイッチ11−Rがオンであり、従って、前進が可能であり、変速機の全体が中立化され、且つ、後進が可能である状態に対応している。信号状態(f)は、前進用ON/OFF電気スイッチ11−Fがオフであり、中立用ON/OFF電気スイッチ11−Nがオフであり、且つ、後進用ON/OFF電気スイッチ11−Rがオフであり、従って、前進が不可能(前進中立)であり、変速機の全体はその中立状態が解除され、且つ、後進が不可能(後進中立)である状態に対応している。
【0040】
状態が信号状態(a),(b),(c),(d),(e),(f)のいずれかである場合には、ステップS9でT/Mロックフラグはリセットされてロック状態は解除され、ステップS10でT/M警告ランプは消えて、T/Mニュートラルロック制御の1周期のプロセスは、ステップS7に戻る。信号状態(b)では、前進用ON/OFF電気スイッチ11−Fと後進用ON/OFF電気スイッチ11−Rがともにオンであり、T/Mロックは解除され、前進後進アクセルの動作(後述される踏み込み動作)に対応して、変速機の前進用機構又は変速機の後進用機構が動作して、現実の前進運転又は現実の後進運転が許容される。
【0041】
ステップS7でT/Mロックフラグがオンであり、且つ、ステップS8で信号状態が下記の第2信号状態:
(g)F:ON
(h)R:ON
のいずれかであれば(前進許容可否2値信号18がオンであるか又は後進許容可否信号21がオンであれば)、ステップS15でT/Mロックフラグはセットされ(セット状態が維持され)、T/Mロック警告ランプが点灯し(又は、警告ブザーが鳴り)、T/Mニュートラルロック制御の1周期のプロセスはステップS7に戻る。
【0042】
ステップS7でT/Mロックフラグがオフ(T/Mロック解除)であり、且つ、ステップS12で信号状態が下記の第2信号状態:
(g)F:ON
(h)R:ON
のいずれかであれば(前進許容可否2値信号18がオンであるか又は後進許容可否信号21がオンであれば)、変速機制御ロジック回路15は、ステップS13で、変速機ロックロジック回路16が出力する操作−着座−車速対応ロジック信号26に基づいて、着座フラグのオンオフ状態を判断する。ステップS12で信号状態が前進許容状態(g)であるか後進許容状態(h)であり、着座フラグがオンであれば(Y:着座していれば)、ステップS9でT/Mロックフラグはリセットされ(ロック状態が解除され)、ステップS10でT/M警告ランプは消えて、T/Mニュートラルロック制御の1周期のプロセスはステップS7に戻る。
【0043】
ステップS12で信号状態が前進許容状態(g)あるか又は後進許容状態(h)であり、ステップS13で着座フラグがオンでなければ(N:着座していなければ)、変速機制御ロジック回路15は車速対応ロジック信号27に基づいて車速を判定する。変速機制御ロジック回路15は、ステップS13で状態が着座状態でないことを判断し、ステップS14で車速が時速4km/hより大きいと判断すれば、ステップS9でT/Mロックフラグはリセットされ、ステップS10でT/M警告ランプは消えて、T/Mニュートラルロック制御の1周期のプロセスはステップS7に戻る。
【0044】
ステップS12で信号状態が前進許容状態(g)あるか又は後進許容状態(h)であり、ステップS13で着座フラグがオンでなければ(N:着座していなければ)、変速機制御ロジック回路15は車速対応ロジック信号27に基づいて車速を判定する。変速機制御ロジック回路15は、ステップS13で状態が着座状態でないことを判断し、ステップS14で車速が時速4km/hより大きくないと判断すれば、現在FがオンであるかRがオンであり時速は4km/hより大きい可能性があって、車速関係電気系統が故障している可能性があるので、このような最悪の場合に対処して、ステップS15で、T/Mロックフラグはセットされて変速機はロックされ、ステップS16でT/M警告ランプが点灯し、T/Mニュートラルロック制御の1周期のプロセスはステップS7に戻る。
【0045】
ステップS12で信号状態が下記の第1信号状態:
(a)N:ON
(b)F,and,R:ON
(c)F,and,N:ON
(d)N,and,R:ON
(e)F,N,and,R:ON
(f)F,N,and,R:OFF
のいずれかであれば、ステップS9でT/Mロックフラグはリセットされ、ステップS10でT/M警告ランプは消えて、T/Mニュートラルロック制御の1周期のプロセスは、ステップS7に戻る。
【0046】
図6は、本発明による自走式産業機械の走行制御装置のクリープ制御の実施の形態を示している。実施の本形態は、CEN規格に適応するように、ATMのクリープ走行を回避するために付加される制御である。変速機制御ロジック回路15には、クリープ制御論理判断用信号34と車速信号25とに基づいてクリープ制御ロジック回路17が出力する車速対応ロジック信号27が入力されている。ステップS17で、電気制御の電動エンジンのアイドルスイッチ28がオンであるか、又は、非電気制御のガソリンエンジンのアクセルスイッチ29がオフであれば、変速機制御ロジック回路15は、ステップS18で車速を判定し、車速が4.5km/hより小さい場合には、ステップS19でクリープフラグをセットする。ステップS17で、アイドルスイッチ28がオンであるか、又は、アクセルスイッチ29がオフであれば、変速機制御ロジック回路15は、ステップS18で車速を判定し、車速が4.5km/hより小さくない場合には、変速機制御ロジック回路15はステップS19でクリープフラグをリセットすることにより、クリープ走行を回避する。ステップS17で、アイドルスイッチ28がオンでないか、又は、アクセルスイッチ29がオフでなければ、変速機制御ロジック回路15は、ステップS20でクリープフラグをリセットすることにより、クリープ走行を回避する。
【0047】
図7は、図6に示されるクリープ制御を取り込んだT/Mコントロールバルブの電磁ソレノイド駆動の機械的制御方法の実施の形態を示している。ステップS41でT/Mロックフラグがオンであれば(変速機がロック状態であれば)、変速機制御ロジック回路15は、ステップS21で、オフ状態の変速機前進許容信号35を出力し、前進用T/Mコントロールバルブをロックして前進を阻止し、且つ、オフ状態の変速機後進許容信号36を出力し、後進用T/Mコントロールバルブをロックして後進を阻止し、更に、ステップS22でオン状態の変速機中立許容信号37を出力して、変速機をニュートラル状態に設定する。
【0048】
ステップS41でT/Mロックフラグがオフであれば(変速機がロック状態解除であれば)、変速機制御ロジック回路15は、ステップS23で図6の既述のステップS19,20のクリープフラグ状態を判断し、クリープフラグがオンであれば、車速は時速4.5km以下であり、ステップS21で、前進用T/Mコントロールバルブをロックして前進を阻止し後進用T/Mコントロールバルブをロックして後進を阻止し、更に、ステップS22でオン状態の変速機中立許容信号37を出力して、変速機をニュートラル状態に設定する。
【0049】
T/Mロックフラグがオフであり(ステップS41)、ステップS23でクリープフラグがオフ状態であれば、変速機制御ロジック回路15は、ステップS24で、信号状態が下記信号状態:
(a)N:ON
(b)F,and,R:ON
(c)F,and,N:ON
(d)N,and,R:ON
(e)F,N,and,R:ON
(f)F,N,and,R:OFF
のいずれかであれば、ステップS21で、前進用T/Mコントロールバルブをロックして前進を阻止し後進用T/Mコントロールバルブをロックして後進を阻止し、更に、ステップS22でオン状態の変速機中立許容信号37を出力して、変速機をニュートラル状態に設定する。アイドル状態又はアクセルペダル不動作状態であり、車速が4.5km以上であり、且つ、運転者が車体から降りる際に不注意に前進後進中立の状態に操作を行った場合には、クリープ現象抑制のために、ニュートラル状態が設定される。
【0050】
T/Mロックフラグがオフであり(ステップS41)、ステップS23でクリープフラグがオフ状態であれば、変速機制御ロジック回路15は、ステップS24で、信号状態が下記の信号状態:
(g)R:ON
であれば、変速機制御ロジック回路15は、ステップS25で、前進用T/Mコントロールバルブをロックして前進を阻止し、後進用T/Mコントロールバルブのロック状態を解除して後進を許容し、更に、ステップS26で変速機を非ニュートラル状態に設定する。
【0051】
T/Mロックフラグがオフであり(ステップS41)、ステップS23でクリープフラグがオフ状態であれば、変速機制御ロジック回路15は、ステップS24で、信号状態が下記信号状態:
(h)F:ON
であれば、ステップS27で、前進用T/Mコントロールバルブのロック状態を解除して前進を許容し、後進用T/Mコントロールバルブをロックして後進を阻止し、更に、ステップS26で変速機を非ニュートラル状態に設定する。
【0052】
図8は、図2に示される操作レバーの代わりにアクセルペダルを用いて前進中立後退操作を可能にする。アクセルペダル(図示されず)の3通りの踏み方は、既述のF,N,Rに対応する。ステップS28でT/Mロックフラグがオンであれば、ステップS29でフラグFとフラグRがリセットされ、ステップS30で、変速機制御ロジック回路15はオフの変速機前進許容信号35とオフの変速機後進許容信号36を出力し、前進用T/Mコントロールバルブと後進用T/Mコントロールバルブとは中立化して前進と後進を許容せず、更に、ステップS31で変速機はニュートラル状態に設定される。
【0053】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオンであれば(アイドル状態で時速4.5km以下であれば)、ステップS29で、FフラグとRフラグがリセットされ、ステップS30で、前進用T/Mコントロールバルブと後進用T/Mコントロールバルブと前進と後進を許容せず、ステップS31で変速機はニュートラル状態に設定される。
【0054】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオフであり、ステップS33で、
N:ON
F,and,N:ON
N,and,R:ON
F,N,and,R:ON
のいずれかであれば、ステップS29で、FフラグとRフラグがリセットされ、ステップS30で、前進用T/Mコントロールバルブと後進用T/Mコントロールバルブと前進と後進を許容せず、更に、ステップS31で変速機はニュートラル状態に設定される。
【0055】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオフであり、ステップS33で、
F,and,R:ON
F,N,and,R:OFF
のいずれかであり、且つ、ステップS34とステップS35でFフラグとRフラグがともにオンでなければ、ステップS29で、FフラグとRフラグがリセットされ、ステップS30で、前進用T/Mコントロールバルブと後進用T/Mコントロールバルブと前進と後進を許容せず、更に、ステップS31で変速機はニュートラル状態に設定される。
【0056】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオフであり、ステップS33で、
F,and,R:ON
F,N,and,R:OFF
のいずれかであり、ステップS34でFフラグがオンであれば、ステップS36で、FフラグがセットされRフラグがリセットされ、ステップS37で、前進用T/Mコントロールバルブは前進を許容し、後進用T/Mコントロールバルブは後進を許容せず、更に、ステップS38で変速機は非ニュートラル状態に設定される。
【0057】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオフであり、ステップS33で、
F,and,R:ON
F,N,and,R:OFF
のいずれかであり、ステップS34でFフラグがオンでなく、ステップS36でRフラグがオンであれば、ステップS39で、RフラグがリセットされRフラグがセットされ、ステップS40で、前進用T/Mコントロールバルブは前進を許容せず、後進用T/Mコントロールバルブは後進を許容し、更に、ステップS38で変速機は非ニュートラル状態に設定される。
【0058】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオフであり、ステップS33で、
R:ON
であれば、ステップS39で、FフラグがリセットされRフラグがセットされ、ステップS40で、前進用T/Mコントロールバルブは前進を許容せず、後進用T/Mコントロールバルブは後進を許容し、更に、ステップS38で変速機は非ニュートラル状態に設定される。
【0059】
ステップS28でT/Mロックフラグがオフであり、ステップS32でクリープフラグがオフであり、ステップS33で、
F:ON
であれば、ステップS36で、FフラグがセットされRフラグがリセットされ、ステップS37で、前進用T/Mコントロールバルブは前進を許容し、後進用T/Mコントロールバルブは後進を許容せず、更に、ステップS38で変速機は非ニュートラル状態に設定される。
【0060】
前進スイッチが前進に向けられ後進スイッチが後進に向けられている状態でニュートラルスイッチがニュートラルに向けられて安全化が強化され、ある車速条件とある遅延条件のもとでは、前進スイッチと後進スイッチとニュートラルスイッチの3つのスイッチの全てがニュートラルに向けられて安全化が更に強化される。
【0061】
【発明の効果】
本発明による自走式産業機械の走行制御装置は、車速条件、クリープ条件、未搭乗状態遷移後期間の存在のような条件のもとで、常に電気系統と機械系統が安全サイドであるニュートラル状態に移行し、好ましい制限条件のもとで、安全に向かう機能が確実的に充実している。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による自走式産業機械の走行制御装置の適用対象のフォークリフトを示す斜軸投影図である。
【図2】図2は、前進後退切換操作レバーを示す斜軸投影図である。
【図3】図3は、本発明による自走式産業機械の走行制御装置の実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図4】図4は、本発明による着座条件設定方法を示すフローチャートである。
【図5】図5は、本発明による自走式産業機械の走行制御方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図6】図6は、本発明によるクリープ現象抑制方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図7】図7は、本発明によるクリープ現象抑制方法の実施の他の形態を示すフローチャートである。
【図8】図8は、本発明によるクリープ現象抑制方法の実施の更に他の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…自走式車体
11…電気的スイッチ群
11−F…前進モードスイッチ
11−N…中立モードスイッチ
11−R…後進モードスイッチ
14…制御器
15…ロジック回路
22…電気的スイッチ
23…積極的動作信号
28…アイドルスイッチ
29…アクセルスイッチ
31又は32…第1クリープ信号
34…第2クリープ信号

Claims (14)

  1. 自走式車体と、
    前記自走式車体に搭載される変速機と、
    前記自走式車体に配置され人体の質量に感応して搭乗又は未搭乗に対応する電気信号を出力する電気的スイッチと、
    前記自走式車体の車速を検出する車速センサと、
    制御器とを具備し、
    前記搭乗から前記未搭乗に遷移する遷移があり、且つ、前記車速が設定速度より小さい場合には、前記制御器は前記変速機をニュートラル状態、且つ、前進及び後進のいずれも許容しない状態に制御する
    自走式産業機械。
  2. 前記場合は、前記遷移の後に設定時間が経過したことを要件とし、
    前記遷移があり、前記遷移の後に前記設定時間が経過しなければ、前記制御器は前記変速機を前進又は後進を許容する状態に制御する
    請求項1の自走式産業機械。
  3. 記遷移の後に前記設定時間が経過し、且つ、前記車速が前記設定速度より大きい場合には、前記制御器は前記変速機を前進又は後進を許容する状態に制御する
    請求項1又は2の自走式産業機械。
  4. 電気的スイッチ群を更に具備し、
    前記電気的スイッチ群は、
    前記変速機に前進許容と前進非許容とを切り換える前進モードスイッチと、
    前記変速機に中立許容と中立非許容とを切り換える中立モードスイッチと、
    前記変速機に後進許容と後進非許容とを切り換える後進モードスイッチとを備え、
    前記ニュートラルは第1ニュートラルで表現され、前記前進非許容は第2ニュートラルで表現され、前記後進非許容は第3ニュートラルで表現され、
    前記制御器は、
    前記未搭乗時には、
    前記中立モードスイッチ:前記第1ニュートラル、
    前記前進モードスイッチ:前記第2ニュートラル、
    前記後進モードスイッチ:前記第3ニュートラル、
    に設定するロジック回路を備える
    請求項1〜3から選択される1請求項の自走式産業機械。
  5. 前記ロジック回路は、
    前記搭乗時には、
    前記中立モードスイッチ:前記第1ニュートラル、
    前記前進モードスイッチ:前進許容、
    前記後進モードスイッチ:後進許容、
    に設定するロジックを有する
    請求項の自走式産業機械。
  6. 前記ロジック回路は、
    前記搭乗から前記未搭乗に遷移し、前記搭乗から前記未搭乗に遷移する時間が規定時間を越えない未搭乗状態時には、
    前記中立モードスイッチ:前記第1ニュートラル、
    前記前進モードスイッチ:前進許容、
    前記後進モードスイッチ:後進許容、
    に設定するロジックを更に有する
    請求項の自走式産業機械。
  7. 前記ロジック回路は、
    前記搭乗から前記未搭乗に遷移し、前記搭乗から前記未搭乗に遷移する時間が規定時間を越え、且つ、前記車速が設定速度より大きい未搭乗状態時には、
    前記中立モードスイッチ:前記第1ニュートラル、
    前記前進モードスイッチ:前進許容、
    前記後進モードスイッチ:後進許容、
    に設定するロジックを更に有する
    請求項5又は6の自走式産業機械。
  8. 前記ロジック回路は、
    前記搭乗から前記未搭乗に遷移し、前記搭乗から前記未搭乗に遷移する時間が規定時間を越え、且つ、前記車速が設定速度より小さい未搭乗状態時には、
    前記中立モードスイッチ:前記第1ニュートラル、
    前記前進モードスイッチ:前記第2ニュートラル、
    前記後進モードスイッチ:前記第3ニュートラル、
    に設定するロジックを更に有する
    請求項5〜7から選択される1請求項の自走式産業機械。
  9. 前記ロジック回路は、
    前記未搭乗から前記搭乗に遷移する遷移期間では、前記前進許容は前記第1ニュートラルを介して前記後進許容に遷移し、且つ、前記後進許容は前記第1ニュートラルを介して前記前進許容に遷移するロジックを更に有する
    請求項の自走式産業機械。
  10. 動作と不動作によりオン/オフの電気信号を出力するアイドルスイッチ、又は、動作と不動作によりそれぞれにオン/オフの電気信号を出力するアクセルスイッチを更に具備し、
    アイドルスイッチのオン又はアクセルスイッチのオフは第1クリープ信号といわれ、
    前記制御器は、前記第1クリープ信号がオンであり、且つ、前記車速が他の設定速度以下である場合に第2クリープ信号を出力するクリープロジック回路を更に備え、
    前記ロジック回路は、前記第2クリープ信号がオフであり、前記前進モードスイッチが前進許容であれば前記変速機の前進駆動バルブをオンに設定し前記変速機の後進駆動バルブをオフに設定し、且つ、前記第2クリープ信号がオフであり、前記後進モードスイッチが後進許容であれば前記変速機の後進駆動バルブをオンに設定し前記変速機の前進駆動バルブをオフに設定するロジックを更に有する
    請求項6又は7の自走式産業機械。
  11. 前記他の設定速度は前記設定速度より大きい
    請求項10の自走式産業機械。
  12. 前記電気的スイッチは、ノーマルオープンタイプであり、前記質量に感応して積極的信号を生成し、
    前記積極的信号が存在する状態は前記搭乗と表現され、前記積極的信号が存在しない状態は前記未搭乗と表現され、
    前記積極的信号は零ボルトである
    請求項5〜11から選択される1請求項の自走式産業機械。
  13. 前記搭乗は着座を含む
    請求項5〜12から選択される1請求項の自走式産業機械。
  14. 自走式車体に搭乗する人体の質量に感応して搭乗又は未搭乗に対応する電気信号を出力するステップと、
    前記自走式車体の車速を検出するステップと、
    前記搭乗から前記未搭乗に遷移する遷移があり、且つ、前記車速が設定速度より小さい場合に、前記自走式車体の変速機をニュートラル状態、且つ、前進及び後進のいずれも許容しない状態に制御するステップと
    を具備する
    自走式産業機械の制御方法。
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