JP2013100007A5 - - Google Patents

Description

本発明の車両用操舵装置は、タイヤを転舵させる転舵輪駆動機構と、操舵部材の操舵角を検出する操舵角検出部と、前記操舵部材に操舵反力を付与する反力アクチュエータと、前記転舵輪駆動機構を駆動する転舵アクチュエータと、車体のヨー角を検出するヨー角検出部と、少なくとも前記操舵角検出部によって検出された操舵角の関数として操舵反力を設定し、その設定された操舵反力を実現するように前記反力アクチュエータを制御する反力アクチュエータ制御部とを備え、前記反力アクチュエータ制御部は、前記ヨー角検出部によって検出された車体のヨー角の変化に基づいて車体の旋回量を観測し、観測された旋回量が基準角以上であれば、前記操舵部材に付与する操舵反力を増大させるものである。また、前記反力アクチュエータ制御部は、増大させた前記操舵反力を、時間が経過するに従って小さくしていく制御と、直進操向になれば、前記操舵反力の増大を停止する制御とを行うようにも設計されている。

この構成であれば、反力アクチュエータ制御部は、操舵角に応じて設定された操舵反力を実現するように前記反力アクチュエータを制御している。基準角以上に車体が旋回すれば、車両は、例えば直角コーナーなど、角度の大きなコーナーを旋回していると推定することができる。そこで操舵部材に付与する操舵反力を増大させる。ここで「基準角」とは、車両が直角コーナーなど角度の大きなコーナーを旋回する場合に観測される車体の旋回量に相当する角度である。この制御により、旋回の後半に入って操舵反力を増大させることにより、ハンドルの戻しをスムーズにし、車両を速やかに直進状態に収束させることができる。なお、増大させた前記操舵反力を、時間が経過するに従って小さくしていく制御により、ハンドルの切り戻しが進み直進走行に至るまで徐々に反力を弱めていくことにより、車両旋回時の不安定を回避し、運転者に自然な操舵感を与えることが出来る。直進操向になれば、前記操舵反力の増大を停止する。

図３は反力系ＥＣＵ１６によって制御される反力制御ブロック図を示す。反力系ＥＣＵ１６の目標反力電流算出部Ｂ１には、操舵角センサ１３から検出操舵角θhを表す操舵角信号が車内ＬＡＮを経由して入力される。
目標反力電流算出部Ｂ１は、図９に示した操舵角θhと反力との関係を関数として記憶しており、この関係に基づいて、操舵角θhを目標反力電流に変換する。目標反力電流は、ゲインＫの増幅器Ｂ２によって増幅され、電流制御部Ｂ３に入力される。一方、反力モータ１５に流れる電流が検出され、その反転信号が電流制御部Ｂ３に入力され、電流制御部Ｂ３で目標反力電流と反力モータ１５に流れる電流との差がとられて、この差がＰＷＭ出力回路Ｂ４に供給され、反力モータ１５を駆動するためのＰＷＭ駆動信号が生成される。そしてこのＰＷＭ駆動信号を反力モータ１５に供給することにより、反力モータ１５→ギヤ１７→シャフト１１を介して、操舵部材１０に反力トルクが与えられる。

最初の時点で増幅器Ｂ２のゲインＫを“１”とおき（ステップＴ１）、積分回路Ｂ６から得られるヨー角δと積載物の重量Ｗを取り込む（ステップＴ２）。つぎにフォークリフト１の前進／後退を示すシフトギヤの信号に基づいて、フォークリフト１の前進／後退の状態を判定する（ステップＴ４）。
前進であるならば、ヨー角δの絶対値を基準値Ｓ1と比較する（ステップＴ５）。基準値Ｓ1は、車両が直角コーナーなど、角度の大きなコーナーを旋回していると判断することができる値に設定されるが、本制御では、積載物の重量Ｗに応じて基準値Ｓ1の設定値を変更する。図６は、積載物の重量Ｗと基準値Ｓ1との関係を示すグラフである。積載物がない（重量Ｗ＝０）の場合、基準値Ｓ1を例えば８０度に設定するが、基準値Ｓ1が大きくなるに従って基準値Ｓ1を小さくしていく。積載物の重量Ｗが制限重量に近ければ基準値Ｓ1を例えば７０度に設定する。このように、積載物の重量Ｗが大きいほど基準値Ｓ1を小さくしていく理由は、積載重量が大きいときはオーバーステアの傾向になるので、旋回の比較的早期からハンドル戻し機能を働かせるためである。

Claims (6)

1. タイヤを転舵させる転舵輪駆動機構と、操舵部材の操舵角を検出する操舵角検出部と、前記操舵部材に操舵反力を付与する反力アクチュエータと、前記転舵輪駆動機構を駆動する転舵アクチュエータと、車体のヨー角を検出するヨー角検出部と、前記操舵角検出部によって検出された操舵角の関数として操舵反力を設定し、その設定された操舵反力を実現するように前記反力アクチュエータを制御する反力アクチュエータ制御部とを備え、
   前記反力アクチュエータ制御部は、前記ヨー角検出部によって検出された車体のヨー角の変化に基づいて車体の旋回量を観測し、観測された旋回量が基準角以上であれば、前記操舵部材に付与する操舵反力を増大させる第１の制御と、増大させた前記操舵反力を、時間が経過するに従って小さくしていく第２の制御と、直進操向になれば、前記操舵反力の増大を停止する第３の制御とを行うように設計されている、車両用操舵装置。
2. 前記反力アクチュエータ制御部は、所定時間にわたって、前記操舵部材に付与する操舵反力を増大させる、請求項１に記載の車両用操舵装置。
3. 積載物の重量を検出する重量検出部をさらに備え、前記反力アクチュエータ制御部は、前記重量検出部の検出値に応じて前記基準角の値を変更する、請求項１又は請求項２に記載の車両用操舵装置。
4. 前記反力アクチュエータ制御部は、車両の前進時は前記重量検出部の検出値が大きいほど前記基準角の値を小さくし、車両の後退時は前記重量検出部の検出値が大きいほど前記基準角の値を大きくする、請求項３に記載の車両用操舵装置。
5. 前記操舵部材と前記転舵輪駆動機構との機械的な連結が断たれたステアバイワイヤ式を採用する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用操舵装置を装備した荷役車両。