JP2003118619A - Electric power steering control device - Google Patents

Electric power steering control device

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JP2003118619A
JP2003118619A JP2001318537A JP2001318537A JP2003118619A JP 2003118619 A JP2003118619 A JP 2003118619A JP 2001318537 A JP2001318537 A JP 2001318537A JP 2001318537 A JP2001318537 A JP 2001318537A JP 2003118619 A JP2003118619 A JP 2003118619A
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JP
Japan
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value
output value
power steering
motor
motor output
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Application number
JP2001318537A
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Japanese (ja)
Inventor
Ikuya Toya
郁也 刀谷
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Nippon Yusoki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Yusoki Co Ltd
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Publication date
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering control device capable of improving operation performance of a steering wheel. SOLUTION: A CPU squares a detection value of an EPS sensor (angle detection sensor) read in the step S2 (S10) and multiplies it by a specified gain determined in advance to form a motor output value pattern (S11) which is to be stored in a RAM. From the pattern, the motor output value corresponding to the detection value of the EPS sensor associated with the rotation operation (including a rotation direction) of the steering wheel is read out, then output control over a power steering motor is performed according to the value (S12).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリフォー
クリフト、電気自動車等に搭載される電気式パワーステ
アリングの制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric power steering mounted on a battery forklift, an electric vehicle or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、バッテリフォークリフト等に搭載
される電気式パワーステアリングの制御装置は、ステア
リングハンドルの中立位置からの回転操作角を検出する
ポテンショメータ等から成るEPSセンサと、操舵輪へ
操舵トルクを供給し得るように配置されたパワーステア
リングモータと、EPSセンサの検出値に応じたモータ
出力値となるようにパワーステアリングモータを制御す
る制御部とを備えたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering control device mounted on a battery forklift or the like has an EPS sensor including a potentiometer for detecting a rotational operation angle from a neutral position of a steering wheel and a steering torque to a steered wheel. Some include a power steering motor arranged so as to be able to supply the power steering motor, and a control unit for controlling the power steering motor so that the motor output value corresponds to the detection value of the EPS sensor.

【0003】このような電気式パワーステアリングの制
御装置では、ステアリングハンドルが中立位置にあると
きにEPSセンサの検出値がゼロとなるように位置合わ
せが行われる。具体的には、ステアリングハンドルが操
作されずに中立位置にある状態で、EPSセンサの検出
値をゼロに維持したままポテンショメータをねじ等によ
りステアリングハンドル側に固定するが、その際ねじ止
め箇所にシムを介挿することで微妙な位置合わせを行っ
ている。
In such an electric power steering control device, positioning is performed so that the detection value of the EPS sensor becomes zero when the steering handle is in the neutral position. Specifically, with the steering handle in the neutral position without being operated, the potentiometer is fixed to the steering handle with screws while keeping the detected value of the EPS sensor at zero. Subtle alignment is performed by inserting.

【0004】そして、図5に示すように、EPSセンサ
の検出値ゼロを中心として所定の数値範囲である所定幅
の不感帯Nを設け、EPSセンサの検出値が所定の数値
範囲内である場合はモータ出力値をゼロとする。また、
EPSセンサの検出値が不感帯N内にない場合はEPS
センサの検出値に所定のゲインを乗算してモータ出力値
を導出する。こうしてモータ出力値パターンMCを作成
してメモリ等に保持しておき、ステアリングハンドルの
回転操作に伴うEPSセンサの検出値に対応するモータ
出力値を読み出してパワーステアリングモータの出力制
御を行うようになっている。尚、図5中のSHはステア
リングハンドルの中立位置、ML,MRはメカエンドを
示す。
Then, as shown in FIG. 5, a dead zone N having a predetermined width, which is a predetermined numerical value range centered on the zero detection value of the EPS sensor, is provided, and when the detection value of the EPS sensor is within the predetermined numerical value range. Set the motor output value to zero. Also,
If the detected value of the EPS sensor is not within the dead zone N, EPS
The detection value of the sensor is multiplied by a predetermined gain to derive the motor output value. In this way, the motor output value pattern MC is created and stored in a memory or the like, and the motor output value corresponding to the detection value of the EPS sensor associated with the rotation operation of the steering wheel is read to control the output of the power steering motor. ing. In FIG. 5, SH indicates the neutral position of the steering wheel, and ML and MR indicate the mechanical end.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示すよ
うに、モータ出力値がEPSセンサの検出値に対して直
線的に変化するように設定されており、この直線の傾き
を大きくすればするほどステアリングハンドルが軽くな
り、フィーリングが良好になる半面、ステアリングハン
ドルをゆっくりと操作する場合において、モータ出力値
が不感帯から立ち上がる付近でパワーステアリングモー
タのハンチングが生じて操作フィーリングが悪くなると
いう問題点があった。
However, as shown in FIG. 5, the motor output value is set so as to change linearly with respect to the detection value of the EPS sensor, and if the inclination of this straight line is increased. While the steering wheel becomes lighter and the feeling becomes better, when the steering wheel is operated slowly, the hunting of the power steering motor occurs near the point where the motor output value rises from the dead zone and the operation feeling becomes worse. There was a problem.

【0006】一方、モータ出力値のEPSセンサの検出
値に対する直線の傾きを小さくすれば、上記したパワー
ステアリングモータのハンチングは抑制されるものの、
ステアリングハンドルを操作していったときに、不感帯
(図5参照)を過ぎるあたりでステアリングハンドルに
対して若干遅れてパワーステアリングモータの駆動が始
まるという感じになる。更に、ステアリングハンドルを
高速で操作するに連れてハンドルが次第に重くなるた
め、フィーリングは決して良好ではない。特に、フォー
クリフト等の荷役車両にあっては小回り性が重視され、
作業時にステアリングハンドルを速く回転操作して駆動
輪の向きを大きく変えるという運転方法がとられること
が多いので、ステアリングハンドルが重いことは運転者
の疲労の原因となると共に、作業効率の低下を招くとい
う問題があった。
On the other hand, if the inclination of the straight line of the motor output value with respect to the detection value of the EPS sensor is made small, the above-mentioned hunting of the power steering motor is suppressed, but
When the steering wheel is operated, the driver feels that the drive of the power steering motor starts slightly behind the steering wheel around the dead zone (see FIG. 5). Further, the steering wheel becomes heavier as the steering wheel is operated at high speed, so that the feeling is never good. In particular, for cargo handling vehicles such as forklifts, small turning ability is important,
Since a driving method is often used in which the steering wheel is rapidly rotated to greatly change the direction of the driving wheels during work, a heavy steering wheel causes fatigue of the driver and lowers work efficiency. There was a problem.

【0007】そこで、本発明は、ステアリングハンドル
の操作性能を向上可能な電気式パワーステアリングの制
御装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an electric power steering control device capable of improving the steering wheel operating performance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、ステアリングハンドルの中立位置か
らの回転操作角を検出する角度検出センサと、操舵輪へ
操舵トルクを供給しうるように配置されたパワーステア
リングモータとを備え、前記角度検出センサの検出値に
応じたモータ出力値となるように前記パワーステアリン
グモータを制御する電気式パワーステアリング装置にお
いて、前記角度検出センサの検出値を用いて所定の演算
を行い前記角度検出センサの検出値と非線形関係となる
前記モータ出力値を導出し、この導出した前記モータ出
力値に基づき前記パワーステアリングモータを制御する
制御部を備えていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides an angle detection sensor for detecting a rotational operation angle from a neutral position of a steering wheel, and a steering torque can be supplied to steered wheels. In the electric power steering device for controlling the power steering motor so that the motor output value corresponds to the detection value of the angle detection sensor, the detection value of the angle detection sensor is A controller for deriving the motor output value having a non-linear relationship with the detection value of the angle detection sensor by performing a predetermined calculation using the motor output value and controlling the power steering motor based on the derived motor output value. Is characterized by.

【0009】このような構成によれば、モータ出力値の
角度検出センサの検出値に対する関係を非線形としたた
め、ステアリングハンドルをゆっくりと操作するとき
に、モータ出力値が滑らかに立ち上がることから、従来
のようにハンチングが生じることもなく、パワーステア
リングモータの駆動がステアリングハンドルに対して若
干遅れて始まるという感じを与えることもない。一方、
従来のように、モータ出力値の角度検出センサの検出値
に対して直線的に変化する場合に比べて、モータ出力値
が速く最大に達するため、ステアリングハンドルを高速
で操作するときには、ステアリングハンドルを軽く操作
することができる。
According to this structure, since the relationship between the motor output value and the detection value of the angle detection sensor is made non-linear, the motor output value rises smoothly when the steering wheel is slowly operated. As described above, hunting does not occur, and the drive of the power steering motor does not give a feeling that the drive is started with a slight delay. on the other hand,
Compared to the conventional case where the motor output value changes linearly with respect to the detection value of the angle detection sensor, the motor output value reaches the maximum quickly, so when operating the steering handle at high speed, It can be operated lightly.

【0010】従って、ステアリングハンドルの操作フィ
ーリングを従来よりも大幅に向上することができる。
Therefore, the operation feeling of the steering wheel can be greatly improved as compared with the conventional one.

【0011】また、本発明は、前記制御部が、前記角度
検出センサの検出値が所定の数値範囲内である場合は前
記モータ出力値をゼロとし、前記角度検出センサの検出
値が所定の数値範囲内にない場合は前記角度検出センサ
の検出値に所定の累乗演算をすると共に所定のゲインを
乗算して前記モータ出力値を導出することを特徴として
いる。
According to the present invention, the control unit sets the motor output value to zero when the detection value of the angle detection sensor is within a predetermined numerical range, and the detection value of the angle detection sensor is a predetermined numerical value. If it is not within the range, the detected value of the angle detection sensor is subjected to a predetermined exponentiation operation and is multiplied by a predetermined gain to derive the motor output value.

【0012】このような構成によれば、モータ出力値を
角度検出センサの検出値に対して非線形関係にしたた
め、モータ出力値をゼロとするいわゆる不感帯の幅を小
さくしてもモータ出力値を滑らかに立ち上げることがで
き、不感帯幅を小さくすることでステアリングハンドル
の操作性を軽くすることができる。更に、モータ出力値
を角度検出センサの検出値に対して非線形関係にするこ
とで、モータ出力値の滑らかかつ緩やかな立ち上がり、
及び、最大値への早期の到達を容易に実現することがで
きる。
According to this structure, since the motor output value has a non-linear relationship with the detection value of the angle detection sensor, the motor output value is smoothed even if the width of the so-called dead zone where the motor output value is zero is reduced. The dead band width can be reduced and the operability of the steering wheel can be reduced. Furthermore, by making the motor output value a non-linear relationship with the detection value of the angle detection sensor, a smooth and gentle rise of the motor output value,
Also, it is possible to easily achieve the maximum value early.

【0013】また、本発明は、前記制御部が、導出され
た前記モータ出力値が前記パワーステアリングモータの
最大出力値以下である場合は、導出された前記モータ出
力値を指令信号として前記パワーステアリングモータへ
伝え、導出された前記モータ出力値が前記パワーステア
リングモータの最大出力値を超える場合は、前記パワー
ステアリングモータの最大出力値を前記モータ出力値と
する指令信号として前記パワーステアリングモータへ伝
えることを特徴としている。
Further, according to the present invention, when the derived motor output value is less than or equal to the maximum output value of the power steering motor, the control unit uses the derived motor output value as a command signal for the power steering. When it is transmitted to the motor and the derived motor output value exceeds the maximum output value of the power steering motor, it is transmitted to the power steering motor as a command signal for setting the maximum output value of the power steering motor as the motor output value. Is characterized by.

【0014】このような構成によれば、モータ出力値の
角度検出センサの検出値に対する関係を非線形とする
と、角度検出センサの検出値の変化がモータ出力値に大
きく影響するため、モータ出力値がパワーステアリング
モータの最大出力値を超える場合は、パワーステアリン
グモータの最大出力値をモータ出力値とする指令信号と
して、モータ出力値がパワーステアリングモータの最大
出力値以下の場合は、そのモータ出力値を指令信号とし
てパワーステアリングモータへ伝えることによって、パ
ワーステアリングモータの出力を確実に最大出力値以下
に制限することができる。尚、パワーステアリングモー
タの最大値とは、設計上パワーステアリングモータの出
し得る出力の最大値、或いはパワーステアリングモータ
の作動状態において許容されるパワーステアリングモー
タの出力の最大値のことである。
With such a configuration, if the relationship between the motor output value and the detection value of the angle detection sensor is made non-linear, the change in the detection value of the angle detection sensor has a large effect on the motor output value, and therefore the motor output value is If the maximum output value of the power steering motor is exceeded, use the maximum output value of the power steering motor as the command signal to set the motor output value.If the motor output value is less than or equal to the maximum output value of the power steering motor, set the motor output value. By transmitting the command signal to the power steering motor, the output of the power steering motor can be reliably limited to the maximum output value or less. The maximum value of the power steering motor is the maximum output value that the power steering motor can output by design, or the maximum output value of the power steering motor that is allowed in the operating state of the power steering motor.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】この発明をカウンタバランス型フ
ォークリフトに適用した場合の一実施形態について図1
ないし図4を参照して説明する。但し、図1はカウンタ
バランス型フォークリフトの斜視図、図2は制御系のブ
ロック図、図3は動作説明図、図4は動作説明用フロー
チャートである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a counterbalance type forklift.
It will be described with reference to FIGS. However, FIG. 1 is a perspective view of a counterbalance type forklift, FIG. 2 is a block diagram of a control system, FIG. 3 is an operation explanatory diagram, and FIG. 4 is an operation explanatory flowchart.

【0016】本実施形態におけるカウンタバランス型フ
ォークリフトは、例えば図1に示すように構成されてい
る。即ち、車体1の運転席2に設けられた座席3の下方
にはバッテリ(図示せず)が搭載、収容され、このバッ
テリにより走行モータや油圧モータ(いずれのモータも
図示せず)に給電され、アクセルペダル4の踏み込みに
応じ、マイコン等から成る後述の制御装置からの出力指
令値に基づいて走行モータが駆動され、ディレクショナ
ルレバーの操作により設定された前方向または後方向に
車体1が走行する。
The counterbalanced forklift according to this embodiment is constructed as shown in FIG. 1, for example. That is, a battery (not shown) is mounted and housed below the seat 3 provided in the driver's seat 2 of the vehicle body 1, and the traveling motor and the hydraulic motor (neither motor is shown) are powered by this battery. In response to the depression of the accelerator pedal 4, the traveling motor is driven based on an output command value from a control device (which will be described later) including a microcomputer and the vehicle body 1 travels in the forward direction or the backward direction set by operating the directional lever. To do.

【0017】尚、5はステアリングハンドル、6はブレ
ーキペダルである。図2のブロック図に示すように、ス
テアリングハンドル5の回転軸には、ステアリングハン
ドル5の中立位置からの回転操作角を検出するポテンシ
ョメータ等から成る角度検出センサ(以下、これをEP
Sセンサと称する)7が取り付けられている。このと
き、ステアリングハンドル5が操作されずに中立位置に
ある状態で、EPSセンサ7の出力値をゼロに維持した
まま、EPSセンサ7がねじ等によりステアリングハン
ドル5側に固定されている。また、車体1にはパワース
テアリングモータ25が搭載され、操舵輪の向きを変え
るための回動機構を介して操舵輪と連結されている。
Reference numeral 5 is a steering handle and 6 is a brake pedal. As shown in the block diagram of FIG. 2, an angle detection sensor (hereinafter referred to as an EP sensor) including a potentiometer or the like for detecting a rotation operation angle from the neutral position of the steering wheel 5 is provided on the rotation shaft of the steering wheel 5.
(Referred to as S sensor) 7 is attached. At this time, the EPS sensor 7 is fixed to the steering handle 5 side with a screw or the like while maintaining the output value of the EPS sensor 7 at zero while the steering handle 5 is in the neutral position without being operated. A power steering motor 25 is mounted on the vehicle body 1 and is connected to the steered wheels via a rotating mechanism for changing the direction of the steered wheels.

【0018】更に、図1に示すように、車体1の前部に
マスト8が伸縮自在に取り付けられ、このマスト8にリ
フトブラケット9を介して一対のL字状のフォーク10
が取り付けられている。そして、運転席2に設けられた
リフトレバー12の操作により、制御装置からの出力指
令値に基づいて油圧モータが駆動され、リフトシリンダ
が作動してマスト8が伸縮し、マスト8の伸縮によって
フォーク10が昇降する。また、運転席2には、リフト
レバー12のほかに、ティルトレバー14が設けられ、
このティルトレバー14の操作によりティルトシリンダ
が作動し、マスト8がティルト(傾動)してフォーク1
0がマスト8と共にティルトする。
Further, as shown in FIG. 1, a mast 8 is telescopically attached to the front portion of the vehicle body 1, and a pair of L-shaped forks 10 are attached to the mast 8 via a lift bracket 9.
Is attached. Then, by operating the lift lever 12 provided in the driver's seat 2, the hydraulic motor is driven based on the output command value from the control device, the lift cylinder operates, and the mast 8 expands and contracts. 10 moves up and down. In addition to the lift lever 12, the driver's seat 2 is provided with a tilt lever 14,
The tilt cylinder is operated by the operation of the tilt lever 14, and the mast 8 is tilted to tilt the fork 1
0 tilts with mast 8.

【0019】次に、制御装置の構成について図2のブロ
ック図を参照して説明する。図2に示すように、EPS
センサ7からの検出信号が、アナログ/デジタル変換手
段(以下、A/Dと称する)21によりデジタル信号に
変換されて後述するCPU22に取り込まれる。
Next, the configuration of the control device will be described with reference to the block diagram of FIG. As shown in FIG.
A detection signal from the sensor 7 is converted into a digital signal by an analog / digital conversion means (hereinafter referred to as A / D) 21 and taken into a CPU 22 described later.

【0020】また、図2に示すように、CPU22から
の制御信号がパラレル出力部(以下、POと称する)2
4を介してパワーステアリングモータ25に出力され、
EPSセンサ7の検出値に応じたモータ出力値となるよ
うにパワーステアリングモータ25が制御され、パワー
ステアリングモータ25の駆動力によって操舵輪の操舵
が行われる。このようなCPU22による制御処理が本
発明における制御部に相当する。
Further, as shown in FIG. 2, the control signal from the CPU 22 is a parallel output section (hereinafter referred to as PO) 2
Is output to the power steering motor 25 via 4,
The power steering motor 25 is controlled so that the motor output value corresponds to the detection value of the EPS sensor 7, and the steered wheels are steered by the driving force of the power steering motor 25. Such control processing by the CPU 22 corresponds to the control unit in the present invention.

【0021】更に、図2に示すように、RAM27が設
けられ、このRAM27にはパワーステアリングモータ
25の出力値をゼロとするときのEPSセンサ7の検出
値が基準として保持されるほか、CPU22による演算
データ等が一時的に記憶保持され、ROM28に予め格
納されている所定の制御プログラムに従って、CPU2
2により、パワーステアリングモータ25等の制御が行
われる。
Further, as shown in FIG. 2, a RAM 27 is provided, in which the detection value of the EPS sensor 7 when the output value of the power steering motor 25 is set to zero is held as a reference and by the CPU 22. The CPU 2 stores the calculation data and the like temporarily in accordance with a predetermined control program stored in advance in the ROM 28.
2 controls the power steering motor 25 and the like.

【0022】ところで、CPU22によるパワーステア
リングモータ25の制御処理について詳述すると、次の
とおりである。ステアリングハンドル5を中立状態から
所定の方向に回転操作すると、EPSセンサ7の検出値
は中間値よりも大きな値となり、ステアリングハンドル
5を中立状態から上記所定方向とは逆方向に回転操作す
ると、EPSセンサ7の検出値は中間値よりも小さな値
となる。このEPSセンサ7の検出値の中間値とは、ス
テアリングハンドル5を中立状態(即ち、車両の直進状
態)にしたときのEPSセンサ7の検出値のことであ
る。このとき、中間値をゼロに置き換えると(以下、こ
れをゼロ点と称する)、中間値より大きな値はEPSセ
ンサ7の検出値が正の値、中間値より小さな値はEPS
センサ7の検出値が負の値とみなすことができる。
The control processing of the power steering motor 25 by the CPU 22 will be described in detail below. When the steering handle 5 is rotated from the neutral state in a predetermined direction, the detection value of the EPS sensor 7 becomes larger than the intermediate value, and when the steering handle 5 is rotated from the neutral state in the direction opposite to the predetermined direction, the EPS is rotated. The value detected by the sensor 7 is smaller than the intermediate value. The intermediate value of the detection values of the EPS sensor 7 is the detection value of the EPS sensor 7 when the steering handle 5 is in the neutral state (that is, the straight traveling state of the vehicle). At this time, if the intermediate value is replaced with zero (hereinafter, this is referred to as a zero point), a value larger than the intermediate value is a positive value detected by the EPS sensor 7, and a value smaller than the intermediate value is the EPS.
The detection value of the sensor 7 can be regarded as a negative value.

【0023】そして、中間値をゼロ点としたときのゼロ
点から見たEPSセンサ7の検出値は、 (ゼロ点から見たEPSセンサ7の検出値=EPSセン
サ7の検出値−中間値) という式で表わされ、このゼロ点を中心に不感帯Nを設
定する。不感帯Nとは、ゼロ点から見たEPSセンサ7
の検出値の絶対値が所定の境界値未満であればモータ出
力値がゼロとなる範囲のことである。
The detection value of the EPS sensor 7 viewed from the zero point when the intermediate value is the zero point is (the detection value of the EPS sensor 7 viewed from the zero point = the detection value of the EPS sensor 7-the intermediate value). The dead zone N is set around this zero point. The dead zone N is the EPS sensor 7 viewed from the zero point.
If the absolute value of the detected value of is less than the predetermined boundary value, it is the range in which the motor output value becomes zero.

【0024】また、ゼロ点から見たEPSセンサ7の検
出値の絶対値が所定の境界値以上となると、EPSセン
サ7の検出値と境界値との差の2乗に比例するモータ出
力値が演算により導出される。このEPSセンサ7の検
出値とモータ出力値との関係を図示すると、図3に示す
2乗曲線となる。この2乗曲線は、EPSセンサ7の検
出値が正の値となる範囲において図3における下向きに
湾曲する形状であり、負の値となる範囲において上向き
に湾曲する形状である。
Further, when the absolute value of the detection value of the EPS sensor 7 seen from the zero point becomes equal to or more than a predetermined boundary value, the motor output value proportional to the square of the difference between the detection value of the EPS sensor 7 and the boundary value becomes. It is derived by calculation. The relationship between the detection value of the EPS sensor 7 and the motor output value is illustrated in the form of a square curve shown in FIG. The square curve has a shape that curves downward in FIG. 3 in a range where the detection value of the EPS sensor 7 has a positive value, and a shape that curves upward in a range that has a negative value.

【0025】更に、2乗曲線は、EPSセンサ7の検出
値の境界値と等しくなる点、即ち不感帯Nの終端で、モ
ータ出力値がゼロを示す直線に接する形状である。尚、
モータ出力値の絶対値は最大出力値以下に制限されてお
り、こうして図3に示すようなモータ出力値パターンM
Cが作成されてRAM27に格納される。
Further, the square curve has a shape in which it is in contact with a straight line showing a motor output value of zero at a point where it becomes equal to the boundary value of the detection values of the EPS sensor 7, that is, at the end of the dead zone N. still,
The absolute value of the motor output value is limited to the maximum output value or less, and thus the motor output value pattern M as shown in FIG.
C is created and stored in the RAM 27.

【0026】図3中のSHはステアリングハンドル5の
中立位置、ML,MRはメカエンドを表わしており、E
PSセンサ7の検出値がメカエンドML,MRを超える
ようなときには、CPU22は、モータ出力値を強制的
にゼロにするなどのエラー処理を行う。
In FIG. 3, SH represents the neutral position of the steering wheel 5, ML and MR represent the mechanical end, and E
When the detection value of the PS sensor 7 exceeds the mechanical ends ML and MR, the CPU 22 performs error processing such as forcibly setting the motor output value to zero.

【0027】そして、RAM27のモータ出力値パター
ンMCから、ステアリングハンドル5の回転操作に伴う
EPSセンサ7の検出値に対応するモータ出力値を読み
出してパワーステアリングモータ25の出力制御を行う
のである。
Then, from the motor output value pattern MC of the RAM 27, the motor output value corresponding to the detection value of the EPS sensor 7 associated with the rotating operation of the steering wheel 5 is read out to control the output of the power steering motor 25.

【0028】また、CPU22は、ステアリングハンド
ル5の操作によるEPSセンサ7の検出値が、所定の最
大値よりも大きい(EPSセンサ7の検出値が正の値と
して扱われる場合)か最小値よりも小さい(EPSセン
サ7の検出値が負の値として扱われる場合)ときには、
エラー処理として、パワーステアリングモータ25のモ
ータ出力値をゼロにして強制停止させたり、運転席2
(図1参照)に設けられたLCDから成る表示部を制御
して警告表示したり、運転席2に設けられたLEDやブ
ザーなどを駆動して警報を発したりする。
Further, the CPU 22 causes the detected value of the EPS sensor 7 by the operation of the steering wheel 5 to be larger than a predetermined maximum value (when the detected value of the EPS sensor 7 is treated as a positive value) or smaller than the minimum value. When it is small (when the detection value of the EPS sensor 7 is treated as a negative value),
As an error process, the motor output value of the power steering motor 25 is set to zero to forcibly stop, or the driver seat 2
(See FIG. 1) Controls a display unit including an LCD provided to display a warning, or drives an LED or a buzzer provided in the driver's seat 2 to issue an alarm.

【0029】次に、一連の動作について図4のフローチ
ャートを参照して説明すると、図4に示すように、まず
初期設定が行われ(S1)、CPU22によりEPSセ
ンサ7の検出値が取り込まれ(S2)、取り込んだEP
Sセンサ7の検出値が中間値である“0”以上か否かの
判定がなされ(S3)、この判定がYESであればステ
アリングハンドル5の回転方向が正転方向とされ(S
4)、判定結果がNOであればステアリングハンドル5
の回転方向が逆転方向とされる(S5)。
Next, a series of operations will be described with reference to the flow chart of FIG. 4. First, as shown in FIG. 4, initial setting is performed (S1), and the detection value of the EPS sensor 7 is fetched by the CPU 22 ( S2), the imported EP
It is determined whether or not the detection value of the S sensor 7 is equal to or greater than the intermediate value "0" (S3). If the determination is YES, the rotation direction of the steering wheel 5 is the forward rotation direction (S3).
4) If the determination result is NO, the steering wheel 5
The rotation direction of is the reverse direction (S5).

【0030】そして、ステップS4,S5の処理を経た
後はステップS6に移行し、EPSセンサ7の検出値の
絶対値がとられる(S6)。これは、図3に示すモータ
出力値パターンが、EPSセンサ7の検出値がゼロの点
を対称中心として対称であることから、一方側(正転
側)のモータ出力値パターンを作成するのに必要な処理
である。
After the processing of steps S4 and S5, the process proceeds to step S6, and the absolute value of the detection value of the EPS sensor 7 is taken (S6). This is because the motor output value pattern shown in FIG. 3 is symmetric with respect to the point where the detection value of the EPS sensor 7 is zero, so that one side (forward rotation side) motor output value pattern can be created. This is necessary processing.

【0031】その後、EPSセンサ7の検出値が予め設
定された不感帯の範囲内(ここでは、図3に示す不感帯
Nの半分に相当する範囲)か否かの判定がなされ(S
7)、この判定結果がYESであれば、モータ出力値が
“0”に設定され(S8)、判定結果がNOであれば、
所定幅の不感帯が設定される(S9)。
Then, it is judged whether or not the detection value of the EPS sensor 7 is within a preset dead zone range (here, a range corresponding to half of the dead zone N shown in FIG. 3) (S).
7) If the determination result is YES, the motor output value is set to "0" (S8), and if the determination result is NO,
A dead zone having a predetermined width is set (S9).

【0032】続いて、ステップS8,S9の処理を経た
後はステップS10に移行し、CPU22によりEPS
センサ7の検出値が2乗され(S10)、更に予め定め
られた所定ゲインが乗算されると共に、他方側(逆転
側)のパターンが対称に作成され、左右の最大値が設け
られてパワーステアリングモータ25のモータ出力値パ
ターンMCが作成され(S11)、このモータ出力値パ
ターンMCがRAM27に格納され、このモータ出力値
パターンMCから、ステアリングハンドル5の回転操作
(回転方向も含む)に伴うEPSセンサ7の検出値に対
応するモータ出力値が読み出され、読み出されたモータ
出力値でパワーステアリングモータ25が出力制御され
(S12)、その後上記したステップS2に戻る。
Subsequently, after the processing of steps S8 and S9, the process proceeds to step S10, and the CPU 22 executes the EPS.
The detection value of the sensor 7 is squared (S10) and further multiplied by a predetermined gain, and the pattern on the other side (reverse rotation side) is created symmetrically, and the left and right maximum values are set to provide power steering. A motor output value pattern MC of the motor 25 is created (S11), the motor output value pattern MC is stored in the RAM 27, and the EPS associated with the rotation operation (including the rotation direction) of the steering wheel 5 is stored from the motor output value pattern MC. The motor output value corresponding to the detection value of the sensor 7 is read, the output of the power steering motor 25 is controlled by the read motor output value (S12), and then the process returns to step S2.

【0033】このように、CPU22により、モータ出
力値のEPSセンサ7の検出値に対する関係を非線形と
したため、ステアリングハンドル5をゆっくりと操作す
るときに、モータ出力値が滑らか、かつ緩やかに立ち上
がることから、従来のようにハンチングが生じることも
なく、パワーステアリングモータ25の駆動がステアリ
ングハンドル5に対して若干遅れて始まることもない。
As described above, since the CPU 22 makes the relationship between the motor output value and the detection value of the EPS sensor 7 non-linear, the motor output value rises smoothly and gently when the steering wheel 5 is operated slowly. As in the conventional case, hunting does not occur, and the drive of the power steering motor 25 does not start with a slight delay with respect to the steering wheel 5.

【0034】一方、従来のように、モータ出力値がEP
Sセンサ7の検出値に対して直線的に変化する場合に比
べて、モータ出力値が速く最大に達するため、ステアリ
ングハンドル5を高速で操作するときには、ステアリン
グハンドル5が軽くなる。
On the other hand, as in the conventional case, the motor output value is EP
The motor output value reaches its maximum faster than when it changes linearly with respect to the detection value of the S sensor 7, so that the steering handle 5 becomes lighter when the steering handle 5 is operated at high speed.

【0035】従って、上記した実施形態によれば、ステ
アリングハンドル5の操作フィーリングを従来よりも大
幅に向上することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the operation feeling of the steering wheel 5 can be greatly improved as compared with the conventional one.

【0036】また、モータ出力値のEPSセンサ7の検
出値に対する関係を非線形にしたため、不感帯N(図3
参照)の幅を小さくしてもモータ出力値を滑らかに立ち
上げることができ、不感帯幅を小さくすることでステア
リングハンドル5に対する操舵輪の応答性を良くするこ
とができ、フィーリングを向上することができる。
Since the relationship between the motor output value and the detection value of the EPS sensor 7 is made non-linear, the dead zone N (see FIG. 3).
(Refer to FIG. 4), the motor output value can be raised smoothly, and by reducing the dead zone width, the response of the steered wheels to the steering wheel 5 can be improved and the feeling is improved. You can

【0037】更に、モータ出力値のEPSセンサ7の検
出値に対する関係を2乗曲線による非線形とすることに
より、モータ出力値の滑らかかつ緩やかな立ち上がり、
及び、最大値への早期の到達を容易に実現することがで
きる。
Furthermore, by making the relationship between the motor output value and the detection value of the EPS sensor 7 non-linear by a square curve, a smooth and gentle rise of the motor output value,
Also, it is possible to easily achieve the maximum value early.

【0038】なお、上記した実施形態では、EPSセン
サ7の検出値を2乗してモータ出力値パターンMCを係
止する場合について説明したが、2乗に限らず4乗、6
乗であってもよく、要するにモータ出力値の立ち上がり
部が図3に示すように不感帯Nの終端から曲線状に立ち
上がる非線形のパターンになればよい。但し、4乗、6
乗と累乗演算の指数を大きな値とすると、最大値への到
達はさらに早期化されるものの、モータ出力値が緩やか
に立ち上がる範囲が次第に狭くなって、従来のようにハ
ンチングが生じ易くなり、一方、1/2乗や1/3乗な
ど累乗演算の指数を1未満の値とすると、モータ出力値
が緩やかに立ち上がる範囲は広がるものの最大値への到
達が遅れてステアリングハンドルが重くなるので、2乗
程度が最も好ましい。
In the above embodiment, the case where the detection value of the EPS sensor 7 is squared and the motor output value pattern MC is locked has been described.
It may be raised to a power, and in short, the rising portion of the motor output value may have a non-linear pattern that rises in a curved shape from the end of the dead zone N as shown in FIG. However, 4th power, 6th
When the exponent of power and exponentiation is set to a large value, the maximum value is reached more quickly, but the range in which the motor output value rises gradually becomes narrower, and hunting is more likely to occur as in the past. , If the exponent of power calculation such as 1/2 power or 1/3 power is set to a value less than 1, the range where the motor output value gradually rises is widened, but the reaching of the maximum value is delayed and the steering handle becomes heavy. Most preferred is the power of multiplication.

【0039】更に、上記した実施形態では、EPSセン
サ7の検出値がメカエンドを超えるようなときには、モ
ータ出力値を強制的にゼロにするなどのエラー処理を行
うようにした場合について説明したが、このようなエラ
ー処理は必ずしも行わなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the error processing such as forcibly setting the motor output value to zero when the detection value of the EPS sensor 7 exceeds the mechanical end is described. Such error processing does not necessarily have to be performed.

【0040】また、上記した実施形態では、角度検出セ
ンサとしてポテンショメータ等から成るEPSセンサ7
を用いた場合について説明したが、角度検出センサは、
ステアリングハンドル5の回転操作角を検出できるもの
であれば、特にポテンショメータを使用したものに限定
されないことはいうまでもない。
In the above embodiment, the EPS sensor 7 including a potentiometer or the like is used as the angle detection sensor.
Although the case of using the
It goes without saying that the invention is not particularly limited to the one using a potentiometer as long as the rotational operation angle of the steering wheel 5 can be detected.

【0041】更に、上記した実施形態では、本発明をカ
ウンタバランス型フォークリフトに提供した場合につい
て説明したが、本発明が適用できる上記したカウンタバ
ランス型以外にも、リーチ型フォークリフトを始めとす
る他の型式のフォークリフト、その他の電気自動車等の
電気車両一般にも適用できるのはいうまでもなく、この
場合も上記した実施形態と同等の効果を得ることができ
る。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is provided to the counterbalance type forklift has been described. However, other than the counterbalance type for which the present invention is applicable, other types such as a reach type forklift are also provided. It is needless to say that the present invention can be applied to general electric vehicles such as model forklifts and other electric vehicles, and in this case, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0042】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、モータ出力値の角度検出センサの検出値に対す
る関係を非線形としたため、ステアリングハンドルをゆ
っくりと操作するときに、モータ出力値のが滑らかに立
ち上がることから、従来のようにハンチングが生じるこ
ともなく、パワーステアリングモータの駆動がステアリ
ングハンドルに対して若干遅れて始まることもない。一
方、従来のように、モータ出力値の角度検出センサの検
出値に対して直線的に変化する場合に比べて、モータ出
力値が速く最大に達するため、ステアリングハンドルを
高速で操作するときには、ステアリングハンドルを軽く
操作することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the relationship between the motor output value and the detection value of the angle detection sensor is made non-linear, the motor output can be reduced when the steering wheel is slowly operated. Since the value rises smoothly, hunting does not occur as in the conventional case, and the drive of the power steering motor does not start with a slight delay relative to the steering wheel. On the other hand, as compared with the conventional case where the motor output value changes linearly with respect to the detection value of the angle detection sensor, the motor output value reaches the maximum quickly, so when operating the steering handle at high speed, The handle can be operated lightly.

【0044】更に、角度検出センサの検出値に対するモ
ータ出力値の緩やかな立ち上がりと比較的急な立ち上が
りとが段階的に切り換わるのではなく、連続的に変化す
るので、操作時に運転者が違和感を感じることがなく、
スムーズにステアリングハンドルを操作することができ
る。
Furthermore, the gradual rise and relatively steep rise of the motor output value relative to the detection value of the angle detection sensor do not change stepwise but continuously change, so the driver feels uncomfortable during operation. Without feeling
You can operate the steering wheel smoothly.

【0045】従って、ステアリングハンドルの操作フィ
ーリングを従来よりも大幅に向上することが可能な電気
式パワーステアリング装置を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide an electric power steering apparatus capable of significantly improving the operation feeling of the steering handle as compared with the conventional one.

【0046】また、請求項2に記載の発明によれば、モ
ータ出力値を角度検出センサの検出値に対して非線形関
係にしたため、モータ出力値をゼロとするいわゆる不感
帯の幅を小さくしてもモータ出力値を滑らかに立ち上げ
ることができ、不感帯幅を小さくすることでステアリン
グハンドルの操作性を軽くすることができる。更に、モ
ータ出力値を角度検出センサの検出値に対して非線形関
係にすることで、モータ出力値の滑らかかつ緩やかな立
ち上がり、及び、最大値への早期の到達を容易に実現す
ることが可能になる。
According to the second aspect of the invention, since the motor output value has a non-linear relationship with the detection value of the angle detection sensor, the so-called dead zone width for making the motor output value zero can be reduced. The motor output value can be smoothly raised, and the dead band width can be reduced to reduce the operability of the steering wheel. Furthermore, by making the motor output value non-linear with the detection value of the angle detection sensor, it is possible to easily achieve a smooth and gradual rise of the motor output value and to reach the maximum value early. Become.

【0047】また、請求項3に記載の発明によれば、パ
ワーステアリングモータの出力を確実に最大出力値以下
に制限することができ、パワーステアリングモータの故
障を防止することが可能になる。
According to the third aspect of the invention, the output of the power steering motor can be surely limited to the maximum output value or less, and the failure of the power steering motor can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施形態におけるカウンタバラン
ス型フォークリフトの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a counterbalanced forklift according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施形態における制御系のブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control system in an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施形態の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図5】従来例の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 ステアリングハンドル 7 EPSセンサ(角度検出センサ) 22 CPU(制御部) 25 パワーステアリングモータ MC モータ出力値パターン 5 steering wheel 7 EPS sensor (angle detection sensor) 22 CPU (control unit) 25 power steering motor MC motor output value pattern

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングハンドルの中立位置からの
回転操作角を検出する角度検出センサと、操舵輪へ操舵
トルクを供給しうるように配置されたパワーステアリン
グモータとを備え、前記角度検出センサの検出値に応じ
たモータ出力値となるように前記パワーステアリングモ
ータを制御する電気式パワーステアリング装置におい
て、 前記角度検出センサの検出値を用いて所定の演算を行い
前記角度検出センサの検出値と非線形関係となる前記モ
ータ出力値を導出し、この導出した前記モータ出力値に
基づき前記パワーステアリングモータを制御する制御部
を備えていることを特徴とする電気式パワーステアリン
グの制御装置。
1. An angle detection sensor for detecting a rotational operation angle from a neutral position of a steering wheel, and a power steering motor arranged so as to supply a steering torque to steered wheels. In an electric power steering device that controls the power steering motor so that a motor output value corresponding to a value is obtained, a predetermined calculation is performed using a detection value of the angle detection sensor and a non-linear relationship with the detection value of the angle detection sensor. The electric power steering control device further comprises: a control unit that derives the motor output value that is defined as follows and controls the power steering motor based on the derived motor output value.
【請求項2】 前記制御部が、前記角度検出センサの検
出値が所定の数値範囲内である場合は前記モータ出力値
をゼロとし、前記角度検出センサの検出値が所定の数値
範囲内にない場合は前記角度検出センサの検出値に所定
の累乗演算をすると共に所定のゲインを乗算して前記モ
ータ出力値を導出することを特徴とする請求項1に記載
の電気式パワーステアリングの制御装置。
2. The control unit sets the motor output value to zero when the detection value of the angle detection sensor is within a predetermined numerical range, and the detection value of the angle detection sensor is not within the predetermined numerical range. In this case, the electric power steering control device according to claim 1, wherein the detected value of the angle detection sensor is subjected to a predetermined power calculation and is multiplied by a predetermined gain to derive the motor output value.
【請求項3】 前記制御部が、導出した前記モータ出力
値が前記パワーステアリングモータの最大出力値以下で
ある場合は、導出した前記モータ出力値を指令信号とし
て前記パワーステアリングモータへ伝え、導出した前記
モータ出力値が前記パワーステアリングモータの最大出
力値を超える場合は、前記パワーステアリングモータの
最大出力値を前記モータ出力値とする指令信号として前
記パワーステアリングモータへ伝えることを特徴とする
請求項1または2に記載の電気式パワーステアリングの
制御装置。
3. The control unit, when the derived motor output value is less than or equal to the maximum output value of the power steering motor, transmits the derived motor output value as a command signal to the power steering motor and derives it. When the motor output value exceeds the maximum output value of the power steering motor, it is transmitted to the power steering motor as a command signal for setting the maximum output value of the power steering motor as the motor output value. Alternatively, the control device for the electric power steering according to the item 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006008032A (en) * 2004-06-29 2006-01-12 Toyota Motor Corp Steering device for vehicle

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JP2006008032A (en) * 2004-06-29 2006-01-12 Toyota Motor Corp Steering device for vehicle

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