JP4750836B2

JP4750836B2 - 作業車両の車速制御装置

Info

Publication number: JP4750836B2
Application number: JP2008259908A
Authority: JP
Inventors: 武雄加藤; 隆之森; 昌幸高村
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Utility Co Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Utility Co Ltd
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: JP2009029424A

Description

本発明は、フォークリフト等の作業車両の車速を制御する装置に関するものである。

フォークリフトの構成を、図１に概略示す。

同図１に示すように、フォークリフト１００では、エンジン１の出力がトルクコンバータ２、トランスミッション（走行用クラッチ）３、ユニバーサルジョイント２１、デファレンシャルギア４を介して駆動輪５に伝達される。一方、エンジン１の出力は、油圧ポンプ６、操作弁７、油圧シリンダ８を介して作業機９に伝達される。走行用クラッチ３は、油圧クラッチであり、前進用クラッチ３Ｆと、後進用クラッチ３Ｒとからなる。

アクセルペダル（ドライブペダル）１０は、オペレータによって操作され、アクセルペダル１０に設けられたストロークセンサ１０ａで操作量（ストローク量）Ｓが検出され、操作量Ｓを示す信号が、コントローラ３０に入力される。

トランスミッション３の出力軸には、フォークリフト１００の実車速ｖrを検出する実車速検出センサ１１が設けられている。実車速検出センサ１１で検出された実車速を示す信号は、コントローラ３０に入力される。

作業機用操作レバー１２は、オペレータによって操作され、操作量に応じて操作弁７の弁位置が変化し、操作量に応じた流量の圧油が、油圧ポンプ６から操作弁７を経由して油圧シリンダ８に供給される。作業機操作レバー１２に設けられたストロークセンサ１２ａで操作量（ストローク量）Ｗが検出され、作業機用操作レバー１２の操作量Ｗを示す信号は、コントローラ３０に入力される。

また、駆動輪５には、駆動輪５を制動する油圧ブレーキ１３が設けられている。油圧ブレーキ１３は、手動で操作することもできるが、後述するようにコントローラ３０によって制御され、制動力が調整される。

コントローラ３０には、図２に示すように、アクセルペダル１０のストロークセンサ１０ａから出力される操作量Ｓに対応する目標車速Ｖpが設定されており、コントローラ３０は、この目標車速Ｖpと、実車速検出センサ１１で検出された実車速ｖrとの偏差が零になるように、車速を制御する。具体的には、走行用クラッチ３の係合度合い、油圧ブレーキ１２の制動力、エンジン１の回転数を制御することで、車速が目標車速に調整される。

前進用クラッチ３Ｆ、後進用クラッチ３Ｒ、油圧ブレーキ１３それぞれには、制御弁１４、１５、１６が対応して設けられている。制御弁１４に加えられる制御電気信号に応じて前進用クラッチ３Ｆのクラッチ圧が変化し、前進用クラッチ３Ｆの係合度合いが変化する。同様に、制御弁１５に加えられる制御電気信号に応じて後進用クラッチ３Ｒのクラッチ圧が変化し、後進用クラッチ３Ｒの係合度合いが変化する。また制御弁１６に加えられる制御電気信号に応じて油圧ブレーキ１３のブレーキ圧が変化し、油圧ブレーキ１３の制動力が変化する。

また、コントローラ３０には、アクセルペダル１０の操作量Ｓに対応する目標車速が設定されているとともに、作業機用操作レバー１２の操作量Ｗに対応するエンジン１の目標回転数ＮEp2が設定されている。なお、後述するクラッチ係合度合い、油圧ブレーキ制動力の調整だけで、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速に到達しない場合には、エンジン目標回転数を上昇させる制御が行われる。この制御を行うために、エンジン目標回転数ＮEp1がフィードバック量から演算によって求められる。この場合、両エンジン目標回転数ＮEp1、ＮEp2のうち大きい方のエンジン目標回転数ＮEpが選択され、このエンジン目標回転数ＮEpにするための制御信号がスロットルアクチュエータ１７に出力される。エンジン１の実際の回転数Ｎrは、エンジン回転数検出センサ２０で検出され、コントローラ３０に入力される。コントローラ３０は、エンジン１の実際の回転数Ｎrをフィードバック量として目標回転数ＮEpが得られるようにスロットルアクチュエータ１７を制御する。

コントローラ３０は、制御信号を、各制御弁１４、１５、１６の電磁ソレノイドに加え、前進用クラッチ３Ｆ、後進用クラッチ３Ｒの係合度合い、油圧ブレーキ１３の制動力を制御する。このようにコントローラ３０は、エンジン１の回転数、走行用クラッチ３、油圧ブレーキ１３を制御して、車速を目標車速に調整している。

下記特許文献１には、上述したような、コントローラ３０で、アクセルペダル１０から出力される操作量に対応する目標車速を設定し、この目標車速と、実車速検出センサ１１で検出された実車速との偏差が零になるように、車速を制御するという技術が記載されている。
特許第２８１１５２３号公報

しかし、上述したようにアクセルペダル１０の操作量Ｓに応じて目標車速Ｖpが設定されたとしても、駆動トルク（走行抵抗）が大きいと、実車速ｖrは、長時間を要しても目標車速Ｖpに到達しないことがある。

すなわち、ステアリングをフルに切った状態で旋回走行するときなどには、駆動トルク（走行抵抗）が大きくなり、長時間経過しても実車速ｖrは目標車速Ｖpに到達しないことがある。

また、フォークリフト１００は、図１に示すように、１つのエンジン１の出力が、走行（駆動輪５）、作業（作業機９）の双方に用いられるため、作業にエンジン１の出力がどれだけ費やされるか、つまり作業機負荷の大きさ如何によって目標車速Ｖpに実車速ｖrが到達するまでの時間が、左右される。このため、作業機負荷が大きいと、実車速ｖrは、長時間を要しても目標車速Ｖpに到達しないことがある。

すなわち、作業機９が大重量の荷役を持ち上げている場合などには、作業機９にかかる負荷が大きく、エンジン１の出力の多くが作業（作業機９）に使われるため、走行（駆動輪５）にまわせるエンジン出力が減少し、長時間経過しても実車速ｖrが目標車速Ｖpに到達しないことがある。

以下、図４を用いて説明する。

図４は、時間ｔと車速との関係を示す。図２において太実線は、目標車速Ｖpを示し、破線は実車速ｖrを示す。

負荷（駆動トルク、作業機負荷）が大きい場合に、アクセルペダル１０を踏み込んで操作量Ｓを増大させていくと、ある実車速ｖr1までは目標車速Ｖpに追随して上昇するが、負荷が大きいために、その一定車速ｖr1以上には、長時間経過しても上昇しない。

そのような状態からそれまで作用していた負荷が時刻ｔ1で抜けると（たとえば旋回走行から直進走行に移行したり、荷役作業が終了したりすると）、フォークリフト１００は目標車速Ｖpに向かって急加速してしまう。

すなわちオペレータは、負荷が大きいときには、思ったとおりの車速が得られないため、アクセルペダル１０をフルストロークまで踏み込んでしまうことがある。このため負荷大のときには、目標車速が大きくなり、この大きな目標車速Ｖp1と実車速ｖr1との差ΔＶ1が大きくなってしまう。そこで、負荷が抜けてしまうと、その大きな偏差ΔＶ1を埋めるために、フォークリフト１００は目標車速Ｖp1に向かって急加速する。図４で、急加速して実車速ｖrが目標車速Ｖp1に到達するまでの速度変化を６１で示す。

オペレータは、急加速に気がついて、アクセルペダル１０の踏み込み量を小さくするが、目標車速を小さくするまでの短時間でフォークリフト１００は急加速してしまい、り車体やオペレータ自身にショックを与えてしまう。また、車体はオペレータの意思に反した挙動を示しオペレータに操作感覚の違和感を与えてします。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、大きな負荷がかかることによって車速が目標車速に到達しない状態から負荷が抜けた状態に移行した時点で生じる急加速を防止し、それによるショックを低減したり操作感覚の違和感を取り除くことを、解決課題とするものである。

第１発明は、
エンジンの出力を走行用クラッチを介して駆動輪に伝達するとともに、エンジンの出力を作業機に伝達する作業車両の車速制御装置であって、
前記作業車両のアクセル手段の操作量を検出する操作量検出手段と、
前記作業車両の実車速を検出する実車速検出手段と、
前記作業車両の負荷を計測する計測手段と、
前記操作量検出手段で検出された前記操作量に対応する目標車速を設定するとともに、前記計測手段で計測された前記負荷に応じて、前記目標車速と前記実車速検出手段で検出された前記作業車両の実車速との偏差が零になるように前記作業車両の車速を制御する第１の制御または前記目標車速を前記実車速に応じた低い値に補正し、該補正された補正目標車速と前記実車速との偏差が零になるように、前記作業車両の車速を制御する第２の制御を行うコントローラと
を備えることを特徴とする。

また、第２発明は、第１発明において、
前記計測手段は、
前記作業車両の前記駆動輪に伝達される駆動トルクを計測する駆動トルク計測手段を更に具備し、
前記コントローラは、
前記駆動トルク計測手段で計測された前記駆動トルクが設定値より低い場合には、前記第１の制御を行い、
前記駆動トルクが前記設定値以上である場合には、前記第２の制御を行う
ことを特徴とする。

また、第３発明は、第１発明において、
前記計測手段は、
前記作業車両の前記作業機にかかる負荷を計測する作業機負荷計測手段を更に具備し、
前記コントローラは、
前記作業機負荷計測手段で計測された作業機負荷が設定値より低い場合には、前記第１の制御を行い、
前記作業機負荷が前記設定値以上である場合には、前記第２の制御を行う
ことを特徴とする。

第１の発明、第２の発明、第３の発明は、たとえば、計測手段（駆動トルク計測手段）で計測した負荷（駆動トルクτt）が、図８に示す駆動トルク設定値ラインＡを上回っている場合には、つまり図８の駆動トルク設定値ラインＡよりも上側の斜線で示す領域に入った場合には、第１の制御から第２の制御に移行される。

また、たとえば、計測手段（作業機負荷計測手段）で計測した負荷（作業機負荷τh）が大きい場合には、エンジン１の出力（パワー）の多くが、油圧ポンプ６に吸収されて、エンジン１の回転数が低下する（上昇しにくい）。このためエンジン１の回転数は、目標回転数ＮEpにまで到達しない。

そこで、たとえば、作業機負荷τhが大きくなったことを判断するためのしきい値として所定値βが設定され、エンジン回転数検出センサ２０で検出されたエンジン回転数Ｎrが、目標回転数ＮEpよりも所定値βだけ低い回転数ＮEp−βまで上昇しない場合には、作業機負荷τhが大きいと判断する。そして、作業機負荷τhが大きいと判断された場合には、第１の制御から第２の制御に移行される。

第４発明は、第１発明、第２発明、第３発明において、
前記コントローラは、
前記作業車両の実車速が、前記補正目標車速に到達した場合に、前記第２の制御を終了させるとともに、前記実車速を一定レベル以下の速度変化率で前記目標車速に到達させるように前記作業車両の車速を制御する
ことを特徴とする。

第４発明では、図３（ｂ）に示す目標速度変化率７１と同様に目標速度変化率の制限を、第２の制御終了時刻ｔ15から与えるようにする。

すなわち、図５において、時刻ｔ14で負荷が抜けると、実速度ｖrは５３に示す速度変化で上昇し、目標車速Ｖp1に到達する（時刻ｔ15）。これにより目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶはしきい値ΔＶthよりも小さくなるため、第２の制御が終了する。以後、実速度ｖrの速度変化率は、目標速度変化率５２に制限されて、実車速ｖrが上昇する。実速度ｖrは、速度変化５４として示すように目標速度変化率５２を超えない緩やかな速度変化率で上昇する。以後は、第１の制御が、通常通り実行される。

第５発明は、第２発明において、
前記コントローラは、
前記駆動トルクが前記設定値以上から前記設定値より低い状態に変化した際には、前記第２の制御を終了させ、前記実車速を一定レベル以下の速度変化率で前記目標車速に到達させるように前記作業車両の車速を制御する
ことを特徴とする。

第６発明は、第３発明において、
前記コントローラは、
前記作業機負荷が前記設定値以上から前記設定値より低い状態に変化した際には、前記第２の制御を終了させ、前記実車速を一定レベル以下の速度変化率で前記目標車速に到達させるように前記作業車両の車速を制御する
ことを特徴とする。

第１発明、第２発明、第３発明では、負荷が大きい場合には、目標速度Ｖp1を、実速度ｖr1に応じた速度（Ｖp2＝ｖr1＋α）に補正しているが、この処理は必ずしも行う必要はなく、負荷が大きくなった状態から負荷が抜けて負荷が小さくなった時点で車速の上昇を緩やかにすることができればよい。

第５発明、第６発明を図１２を用いて説明する。

この第５発明、第６発明では、上述した第１発明あるいは第２発明あるいは第３発明と同様に、各計測手段によって、負荷（駆動トルクτtあるいは作業機負荷τh）を計測して、この計測した負荷τt（あるいはτh）に基づいて、負荷が大きくなった状態から負荷が抜けて負荷が小さくなったことを判断する。

図１２に示すように、計測した負荷τt（あるいはτh）に基づいて、負荷が大きくなった状態から負荷が抜けて負荷が小さくなったことが時刻ｔ18で判断されると、図５と同様にして、一定レベル以下の緩やかな傾きの目標速度変化率５２に制限されて、実速度ｖrが上昇する。

第１発明、第２発明、第３発明によれば、従来技術と比較して、大きな負荷がかかることによって、車速が目標車速に到達しない状態から負荷が抜けたときの速度変化は、小さなものとなるため、車体やオペレータに与えるショックを小さくできるとともに、操作感覚の違和感を取り除くことができる。

また、第４発明、第５発明、第６発明によれば、大きな負荷がかかることによって、車速が目標車速に到達しない状態から負荷が抜けたときの速度変化を、緩やかに上昇させることができるため、車体やオペレータに与えるショックを低減でき操作感覚の違和感を取り除くことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、実施形態のフォークリフト１００の構成を示す。

アクセル手段としてのアクセルペダル（ドライブペダル）１０は、オペレータによって操作され、アクセルペダル１０に設けられたストロークセンサ１０ａで操作量（ストローク量）Ｓが検出され、操作量Ｓを示す信号が、コントローラ３０に入力される。

また、コントローラ３０には、アクセルペダル１０の操作量Ｓに対応する目標車速が設定されているとともに、作業機用操作レバー１２の操作量Ｗに対応するエンジン１の目標回転数ＮEp2が設定されている。なお、クラッチ係合度合い、油圧ブレーキ制動力の調整だけで、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速に到達しない場合には、エンジン目標回転数を上昇させる制御が行われる。この制御を行うために、エンジン目標回転数ＮEp1がフィードバック量から演算によって求められる。この場合、両エンジン目標回転数ＮEp1、ＮEp2のうち大きい方のエンジン目標回転数ＮEpが選択され、このエンジン目標回転数ＮEpにするための制御信号がスロットルアクチュエータ１７に出力される。エンジン１の実際の回転数Ｎrは、エンジン回転数検出センサ２０で検出され、コントローラ３０に入力される。コントローラ３０は、エンジン１の実際の回転数Ｎrをフィードバック量として目標回転数ＮEpが得られるようにスロットルアクチュエータ１７を制御する。

なお、図１では、前進用クラッチ３Ｆと後進用クラッチ３Ｒの係合の切換えを行うための走行方向切換レバーの図示は、本発明とは関係がないので省略している。

図３（ａ）は、アクセルペダル１０を操作量零から踏み込んでいき最大操作量に達した後に操作量零まで戻した場合の操作量Ｓの時間変化を示している。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のアクセルペダル操作量Ｓに対応させて目標車速Ｖpの時間変化を示している。

同図３に示すように、アクセルペダル１０を操作量零から踏み込むときには、実速度ｖrの速度変化率は、目標速度変化率の上限値（加速度上限値）７１に制限される。この目標速度変化率７１を超えないような加速度で実速度ｖrは上昇する。同様に、アクセルペダル１０を操作量零に戻すときには、実速度ｖの速度変化率は、目標速度変化率の上限値（減速度上限値）７２に制限される。この速度変化率７２を超えないような減速度で実速度ｖpは下降する。

目標速度変化率７１、７２は、たとえば図１に示す操作パネル２２で設定することができ、図３（ｂ）の矢印に示すような各大きさに調整することができる。

（第１の実施例）
図５は、第１の実施例の制御内容を説明する図である。

図５は、図４と同様に、時間ｔと車速との関係を示しており、太実線は、目標車速Ｖpを示し、破線は実車速ｖrを示している。

コントローラ３０は、図２の設定内容から、ストロークセンサ１０ａから出力される操作量Ｓに対応する目標車速Ｖpを読み込み、この目標車速Ｖpと、実車速検出センサ１１で検出された実車速ｖrとの偏差が零になるように、車速を制御する第１の制御と、第１の制御の実行の結果、実車速ｖrが所定時間Ｔ1以上、目標車速Ｖpに到達しない場合に、目標車速Ｖpを、実車速ｖrに応じた低い値ｖr＋αに補正し、この補正目標車速ｖr＋αと、実車速検出センサ１１で検出された実車速ｖrとの偏差が零になるように、車速を制御する第２の制御とを行う。

図５において、時刻ｔ13までは、第１の制御が行われ、時刻ｔ13から時刻ｔ15までは、第２の制御が行われる。

すなわち、負荷（駆動トルク、作業機負荷）が大きい場合であっても、車速零の停止状態から、ある車速ｖr1までは（時刻ｔ11）、アクセルペダル１０を踏み込んでいけば、実車速ｖrは目標車速Ｖpに追随して上昇する。このときの目標速度の速度変化５１は、図３（ｂ）で説明した速度変化率７１に制限される。

しかし、負荷が大きいために、その一定車速ｖr1以上には、長時間経過しても上昇しない。

そこで、コントローラ３０は、目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差が所定レベル（しきい値）ΔＶth以上になっている時間が所定時間（しきい値）Ｔ1以上である場合には（所定時間Ｔ1に到達した時点で）、第１の制御を終了させ、第２の制御に移行させる。

図５では、目標車速Ｖp1と実車速ｖr1との偏差ΔＶ1がしきい値ΔＶth以上になっている時間がしきい値Ｔ1に到達した時刻ｔ13で、第１の制御を終了させ、第２の制御に移行させる。

第２の制御では、目標車速Ｖp1を、現在の実車速ｖr1に応じた低い値に補正する。具体的には、現在の実車速ｖr1に、所定増分αを加算した車速であって、第１の制御終了時点ｔ13における元の目標車速Ｖp1よりも低い車速ｖr1＋αを、補正目標車速Ｖp2（＜Ｖp1）とする。そして、この補正目標車速Ｖp2（＝ｖr1＋α＜Ｖp1）と、実車速ｖrとの偏差が零になるように、車速を制御する。

このため、それまで作用していた負荷が時刻ｔ14で抜けると（たとえば旋回走行から直進走行に移行したり、荷役作業が終了したりすると）、フォークリフト１００は目標車速Ｖp2に向かって加速する。加速して実車速が目標車速Ｖp1に到達するまでの速度変化を５３で示す。

ここで、従来技術の図４と比較する。

従来技術（図４）の場合には、目標車速Ｖp1自体が大きく、目標車速Ｖp1と実車速ｖr1との偏差ΔＶ1が大きくなった状態で負荷が抜けるため、この大きな偏差ΔＶ1を埋めるべく加速したときの速度変化６１は大きいものとなる。

これに対して、図５の実施例では、補正目標車速Ｖp2は、元の目標車速Ｖp1よりも小さく、補正目標車速Ｖp2と実車速ｖr1との偏差ΔＶ2（＜ΔＶ1）が小さくなった状態で負荷が抜けるため、この小さな偏差ΔＶ2を埋めるべく加速したときの速度変化は５３は小さい。

以上のようにして負荷が抜けると、実車速ｖrは時刻ｔ15で目標車速Ｖpに到達し、目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶはしきい値ΔＶthよりも小さくなる。このため、第２の制御が終了し、以後、第１の制御に移行する。

このように本実施例によれば、従来技術と比較して、負荷が抜けたときの速度変化は小さなものとなるため、車体やオペレータに与えるショックを小さくできるとともに、操作感覚の違和感を取り除くことができる。

（第２の実施例）
第２の制御が終了した時点で、目標速度変化率を、一定レベル以下の緩やかな目標速度変化率５２に制限して実速度ｖrを緩やかに上昇させて、第１の制御に移行させてもよい。

以下、この第２の実施例を同じく図５を参照して説明する。この第２の実施例では、第２の制御が終了する時刻ｔ15までの制御内容は、同じであるので適宜説明を省略する。

この第２の実施例では、図３（ｂ）に示す目標速度変化率７１と同様に目標速度変化率の制限を、第２の制御終了時刻ｔ15から与えるようにする。

すなわち、時刻ｔ14で負荷が抜けると、実速度ｖrは５３に示す速度変化で上昇し、目標車速Ｖp1に到達する（時刻ｔ15）。これにより目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶはしきい値ΔＶthよりも小さくなるため、第２の制御が終了する。以後、実速度ｖrの速度変化率は、目標速度変化率５２に制限されて、実車速ｖrが上昇する。実速度ｖrは、速度変化５４として示すように目標速度変化率５２を超えない緩やかな速度変化率で上昇する。以後は、第１の制御が、通常通り実行される。

この結果、本実施例によれば、従来技術と比較して、負荷が抜けたときに車体やオペレータに与えるショックを一層小さくできるとともに、操作感覚の違和感を一層小さくすることができる。

なお、本実施例では、第２の制御終了時点以降は、５４に示すように、車速は時間をかけて緩やかに上昇するため、この間にアクセルペダル１０を戻す余裕が生まれるという利点も得られる。

（第３の実施例）
上述した第１の実施例、第２の実施例では、目標車速Ｖp1と実車速ｖr1との偏差ΔＶ1がしきい値ΔＶth以上になっている時間がしきい値Ｔ1に到達した時刻ｔ13で、第１の制御を終了させ、第２の制御に移行させるようにしているが（図５）、図６に示すように、単に、実車速ｖrが目標速度Ｖpに到達しない時間がしきい値Ｔ2に達した時点で、第１の制御を終了させ、第２の制御に移行させてもよい。

図６は、この第３の実施例を示す。

同図６に示すように、負荷（駆動トルク、作業機負荷）が大きい場合には、実車速ｖrは、立ち上がりが遅く、目標速度変化５１の傾きに対して実車速度変化５５の傾きは緩やかであり、所定の時間（しきい値）Ｔ2を経過しても、実車速ｖrは目標車速Ｖpに到達しない。

そこで、コントローラ３０は、実車速ｖrが目標車速Ｖpに到達しない時間が所定時間（しきい値）Ｔ2以上である場合には（所定時間Ｔ2に到達した時点で）、第１の制御を終了させ、第２の制御に移行させる。

図６の第３の実施例では、実車速ｖrが目標車速Ｖpに到達しない時間がしきい値Ｔ2に到達した時刻ｔ16で、第１の制御を終了させ、第２の制御に移行させる。以後の処理は、第１の実施例または第２の実施例で説明したのと同様の処理であるので、説明を省略する。

（第４の実施例）
上述した各実施例では、負荷が抜け、実車速が目標車速に到達し、目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶがしきい値ΔＶthよりも小さくなると、第２の制御を終了させ、第１の制御に移行させているが、負荷が抜け、実車速が目標車速に到達し、目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶがしきい値ΔＶthよりも小さくなったとしても、第２の制御を終了させることなく継続させてもよい。

以下、第３の実施例で用いた図６を用いて、この第４の実施例を説明する。

図６において、負荷が抜けて時刻ｔ17で実車速ｖrが目標車速Ｖp2に到達し、目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶがしきい値ΔＶthよりも小さくなる。このときオペレータとしては、アクセルペダル１０をフルストロークまで踏み込んでいることが多い。このため負荷が抜けた場合に、そのまま第２の制御を終了させ第１の制御に移行させると、実車速ｖpは、オペレータの意思に反して上昇することがある。

そこで、この第４の実施例では、図６に示すように、時刻ｔ17で実車速ｖrが目標車速Ｖp2に到達し、目標車速Ｖpと実車速ｖrとの偏差ΔＶがしきい値ΔＶthよりも小さくなったとしても、第２の制御を終了させることなく継続させる。

第２の制御から第１の制御に移行させるトリガは、たとえば、アクセルペダル１０を所定量戻すなど、実速度が大きく上昇しないような状態になった時点で与えるようにすればよい。

また、図７に示すように、実車速ｖrが目標車速Ｖp2に到達した時刻ｔ17から第２の制御を継続し続け、それが所定時間Ｔ3経過した時点（時刻ｔ18）で、第２の制御を終了させ、第１の制御に移行させてもよい。これは所定時間Ｔ3が経過すれば、オペレータに、余裕が生まれ、アクセルペダル１０の踏み込み量を抑えることができるからである。

このように第４の実施例によれば、第２の制御を継続して行うようにしたので、アクセルペダル１０を戻す余裕が生まれ、実車速ｖrが大きく上昇することはなくなり、ショックを更に低減したり、操作感覚の違和感を一層取り除くことができる。

（第５の実施例）
上述した各実施例では、実車速ｖrが所定時間以上、目標車速Ｖpに到達しない場合に、負荷（駆動トルク、作業機負荷）が大きいものと判断して、第１の制御から第２の制御に移行させているが、直接、負荷を計測して、負荷の計測値から負荷が大きいと判断して、第１の制御から第２の制御に移行させてもよい。

この第５の実施例では、駆動輪５に伝達される駆動トルクτt（走行抵抗）が、駆動トルク計測手段によって計測される。具体的には、エンジン１の回転数ＮEとトルクコンバータ２の出力軸の回転数Ｎtcとが検出され（トルクコンバータ２の入出力軸回転数が検出され）、コントローラ３０で、これら回転数ＮE、Ｎtcに基づいて、トルクコンバータ２のスリップ率が求められ、このスリップ率から駆動トルクτtが演算される。なお、変速機３の入出軸回転数を検出し、これにより変速用クラッチ３の係合度合いを求め、係合度合いから駆動トルクτtを算出してもよい。

一方、図８に示すように、コントローラ３０では、目標車速Ｖpの大きさに対応して、駆動トルク設定値τt0が予め設定されている。この駆動トルク設定値τt0は、図４、図６における実車速ｖrが目標車速Ｖpに所定時間Ｔ1（あるいはＴ2）経過しても到達しないと判断するためのしきい値に対応するものである。

図８の横軸が目標車速Ｖpであり、縦軸が駆動トルクτtである。目標車速Ｖpが大きくなるに伴い駆動トルク設定値τt0が上昇する駆動トルク設定値ラインＡが設定されており、上記のように演算した駆動トルクτtが、この駆動トルク設定値ラインＡを上回っている場合には、つまり図８の駆動トルク設定値ラインＡよりも上側の斜線で示す領域に入った場合には、第１の制御から第２の制御に移行される。

逆に、演算した駆動トルクτtが、この駆動トルク設定値ラインＡ以下である場合には、つまり図８の駆動トルク設定値ラインＡよりも下側の領域に入った場合には、第２の制御から第１の制御に移行される。

第２の制御から第１の制御に移行させる際には、第２の実施例、第４の実施例で説明した移行処理を実施してもよい。

また、駆動トルクτtを演算によって求める代わりに、センサによって駆動トルクτtを直接検出してもよい。具体的には、トルクコンバータ２の出力軸や、変速機３の出力軸などに、トルクセンサが設けられ、このトルクセンサで検出された駆動トルクτtが、駆動トルク設定値ラインＡを上回っている場合には、つまり図８の駆動トルク設定値ラインＡよりも下側の斜線で示す領域に入った場合には、第１の制御から第２の制御に移行される。逆に、トルクセンサで検出された駆動トルクτtが、駆動トルク設定値ラインＡ以下である場合には、つまり図８の駆動トルク設定値ラインＡよりも下側の斜線で示す領域に入った場合には、第２の制御から第１の制御に移行される。

（第６の実施例）
上述した第５の実施例では、駆動トルクτtを計測し、計測した駆動トルクτtが大きい場合に、第１の制御から第２の制御に移行させているが、作業機９にかかる負荷、つまり作業機負荷τhを計測し、計測した作業機負荷τhが大きい場合に、第１の制御から第２の制御に移行させてもよい。

この第６の実施例では、駆動輪５に伝達される駆動トルクτt（走行抵抗）が、作業機負荷計測手段によって計測される。具体的には、エンジン１の回転数ＮEが、目標回転数ＮEpよりも所定値βだけ低い回転数ＮEp−βまで上昇しない場合に、作業機負荷τhが大きいと判断する。

図９は、目標回転数ＮEpが得られるようにエンジン１の回転数を制御する処理内容を説明するブロック図である。

前述したように、コントローラ３０には、アクセルペダル１０の操作量Ｓに対応する目標車速が設定されているとともに、作業機用操作レバー１２の操作量Ｗに対応するエンジン１の目標回転数ＮEp2が設定されている。

クラッチ係合度合い、油圧ブレーキ制動力の調整だけで、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速に到達しない場合には、エンジン目標回転数を上昇させる制御が行われる。この制御を行うために、エンジン目標回転数ＮEp1がフィードバック量から演算によって求められる。

同図９の走行用目標回転数設定部２０１では、このように、クラッチ係合度合い、油圧ブレーキ制動力の調整だけで、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速に到達しない場合に、フィードバック量から演算によってエンジン１の目標回転数ＮEp1が設定される。

一方、作業機用目標回転数設定部２０２では、作業機用操作レバー１２の操作量Ｗ（操作弁７の弁開度）に対応してエンジン１の目標回転数ＮEp2が設定される。作業機用目標回転数設定部２０２では、作業機用操作レバー１２の操作量Ｗ（操作弁７の弁開度）に応じた目標作動速度を油圧シリンダ８（作業機９）で得るために必要なエンジン回転数が設定される。エンジン１の回転数が大きくなるに伴い、油圧ポンプ６の吐出流量が大きくなり、操作弁７を介して、油圧シリンダ８に供給される圧油の流量が大きくなり、油圧シリンダ８（作業機９）の作動速度が大きくなる。

最大値選択部２０３では、走行用目標回転数設定部２０１で設定された目標回転数ＮEp1と、作業機用目標回転数設定部２０２で設定された目標回転数ＮEp2のうち、大きい方の回転数（最大値）を選択する。

そして、エンジン回転数制御部２０４では、最大値選択部２０３で選択された目標回転数最大値をエンジン１の目標回転数ＮEpとし、この目標回転数ＮEpにするための制御信号をスロットルアクチュエータ１７に出力する。スロットルアクチュエータ１７は、エンジン１のスロットルを作動させてエンジン１の回転数を目標回転数ＮEpに調整する。

しかし、作業機負荷τhが大きい場合には、エンジン１の出力（パワー）の多くが、油圧ポンプ６に吸収されて、エンジン１の回転数が低下する（上昇しにくい）。このためエンジン１の回転数は、目標回転数ＮEpにまで到達しない。

そこで、作業機負荷τhが大きくなったことを判断するためのしきい値として所定値βが設定され、エンジン回転数検出センサ２０で検出されたエンジン回転数Ｎrが、目標回転数ＮEpよりも所定値βだけ低い回転数ＮEp−βまで上昇しない場合には、作業機負荷τhが大きいと判断する。そして、作業機負荷τhが大きいと判断された場合には、第１の制御から第２の制御に移行される。

逆に、実際のエンジン回転数Ｎrが、回転数ＮEp−β以上に上昇した場合には、作業機負荷τhは小さいものと判断し、第２の制御から第１の制御に移行される。

また、上述したように作業機負荷τhをエンジン回転数の上昇度合いによって判断する代わりに、センサによって作業機負荷τhを直接、検出してもよい。具体的には、油圧ポンプ６の吐出口に、ポンプ吐出圧Ｐを検出する油圧センサが設けられ、この油圧センサで検出されたポンプ吐出圧Ｐが設定値以上の場合には、作業機負荷τhが大きいと判断する。そして、この油圧センサによって検出されたポンプ吐出圧Ｐが設定値以上である場合には、作業機負荷τhが大きいと判断し、第１の制御から第２の制御に移行される。

逆に、検出されたポンプ吐出圧Ｐが設定値よりも小さい場合には、作業機負荷τhが小さいと判断し、第２の制御から第１の制御に移行される。ポンプ吐出圧Ｐの設定値は、油圧ポンプ６の吐出口にリリーフ弁を設け、このリリーフ弁の設定リリーフ圧として設定された値とすることができる。

（第７の実施例）
上述した第２の実施例では、第２の制御から第１の制御に移行する際に、一定レベル以下の緩やかな傾きの目標速度変化率５２に制限して実車速ｖrを上昇変化させているが、この場合の目標速度変化率５２は、図１０（ａ）に示すように一定の傾きの目標速度変化率５６であってもよく、図１０（ｂ）に示すように、傾きが漸減する目標速度変化率５７であってもよい。

また、図１１に示すように、第１の制御時に、加速時の目標速度変化率（傾き）５１を記憶しておき、この記憶した傾き５１と同じ傾きの速度変化率で目標速度が上昇変化するように、第２の制御から第１の制御に移行する際の目標速度変化率５２（傾き）を設定してもよい。

（第８の実施例）
上述した各実施例では、負荷が大きい場合には、目標速度Ｖp1を、実速度ｖr1に応じた速度（Ｖp2＝ｖr1＋α）に補正しているが、この処理は必ずしも行う必要はなく、負荷が大きくなった状態から負荷が抜けて負荷が小さくなった時点で車速の上昇を緩やかにすることができればよい。

この第８の実施例を図１２を用いて説明する。

この第８の実施例では、上述した第５の実施例あるいは第６の実施例と同様に、駆動トルク計測手段あるいは作業機負荷計測手段によって、駆動トルクτtあるいは作業機負荷τhを計測して、この計測した負荷τt（あるいはτh）に基づいて、負荷が大きくなった状態から負荷が抜けて負荷が小さくなったことを判断する。

このように本実施例によれば、少なくとも、負荷が抜けたときの速度変化を緩やかに上昇させることができるため、車体やオペレータに与えるショックを低減でき操作感覚の違和感を取り除くことができる。

上述した説明では、スロットルアクチュエータ１７によってエンジン回転数を制御しているが、必ずしもスロットルアクチュエータ１７の存在は必須ではなく、電子制御エンジンを使用してスロットルアクチュータ１７が存在しない構成で実施してもよい。

本発明は、フォークリフトに限定されることなく、作業機を備えた作業車両であって、操作量に対応して目標車速が設定されて車速制御が行われる作業車両にあれば、適用することができる。

図１は実施形態のフォーリフトの構成を示す図である。図２はアクセルペダル操作量と目標車速との関係を示した図である。図３（ａ）はアクセルペダルの操作量の時間変化を例示し、図３（ｂ）は図３（ａ）に対応させて目標車速の時間変化を例示した図である。図４は従来技術の時間と車速との関係を示した図である。図５は第１の実施例あるいは第２の実施例を説明するために用いた図で、時間と車速との関係を示した図である。図６は第３の実施例あるいは第４の実施例を説明するために用いた図で、時間と車速との関係を示した図である。図７は第４の実施例を説明するために用いた図で、時間と車速との関係を示した図である。図８は第５の実施例を説明するために用いた図で、目標車速と駆動トルクとの関係を示した図である。図９は第６の実施例を説明するために用いた図で、エンジン回転数を制御する処理内容を示すブロック図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、第７の実施例を説明するために用いた図で、時間と車速との関係を示した図である。図１１は、第７の実施例を説明するために用いた図で、時間と車速との関係を示した図である。図１２は、第８の実施例を説明するために用いた図で、時間と車速との関係を示した図である。

符号の説明

１エンジン３変速機（走行用クラッチ）５駆動輪９作業機１０アクセルペダル（ドライブペダル）１０ａストロークセンサ１１実車速検出センサ３０コントローラ

Claims

エンジンの出力を走行用クラッチを介して駆動輪に伝達するとともに、エンジンの出力を作業機に伝達する作業車両の車速制御装置であって、
前記作業車両のアクセル手段の操作量を検出する操作量検出手段と、
前記作業車両の実車速を検出する実車速検出手段と、
前記作業車両の負荷を計測する計測手段と、
前記操作量検出手段で検出された前記操作量に対応する目標車速を設定するとともに、前記計測手段で計測された前記負荷が設定値より低い場合には、前記目標車速と前記実車速検出手段で検出された前記作業車両の実車速との偏差が零になるように前記作業車両の車速を制御する第１の制御を行い、前記負荷が前記設定値以上である場合には、前記目標車速を前記実車速に応じた低い値に補正し、該補正された補正目標車速と前記実車速との偏差が零になるように、前記作業車両の車速を制御する第２の制御を行うコントローラと
を備えることを特徴とする作業車両の車速制御装置。
前記計測手段は、
前記作業車両の前記駆動輪に伝達される駆動トルクを計測する駆動トルク計測手段を更に具備し、
前記コントローラは、
前記駆動トルク計測手段で計測された前記駆動トルクが設定値より低い場合には、前記第１の制御を行い、
前記駆動トルクが前記設定値以上である場合には、前記第２の制御を行う
ことを特徴とする請求項１記載の作業車両の車速制御装置。
前記計測手段は、
前記作業車両の前記作業機にかかる負荷を計測する作業機負荷計測手段を更に具備し、
前記コントローラは、
前記作業機負荷計測手段で計測された作業機負荷が設定値より低い場合には、前記第１の制御を行い、
前記作業機負荷が前記設定値以上である場合には、前記第２の制御を行う
ことを特徴とする請求項１記載の作業車両の車速制御装置。
前記コントローラは、
前記作業車両の実車速が、前記補正目標車速に到達した場合に、前記第２の制御を終了させるとともに、前記実車速を一定レベル以下の速度変化率で前記目標車速に到達させるように前記作業車両の車速を制御する
ことを特徴とする請求項１または２または３記載の作業車両の車速制御装置。
前記コントローラは、
前記駆動トルクが前記設定値以上から前記設定値より低い状態に変化した際には、前記第２の制御を終了させ、前記実車速を一定レベル以下の速度変化率で前記目標車速に到達させるように前記作業車両の車速を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の作業車両の車速制御装置。
前記コントローラは、
前記作業機負荷が前記設定値以上から前記設定値より低い状態に変化した際には、前記第２の制御を終了させ、前記実車速を一定レベル以下の速度変化率で前記目標車速に到達させるように前記作業車両の車速を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の作業車両の車速制御装置。