JPH03128730A - クラッチ式自動変速機を備えた車両のスイッチバック走行の走行制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クラッチ式自動変速機を備えた車両のスイッ
チバック走行の走行制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

クラッチ式自動変速機を備えた車両では、車両が一定方
向への走行中に前後進切換レバーを切換えて反対方向へ
スイッチバック走行させようとしたとき、前後進切換レ
バーを切換えても、そのときの車両が十分中さいある値
Ｖ、になるまで、変速機保護のため、実際の前後進ギヤ
のシフトは行なわれないようになっている。

このため、レバーを切換えてから、実際にギヤシフトが
行なわれるまで、車両が惰行して車速がｖｌになるまで
待つか、フットブレーキを足で踏んで強制的にｖｌまで
制動して惰行時間を短くするかしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術では、ギヤシフトに適した車速ｖ１にな
るまで惰行にまかせれば、ギヤシフトまで時間が長くな
り、この時間を短くするために、ブレーキを作動するの
も作業が煩られしいという問題がある。

本発明は上記のことにかんがみなされたちので、ブレー
キのペダルをいちいち作業するという煩られしい作業を
することなく、短時間で、かつ全自動でスイッチバック
制御を行なうことができるようにしたクラッチ式自動変
速機のスイッチバック走行制御方法を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するために、第１の本発明に係るクラッチ式自動変速機
を備えた車両のスイッチバック走行の走行制御方法は、
車速検出手段と、アクセルストローク量検出手段と、前
後進ギヤ位置検出手段と、１速・２速ギヤ位置検出手段
と、クラッチストローク検出手段と、前後進切換レバー
位置検出手段と、上記各検出手段からの信号を変換する
信号変換手段と、これらの信号を第１及び第２の記憶装
置゛からのデータに基づいて演算処理して所定の出力信
号を出すと共に、その一部の出力信号を上記第２の記憶
装置に記憶させる演算処理手段と、この演算処理手段よ
りの出力信号にて作動するスロットル開閉制御手段と、
クラッチ制御手段と、前後進ギヤ切換手段と、１速・２
速切換手段と、ブレーキ手段とからなるクラッチ式自動
変速機を備えた車両において、車両走行中に前後進切換
レバーが車両の進行方向と反対方向に切換えられたとき
に、これを検出する前後進切換レバー位置検出手段から
の信号に基づいてクラッチ制御手段によりクラッチを断
とすると共に、スロット開閉手段でスロットルを閉にし
、また前後進切換レバーの切換え前までの同一作業内容
期間の車速を車速検出手段から常時検出し、その値を第
１の記憶装置からのデータに基づいて演算処理手段で加
速度に換算し、これを第２の記憶装置に記憶してゆき、
その加速度のうちの最大値の負の加速度になるようブレ
ーキを制御して前後進ギヤがシフトできる速度まで減速
させ、この速度になったときに前後進ギヤ切換手段にて
前後進ギヤを切換える。

上記第１の発明において、車両の走行中に、前後進切換
レバーを切換えて走行方向と反対方向の位置信号が発せ
られたとき、演算処理手段は車速検出手段から検出され
た車速Ｖを前後進ギヤ切換車速Ｖ。と比較してＶ＞ＶＧ
のときは自動的にブレーキがかけられ、前後進切換レバ
ーを切換えてから実際にギヤチェンジが行なわれるまで
の時間が短縮され、迅速なスイッチバック走行ができる
。

このときの減速度は、そのときの車両状態から好適な減
速度のうち、最短時間のスイッチバックを得るため、前
後進切換レバーを切り換える前の車両の走行中の加速度
のうち、最大の加速度の負の加速度でブレーキをかける
。

例えば、車速ゼロから前後進切換レバーを切換える時点
、あるいはエンジン始動から前後進切換レバーを切換え
る時点までの車速を検出し、これを記憶装置に記憶した
データに基づいて微分処理して記憶しておき、スイッチ
バック走行の指令が出たときに、上記記憶した最大の加
速度の負の加速度で減速するようブレーキ制御装置に指
令を出して制御する。

荷の安全性なども含めた車両の状態や、車両のまわりの
状態を考慮してオペレータは、走行時の最適の加速度を
決めているが、その経験則を用い、上記方法により、前
後進レバーの切換え後の減速時にブレーキをかければ、
荷くずれ等を起こさず、オペレータの感性に最もフィツ
トした最短時間での減速が可能となる。

また第２の発明に係るクラッチ式自動変速機のスイッチ
バック走行制御方法は、上記第１の発明方法におけるク
ラッチ式自動変速機を備えた車両において、前後進切換
レバーが車両の進行方向と反対方向に切換えられたとき
に、これを検出する前後進切換レバー位置検出手段から
の信号に基づいて、前後進切換レバーが切換えられるま
での間の同一作業期間における加速度の絶対値を求め、
この加速度の最大値より、前後進切換レバーの切換え後
の減速時の加速度の絶対値が上まわらないようにエンジ
ンブレーキをきかせて減速し、このときの負の加速度の
絶対値が上記加速度の最大値より小さいときにはブレー
キで制動し、またブレーキを解除したときになお負の加
速度の絶対値が上記加速度の最大値より大きいときには
半クラッチ状態とし、それでも大きいときにはクラッチ
を断にして前後進ギヤのシフトに適した速度まで減速さ
せる。

上記第２の発明における作用は、上記第１の発明におけ
る作用と大略同じであるが、その相違点を述べると、ス
イッチバック走行の指令が出たら、記憶した最大の加速
度の負の加速度で減速するようにエンジンブレーキかか
けられ、またこのブレーキを解除したときに、負の加速
度が上記加速度の最大値を上まわってしまうときには半
クラッチ状態になり、それでも上まわる場合にはクラッ
チが断となって、前後進切換レバーを切換える前の車両
の走行中の加速度のうち最大の加速度の負の加速度で制
動される。

〔実　施　例〕 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図において、１はエンジンの回転数を検出するエン
ジン回転数検出センサ、２は車速を検出する車速センサ
、３はアクセルペダルの踏み込みストロークを検出する
アクセルペダルストローク検出センサ、４は前後進ギヤ
のシフト位置を検出する前後進ギヤ位置検出センサ、５
は１速ギヤと２速ギヤのそれぞれのシフト位置を検出す
る１・２速ギヤ位置検出センサ、６はクラッチのストロ
ーク量を検出するクラッチストローク検出センサ、７は
前後レバーの切換位置を検出する前後進切換レバー位置
検出センサである。そしてこれらの検出信号は直接、あ
るいはＡ／Ｄ変換器８を介してＣＰＵ　（中央処理装置
）９に入力され、このＣＰＵ９にて所定の演算処理され
るようになっている。１ｏはデータを記憶させ、これを
ＣＰＵ９に入力するＲＯＭ　。

１１は逐次データを記憶させてこれをＣＰＵ９に入力す
るＲＡＭである。

１２はＣＰＵ９からの信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換
器、１３はスロットルを開閉動作するステッピングモー
タ、１４はクラッチを制御するクラッチ制御アクチュエ
ータ、１５は前後進ギをシフトする前後進ギヤシフト用
アクチュエータ、１６は１速と２速の双方の切換を行な
う１速／２速ギヤ切換用アクチユエータ、１７はブレー
キ作動用アクチュエータ（ホイールシリンダ）である。

そして１８はＤ／Ａ変換器１２からの信号に基づいてス
テッピングモータ１３を駆動するステッピングモータ駆
動回路、１つは同じ＜　Ｄ／Ａ変換器１２からの信号に
基づいて上記各アクチュエータ１４、〜１７を制御する
アクチュエータ駆動回路である。

以下に上記構成を用いた本発明に係る第１の制御方法を
第１図に示すフローチャートに従って説明する。

車速センサ２で車速を検出しくステップ１）、検出した
車速ＶをＣＰＵ９に入力する。このとき車速がゼロであ
れはデータリセットされる（ステップ２）。ＣＰＵ９で
はこの車速ＶをＲＯＭｌ０に記憶したデータに基づいて
微分処理して車速Ｖのときの加速度のαを算出し、これ
をＲＡＭＩ　１に記憶させる（ステップ３）。

上記の処理が行なわれながら、走行中に前後進切換レバ
ーを、走行方向とは反対の方向に切換えると（ステップ
４）、これを前後進切換レバー位置検出センサ７にて検
出されて、この信号がＣＰＵ９に入力され、上記ＲＯＭ
ｌ０に記憶した加速度αの絶対値のうちから最大値αｍ
ａｘを読み出す（ステップ５）。

ＣＰＵ９はＲＯＭｌ０からのデータを読み出してクラッ
チ急所の信号をＤ／Ａ変換器１２を経由してアクチュエ
ータ駆動回路１つに出し、クラッチ制御アクチュエータ
１４によりクラッチを急所すると共に、ステッピングモ
ータ駆動回路１８に指令を出してステッピングモータ１
３を駆動し、スロットルを閉にする（ステップ６）。

クラッチ断により、車両は動力源をカットされ、減速走
行に入る。このときの車速Ｖを、車速センサ２で逐一検
出してＣＰＵ９に人力し、微分して負の加速度βを算出
する（ステップ７）。

ＣＰＵ９はこの車速Ｖが２速から１速にシフトダウンす
る車速ｖ２−１かどうかをＲＯＭｌ０からのデータを取
り出して判断する（ステップ８）。

ＣＰＵ９でシフトダウンの車速にあると判断としたとき
に、１，２速ギヤ位置検出センサ５にて現在のギヤ位置
が１速か２速かを検出しくステップ９）、２速にあると
きは１速にギヤチェンジをする（ステップ１０）。

次に前後進切換ギヤが現在の走行方向と反対の方向にシ
フト可能な車速ＶＱかどうかを車速センサ２から検出し
、ＣＰＵ９がＲＯＭｌ０に記憶されたデータを読み出し
て比較しくステップ１１）、シフト可能な車速ＶＱであ
るなら、アクチュエータ駆動回路１９に信号を出してこ
れを経由して前後進ギヤシフト用アクチュエータ１５を
駆動して前後進の切換えを行う（ステップ１２）。その
後ＣＰＵ９の指示に基づいてアクセルペダルの踏込量に
応じたスロットル開度となるようにした上でクラッチ制
御用アクチュエータ１４を駆動してクラッチを接にしく
ステップ１３）、前後進切換レバーの切換えた方向に発
進する（ＥＮＤ）。

一方、上記ステップ１１において、前後進ギヤのシフト
可能な車速ＶＱにまで車速がダウンしていない場合には
、自動的に最適な減速度（βｍａｘ−−ｌαｍａｘｌ）
でブレーキをかけ、シフト可能な車速ＶＱとなるように
する。

まず、前後進切換レバーを切換える前の車速ゼロから前
後進切換えレバー切換時点までの車速の変化は、例えば
第４図に示すようになるとした場合、このときの加速度
のうちの最大値αｍａｘが上記したようにＲＡＭ１１に
書き込まれている。

この最大の加速度αｍａｘの負の値βｍａｘ（−−１α
ｍａｘ　Ｉ）で車両が減速するようアクチュエータ駆動
回路１９にＣＰＵ９より指令を出しくステップ１４）、
ブレーキ作用用アクチュエータ１７に圧油を送り、ブレ
ーキ制御する（ステップ１５．１６）。

このときのブレーキ制御の過程を第５図、第６図を参照
して説明する。

第５図はブレーキ力Ｆを、また第６図は負の加速度βを
示すもので、図中Ａ点は走行中に前後進切換レバーを切
換えた時点であり、このときの信号を前後進切換レバー
位置検出センサ７から受は取ったＣＰＵ９はアクチュエ
ータ駆動回路１９に指令を出し、最大ブレーキ圧Ｐのａ
％のブレーキ圧（ＰＸａＸ　　１００　　）をブレーキ
作動用アクチュエータ１７に送給してブレーキを開始す
る。

ＣＰＵ９は常時車速検出センサ２から検出された車速を
ＲＯＭｌ０からのデータに基づいて負の加速度βに換算
し、これとＲＡＭＩ　１に記憶されたβｍａｘ（＝−ｌ
αｍａｘｌ）と絶えず比較している。

モしてβ−βｍａｘになった時点（β点）でＣＰＵ９は
アクチュエータ駆動回路１つに指令を出してブレーキ作
動用アクチュエータ１７へのブレーキ圧をゼロにする。

ブレーキ圧がゼロになると、ブレーキが解除される。こ
のブレーキが解除された状態がある時間（Ｂ−Ｃ）経過
すると、再び負の加速度βはβくβＯになる。

そこで、このとき（０点）で再びＣＰＵ９はブレーキ圧
（ＰＸａＸ　　１００　　）をブレーキ作動用アクチュ
エータ１７に送り込む指令を出し、所定の時間（Ｃ−Ｄ
）にわたってブレーキ状態にする。これによりβは再び
β−βｍａｘになる。

以上の過程を車速■がｖ＜ｖ。になるまで繰り返す。

Ｖ＜ＶＧになると（ステップ１１）、上述したように、
ＣＰＵ９からの出力信号により、アクチュエータ駆動回
路１つが切換えられて前後進ギヤをシフトしてギヤ切換
が行なわれ（ステップ１２）、アクセルペダルの踏込量
に応じたスロットル開度にしくステップ１３）、一連の
スイッチバック走行を完了させる。

次に第３図に示した車両の制御手段を用いた本発明に係
る第２の制御方法を第２図に示すフロチャートに従って
説明する。

この実施例では、第１図に示す第１の制御方法に対して
ステップ６とステップ１４以下が相違し、この相違する
ステップ部分だけ以下に説明する。

ステップ５にて加速度αのうちから最大値αｍａｘを読
み出した後、これと共に、スロットルを絞ってエンジン
をアイドリングし、エンジンブレーキをかける（ステッ
プ６）。

ステップ１１において、前後進切換ギヤが現在の走行方
向と反対の方向にシフト可能な速度でないと判断した場
合、すなわち、Ｖ＞ＶＧである場合には、上述の１β１
と１αｍａｘｌを比較しくステップ１４）、ｌβｌ＜ｌ
ααａｘのときには、クラッチを接状態にして（ステッ
プ１５）、ステップ６の状態、すなわち、エンジンブレ
ーキを維持し、１β１く１αｍａｘの場合（ステップ１
６）にはステップ７にもどる。またこのステップ１６の
ときに、１β１）αｍａｘｌとなると、自動的に作動す
るブレーキを併用しくステップ１７）ステップ７にもど
る。

一部ステップ１４において、１β１）１αｍａｘｌの場
合には減速が大きすぎるので、ブレーキを解除しくステ
ップ１８）、その後、Ｉβく１αｍａｘｌになると（ス
テップ１９）ステップ７にもどり、また１β１）１αｍ
ａｘのときは半クラッチ（ステップ２０）にして負の加
速度を減じる。

半クラッチ状態で１β１く１αｍａＸ１になれば（ステ
ップ２１）ステップ７にもどり、β１）１αｍａｘｌの
ときはクラッチ断にして（ステップ２２）ステップ７に
もどる。

以上のようにして、ステップ１１においてＶ＞ＶＣの場
合、ステップ１４以下は、ステ・ツブ１４→１５→１６
→１５→７→８→１１及び１４→１５→１６→７→８→
１１となり、またはステップ１４→１８→１９→２０→
２１−２２−７→８→１１．１４→１８→１９→７→８
→１１、１４→１８→１９→２０→２１→７→８→１１
の動作を経て負の加速度βが加速度の最大値αｍａｘと
なるような負の加速度でブレーキをかけ、Ｖ＜ＶＧに到
達するようにする。

ｖ＜ｖ。となると、上述したように、ステップ１１→１
２→１３を経てスイッチバック走行を完了する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、車両のスイッチバック走行においてス
イッチバック動作を、足でブレーキペダルを踏むという
煩られしい作業をすることなしに短時間で全自動にて行
うことができる。

また上記自動ブレーキは、車速ゼロから前後進切換レバ
ーの切換時までの正負の加速度の最大値の絶対値の負の
加速度で行われるので、そのときの車両及び荷の状態に
最もマツチした、しかも最大の減速が行えるので、最小
時間で、最も違和感の少ないスイッチバック走行を行な
うことができる。

言い換えると、前後進切換レバーを切換えるまでの走行
中の最大の加速度αｍａｘの絶対値の負の加速度（βｍ
ａｘ−−ｌ　ａｍａｘ　ｌ）で制動する。

上記αｍａｘは一般にはオペレータがそのときの積荷重
量や積荷の高さなどを含めたそのときの車両の状態から
荷くずれなどを起こさない限界の最大値として選ぶ場合
が多く、減速時にこのａｍａｘの負の値βｍａｘ■−α
ｍａｘを用いて自動制動することは、オペレータのフィ
ーリングに最もフィツトし、しかも最短時間でのスイッ
チバック走行が得られるということになる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のそれぞれ異なる実施例を示す
フローチャート、第３図は制御ブロック図、第４図は車
両の発進から停止までの時間と車速の関係及びこの間の
最大の加速度と減速度を示す線図、第５図、第６図はブ
レーキ制御の過程を示すもので、第５図はブレーキ力、
また第６図は負の加速度のそれぞれの変化を示す線図で
ある。 １はエンジン回転数検出センサ、２は車速センサ、３は
アクセルペダルストローク検出センサ、４は前後進ギヤ
位置検出センサ、５は１・２速ギヤ位置検出センサ、６
はクラッチストローク検出センサ、７は前後進切換レノ
く一位置検出センサ、９はＣＰＵ、１０はＲＯＭ、１１
はＲＡＭ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車速検出手段とアクセルストローク量検出手段と
   、前後進ギヤ位置検出手段と、１速・２速ギヤ位置検出
   手段と、クラッチストローク検出手段と、前後進切換レ
   バー位置検出手段と、上記各検出手段からの信号を変換
   する信号変換手段と、これらの信号を第１及び第２の記
   憶装置からのデータに基づいて演算処理して所定の出力
   信号を出すと共に、その一部の出力信号を上記第２の記
   憶装置に記憶させる演算処理手段と、この演算処理手段
   よりの出力信号にて作動するスロットル開閉制御手段と
   、クラッチ制御手段と、前後進ギヤ切換手段と、１速・
   ２速切換手段と、ブレーキ手段とからなるクラッチ式自
   動変速機を備えた車両において、車両走行中に前後進切
   換レバーが車両の進行方向と反対方向に切換えられたと
   きに、これを検出する前後進切換レバー位置検出手段か
   らの信号に基づいてクラッチ制御手段によりクラッチを
   断とすると共に、スロット開閉手段でスロットルを閉に
   し、また前後進切換レバーの切換え前までの同一作業内
   容期間の車速を車速検出手段から常時検出し、その値を
   第１の記憶装置からのデータに基づいて演算処理手段で
   加速度に換算し、これを第２の記憶装置に記憶してゆき
   、その加速度のうちの最大値の負の加速度になるようブ
   レーキ制御して前後進ギヤがシフトできる速度まで減速
   させ、この速度になったときに前後進ギヤ切換手段にて
   前後進ギヤを切換えることを特徴とするクラッチ式自動
   変速機を備えた車両のスイッチバック走行の走行制御方
   法。
2. （２）上記請求項（１）におけるクラッチ式自動変速機
   を備えた車両において、前後進切換レバーが車両の進行
   方法と反対方向に切換えられたときに、これを検出する
   前後進切換レバー位置検出手段からの信号に基づいて、
   前後進切換レバーが切換えられるまでの間の同一作業期
   間における加速度の絶対値を求め、この加速度の最大値
   より、前後進切換レバーの切換え後の減速時の加速度の
   絶対値が上まわらないようにエンジンブレーキをきかせ
   、負の加速度にエンジンブレーキをきかせてて減速し、
   このときの負の加速度の絶対値が上記加速度の最大値よ
   り小さいときにはブレーキで制動し、またブレーキを解
   除したときになお負の加速度の絶対値が上記加速度の最
   大値より大きいときには半クラッチ状態とし、それでも
   大きいときにはクラッチを断にして前後進ギヤのシフト
   に適した速度まで減速させることを特徴とするクラッチ
   式自動変速機を備えた車両のスイッチバック走行の走行
   制御方法。