JPS6141628A - 車両の前後進切換時におけるエンジン回転制御装置 - Google Patents

車両の前後進切換時におけるエンジン回転制御装置

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JPS6141628A
JPS6141628A JP16303484A JP16303484A JPS6141628A JP S6141628 A JPS6141628 A JP S6141628A JP 16303484 A JP16303484 A JP 16303484A JP 16303484 A JP16303484 A JP 16303484A JP S6141628 A JPS6141628 A JP S6141628A
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ratio data
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Toshihide Narita
成田 年秀
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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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】 発明の目的 (産業上の利用分野) この発明は車両の前後進切換時におけるエンジン回転制
御装置に関するものである。
(従来技術) エンジンにより無段変速機を介して駆動輪が駆動され、
エンジンは走行ペダル等の走行操作装置の操作量に基づ
いてその回転数が制御され、一方、無段変速機は同じく
走行操作装置の操作ωに基づいてその変速比が変更され
る車両に6いては走行装置の操作量をそのままの状態に
して前後進レバー等の前後進操作装置を操作してスイッ
チバック(前後進切換)を行なうと、スロットルはその
ままで変速比のみが変化するようになっていた。
(発明が解決しようとする問題点) 従って、走行操作装置を最大に踏み込んだ状態で前後進
操作装置を切換操作を行なった場合にはエンジンがフル
スロットル状態となり、減速時においてはエンジンが吹
き上り、違和感を感じるとともに騒音、燃費等に問題が
あった。又、減速時のυj動距離が長くなるという問題
があった。
発明の構成 (問題点を解決しようとするための手段)この発明は上
記問題点を解決するために、エンジンにより無段変速機
を介して駆動輪が駆動され、エンジンは走行操作装置の
操作量に基づいてその回転数が制御され、一方、無段変
速機は走行操作装置の操作量に基づいてその変速比が変
更されるとともに前後進レバー5の操作に基づいてその
変速比が前進から後進の値又は後進から前進の圃に変更
される車両において、 前記走行操作装置aの操作ff11.:基づいて出力さ
れる変速比データ値が前記前後進操作装置の操作に基づ
いて前進から後進の値又は後進から前進の値に変化した
とき、その変化する変速比データ値の変動推移を制御す
る制御手段と、前記制御手段を介して出力される前記変
速比データ値に基づいて前記無段変速機の変速比を調整
する第1の調整手段と1.前記前後進操作装置の操作と
前記制御手段を介して出力される変速比データ値に基づ
いてその変速比データ値が前後進切換時における減速の
ための変速比データかどうかを判断する判断手段と、前
記判断手段が減速のための変速比データ値と判断したど
き、前記走行操作装置の操作色に基づいて回転制御され
ているエンジンの回転数をその減速のための変速比デー
タ値に基づいて可変調整する第2の調整手段とからなる
車両の前後進切換時におけるエンジン回転制御装置をそ
の要旨とするものである。
(作用) 前後進操作装置が前進°から後進に又は後進から前進に
切換ることにより走行操作装置の操作量に基づいて出力
される変速比データ値が前進から後進の値又は後進から
前進の値に変化したとき、制御手段はその変化する変速
比データ値の変動1「移を制御し、その制御された変速
比データ値に基づいて第1の調整手段は無段変速機の変
速比を調整する。
一方、判断手段は前記前後進操作装置の切換操作と前記
制御手段を介して出力される変速比データ値に椙づいて
その変速比データ値が前後進切換時における減速のため
の変速比データかどうかを判別する。その判別結果が減
速のための変速比データである場合、第2の調整手段が
走行操作装Uの操作inに塁づいてa+++ 1211
されるエンジンの回転数を減速のための変速比データ値
に基づいて可変調整するようにしたものである。
(実施例) 次に本発明を具体化した好適な実施例を図面に従って以
下説明する。
第1実施例 第1実施例はフォークリフトに具体化した実施例であっ
て、第1図はそのフォークリフトに備えた走行操作装置
としての走行ペダル1の操作に基づいて同フォークリフ
トに搭載したエンジン2を回転制御するとともに無段変
速機3の変速比を制御する制御I表装置電気ブロック回
路図を示す。エンジン2は無段変速機3を介して走行用
駆動輪4を駆動させる。又、エンジン2の回転数を:!
直す。
るスロットルはスロットルアクチュエータ5にて開度が
制御される。
前記無段変速813は可変容重液圧ポンプ3aと液圧モ
ータ3bとから構成され、その可変各間液圧ポンプ3a
はエンジン2にて駆動され、液圧モータ3bは可変容量
液圧ポンプ3aの駆動によって供給される作動油にて回
転し、その回転力を前記駆動輪4に伝達する。可変容量
液圧ポンプ3aは本実施例では斜板式液圧ポンプを採用
し、その斜板の傾斜角を変えることにより変速比が変更
されるとともに液圧モータ3bが正逆回転されフォを調
節する斜板は第1の調整手段としての斜板アクチュエー
タ6にてその傾斜角が適宜制御される。
一方、前記走行ペダル1にはその踏込み角を検出するポ
テンショメータよりなる踏込み角検出器7が設随シ芥、
その踏込み角すなわち踏込み最に比例した値の走行操作
量信号SGIを出力する。
なお、踏込み各検出器7はインダクタンス型変位計又は
可変容1型変位計を用いて実施してもよい。
走行操作量信号SG1を入力する走行用関数発生器8は
その入力した操作量信号SG1を走行のためのエンジン
回転数データAに変換する回路であって、予め設定した
走行条件に応じた関数に基づいて操作量信号SGIが回
転数データAに変換される。走行条件に応じた関数は本
実施例では例えば平地走行、登り走行、及び下り走行と
いった各走行条件において最適なエンジン駆動が行なえ
るように操作ff1(すなわら走行操作量信号5GI)
に対するスロットル回度特性(すなわち走行のためのエ
ンジン回転数データA)が複数個設定されていて、走行
用関数発生器8はその時の走行条件に基づいてその複数
個の関数の中から最適な一つを選択し、その選択した関
数に従って走行操作量信号SG1に対する回転数データ
Aを出力する。
尚、前記関数発生器8の最適な関数の選択は図示しない
荷物の有無及び重0を検出するセンサ、車速を検出する
センサ、又は、走行時の負荷を検出するセンサ、若しく
は、運転者の選択スイッチの選択操作等に基づいてその
時の走行条件及び荷役条件を判別しその条件にあった最
適な関数がそれぞれ選択されるようになっている。
IyI記回転数データA t、を後記する乗算器18に
て乗算され補正回転数データAXとして前記スロットル
アクチュエータ5に出力される。そして、アクチュエー
タ5は同データAXに基づいてスロットルを調節し同デ
ータAXに基づくエンジン2の回転数にl1II御する
前記走行操作量信号S01はまた斜板用関数発生器9に
出力される。斜板用関数発生器9はその入力した操作量
信号SG1を前記可変容量液圧ポンプ3aの斜板の傾斜
角度(変速比)をあり御するための変速比データEに変
換する回路であって、予め設定した走行のための関数に
基づいて操作量信号SG1が変速比データEに変換され
る。
前記走行のための関数は本実施例では例えば平地走行、
登り走行、及び下り走行といった各走行条件において最
適な走行のための変速比が得られるように操作塁(走行
操作量信号5G1)に対する斜板傾斜角度特性(変速比
データE)が複数個設定されていて、斜板用関数発生器
9はその時の走行条件に基づいてその複数個の関数の中
から最適な一つを選択し、その選択した関数に従って走
行操作量信号SG1に、対する変速比データEを乗算器
10に出力する。
尚、前記関数発生器9の最適な関数の選択は図示しない
荷物の有無及びinmを検出づ°るセンサ、車速を検出
するセンサ、又は、走行時の負荷を検出するセンサ、若
しくは、運転者の選択スイッチの選択操作等に基づいて
その時の走行条件を判別しその条件にあった最適な関数
をそれぞれ選択するようになっている。
乗算器10は前後進操作装置としての前後進レバー11
の操作位置を検出して同レバー11が前進、後進、中立
のいずれにあるかを検知する検知器12の検出信号に基
づいて前記変速比データEの値をプラス・マイナスの値
に変更した変速比データEaにして出力するようになっ
ている。そして、前進の場合はそのままプラスの値に、
後進の場合はをマイナスの値に、又、中立の場合は値を
無効化し零にしてそれぞれ変速比データEaをランプ信
号発生回路13に出力するようになっている。
制御手段としてのランプ信号発生回路13は変速比デー
タEaが変化した際のその変動推移、すなわち、第2図
に示すように走行ペダル1の踏込みによって変速比デー
タEaが例えばEalからEa2 (Eal<Ea2)
に変化したときの無段変速機3の変速比をEalからE
a2に上げる際の立上がり度合(変速度合)及び走行ペ
ダル1の踏み戻しによって変速比データleaが例えば
Ea2からEalに変化したときの無段変速線3の変速
比をEa2からEalに下げる際の立下がり度合(変速
度合)を設定する回路であって、本実施例では積分回路
で構成され、第2図に示ずようにそれぞれ3個の変速度
合(立上り及び立下がり線Lal〜La3、Ldl 〜
Ld3)が用意されそれぞれ予め運転者によって適宜選
択されるようになっている。
従って、例えば走行ペダル1の踏込み口が一定状態で前
後進レバー11が前進から後進に切換られた時、前記乗
算器10から出力される変速比データEaの値が直ちに
プラス(Eal)からマイナス(−Eal)になるのに
対してこのランプ信号発生回路13を介して出力される
変速比データlaxは第3図に示すように一定の変速度
合でもってEalから−Ealに変化して行く。この場
合、変速比データEXがEalから零になるまで変化す
る過程の変速比データEXはフォークリフトの曲進走行
を減速させるための変速データEXであり、零から−E
a1に変化する過程の変速比データEXはフォークリフ
トの少進走行を開始させ所定の変速比まで上げるべく加
速するための変速比データEXであることが分る。
又、前後進レバー11を後進から前進に切換だ時も前記
と同様に、変速比データEXが−Ea1から零になるま
で変化する過程の変速比データEXはフォークリフトの
侵進走行を減速させるための変速データEXであり、零
からEalに変化する過程の変速比、データEXはフォ
ークリフトの前進走行を開始させ所定の変速比まで上げ
るべく加速するための変速比データEXであることが分
る。
そして、斜板アクチュエータ6はこれらランプ信号発生
回路13から出力される変速比デー9.EXに基づいて
無段変速1j13の斜板角を調整して変速比を制御する
前記乗弾器10から出力される変速比データEaとラン
プ信号発生回路13から出力される変速比データEXは
それぞれコンパレータ14.15に出力される。そして
、両コンパレータ14,15はそれぞれ入力される変速
比データEa、EXが正(Ea、Ex>O)ならば「1
」、反対に負(Ea、EX≦0)ならばrOJなる論理
値の信号を出力づ′るようになっていて、それぞれ次段
の[XNOR回路゛16に出力される。
そして、EXNOR回路1Gは両コンパレータ14.1
5が互いに異なる論理値の出力信号を出力している時、
すなわち、前記変速比データEXが第3図に示す減速の
ために変動推移している時、論理値が「0」の信号SG
2を出力する。反対に、互いに同じ論理値の信号を入力
している時、すなわち、変速比データEXが第3図に示
す加速のために変動推移している時あるいは一定速度で
走行している時、EXNOR回路16は論理値が「1」
の信号SG2を出力す、る。
従って、このコンパレータ14.15とEXNOR回路
16とで前後進レバー11が切換られた時において無段
変速礪3が減速のための変速比データExに基づいて制
御されているか否かを判断していることになる。
EXNOR回路16からの信号SG2は補正関数発生器
17に出力される。補正関数発生器17は前記変速比デ
ータ値EXを入力し、同データ値EXを前記エンジン回
転数データAに基づいて制御されるエンジンの回転数を
補正りるための補正データDに変換する回路であって、
前記信号SG2の論理値が「0」の時、予め定めた関数
に基づいて変速比データEXが補正データDに変換され
、信号SG2の論理値が「1」の時、値が1の補正デー
タDを出力する。
この変速比データEXに対する補正データDの関数は予
め設定されていて、変速比データEXの値に対して補正
デー9Dの値が0〜1の1!囲で変るようになっている
。そして、本実施例では第4図に示寸ように3個の関数
F1〜F3が用意され、荷物の有無及びK1ff1を検
出するセンサ、車速を構出するセンサ、又は、走行時の
負荷を検出するセンサ、若しくは、運転者の°選択スイ
ッチの選択操作等に基づいてその時の走行条件及び荷役
条件を判別しその条件にあった最適な関数がそれぞれ選
択されるようになっている。なお、関数F1は走行速度
に対して補正データDを逆比例させたものであり、関数
F2は中高速時にスロットルダウンnを大きくした・b
のであり、又、関数F3は前記関数F2に不感帯を設け
た関数である。
従って、補正関数発生器17はEXNOR回路16の信
号SG2がrOJの時、同関数発生器17の所定の関数
に従って変速比データEXに対する補正データDを出力
し、信号SG2が「1」の時、変速比データEXに関係
なく常に1なる値の補正データDを出力する。
補正データDは次段の乗算器18に出力され、乗算器1
8は前記回転数データAと補正データDの値とを乗降し
、その演痺結果を補正回転数データAxとしてスロット
ルアクチュエータ5に出力する。
次に上記のように描成した第1実施例の作用効果を説明
する。
今、走行ペダル1の踏込み口を一定にして一定速度で前
進走行している状態で前後進レバー11を前進から後進
に切換ると、乗算器10を介して斜板用関数発生器9か
ら出力される変速比データEaの値は直ちにプラスから
マイナスの値に変る。
一方、ランプ信号発生回路13から出力される変速比デ
ータEXは第3図に示ずように予め定めた変速度合で推
移する。従って、変速比データEXの値が減少し零にな
るまでフォークリフトは減速される。そしてこの時、変
速比の推移により衝撃のない滑らかな減速特性を得るこ
とができる。
この変速比データEXの値が減少し零になるまでの間、
変速比データleaを入力するコンパレータ14は論理
値が「0」の信号を又変速比データEXを入力するコン
パレータ15は論理値が「1」の信号を次段のEXNO
R回路16に出力する。
EXNOR回路16はこの互いに異なる論理値の信号に
基づいて「0」なる論理値の信号SG2を補正関数発生
器17に出力する。補正関数発生器17はこの論理値「
0」なる信号SG2に塁づいて予め選択された関数に従
ってランプ信号発生器13から出力される変速比データ
EXを補正データDに変換して次段の乗算器18に出力
する。
乗算器18はこの補正データDと回転数データAを乗算
し、その演算結果の補正回転数データAXをスロットル
アクチュエータ5に出力する。この時、補正回転数デー
タAXは補正データDが1より小さい値なので、回転数
データAより小さい値となる。その結果、エンジン2は
回転数データA1.:基づく回転数より小さい補正され
た回転数に制御される。
やがて、変速比データEXが零に3M!すると、コンパ
レータ15はrOJなる信号をEXNOR回路16に出
力Tる。そして、EXNOR回路16は「1]なる論理
値の信号SG2を補正関数発生器17に出力する。補正
関数発生器17はこの信号SG2に応答して1なる値の
補正データDを乗算!!!!18に出力する。乗算器1
8はこの補正データDと回転数データAを乗算する。そ
の結果、回転数データAと補正回転数データAXの値は
同じとなり、走行ペダル1の操作に基づく回転数データ
Aの値がそまままスロットルアクチュエータ5に出力さ
れ、エンジン2の回転数は走行ペダル1の操作最に基づ
いて制御される。そして、変速比データE X /J(
零からマイナスの値に変速推移していくことによりフォ
ークリフトは後進走行に移り所定の変速比EXになるま
で加速される。この時、変速比は予め定めた変速度合で
推移するので、滑らかで追適な加速特性を得ることがで
きる。
従って、前進から後進に切換えた場合におjする減速時
には走行ペダル1の操作通に従って制御されるエンジン
2の回転数は変動する変速比データEXの値に基づいて
小さく補正されるため、切換直後の加速負荷がなくなる
ために生ずる飛び出し感をなくずごとができるとともに
減速時のエンジンブレーキをより有効にきかせることが
できる。
又、減速時にはエンジン2が吹き上がることがないので
、違和感がないとともに騒音も少なく、しかも、燃費を
低く押えることができる。
一方、前後進レバー11を後進から前進に切換えた場合
についても同様である。すなわち、′00後進レバー1
1を後進から前進に切換えると、乗弁器10を介して斜
板用関数発生器9がら出力される変速比データEaの1
16は直ちにマイナスからプラスの値に変る。一方、ラ
ンプ信号発生回路13から出力される変速比データEX
は第3図に示丈ように予め定めた変速度合で推移する。
従って、変速比データεXの11j(絶対値)が減少し
零になるまでフォークリフトは減速される。そしてこの
時、前記と同様に衝撃のない滑らかな減速特性を得るこ
とができる。
この変速比データEXの値が減少し零になるまでの間、
変速比データEaを入力するコンパレータ14は論理値
がrlJの信号を又変速比データEXを入力するコンパ
レータ15は論Jl値がrOJの信号を次段のE X 
N O,R回路16に出力する。
EXNOR回路16はこの互いに異なる論1!I!値の
信号に塁づいてrOJなる論理値の信号S02を補正関
数発生器17に出力する。補正関数発生器17はこれに
応答してこの変速比データーEXに対する補正データD
を次段の乗算器18に出力する。
又、変速比データEXが零に達すると、コンパレータ1
5の信号は「1」となり、EXNOR回路16は「1」
なる論理値の信@SG2を出力するので、補正13g数
発生器17は1なる値の補正データDを乗算器18に出
力することになる。
従って、後進から前進に切換た場合においても減速時に
は走行ペダル1の操作量によってυ制御されているエン
ジン2の回転数は変動する変速比データーEXの値に基
づいて小さく補正されるため、切換1俊の加速負荷がな
くなるために生ずる飛び出し感をなくすことができると
ともに減速時のエンジンブレーキをより有効にきかせる
ことができる。又、減速時にはエンジン2が吹き上がる
ことがないので、違和感がないとともに騒音も少なく、
しかも、燃費を低く押えることができる。
なお、本発明は前記実施例に限定されものではなく、例
えば無段変速機3は変速比が任意に変更できるものであ
ればよく例えば■ベルト無段変速機のようなものでもよ
い。
又、第5図に示すように走行ペダル1を前踏込みを前進
走行、少踏込みを後進走行として操作されるシーソー型
の走行ペダル79に変えて実流してもよい。この場合、
乗算器1oが不要となり電子回路が簡略されることにな
る。又、この場合、コンパレータ14は斜板用関数発生
器9がら変速比データEを入力しているが、これをペダ
ル19に設けた踏込み角検出器7がらの検出信@SGI
を入力してもよい。
さらに、本実施例では補正関数発生器17は変速比デー
タEXに基づいて補正データDを出力するようにしたが
、これを変速比データEXを減速時における最適なエン
ジン回転数データに変換する。そして1次段の乗算器1
oを最小lI選択器に代え、回転数データAζこの関数
発生器17がら出力される回転数データの大小を比較し
、小さい方をスロットルアクチュエータ5に出力してエ
ンジン2の回転数をi+l+ 1311するようにして
もよい。
ざらに、随記前後進レバー17の検知器12がらの検出
信号を入力する乗算器1oは変速比データEをプラス・
マイナスに切換えるものであればよく、例えば、スイッ
チ(又はリレー)とアンプを組合せたものでもよい。又
、乗算器10の変速比データEaを前後進切換時におけ
る変速比データEXが減速のための変速比データEXか
どうかを判断するためのデータの1つとしたが、これを
前後進レバー11に設けた検知器12の検出信号に代え
て実施してもよい。
第2実施例 第2実施例はマイクロコンピュータを用いた場合の実施
例である。なお、本実施例では無段変速[3及びスロッ
トルアクチュエータ5の制御だけをおこなうマイクロコ
ンピュータについて説明するが、これに限定されること
はなくその他の駆動機溝を&11tIlするマイクロコ
ンピュータに本実施例のf、II mシステムを付加し
て実施してもよい。
第6図に示すように操作1信@SG1及び前後進レバー
11に設けた検知器12からの検出信号は中央処Fl装
置ff (CPLI) 、制御プログラムを記憶した読
み出し専用のメモリ(ROM)、及び各種データが記憶
される読み出し及び舊き替え可能なメモリ(RA〜1)
等がら溝底される電子υ制御装置21に出力される。そ
して、これら各信号に基づいて第7図に示すフローチャ
ートに従って演痒処J!I!動作を実行することになる
この時、回転数データA1変速比データE、Ea、EX
、補正データD、及び、補正回転数データAXの算出、
並びに、減速のための変速比データεXかの判断は予め
設定したプログラムに基づいて処理される。又、スロッ
トルアクチュエータ5及び斜板アクチュエータ6の制御
も予め設定したプログラムによって処理動作するように
している。
なお、本発明は前記各実施例に限定されものではなく、
例えば、エンジ、ン2はディーゼルエンジン又はガソリ
ンエンジンのいずれで実施してもよいつ ざらに、前記各実施例ではスロットルアクチュエータ5
とエンジン2とを分離させた溝底であるが、これを例え
ば電子制御燃料噴射装置のようにエンジンと一体であっ
てもよい。
ざらに又、前記各実施例ではフォークリフトに応用した
が、シコベルローダー、高所作業mvの各種荷役重両、
トラック、又は、自動車等に応用してもよい。
発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば前進から後進又は
後進から前進に切換だ場合においてその゛減速時には走
行操作装置の操作伍に基づいて制御されるエンジンの回
転数が変速比データに基づいて小すく補正されるため、
切換直後の加速負荷がなくなるために生ずる飛び出し感
をなくすことができるとともに減速時のエンジンブレー
キがより有効にきかせることができる。又、減速時には
エンジン2が吹き上がることがないので、違和感がない
とともに騒音も少なく、しかも、W、黄を低く押えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を説明するための電気ブロ
ック回路図、第2図及び第3図は無段変速機の変速比の
変動推移を説明Tる説明図、第4図は変速比データEX
に対する補正データDの関数を示す図、第5図は第1実
施例の別例を説明するための電気ブロック回路図、第6
図は本発明の第2実施例を説明するための電気ブロック
回路図、第7図は同じく第2実施例の電子装置の処理動
作を示すフローチャートである。 走行ペダル1、エンジン2、無段変速機3、可変害虫液
圧ポンプ3a、液圧モータ3b、スロットルアクチュエ
ータ5、斜板アクチュエータ6、踏込み角検出器7、走
行用関数発生器8、斜板用関数発生器9、乗FI器10
.18、前後進レバー11、検知器12、ランプ信号発
生回路13、コンパレータ14,15、EXNOR回路
16、補正関数発生回路171.電子制ig装置21゜
特許出願人 株式会社Ω田自動織機製作所。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンにより無段変速機を介して駆動輪が駆動され、
    エンジンは走行操作装置の操作量に基づいてその回転数
    が制御され、一方、無段変速機は走行操作装置の操作量
    に基づいてその変速比が変更されるとともに前後進操作
    装置の操作に基づいてその変速比が前進から後進の値又
    は後進から前進の値に変更される車両において、 前記走行操作装置の操作量に基づいて出力される変速比
    データ値が前記前後進操作装置の操作に基づいて前進か
    ら後進の値又は後進から前進の値に変化したとき、その
    変化する変速比データ値の変動推移を制御する制御手段
    と、 前記制御手段を介して出力される前記変速比データ値に
    基づいて前記無段変速機の変速比を調整する第1の調整
    手段と、 前記前後進操作装置の操作と前記制御手段を介して出力
    される変速比データ値に基づいてその変速比データ値が
    前後進切換時における減速のための変速比データかどう
    かを判断する判断手段と、前記判断手段が減速のための
    変速比データ値と判断したとき、前記走行操作装置の操
    作量に基づいて回転制御されているエンジンの回転数を
    その減速のための変速比データ値に基づいて可変調整す
    る第2の調整手段と からなる車両の前後進切換時におけるエンジン回転制御
    装置。
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