JPH0639226B2 - 産業車両の荷役操作における速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は産業車両の荷役操作における速度制御装置に
関するものである。

（従来技術） 従来、産業車両、例えば、フォークリフトの多くは走行
用の駆動源と荷役用の駆動源を１つのエンジンで行なっ
ている。すなわち、その１つのエンジンにてクラッチ及
び変速機を介して駆動輪を駆動させるとともに、又、荷
役用油圧ポンプを駆動させて油圧回路を介してリフトシ
リンダ、ティルトシリンダ等の各荷役用シリンダを作動
させるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、アクセルペダルを踏込んで走行した状態から
走行速度を微速にして荷役操作を行なう場合、アクセル
ペダルの踏込みを緩め速度を落す、すなわち、エンジン
の回転数を落す必要がある。しかし、荷役操作を行なう
には荷役速度を上げる必要があることから、エンジンの
回転数を反対に上げる必要が生じるため、アクセルペダ
ルだけでは荷役操作を行なうことはできなかった。そこ
で、従来ではアクセルペダルとは別に設けたインチング
ペダルを使って荷役操作を行なっていた。

従って、荷役操作の場合にはインチングペダルを操作し
て荷役作業をしなければならず、その操作性に問題があ
った。

この発明は上記問題点を解消するために、従来産業車両
に備えられた荷役操作をする際に使用されるインチグペ
ダルをなくし、荷役作業の操作性を向上させることがで
きる産業車両の荷役操作における速度制御装置を提供す
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、クラッチを作
動させ同クラッチの接続状態を制御するクラッチ駆動手
段及びエンジンの回転数を制御するエンジン駆動手段を
設けるとともに、ブレーキを作動させ同ブレーキの制動
状態を制御するブレーキ駆動手段を設ける。

車両の走行速度を検出する車速検出手段を設けるととも
に、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量
検出手段及び荷役操作装置の操作量を検出する荷役操作
量検出手段を設ける。

前記荷役操作装置の操作量に対するエンジンの回転数が
回転数データとして記憶されている第１の記憶手段を設
けるとともに、前記アクセルペダルの操作量に対する車
両の走行速度が予め車速データとして記憶されている第
２の制御手段を設ける。

又、アクセルペダル及び荷役操作装置の操作有無を検出
する操作検出手段を設け、その前記操作検出手段にてア
クセルペダル及び荷役操作装置が操作されたとき、その
時の荷役操作装置の操作量に対するエンジン回転数デー
タを前記第１の記憶手段から読み出しその回転数データ
に基づいて前記エンジン駆動手段を作動させてエンジン
を所定の回転数に制御する第１の制御手段を設けるとと
もに、その時のアクセルペダルの操作量に対する車速デ
ータを前記第２の記憶手段から読み出し、その車速デー
タと前記車速検出手段からの実際の車両の走行速度とに
基づいて前記クラッチ駆動手段若しくはブレーキ駆動手
段を作動させて車両を所定の走行速度に制御する第２の
制御手段を設けてなる産業車両における速度制御装置を
その要旨とするものである。

（作用） アクセルペダル及び荷役操作装置の操作有無を検出する
操作検出手段にてアクセルペダル及び荷役操作装置が操
作されたとき、第１の制御手段はその時の荷役操作装置
の操作量に対するエンジン回転数データを第１の記憶手
段から読み出しその回転数データに基づいてエンジン駆
動手段を作動させてエンジンを所定の回転数に制御す
る。又、第２の制御手段はその時のアクセルペダルの操
作量に対する車速データを第２の記憶手段から読み出
し、その車速データと車速検出手段からの実際の車両の
走行速度とに基づいてクラッチ駆動手段若しくはブレー
キ駆動手段を作動させて車両を所定の車速に制御する。

（実施例） 以下、この発明をフォークリフトに具体化した好適な一
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及び制動系の機構及び
電気ブロック回路を示し、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。前記エンジン１
の出力を入切りさせる乾式単板クラッチ２はクラッチ駆
動手段としてのクラッチ制御用アクチュエータ（以下、
単にアクチュエータという）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、すなわち、クラッチ伝達トルクが制御
される。なお、アクチュエータ６はアクチュエータ駆動
回路３７を介して後記するＣＰＵ３２にて駆動制御され
るようになっている。

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。

次に、制動系に機構について説明する。

ブレーキペダル７の踏込み操作に基づいてマスタシリン
ダ８から作動油が第１の電磁ソレノイドバルブ９を介し
てホイールシリンダ１０に供給され、その作動油の供給
に基づいてホイールシリンダ１０のピストンはフォーク
リフトに制動をかける。

又、ホイールシリンダ１０は、ブレーキ駆動手段として
の第２の電磁ソレノイドバルブ１１を介して同じくブレ
ーキ駆動手段としてのパワーユニット１２から作動油が
供給されるようになっていて、その作動油の油圧、すな
わち、ブレーキ力は第２の電磁ソレノイドバルブ１１の
切換え制御に基づいて適宜制御されるようになってい
る。そして、その油圧は第２の電磁ソレノイドバルブ１
１のソレノイド１１ａの励磁動作、すなわち、ソレノイ
ド１１ａを励磁動作する第２図に示す励磁信号ＳＧ１の
デューティー（ｔ／Ｔ１）に基づいて決定され、本実施
例では第３図に示すように予め設定されているととも
に、ホイールシリンダ１０に供給される作動油の油圧に
対するブレーキ力は第４図に示すように予め設定されて
いる。

従って、デューティーの大きい励磁信号ＳＧ１で第２の
電磁ソレノイドバルブ１１が駆動制御されるとホイール
シリンダの油圧は大きくなりブレーキ力の増加すること
がわかる。

次に、駆動系及び制動系を駆動制御するための電気回路
を説明する。

ストローク検出センサ２１はポテンショメータよりな
り、前記アクチュエータ６のロッド６ａのストローク
量、すなわち、クラッチ２の接続状態を検出し、その検
出信号はＡ／Ｄ変換器２２にてデジタル信号に変換され
て入出力インターフェイス２３に出力されるようになっ
ている。

荷役操作量及び操作検出手段としてのレバー検出センサ
２４はポテンションメータよりなり、運転席に設けた荷
役操作装置としての荷役操作レバー２５の操作量を検出
し、その検出信号はＡ／Ｄ変換器２６にてデジタル信号
に変換されてインターフェイス２３に出力されるように
なっている。

アクセル操作量及び操作検出手段としてのアクセルセン
サ２７は同じくポテンショメータよりなり、運転席に設
けたアクセルペダル２８の踏込み量を検出し、その検出
信号はＡ／Ｄ変換器２９にてデジタル信号に変換されて
インターフェイス２３に出力される。

エンジン回転数検出センサ３０はエンジン１の出力軸支
の回転数を検出し、その検出信号をインターフェース２
３に出力する。車速検出手段としての車速センサ３１は
自動変速機３のアウトプットシャフトの回転数を検出
し、その検出信号を同じくインターフェース２３に出力
する。

第１及び第２の制御手段としての中央処理装置（以下Ｃ
ＰＵという）３２は前記入出力インターフェース２３を
介して前記各センサからの検出信号を入力し第１及び第
２の記憶手段としての記憶装置３３に記憶した制御プロ
グラムに従って動作する。

ＣＰＵ３２はストローク検出センサ２１からの検出信号
に基づいて前記アクチュエータ６のロッド６ａのストロ
ーク量、すなわち、クラッチ２の接続状態を割り出す。
又、ＣＰＵ３２はエンジン回転数センサ３０からの検出
信号に基づいてその時のエンジン１の回転数を割り出す
とともに、車速センサ３１からの検出信号に基づいてそ
の時のフォークリフトの走行速度を割り出すようになっ
ている。

さらに、ＣＰＵ３２はレバー検出センサ２４からの検出
信号に基づいて荷役操作レバー２５の操作の有無及び操
作量を割り出すとともに、アクセルセンサ２７からの検
出信号に基づいてアクセルベダル２８の操作の有無及び
踏込み量を割り出すようになっている。

そして、この各割り出しは予め記憶装置３３に記憶した
ストローク検出、レバー検出、アクセル、エンジン回転
数及び車速センサ２１，２４，２７，３０，３１の各検
出信号に対するストローク量、レバー操作量、踏込み
量、回転数及び走行速度の各データの基づいて割り出さ
れるようになっている。

又、ＣＰＵ３２は前記レバー検出センサ２４及びアクセ
ルセンサ２７からの検出信号に基づいて荷役操作レバー
２５及びアクセルペダル２８の操作の有無を判断するよ
うになっている。

そして、ＣＰＵ３２は荷役操作レバー２５のみが操作さ
れていると判断したときには荷役制御処理動作、アクセ
ルペダル２８のみが操作されていると判断したときには
走行制御処理動作、又、荷役操作レバー２５及びアクセ
ルペダル２８が共に操作されていると判断したときはイ
ンチング制御処理動作を選択実行するようになってい
る。

ＣＰＵ３２が荷役制御処理動作を選択すると、同ＣＰＵ
３２はその時の荷役操作レバー２５の操作量に対するエ
ンジン１の回転数を割り出す。この回転数の割り出しは
操作量に対する回転数が第５図に示すような関係となる
ように割り出され、その割り出すための回転数データは
前記記憶装置３３に記憶されている。

そして、この割り出した回転数に基づいてＣＰＵ３２は
インターフェース２３を介してエンジン駆動手段として
のステッピングモータよりなるスロットルアクチュエー
タ３４に駆動制御信号を出力し、同スロットルアクチュ
エータ３４を駆動制御して、操作量に対する回転数にエ
ンジン１を制御する。この回転数制御の際、本実施例で
は前記エンジン回転数センサ３０から逐次出力されてく
る検出信号に基づいてその時のエンジン１の回転数を検
知しその所定の回転数に達したかどうか判断しながらス
ロットルアクチュエータ３４を駆動制御するようになっ
ている。

又、ＣＰＵ３２が走行制御処理動作を選択すると、同Ｃ
ＰＵ３２はその時のアクセルペダル２８の踏込み量に対
するフォークリフトの走行速度を割り出す。この速度の
割り出しは踏込み量に対する走行速度が第６図に示すよ
うな関係となるように割り出され、その割り出すための
速度データは前記記憶装置３３に記憶されている。

そして、この割り出した走行速度に基づいてＣＰＵ３２
はインターフェース２３を介してステッピングモータよ
りなるスロットルアクチュエータ３４に駆動制御信号を
出力し同スロットルアクチュエータ３４を介してエンジ
ン１の回転数を制御するとともに、自動変速機３及びク
ラッチ２を駆動制御して、操作量に対するフォークリフ
トの走行速度を制御する。この速度制御の際、前記車速
センサ３１から逐次出力されてくる検出信号に基づいて
その時のフォークリフトの走行速度を検知しその所定の
走行速度に達したかとうか判断しながらスロットルアク
チュエータ３４、自動変速機３及びクラッチ制御用アク
チュエータ６を駆動制御するようになっている。

すなわち、速度を上げる場合、ＣＰＵ３２はスロットル
アクチュエータ３４を駆動制御してエンジン１の回転数
を上げるとともに、予め定めた速度ポイントに達する度
びごとに１速から２速又は２速から３速に自動変速機３
を駆動制御するようになっている。自動変速機３が切換
る時、ＣＰＵ３２はこれに対応してクラッチ２の接続状
態を制御するようになっている。

又、速度を下げる場合、ＣＰＵ３２はスロットルアクチ
ュエータ３４を駆動制御してエンジン１の回転数を下げ
るとともに、予め定めた速度ポイントに達する度びごと
に３速から２速又は２速から１速に自動変速機３を駆動
制御するようになっている。自動変速機３が切換る時、
ＣＰＵ３２はこれに対応してクラッチ２の接続状態を制
御するようになっている。

そして、このクラッチ２及び自動変速機３の制御は前記
記憶装置３３に予め記憶したデータに基づいて行なわれ
る。

又、ＣＰＵ３２がインチング制御処理動作を選択する
と、同ＣＰＵ３２はその時の荷役操作レバー２５の操作
量に対するエンジン１の回転数を記憶装置３３に記憶し
た前記回転数データに基づいて割り出すとともに、その
時のアクセルペダル２８の踏込み量に対するフォークリ
フトの走行速度を同じく記憶装置３３に記憶した前記速
度データに基づいて割り出す。

この割り出した回転数に基づいてＣＰＵ３２は前記荷役
制御処理動作と同様にしてエンジン１の回転数を制御す
る。そして前記荷役制御処理動作の場合と同様に、エン
ジン回転数センサ３０から逐次出力されてくる検出信号
に基づいてその時のエンジン１の回転数を検知しその所
定の回転数に達したかどうか判断しながらスロットルア
クセル３４を駆動制御する。

これと同時に、ＣＰＵ３２はもう一方の割り出した走行
速度に基づいて前記アクチュエータ６を駆動制御してク
ラッチ２の接続状態及び前記ホイールシリンダ１０の油
圧を制御して、アクセルペダル２８の踏込み量に対する
フォークリフトの走行速度に制御する。すなわち、ＣＰ
Ｕ３２は荷役操作レバー２５の操作によるエンジン回転
数の変動に基づく走行速度の変化をクラッチ伝達トルク
及びブレーキ力を制御することによってアクセルペダル
２８の踏込み量に対する走行速度となるように制御する
ようになっている。

この速度制御の際、制御車速センサ３１から逐次出力さ
れてくる検出信号に基づいてその時のフォークリフトの
走行速度を検知しその所定の走行速度に達したかどうか
判断しながらアクチュエータ６、第１及び第２の電磁ソ
レノイドバルブ９，１１を駆動制御して、クラッチ２の
接続状態及びブレーキ力を制御するようになっている。

すなわち、速度を上げる場合、ＣＰＵ３２はアクチュエ
ータ６を駆動制御してクラッチ２の接続を強め、すなわ
ち、クラッチ伝達トルクを大きくして走行速度を上げる
ようにする。反対に、速度を下げる場合、ＣＰＵ３２は
アクチュエータ６を駆動制御してクラッチ２の接続を弱
め、すなわち、クラッチ伝達トルクを小さくするととも
に、第１及び第２の電磁ソレノイドバルブ９，１１を駆
動制御してブレーキ力を下げて所定の走行速度に下げる
ようにする。

この第１及び第２の電磁ソレノイドバルブ９，１１の制
御はＣＰＵ３２が第１の電磁ソレノイドバルブ９のソレ
ノイド９ａにソレノイド駆動回路３５を介して切換え励
磁信号ＳＧ２を出力するとともに、第２の電磁ソレノイ
ドバルブ１１のソレノイド１１ａにソレノイド駆動回路
３６を介して予め定めた前記デューティーの励磁信号Ｓ
Ｇ１を出力することによって行なわれる。

すなわち、切換え励磁信号ＳＧ２に基づいて第１の電磁
ソレノイドバルブ９を切換えて前記マスタシリンダ２と
ホイールシリンダ４間の管路を遮断するとともに、予め
定めたデューティーの励磁信号ＳＧ１に基づいて第２の
ソレノイドバルブ１１を間欠的に切換え制御（デューテ
ィー制御）してパワーユニット１２からの作動油をホイ
ールシリンダ１０に供給してその油圧を制御、すなわ
ち、ブレーキ力を制御する。

そして、このホイールシリンダ１０の油圧制御及びクラ
ッチ２の接続制御は前記記憶装置３３に予め記憶された
データに基づいて行なわれる。

次に、上記のように構成したフォークリフトの作用につ
いて説明する。

今、アクセルペダル２８のみ踏込んで走行している場
合、ＣＰＵ３２はレバー検出センサ及びアクセルセンサ
２４，２７からの検出信号に基づいてアクセルペダル２
８のみが踏込まれていると判断して走行制御処理動作を
行なう。

ＣＰＵ３２はその時のアクセルペダル２８の踏込み量に
対するフォークリフトの走行速度を割り出すとともに、
フォークリフトのその時の走行速度を割り出す。そし
て、ＣＰＵ３２はこの両走行速度に基づいてエンジン１
の回転数を制御するとともに、自動変速機３及びクラッ
チ２を駆動制御して、踏込み量に対するフォークリフト
の走行速度を制御する。

従って、この場合にはアクセルペダル２８の踏込み量に
基づいてフォークリフトは速度制御される。

次に、停止した状態でアクセルペダル２８を踏込むこと
なく荷役操作レバー２５を操作して荷役作業をしている
場合、ＣＰＵ３２はレバー検出センサ及びアクセルセン
サ２４，２７からの検出信号に基づいて荷役操作レバー
２５のみが踏込まれていると判断して荷役制御処理動作
を行なう。

ＣＰＵ３２はその時の荷役操作レバー２５の操作量に対
するエンジン１の回転数を割り出しエンジン１の回転数
をその操作量に対する回転数になるように回転制御し荷
役用油圧回路の油圧ポンプを駆動制御する。

従って、この場合には荷役操作レバー２５の操作量に基
づいてエンジン１の回転数が制御されフォークリフトの
荷役速度は制御される。

次に、走行しながら荷役作業をしている場合、ＣＰＵ３
２はレバー検出センサ及びアクセルセンサ２４，２７か
らの検出信号に基づいて荷役操作レバー２５及びアクセ
ルペダル２８が共に操作されていると判断してインチン
グ制御処理動作を行なう。

ＣＰＵ３２はその時の荷役操作レバー２５の操作量に対
するエンジン１の回転数を割り出しエンジン１の回転数
をその操作量に対する回転数になるように回転制御す
る。一方、ＣＰＵ３２はその時のアクセルペダル２８の
踏込み量に対するフォークリフトの走行速度を割り出す
とともに、車速センサ３１からの検出信号に基づいてフ
ォークリフトのその時の走行速度を割り出す。そして、
ＣＰＵ３２はこの両走行速度に基づいてアクチュエータ
６、第１及び第２の電磁ソレノイドバルブ９，１１を制
御しクラッチ２のクラッチ伝達トルク及びブレーキ力を
制御して、アクセルペダル２８の踏込み量に対するフォ
ークリフトの走行速度を制御する。

従って、エンジン１の回転数はアクセルペダル２８の踏
込みに関係なく優先的に荷役操作レバー２５の操作量に
基づいて制御され、アクセルペダル２８に基づくフォー
クリフトの走行速度はクラッチ２のクラッチ伝達トルク
及びホイールシリンダ１０のブレーキ力に基づいて制御
される。この結果、荷役作業中においても、アクセルペ
ダル２８の踏込み量を加減するだけで荷役作業に支障を
与えることなく適宜の走行速度を自由に選択できる。

従って、従来のようにアクセルペダルの他に設けられて
いるインチングペダルは全く不要となり、そのためのイ
ンチング操作がなくなり、荷役作業の操作性を向上させ
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、例えば、乾式単板クラッチ以外の湿式クラッチ、多
板クラッチ等のその他のクラッチに応用したり、フォー
クリフト以外の産業車両に応用してもよい。

発明の効果 以上詳述したように本発明によれば、荷役操作レバーの
操作量でエンジンの回転数を制御し、そのエンジンの回
転制御に基づく走行速度の変動をアクセルペダルの踏込
み量に対する走行速度にすべくクラッチ伝達トルク若し
くはブレーキ力で制御するようにしたので、従来産業車
両に備えられた荷役操作をする際に使用されるインチン
グペダルをなくすことができ、荷役作業の操作性を向上
させることができる優れた効果を有する。

【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機構及
び電気ブロック回路図、第２図は励磁信号の波形図、第
３図はホイールシリンダの油圧とブレーキ力との関係を
示す図、第４図は励磁信号のデューティーとホイールシ
リンダの油圧との関係を示す図、第５図は荷役操作レバ
ーの操作量とエンジンの回転数との関係を示す図、第６
図はアクセルペダルの踏込み量と走行速度との関係を示
す図、第７図はフォークリフトの作用を示すフローチャ
ート図である。 エンジン１、乾式単板クラッチ２、自動変速機３、クラ
ッチ制御用アクチュエータ６、ロッド６ａ、マスタシリ
ンダ８、第１及び第２の電磁ソレノイドバルブ９，１
１、ホイールシリンダ１０、パワーユニット１２、スト
ローク検出手段２１、レバー検出センサ２４、荷役操作
レバー２５、アクセルセンサ２７、アクセルペダル２
８、エンジン回転数センサ３０、車速センサ３１、中央
処理装置（ＣＰＵ）３２、記憶装置３３、スロットルア
クチュエータ３４。

───────────────────────────────────────────────────── 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】エンジンの出力を入切りして、その出力を
   自動変速機に伝達するクラッチと、 前記クラッチを作動させ同クラッチの接続状態を制御す
   るクラッチ駆動手段と、 前記エンジンの回転数を制御するエンジン駆動手段と、 車両を制動させるブレーキと、 前記ブレーキを作動させ同ブレーキの制動状態を制御す
   るブレーキ駆動手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、 アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出
   手段と、 荷役操作装置の操作量を検出する荷役操作量検出手段
   と、 前記荷役操作装置の操作量に対するエンジンの回転数が
   回転数データとして記憶されている第１の記憶手段と、 前記アクセルペダルの操作量に対する車両の走行速度が
   予め車速データとして記憶されている第２の記憶手段
   と、 前記アクセルペダル及び荷役操作装置の操作有無を検出
   する操作検出手段と、 前記操作検出手段にてアクセルペダル及び荷役操作装置
   が操作されたとき、その時の荷役操作装置の操作量に対
   するエンジン回転数データを前記第１の記憶手段から読
   み出しその回転数データに基づいて前記エンジン駆動手
   段を作動させてエンジンを所定の回転数に制御する第１
   の制御手段と、 前記操作検出手段にてアクセルペダル及び荷役操作装置
   が操作されたとき、その時のアクセルペダルの操作量に
   対する車速データを前記第２の記憶手段から読み出し、
   その車速データと前記車速検出手段からの実際の車両の
   走行速度とに基づいて前記クラッチ駆動手段若しくはブ
   レーキ駆動手段を作動させて車両を所定の走行速度に制
   御する第２の制御手段と からなる産業車両の荷役操作における速度制御装置。