JPS6152452A - フオ−クリフトトラツクの自動変速機 - 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 本発明はフォークリフトトラックの自動変速機に関する
ものであり、特に、その変速制御に関するものである。

従来の技術 自動変速機は乗用車用としては既に広く使用されている
。この自動変速機において適正変速点、すなわち変速比
が自動的に切り換えられるのに適した時期は負荷が大き
いほど高速側へ移動するのが普通である。そのため、ア
クセル開度（スロットル開度）と車速（変速機の出力軸
回転数）とをパラメークとして変速点を図示した変速線
図に基づいて変速時期が自動的に決められるようにされ
ている。

本発明の発明者はフォークリフトトラックにも自動変速
機を搭載し、運転者の負担を軽くすることを考えたので
あるが、乗用車用の変速機と同様な考え方で設計した変
速機はフォークリフトトランクには不向きであることが
判明した。

発明が解決しようとする問題点 すなわち、従来の自動変速機においては第一速から第二
速への変速（シフトアップ）が１０〜２０％程度の低い
アクセル開度においても行われるようにされているが、
フォークリフトトランク使泪の実態を見ると定常走行に
移るべく発進させられる際にはアクセルペダルが限度一
杯まで踏み込まれることが多く、低いアクセル開度にお
ける変速は不必要であるのみならず、フォークリフトト
ラックの使い勝手ならびに乗心地を悪くすることが判明
したのである。さらに詳細に説明すれば、フォークリフ
トトラックが小さなアクセル開度で発進させられるのは
、定常走行状態へ移行するためではなく荷物のフォーク
への積込みや所定場所への押込み等の荷役作業を行うた
めであるのが普通であり、この荷役作業時には比較的大
きな駆動トルクが必要であるにもかかわらず、発進後、
荷役作業を行う前に自動的にシフトアップが行われてし
まえば荷役作業時に十分な駆動トルクが得られず、フォ
ークリフトトラックの使い勝手が悪くなるのである。そ
して、駆動トルクが不足すれば車速が低減して第二速か
ら第一速への変速（シフトダウン）が行われることとな
り、これら不必要なシフトアップおよびシフトダウンに
よって乗心地が悪くなってしまうのである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点を解決するために、変速時期が変
速線図に基づいて決定されるフォークリフトトラックの
自動変速機において、第一速から第二速へのシフトアッ
プの変速線を、アクセル開度から理論的に決まる理論車
速を示す理論車速線と、アクセル開度が６０％以上の領
域で交わるように設定することにより、アクセル開度が
６０％未満の領域では変速が行われないようにしたもの
である。

なお、変速線図はスロットル開度と変速機出力軸の回転
数とをパラメークとして図示されることもあるが、スロ
ットル開度はアクセル開度と、また変速機出力軸の回転
数は車速と実質的に同じものであり、本発明はそのよう
に見かけ上は異なるが実質的に同じものである変速線図
に基づいて変速時期が決定される自動変速機を除外する
ものではない。

また、第一速から第二速へのシフトアップの変速線と理
論車速線とが７０％以上のアクセル開度の領域で交わる
ように変速線を設定すれば、一層確実に本発明の効果を
得ることができる。

実施例 以下、自動変速機がトルクコンバータを介することな（
直接エンジンに接続される形式の動力伝達装置（以下、
グイレクトバヮートレーンと称する）に本発明を適用し
た場合の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図において１０はエンジンである。エンジン１０に
はポンプ１２とプラネタリギヤユニット１４とが接続さ
れており、プラネタリギヤユニット１４は、サンギヤ１
６，１８，２０．２２．プラネタリギヤ２４，２６，２
８，３０．　　リングギヤ３２，３４．３６，３８．前
進用クラッチ４０゜後進用クラッチ４２．ファースト用
クラッチ４４゜セカンド用クラッチ４６．サード用クラ
ッチ４８等を備えている。サード用クラッチ４８は互に
接続される２つのクラッチ要素がいずれも回転可能とな
っているが、他のクラッチにおいては一方のクラッチ要
素が回転不能なものとされている。前進用クラッチ４０
または後進用クラッチ４２の接状態においてファースト
用、セカンド用、サード用のいずれかのクラッチが接状
答とされることによって前進３段または後進３段の変速
が得られる。

すなわち、本実施例においては、サンギヤ、プラネタリ
ギヤ等と、ファースト用クラッチ４４．セカンド用クラ
ッチ４６およびサード用クラ・、・千４８等の変速用ク
ラッチとでトランスミッションが構成され、これとエン
ジン１０とが主クラッチたる前進用クラッチ４０または
後進用クラッチ４２によって接続されているのである。

上記プラネタリギヤユニット１４にはピニオン５０．５
２およびギヤ５４．５６から成る減速機５８が接続され
、その減速機５８には差動歯車装置６０を介して左右の
駆動輪６２が接続されている。

前記エンジン１０に接続されたポンプ１２は第３図に示
すようにタンク７０から作動油を吸入し、前記各クラッ
チ４０，４２，４４．４６および４８のアクチェエータ
４０ａ、４２ａ、４４ａ、４６ａおよび４８ａへ供給す
る。これらに供給される油圧はレギュレータ７２によっ
て常に一定値に保たれているが、前進用クラッチ４０お
よび後進用クラッチ４２のアクチュエータ４０ａおよび
４２ａに供給される油圧は更にモジュレータ７４によっ
て制御されるようになっている。

モジュレータ７４は、第４図に示すように、レギュレー
タ７２とアクチュエータ４０ａまたは４２ａとを接続す
るメイン通路７６から作動油をタンク７０ヘドレンさせ
るドレン通路７８を備えている。ドレン通路７８のメイ
ン通路７６への接続部にはリリーフパルプ８０が設けら
れている。リリーフパルプ８０は弁子８２．スプリング
８４゜ピストン８６．スプリング８８等を備えており、
このリリーフパルプ８０の開弁圧はピストン８６の位置
の変化に従って変わるようになっている。

そして、このピストン８６の位置はスプリング８８およ
び８４の付勢力と油圧室９０の油圧に基づくピストン８
６の作動力との釣り合いによって決まるようになってお
り、油圧室９０の油圧は電磁開閉弁９２によって制御さ
れるようになっている。

油圧室９０には、絞り９４を有する制御用通路９６を経
てメイン通路７６の作動油が導かれており、この油圧室
９０の作動油の電磁開閉弁９２からの流出量が制御され
ることにより油圧室９０の油圧が制御されるようになっ
ているのである。電磁開閉弁９２はモジュレーティング
ソレノイド９８のオフ状態、すなわち電流が供給されて
いない状態では閉じ、オン状態においては開くものであ
り、モジュレーティングソレノイド９８のデユーティ比
、すなわちソレノイド９８に供給されるパルス状の電流
のデユーティ比を変えることによって油圧室９０からの
作動油の流出量を制御するものである。

上記モジュレータ７４で油圧を制御された作動油は、手
動の方向切換弁１００によって前記前進用クラッチ４０
のアクチュエータ４０ａと後進用クラッチ４２のアクチ
ュエータ４２ａとに択一的に供給されるようになってい
る。すなわち、方向切換弁１００は車両の進行方向を決
定するための操作部材としてのシフトレバ−１０１に接
続され、シフトレバ−１０１がニュートラル位置にある
状態ではいずれのアクチュエータ４　Ｑ　ａ、　　４２
　ａにも作動油を供給せず、シフトレバ−１０１が前進
位置あるいは後進位置へ操作されたとき、それぞれに対
応するアクチュエータに作動油を供給するようにされて
いるのである。以上、ポンプ１２゜レギュレータ７２．
モジュレータ７４および方向切換弁１００等によってク
ラッチ断接装置が構成されている。

一方、レギュレータ７２と前記ファースト用。

セカンド用およびサード用クラッチのアクチュエータ４
４ａ、４６ａおよび４８ａとを接続する油通路の途中に
は、方向切換弁１０２および１０４が配設されている。

これら方向切換弁１０２および１０４はそれぞれシフト
ソレノイド１０６および１０８が励磁されることにより
ドレン通路１１０および１１２が開かれた状態では第３
図に示す状態となり、シフトソレノイド１０６および１
０８がそれぞれ消磁されたとき逆の状態に切り換えられ
るようになっている。すなわち、シフトソレノイド１０
６，１０８のオン・オフ状態の如何によってアクチュエ
ータ４４ａ、４６ａおよび４８ａのいずれかに作動油が
供給され、それによりファースト用クラッチ４４．セカ
ンド用クラッチ４６もしくはサード用クラッチ４８が接
続されるようになっているのである。

上記シフトソレノイド１０６，１０８および前記モジュ
レーティングソレノイド９８は、第５図に示すように、
ソレノイド駆動回路１１４を介してマイクロコンピュー
タ１１６によって制御される。マイクロコンピュータ１
１６はＣＰｔＪ　（中央処理装置）１１８を備えており
、これにセンサ１２０からの信号が入力されるようにな
っている。

センサ１２０はピニオン５０の外周部に近接して配設さ
れ、ピニオン５０の回転に伴って交流信号を発生するよ
うにされている。この交流信号は波形整形回路１２４に
よって矩形波に整形され、ＣＰＵ１１８に供給される。

ピニオン５０は第２図に示すように変速機の出力軸に固
定されているため、矩形波の周波数は変速機の出力軸回
転数に比例する。また、ピニオン５０と駆動輪６２との
間には幾つかの歯車が介在するのみであるため、ピニオ
ン５０の回転速度は駆動輪６２の回転速度、すなわち車
速と比例する。したがって、ＣＰＵ１１８は矩形波の周
波数から変速殿の出力軸回転数と車速とのいずれをも算
出することができるのであるが、本実施例においては車
速を算出するようにされている。

ＣＰＵＩ　１８には更に移動量センサ１２６が接続され
ている。この移動量センサ１２６はアクセルペダル１２
８の移動量を直接検出するように描かれているが、これ
は必ずしも不可欠なことではなく、アクセルペダル、ス
ロットルバルブおよび両者を接続する部材のいずれの動
きを検出するものであっても差支えない。これらの部材
の移動量は実質的に比例関係であるため、ＣＰＵＩ　１
８はこのような移動量センサ１２６の出力信号に基づい
てアクセル開度を算出することができるのである。

マイクロコンピュータ１１６はＣＰＵＩ　１８の他にメ
モリ１３０を備えており、このメモリ１３０には、ＣＰ
Ｕ１１８の制御プログラムと共に、モジュレーティング
ソレノイド９８およびシフトソレノイド１０６，１０８
の制御パターンと、変速線図が数式化されたものとが記
憶されている。

変速時においてアクチュエータ４０ａ　　（４２ａも同
様）の油圧を第６図に示すように変化させて前進用クラ
ッチ４０を一旦切った後、変速用クラッチのうちいずれ
かのもの、例えばファースト用クラッチ４４を切ると同
時にセカンド用クラッチ４６をつなぎ、その後、緩やか
に前進用クラッチ４０をつなぐことが必要なのであるが
、そのためのモジュレーティングソレノイド９８および
シフトソレノイド１０６，１０８の制御パターンが記憶
されているのである。

メモリ１３０には更に第１図に示す変速線図が数式化さ
れたものが記憶されている。変速線図は変速比が自動的
に切り換えられるべき時期を車速とアクセル開度とをパ
ラメークとして示したちのであり、第１図において実線
で示されているのは第一速から第二速へのシフトアップ
の変速線である。第１図には理論車速線も破線で示され
ているが、これは第一速から第二速へのシフトアップが
行われないとした場合に各アクセル開度において得られ
る車速を示すものであり、変速線はこの理論車速線と約
７０％のアクセル開度において交叉するように設定され
ている。すなわち、本実施例においては、０〜７５％の
アクセル開度の領域においては一定不変の車速において
第一速から第二速へのシフトアップが行われ、７５％〜
８５％の領域においてはアクセル開度が大きいほど高い
車速でシフトアップが行われ、８５％以上の領域におい
ては再び一定不変の車速でシフトアップが行われるよう
に設定されているのである。その結果、アクセル開度が
７０％未満の領域においてはシフトアップの変速線によ
って指定される変速車速は理論車速線によって表されて
いる車速より大きくなり、７０％以上の領域においては
小さくなっている。そして、この変速線を構成している
３本の線分ＡＢ、ＢＣおよびＣＤが数式により表されて
メモリ１３０に記憶されている。なお、メモリ１３０に
は上記第一速から第二速へのシフトアップの車速を指定
する変速線のみならず、第二速から第一速へのシフトダ
ウンの車速を示す変速線は勿論、第二速と第三速との間
のシフトアップおよびシフトダウンの車速を指定する変
速線も数式化されて記憶されているのであるが、詳細な
説明は省略する。

以上のように構成された自動変速機を備えたフォークリ
フトトラックにおいては、アクセル開度が７０％未満の
領域においては変速が行われない。

そのため、フォークによって荷物をす（い上げたり０、
荷物を所定の場所へ押し込んだりするために比較的低い
アクセル開度でフォークリフトトランクが前進させられ
るときには変速が行われず、フォークリフトトラックは
常に第一速で前進する。

したがって、荷物の積込みや押込みが開始されて負荷が
増大した場合でも駆動力が不足せず、フォークリフトト
ラックは好適な速度を保って前進し得ることとなり、荷
役作業を容易に行うことができ、フォークリフトトラッ
クの使い勝手が悪くなることが回避される。また、荷物
の積込みや押込みが開始されて負荷が増大する以前に第
一速から第二速へのシフトアップが行われ、負荷が増大
した場合に再び第二速から第一速へのシフトダウンが行
われることにより、フォークリフトトラックの走行速度
の変動が大きくなって乗心地が低下することも回避され
る。

しかも、定常走行状態へ移行するためにフォークリフト
トランクが発進させられる場合には変速比が切り換えら
れることが必要なのであるが、この場合にはアクセルペ
ダル１２８は限度一杯もしくはそれに近い状態まで踏み
込まれるのが普通であるため、アクセル開度は当然７０
％以上となり、変速車速が理論車速より低（なるため変
速が適正に行われ、フォークリフトトランクの走行に支
障を来すことはないのである。

以上詳記した実施例においては、変速線図が数式化され
てメモリ１３０に記憶されていたが、変速線図をアクセ
ル開度の変化に応じて変速車速が段階的に変化するもの
とし、これをアクセル開度と車速との各組合わせに対し
て変速車速を指定する数表の形に置き換えてメモリ１３
０に記憶させることも可能である。

また、上記実施例においては変速機が常時噛合い式のも
のとされており、エンジンから変速機への動力の伝達を
断接するクラッチとして前進用クラッチ４０および後進
用クラッチ４２が設けられていたが、変速機が選択摺動
式のものであり、エンジンから変速機への動力の伝達を
断接するクラッチが１個設けられているのみのものであ
っても、それらが油圧アクチュエータ等により自動的に
操作されるものであれば本発明を適用することが可能で
ある。また、グイレフトパワートレーンのみならず、ト
ルクコンバータを備えた自動変速機に本発明を適用する
ことも可能である。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明を
実施することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は、フォークリフトトラッ
クの自動変速機においてアクセル開度が６０％未満の領
域では第一速から第二速へのシフトアップが行われない
ようにしたものであるため、荷物のフォーク上への積込
みや所定場所への押込みなど、比較的低い車速で比較的
高い駆動トルクを必要とする荷役作業時に変速が行われ
ることがなく、駆動トルクの不足や乗心地の悪化を良好
に回避することができる。

しかも、フォークリフトトラックが定常走行状態へ移行
するために発進させられる場合には、一般にアクセルペ
ダルが限度一杯もしくはそれに近い状態まで踏み込まれ
るのが普通であり、この状態における変速は適正に行わ
れるため、走行に支障を来すこともないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における変速線図と理論車速
線図との関係を示すグラフである。第２図は本発明の一
実施例である自動変速機を備えた動力伝達装置（グイレ
フトパワートレーン）の全体を概念的に示す図である。 第３図は上記自動変速機の油圧回路を示す回路図であり
、第４図は第３図に示すモジュレータの詳細を模型的に
示す図である。第５図は上記自動変速機の電気的な制御
部分を示すブロック線図である。第６図は上記自動変速
機における発進時のアクチュエータ油圧の制御状況を示
すグラフである。 １２：ポンプ　　１４：プラネタリギャユニット４０：
前進用クラッチ ４０ａ、４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ　：アクチュ
エータ ４２：後進用クラッチ ４４：ファースト用クラッチ ４６：セカンド用クラッチ ４８：サード用クラッチ ７２：レギュレータ　　７４：モジュレータ１００．１
０２，１０４：方向切換弁 １０６．１０８：シフトソレノイド １１４：ソレノイド駆動回路 １１６：マイクロコンピュータ １１８：ＣＰＵ（中央処理装置） １２０：センサ １２４：波形整形回路 １２６：移動量センサ １２８；アクセルペダル　　１３０：メモリ出願人　株
式会社　豊田自動織機製作所間　　富士通株式会社 第１図 ζＵコ 第６図 晴朗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 変速比が自動的に切り換えられる変速点がアクセル開度
   と車速とをパラメークとして図示された変速線図に基づ
   いて変速時期が決定されるフォークリフトトラックの自
   動変速機において、 第一速から第二速へのシフトアップの変速線を、アクセ
   ル開度から理論的に決まる理論車速を示す理論車速線と
   、アクセル開度が６０％以上の領域で交わるように設定
   することにより、アクセル開度が６０％未満の領域では
   変速が行われないようにしたことを特徴とするフォーク
   リフトトラックの自動変速機。