CN109751404B - 工业车辆的变速控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够消除车速限制值的设定范围的制约并且抑制升档定时的偏差的工业车辆的变速控制装置。变速控制装置(1)具备：检测叉车(2)的实际车速的车速传感器(8)、设定叉车(2)的车速限制值的显示器(10)及车速限制值取得部(15)、基于实际车速和车速限制值来决定变速器(5)的变速档的变速档决定部(17)、及根据由变速档决定部(17)决定的变速档来控制变速器(5)的螺线管驱动部(18)及变速切换用螺线管(11)，变速档决定部(17)在车速限制值为比当前的变速档下的升档车速大的阈值以下时，不使变速器(5)升档，维持为当前的变速档。

Description

工业车辆的变速控制装置
技术领域
本发明涉及工业车辆的变速控制装置。
背景技术
作为以往的工业车辆的变速控制装置，已知有例如如专利文献1记载那样，根据车速使变速器升档及降档的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-138700号公报
发明内容
发明要解决的课题
在叉车等工业车辆中，因使驾驶员遵守场内速度管制的目的等而车速限制功能正在广泛地普及。在近年的工业车辆的车速限制功能中，例如能够每5km/h到每1km/h地限制车速那样的细致的设定变得可能。另一方面，在叉车中，一般来说最高速为约20km/h左右，在能够进行车速限制设定的区域内需要进行变速器的升档及降档。在此，在将车速限制值设定在了升档车速附近的情况下，因路面坡度或路面的凹凸状态等而超过升档车速的定时会变动，产生升档定时的偏差。作为解决这样的问题的方案，存在使升档车速附近处的车速限制值的设定成为不可能这一方法。但是，在该情况下，能够进行车速限制值的设定的车速幅度变窄，有可能产生根据用户而无法以所期望的车速进行车速限制的不良情况。
本发明的目的在于，提供一种能够消除车速限制值的设定范围的制约，并且抑制升档定时的偏差的工业车辆的变速控制装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个方案，在发动机的旋转向变速器传递而车轮进行旋转的工业车辆的变速控制装置中，其特征在于，具备：车速检测部，检测工业车辆的实际车速；车速限制值设定部，设定工业车辆的车速限制值；变速档决定部，基于由车速检测部检测到的实际车速和由车速限制值设定部设定的车速限制值来决定变速器的变速档；及控制部，根据由变速档决定部决定的变速档来控制变速器，变速档决定部在车速限制值为比当前的变速档下的升档车速大的阈值以下时，不使变速器升档，维持为当前的变速档。
在这样的变速控制装置中，在工业车辆的车速限制值为阈值以下时，变速器不升档，维持为当前的变速档。在此，阈值比当前的变速档下的升档车速大。因而，在车速限制值设定在了升档车速附近的情况下，即使因路面坡度或路面的凹凸状态等而车速变动从而超过升档车速，变速器也维持为当前的变速档。由此，车速限制值的设定范围的制约消除，并且升档定时的偏差受到抑制。
也可以是，变速档决定部在车速限制值比阈值大并且实际车速为升档车速以上时，使变速器升档。在车速限制值比阈值大时车速限制值比升档车速大。因而，通过使变速器升档，工业车辆的车速变得接近车速限制值。
也可以是，阈值比升档车速大且比当前的变速档下的最高速小。在这样的构成中，即使在车速限制值设定为当前的变速档下的最高速以上的值时，通过使变速器升档，也使得工业车辆的车速可靠地接近车速限制值。
也可以是，车速限制值设定部具有对工业车辆的车速限制的有效及无效进行切换的功能，变速档决定部在实际车速为当前的变速档下的降档车速以下时，使变速器降档。在这样的构成中，例如即使在工业车辆的行驶中使车速限制成为有效，若实际车速不为降档车速以下，则也不使变速器降档。
发明的效果
根据本发明，能够消除车速限制值的设定范围的制约，并且抑制升档定时的偏差。
附图说明
图1是示出具备本发明的一个实施方式的工业车辆的变速控制装置的工业车辆的概略构成的框图。
图2是示出由图1所示的变速档决定部执行的变速档决定处理的步骤的流程图。
图3是示出由图1所示的车速限制值设定部设定了车速限制值时的加速动作的一例的图表。
图4是示出作为比较例而以往设定了车速限制值时的加速动作的一例的图表。
附图标记说明
1…变速控制装置，2…叉车(工业车辆)，3…发动机，5…变速器，7…车轮，8…车速传感器(车速检测部)，10…显示器(车速限制值设定部)，11…变速切换用螺线管(控制部)，15…车速限制值取得部(车速限制值设定部)，17…变速档决定部，18…螺线管驱动部(控制部)，G…阈值。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
图1是示出具备本发明的一个实施方式的工业车辆的变速控制装置的工业车辆的概略构成的框图。在图1中，本实施方式的变速控制装置1搭载于作为工业车辆的发动机式的叉车2。叉车2具备车速限制功能和自动变速功能。
叉车2具备发动机3、和经由变矩器4连结于该发动机3的输出轴的变速器5。发动机3的旋转经由变矩器4向变速器5传递。变速器5是具有多个齿轮及离合器等的2级变速器。
变速器5经由减速器6及驱动轴(未图示)而与左右的车轮7连结。传递到变速器5的旋转经由减速器6及驱动轴向车轮7传递而车轮7进行旋转，由此叉车2进行行驶。
另外，叉车2具备车速传感器8、加速器开度传感器9、显示器10、变速切换用螺线管11、车速控制单元12、发动机ECU13及变速控制单元14。
车速传感器8是检测叉车2的实际车速的传感器(车速检测部)。加速器开度传感器9是检测叉车2的加速器开度的传感器。显示器10是供驾驶员输入与叉车2有关的各种设定信息、并且显示与叉车2有关的各种显示信息的设备。
作为显示器10的输入事项，有车速限制的有效及无效的切换、车速限制值的设定及变更等。车速限制值是用于限制叉车2的车速的值(参照图3)。在使车速限制成为有效而设定车速限制值时，叉车2的车速被限制为车速限制值。车速限制值例如能够从5km/h到20km/h，每1km/h地进行设定。另外，车速限制的有效及无效的切换和车速限制值的设定及变更能够在叉车2的行驶中也进行。
变速切换用螺线管11将变速器5的变速档切换为1档或2档。变速切换用螺线管11例如变更变速器5的离合器的接合断开。
车速控制单元12、发动机ECU13及变速控制单元14均由CPU、RAM、ROM及输入输出接口等构成。此外，车速控制单元12、发动机ECU13及变速控制单元14也可以构成为1个控制器。
车速控制单元12具有车速限制值取得部15和发动机控制指令值运算部16。车速限制值取得部15取得由显示器10输入的车速限制值。显示器10及车速限制值取得部15构成设定叉车2的车速限制值的车速限制值设定部。车速限制值设定部具有对车速限制的有效及无效进行切换的功能。
发动机控制指令值运算部16基于由车速传感器8检测到的叉车2的实际车速、由加速器开度传感器9检测到的叉车2的加速器开度及由车速限制值取得部15取得的车速限制值，来求出发动机控制指令值。具体而言，发动机控制指令值运算部16例如求出为了使实际车速追随于与加速器开度相应的目标车速及与车速限制值相应的目标车速中的较小一方的目标车速所需的发动机转速、发动机转矩等，作为发动机控制指令值。
发动机ECU13根据由发动机控制指令值运算部16得到的发动机控制指令值来控制发动机3。
变速控制单元14具有变速档决定部17和螺线管驱动部18。变速档决定部17基于由车速传感器8检测到的叉车2的实际车速及由车速限制值取得部15取得的车速限制值，将变速器5的变速档决定为1档或2档。此外，关于变速档决定部17的处理，在后详细叙述。螺线管驱动部18根据由变速档决定部17决定的变速档来驱动变速切换用螺线管11。
以上，车速传感器8、显示器10、变速切换用螺线管11、车速控制单元12的车速限制值取得部15及变速控制单元14构成本实施方式的变速控制装置1。此时，变速控制单元14的螺线管驱动部18和变速切换用螺线管11构成根据由变速档决定部17决定的变速档来控制变速器5的控制部。
图2是示出由变速档决定部17执行的变速档决定处理的步骤的流程图。在图2中，变速档决定部17首先判断变速器5的当前的变速档是否为1档(步骤S101)。当前的变速档存储在变速档决定部17中。此外，例如，也可以是，在变速器5设置检测变速档的位置的传感器，从该传感器判断当前的变速档。
变速档决定部17，在判断为当前的变速档为1档时，判断由车速限制值取得部15取得的车速限制值是否为阈值G以下(步骤S102)。如图3所示，阈值G是比1档下的升档车速V1su大且比1档下的最高速V1max小的值。也就是说，阈值G是比当前的变速档下的升档车速大且比当前的变速档下的最高速小的值。
图3是示出由上述的车速限制值设定部设定了车速限制值时的加速动作的一例的图表。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示车速。在叉车2的加速动作时，叉车2的车速被限制为车速限制值(参照实线P)。此处的车速限制值比阈值G小。此外，在没有设定车速限制值时，叉车2不进行车速限制，进行加速(参照双点划线Q)。
1档下的升档车速V1su(以下，仅称为升档车速V1su)基本上是在加速时从1档向2档升档的车速。在加速时车速比升档车速V1su低的情况下，变速档成为1档。在加速时车速为升档车速V1su以上的情况下，基本上变速档成为2档。1档下的最高速V1max比2档下的最高速V2max低。2档下的最高速V2max是叉车2的最高速。最高速V1max、V2max例如由发动机3及变速器5的齿轮比等决定，根据车辆种类而不同。此外，阈值G也可以与叉车2的规格及举动等相匹配地进行设定。
返回图2，变速档决定部17，在判断为车速限制值为阈值G以下(参照图3)时，决定将变速器5的变速档维持为1档，并将该决定结果向螺线管驱动部18输出(步骤S103)。也就是说，变速档决定部17，在判断为车速限制值为阈值G以下时，不使变速器5升档，维持为当前的变速档。
变速档决定部17，在步骤S102中判断为车速限制值比阈值G大时，判断由车速传感器8检测到的实际车速是否为升档车速V1su以上(步骤S104)。
变速档决定部17，在判断为实际车速比升档车速V1su低时，决定将变速器5的变速档维持为1档，并将该决定结果向螺线管驱动部18输出(步骤S103)。变速档决定部17，在判断为实际车速为升档车速V1su以上时，决定将变速器5的变速档从1档向2档升档，并将该决定结果向螺线管驱动部18输出(步骤S105)。
变速档决定部17，在步骤S101中判断为变速器5的当前的变速档不是1档而是2档时，判断由车速传感器8检测到的实际车速是否为2档(当前的变速档)下的降档车速V2sd以下(步骤S106)。
如图3所示，2档下的降档车速V2sd(以下，仅称为降档车速V2sd)是在减速时从2档向1档降档的车速。在减速时车速比降档车速V2sd高的情况下，变速档成为2档。在减速时车速为降档车速V2sd以下的情况下，变速档成为1档。
变速档决定部17，在判断为实际车速比降档车速V2sd高时，决定将变速器5的变速档维持为2档，并将该决定结果向螺线管驱动部18输出(步骤S107)。变速档决定部17，在判断为实际车速为降档车速V2sd以下时，决定将变速器5的变速档从2档向1档降档，并将该决定结果向螺线管驱动部18输出(步骤S108)。
图4是示出作为比较例而在以往的变速控制装置中车速限制值被设定在了升档车速附近时的加速动作的一例的图表。在图4中，横轴表示时间，纵轴表示车速。另外，车速零与降档车速V2sd之间的车速范围X为以1档进行行驶的区域。升档车速V1su与最高速V2max之间的车速范围Y为以2档进行行驶的区域。关于降档车速V2sd与升档车速V1su之间的车速范围Z，加速中是以1档进行行驶，减速中是以2档进行行驶的区域。
如图4的(a)所示，在车速限制值A设定在比降档车速V2sd低的区域的情况下，以1档的状态实施车速限制，成为该速度下的固定速度的行驶。因而，不进行从1档向2档的升档，驾驶员能够不介意由变速引起的冲击等地进行行驶。另外，在车速限制值B设定在比升档车速V1su高的区域的情况下，虽然以2档的状态实施车速限制，但由于在与不进行车速限制的情况(没有使车速限制成为有效的情况)相同的定时对变速器进行升档，所以驾驶员不会产生违和感。此时，升档时间为B1。
但是，如图4的(b)所示，在车速限制值C被设定在与升档车速V1su大致相同的车速的情况下，因路面坡度、路面的凹凸状态或者装载负荷状况等而超过升档车速的定时发生变动，在升档定时产生偏差。
具体而言，在叉车2的下坡的行驶时(参照实线R)，由于货物、车重而叉车2加速，所以以在叉车2的车速达到升档车速V1su之后向固定速度收敛的方式进行控制。因而，升档时间成为C1。在叉车2的上坡的行驶时(参照虚线S)，由货物、车重引起的叉车2的加速与下坡、平坦路相比受到抑制，所以以在叉车2的车速达到升档车速V1su之前收敛于固定速度的方式进行控制。因而，升档时间成为C2。其结果，产生升档时间的偏差C0(＝C2-C1)。
另外，例如在叉车2的上坡的行驶时在路面存在凹凸而成为了凹凸路面的行驶时(单点划线T)，有时叉车2的车速暂时增加而达到升档车速V1su。在这样的情况下，升档时间成为C3。因而，导致在驾驶员欲进行车速限制值的固定速度下的行驶时产生变速冲击等、作业性的恶化。
此外，在将车速限制值设定为了比升档车速V1su稍低的值的情况下，会在叉车2正在以车速限制值的固定速度进行行驶时因凹凸路面而突然产生升档，引起由变速冲击导致的作业性的恶化、驾驶员的违和感。
作为解决这样的问题的方案，存在使升档车速V1su附近处的车速限制值的设定成为不可能的方法。但是，在该情况下，能够设定车速限制值的车速宽度会变窄。有时根据用户，希望进行升档车速V1su附近处的车速限制，但在这样的情况下无法进行车速限制。
对于这样的不良情况，在本实施方式中，在叉车2的车速限制值为阈值G以下时，变速器5不进行升档，维持为当前的变速档。具体而言，在变速器5的当前的变速档为1档的情况下，在车速限制值为阈值G以下时，变速器5不升档为2档，维持为1档。在此，阈值G比当前的变速档下的升档车速大。因而，在车速限制值设定在了升档车速附近的情况下，即使因路面坡度或路面的凹凸状态等而车速发生变动从而超过升档车速，变速器5也不进行升档，维持为当前的变速档。由此，车速限制值的设定范围的制约消除，并且升档定时的偏差受到抑制。另外，由于在固定速度下的行驶中产生变速冲击的情形得以防止，所以能够防止作业性的恶化。
另外，在本实施方式中，在车速限制值比阈值G大并且实际车速为当前的变速档下的升档车速以上时，使变速器5升档。在车速限制值比阈值G大时，车速限制值比升档车速大。因而，通过使变速器5升档，叉车2的车速变得接近车速限制值。
另外，在本实施方式中，阈值G比当前的变速档下的升档车速大且比当前的变速档下的最高速小。因此，即使在车速限制值设定为当前的变速档下的最高速以上的值时，通过使变速器5升档，也使得叉车2的车速可靠地接近车速限制值。
另外，在本实施方式中，在实际车速为当前的变速档下的降档车速以下时，使变速器5降档。因此，例如即使在叉车2的行驶中使车速限制成为有效，若实际车速不为降档车速以下，则也不使变速器5降档。具体而言，在叉车2正在以2档进行行驶时，即使使车速限制成为有效，若实际车速不为降档车速以下，则也不使变速器5向1档降档，所以从2档向1档的急剧的降档得以防止。
此外，本发明不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，变速器5为2级变速器，但作为变速器5的变速级数，不限于2级，也可以是3级以上。
例如，在变速器5为3级变速器的情况下，在车速限制值为比2档下的升档车速大的阈值以下时，变速器5不向3档升档，维持为2档。此时，在车速限制值比阈值大并且实际车速为2档下的升档车速以上时，变速器向3档升档。另外，在实际车速为3档下的降档车速以下时，变速器5向2档降档。
另外，在上述实施方式中，阈值G为比当前的变速档下的升档车速大且比当前的变速档下的最高速小的值，但作为阈值G，不特别限定于此，比当前的变速档下的升档车速大即可。
而且，上述实施方式的变速控制装置1搭载于发动机式的叉车2，但本发明只要是发动机的旋转向变速器传递而车轮进行旋转的工业车辆就能够适用。作为这样的工业车辆，例如可举出牵引车辆、建筑车辆等。

Claims (4)

1.一种工业车辆的变速控制装置，是发动机的旋转向变速器传递而车轮进行旋转的工业车辆的变速控制装置，其特征在于，具备：
车速检测部，检测所述工业车辆的实际车速；
车速限制值设定部，设定所述工业车辆的车速限制值；
变速档决定部，基于由所述车速检测部检测到的所述实际车速和由所述车速限制值设定部设定的所述车速限制值来决定所述变速器的变速档；及
控制部，根据由所述变速档决定部决定的所述变速档来控制所述变速器，
所述变速档决定部，在所述车速限制值为比当前的变速档下的升档车速大的阈值以下时，不使所述变速器升档，维持为当前的变速档。
2.根据权利要求1所述的工业车辆的变速控制装置，其特征在于，
所述变速档决定部，在所述车速限制值比所述阈值大并且所述实际车速为所述升档车速以上时，使所述变速器升档。
3.根据权利要求2所述的工业车辆的变速控制装置，其特征在于，
所述阈值比所述升档车速大且比当前的变速档下的最高速小。
4.根据权利要求2或3所述的工业车辆的变速控制装置，其特征在于，
所述车速限制值设定部具有对所述工业车辆的车速限制的有效及无效进行切换的功能，
所述变速档决定部，在所述实际车速为当前的变速档下的降档车速以下时，使所述变速器降档。
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