JP4432832B2

JP4432832B2 - 産業車両の速度制御装置、産業車両、及び産業車両の速度制御方法

Info

Publication number: JP4432832B2
Application number: JP2005147471A
Authority: JP
Inventors: 忠山田; 利和神谷; 秀順岡
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: JP2006322413A

Description

本発明は、産業車両の速度制御装置、産業車両、及び産業車両の速度制御方法に関する。

従来、エンジンで駆動される産業車両に関してその車両の前後進切換時におけるエンジン回転を制御するエンジン回転制御装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載されたエンジン回転制御装置は、前後進操作装置の操作方向を検知する操作方向検出手段と、車両が前進走行しているか後進走行しているかを検知する前後進検出手段とを備えている。そして、この制御装置では、前後進操作装置の操作と前後進検出手段の検出結果に基づいて、前後進切換時における減速状態にあるかどうかを判断し、前後進切換時における減速状態にあると判断された場合に、エンジンをアイドリング状態に調整するものである。これにより、走行操作装置を最大に踏み込んだ状態で前後進操作装置の切換操作を行った場合においてエンジンがフルスロットル状態となって減速時にエンジンの吹き上がりが生じてしまうことによる操作上の違和感や騒音等の問題の発生を抑制することを目的としている。

特開昭６１−３３３２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたエンジン回転制御装置は、エンジンの吹き上がりが生じてしまうことを抑制する観点から、前進走行か後進走行かを検出して前後進切換時における減速状態にあるかどうかを判断しエンジンをアイドリング状態に調整することのみを行うものとなっている。このため、産業車両が走行中にその進行方向に対して逆方向に当該産業車両の速度を切り換えるためのスイッチバック動作が発生した場合に、その発生状況に応じ、産業車両の速度制御におけるオーバーシュートの発生を適切に抑制するという観点からの産業車両の速度制御を可能にするという要求に十分に答えることはできない。

また、産業車両では、一般的に車速制御が行われている。このため、アクセル全開の状態で前進走行から後進走行へのスイッチバック動作が行われたような場合は、そのアクセル全開状態であるにもかかわらず急激な減速が生じて速度が低下することになるので、エンジン制御装置は車速を上昇させるためにエンジン回転数をスイッチバック動作の前の前進全開走行時よりも急激に増加させることになる。これにより、後進方向に急激な加速が生じる状態になり、後進速度が制限車速を大幅に超えてしまうオーバーシュートが発生することになる。そして、このオーバーシュートが発生すると、結果として、停止状態からアクセル全開で後進を行うときよりも大幅な制限車速オーバーが比較的長時間続いてしまうという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、産業車両が走行中にその進行方向に対して逆方向に当該産業車両の速度を切り換えるためのスイッチバック動作が発生した場合に、その発生状況に応じ、産業車両の速度制御におけるオーバーシュートの発生を適切に抑制することができる産業車両の速度制御装置、産業車両、および産業車両の速度制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び効果

本発明に係る産業車両の速度制御装置は、エンジンで駆動される産業車両に備えられる速度制御装置に関する。
そして、本発明に係る産業車両の速度制御装置は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。即ち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。

上記目的を達成するための本発明に係る産業車両の速度制御装置における第１の特徴は、前記産業車両が走行している走行速さを検出する車速検出手段と、前記産業車両を前進させるための前進位置と前記産業車両を後進させるための後進位置との間で中立位置を経て切り換え操作可能な走行方向切換操作手段の切換位置を検出する切換位置検出手段と、前記産業車両が走行中にその進行方向に対して逆方向に当該産業車両の速度を切り換えるためのスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報を、前記車速検出手段で検出された前記走行速さと前記切換位置検出手段で検出された前記切換位置とに基づいて生成するスイッチバック情報生成手段と、前記スイッチバック情報生成手段で生成された前記スイッチバック情報を記憶するスイッチバック情報記憶手段と、前記スイッチバック情報記憶手段に記憶されているスイッチバック情報がスイッチバック動作での走行状態に対応する情報であるスイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を上昇させない範囲で当該エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、を備え、前記スイッチバック情報生成手段は、前記スイッチバック情報記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶されていない状態において前記切換位置検出手段にて前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されたときに前記車速検出手段にて前記走行速さが所定の第１の閾値以上であることが検出されているとき、前記スイッチバックオン情報を生成し、前記スイッチバック情報記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶された後に前記車速検出手段にて検出されている前記走行速さが前記第１の閾値未満となったとき、当該スイッチバックオン情報が消去され、前記エンジン回転数制御手段は、前記スイッチバックオン情報が消去された後であって前記切換位置検出手段にて前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されていない状態においては、前記車速検出手段にて検出されている前記走行速さが所定の第２の閾値以上となるまで、前記スイッチバックオン情報が消去された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することである。

この構成によると、産業車両の走行状態がスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報が、走行速さおよび切換位置の検出結果に基づいて、随時生成され、生成される度に記憶されることになる。そして、記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報である状態では、エンジンの回転数を上昇させない範囲でエンジン回転数が制御されることになる。このため、スイッチバック動作での走行状態のときにエンジンの回転数を上昇させてしまうことを確実に防止できる。また、切換位置が前進位置および後進位置の間で切り換えられるとともに走行速さが所定の第１の閾値以上であるときにスイッチバックオン情報が生成されて記憶され、スイッチバック動作に基づく走行状態であることが特定される。さらに、走行速さが第１の閾値未満となってスイッチバックオン情報が消去された後であって切換位置が前進位置および後進位置の間で切り換えられない状態においては、走行速さが第２の閾値以上となるまで、スイッチバックオン情報が消去された際におけるエンジン回転数が維持されることになる。つまり、走行速さが第１の閾値未満となってスイッチバックオン情報が消去された後においても、産業車両が逆方向に走行し始めてその走行速さが第２の閾値以上となるまでの間は、スイッチバックオン情報が記憶されていた状態と同じ制御を継続させることができる。これにより、スイッチバックオン情報を消去する第１の閾値に基づくタイミングとは独立してスイッチバックオン情報が記憶されている状態での制御を停止させるタイミングを設定することができる。すなわち、オーバーシュートの発生を抑制できる範囲で速やかに目標の速度に追従するようにエンジン回転数を上昇させるタイミングを任意に設定することができ、オーバーシュートの抑制効果と追従性との調整を容易に行うことができる。このように、本発明によると、スイッチバック動作が発生した場合に、その発生状況に応じ、産業車両の速度制御におけるオーバーシュートの発生を適切に抑制することができる。

本発明に係る産業車両の速度制御装置における第２の特徴は、前記エンジン回転数制御手段は、前記スイッチバック情報記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記スイッチバック情報生成手段にて当該スイッチバックオン情報が生成された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することである。

この構成によると、記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報である状態では、そのスイッチバックオン情報が生成された際のエンジン回転数が維持されるよう制御される。このため、スイッチバック動作の後に逆方向に走行し始めた際に制限速度を大幅に超えてしまうオーバーシュートの発生を抑制するとともに、目標の速度に対する高い追従性も確保して迅速なスイッチバック動作を実現することができる。

本発明に係る産業車両の速度制御装置における第３の特徴は、前記エンジン回転数制御手段は、前記スイッチバック情報記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を調整するよう操作するための操作手段が操作されていない状態に対応するエンジンの制御で前記エンジンの回転数を低下させるように当該エンジンの回転数を制御することである。

この構成によると、記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報である状態では、エンジン回転数の操作手段が操作されていない状態に対応するエンジンの制御で、すなわち、アクセルオフ時の状態に対応するエンジン制御でエンジン回転数を低下させる。このため、スイッチバック動作の後に逆方向に走行し始めた際に制限速度を大幅に超えてしまうオーバーシュートの発生を十分に抑制して、安定したスイッチバック動作を確実に確保することができる。また、アクセルオフ時の状態に対応するエンジン制御でエンジン回転数を低下させるだけでよく、スイッチバック情報がスイッチバックオン情報であるときにおける速度制御をより容易に行うことができる。なお、このようなアクセルオフ時のエンジン制御としては、一般的に行われているようなアクセルオフ時のエンジン制御の構成をそのまま流用することで対応することができる。

また、前述の目的を達成するための本発明に係る産業車両は、前述した本発明の産業車両の速度制御装置を備えていることを特徴とする。

この構成によると、前述した本発明の産業車両の速度制御装置と同様の効果を奏することができる。

前述の目的を達成するための本発明に係る産業車両の速度制御方法における第１の特徴は、産業車両が走行している走行速さを検出する車速検出ステップと、前記産業車両を前進させるための前進位置と前記産業車両を後進させるための後進位置との間で中立位置を経て切り換え操作可能な走行方向切換操作手段の切換位置を検出する切換位置検出ステップと、前記産業車両が走行中にその進行方向に対して逆方向に当該産業車両の速度を切り換えるためのスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報を、前記車速検出ステップで検出された前記走行速さと前記切換位置検出ステップで検出された前記切換位置とに基づいて生成するスイッチバック情報生成ステップと、前記スイッチバック情報生成ステップで生成された前記スイッチバック情報を記憶手段に記憶するスイッチバック情報記憶ステップと、前記記憶手段に記憶されているスイッチバック情報がスイッチバック動作での走行状態に対応する情報であるスイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を上昇させない範囲で当該エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御ステップと、を備え、前記記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶されていない状態において前記切換位置検出ステップで前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されたときに前記車速検出ステップで前記走行速さが所定の第１の閾値以上であることが検出されているとき、前記スイッチバック情報を生成し、前記記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶された後に前記車速検出ステップで検出されている前記走行速さが前記第１の閾値未満となったとき、当該スイッチバックオン情報を消去し、前記スイッチバックオン情報が消去された後であって前記切換位置検出ステップで前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されていない状態においては、前記車速検出ステップで検出されている前記走行速さが所定の第２の閾値以上となるまで、前記スイッチバックオン情報が消去された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することである。

この構成によると、前述した本発明の産業車両の速度制御装置における第１の特徴による効果と同様の効果を奏することができる。

本発明に係る産業車両の速度制御方法における第２の特徴は、前記記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記スイッチバック情報生成ステップで当該スイッチバックオン情報が生成された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することである。

この構成によると、前述した本発明の産業車両の速度制御装置における第２の特徴による効果と同様の効果を奏することができる。

本発明に係る産業車両の速度制御方法における第３の特徴は、前記記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を調整するよう操作するための操作手段が操作されていない状態に対応するエンジンの制御で前記エンジンの回転数を低下させるように当該エンジンの回転数を制御することである。

この構成によると、前述した本発明の産業車両の速度制御装置における第３の特徴による効果と同様の効果を奏することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。

まず、本発明の一実施の形態に係る産業車両の概要について説明する。図１は、本実施形態に係る産業車両の例示であるフォークリフト１０を斜め後方から見た斜視図である。図２は、フォークリフト１０の速度制御装置１（本実施形態に係る産業車両の速度制御装置）の構成をフォークリフト１０の一部構成とともに示す概略構成図である。

図１及び図２に示すように、フォークリフト１０は、エンジン１１や、トルクコンバータ１２、駆動系１３などを備えており、動力伝達機構であるトルクコンバータ１２を介してエンジン１１によって前輪の走行機構部である駆動系１３が駆動されるようになっている。即ち、フォークリフト１０は、前輪駆動・後輪操舵のトルクコンバータ式の四輪車として構成されている。また、フォークリフト１０には、荷（図示せず）の昇降動作を行うリフト装置１４などの荷役アクチュエータも備えられている。なお、リフト装置１４等の荷役アクチュエータは、エンジン１１で駆動される図示しない油圧ポンプからの圧油が供給されることでシリンダが作動して駆動されるようになっている。

また、フォークリフト１０には、図１に示すように、作業者（運転者）の運転席に面する箇所に配置されるディレクションレバー１５、リフト装置１４の操作用のリフトレバーなどを含む各種操作レバー１６、アクセルペダル１７、ブレーキペダル１８、インチングペダル１９、ハンドル２０などが設けられている。

ディレクションレバー１５は、フォークリフト１０を前進させるための前進位置と後進させるための後進位置との間で中立位置を経て切り換え操作可能な走行方向切換操作手段として構成されている。また、アクセルペダル１７はフォークリフト１０の走行速度の変更に用いられ、エンジン１１の回転数を調整するよう操作するための操作手段を構成している。なお、ブレーキペダル１８は走行中のフォークリフト１０に制動力を付与するために用いられ、インチングペダル１９は、エンジン１１と駆動系１３との間のトルクコンバータ１２を介した連結状態を調節し、さらに解除するために用いられる。

また、図２に示すように、フォークリフト１０には、エンジン制御装置２１が備えられている。エンジン制御装置２１は、フォークリフト１０の作業者によるアクセルペダル１７の操作量（踏込み量）を検出するアクセル角センサ２２からの出力に基づいて、エンジン１１の電子スロットル２３の開度を調整して、エンジン１１の回転数を制御する。これにより、アクセルペダル１７の操作量に応じてエンジン回転数を制御し、フォークリフト１０を走行させることになる。なお、エンジン制御装置２１は、エンジン１１に設けられてエンジン１１の回転数を検出する回転数センサ２４からの回転数検出信号も入力されるようになっている。また、フォークリフト１０には、最高速調整用のボリューム２５が設けられており、このボリューム２５の設定位置に応じてフォークリフト１０の最高速度が
規定されるようになっている。すなわち、フォークリフト１０の最高速度をボリューム２５の設定位置を変更することで調整できるようになっている。そして、エンジン制御装置２１は、エンジン回転数を調整することで、ボリューム２５で設定された最高速度に収束するように走行速度のフィードバック制御を行うようになっている。

次に、本発明の一実施の形態に係る産業車両の速度制御装置について説明する。本実施形態に係る産業車両の速度制御装置１（以下、単に「速度制御装置１」という）は、フォークリフト１０に備えられており、車速センサ２６と、ディレクションレバーセンサ２７と、前述のエンジン制御装置２１とを備えて構成されている。

車速センサ２６は、フォークリフト１０が走行している走行速さを検出する車速検出手段を構成している。すなわち、この車速センサ２６は、駆動系１３において前輪の回転速度を検出してフォークリフト１０が走行している速度の大きさ（走行速さ）を間接的に検出するように設けられている。そして、車速センサ２６はエンジン制御装置１２に接続されており、車速センサ２６で検出された信号はエンジン制御装置２１に入力されるようになっている。

ディレクションレバーセンサ２７は、ディレクションレバー１５の切換位置を検出する切換位置検出手段を構成している。すなわち、このディレクションレバーセンサ２７では、ディレクションレバー１５が前進位置、後進位置、および中立位置のいずれの切換位置にあるかを検出するように設けられている。そして、ディレクションレバーセンサ２７はエンジン制御装置２１に接続されており、ディレクションレバーセンサ２７で検出された信号はエンジン制御装置２１に入力されるようになっている。

エンジン制御装置２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory））などを備えて構成されている。メモリには、電子スロットル２３の開度を調整してエンジン１１の回転数の制御を行うためのプログラムを含む各種ソフトウェアが格納されている。これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、スイッチバック情報生成部（スイッチバック情報生成手段）２８、スイッチバック情報記憶部（スイッチバック情報記憶手段）２９、エンジン回転数制御部（エンジン回転数制御手段）３０などがエンジン制御装置２１内に構築される。

エンジン制御装置２１のスイッチバック情報生成部２８は、フォークリフト１０が走行中にその進行方向に対して逆方向にフォークリフト１０の速度を切り換えるためのスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報を生成する。このスイッチバック情報は、車速センサ２６で検出された走行速さとディレクションレバーセンサ２７で検出された切換位置とに基づいて生成され、スイッチバックオン情報およびスイッチバックオフ情報のいずれかが生成される。そして、スイッチバックオン情報は、スイッチバック動作における走行状態に対応する情報となっている。一方、スイッチバックオフ情報は、スイッチバック動作以外における走行状態に対応する情報となっている。

エンジン制御装置２１のスイッチバック情報記憶部２９は、スイッチバック情報生成部２８で生成されたスイッチバック情報を記憶する。このスイッチバック情報記憶部２９では、スイッチバック情報生成部２８で新たなスイッチバック情報が生成されると、それまでに記憶されていたスイッチバック情報が書き換えられて新たなスイッチバック情報が記憶されることになる。したがって、スイッチバックオン情報が生成されたときはスイッチバックオフ情報が消去され、スイッチバックオフ情報が生成されたときはスイッチバックオン情報が消去されることになる。すなわち、このエンジン制御装置１においては、スイッチバック情報としてのスイッチバックフラグが設けられており、スイッチバックオン情報が生成して記憶されているときはスイッチバックフラグがＯＮの状態に設定されていることになり、スイッチバックオフ情報が生成して記憶されているときはスイッチバックフラグがＯＦＦの状態に設定されていることになる。

そして、スイッチバックオン情報は、スイッチバック情報記憶部２９にスイッチバックオン情報が記憶されていない（すなわち、スイッチバックオフ情報が記憶されている）状態においてディレクションレバーセンサ２７にて前進位置および後進位置の間で切換位置が切り換えられたことが検出されたときに車速センサ２６にて走行速さが所定の閾値（以下、この閾値を「第１の閾値」という）以上であることが検出されているときに、スイッチバック情報生成部２８にて生成される。一方、スイッチバックオフ情報は、上記のスイッチバックオン情報が生成される条件が成立していないときに生成されることになる。また、このエンジン制御装置２１では、スイッチバック情報記憶部２９にスイッチバックオン情報が記憶された後に車速センサ２６にて検出されている走行速さが第１の閾値未満となったときは、スイッチバックオン情報が消去される（スイッチバックオフ情報が生成されて記憶される）ようになっている。

エンジン制御装置２１のエンジン回転数制御部３０は、スイッチバック情報記憶部２９に記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報であるとき（スイッチバックフラグがＯＮに設定されているとき）は、エンジン１１の回転数を上昇させない範囲で、電子スロットル２３の開度を調整してエンジン１１の回転数を制御するようになっている。そして、この実施形態においては、エンジン回転数制御部３０は、スイッチバックフラグがＯＮの状態であるときは、スイッチバック情報生成部２８にてそのスイッチバックオン情報が生成された際におけるエンジン１１の回転数を維持するように制御するように構成されている。

このエンジン回転数制御部３０は、スイッチバックフラグがＯＮの状態であるときは、前述のようにスイッチバックオン情報生成時の一定回転数を維持するようエンジン１１を制御する。一方、スイッチバックフラグがＯＦＦの状態であるときは、アクセルペダルの操作量に応じて電子スロットル２３の開度を調整してエンジン１１の回転数を制御する。すなわち、通常どおりのエンジン回転数制御を行うことになる。

なお、このエンジン回転数制御部３０は、スイッチバックオン情報が消去された後におけるスイッチバックフラグがＯＦＦの状態であっても、下記の条件が成立している間は、通常どおりのエンジン回転数制御を行わずスイッチバックオンフラグがＯＮの状態のときの制御を継続するように構成されている。すなわち、スイッチバックオン情報が消去された後であってディレクションレバーセンサ２７にて前進位置および後進位置の間で切換位置が切り換えられたことが検出されていない状態においては、車速センサ２６にて検出されている走行速さが所定の第２の閾値（上記の第１の閾値とは異なるものとして設定されている閾値）以上となるまでは、スイッチバックオン情報が消去された際におけるエンジン１１の回転数を維持するように制御するようになっている。

次に、上述した速度制御装置１の作動であるとともに本実施形態に係る産業車両の速度制御方法について、図３に示す状態遷移図および図４に示すチャート図を参照しながら説明する。なお、本実施形態の速度制御方法は、速度制御装置１を用いた速度制御方法であって、車速検出センサ２６でフォークリフト１１の走行速さを検出する車速検出ステップと、スイッチバック情報を生成するスイッチバック情報生成ステップと、スイッチバック情報を記憶するスイッチバック情報記憶ステップと、エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御ステップと、を備えて構成されている。

図３の状態遷移図において、ディレクションレバー１５が中立位置にあるとともに検出されているフォークリフト１１の走行速さが第１の閾値（本実施形態においては、この第１の閾値を時速２ｋｍ／ｈとする）未満である状態（走行ニュートラルモード）であるＳ１０１の状態から遷移を開始して各状態（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）間を移行するものとして説明を行う。なお、Ｓ１０１の状態では、スイッチバックフラグはＯＦＦに設定されている。

まず、Ｓ１０１の状態と、Ｓ１０２およびＳ１０３の状態との間における状態の遷移について説明する。Ｓ１０１の状態からディレクションレバー１５が前進位置（ディレクションＦ）に切り換えられると、フォークリフト１０が前進方向に走行することになる前進モードへと移行してＳ１０２の状態へと遷移することになる。このＳ１０２の状態においては、スイッチバックフラグはＯＦＦの状態のままとなっている。Ｓ１０２の状態に移行した後に、走行速さが２ｋｍ／ｈ未満であることが検出されているときにディレクションレバー１５が後進位置（ディレクションＲ）または中立位置（ディレクションＮ）に切り換えられたことが検出されると、再びＳ１０１の状態に戻ることになる。

また、Ｓ１０２の状態において、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が中立位置に切り換えられてもＳ１０２の状態が維持される。一方、このＳ１０２の状態において、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が後進位置に切り換えられると、Ｓ１０３の状態へと遷移することになる。このＳ１０３の状態においては、フォークリフト１０が前進している前進モードのままであるが、スイッチバックフラグがＯＮに設定されることになる。

Ｓ１０３の状態では、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が後進位置から中立位置に切り換えられてもＳ１０３の状態が維持される。そして、このＳ１０３の状態にて、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が前進位置に切り換えられると、Ｓ１０２の状態に遷移してスイッチバックフラグがＯＦＦに設定されることになる。一方、Ｓ１０３の状態にて、ディレクションレバー１５が後進位置または中立位置であるとともに走行速さが２ｋｍ／ｈ未満であることが検出されると、Ｓ１０１の状態に遷移してスイッチバックフラグがＯＦＦに設定されることになる。

次に、Ｓ１０１の状態と、Ｓ１０４およびＳ１０５の状態との間における状態の遷移について説明する。Ｓ１０１の状態からディレクションレバー１５が後進位置に切り換えられると、フォークリフト１０が後進方向に走行することになる後進モードへと移行してＳ１０４の状態へと遷移することになる。このＳ１０４の状態においては、スイッチバックフラグはＯＦＦの状態のままとなっている。Ｓ１０４の状態に移行した後に、走行速さが２ｋｍ／ｈ未満であることが検出されているときにディレクションレバー１５が前進位置または中立位置に切り換えられたことが検出されると、再びＳ１０１の状態に戻ることになる。

また、Ｓ１０４の状態において、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が中立位置に切り換えられてもＳ１０４の状態が維持される。一方、このＳ１０４の状態において、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が前進位置に切り換えられると、Ｓ１０５の状態へと遷移することになる。このＳ１０５の状態においては、フォークリフト１０が後進している後進モードのままであるが、スイッチバックフラグがＯＮに設定されることになる。

Ｓ１０５の状態では、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が前進位置から中立位置に切り換えられてもＳ１０５の状態が維持される。そして、このＳ１０５の状態にて、走行速さが２ｋｍ／ｈ以上であることが検出されているときにディレクションレバー１５が後進位置に切り換えられると、Ｓ１０４の状態に遷移してスイッチバックフラグがＯＦＦに設定されることになる。一方、Ｓ１０５の状態にて、ディレクションレバー１５が前進位置または中立位置であるとともに走行速さが２ｋｍ／ｈ未満であることが検出されると、Ｓ１０１の状態に遷移してスイッチバックフラグがＯＦＦに設定されることになる。

上述の図３の状態遷移図で説明したように、車速検出センサ２６で検出される走行速さとディレクションレバーセンサ２７で検出される切換位置とに基づいて、スイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報が生成されて記憶される。そして、このスイッチバック情報に応じてエンジン回転数を制御するエンジン回転数調整ステップが実行されることになる。

図４に示すチャート図は、アクセルペダル１７の操作量であるアクセル開度、エンジン１１の回転数、およびフォークリフト１０の走行速度のそれぞれと、時間の経過との関係を示したものである。なお、フォークリフト１０の走行速度については、前進側での走行速さと後進側での走行速さとが示されている。

図４において、まず、ディレクションレバー１５を前進位置にしている状態にてアクセルペダル１７を全開の状態になるまで踏み込んでいくと、それに伴ってエンジ１１の回転数も上昇するようにエンジン制御装置２１により制御され、フォークリフト１０の走行速度が、フィードバック制御によって前進方向における最高速度（制限車速：Ｘｋｍ／ｈ）に収束するように制御されることになる。この状態では、前述の状態遷移図（図３）におけるＳ１０２の状態になっており、スイッチバックフラグはＯＦＦに設定されている。また、この状態では、走行速さは、第１の閾値である２ｋｍ／ｈを越えている状態にある。

上記の状態において、ディレクションレバー（前後進レバー）１５が前進位置から後進位置へと切り換えられるスイッチバック操作が行われると、前述のＳ１０２の状態からＳ１０３の状態へと遷移してスイッチバックフラグがＯＮに設定される。このスイッチバックフラグがＯＮの状態でアクセルペダル１７を踏み込んだままの状態が維持されると、エンジン制御装置２１のエンジン回転数制御部３０によって、スイッチバックフラグがＯＮに設定されたときのエンジン回転数が維持されるようにエンジン１１の回転数が制御されることになる。そして、前進方向の走行速さが低下していき２ｋｍ／ｈ（第１の閾値）未満となったところで前述のＳ１０１の状態に遷移してスイッチバックフラグがＯＦＦに設定される。

しかし、この制御装置１では、そのままディレクションレバー１５が切り換えられることなく走行速さが低下して一旦ゼロになって後進方向に走行し始めてその走行速さが第２の閾値であるＹｋｍ／ｈ以上となるまでは、エンジン回転数制御部３０によって、前進方向の走行速さが２ｋｍ／ｈ未満となってスイッチバックフラグがＯＦＦに設定された際におけるエンジン回転数が維持されるよう制御されることになる。すなわち、後進方向での走行速さが第２の閾値であるＹｋｍ／ｈ以上となるまでは、前進方向の走行速さが２ｋｍ／ｈ以上でスイッチバック操作が行われてスイッチバックフラグがＯＮに設定されたときのエンジン回転数に維持されることになる。

スイッチバック動作の後に後進方向での走行速さがＹｋｍ／ｈ以上となったときは、通常のスイッチバックフラグがＯＦＦの状態のときのエンジン回転数の制御が行われることになる。このため、図４に示すように、アクセルペダル１７を全開に踏み込み続けている状態では、後進方向における制限車速まで加速されてその制限車速に収束するようにエンジン１１の回転数が制御されることになる。

なお、図５は、比較のために、本実施形態の速度制御装置１を備えていないフォークリフトにおける図４に対応するチャート図を示したものである。すなわち、速度制御装置１を備えていないフォークリフトにおいて図４で説明した場合と同じようにアクセルペダル１７およびディレクションレバー１５を操作した場合のチャート図を示したものである。この図５の場合においても、ディレクションレバー１５を前進位置から後進位置へと切り換えるスイッチバック操作を行う前までは図４の場合と同じである。しかし、そのスイッチバック操作を行った後は、逆方向（後進方向）に走行するようトルクコンバータ１２が切り換えられるため、フォークリフト１０の走行速度の低下が生じることになる。そして、フィードバック制御によりエンジン１１の回転数を急激に上昇させてしまうことになる。このため、後進方向に走行を始めた後も後進方向に急激に加速されて目標の制限車速に対して大幅なオーバーシュートが発生してしまうことになる。

以上説明したように、本実施形態の速度制御装置１およびそれを用いた速度制御方法によると、フォークリフト１０の走行状態がスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報が、走行速さおよび切換位置の検出結果に基づいて、随時生成され、生成される度に記憶されることになる。そして、記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報である状態では、エンジン１１の回転数を上昇させない範囲でエンジン回転数が制御されることになる。このため、スイッチバック動作での走行状態のときにエンジン１１の回転数を上昇させてしまうことを確実に防止できる。また、切換位置が前進位置および後進位置の間で切り換えられるとともに走行速さが所定の第１の閾値以上であるときにスイッチバックオン情報が生成されて記憶され、スイッチバック動作に基づく走行状態であることが特定される。

さらに、走行速さが第１の閾値未満となってスイッチバックオン情報が消去された後であって切換位置が前進位置および後進位置の間で切り換えられない状態においては、走行速さが第２の閾値以上となるまで、スイッチバックオン情報が消去された際におけるエンジン回転数が維持されることになる。つまり、走行速さが第１の閾値未満となってスイッチバックオン情報が消去された後においても、フォークリフト１０が逆方向に走行し始めてその走行速さが第２の閾値以上となるまでの間は、スイッチバックオン情報が記憶されていた状態と同じ制御を継続させることができる。これにより、スイッチバックオン情報を消去する第１の閾値に基づくタイミングとは独立してスイッチバックオン情報が記憶されている状態での制御を停止させるタイミングを設定することができる。すなわち、オーバーシュートの発生を抑制できる範囲で速やかに目標の速度に追従するようにエンジン回転数を上昇させるタイミングを任意に設定することができ、オーバーシュートの抑制効果と追従性との調整を容易に行うことができる。このように、本発明によると、スイッチバック動作が発生した場合に、その発生状況に応じ、フォークリフト１０の速度制御におけるオーバーシュートの発生適切に抑制することができる。

また、速度制御装置１およびそれを用いた速度制御方法によると、記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報である状態では、そのスイッチバックオン情報が生成された際のエンジン回転数が維持されるよう制御される。このため、スイッチバック動作の後に逆方向に走行し始めた際に制限速度を大幅に超えてしまうオーバーシュートの発生を抑制するとともに、目標の速度に対する高い追従性も確保して迅速なスイッチバック動作を実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。また、本発明の別実施形態として、次のような発明を実施することもできる。

（１）前述の実施形態においては、エンジン制御装置２１のエンジン回転数制御部３０は、スイッチバックフラグがＯＮに設定されたときにはそのときのエンジン回転数を維持するように制御する場合を説明したが、エンジン回転数を上昇させない範囲であれば前述の実施形態とは異なる制御を行うようにしてもよい。すなわち、エンジン回転数制御部３０は、スイッチバック情報記憶部２９で記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報であるときは、スイッチバック情報生成部２８にてそのスイッチバックオン情報が生成された際におけるエンジン１１の回転数から徐々に低下させるようにエンジン１１の回転数を制御するものであってもよい。この場合、エンジン回転数制御部３０は、例えば、アクセルペダル１７が操作されていない状態に対応するエンジンの制御（アクセルオフ時の状態に対応するエンジン制御）でエンジン１１の回転数を低下させるものであってもよい。なお、この別実施形態における速度制御方法では、エンジン回転数制御ステップは、スイッチバックフラグがＯＮに設定されている状態においては、上記のアクセルオフ時のエンジンの制御でエンジン回転数を低下させることになる。

図６は、上記別実施形態における制御装置の作動を説明するための、図４に対応する参考図である。ディレクションレバー１５が前進位置から後進位置に切り換えられるスイッチバック操作が行われるまでは図４の場合と同じだが、そのスイッチバック動作の後は、スイッチバックフラグがＯＮに設定されることに伴って、アクセルオフ時のエンジンの制御でエンジン１１の回転数を低下させることになる。そして、フォークリフト１０の走行速さが第１の閾値である２ｋｍ／ｈ未満になると、スイッチバックフラグがＯＦＦに設定される。

この別実施形態の速度制御装置およびそれを用いた速度制御方法によると、記憶されているスイッチバック情報がスイッチバックオン情報である状態では、そのスイッチバックオン情報が生成された際のエンジン回転数から徐々に低下させるように制御されるとともに、アクセルオフ時のエンジンの制御でエンジン回転数を低下させる。このため、スイッチバック動作の後に逆方向に走行し始めた際に制限速度を大幅に超えてしまうオーバーシュートの発生を十分に抑制して、安定したスイッチバック動作を確実に確保することができる。また、アクセルオフ時のエンジンの制御でエンジン回転数を低下させるだけでよく、スイッチバック情報がスイッチバックオン情報であるときにおける速度制御をより容易に行うことができる。

（２）また、図７に示す構成を備える速度制御装置２を実施してもよい。図７に示す速度制御装置２は、車速センサ２６、ディレクションレバーセンサ２７、エンジン制御装置３１、および車両制御装置３２を備えて構成されている。なお、図７において図２と同様の要素については同一の符号を付している。この速度制御装置２では、車速センサ２６およびディレクションレバーセンサ２７は車両制御装置３２に接続されており、図２に示す速度制御装置１におけるエンジン制御装置２１におけるスイッチバック情報生成部２８およびスイッチバック情報記憶部２９は車両制御装置３２に構築される。そして、車両制御装置３２とエンジン制御装置３１とは通信ライン３３を介して通信可能になっており、制限車速や現在の走行速さやスイッチバックフラグなどの種々の情報が車両制御装置３２からエンジン制御装置３１に対して随時送信されることになる。エンジン制御装置３１では、図２に示す速度制御装置１におけるエンジン回転数制御部３０が構築されて、速度制御装置１と同様のエンジン回転数の制御が行われることになる。この速度制御装置２によると、フォークリフトの様々な状態を検知するための構成をエンジン制御装置３１自体に設けてなくてもよく、別体に設けられる車両制御装置３２の構成を変更することで速度制御装置を適宜設計でき、自由度の高い速度制御装置を実現できる。

（３）また、図８に示す構成を備える速度制御装置３を実施してもよい。図８に示す速度制御装置３は、第１車速センサ２６ａ、第２車速センサ２６ｂ、ディレクションレバーセンサ２７、エンジン制御装置３１、および車両制御装置３２を備えて構成されている。なお、図８において図２および図７と同様の要素については同一の符号を付している。この速度制御装置３では、図７に示す速度制御装置２と同様に構成されているが、車速センサ２６と同様に構成される車速センサが２個、すなわち、第１車速センサ２６ａおよび第２車速センサ２６ｂが設けられている点が異なっている。この２個の車速センサ（２６ａ、２６ｂ）は、位相がずれた状態で走行速さを検出するように、駆動系１３において互いにずれた位置に取り付けられている。これにより、フォークリフト１０が前進しているか後進しているかについても確実に検出することができ、この検出結果にも基づくスイッチバック情報を生成するようにすることもできる。

本発明の一実施形態に係る産業車両としてのフォークリフトを例示した斜視図である。本発明の実施形態に係る産業車両の制御装置の構成を図１に示す産業車両の一部構成とともに示す概略構成図である。図２に示す速度制御装置の作動を説明するための状態遷移図である。図２に示す速度制御装置の作動を説明するためのチャート図である。比較のために示すチャート図である。本発明の別実施形態に係る産業車両の制御装置の作動を説明するための、図４に対応する参考図である。本発明の別実施形態に係る産業車両の制御装置の構成を別実施形態に係る産業車両の一部構成とともに示す概略構成図である。本発明の別実施形態に係る産業車両の制御装置の構成を別実施形態に係る産業車両の一部構成とともに示す概略構成図である。

１産業車両の速度制御装置
１０フォークリフト（産業車両）
１１エンジン
１５ディレクションレバー
２１エンジン制御装置
２６車速センサ（車速検出手段）
２７ディレクションレバーセンサ（切換位置検出手段）
２８スイッチバック情報生成部（スイッチバック情報生成手段）
２９スイッチバック情報記憶部（スイッチバック情報記憶手段）
３０エンジン回転数制御部（エンジン回転数制御手段）

Claims

エンジンで駆動される産業車両に備えられる速度制御装置であって、
前記産業車両が走行している走行速さを検出する車速検出手段と、
前記産業車両を前進させるための前進位置と前記産業車両を後進させるための後進位置との間で中立位置を経て切り換え操作可能な走行方向切換操作手段の切換位置を検出する切換位置検出手段と、
前記産業車両が走行中にその進行方向に対して逆方向に当該産業車両の速度を切り換えるためのスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報を、前記車速検出手段で検出された前記走行速さと前記切換位置検出手段で検出された前記切換位置とに基づいて生成するスイッチバック情報生成手段と、
前記スイッチバック情報生成手段で生成された前記スイッチバック情報を記憶するスイッチバック情報記憶手段と、
前記スイッチバック情報記憶手段に記憶されているスイッチバック情報がスイッチバック動作での走行状態に対応する情報であるスイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を上昇させない範囲で当該エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、
を備え、
前記スイッチバック情報生成手段は、前記スイッチバック情報記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶されていない状態において前記切換位置検出手段にて前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されたときに前記車速検出手段にて前記走行速さが所定の第１の閾値以上であることが検出されているとき、前記スイッチバックオン情報を生成し、
前記スイッチバック情報記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶された後に前記車速検出手段にて検出されている前記走行速さが前記第１の閾値未満となったとき、当該スイッチバックオン情報が消去され、
前記エンジン回転数制御手段は、前記スイッチバックオン情報が消去された後であって前記切換位置検出手段にて前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されていない状態においては、前記車速検出手段にて検出されている前記走行速さが所定の第２の閾値以上となるまで、前記スイッチバックオン情報が消去された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することを特徴とする産業車両の速度制御装置。
前記エンジン回転数制御手段は、前記スイッチバック情報記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記スイッチバック情報生成手段にて当該スイッチバックオン情報が生成された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の産業車両の速度制御装置。
前記エンジン回転数制御手段は、前記スイッチバック情報記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を調整するよう操作するための操作手段が操作されていない状態に対応するエンジンの制御で前記エンジンの回転数を低下させるように当該エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の産業車両の速度制御装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の速度制御装置を備えていることを特徴とする産業車両。
産業車両が走行している走行速さを検出する車速検出ステップと、
前記産業車両を前進させるための前進位置と前記産業車両を後進させるための後進位置との間で中立位置を経て切り換え操作可能な走行方向切換操作手段の切換位置を検出する切換位置検出ステップと、
前記産業車両が走行中にその進行方向に対して逆方向に当該産業車両の速度を切り換えるためのスイッチバック動作に基づく走行状態か否かを特定するスイッチバック情報を、前記車速検出ステップで検出された前記走行速さと前記切換位置検出ステップで検出された前記切換位置とに基づいて生成するスイッチバック情報生成ステップと、
前記スイッチバック情報生成ステップで生成された前記スイッチバック情報を記憶手段に記憶するスイッチバック情報記憶ステップと、
前記記憶手段に記憶されているスイッチバック情報がスイッチバック動作での走行状態に対応する情報であるスイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を上昇させない範囲で当該エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御ステップと、
を備え、
前記記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶されていない状態において前記切換位置検出ステップで前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されたときに前記車速検出ステップで前記走行速さが所定の第１の閾値以上であることが検出されているとき、前記スイッチバック情報を生成し、
前記記憶手段に前記スイッチバックオン情報が記憶された後に前記車速検出ステップで検出されている前記走行速さが前記第１の閾値未満となったとき、当該スイッチバックオン情報を消去し、
前記スイッチバックオン情報が消去された後であって前記切換位置検出ステップで前記前進位置と前記後進位置との間で前記切換位置が切り換えられたことが検出されていない状態においては、前記車速検出ステップで検出されている前記走行速さが所定の第２の閾値以上となるまで、前記スイッチバックオン情報が消去された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することを特徴とする産業車両の速度制御方法。
前記記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記スイッチバック情報生成ステップで当該スイッチバックオン情報が生成された際における前記エンジンの回転数を維持するように当該エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項５に記載の産業車両の速度制御方法。
前記記憶手段に記憶されている前記スイッチバック情報が前記スイッチバックオン情報であるときは、前記エンジンの回転数を調整するよう操作するための操作手段が操作されていない状態に対応するエンジンの制御で前記エンジンの回転数を低下させるように当該エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項５に記載の産業車両の速度制御方法。