JP2012086971A

JP2012086971A - 車両用操舵装置

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Publication number: JP2012086971A
Application number: JP2010236868A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Takasato; 明洋高里
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-10-21
Also published as: JP5645069B2; US8554415B2; CN102452414A; US20120101684A1; EP2444362B1; EP2444362A1; CN102452414B

Abstract

【課題】走行中に荷物が安定し、安定した走行を確保することができる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】サイドシフト機構５０は、アウターマストによって昇降可能に支持されたキャリッジ５１を備える。キャリッジ５１に固定されたガイドバー５２が、リフトブラケット２６を、左右方向Ｚ１に移動可能に支持する。サイドシフトアクチュエータ５３が、横方向加速度に応じて、伸縮することにより、リフトブラケット２６を介して、第１および第２のフォーク２７Ａ，２７Ｂ並びに積荷をサイドシフトさせる。
【選択図】図３

Description

本発明は荷役車両のための車両用操舵装置に関するものである。

積荷を左右方向にシフトさせるサイドシフト機構として下記の特許文献１〜３が提案されている。
特許文献１では、スプレッダに吊るされた積荷の吊り降ろしまたは吊り上げの過程において、積荷の一部分のみが傾斜した載置面に着・離床したときに、サイドシフト機構にてスプレッダを左右方向に駆動して、積荷の位置を調整する荷役装置が提案されている。

特許文献２では、サイドシフト機構を用いて、荷物重心をフォーク中心の近くに置き換えし、偏荷重による不安全作業を未然に防止する荷役車両における荷台制御装置が提案されている。
特許文献３では、車両本体とマストとを円周上に併設された複数の揺動シリンダによって連結し、上記揺動シリンダを併設方向に傾斜させてトラス状に配列してパラレルリンク機構を構成したフォークリフト用の作業装置が提案されている。特許文献３では、フォークを前後、上下、左右に揺動させることにより、車両を走行させることなく、荷との位置合わせを容易に行って、荷の搬送作業の作業性の向上を図るようにしている。

一方、フォークリフトの姿勢制御装置において、重心位置検出手段にて検出された重心位置を投影した重心位置投影点が、安定領域から外れていると判断されたときに、マストの後傾・伸長動作を規制する技術が提案されている（例えば特許文献４を参照）。

特開昭６１−２６９８号号公報（図６、図１３、明細書の第３頁左下欄第６行〜右下欄第１５行）実公昭５５−２２０７４号公報（図１、図３、明細書の第３欄第１１行〜第１６行、第３欄第２２行〜第２４行、第３欄第３６行〜第３８行、第５欄第６行〜第１２行）特開平８−２５９１９５号公報（図２、図３、要約）特開２０１０−２３９４１号公報（図３、図４、図７、要約）

フォークリフト等の荷役車両の転舵輪は、一般的に後輪である。そのため、転舵角が大きく、急操舵になりがちである。しかも、フォークリフト等の荷役車両は、積荷の積載位置が車両の重心から離れた位置にあるため、積荷の重量によって車両に負荷される横方向荷重（モーメント）が走行時に変化する。
特に、車両が重量の大きな荷物を積んでいるときに、急操舵が行われたり、障害物等と接触したり、段差を通過したりして、横方向の加速度が加わると、フォーク上で積荷が横方向にずれて落下したり、車両が横方向に振られたりして、走行が不安定になるので、注意が必要である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、走行中に荷物が安定し、安定した走行を確保することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、左右一対の積載部（２７Ａ，２７Ｂ）を有する荷役装置（３）を備えた車両のための操舵装置であって、操舵部材（１０）の操作に応じて転舵輪（６）を転舵する転舵アクチュエータ（１２）と、上記一対の積載部を左右方向（Ｚ１）にシフトさせるサイドシフトアクチュエータ（５３）と、横方向加速度（Ｇｙ）を検出する横方向加速度センサ（６１）と、サイドシフトアクチュエータを駆動制御する制御部（１１）と、を備え、上記制御部は、上記横方向加速度センサにより検出された横方向加速度に基づいて、一対の積載部の目標サイドシフト量（ＳＡ^*）を演算するサイドシフト量演算部（６８）を含むを提供する（請求項１）。

本発明によれば、急操舵されたり障害物と接触したり段差を通過するときにも、横方向加速度に応じて、フォーク等の積載部をサイドシフトさせることにより、走行中の荷物を安定させることができる。これにより、積載部上での積荷の左右方向移動を防止し、車両の姿勢を安定させることができる。ひいては、車両の安定した走行を確保することができる。

また、上記目標サイドシフト量演算部は、検出された横方向加速度が大きいほど、上記目標サイドシフト量を小さくする場合がある（請求項２）。一般に、横方向加速度が大きいほど、積載部上で積荷が左右方向に移動し易くなるのに対して、本発明では、検出された横方向加速度が大きいほど大きなサイドシフト量を採用するので、積載部上での積荷の左右方向移動を確実に防止することができ、ひいては安定した走行が可能となる。

また、各積載部に配置された荷重センサ（４９Ａ，４９Ｂ）を備え、上記制御部は、上記荷重センサにより検出された荷重に基づいて積載荷重（Ｗ）を検出する積載荷重検出部（６６）を含み、上記目標サイドシフト量演算部は、上記検出された横方向加速度および上記積載荷重検出部により検出された積載荷重に基づいて、上記目標サイドシフト量を演算する場合がある（請求項３）。この場合、横方向加速度および積載荷重に基づいて得られた適切なサイドシフト量を用いることにより、積載部上での積荷の左右方向移動を確実に防止することができる。

また、上記目標サイドシフト量演算部は、上記検出された積載荷重が大きいほど、上記目標サイドシフト量を小さくする場合がある（請求項４）。一般に、積載荷重が大きいほど、積荷が受ける横方向荷重が大きくなるのに対して、本発明では、検出された積載荷重が大きいほど大きなサイドシフト量を採用するので、積載部上での積荷の左右方向移動を確実に防止することができ、ひいては安定した走行が可能となる。

また、上記制御部は、各積載部の荷重センサにより検出された荷重に基づいて積荷の左右方向の重心位置（ＰＧ）を検出する重心位置検出部（６７）と、上記重心位置検出部により検出された重心位置の、車体の左右方向の中心位置（ＰＣ）からのオフセット量（ｅ）を所定値（ｅ１）以下に制限するように、上記目標サイドシフト量を補正する目標サイドシフト量補正部（６９）と、を含む場合がある（請求項５）。この場合、積荷の重心位置が、車体の左右方向の中心位置を中心とする所定の範囲内に制限されるので、過大なサイドシフトを抑制することができ、その結果、安定した走行が可能となる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施の形態の車両用操舵装置を含む荷役車両としてのフォークリフトの概略構成を示す模式的側面図である。フォークを昇降させる動作原理を説明するための概略図である。サイドシフト機構とその周辺の部分断面平面図である。フォークリフトの電気的構成を示すブロック図である。フォークリフトの電気的構成のブロック図であり、サイドシフトアクチュエータの制御に関わる構成を主に示している。重心位置を求めるための説明図である。ＥＣＵによる主たる制御の流れを示すフローチャートである。

本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の荷役車両としてのフォークリフトの概略構成を示す模式的側面図である。図１を参照して、フォークリフト１は、車体２と、その車体２の前部に設けられた荷役装置３と、車体２の後部に設けられたカウンタウェイト４と、車体２を支持する駆動輪としての前輪５および転舵輪としての後輪６と、例えばエンジンを含む車両の駆動源７と、油圧源としての油圧ポンプ８と、後輪６を転舵するための車両用操舵装置９とを備えている。

車両用操舵装置９は、ノブ付きの手回しハンドルである操舵部材１０と転舵輪である後輪６との間の機械的な連結が断たれた、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置として構成されている。転舵輪として、単一の後輪６を車体２の左右方向の中央に設けてもよいし、車体２の左右にそれぞれ後輪６を設けてもよい。
車両用操舵装置９は、上記操舵部材１０と、操舵部材１０の操作に応じて転舵輪としての後輪６を転舵するための例えば電動モータからなり、制御手段としてのＥＣＵ１１（電子制御ユニット）によって駆動制御される転舵アクチュエータ１２と、操舵部材１０に操舵反力を付与する例えば電動モータからなり、ＥＣＵ１１によって駆動制御される反力アクチュエータ１３とを備えている。また、車両用操舵装置９は、操舵部材１０の操舵角を検出する操舵角センサ１４と、後輪６の転舵角を検出する転舵角センサ１５とを備えている。

転舵輪としての後輪６は、ほぼ鉛直な支持部材１６によって回転可能に支持されている。その支持部材１６は、車体２に保持された軸受１７を介して、ほぼ鉛直な回転軸線Ｃ１の回りに回転可能に支持されている。
転舵アクチュエータ１２の出力軸の回転は、伝達機構１８を介して減速されて、支持部材１６に伝達される。その伝達機構１８は、転舵アクチュエータ１２の出力軸とは同行回転する例えば駆動ギヤからなる駆動部材１９と、回転軸線Ｃ１の回りに支持部材１６とは同行回転可能に設けられ、上記駆動ギヤに噛み合う例えば従動ギヤからなる従動部材２０とを有している。伝達機構１８および転舵アクチュエータ１２によって、転舵機構Ａ１が構成されている。

図示していないが、エンジン等の駆動源７の動力は、トルクコンバータを経て、前後進切替および変速動作を行うトランスミッションに伝達され、さらに、デファレンシャルを経て左右の前輪５（駆動輪）に伝達されるようになっている。トランスミッションには、前進クラッチおよび後進クラッチが内蔵されている。
フォークリフト１は、運転座席２１を含む運転室２２を備えている。運転室２２は、車体２上にフレーム２３によって取り囲まれた状態で形成されている。

荷役装置３は、車体２によって、下端部２４ａを中心として傾動可能に支持された左右一対のアウターマスト２４と、そのアウターマスト２４によって昇降可能に支持されたインナーマスト２５と、アウターマスト２４によって昇降可能に支持されたリフトブラケット２６と、そのリフトブラケット２６に取り付けられ、荷物を積載する積載部としての第１および第２のフォーク２７Ａ，２７Ｂとを備えている。

また、図１および図３を参照して、荷役装置３は、積載部としての第１および第２のフォーク２７Ａ，２７Ｂを左右側方に（サイドに）シフトさせるサイドシフト機構５０を備えている。サイドシフト機構５０は、アウターマスト２５によって昇降可能に支持されたキャリッジ５１と、キャリッジ５１に固定され、リフトブラケット２６を、左右方向Ｚ１（図３参照。図１では紙面と直交する方向に相当）に移動可能に支持するガイドバー５２と、リフトブラケット２６を左右方向Ｚ１に駆動することにより、第１および第２のフォーク２７Ａ，２７Ｂを左右方向Ｚ１に（サイドに）シフトさせるサイドシフトアクチュエータ５３とを備えている。

図１を参照して、アウターマスト２４の所定部と車体２の所定部との間に、チルトシリンダ２８が介在している。チルトシリンダ２８は、車体２の所定部に揺動可能に連結された一端を有するシリンダ本体２９と、シリンダ本体２９の他端から突出するロッド３０とを有している。ロッド３０の先端は、アウターマスト２４の所定部に揺動可能に連結されている。チルトシリンダ２８のロッド３０の伸縮動作に伴って、アウターマスト２４が、直立姿勢および傾動姿勢に変位されるようになっている。

また、アウターマスト２４をガイドとしてインナーマスト２５を昇降させるためのリフトシリンダ３１が設けられている。リフトシリンダ３１は、アウターマスト２４に固定されたシリンダ本体３２と、シリンダ本体３２から突出するロッド３３とを有している。ロッド３３の先端は、インナーマスト２５の所定部に設けられた取付部２５ａに固定されている。

リフトシリンダ３１のシリンダ本体３２の下部には、荷役装置３の積載荷重を検出するための荷重検出手段としての荷重センサ３４が取り付けられている。荷重センサ３４からの信号は、ＥＣＵ１１に入力されるようになっている。
運転室２２の前部において、運転室２２の底面２２ａ上には、操作スタンド３５が設けられており、運転室２２の後部には、上記運転座席２１が固定されている。

上記操作スタンド３５には、運転者が手で操作するための複数の操作要素として、上記操作部材１０と、第１および第２のフォーク２７Ａ，２７Ｂを昇降させるための昇降操作レバー３６と、アウターマスト２４を揺動させるためチルト操作レバー３７と、前進／後進切替レバー３８とが設けられている。また、操作スタンド３５には、主に後方を確認するための確認ミラー３９が固定されている。また、操作スタンド３５には、図示しない各種のスイッチ類が設けられている。

また、操作スタンド３５の基部近傍において、運転室２２の底面２２ａ上には、運転者が足で操作するための複数の操作要素として、アクセルペダル４０、ブレーキペダル４１、クラッチペダル４２が設けられている。アクセルペダル４０、ブレーキペダル４１およびクラッチペダル４２は、実際には紙面に垂直な方向（車両の左右方向に相当）に横並びで並べて配置されているが、図１では、模式的に示してある。また、図１では、操作要素としての昇降操作レバー３６、チルト操作レバー３７、前進／後進切替レバー３８のレイアウトについても、模式的に示してある。

フォーク２７Ａ，２７Ｂを昇降させる動作の原理を概念的に示す図２を参照して、インナーマスト２５の上部には、スプロケット４３が回転可能に支持されており、そのスプロケット４３には、チェーン４４が巻き掛けられている。そのチェーン４４の一端４４ａが、アウターマスト２４に設けられた固定部２４ｂに固定され、チェーン４４の他端４４ｂが、サイドシフト機構５０のキャリッジ５１に固定されている。これにより、サイドシフト機構５０、リフトブラケット２６およびフォーク２７Ａ，２７Ｂが、チェーン４４を用いて懸架されている。

リフトシリンダ３１のロッド３３の伸長に伴って、インナーマスト２５が上昇すると、スプロケット４３がアウターマスト２４の固定部２４ｂに対して上昇し、チェーン４４を介して、サイドシフト機構５０、リフトブラケット２６および積載部としてのフォーク２７Ａ，２７Ｂを上昇させる。地表面４８に対するフォーク２７Ａ，２７Ｂの上昇量は、リフトシリンダ３１のロッド３３の伸長量の２倍となる。

積載部としてのフォーク２７Ａ，２７Ｂの高さを検出する積載部高さ検出手段としてのストロークセンサ４５が設けられており、ストロークセンサ４５からの信号は、ＥＣＵ１１に入力されるようになっている。ストロークセンサ４５としてロータリエンコーダを用いるようにしてもよい。
具体的には、チェーン４４の他端４４ｂに一端が係止されたワイヤ４６が、アウターマスト２４に回転可能に支持されたワイヤドラム４７に巻き取られており、フォーク２７ａ，２７Ｂとともにチェーン４４の他端４４ｂが昇降すると、ワイヤ４６がワイヤドラム４７から巻き出されたり、巻き戻されたりする。このとき、ＥＣＵ１１は、ワイヤドラム４７の回転数をストロークセンサ４５としてのロータリエンコーダで検出し、その検出値に基づいてワイヤ４６のワイヤドラム４７からの巻き出し量を算出し、その算出値に基づいて、地表面４８からのフォーク２７Ａ，２７Ｂの高さである積載部高さＨを検出する。

図３はサイドシフト機構５０の部分断面平面図である。図３に示すように、積載部としての第１のフォーク２７Ａには、長手方向（前後方向Ｘ１）に沿って複数の第１の荷重センサ４９Ａが配列されている。積載部としての第２のフォーク２７Ｂには、長手方向（前後方向Ｘ１）に沿って複数の第２の荷重センサ４９Ｂが配列されている。複数の第１の荷重センサ４９Ａにより検出された荷重の合計値が、第１のフォーク２７Ａの積載荷重となる。複数の第２の荷重センサ４９Ｂにより検出された荷重の合計値が、第２のフォーク２７Ｂの積載荷重となる。

アウターマスト２５によって昇降可能に支持されたキャリッジ５１は、一対の側板５４，５５を有している。リフトブラケット２６を左右方向Ｚ１に移動可能に支持するガイドバー５２が左右方向Ｚ１に延びており、ガイドバー５２の一端が、キャリッジ５１の一方の側板５４に固定され、ガイドバー５２の他端が、キャリッジ５１の他方の側板５５に固定されている。

リフトブラケット２６に固定されたガイドボス５６が、ガイドバー５２に摺動可能に嵌合している。ガイドボス５６およびガイドバー５２の断面は、例えば矩形やＤ形等の異形とされ、ガイドー５２に対するガイドボス５６の回転が規制されている。
サイドシフトアクチュエータ５３は、キャリッジ５１の側板５５とリフトブラケット２６との間に介在した油圧シリンダにより構成されている。サイドシフトアクチュエータ５３が伸縮することにより、キャリッジ５１に対してリフトブラケット２６が左右方向Ｚ１に移動する。これにより、積載部としてのフォーク２７Ａ，２７Ｂがサイドシフトされるようになっている。

図４はフォークリフト１の主たる電気的構成を示すブロック図である。図４を参照して、ＥＣＵ１１には、操舵部材１０の操舵角θｈを検出するための操舵角センサ１４、転舵輪としての後輪６の転舵角θｗを検出するための転舵角センサ１５、車速を検出するための車速センサ５７、積載部としての第１のフォーク２７Ａの積載荷重を検出するための荷重検出手段としての荷重センサ４９Ａ、積載部としての第２のフォーク２７Ｂの積載荷重を検出するための荷重検出手段としての荷重センサ４９Ｂのそれぞれからの信号が入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ１１には、積載部としてのフォーク２７Ａ，２７Ｂの高さである積載部高さＨを検出するための積載部高さ検出手段としてのストロークセンサ４５、昇降操作レバー３６の位置を検出するための昇降操作レバー位置センサ５８、チルト操作レバー３７の位置を検出するためのチルト操作レバー位置センサ５９、および前進／後進切替レバー３８の切替に応じて作動する前進／後進切替スイッチ６０、横方向加速度Ｇγを検出する横方向加速度検出手段としての横方向加速度センサ６１のそれぞれから信号が入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ１１から、転舵アクチュエータ１２、反力アクチュエータ１３、サイドシフトアクチュエータ５３、油圧ポンプ８からリフトシリンダ３１への作動油の供給を制御する電磁式の比例制御弁からなる昇降用制御弁６２、油圧ポンプ８からチルトシリンダ２８への作動油の供給を制御する電磁式の比例制御弁からなるチルト用制御弁６３、前進クラッチを係合／離脱させるための油圧シリンダに作動油の供給を制御する電磁式比例制御弁からなる前進クラッチ用制御弁６４、および後進クラッチを係合／離脱させるための油圧シリンダに作動油の供給を制御する電磁式比例制御弁からなる後進クラッチ用制御弁６５のそれぞれに信号が出力されるようになっている。

ＥＣＵ１１は種々の制御を実行する。例えば、ＥＣＵ１１は、路面反力に応じた操舵反力を操舵部材１０に与えるためのトルクを反力アクチュエータ１３によって発生させるべく、操舵角センサ１４から入力された操舵角および車速センサ５７から入力された車速に基づいて、反力アクチュエータ１３を駆動制御する（すなわち反力制御を実施する）。
また、ＥＣＵ１１は、昇降操作レバー位置センサ５８から入力された昇降操作レバー３６の位置に応じて、油圧ポンプ８からリフトシリンダ３１への作動油の供給を制御する昇降用制御弁６２に制御信号を出力する。

また、ＥＣＵ１１は、チルト操作レバー位置センサ５９から入力されたチルト操作レバー３７の位置に応じて、油圧ポンプ８からチルトシリンダ２８への作動油の供給を制御するチルト用制御弁６２に制御信号を出力する。
また、ＥＣＵ１１は、前進／後進切替スイッチ６０が前進へ切り替えられることに応じて前進クラッチ用制御弁６４に制御信号を出力し、前進クラッチを作動させるための油圧シリンダに、油圧ポンプ８からの作動油が供給されるようにする。

また、ＥＣＵ１１は、前進／後進切替スイッチ６０が後進へ切り替えられることに応じて後進クラッチ用制御弁６５に制御信号を出力し、後進クラッチを作動させるための油圧シリンダに、油圧ポンプ８からの作動油が供給されるようにする。
図５はサイドシフトアクチュエータ５３の制御に関わる構成を主に示すＥＣＵ１１のブロック図である。ＥＣＵ１１は、積載荷重検出部６６と、重心位置検出部６７と、目標サイドシフト量演算部６８と、目標サイドシフト量補正部６９と、駆動回路７０とを含んでいる。

積載荷重検出部６６は、各第１の荷重センサ４９Ａから入力した荷重値の合計値から、第１のフォーク２７Ａの積載荷重Ｗａを求め、各第２の荷重センサ４９Ｂから入力した荷重値の合計値から第２のフォーク２７Ｂの積載荷重Ｗｂを求め、これらの積載荷重Ｗａ，Ｗｂを合算して両フォーク２７Ａ，２７Ｂの積載荷重Ｗを得る（Ｗ＝Ｗａ＋Ｗｂ）。積載荷重検出部６６により検出された積載荷重Ｗは、目標サイドシフト量演算部６８に出力される。

重心位置検出部５７は、積載荷重検出部６６から第１のフォーク２７Ａの積載荷重Ｗａと第２のフォーク２７Ｂの積載荷重Ｗｂを入力し、左右方向Ｚ１に関する、積荷の重心位置を検出する。具体的には、図６に示すように、左右方向Ｚ１に関して、車体２の中心位置ＰＣからの、重心位置ＰＧのオフセット量ｅを検出する。検出されたオフセット量ｅは、目標サイドシフト量補正部６９に出力される。

左右方向Ｚ１に関する第１の荷重センサ４９Ａおよび第２の荷重センサ４９Ｂの間の距離をＬとすると、左右方向Ｚ１に関する重心位置ＰＧおよび第２の荷重センサ４９Ｂの間の距離Ｄは、下記式（１）で表される。
Ｄ＝Ｌ・（Ｗａ／Ｗ） …（１）
一方、左右方向の中心位置ＰＣからの、重心位置ＰＧのオフセット量ｅは、下記式（２）で表される。

ｅ＝Ｄ−（Ｌ／２） …（２）
式（１）、（２）により、下記式（３）が得られる。
ｅ＝Ｌ・（Ｗａ／Ｗ）−（Ｌ／２） …（３）
式（３）で得られるオフセット量ｅが正値となるときは、重心位置ＰＧが、中心位置ＰＣから第１の荷重センサ４９Ａ側（第１のフォーク２７Ａ側）にオフセットされていることになる。逆に、式（３）で得られるオフセット量ｅが負値となるときは、重心位置ＰＧが、中心位置ＰＣから第２の荷重センサ４９Ｂ側（第２のフォーク２７Ｂ側）にオフセットされていることになる。

目標サイドシフト量演算部６８は、所定の条件下で、横方向加速度センサ６１から入力した横方向加速度Ｇｙおよび積載荷重検出部６６から入力した積載荷重Ｗに基づいて、目標サイドシフト量ＳＡ^*を演算する。
具体的には、目標サイドシフト量演算部６８は、入力された横方向加速度Ｇｙが所定値Ｇ１以上であるときに、積載荷重Ｗおよび横方向加速度Ｇｙの積である横荷重負荷Ｗ・Ｇｙを演算し、得られた横荷重負荷Ｗ・Ｇｙに基づき、予め記憶されている横荷重負荷−サイドシフト量マップ（Ｗ・Ｇｙ−ＳＡマップ。図７のステップＳ６を参照）を用いて、目標サイドシフト量ＳＡ^*を求める。

目標サイドシフト量補正部６９は、重心位置検出部６７から入力したオフセット量ｅでオフセットされた状態にある積荷を、目標サイドシフト量演算部６８から入力した目標サイドシフト量ＳＡ^*で、サイドシフト後のオフセット量ｅが、制限量ｅ１を超えるときは、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ＋ＳＡ^*｜（オフセット方向とサイドシフト方向が同方向の場合）または｜ｅ−ＳＡ^*｜（オフセット方向とサイドシフト方向が逆方向の場合）が、制限量ｅ１になるように、目標サイドシフト量ＳＡ^*を減少補正する。

図７はＥＣＵ１１の主たる動作を示すフローチャートである。図７を参照して、ＥＣＵ１１は、まず、ステップＳ１において、積載荷重検出部６６が、第１および第２の荷重センサ４９Ａ，４９Ｂからの信号に基づいて各フォーク２７Ａ，２７Ｂの積載荷重Ｗａ，Ｗｂを検出するとともに、両フォーク２７Ａ，２７Ｂ全体としての積載荷重Ｗ（Ｗ＝Ｗａ＋Ｗｂ）を検出する。

次いで、ステップＳ２において、重心位置検出部６７が、各フォーク２７Ａ，２７Ｂの積載荷重Ｗａ，Ｗｂに基づいて、左右方向Ｚ１に関する重心位置ＰＧを検出する。具体的には、車体２の中心位置ＰＣからの、重心位置ＰＧのオフセット量ｅを検出する（図６参照）。
次いで、ステップＳ３において、横方向加速度センサ６１からの信号に基づいて横方向加速度Ｇｙを検出し、検出された横方向加速度Ｇｙが所定値Ｇ１以上か否かを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４において、検出された横方向加速度Ｇｙが所定値Ｇ１未満である場合（ステップＳ４においてＮＯの場合）には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理を繰り返す。
ステップＳ４において、検出された横方向加速度Ｇｙが所定値Ｇ１以上である場合（ステップＳ４においてＹＥＳの場合）には、ステップＳ５において、検出された積載荷重Ｗに、検出された横方向加速度Ｇｙを乗じて、横荷重負荷Ｗ・Ｇｙを演算する。

次いで、ステップＳ６において、目標サイドシフト量演算部６８が、演算された横荷重負荷Ｗ・Ｇｙに基づき、予め記憶されている横荷重負荷−サイドシフト量マップ（Ｗ・Ｇｙ−ＳＡマップ）を用いて、目標サイドシフト量ＳＡ^*を求める。
横荷重負荷−サイドシフト量マップ（Ｗ・Ｇｙ−ＳＡマップ）では、積載荷重Ｗが大きいほど、また横方向加速度Ｇｙが大きいほど、横荷重負荷Ｗ・Ｇｙが大きくなるので、サイドシフト量ＳＡが大きくなる。また、積載荷重Ｗが小さいほど、また横方向加速度Ｇｙが小さいほど、横荷重負荷Ｗ・Ｇｙが小さくなるので、サイドシフト量ＳＡが小さくなる。

次いで、ステップＳ７において、重心位置ＰＧのオフセット方向と横方向加速度Ｇｙの方向とが同方向か否かが判定される。ステップＳ７において、重心位置ＰＧのオフセット方向と横方向加速度Ｇｙの方向とが同方向である場合（ステップＳ７においてＹＥＳの場合）には、ステップＳ８に進んで、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ＋ＳＡ^*｜が、制限量ｅ１を超えるか否かを判定する。

ステップＳ８において、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ＋ＳＡ^*｜が制限量ｅ１を超えると判定された場合（ステップＳ８においてＹＥＳの場合）には、ステップＳ９に進み、目標サイドシフト量ＳＡ^*を｜ｅ１−ｅ｜に減少補正する。すなわち、サイドシフト後のオフセット量が制限量ｅ１になるように目標サイドシフト量ＳＡ^*を補正する。
次いで、ステップＳ１０に進んで、目標サイドシフト量ＳＡ^*に基づいて、駆動回路７０を介してサイドシフトアクチュエータ５３を駆動制御し、フォーク２７Ａ，２７Ｂとともに積荷をサイドシフトさせる。

一方、ステップＳ８において、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ＋ＳＡ^*｜が制限量ｅ１を超えないと判定された場合（ステップＳ８においてＮＯの場合）には、ステップＳ９をジャップして（すなわち、目標サイドシフト量ＳＡ^*の補正を行わないで）、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ７において、重心位置ＰＧのオフセット方向と横方向加速度Ｇｙの方向とが同方向でない場合、すなわち逆方向の場合（ステップＳ７においてＮＯの場合）には、ステップＳ１１に進んで、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ−ＳＡ^*｜が、制限量ｅ１を超えるか否かを判定する。

ステップＳ１１において、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ−ＳＡ^*｜が制限量ｅ１を超えると判定された場合（ステップＳ１１においてＹＥＳの場合）には、ステップＳ１２に進み、目標サイドシフト量ＳＡ^*を｜ｅ１＋ｅ｜に減少補正する。すなわち、サイドシフト後のオフセット量が制限量ｅ１になるように目標サイドシフト量ＳＡ^*を補正する。次いで、ステップＳ１０に進んで、目標サイドシフト量ＳＡ^*に基づいて、駆動回路７０を介してサイドシフトアクチュエータ５３を駆動制御し、フォーク２７Ａ，２７Ｂとともに積荷をサイドシフトさせる。

一方、ステップＳ１１において、サイドシフト後のオフセット量｜ｅ−ＳＡ^*｜が制限量ｅ１を超えないと判定された場合（ステップＳ１１においてＮＯの場合）には、ステップＳ１２をジャップして（すなわち、目標サイドシフト量ＳＡ^*の補正を行わないで）、ステップＳ１０に進む。
本実施の形態によれば、急操舵、障害物接触、段差通過等の事象が生じて積荷が横方向加速度Ｇｙを受けたときにも、その横方向加速度Ｇｙに応じて、フォーク２７Ａ，２７Ｂおよび積荷をサイドシフトさせることにより、フォーク２７Ａ，２７Ｂ上での積荷の左右方向移動を防止することができる。これにより、走行中の積荷を安定させることができるので、フォークリフト１の姿勢を安定させることができる。ひいては、フォークリフト１の安定した走行を確保することができる。

一般に、横方向加速度Ｇｙが大きいほど、また、積載荷重Ｗが大きいほど、積荷に負荷される横方向荷重が大きくなり、その結果、フォーク２７Ａ，２７Ｂ上で積荷が左右方向Ｚ１に移動し易くなる。これに対して、本実施の形態では、検出された横方向加速度Ｇｙが大きいほど大きくなり、且つ積載荷重Ｗが大きいほど大きくなる目標サイドシフト量ＳＡ^*を採用するので、フォーク２７Ａ，２７Ｂ上での積荷の左右方向移動を確実に防止することができ、ひいては安定した走行が可能となる。

また、車体の左右方向Ｚ１の中心位置ＰＣからの、サイドシフト後の重心位置ＰＧのオフセット量が、制限量ｅ１以下になるように、目標サイドシフト量ＳＡ^*を補正するので、積荷の重心位置ＰＧが、車体２の左右方向Ｚ１の中心位置ＰＣを中心とする所定の範囲内に制限される。その結果、過大なサイドシフトを抑制することができ、安定した走行が可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図７において、ステップＳ５を廃止し、ステップＳ６では、横方向加速度−サイドシフト量マップ（Ｇｙ−ＳＡマップ）を用いて、目標サイドシフト量ＳＡ^*を演算するようにしてもよい。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。

１…フォークリフト（荷役車両）、２…車体、３…荷役装置、６…後輪（転舵輪）、９…車両用操舵装置、１０…操舵部材、１１…ＥＣＵ（制御部）、１２…転舵アクチュエータ、１３…反力アクチュエータ、２６…リフトブラケット、３４…荷重センサ（荷重検出手段）、５０…サイドシフト機構、５１…キャリッジ、５２…ガイドバー、５３…サイドシフトアクチュエータ、５４，５５…側板、５６…ガイドボス、６１…横方向加速度センサ、６６…積載荷重検出部、６７…重心位置検出部、６８…目標サイドシフト量演算部、６９…目標サイドシフト量補正部、Ａ１…転舵機構、ｅ…オフセット量、ｅ１…制限量、Ｇｙ…横方向加速度、ＰＣ…中心位置、ＰＧ…重心位置、ＳＡ…サイドシフト量、ＳＡ^*…目標サイドシフト量、Ｗ…積載荷重、Ｗａ…（第１のフォークの積載荷重）、Ｗｂ…（第２のフォークの）積載荷重、Ｗ・Ｇｙ…横荷重負荷

Claims

左右一対の積載部を有する荷役装置を備えた車両のための操舵装置であって、
操舵部材の操作に応じて転舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、
上記一対の積載部を左右方向にシフトさせるサイドシフト用アクチュエータと、
横方向加速度を検出する横方向加速度センサと、
サイドシフトアクチュエータを駆動制御する制御部と、を備え、
上記制御部は、上記横方向加速度センサにより検出された横方向加速度に基づいて、一対の積載部の目標サイドシフト量を演算するサイドシフト量演算部を含む車両用操舵装置。
請求項１において、上記目標サイドシフト量演算部は、検出された横方向加速度が大きいほど、上記目標サイドシフト量を小さくする車両用操舵装置。
請求項１または２において、各積載部に配置された荷重センサを備え、
上記制御部は、上記荷重センサにより検出された荷重に基づいて積載荷重を検出する積載荷重検出部を含み、
上記目標サイドシフト量演算部は、上記検出された横方向加速度および上記積載荷重検出部により検出された積載荷重に基づいて、上記目標サイドシフト量を演算する車両用操舵装置。
請求項３において、上記目標サイドシフト量演算部は、上記検出された積載荷重が大きいほど、上記目標サイドシフト量を小さくする車両用操舵装置。
請求項１から４の何れか１項において、上記制御部は、各積載部の荷重センサにより検出された荷重に基づいて積荷の左右方向の重心位置を検出する重心位置検出部と、上記重心位置検出部により検出された重心位置の、車体の左右方向の中心位置からのオフセット量を所定値以下に制限するように、上記目標サイドシフト量を補正する目標サイドシフト量補正部と、を含む車両用操舵装置。