JPH0626946B2 - 自動変速機を備えた車両の走行判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は車両の走行判別方法に係り、詳しくは自動変
速機を備えた車両の走行判別方法に関するものである。

（従来技術） 従来、自動変速機を備えた車両、例えば乾式単板クラッ
チ付き自動変速機を備えたフォークリフトにおいて、前
後進操作レバーのディレクションポイントが切換わる度
毎に、すなわち、前後進操作レバーの状態をそれぞれ前
進、ニュウトラル（中立）又は後進に切換える毎に直ち
にクラッチ及び自動変速機がその前後進操作レバーのデ
ィレクションポイントに対応するように切換わるように
なっていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、走行中、前後進操作レバーをニュウトラルに
して惰行走行する場合には問題がないが、例えば前進走
行中に前後進操作レバーを前進からニュウトラル（中
立）、そして後進にそのディレクションポイントを切換
えてスイッチバック走行を行なう場合に、クラッチ及び
自動変速機はまずニュウトラル操作に基づく切換え動作
が行なわれた後、後進操作に基づく切換え動作が行なわ
れることになる。

従って、運転者がスイッチバック走行を直ちに行ないた
いという意志にもかかわらず、クラッチ及び自動変速機
の切換え動作が１つ余分で、そのためのクラッチ切換駆
動手段及び自動変速機のシフト切換駆動手段が無駄に動
作をするという問題があった。

又、前進走行中に前後進操作レバーを前進からニュウト
ラル（中立）にしたが運転者の気が変り再び前進に戻し
た場合（惰行シフト走行という）にも同様な問題があっ
た。

この発明は上記問題点を解消すべく運転者の前後進操作
レバーの操作に対する操作の意図を正確に判断するよう
にしてクラッチ切換駆動手段及び自動変速機のシフト切
換駆動手段の無駄な動作をなくし操作性を向上させると
ともに、これら駆動手段の負担の軽減及び耐久性の向上
を図ることができる自動変速機を備えた車両の走行判別
方法を提供するにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するために、前後進操作レ
バーを操作してディレクションポイントがニュウトラル
に切換わった時、クラッチを切るとともに、自動変速機
を切換えない状態で予め定めた時間、前後進操作レバー
の操作に基づくディレクションポイントの異同を検出す
る。そして、前後進操作レバーが前記ニュウトラルに切
換わる前のディレクションポイントと異なるディレクシ
ョンポイントに切換った時、スイッチバック走行を行な
うべく、自動変速機を新たなディレクションポイントに
対応して切換えるとともにクラッチを接続する制御を行
なう。又、前後進操作レバーが前記ニュウトラルに切換
わる前のディレクションポイントに戻った時、惰行シフ
ト走行を行なうべく、自動変速機を切換えないとともに
クラッチを接続する制御を行なう。さらに又、予め定め
た時間、前後進操作レバーの操作に基づくディレクショ
ンポイントが変わらなかった時、惰行走行を行なうべ
く、自動変速機をニュウトラルに切換えるとともにクラ
ッチを接続する制御を行なうようにするようにした自動
変速機を備えた車両の走行判別方法をその要旨とするも
のである。

（作用） 前後進操作レバーがニュウトラルに切換えられた時、直
ちにそのニュウトラルのための自動変速機及びクラッチ
の切換え動作を行なうことなく、その切換え時点から予
め定めた時間にニュウトラル以外の切換え操作があるか
どうかを検出する。その結果、運転者が行なう前後進操
作レバーの操作に対する意図を正確かつ確実に判断する
ことができ、その判断結果に基づいて合理的な自動変速
機及びクラッチの切換制御が可能となる。

（実施例） 以下、この発明をフォークリフトに具体化した一実施例
を図面に従って説明する。

第１図はフォークリフトの駆動系の機構を示し、エンジ
ン１の出力は乾式単板クラッチ２を介して自動変速機３
に伝達され、その自動変速機３は差動歯車機構４を介し
て走行用駆動輪５を所定の変速比でもって前後進駆動さ
せる。又、エンジン１はフォークを昇降動作させるため
のリフトシリンダ及びマストを傾動させるためのチルト
シリンダに作動油を供給する油圧ポンプの駆動源として
も使用されている。

前記エンジン１の出力を入り切りさせる乾式単板クラッ
チ２はクラッチ制御用アクチュエータ６の駆動に基づい
て伸縮するロッド６ａのストローク量に相対して同クラ
ッチ２の接続状態が調整される。一方、前記自動変速機
３はシフト切換用アクチュエータ７の駆動にて１速（低
速）と２速（高速）とに変速することができ、前後進切
換用アクチュエータ８の駆動にて前進走行、ニュウトラ
ル（中立）及び後進走行とに切換えることができる。

次に、前記各アクチュエータ６〜８を駆動制御するため
の電気回路を第２図に従って説明する。

車速センサ１１は第１図に示すように自動変速機３の出
力軸の回転速度を検出し、その検出信号を入出力インタ
フェース１２に出力する。エンジン回転数センサ１３は
第１図に示すようにエンジン１の出力軸の回転数を検出
し、その検出信号を前記インターフェイス１２に出力す
る。

ストローク検出センサ１４はポテンショメータよりな
り、前記クラッチ制御用アクチュエータ６のロッド６ａ
のストローク量を検出し、その検出信号はＡ／Ｄ変換器
１５にてデジタル信号に変換されて前記インターフェイ
ス１２に出力される。ペダル操作量検出センサ１６はポ
テンショメータよりなり、運転席に設けられたアクセル
ベダル１７の踏み込み各θｘを検出し、その検出信号は
Ａ／Ｄ変換器１８にてデジタル信号に変換されて前記イ
ンターフェイス１２に出力される。

前後進検出センサ１９は同じく運転席に設けた前後進操
作レバー２０の切換状態（前進、ニュウトラル、後
進）、すなわち、ディレクションポイントを検知し、そ
の検出信号を前記インターフェイス１２に出力する。負
荷検出センサ２１は圧力センサよりなり、リフトシリン
ダ２２内の作動油の油圧力を検出、すなわち、フォーク
２３にかかる積荷２４の重量を検出し、その検出信号は
Ａ／Ｄ変換器２５にてデジタル信号に変換されて前記イ
ンターフェイス１２に出力される。

マイクロコンピュータ３１は中央処理装置（以下、ＣＰ
Ｕという）３２、制御プログラムを記憶した読み出し専
用（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ３３、及び、演
算処理結果等を一時記憶する読み出し及び書き替え可能
なメモリ（ＲＡＭ）よりなる作業用メモリ３４からな
り、ＣＰＵ３２はプログラムメモリ３３に記憶されたプ
ログラムデータに基づいて動作する。

ＣＰＵ３２は前記インターフェイス１２を介して前記各
センサ、スイッチ等からの検出信号を入力する。そし
て、ＣＰＵ３２は車速センサ１１からの検出信号に基づ
いて逐次その時のフォークリフトの走行速度Ｖｘと加速
度Ａｘを演算するとともに、前記エンジン回転数センサ
１３からの検出信号に基づいてその時のエンジン回転数
を演算し、その演算結果を前記作業用メモリ３４に記憶
する。同様に、ＣＰＵ３２はストローク検出センサ１４
からの検出信号に基づいてその時のクラッチ制御用アク
チュエータ６のロッド６ａのストローク量、すなわち、
クラッチ２の接続状態を演算するとともに、ペダル操作
量検出センサ１６からの検出信号に基づいてその時のア
クセルペダル１７の踏み込み角θｘを演算し、作業用メ
モリ３４に記憶するようになっている。

さらに、ＣＰＵ３１は前記前後進検出センサ１９からの
検出信号に基づいてその時の前後進操作レバー２０のデ
ィレクションポイントを判断するとともに、前記負荷検
出センサ２１からの検出信号に基づいてその時の負荷Ｇ
ｘ、すなわち、積荷の重量を演算し、その演算結果を作
業用メモリ３４に記憶する。

なお、ＣＰＵ３２のこれら検出信号に対する各演算及び
判断は予めプログラムメモリ３３に記憶されたデータに
基づいて演算処理される。

又、ＣＰＵ３２は予め定められたプログラムデータに基
づいてインターフェイス１２及び各アクチュエータ駆動
回路３５，３６，３７を介してそれぞれ前記クラッチ制
御用、シフト切換用及び前後進切換用アクチュエータ６
〜８を駆動制御するようになっている。さらに、ＣＰＵ
３２は予め定められたプログラムデータに基づいてイン
ターフェイス１２及びモータ駆動回路３８を介してステ
ッピングモータ３９を駆動制御する。同モータ３９はエ
ンジン１のスロットルバルブに駆動連結されていて、同
モータ３９の回動量に基づいてそのスロットルバルブ開
度を制御するようになっている。

ＣＰＵ３２は走行時において前後進操作レバー２０がニ
ュウトラルに切換わったと判断した時、走行判別処理動
作、すなわち、運転者が行なった前後進操作レバー２０
のニュウトラル操作がスイッチバック走行、惰性シフト
走行、又は、惰性走行を行なうための操作かどうかを判
断する処理動作を実行するようになっている。

そして、ＣＰＵ３２はその判断結果に基づいてスイッチ
バック走行、惰性シフト走行、又は、惰性走行のための
走行を行なうために予め定めたプログラムに従って前記
クラッチ制御用、シフト切換用及び前後進切換用アクチ
ュエータ６〜８を駆動制御するようになっている。

又、ＣＰＵ３２は後記するスイッチバック走行時であっ
て自動変速機３が走行方向と反対に切換えられた状態に
おいて、第３図に示すようにその時の負荷Ｇｘ、すなわ
ち、積荷２４の重量に応じてその時のアクセルペダル１
７の踏み込み角θｘに対する負の加速度Ａｎを予め決定
するようになっていて、フォークリフトをその負の加速
度Ａｎとなるように制御する。

なお、この踏み込み角θｘに対する負の加速度Ａｎは予
め前記プログラムメモリ３３に記憶されたデータに基づ
いて演算されるようになっている。

そして、この負の加速度制御はＣＰＵ３２が後記する乾
式単板クラッチ２の接続状態を制御、すなわち、クラッ
チ制御用アクチュエータ６のロッド６ａの伸縮量を制御
することによって行なわれる。

次に、上記のように構成された電気ブロック回路の動作
を第４図〜第６図に示すフローチャートに従って説明す
る。

今、フォークリフトが所定の走行速度で前進走行してい
る状態で運転者が前後進操作レバー２０を前進からニュ
ウトラルに切換えると、ＣＰＵ３２は前後進検出センサ
１９からの検出信号に基づいてディレクションポイント
がニュウトラルに切換わったことを判断し（ステップ
１）、インターフェイス１２及びアクチュエータ駆動回
路３５を介してクラッチ制御用アクチュエータ６を駆動
制御して乾式単板クラッチ２を最高速度で切る（ステッ
プ２）。これと同時にＣＰＵ３２は同ＣＰＵ３２に内蔵
されたタイマを作動させ予め定めた時間（以下、設定時
間ｔといい、本実施例では１秒間）中に前後進操作レバ
ー２０がニュウトラル以外のディレクションポイントに
切換わったかどうかを判断する（ステップ３，４）。

そして、設定時間ｔが経過しても前後進操作レバー２０
が操作されずディレクションポイントが変わらなかった
時にはＣＰＵ３２はフォークリフトを惰行走行させるべ
く惰楕行走行制御処理動作を実行する（ステップ５）。
すならち、ＣＰＵ３２はタイムアップに応答して惰行走
行と判断して前後進切換用アクチュエータ８を駆動制御
して自動変速機３のギアを前進からニュウトラルに切換
えた後、前記切れている乾式単板クラッチ２を接続す
る。従って、フォークリフトはこの状態で惰行走行を行
なうことになる。

一方、前記設定時間ｔ内において再び操作レバー２０を
前進に切換えた時にはＣＰＵ３２は惰行シフトと判断し
て（ステップ６）、フォークリフトを再び前進走行させ
るべく惰行シフト制御処理動作を実行する（ステップ
７）。ＣＰＵ３２はディレクションポイントが再び前進
に切換わったことに応答して単に乾式単板クラッチ２を
接続する。従って、フォークリフトは再び前進走行を続
行することになる。

又、前記設定時間ｔ内において操作レバー２０が後進に
切換わった時にはＣＰＵ３２はスイッチバックと判断し
て（ステップ６）、フォークリフトをスイッチバック走
行させるべくスイッチバック制御処理動作を実行する
（ステップ８）。

ＣＰＵ３２はディレクションポイントがニュウトラルか
ら後進に切換わったことに応答してステッピングモータ
３９を駆動制御してスロットルバルブを完全に閉じる
（ステップ９）。これと同時にＣＰＵ３２はクラッチ制
御用アクチュエータ６を動作させて乾式単板クラッチ２
を接続してフォークリフトの速度Ｖｘがプログラムメモ
リ３３に予め定め記憶されている第１の基準速度Ｖ１
（本実施例では自動変速機３を２速から１速に切換え可
能となる速度）になるまでエンジンブレーキをかけてフ
ォークリフトを減速させる（ステップ１０，１１）。こ
の時、ＣＰＵ３２は車速センサ１１からの検出信号に基
づいて演算されたその時の速度Ｖｘにて第１の基準速度
Ｖ１に減速されたかどうか逐次比較判断している。

速度Ｖｘが第１の基準速度Ｖ１以下になると、ＣＰＵ３
２は自動変速機が２速の状態にあるか１速の状態にある
か判断する（ステップ１２）。そして、自動変速機が１
速の状態にある場合にはＣＰＵ３２は後記する速度Ｖｘ
がプログラムメモリ３３に予め記憶された第２の基準速
度Ｖ２（本実施例では自動変速機３を前進から後進に切
換え可能となる速度）以下に減速されているかどうかの
判断に移る（ステップ１７）。

一方、自動変速機３が２速の時にはＣＰＵ３２はクラッ
チ制御用アクチュエータ６を駆動制御して一旦乾式単板
クラッチ２を切った後（ステップ１３）、アクチュエー
タ駆動回路３６を介してシフト切換用アクチュエータ７
を駆動制御して自動変速機３を２速から１速にギアを切
換える（ステップ１４）。そして、自動変速機３が１速
に切換わると、ＣＰＵ３２は再び前記クラッチ制御用ア
クチュエータ６を駆動制御して乾式単板クラッチ２を接
続して（ステップ１５）、フォークリフトの速度Ｖｘが
予め定めた第２の基準速度Ｖ２になるまでエンジンブレ
ーキをかけてフォークリフトを減速させる（ステップ１
６，１７）。

速度Ｖｘが第２の基準速度Ｖ２以下になると、ＣＰＵ３
２は前記と同様に乾式単板クラッチ２を切った後（ステ
ップ１８）、アクチュエータ駆動回路３７を介して前後
進切換用アクチュエータ８を駆動制御して自動変速機３
を前進から後進にギアを切換える（ステップ１９）。こ
れと同時にＣＰＵ３２は今まで完全に閉じていたスロッ
トルバルブをアクセルベダル１７の踏み込み角θｘに相
対した開度に制御すべくステッピングモータ３９を駆動
制御するとともに、進行方向を反転させるための制御を
行なう（ステップ２０）。

自動変速機３が前進から後進にギアを切換えられると
（ステップ１９）、フォークリフトをさらに減速し停止
させた後直ちに後進走行させるべく、ＣＰＵ３２はその
時のアクセルベダル１７の踏み込み角θｘをペダル操作
量検出センサ１６からの検出信号に基づいて演算すると
ともに負荷検出センサ２１からの検出信号に基づいてそ
の時の負荷Ｇｘを演算する（ステップ２１，２２）。

ＣＰＵ３２はその時の負荷Ｇｘにおける第３図に示す踏
み込み角θｘに対する負の加速度Ａｎを算出のためのデ
ータをプログラムメモリ３３から選択する。そして、踏
み込み角θｘに対する負の加速度算出のためのデータが
選択されると、ＣＰＵ３２はその選択されたデータに基
づいて前記演算した踏み込み各θｘに対する負の加速度
Ａｎを演算する（ステップ２３）。

一方、ＣＰＵ３２は前記車速検出センサ１１からの検出
信号を微分処理してその時のフオークリフトの負の加速
度Ａｘを算出する（ステップ２４〜２６）。そして、こ
の実際の負の加速度Ａｘが前記求めた負の加速度Ａｎと
なるように、クラッチ制御用アクチュエータ６を作動さ
せて乾式単板クラッチ２の接続状態を制御する（ステッ
プ２７〜３０）。すなわち、実際の負の加速度Ａｘのほ
うが演算で求めた負の加速度Ａｎより大きい時にはクラ
ッチ２を切る方向に（ステップ３０）、反対に実際の負
の加速度Ａｘのほうが演算で求めた負の加速度Ａｎより
小さい時にはクラッチ２を接続する方向にその半クラッ
チ接続状態を制御して求めた負の加速度Ａｎとなるよう
に制御する（ステップ２８）。

又、実際の負の加速度Ａｘが演算で求めた負の加速度Ａ
ｎと一致した場合にはＣＰＵ３２はその時の半クラッチ
状態を維持すべくクラッチ２の接続状態を制御する（ス
テップ２９）。

従って、この時の減速はアクセルベダル１７の踏み込み
角θｘに応じて負の加速度Ａｎを適宜変更することがで
きることになる。

そして、フォークリフトはこの負の加速度Ａｎに従って
減速し、反転して後進走行を移りスイッチバック走行が
完了する。

なお、この場合、前進から後進について説明したが、後
進から前進へのスイッチバック走行も同様な処理動作に
よって行なわれる。

このように本実施例ではアクセルペダル１７の踏み込み
角θｘに応じて負の加速度Ａｎを適宜変更することがで
きるので、運転者の好みに応じてスイッチバック走行の
反転速度を速くすることができる。しかも、アクセルペ
ダル１７の踏み込み角θｘに対する負の加速度Ａｎをそ
れぞれフォークリフトの負荷Ｇｘに応じて、すなわち、
負荷Ｇｘが大きいほど踏み込み角θｘに対する負の加速
度Ａｎが小さくなるようにしたので、運転者の技量及び
積荷の有無にかかわらず常に理想的な滑らかな減速が可
能となるとともに、減速時に重量バランスを失って横転
するといった虞はない。

又、本実施例ではスイッチバック走行において、自動変
速機３を前進から切換える前に予め定めた基準速度Ｖ
１，Ｖ２になるまでエンジンブレーキをかけて減速する
ようにしたので、スイッチバック走行のために自動変速
機３を２速から１速及び前進から後進への切換えのため
の同期が自動的にとれ無理なく切換えができ、自動変速
機３を損傷させることがないとともに、運転者の技量に
関係なくスムーズにスイッチバック走行のための変速機
の切換えが行なえる。

さらに、本実施例では走行時に前後進操作レバー２０が
ニュウトラルに切換わった時、そのニュウトラルに応答
して直ちに自動変速機３を切換えることはせずに予め定
めた設定時間ｔの間に行なわれる次の前後進操作レバー
２０の操作の有無に基づいて運転者が今から行なおうと
する走行（惰行走行、惰行シフト走行及びスイッチバッ
ク走行）を判断するようにしたので、クラッチ切換駆動
手段及び自動変速機のシフト切換駆動手段の無駄の動作
をなくし操作性を向上させることができるとともに、こ
れら駆動手段の負担の軽減及び耐久性の向上を図ること
ができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、前記設定時間ｔを運転に支障をきたさない範囲で適
宜変更したり、又、前記第１及び第２の基準速度Ｖ１，
Ｖ２を適宜変更して実施してなるフォークリフトに応用
したり、又、第１及び第２の基準速度Ｖ１，Ｖ２を同じ
値にして実施してなるフォークリフトに応用してもよ
い。

さらに、スイッチバック制御における前進から後進に切
換える前の減速制御において、その時の走行速度Ｖｘが
大きく第１の基準速度Ｖ１に減速するまでに時間を要す
る場合又はより速く減速したい場合、ＣＰＵ３２がフォ
ークリフトのディスクブレーキを駆動制御して強制的に
制動をかけるようにしてもよい。この場合、予め定めた
速度以上の時、ディスクブレーキをかけ減速しその設定
速度以下になった時ディスクブレーキを解除することに
なる。

又、前記実施例ではフォークリフトの負荷Ｇｘ応じてア
クセルベダル１７の踏み込み角θｘに対する負の加速度
Ａｎを種々演算できるようになっていたが、これを負荷
Ｇｘに関係なく単一の踏み込み角θｘに対する負の加速
度Ａｎにて実施するようにしてなるフォークリフトに応
用してもよい。

さらに、前記実施例ではフォークリフトに応用したが、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその他車両に応用して
もよいことは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば走行時に前後進
操作レバーがニュウトラルに切換わった時、そのニュウ
トラルに応答して直ちに自動変速機を切換えることはせ
ずに予め定めた設定時間の間に行なわれる次の前後進操
作レバーの操作の有無に基づいて運転者が今から行なお
うとする走行を判断するようにしたので、運転者の前後
進操作レバーの操作に対する操作の意図を正確に判断す
るようにしてクラッチ切換駆動手段及び自動変速機のシ
フト切換駆動手段の無駄な動作をなくし操作性を向上さ
せるとともに、これら駆動手段の負担の軽減及び耐久性
の向上を図ることができ自動変速機を備えた車両の走行
判別方法として産業上優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したフォークリフトの駆動系
の機構を示す機構図、第２図は同じくフォークリフトの
電気ブロック回路図、第３図は各負荷におけるアクセル
ペダルの踏み込み角に対する負の加速度の関係を示す
図、第４図〜第６図はフォークリフトの作用を説明する
ためのフローチャート図である。 図中、１はエンジン、２は乾式単板クラッチ、３は自動
変速機、６はクラッチ制御用アクチュエータ、７はシフ
ト切換用アクチュエータ、８は前後進切換用アクチュー
タ、１１は車速センサ、１４はストローク検出センサ、
１６はペダル操作量検出センサ、１７はアクセルベダ
ル、１９は前後進検出センサ、２０は前後進操作レバ
ー、２１は負荷検出センサ、２４は積荷、３１はマイク
ロコンピュータ、３２は中央処理装置（ＣＰＵ）、３３
はプログラムメモリ、３４は作業用メモリである。

フロントページの続き (72)発明者 喜多川 澄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 畠 精一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後進操作レバーを操作してディレクショ
   ンポイントがニュウトラルに切換わった時、クラッチを
   切るとともに、自動変速機を切換えない状態で予め定め
   た時間、前後進操作レバーの操作に基づくディレクショ
   ンポイントの異同を検出し、 前後進操作レバーが前記ニュウトラルに切換わる前のデ
   ィレクションポイントと異なるディレクションポイント
   に切換った時、スイッチバック走行を行なうべく、自動
   変速機を新たなディレクションポイントに対応して切換
   えるとともにクラッチを接続する制御を行ない、 前後進操作レバーが前記ニュウトラルに切換わる前のデ
   ィレクションポイントに戻った時、惰行シフト走行を行
   なうべく、自動変速機を切換えないとともにクラッチを
   接続する制御を行ない、 又、予め定めた時間、前後進操作レバーの操作に基づく
   ディレクションポイントが変わらなかった時、惰行走行
   を行なうべく、自動変速機をニュウトラルに切換えると
   ともにクラッチを接続する制御を行なうようにするよう
   にした自動変速機を備えた車両の走行判別方法。