JP4097985B2 - 産業車両の走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の産業車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフト等の産業車両においては、エンジンの駆動力はトルクコンバータを介して変速機に伝達され、さらに、変速機内に収容された前進クラッチ及び後進クラッチのいずれかを経て駆動輪に伝達され走行可能なように構成されている。前進クラッチ及び後進クラッチは、インチングバルブ及び方向切換弁を経た圧油により入切操作される。
【０００３】
上記産業車両において荷役作業を行う場合には、通常エンジンを最大出力にして作業を行う。このため、荷役作業を行いながら車両を微速で走行させる場合には、オペレータはインチングバルブをインチングペダルにより操作して、前記前進クラッチまたは後進クラッチを半クラッチ状態にして、エンジンの駆動力の伝達を減少させて所望の車速を得ている。また、アクセルを踏まない状態で走行レバーを前進または後進に入れると、エンジンのアイドル回転に応じた速度（クリープ速度）で車両が走行してしまうが、このクリープ速度以下で走行したい場合には、オペレータはインチングペダルを操作して半クラッチ状態にして所望の車速を得ている。
しかしながら、この半クラッチ状態を調節するインチングペダル操作は微妙な操作であり、特に荷役操作との複合操作を行うには熟練を要し、熟練者にとっても疲労しやすく作業効率が悪化してしまう。
【０００４】
比例電磁弁によりクラッチ圧を制御することにより、上述したような微妙な操作を要するインチングペダル操作が不要となる走行制御装置が、例えば、特許登録第２８３５９９６号公報に記載されている。すなわち、荷役作業を行いながら車両を微速で走行させる場合には、アクセルペダルの操作量に基づく目標車速と車速センサが検出する実車速との差に応じた出力を比例電磁弁に出力して、前記前進クラッチまたは後進クラッチの係合状態を調節して車速を制御している。これにより、インチングペダル操作という微妙な操作が不要となり、操作性の良い走行制御装置が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、以下のような問題がある。
図１３に示すように、摩擦係数μは、すべり速度ｓがある程度大きい範囲では速度によらずほぼ一定の値となるが、低速域ではすべり速度ｓが低いほど大きくなる。半クラッチ状態が図１３の領域Ａで示すように摩擦係数μが安定しない状態となっている場合においては、全係合へは移行しやすい比較的深い係合状態であり、逆に係合を離す方向へは移行しにくい状態である。このため、前記状態において外乱等により全係合に移行したときには、場合によっては車速が上昇したと判断するまでに過剰に増速してしまい、目標車速に合わせるフィードバック制御により半クラッチによる減速が働き、この減速が過剰に働いて車速が落ちることにより増速するということを繰り返すため、安定して車速を制御することが困難となる。
【０００６】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、半クラッチ状態においても安定して車速を制御することができる産業車両の走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、エンジンの出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する油圧式の前進クラッチ及び後進クラッチを持った変速機と、エンジンの出力により駆動するクラッチ用ポンプと、該クラッチ用ポンプから前記変速機の前進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する前進用比例電磁弁と、該クラッチ用ポンプから前記変速機の後進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する後進用比例電磁弁と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、実車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダル操作量に応じた目標車速を設定し、前記車速検出手段が検出する実車速が目標車速となるように前記前進用及び後進用比例電磁弁を制御する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、前記制御手段は、目標車速と実車速との偏差に基づいて設定される設定値まで徐々に増加しその後減少する出力を１セットとし、進行方向用の比例電磁弁に該出力を連続して出力する構成としている。
【０００８】
上記構成によると、増加及び減少を周期的に繰り返しながら目標出力値に近づく指令電流を比例電磁弁に出力し、クラッチの半クラッチ状態を調節して車速を制御している。半クラッチ状態が安定しない状態であっても、周期的に出力を減少させてクラッチの係合を緩めることにより、全係合への移行を防止し半クラッチ状態を安定できるので、安定して車速を制御できる。また、出力値を一旦減少させた後に設定値まで増加させるので、比例電磁弁のヒステリシスの影響を受けることはない安定した制御が可能となる。さらに、出力を設定値まで徐々に増加させているので、クラッチ係合力増加に伴うショックを抑制できる。
【０００９】
また、前記制御手段は、出力値減少時の勾配を増加時の勾配よりも急にした構成としている。
また、前記制御手段は、出力値減少時には、次回の設定値が今回の設定値よりも大きい場合、今回の設定値よりも所定量小さい値まで出力を減少し、次回の設定値が今回の設定値よりも小さい場合、次回の設定値よりも所定量小さい値まで出力を減少する構成としている。
【００１０】
上記構成によると、設定値からの出力減少時の勾配を急勾配としたので１セットの周期を短くできる。また、セット毎の出力の減少量を抑えているので、減少量を大きくした場合に比べ、１セットの周期を短くでると共に、クラッチ切断時間も短くなるので制御性を向上できる。
【００１１】
また、作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段を備えると共に、前記制御手段は、作業機レバーが操作された場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする構成としている。
また、作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段と、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、作業機レバーが操作され、かつエンジン回転速度が所定値を越えた場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする構成としている。
また、作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段と、前記前進及び後進クラッチの入力側の回転速度を検出する入力側回転速度検出手段と、前記前進及び後進クラッチの出力側の回転速度を検出する出力側回転速度検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、作業機レバーが操作され、かつ入力側の回転速度と出力側の回転速度との差が所定値よりも小さい場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする構成としている。
【００１２】
走行時に、作業機レバー操作に伴うエンジン回転の上昇により、クラッチの係合状態によっては目標車速を超えてしまう場合があるが、上記構成においては、作業機レバーが操作された場合、エンジン回転が所定値を超えた場合及びクラッチのすべり速度が所定値よりも小さい場合に、出力を通常の減少量よりも大きく減少させクラッチ係合を緩めるので、作業機レバーの操作に伴いエンジン回転が上昇した場合でも、急加速を防止できる。
【００１３】
また、エンジンの出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する油圧式の前進クラッチ及び後進クラッチを持った変速機と、エンジンの出力により駆動するクラッチ用ポンプと、該クラッチ用ポンプから前記変速機の前進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する前進用比例電磁弁と、該クラッチ用ポンプから前記変速機の後進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する後進用比例電磁弁と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、実車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダル操作量に応じた目標車速を設定し、前記車速検出手段が検出する実車速が目標車速となるように前記前進用及び後進用比例電磁弁を制御する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、前記制御手段は、制動が必要と判断される場合には、目標車速と実車速との偏差に基づいて設定される設定値まで徐々に増加しその後減少する出力を１セットとし、進行方向とは逆方向用の比例電磁弁に該出力を連続して出力すると共に、該出力のセット毎に同期して増減する出力を進行方向用の比例電磁弁に出力する構成としている。
【００１４】
変速機を用いて制動を行う場合、進行方向とは逆方向のクラッチを操作して逆方向の駆動力により制動を行うが、進行方向のクラッチが全係合である場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は大きいが、進行方向の駆動力が大きいため逆方向クラッチに大きな係合力が必要となり、発熱も大きくなる。また、進行方向のクラッチを切断している場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は小さくなると共に、車速が低い場合にはクラッチ係合状態によっては逆方向に走行してしまうこともある。しかしながら、上記構成においては、進行方向に所定の出力による駆動力を発生させると共に、目標車速と実車速との偏差に基づく増減を繰り返す出力により安定した半クラッチ状態にて逆方向の駆動力を得て制動している。これにより、出力値を低くできるので、クラッチへの過負荷を防止できる。また、それぞれの出力をセット毎に同期して各クラッチに出力しているので、逆方向への走行を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、産業車両であるフォークリフトにおいては、エンジン１の出力はトルクコンバータ２を介して変速機３に伝達され、変速機３内に収容された前進クラッチ４及び後進クラッチ５のいずれかを経て駆動輪６に伝達され、これにより車両が走行するようになっている。トルクコンバータ２内にはエンジン１により駆動される油圧ポンプ７が設けられており、この油圧ポンプ７からの吐出圧油はリリーフ弁８により調圧された後、前進用比例電磁弁９及び後進用比例電磁弁１０を介して前進クラッチ４及び後進クラッチ５にそれぞれ供給される。
【００１７】
荷役用油圧ポンプ１１は、エンジン１により駆動され、この油圧ポンプ１１からの吐出圧油は、操作弁１２を介してリフトシリンダ１３に供給され、リフトシリンダ１３の伸縮によりフォーク１４が昇降駆動されるように構成されている。
【００１８】
操作弁１２を切換操作する作業機レバー１５にはその操作量を検出する作業機レバーセンサ１６が設けられ、アクセルペダル１７にはその操作量を検出するアクセルペダルセンサ１８が設けられ、走行レバー１９にはレバー操作位置が前進、中立及び後進のいずれであるかを検出する前後進検出スイッチ２０が設けられている。なお、作業機レバーセンサ１６は、作業機レバー１５の操作の有無を検出する機能を兼備しており、その出力が所定値を超えた場合がレバー操作信号である。
【００１９】
エンジン１には、燃料噴射量を調整するガバナ２１を制御してエンジン回転を増減するガバナアクチュエータ２２が設けられている。エンジン１の出力軸２３にはエンジン１の回転速度を検出するエンジン回転センサ２４が設けられ、変速機３の入力軸２５にはクラッチ入力側の回転速度を検出する入力側回転センサ２６が設けられ、変速機３の出力軸２７には車両の実車速を検出する車速センサ２８が設けられている。なお、車速センサ２８は、クラッチ出力側の回転速度を検出する機能を兼備している。
【００２０】
コントローラ３０は、上記センサ類（作業機レバーセンサ１６、アクセルペダルセンサ１８、前後進検出スイッチ２０、エンジン回転センサ２４、入力側回転センサ２６、車速センサ２８）からの各検出信号を入力すると共に、これらの検出信号及びコントローラ３０内に記憶されたデータに基づいて、詳細は後述するようにして、前進、中立、後進及び単独荷役、単独走行、荷役兼走行を判断し、前進用比例電磁弁９、後進用比例電磁弁１０及びガバナアクチュエータ２２のそれぞれに指令電流を出力している。
【００２１】
コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号により、走行レバー１９の操作位置が前進、中立及び後進のいずれであるかを判断する。
【００２２】
また、コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号が中立であり、かつ作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号を入力した場合には、単独荷役と判断する。単独荷役の場合には、コントローラ３０は、作業機レバーセンサ１６からの作業機レバー操作量信号を入力し、コントローラ３０に記憶された図２に示すような作業機レバー操作量とエンジン回転数との関係より、作業機レバー１５の操作量に応じたエンジン回転数となるようにガバナアクチュエータ２２に指令電流を出力してエンジン回転を制御する。
これにより、作業機レバー１５の操作量に応じて油圧ポンプ１１の吐出油量が制御されリフトシリンダ１３に供給され、フォーク１４は作業機操作レバー１５の操作量に応じた昇降速度で駆動される。
【００２３】
なお、走行レバー１９が中立の場合、アクセルペダル１７の操作によりエンジン回転数を増減可能であるので、単独荷役において、作業機レバー１５とアクセルペダル１７とを併用して荷役作業を行うことも可能である。この場合、コントローラ３０には、図３に示すようなアクセルペダル操作量に対するエンジン回転数の関係が記憶されており、コントローラ３０は、作業機レバー１５によるエンジン回転数及びアクセルペダル１７によるエンジン回転数のいずれか大きな方に従ってエンジン１を制御する。
【００２４】
走行する場合は、アクセルペダル１７の操作量に応じた車速に制御するべく、コントローラ３０には、図４に示すようなアクセルペダル操作量と目標車速との関係が記憶されている。コントローラ３０は、車速センサ２８が検出する実車速が目標車速となるように、前進クラッチ４及び後進クラッチ５の少なくともいずれかのクラッチ係合状態またはエンジン回転を、以下に述べるように制御する。
【００２５】
コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号が前進または後進であり、かつ作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号を入力した場合には、荷役兼走行と判断する。荷役兼走行の場合には、コントローラ３０は、作業機レバーセンサ１６からの作業機レバー操作量信号を入力し、コントローラ３０に記憶された図２に示すような作業機レバー操作量とエンジン回転数との関係より作業機レバー１５の操作量に応じたエンジン回転数となるようにガバナアクチュエータ２２に指令電流を出力してエンジン回転数を制御する。これにより、単独荷役の場合と同様に、フォーク１４の昇降速度を作業機操作レバー１５に応じた速度で駆動できる。
【００２６】
同時にコントローラ３０は、図４に示すアクセルペダル操作量と目標車速との関係よりアクセルペダル１７の操作量に応じた目標車速を算出し、この算出した目標車速と車速センサ２８が検出する実車速との偏差に基づいて、前進用比例電磁弁９及び後進用比例電磁弁１０のうち、前後進検出スイッチ２０の出力信号に対応する側（以降、進行方向側と呼ぶ）の比例電磁弁に出力する指令電流の目標出力までの増減量を算出する。そして、この目標出力までの増減量に基づいて、図５に示すように、現在の出力から目標出力まで時間と共に漸増する設定値カーブを設定する。
【００２７】
進行方向側の比例電磁弁への指令電流は、設定値カーブそのままを出力するのではなく、図６に示すように、設定値カーブ上となる任意の設定値まで勾配ａで増加しその後勾配ａよりも大きい勾配ｂで所定量ｈ減少する指令電流を１セットとして、この指令電流を連続して出力しており、設定値カーブに大略沿った出力となる。これにより、進行方向側のクラッチの係合状態が制御されて、エンジン１の駆動力の駆動輪６への伝達量が調整され、目標車速に近づくような走行制御が行われる。
【００２８】
オペレータがアクセルペダル１７の操作量を変える等により、目標車速と実車速との偏差が変化した場合には、この新たな偏差に応じた設定値カーブが設定される。このため、オペレータがアクセルペダル１７の操作量を減少させて目標車速を小さくした場合、図７に示すように、設定値カーブには新たに減少する設定値カーブが連続して設定される。この減少する設定値カーブが設定された場合、次回の設定値は減少しており、１セットにおける指令電流は次回の設定値よりも所定量ｈ小さい値まで減少し、次の１セットに続く。
【００２９】
出力パターンは、上記図６，７に示すものに限定するものではない。例えば図８（ａ）に示すように、設定値を暫時維持するように出力してもよい。この場合、各セットの周期を所定周期ｔに一致することも可能となる。また、出力増加時の勾配ａは、クラッチ係合力増加に伴うショックが発生し始める出力勾配ａ0よりも緩やかであれば、一定値である必要はなく、例えば図８（ｂ）に示すように、１セット毎に勾配が異なってもよい。この場合も前記と同様に、各セットの周期を所定周期ｔに一致することも可能となる。さらに、図８（ｃ）に示すように、セット毎に増加時の平均勾配が出力勾配ａ0よりも緩やかであれば、凸曲線又は凹曲線の増加特性を有していても構わない。また、減少時の勾配は所定勾配ｂよりも急であれば、図８（ｄ）に示すように、設定値から瞬時に所定量ｈ減少させてもよい。
【００３０】
コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号が前進または後進であり、かつ作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号が入力されない場合には、単独走行と判断する。単独走行の場合、アクセルペダル１７による目標車速が、エンジンのアイドル回転に応じたクリープ速度以上か否かにより制御が異なる。
【００３１】
単独走行で目標車速がクリープ速度以上の場合には、コントローラ３０は、前進クラッチ４及び後進クラッチ５のうち、進行方向側のクラッチが全係合となるような指令電流を進行方向側の比例電磁弁に出力すると共に、コントローラ３０に記憶された図３に示すようなアクセルペダル操作量に対するエンジン回転数の関係より、アクセルペダル１７の操作量に応じたエンジン回転数となるように、ガバナアクチュエータ２２に指令電流を出力してエンジン回転数を制御して走行する。
【００３２】
また、単独走行で目標車速がクリープ速度以下の場合には、コントローラ３０は、荷役兼走行の場合の走行制御と同様の制御を行う。すなわち、増加及び減少を繰り返しながら、目標車速と実車速とに基づき求まる設定値カーブに大略沿って変化する図６や図７等で説明したような指令電流を、進行方向側の比例電磁弁に出力し進行方向側のクラッチの係合状態を制御しており、これにより、クリープ速度以下という微速の目標車速に近づくような走行制御が行われる。
【００３３】
前進用比例電磁弁９及び後進用比例電磁弁１０には、常に最低基準電流が加えられている。クラッチ係合の開始指令における最初の設定値カーブの現在出力（図５参照）は、この最低基準電流である。この最低基準電流は、クラッチが係合し始める直前程度の電流値が設定されている。これにより、前進クラッチ４及び後進クラッチ５が係合し始めるまでの遊び時間を短縮して、係合作動の応答性を向上させている。
【００３４】
走行レバー１９が前進又は後進の操作位置で走行しているときに、作業機レバー１５の操作によるエンジン回転の上昇に伴って車速が上昇するのを防止するため、コントローラ３０は、以下のような場合に出力を最低基準電流まで減少させる制御を行っている。
【００３５】
クリープ速度以上の車速にて単独走行中（進行方向のクラッチは全係合）に、作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号が検出されると、コントローラ３０は、単独走行から荷役兼走行に移行したと判断し、図９に示すように、進行方向の比例電磁弁への出力を、全係合の電流から最低基準電流まで減少して一旦クラッチの係合を緩めてから、前述した荷役兼走行の走行制御に移行する。
また、クリープ速度以下の車速にて単独走行中（進行方向のクラッチは半クラッチ状態）に、作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号が検出されると、コントローラ３０は、単独走行から荷役兼走行に移行したと判断し、図１０に示すように、進行方向の比例電磁弁への出力を最低基準電流まで減少して一旦クラッチの係合を緩めてから、前述した荷役兼走行の走行制御に移行する。
【００３６】
荷役兼走行にて走行中（進行方向のクラッチは半クラッチ状態）に、作業機レバー１７の操作に伴いエンジン回転数が所定値を超えた場合、または入力側回転センサ２６及び車速センサ２８の出力よりクラッチの入力側と出力側の回転速度差（すべり速度ｓ）が所定値よりも小さい場合、コントローラ３０は、図１０の場合と同じように、進行方向の比例電磁弁への出力を最低基準電流まで減少して一旦クラッチの係合を緩めてから、荷役兼走行の走行制御を継続する。
【００３７】
アクセルペダル１７の操作量に応じた目標車速に対して、車速センサ２８が検出する実車速が所定以上速い場合、コントローラ３０は、制動が必要と判断し、図１１，１２に示すように、進行方向とは逆方向用の比例電磁弁に、増加及び減少を繰り返しながら目標車速と実車速との偏差に基づく設定値カーブに大略沿って変化する上述した走行制御と同様な指令電流を出力すると共に、進行方向用の比例電磁弁に一定の設定値まで増減を繰り返す指令電流を出力する。このとき、進行方向側の指令電流は、逆側の指令電流とセット毎に同期させており、図１１に示すように、設定値を暫時維持して同期させてもよいし、図１２に示すように増加時の勾配を変動させて同期させてもよい。
【００３８】
上記構成によれば、クラッチへの出力を増加及び減少を周期的に繰り返しながら目標出力値に近づく指令電流を比例電磁弁に出力し、半クラッチ状態を調節して車速を制御している。半クラッチ状態が図１３の領域Ａで示すように摩擦係数μが安定しない状態であっても、周期的に出力を減少させてクラッチの係合を緩めることにより、全係合への移行を防止し半クラッチ状態を安定できるので、安定して車速を制御できる。また、出力値を一旦減少させた後に設定値まで増加させるので、比例電磁弁のヒステリシスの影響を受けることはない安定した制御が可能となる。
【００３９】
設定値までの出力の増加を所定勾配よりも緩やかに増加させているので、クラッチ係合力増加に伴うショックを抑制できる。また、出力の増加の勾配が大きいと実車速を検出して次の設定値（設定値カーブ）が求まるときには今回の設定値をオーバした出力となり制御が安定しないが、上記構成では増加時の出力勾配が緩やかなのでこの様な出力オーバを防止でき安定した制御を得ることができる。
クラッチ係合状態は、クラッチへの圧力をどこまで上昇されば目標の係合状態が得られるのかが一定しない。出力を単純増加させた場合には、目標の係合状態と検出されたときには圧力はさらに上昇してしまい、安定して制御できないが、上記構成では、増減を繰り返し目標の係合状態であるかを探りながら出力を上げているので、安定した制御を得ることができる。
【００４０】
セット毎での設定値からの出力減少時の勾配は出力増加時の勾配よりも急なので１セットの周期を短くできる。また、例えばセット毎に最低基準電流まで出力を減少させた場合には、１セットの周期が長くなる又は増加時の勾配が急となりショックや出力オーバといった弊害を招く他に、クラッチ切断時間が長くなるため、車速の制御性が悪くなるが、上記構成においては、セット毎の出力の減少量を抑えているので、１セットの周期もクラッチ切断時間も短く制御性もよい。
【００４１】
走行時に、作業機レバー１５を操作することによりエンジン回転が上昇して、クラッチの係合状態によっては目標車速を超えてしまう場合があるが、上記構成においては、作業機レバー１５が操作された場合、エンジン回転が所定値を超えた場合及びクラッチのすべり速度が所定値よりも小さい場合に、出力を最低基準電流まで減少させクラッチ係合を緩めるので、作業機レバー１５の操作に伴いエンジン回転が上昇した場合でも、これにつられた意図しない増速を招くことを防止できる。
【００４２】
変速機３を用いて制動を行う場合、進行方向とは逆方向のクラッチを操作して逆方向の駆動力により制動を行うが、進行方向のクラッチが全係合である場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は大きいが、進行方向の駆動力が大きいため逆方向クラッチに大きな係合力が必要となり、発熱も大きくなる。また、進行方向のクラッチを切断している場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は小さくなると共に、車速が低い場合にはクラッチ係合状態によっては逆方向に走行してしまうこともある。しかしながら、上記構成においては、進行方向に所定の出力による駆動力を発生させると共に、目標車速と実車速との偏差に基づく増減を繰り返す出力により安定した半クラッチ状態にて逆方向の駆動力を得て制動している。これにより、出力値を低くできるので、クラッチへの過負荷を防止できる。また、それぞれの出力をセット毎に同期して各クラッチに出力しているので、逆方向への走行を防止できる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、本発明の範囲内において変更や修正を加えることができるのは言うまでもない。
例えば、産業車両としてフォークリフトを例に挙げて説明したが、ショベルローダ等に本発明を適用しても構わない。
車速センサ２８をクラッチ出力側回転速度検出手段と兼用する例にて説明したが、車速センサ２８とは別個に出力側回転センサを設けても構わない。
各センサ１６，１８は、ポテンショメータを用いてもエンコーダを用いてもよく、検出形態に応じて直動型または回転型から適宜選択すればよい。
コントローラ３０からの出力はＰＷＭ信号でも電流信号でもよい
図９，１０等で、出力を最低基準出力まで減少させる例で説明したが、最低基準出力まで減少させずに，図６や図７で１セット内における減少量よりも若干大きく減少させてクラッチ係合力を緩めてもよい。
エンジン回転は、コントローラ３０からの指令によりガバナアクチュエータ２２がガバナ２１を制御する例にて説明したが、リンケージ又はプッシュプルワイヤにより、作業機レバー１５やアクセルペダル１７とガバナ２１とを連結する構成でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る走行制御装置のブロック図である。
【図２】作業機レバー操作量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図３】アクセルペダル操作量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図４】アクセルペダル操作量と目標車速との関係を示す図である。
【図５】目標出力に対する設定値カーブを説明する図である。
【図６】出力パターンを説明する図である。
【図７】途中で目標出力が減少する場合の出力パターンを説明する図である。
【図８】出力パターンのその他の例を説明する図である。
【図９】クラッチ全係合で単独走行中に作業機レバーが操作された場合の出力パターンを示す図である。
【図１０】半クラッチで単独走行中に作業機レバーが操作された場合の出力パターンを示す図である。
【図１１】制動時の出力パターンを説明する図である。
【図１２】制動時の出力パターンを説明する図である。
【図１３】すべり速度と摩擦係数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…トルクコンバータ、３…変速機、４…前進クラッチ、５…後進クラッチ、６…駆動輪、７，１１…油圧ポンプ、８…リリーフ弁、９…前進用比例電磁弁、１０…後進用比例電磁弁、１２…操作弁、１５…作業機レバー、１６…作業機レバーセンサ、１７…アクセルペダル、１８…アクセルペダルセンサ、１９…走行レバー、２０…前後進検出スイッチ、２２…ガバナアクチュエータ、２４…エンジン回転センサ、２６…入力側回転センサ、２８…車速センサ、３０…コントローラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の産業車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフト等の産業車両においては、エンジンの駆動力はトルクコンバータを介して変速機に伝達され、さらに、変速機内に収容された前進クラッチ及び後進クラッチのいずれかを経て駆動輪に伝達され走行可能なように構成されている。前進クラッチ及び後進クラッチは、インチングバルブ及び方向切換弁を経た圧油により入切操作される。
【０００３】
上記産業車両において荷役作業を行う場合には、通常エンジンを最大出力にして作業を行う。このため、荷役作業を行いながら車両を微速で走行させる場合には、オペレータはインチングバルブをインチングペダルにより操作して、前記前進クラッチまたは後進クラッチを半クラッチ状態にして、エンジンの駆動力の伝達を減少させて所望の車速を得ている。また、アクセルを踏まない状態で走行レバーを前進または後進に入れると、エンジンのアイドル回転に応じた速度（クリープ速度）で車両が走行してしまうが、このクリープ速度以下で走行したい場合には、オペレータはインチングペダルを操作して半クラッチ状態にして所望の車速を得ている。
しかしながら、この半クラッチ状態を調節するインチングペダル操作は微妙な操作であり、特に荷役操作との複合操作を行うには熟練を要し、熟練者にとっても疲労しやすく作業効率が悪化してしまう。
【０００４】
比例電磁弁によりクラッチ圧を制御することにより、上述したような微妙な操作を要するインチングペダル操作が不要となる走行制御装置が、例えば、特許登録第２８３５９９６号公報に記載されている。すなわち、荷役作業を行いながら車両を微速で走行させる場合には、アクセルペダルの操作量に基づく目標車速と車速センサが検出する実車速との差に応じた出力を比例電磁弁に出力して、前記前進クラッチまたは後進クラッチの係合状態を調節して車速を制御している。これにより、インチングペダル操作という微妙な操作が不要となり、操作性の良い走行制御装置が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、以下のような問題がある。
図１３に示すように、摩擦係数μは、すべり速度ｓがある程度大きい範囲では速度によらずほぼ一定の値となるが、低速域ではすべり速度ｓが低いほど大きくなる。半クラッチ状態が図１３の領域Ａで示すように摩擦係数μが安定しない状態となっている場合においては、全係合へは移行しやすい比較的深い係合状態であり、逆に係合を離す方向へは移行しにくい状態である。このため、前記状態において外乱等により全係合に移行したときには、場合によっては車速が上昇したと判断するまでに過剰に増速してしまい、目標車速に合わせるフィードバック制御により半クラッチによる減速が働き、この減速が過剰に働いて車速が落ちることにより増速するということを繰り返すため、安定して車速を制御することが困難となる。
【０００６】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、半クラッチ状態においても安定して車速を制御することができる産業車両の走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、エンジンの出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する油圧式の前進クラッチ及び後進クラッチを持った変速機と、エンジンの出力により駆動するクラッチ用ポンプと、該クラッチ用ポンプから前記変速機の前進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する前進用比例電磁弁と、該クラッチ用ポンプから前記変速機の後進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する後進用比例電磁弁と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、実車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダル操作量に応じた目標車速を設定し、前記車速検出手段が検出する実車速が目標車速となるように前記前進用及び後進用比例電磁弁を制御する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、前記制御手段は、目標車速と実車速との偏差に基づいて設定される設定値まで徐々に増加しその後減少する出力を１セットとし、進行方向用の比例電磁弁に該出力を連続して出力する構成としている。
【０００８】
上記構成によると、増加及び減少を周期的に繰り返しながら目標出力値に近づく指令電流を比例電磁弁に出力し、クラッチの半クラッチ状態を調節して車速を制御している。半クラッチ状態が安定しない状態であっても、周期的に出力を減少させてクラッチの係合を緩めることにより、全係合への移行を防止し半クラッチ状態を安定できるので、安定して車速を制御できる。また、出力値を一旦減少させた後に設定値まで増加させるので、比例電磁弁のヒステリシスの影響を受けることはない安定した制御が可能となる。さらに、出力を設定値まで徐々に増加させているので、クラッチ係合力増加に伴うショックを抑制できる。
【０００９】
また、前記制御手段は、出力値減少時の勾配を増加時の勾配よりも急にした構成としている。
また、前記制御手段は、出力値減少時には、次回の設定値が今回の設定値よりも大きい場合、今回の設定値よりも所定量小さい値まで出力を減少し、次回の設定値が今回の設定値よりも小さい場合、次回の設定値よりも所定量小さい値まで出力を減少する構成としている。
【００１０】
上記構成によると、設定値からの出力減少時の勾配を急勾配としたので１セットの周期を短くできる。また、セット毎の出力の減少量を抑えているので、減少量を大きくした場合に比べ、１セットの周期を短くでると共に、クラッチ切断時間も短くなるので制御性を向上できる。
【００１１】
また、作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段を備えると共に、前記制御手段は、作業機レバーが操作された場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする構成としている。
また、作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段と、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、作業機レバーが操作され、かつエンジン回転速度が所定値を越えた場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする構成としている。
また、作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段と、前記前進及び後進クラッチの入力側の回転速度を検出する入力側回転速度検出手段と、前記前進及び後進クラッチの出力側の回転速度を検出する出力側回転速度検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、作業機レバーが操作され、かつ入力側の回転速度と出力側の回転速度との差が所定値よりも小さい場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする構成としている。
【００１２】
走行時に、作業機レバー操作に伴うエンジン回転の上昇により、クラッチの係合状態によっては目標車速を超えてしまう場合があるが、上記構成においては、作業機レバーが操作された場合、エンジン回転が所定値を超えた場合及びクラッチのすべり速度が所定値よりも小さい場合に、出力を通常の減少量よりも大きく減少させクラッチ係合を緩めるので、作業機レバーの操作に伴いエンジン回転が上昇した場合でも、急加速を防止できる。
【００１３】
また、エンジンの出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する油圧式の前進クラッチ及び後進クラッチを持った変速機と、エンジンの出力により駆動するクラッチ用ポンプと、該クラッチ用ポンプから前記変速機の前進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する前進用比例電磁弁と、該クラッチ用ポンプから前記変速機の後進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する後進用比例電磁弁と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、実車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダル操作量に応じた目標車速を設定し、前記車速検出手段が検出する実車速が目標車速となるように前記前進用及び後進用比例電磁弁を制御する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、前記制御手段は、制動が必要と判断される場合には、目標車速と実車速との偏差に基づいて設定される設定値まで徐々に増加しその後減少する出力を１セットとし、進行方向とは逆方向用の比例電磁弁に該出力を連続して出力すると共に、該出力のセット毎に同期して増減する出力を進行方向用の比例電磁弁に出力する構成としている。
【００１４】
変速機を用いて制動を行う場合、進行方向とは逆方向のクラッチを操作して逆方向の駆動力により制動を行うが、進行方向のクラッチが全係合である場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は大きいが、進行方向の駆動力が大きいため逆方向クラッチに大きな係合力が必要となり、発熱も大きくなる。また、進行方向のクラッチを切断している場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は小さくなると共に、車速が低い場合にはクラッチ係合状態によっては逆方向に走行してしまうこともある。しかしながら、上記構成においては、進行方向に所定の出力による駆動力を発生させると共に、目標車速と実車速との偏差に基づく増減を繰り返す出力により安定した半クラッチ状態にて逆方向の駆動力を得て制動している。これにより、出力値を低くできるので、クラッチへの過負荷を防止できる。また、それぞれの出力をセット毎に同期して各クラッチに出力しているので、逆方向への走行を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、産業車両であるフォークリフトにおいては、エンジン１の出力はトルクコンバータ２を介して変速機３に伝達され、変速機３内に収容された前進クラッチ４及び後進クラッチ５のいずれかを経て駆動輪６に伝達され、これにより車両が走行するようになっている。トルクコンバータ２内にはエンジン１により駆動される油圧ポンプ７が設けられており、この油圧ポンプ７からの吐出圧油はリリーフ弁８により調圧された後、前進用比例電磁弁９及び後進用比例電磁弁１０を介して前進クラッチ４及び後進クラッチ５にそれぞれ供給される。
【００１７】
荷役用油圧ポンプ１１は、エンジン１により駆動され、この油圧ポンプ１１からの吐出圧油は、操作弁１２を介してリフトシリンダ１３に供給され、リフトシリンダ１３の伸縮によりフォーク１４が昇降駆動されるように構成されている。
【００１８】
操作弁１２を切換操作する作業機レバー１５にはその操作量を検出する作業機レバーセンサ１６が設けられ、アクセルペダル１７にはその操作量を検出するアクセルペダルセンサ１８が設けられ、走行レバー１９にはレバー操作位置が前進、中立及び後進のいずれであるかを検出する前後進検出スイッチ２０が設けられている。なお、作業機レバーセンサ１６は、作業機レバー１５の操作の有無を検出する機能を兼備しており、その出力が所定値を超えた場合がレバー操作信号である。
【００１９】
エンジン１には、燃料噴射量を調整するガバナ２１を制御してエンジン回転を増減するガバナアクチュエータ２２が設けられている。エンジン１の出力軸２３にはエンジン１の回転速度を検出するエンジン回転センサ２４が設けられ、変速機３の入力軸２５にはクラッチ入力側の回転速度を検出する入力側回転センサ２６が設けられ、変速機３の出力軸２７には車両の実車速を検出する車速センサ２８が設けられている。なお、車速センサ２８は、クラッチ出力側の回転速度を検出する機能を兼備している。
【００２０】
コントローラ３０は、上記センサ類（作業機レバーセンサ１６、アクセルペダルセンサ１８、前後進検出スイッチ２０、エンジン回転センサ２４、入力側回転センサ２６、車速センサ２８）からの各検出信号を入力すると共に、これらの検出信号及びコントローラ３０内に記憶されたデータに基づいて、詳細は後述するようにして、前進、中立、後進及び単独荷役、単独走行、荷役兼走行を判断し、前進用比例電磁弁９、後進用比例電磁弁１０及びガバナアクチュエータ２２のそれぞれに指令電流を出力している。
【００２１】
コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号により、走行レバー１９の操作位置が前進、中立及び後進のいずれであるかを判断する。
【００２２】
また、コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号が中立であり、かつ作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号を入力した場合には、単独荷役と判断する。単独荷役の場合には、コントローラ３０は、作業機レバーセンサ１６からの作業機レバー操作量信号を入力し、コントローラ３０に記憶された図２に示すような作業機レバー操作量とエンジン回転数との関係より、作業機レバー１５の操作量に応じたエンジン回転数となるようにガバナアクチュエータ２２に指令電流を出力してエンジン回転を制御する。
これにより、作業機レバー１５の操作量に応じて油圧ポンプ１１の吐出油量が制御されリフトシリンダ１３に供給され、フォーク１４は作業機操作レバー１５の操作量に応じた昇降速度で駆動される。
【００２３】
なお、走行レバー１９が中立の場合、アクセルペダル１７の操作によりエンジン回転数を増減可能であるので、単独荷役において、作業機レバー１５とアクセルペダル１７とを併用して荷役作業を行うことも可能である。この場合、コントローラ３０には、図３に示すようなアクセルペダル操作量に対するエンジン回転数の関係が記憶されており、コントローラ３０は、作業機レバー１５によるエンジン回転数及びアクセルペダル１７によるエンジン回転数のいずれか大きな方に従ってエンジン１を制御する。
【００２４】
走行する場合は、アクセルペダル１７の操作量に応じた車速に制御するべく、コントローラ３０には、図４に示すようなアクセルペダル操作量と目標車速との関係が記憶されている。コントローラ３０は、車速センサ２８が検出する実車速が目標車速となるように、前進クラッチ４及び後進クラッチ５の少なくともいずれかのクラッチ係合状態またはエンジン回転を、以下に述べるように制御する。
【００２５】
コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号が前進または後進であり、かつ作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号を入力した場合には、荷役兼走行と判断する。荷役兼走行の場合には、コントローラ３０は、作業機レバーセンサ１６からの作業機レバー操作量信号を入力し、コントローラ３０に記憶された図２に示すような作業機レバー操作量とエンジン回転数との関係より作業機レバー１５の操作量に応じたエンジン回転数となるようにガバナアクチュエータ２２に指令電流を出力してエンジン回転数を制御する。これにより、単独荷役の場合と同様に、フォーク１４の昇降速度を作業機操作レバー１５に応じた速度で駆動できる。
【００２６】
同時にコントローラ３０は、図４に示すアクセルペダル操作量と目標車速との関係よりアクセルペダル１７の操作量に応じた目標車速を算出し、この算出した目標車速と車速センサ２８が検出する実車速との偏差に基づいて、前進用比例電磁弁９及び後進用比例電磁弁１０のうち、前後進検出スイッチ２０の出力信号に対応する側（以降、進行方向側と呼ぶ）の比例電磁弁に出力する指令電流の目標出力までの増減量を算出する。そして、この目標出力までの増減量に基づいて、図５に示すように、現在の出力から目標出力まで時間と共に漸増する設定値カーブを設定する。
【００２７】
進行方向側の比例電磁弁への指令電流は、設定値カーブそのままを出力するのではなく、図６に示すように、設定値カーブ上となる任意の設定値まで勾配ａで増加しその後勾配ａよりも大きい勾配ｂで所定量ｈ減少する指令電流を１セットとして、この指令電流を連続して出力しており、設定値カーブに大略沿った出力となる。これにより、進行方向側のクラッチの係合状態が制御されて、エンジン１の駆動力の駆動輪６への伝達量が調整され、目標車速に近づくような走行制御が行われる。
【００２８】
オペレータがアクセルペダル１７の操作量を変える等により、目標車速と実車速との偏差が変化した場合には、この新たな偏差に応じた設定値カーブが設定される。このため、オペレータがアクセルペダル１７の操作量を減少させて目標車速を小さくした場合、図７に示すように、設定値カーブには新たに減少する設定値カーブが連続して設定される。この減少する設定値カーブが設定された場合、次回の設定値は減少しており、１セットにおける指令電流は次回の設定値よりも所定量ｈ小さい値まで減少し、次の１セットに続く。
【００２９】
出力パターンは、上記図６，７に示すものに限定するものではない。例えば図８（ａ）に示すように、設定値を暫時維持するように出力してもよい。この場合、各セットの周期を所定周期ｔに一致することも可能となる。また、出力増加時の勾配ａは、クラッチ係合力増加に伴うショックが発生し始める出力勾配ａ0よりも緩やかであれば、一定値である必要はなく、例えば図８（ｂ）に示すように、１セット毎に勾配が異なってもよい。この場合も前記と同様に、各セットの周期を所定周期ｔに一致することも可能となる。さらに、図８（ｃ）に示すように、セット毎に増加時の平均勾配が出力勾配ａ0よりも緩やかであれば、凸曲線又は凹曲線の増加特性を有していても構わない。また、減少時の勾配は所定勾配ｂよりも急であれば、図８（ｄ）に示すように、設定値から瞬時に所定量ｈ減少させてもよい。
【００３０】
コントローラ３０は、前後進検出スイッチ２０の出力信号が前進または後進であり、かつ作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号が入力されない場合には、単独走行と判断する。単独走行の場合、アクセルペダル１７による目標車速が、エンジンのアイドル回転に応じたクリープ速度以上か否かにより制御が異なる。
【００３１】
単独走行で目標車速がクリープ速度以上の場合には、コントローラ３０は、前進クラッチ４及び後進クラッチ５のうち、進行方向側のクラッチが全係合となるような指令電流を進行方向側の比例電磁弁に出力すると共に、コントローラ３０に記憶された図３に示すようなアクセルペダル操作量に対するエンジン回転数の関係より、アクセルペダル１７の操作量に応じたエンジン回転数となるように、ガバナアクチュエータ２２に指令電流を出力してエンジン回転数を制御して走行する。
【００３２】
また、単独走行で目標車速がクリープ速度以下の場合には、コントローラ３０は、荷役兼走行の場合の走行制御と同様の制御を行う。すなわち、増加及び減少を繰り返しながら、目標車速と実車速とに基づき求まる設定値カーブに大略沿って変化する図６や図７等で説明したような指令電流を、進行方向側の比例電磁弁に出力し進行方向側のクラッチの係合状態を制御しており、これにより、クリープ速度以下という微速の目標車速に近づくような走行制御が行われる。
【００３３】
前進用比例電磁弁９及び後進用比例電磁弁１０には、常に最低基準電流が加えられている。クラッチ係合の開始指令における最初の設定値カーブの現在出力（図５参照）は、この最低基準電流である。この最低基準電流は、クラッチが係合し始める直前程度の電流値が設定されている。これにより、前進クラッチ４及び後進クラッチ５が係合し始めるまでの遊び時間を短縮して、係合作動の応答性を向上させている。
【００３４】
走行レバー１９が前進又は後進の操作位置で走行しているときに、作業機レバー１５の操作によるエンジン回転の上昇に伴って車速が上昇するのを防止するため、コントローラ３０は、以下のような場合に出力を最低基準電流まで減少させる制御を行っている。
【００３５】
クリープ速度以上の車速にて単独走行中（進行方向のクラッチは全係合）に、作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号が検出されると、コントローラ３０は、単独走行から荷役兼走行に移行したと判断し、図９に示すように、進行方向の比例電磁弁への出力を、全係合の電流から最低基準電流まで減少して一旦クラッチの係合を緩めてから、前述した荷役兼走行の走行制御に移行する。
また、クリープ速度以下の車速にて単独走行中（進行方向のクラッチは半クラッチ状態）に、作業機レバーセンサ１６からのレバー操作信号が検出されると、コントローラ３０は、単独走行から荷役兼走行に移行したと判断し、図１０に示すように、進行方向の比例電磁弁への出力を最低基準電流まで減少して一旦クラッチの係合を緩めてから、前述した荷役兼走行の走行制御に移行する。
【００３６】
荷役兼走行にて走行中（進行方向のクラッチは半クラッチ状態）に、作業機レバー１７の操作に伴いエンジン回転数が所定値を超えた場合、または入力側回転センサ２６及び車速センサ２８の出力よりクラッチの入力側と出力側の回転速度差（すべり速度ｓ）が所定値よりも小さい場合、コントローラ３０は、図１０の場合と同じように、進行方向の比例電磁弁への出力を最低基準電流まで減少して一旦クラッチの係合を緩めてから、荷役兼走行の走行制御を継続する。
【００３７】
アクセルペダル１７の操作量に応じた目標車速に対して、車速センサ２８が検出する実車速が所定以上速い場合、コントローラ３０は、制動が必要と判断し、図１１，１２に示すように、進行方向とは逆方向用の比例電磁弁に、増加及び減少を繰り返しながら目標車速と実車速との偏差に基づく設定値カーブに大略沿って変化する上述した走行制御と同様な指令電流を出力すると共に、進行方向用の比例電磁弁に一定の設定値まで増減を繰り返す指令電流を出力する。このとき、進行方向側の指令電流は、逆側の指令電流とセット毎に同期させており、図１１に示すように、設定値を暫時維持して同期させてもよいし、図１２に示すように増加時の勾配を変動させて同期させてもよい。
【００３８】
上記構成によれば、クラッチへの出力を増加及び減少を周期的に繰り返しながら目標出力値に近づく指令電流を比例電磁弁に出力し、半クラッチ状態を調節して車速を制御している。半クラッチ状態が図１３の領域Ａで示すように摩擦係数μが安定しない状態であっても、周期的に出力を減少させてクラッチの係合を緩めることにより、全係合への移行を防止し半クラッチ状態を安定できるので、安定して車速を制御できる。また、出力値を一旦減少させた後に設定値まで増加させるので、比例電磁弁のヒステリシスの影響を受けることはない安定した制御が可能となる。
【００３９】
設定値までの出力の増加を所定勾配よりも緩やかに増加させているので、クラッチ係合力増加に伴うショックを抑制できる。また、出力の増加の勾配が大きいと実車速を検出して次の設定値（設定値カーブ）が求まるときには今回の設定値をオーバした出力となり制御が安定しないが、上記構成では増加時の出力勾配が緩やかなのでこの様な出力オーバを防止でき安定した制御を得ることができる。
クラッチ係合状態は、クラッチへの圧力をどこまで上昇されば目標の係合状態が得られるのかが一定しない。出力を単純増加させた場合には、目標の係合状態と検出されたときには圧力はさらに上昇してしまい、安定して制御できないが、上記構成では、増減を繰り返し目標の係合状態であるかを探りながら出力を上げているので、安定した制御を得ることができる。
【００４０】
セット毎での設定値からの出力減少時の勾配は出力増加時の勾配よりも急なので１セットの周期を短くできる。また、例えばセット毎に最低基準電流まで出力を減少させた場合には、１セットの周期が長くなる又は増加時の勾配が急となりショックや出力オーバといった弊害を招く他に、クラッチ切断時間が長くなるため、車速の制御性が悪くなるが、上記構成においては、セット毎の出力の減少量を抑えているので、１セットの周期もクラッチ切断時間も短く制御性もよい。
【００４１】
走行時に、作業機レバー１５を操作することによりエンジン回転が上昇して、クラッチの係合状態によっては目標車速を超えてしまう場合があるが、上記構成においては、作業機レバー１５が操作された場合、エンジン回転が所定値を超えた場合及びクラッチのすべり速度が所定値よりも小さい場合に、出力を最低基準電流まで減少させクラッチ係合を緩めるので、作業機レバー１５の操作に伴いエンジン回転が上昇した場合でも、これにつられた意図しない増速を招くことを防止できる。
【００４２】
変速機３を用いて制動を行う場合、進行方向とは逆方向のクラッチを操作して逆方向の駆動力により制動を行うが、進行方向のクラッチが全係合である場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は大きいが、進行方向の駆動力が大きいため逆方向クラッチに大きな係合力が必要となり、発熱も大きくなる。また、進行方向のクラッチを切断している場合には、逆方向のクラッチ係合による制動効果は小さくなると共に、車速が低い場合にはクラッチ係合状態によっては逆方向に走行してしまうこともある。しかしながら、上記構成においては、進行方向に所定の出力による駆動力を発生させると共に、目標車速と実車速との偏差に基づく増減を繰り返す出力により安定した半クラッチ状態にて逆方向の駆動力を得て制動している。これにより、出力値を低くできるので、クラッチへの過負荷を防止できる。また、それぞれの出力をセット毎に同期して各クラッチに出力しているので、逆方向への走行を防止できる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、本発明の範囲内において変更や修正を加えることができるのは言うまでもない。
例えば、産業車両としてフォークリフトを例に挙げて説明したが、ショベルローダ等に本発明を適用しても構わない。
車速センサ２８をクラッチ出力側回転速度検出手段と兼用する例にて説明したが、車速センサ２８とは別個に出力側回転センサを設けても構わない。
各センサ１６，１８は、ポテンショメータを用いてもエンコーダを用いてもよく、検出形態に応じて直動型または回転型から適宜選択すればよい。
コントローラ３０からの出力はＰＷＭ信号でも電流信号でもよい
図９，１０等で、出力を最低基準出力まで減少させる例で説明したが、最低基準出力まで減少させずに，図６や図７で１セット内における減少量よりも若干大きく減少させてクラッチ係合力を緩めてもよい。
エンジン回転は、コントローラ３０からの指令によりガバナアクチュエータ２２がガバナ２１を制御する例にて説明したが、リンケージ又はプッシュプルワイヤにより、作業機レバー１５やアクセルペダル１７とガバナ２１とを連結する構成でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る走行制御装置のブロック図である。
【図２】作業機レバー操作量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図３】アクセルペダル操作量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図４】アクセルペダル操作量と目標車速との関係を示す図である。
【図５】目標出力に対する設定値カーブを説明する図である。
【図６】出力パターンを説明する図である。
【図７】途中で目標出力が減少する場合の出力パターンを説明する図である。
【図８】出力パターンのその他の例を説明する図である。
【図９】クラッチ全係合で単独走行中に作業機レバーが操作された場合の出力パターンを示す図である。
【図１０】半クラッチで単独走行中に作業機レバーが操作された場合の出力パターンを示す図である。
【図１１】制動時の出力パターンを説明する図である。
【図１２】制動時の出力パターンを説明する図である。
【図１３】すべり速度と摩擦係数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…トルクコンバータ、３…変速機、４…前進クラッチ、５…後進クラッチ、６…駆動輪、７，１１…油圧ポンプ、８…リリーフ弁、９…前進用比例電磁弁、１０…後進用比例電磁弁、１２…操作弁、１５…作業機レバー、１６…作業機レバーセンサ、１７…アクセルペダル、１８…アクセルペダルセンサ、１９…走行レバー、２０…前後進検出スイッチ、２２…ガバナアクチュエータ、２４…エンジン回転センサ、２６…入力側回転センサ、２８…車速センサ、３０…コントローラ。
Claims (7)
- エンジンの出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する油圧式の前進クラッチ及び後進クラッチを持った変速機と、
エンジンの出力により駆動するクラッチ用ポンプと、
該クラッチ用ポンプから前記変速機の前進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する前進用比例電磁弁と、
該クラッチ用ポンプから前記変速機の後進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する後進用比例電磁弁と、
アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
実車速を検出する車速検出手段と、
アクセルペダル操作量に応じた目標車速を設定し、前記車速検出手段が検出する実車速が目標車速となるように前記前進用及び後進用比例電磁弁を制御する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、目標車速と実車速との偏差に基づいて設定される設定値まで徐々に増加しその後減少する出力を１セットとし、進行方向用の比例電磁弁に該出力を連続して出力する
ことを特徴とする産業車両の走行制御装置。 - 請求項１記載の産業車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、出力値減少時の勾配を増加時の勾配よりも急にした
ことを特徴とする産業車両の走行制御装置。 - 請求項１又は２記載の産業車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、出力値減少時には、次回の設定値が今回の設定値よりも大きい場合、今回の設定値よりも所定量小さい値まで出力を減少し、次回の設定値が今回の設定値よりも小さい場合、次回の設定値よりも所定量小さい値まで出力を減少する
ことを特徴とする産業車両の走行制御装置。 - 作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段を備えると共に、
前記制御手段は、作業機レバーが操作された場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の産業車両の走行制御装置。 - 作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段と、
エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えると共に、
前記制御手段は、作業機レバーが操作され、かつエンジン回転速度が所定値を越えた場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の産業車両の走行制御装置。 - 作業機レバーが操作されたことを検出する作業機レバー操作検出手段と、
前記前進及び後進クラッチの入力側の回転速度を検出する入力側回転速度検出手段と、
前記前進及び後進クラッチの出力側の回転速度を検出する出力側回転速度検出手段とを備えると共に、
前記制御手段は、作業機レバーが操作され、かつ入力側の回転速度と出力側の回転速度との差が所定値よりも小さい場合、出力値を小さくし、その小さくする量を作業機レバーが操作されていないときの減少量より大きくする
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の産業車両の走行制御装置。 - エンジンの出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する油圧式の前進クラッチ及び後進クラッチを持った変速機と、
エンジンの出力により駆動するクラッチ用ポンプと、
該クラッチ用ポンプから前記変速機の前進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する前進用比例電磁弁と、
該クラッチ用ポンプから前記変速機の後進クラッチに供給する油圧を増減して該クラッチの係合状態を制御する後進用比例電磁弁と、
アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
実車速を検出する車速検出手段と、
アクセルペダル操作量に応じた目標車速を設定し、前記車速検出手段が検出する実車速が目標車速となるように前記前進用及び後進用比例電磁弁を制御する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、制動が必要と判断される場合には、目標車速と実車速との偏差に基づいて設定される設定値まで徐々に増加しその後減少する出力を１セットとし、進行方向とは逆方向用の比例電磁弁に該出力を連続して出力すると共に、該出力のセット毎に同期して増減する出力を進行方向用の比例電磁弁に出力する
ことを特徴とする産業車両の走行制御装置。
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