JP2013112242A - ステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行モードの切換時において簡単な制御によって作業性を向上させたステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置を提供する。
【解決手段】ハンドルと、ドライブ輪と、制御手段と、走行モード切換手段と、第１および第２の走行モードにおけるハンドルの操作角度θＨとドライブ輪の旋回角度θＤの第１および第２の対応関係とθＤの第１および第２の有効角度範囲を記憶する記憶手段とを備え、ハンドルが第１の操作角度θＨ_１に配置されてドライブ輪がθＨ_１に対応する第１の旋回角度θＤ_１に配置された状態の第１の走行モードを第２の走行モードへ切換える時、θＤ_１が第２の有効角度範囲になく、θＨ_２＝θＨ_１＋３６０×Ｎ（Ｎは整数）なる第２の操作角度θＨ_２に対応する第２の旋回角度θＤ_２が第２の有効角度範囲に存在する場合に、制御手段はθＨ_１を第２の有効角度範囲のθＤ_２に対応するθＨ_２に変更してθＤ_１をθＤ_２に変更する。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、ステアリング制御装置、より詳細には、複数の走行モードを有するステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置に関するものである。

近年、複数の走行モードを有し、ハンドルとドライブ輪（操舵輪）とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このステアリング制御装置は、ハンドルセンサが設けられたハンドルと、駆動モータの駆動によって旋回可能なドライブ輪と、制御手段と、走行モード切換手段と、を備える。
このステアリング制御装置では、制御手段が、ハンドルセンサによって検出されたハンドルの操作角度θＨに基づいて駆動モータを駆動してドライブ輪の旋回角度θＤを制御する。また、走行モード切換手段は、複数の走行モードを切り換え可能な切換スイッチからなる。

ところで、特許文献１には開示されていないが、このようなステアリング制御装置では、一般的に、走行モードの切り換え時において、例えば特許文献２に示されるような手順で、ドライブ輪の制御が行われていた。
次に図７Ａおよび図７Ｂを参照して、この手順について簡単に説明する。

ここで、図７Ａにおいて、横軸はハンドルの操作角度θＨ［°］を示し、縦軸はドライブ輪の旋回角度θＤ［°］を示している。太字鎖線部分は第１の走行モード（例えば、標準モード）を示し、ハンドルの操作角度θＨが−１６２０°〜１６２０°の角度範囲にあり、ドライブ輪の旋回角度θＤが−１２０°〜１２０°の角度範囲にある。太字実線部分は第２の走行モード（例えば、小回りモード）を示し、ハンドルの操作角度θＨが−１０２６°〜６２９°の角度範囲にあり、ドライブ輪の旋回角度θＤが−４６．６°〜７６．０°の角度範囲にある。なお、ハンドルの操作角度θＨは、ハンドルの基準位置（例えばノブの位置）からの回転方向における回転角度を意味し、例えばハンドルを基準位置から左回転方向に１回転させた場合には−３６０［°］、ハンドルを基準位置から右回転方向に２回転させた場合には７２０［°］と表される。即ち、これは、２回転、３回転と回されるハンドルの回転角度を累計した制御手段側が保有するデータである。また、ドライブ輪の旋回角度θＤは、ハンドルの操作角度θＨと同様に、ドライブ輪の基準位置（例えばドライブ輪の直進方向（正面前方方向）を向く位置）からの回転方向における回転角度を意味する。
また、図７Ｂにおいて、横軸はハンドルの位置角度［°］、縦軸はドライブ輪の旋回角度θＤ［°］を示している。太字鎖線部分は第１の走行モードを示し、ハンドルの位置角度は上記したハンドルの操作角度θＨである−１６２０°〜１６２０°に相当する角度範囲にあり、ドライブ輪の旋回角度θＤは上記と同じく−１２０°〜１２０°の角度範囲にある。また、太字実線部分は第２の走行モードを示し、ハンドルの位置角度は上記したハンドルの操作角度θＨである−１０２６°〜６２９°に相当する角度範囲にあり、ドライブ輪の旋回角度θＤは上記と同じく−４６．６°〜７６．０°の角度範囲にある。なお、ハンドルの位置角度とは、ハンドルの基準位置（例えば、ノブの位置）からの回転方向における回転角度を例えば−１８０°〜１８０°の角度範囲（あるいは０°〜３６０°の角度範囲）で表した、即ちハンドルの物理的な位置を表した角度を意味する。

なお、ハンドルの操作角度θＨとドライブ輪の旋回角度θＤとの対応関係は、走行モード毎に定められているが、ここでは説明の簡略化のために、第１および第２の走行モードのいずれにおいても、θＤ＝ａ×θＨ＋ｂ（但し、ａおよびｂは任意の数とする）なる一次関数式で表されるものとする。ここで、図７Ａのハンドルの操作角度θＨとドライブ輪の旋回角度θＤとの対応関係（一次関数式）については、傾きａは約−０．０７４、切片ｂは０である。
また、ドライブ輪の旋回角度θＤの有効角度範囲も、走行モード毎に定められている。前述したように、第１の走行モードにおけるドライブ輪の旋回角度θＤの有効角度範囲は、下限値θＤ_１ＭＩＮ＝−１２０°から上限値θＤ_１ＭＡＸ＝１２０°までの範囲（以下、「第１の有効角度範囲」という）である。また、第２の走行モードにおけるドライブ輪の旋回角度θＤの有効角度範囲は、下限値θＤ_２ＭＩＮ＝−４６．６°から上限値θＤ_２ＭＡＸ＝７６．０°までの範囲（以下、「第２の有効角度範囲」という）である。

ここでは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１の走行モードにおいてハンドルが例えば操作角度θＨ_１＝−１５７５°（ハンドルの位置角度は−１３５°）に配置されるとともにドライブ輪が当該操作角度θＨ_１に対応する旋回角度θＤ_１＝１１６．７°に配置された状態（同図のＡ点参照）から、走行モード切換手段が当該第１の走行モードを第２の走行モードへと切り換える場合について説明する。
この走行モードの切り換え時において、ドライブ輪の旋回角度θＤ_１＝１１６．７°は上記の第２の有効角度範囲（−４６．６°〜７６．０°の角度範囲）にないので、当該旋回角度が第２の有効角度範囲に入るように、操作表示部がハンドルの回転すべき方向（例えば、ハンドルの右回転方向）を表示する。そして、フォークリフトの運転者が、この操作表示部の表示に従って、ハンドルの回転操作を行う（例えば、図７Ａおよび図７ＢのＡ点からＺ点に至る矢印線で示すように、ハンドルの操作角度θＨが操作角度θＨ_１＝−１５７５°から操作角度θＨ_２＝−１０２６°（ハンドルの位置角度は５４°）になるまで、ハンドルを約１回転半ほど右回転させる）ことによって、ドライブ輪を旋回角度θＤ_１＝１１６．７°から例えばθＤ_２ＭＡＸ＝７６．０°まで旋回させる制御が行われていた。

しかしながら、このようなステアリング制御装置では、走行モードの切り換え時において、ドライブ輪の旋回角度が有効角度範囲に入るように、運転者がその都度ハンドルの回転操作を行わなければならないので、運転者にとって当該操作が煩雑となったり、走行モードの切り換え時間も長くなったりする等、作業性が極めて悪いという問題があった。

また、走行モードの切り換え時において、ドライブ輪の旋回角度は運転者のハンドル操作によってその都度変動するので、制御手段によるドライブ輪の制御が複雑化するという問題があった。

特開平１１−１１５７７８号公報 実用新案登録第２５９９３２８号公報

そこで、本発明の課題は、走行モードの切り換え時において簡単な制御によって作業性を向上させたステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、（１）ハンドルと、前記ハンドルから機械的に切り離されたドライブ輪と、前記ハンドルの操作角度θＨに基づいて前記ドライブ輪の旋回角度θＤを制御する制御手段と、少なくとも第１の走行モードから第２の走行モードへと走行モードを切り換え可能な走行モード切換手段と、を備えたステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置であって、前記第１の走行モードにおける前記操作角度θＨと前記旋回角度θＤとの第１の対応関係と、前記第１の走行モードにおける前記旋回角度θＤの第１の有効角度範囲と、前記第２の走行モードにおける前記操作角度θＨと前記旋回角度θＤとの第２の対応関係と、前記第２の走行モードにおける前記旋回角度θＤの第２の有効角度範囲と、を記憶する記憶手段を備え、前記第１の走行モードにおいて前記ハンドルが第１の操作角度θＨ_１に配置されるとともに前記ドライブ輪が当該第１の操作角度θＨ_１に対応する第１の旋回角度θＤ_１に配置された状態から、前記走行モード切換手段が、当該第１の走行モードを前記第２の走行モードへと切り換える時において、前記第１の旋回角度θＤ_１が前記第２の有効角度範囲にない場合であって、かつ、θＨ_２＝θＨ_１＋３６０×Ｎ（但し、Ｎは整数とする）なる式で表される第２の操作角度θＨ_２に対応する第２の旋回角度θＤ_２が前記第２の有効角度範囲に存在する場合に、前記制御手段は、前記第１の操作角度θＨ_１を、前記第２の有効角度範囲にある前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２に変更して、前記第１の旋回角度θＤ_１を、前記第２の旋回角度θＤ_２に変更することによって、前記ハンドルの位置を変えることなく、前記ドライブ輪を制御することを特徴とするステアリング制御装置としたものである。

ここで、ハンドルの操作角度θＨは、ハンドルの基準位置（例えばノブの位置）からの回転方向における回転角度を意味し、例えばハンドルを基準位置から左回転方向に１回転させた場合には−３６０［°］、ハンドルを基準位置から右回転方向に２回転させた場合には７２０［°］と表される。また、ドライブ輪の旋回角度θＤは、ハンドルの操作角度θＨと同様に、ドライブ輪の基準位置（例えばドライブ輪の直進方向（正面前方方向）を向く位置）からの回転方向における回転角度を意味する。

この構成（１）によれば、ハンドルと、ドライブ輪と、制御手段と、走行モード切換手段と、記憶手段とが備えられ、走行モード切換手段が第１の走行モードから第２の走行モードへと走行モードを切り換える時において、制御手段が、第２の有効角度範囲にない第１の旋回角度θＤ_１に対応する第１の操作角度θＨ_１を、第２の有効角度範囲にある第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２＝θＨ_１＋３６０×Ｎに変更して、第１の旋回角度θＤ_１を第２の旋回角度θＤ_２に変更することによって、ドライブ輪を制御するので、従来のように運転者がハンドルの回転操作を行うことなく（ハンドルの物理的な位置を変えることなく）、人手を介さず自動的に短時間で走行モードの切り換えをすることができ、結果として、簡単な制御によって作業性を向上させることができる。

上記構成（１）において、（２）前記第２の有効角度範囲にある前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２が複数存在する場合に、前記制御手段は、前記第１の操作角度θＨ_１を、前記第１の旋回角度θＤ_１に最も近い前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２に変更することが好ましい。

この構成（２）によれば、制御手段が、第１の操作角度θＨ_１を、第１の旋回角度θＤ_１に最も近い第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２に変更して、ドライブ輪を、第１の旋回角度θＤ_１からこれに最も近い第２の旋回角度θＤ_２まで旋回させるので、ドライブ輪の旋回量が少なくなり、ドライブ輪の摩耗を減らすことができる。

上記構成（１）において、（３）前記第２の有効角度範囲にある前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２が複数存在する場合に、前記制御手段は、前記第１の操作角度θＨ_１を、前記第２の有効角度範囲の上限値と下限値との中間値に最も近い前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２に変更することが好ましい。

この構成（３）によれば、制御手段が、第１の操作角度θＨ_１を、第２の有効角度範囲における中間値に最も近い第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２に変更して、ドライブ輪を、第１の旋回角度θＤ_１から第２の有効角度範囲における中間値に最も近い第２の旋回角度θＤ_２まで旋回させるので、走行モードの切り換え後にドライブ輪が中立的な位置に配置されることになり、ドライブ輪の直進性を向上させることができる。

上記構成（１）〜（３）のいずれかにおいて、（４）前記ハンドルの操作をロックするハンドルロック手段をさらに備え、前記制御手段は、前記走行モード切換手段が前記走行モードを切り換えている間、前記ハンドルロック手段をロックすることが好ましい。

この構成（４）によれば、走行モードが切り換っている間、制御手段がハンドルロック手段をロックして、ハンドルの回転操作ができないようになっているので、ドライブ輪の旋回角度θＤは運転者のハンドル操作（ハンドルの操作角度θＨ）によって変動せず、制御手段によるドライブ輪の制御をより簡単にすることができる。

本発明によれば、走行モードの切り換え時において簡単な制御によって作業性を向上させたステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置を提供することができる。

本発明に係るステアリング制御装置を採用したリーチ型フォークリフトの概略平面図である。 本発明に係るステアリング制御装置を示す概略図である。 本発明に係るステアリング制御装置の制御手段を示すブロック図である。 ハンドルの操作角度θＨとドライブ輪の旋回角度θＤの対応関係を示すグラフであって、第１実施例のステアリング制御装置の動作を説明するためのグラフである。 ハンドルの位置角度とドライブ輪の旋回角度θＤの対応関係を示すグラフであって、第１実施例のステアリング制御装置の動作を説明するためのグラフである。 本発明に係るステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。 ハンドルの操作角度θＨとドライブ輪の旋回角度θＤの対応関係を示すグラフであって、第２実施例のステアリング制御装置の動作を説明するためのグラフである。 ハンドルの位置角度とドライブ輪の旋回角度θＤの対応関係を示すグラフであって、第２実施例のステアリング制御装置の動作を説明するためのグラフである。 ハンドルの操作角度θＨとドライブ輪の旋回角度θＤの対応関係を示すグラフであって、従来のステアリング制御装置の動作を説明するためのグラフである。 ハンドルの位置角度とドライブ輪の旋回角度θＤの対応関係を示すグラフであって、従来のステアリング制御装置の動作を説明するためのグラフである。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
ここでは、本発明に係るステアリング制御装置が、例えばリーチ型フォークリフトに採用された場合を例にとって説明する。

（第１実施例）
図１〜図３に示すように、本発明に係るステアリング制御装置を採用したリーチ型フォークリフト１は、ハンドル２と、ドライブ輪（操舵輪となる後輪）３Ｄと、一対のロード輪（従属輪となる前輪）３Ｌ、３Ｒと、一対のストラドルアーム４Ｌ、４Ｒと、マスト装置Ｍと、フォークＦと、制御手段５と、走行モード切換手段６と、ハンドルロック手段１１とを備える。

ハンドル２は、リーチ型フォークリフト１の運転者により操作されるものであって、車体本体部Ｂに設けられている。ハンドル２はその下端に設けられた歯車２Ａを有するハンドル軸２Ｂ（図２参照）と固着され、ハンドル２の回転操作によって歯車２Ａが回転するようになっている。

ハンドル２には、ハンドルセンサ７Ｈが設けられている。ハンドルセンサ７Ｈは、ハンドル２の操作角度θＨを検出する。ここで、ハンドル２操作角度θＨとは、ハンドル２の基準位置（例えばノブの位置）からの回転方向における回転角度を意味し、例えばハンドル２を基準位置から左回転方向に１回転させた場合には操作角度θＨ＝−３６０［°］、ハンドル２を基準位置から右回転方向に２回転させた場合には操作角度θＨ＝７２０［°］と表される。即ち、これは、２回転、３回転と回されるハンドル２の回転角度を累計した制御手段５側で保有されるデータとなる。
ハンドルセンサ７Ｈは、例えばポテンショメータからなり、その検出軸に固着された小歯車を上記歯車２Ａと噛み合わせることにより、ハンドル２の操作角度θＨを電気信号として取り出すことができる。ハンドルセンサ７Ｈとして、ポテンショメータの代わりに、光学式、磁気式、エンコーダ式のセンサ等が使用されてもよい。

ドライブ輪３Ｄは、車体本体部Ｂに旋回可能に取り付けられた旋回ギヤケース８Ｄに設けられている。旋回ギヤケース８Ｄは、減速機１０（図２参照）を介して駆動モータ９Ｄと連結されている。ドライブ輪３Ｄは、その幅方向および径方向の中心に配置された垂直方向の中心軸Ｄを旋回中心点として旋回する。

ドライブ輪３Ｄには、旋回角度検出センサ７Ｄが設けられている。旋回角度検出センサ７Ｄは、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤを検出する。ここで、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤは、ハンドル２の操作角度θＨと同様に、ドライブ輪３Ｄの基準位置（例えばドライブ輪３Ｄの直進方向（正面前方方向）を向く位置）からの回転方向における回転角度を意味する。
旋回角度検出センサ７Ｄは、例えばポテンショメータからなり、旋回ギヤケース８Ｄに取り付けられることにより、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤを電気信号として取り出すことができる。旋回角度検出センサ７Ｄとして、上記ハンドルセンサ７Ｈと同様、他のセンサが使用されてもよい。

一対のロード輪３Ｌ、３Ｒは、一対のストラドルアーム４Ｌ、４Ｒにそれぞれ旋回可能に取り付けられた旋回ギヤケース８Ｌ、８Ｒに設けられている。旋回ギヤケース８Ｌ、８Ｒは、それぞれ、チェーン等の伝導手段Ｃを介して連結された駆動モータ９Ｌ、９Ｒと連結されている。

一対のロード輪３Ｌ、３Ｒには、それぞれ旋回角度検出センサ７Ｌ、７Ｒが設けられている。旋回角度検出センサ７Ｌ、７Ｒは、それぞれロード輪３Ｌ、３Ｒの旋回角度θＬ、θＲを検出する。ここで、ロード輪３Ｌ、３Ｒの旋回角度θＬ、θＲは、それぞれ、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤと同様に、ロード輪３Ｌ、３Ｒの基準位置（例えばロード輪３Ｌ、３Ｒの直進方向（正面前方方向）を向く位置）からの回転方向における回転角度を意味する。
旋回角度検出センサ７Ｌ、７Ｒは、例えばポテンショメータからなり、それぞれ、旋回ギヤケース８Ｌ、８Ｒに取り付けられることにより、ロード輪３Ｌ、３Ｒの旋回角度θＬ、θＲを電気信号として取り出すことができる。旋回角度検出センサ７Ｌ、７Ｒとして、上記ハンドルセンサ７Ｈと同様、他のセンサが使用されてもよい。

一対のストラドルアーム４Ｌ、４Ｒは、車体本体部Ｂに設けられ、その前方に突出している。マスト装置Ｍは、ストラドルアーム４Ｌ、４Ｒに沿って前後移動可能となっている。フォークＦは、マスト装置Ｍに設けられ、当該マスト装置Ｍに沿って昇降動作可能な荷役機構を備える。

制御手段５は、例えばＣＰＵ（中央演算装置）からなる演算処理手段５Ａと、メモリ（ＲＯＭやＲＡＭ等）からなる記憶手段５Ｂとを含み、ハンドルセンサ７Ｈ、旋回角度検出センサ７Ｄ、７Ｌ、７Ｒ、および、後述する走行モード切換手段６等から出力される各種信号に基づいて、それぞれ、駆動モータ９Ｄ、９Ｌ、９Ｒ、および、後述するハンドルロック手段１１等を制御するものである。制御手段５の具体的な動作については後述する。

演算処理手段５Ａは、ハンドルセンサ７Ｈから出力されるハンドル２の操作角度θＨ、旋回角度検出センサ７Ｄ、７Ｌ、７Ｒから出力されるドライブ輪３Ｄ、ロード輪３Ｌ、３Ｒの旋回角度θＤ、θＬ、θＲ、および、走行モード切換手段６から出力されるモード信号Ｍｓに基づいて、各旋回角度検出センサ７Ｄ、７Ｌ、７Ｒによって検出される当該旋回角度θＤ、θＬ、θＲが目標の旋回角度になるように、各駆動モータ９Ｄ、９Ｌ、９Ｒをそれぞれ駆動する。
記憶手段５Ｂは、演算処理手段５Ａの演算処理に必要な処理手順や関数等を表すデータを記憶している。記憶手段５Ｂには、一例として、各走行モードにおけるハンドル２の操作角度θＨとドライブ輪３Ｄ旋回角度θＤとの対応関係（図４Ａや図６Ａのグラフ参照）を表すデータ、各走行モードにおけるドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤの有効角度範囲を表すデータ等が記憶されている。

走行モード切換手段６は、運転席近傍に設けられ、複数の走行モードを切り換え可能な切換スイッチからなる。走行モード切換手段６は、各走行モードに対応した信号Ｍｓを制御手段５に出力するようになっている。
走行モードとしては、例えば、車体中央を旋回中心としてドライブ輪３Ｄおよびロード輪３Ｌ、３Ｒを旋回させて車体を走行させる標準モード（スピンターンモード）、ドライブ輪３Ｄおよびロード輪３Ｌ、３Ｒを最小の旋回半径で旋回させて車体を走行させる小回りモード等の様々な走行モードがある。
走行モード切換手段６が走行モードを切り換えている間は、走行モード切換手段６の近傍に配置された表示部１２が、走行モードの切り換え中であることを示す表示内容をディスプレイ画面等に表示するようになっている。

ハンドルロック手段１１は、ハンドル２をロックする公知のものであり、例えば、特許文献１に開示されているような回転機（モータ）および減速機からなるが、その詳細な説明は省略する。

次に、このステアリング制御装置の一連の動作について、図４Ａ、図４Ｂおよび図５を参照しながら、以下に詳細に説明する。

ここで、図４Ａにおいて、横軸はハンドル２の操作角度θＨ［°］を示し、縦軸はドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤ［°］を示している。太字鎖線部分は標準モード（以下、「第１の走行モード」という）を示し、ハンドル２の操作角度θＨが−１６２０°〜１６２０°の角度範囲にあり、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤが−１２０°〜１２０°の角度範囲にある。太字実線部分は小回りモード（以下、「第２の走行モード」という）を示し、ハンドル２の操作角度θＨが−１０２６°〜６２９°の角度範囲にあり、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤが−４６．６°〜７６．０°の角度範囲にある。
また、図４Ｂにおいて、横軸はハンドル２の位置角度［°］、縦軸はドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤ［°］を示している。太字鎖線部分は第１の走行モードを示し、ハンドル２の位置角度は上記したハンドル２の操作角度θＨである−１６２０°〜１６２０°に相当する角度範囲にあり、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤは上記と同じく−１２０°〜１２０°の角度範囲にある。また、太字実線部分は第２の走行モードを示し、ハンドル２の位置角度は上記したハンドル２の操作角度θＨである−１０２６°〜６２９°に相当する角度範囲にあり、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤは上記と同じく−４６．６°〜７６．０°の角度範囲にある。なお、位置角度とは、ハンドル２の基準位置（例えば、ノブの位置）からの回転方向における回転角度を例えば−１８０°〜１８０°の角度範囲（あるいは０°〜３６０°の角度範囲）で表した、所謂ハンドル２の物理的な位置を表した角度を意味する。

なお、ハンドル２の操作角度θＨとドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤとの対応関係は、走行モード毎に定められているが、ここでは説明の簡略化のために、第１および第２の走行モードのいずれにおいても、θＤ＝ａ×θＨ＋ｂ（但し、ａおよびｂは任意の数とする）なる一次関数式で表されるものとする。ここで、図４Ａのハンドル２の操作角度θＨとドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤとの対応関係（一次関数式）においては、従来例と同様、傾きａは約−０．０７４、切片ｂは０としている。
また、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤの有効角度範囲も、走行モード毎に定められている。前述したように、第１の走行モードにおけるドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤの有効角度範囲は、従来例と同様、下限値θＤ_１ＭＩＮ＝−１２０°から上限値θＤ_１ＭＡＸ＝１２０°までの範囲（以下、「第１の有効角度範囲」という）である。また、第２の走行モードにおけるドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤの有効角度範囲は、下限値θＤ_２ＭＩＮ＝−４６．６°から上限値θＤ_２ＭＡＸ＝７６．０°までの範囲（以下、「第２の有効角度範囲」という）である。

ここでは、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１の走行モードにおいてハンドル２が第１の操作角度θＨ_１＝−１５７５°（ハンドル２の位置角度は−１３５°）に配置されるとともにドライブ輪３Ｄが当該第１の操作角度θＨ_１に対応する第１の旋回角度θＤ_１＝１１６．７°に配置された状態（同図のＡ点参照）から、走行モード切換手段６が当該第１の走行モードを第２の走行モードへと切り換える場合について説明する。
この場合、図４Ａから明らかなように、θＨ_２＝θＨ_１＋３６０×Ｎ（但し、Ｎは整数とする）なる式で表される操作角度θＨ_２（以下、「第２の操作角度θＨ_２」という）に対応する旋回角度θＤ_２（以下、「第２の旋回角度θＤ_２」という）が、第２の有効角度範囲に複数存在している（同図の点Ｂ〜Ｆ参照）。

まず、走行モード切換手段６が、第１の走行モードから第２の走行モードへと走行モードを切り換える（図５のステップＳ１参照）。
次に、制御手段５がハンドルロック手段１１をロックしてハンドル２をロック状態とする（図５のステップＳ２参照）。

そして、制御手段５は、第１の操作角度θＨ_１に対応する第１の旋回角度θＤ_１が第２の有効角度範囲にあるか否かを判断する（図５のステップＳ３参照）。
この時、第１の旋回角度θＤ_１＝１１６．７°は上記の第２の有効角度範囲（−４６．６°〜７６．０°の角度範囲）にないので、制御手段５は、第１の操作角度θＨ_１を、第２の有効角度範囲にある第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２に変更して（図５のステップＳ４参照）、第１の旋回角度θＤ_１を第２の旋回角度θＤ_２に駆動指令（変更）する（図５のステップＳ５参照）。即ち、制御手段５は、第１の操作角度θＨ_１を第２の操作角度θＨ_２としてデータの書き換えを行い、第１の旋回角度θＤ_１が当該第２の操作角度θＨ_２に対応する第２の旋回角度θＤ_２になるように駆動モータ９Ｄを駆動して、ドライブ輪３Ｄを旋回制御する。

ここで、第２の操作角度θＨ_２は複数存在しているが、制御手段５は、第１の操作角度θＨ_１＝−１５７５°（ハンドル２の位置角度は−１３５°）を、第１の旋回角度θＤ_１＝１１６．７°に最も近い第２の旋回角度θＤ_２＝６３．３°に対応する第２の操作角度θＨ_２＝−８５５°（ハンドル２の位置角度は−１３５°）に変更する（図４Ａおよび図４ＢのＡ点からＢ点に至る矢印線参照）。こうして、制御手段５は、駆動モータ９Ｄを駆動してドライブ輪３Ｄを旋回させ、旋回角度θＤを第１の旋回角度θＤ_１＝１１６．７°から第２の旋回角度θＤ_２＝６３．３°に駆動指令（変更）する。
なお、制御手段５は、第１の操作角度θＨ_１を、第２の操作角度θＨ_２＝−８５５°以外の他の第２の操作角度θＨ_２に変更してもよい（図４Ａおよび図４ＢのＡ点からＣ点、Ｄ点、Ｅ点およびＦ点の各点へ至る矢印線参照）。
また、第１の旋回角度θＤ_１が上記の第２の有効角度範囲にある場合は、後述のステップＳ６に進む（図５のステップＳ３参照）。

次に、制御手段５は、駆動モータ９Ｌ、９Ｒをそれぞれ駆動して、ロード輪３Ｌ、３Ｒを第２の走行モードにおける適切な制御位置（ロード輪３Ｌ、３Ｒの旋回角度θＬ、θＲがそれぞれ適切な制御角度となる位置）に配置させる（図５のステップＳ６参照）。
最後に、制御手段５は、ハンドルロック手段１１を解除してハンドル２を非ロック状態とする（図５のステップＳ７参照）。

以上のようにして、走行モードを第１の走行モードから第２の走行モードに切り換えることができる。なお、走行モード切換手段６が走行モードを切り換えている間（上記ステップＳ１〜Ｓ７を行っている期間中）、表示部１２によって、走行モードが切り換え中であることを示す表示内容がディスプレイ画面等に表示される。

したがって、このステアリング制御装置によれば、走行モード切換手段６が第１の走行モードから第２の走行モードへと走行モードを切り換える時において、制御手段５が、第２の有効角度範囲にない第１の旋回角度θＤ_１に対応する第１の操作角度θＨ_１を、第２の有効角度範囲にある第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２＝θＨ_１＋３６０×Ｎに変更して、第１の旋回角度θＤ_１を第２の旋回角度θＤ_２に変更して、ドライブ輪３Ｄを制御するので、従来のように運転者がハンドル２の回転操作を行うことなく（図４Ｂに示すようにハンドル２の位置角度は−１３５°のままで、ハンドル２の物理的な位置を変えることなく）、人手を介さず自動的に短時間で走行モードの切り換えをすることができ、結果として、簡単な制御によって作業性を向上させることができる。

また、走行モードの切り換え時において、制御手段５が、第１の旋回角度θＤ_１に対応する第１の操作角度θＨ_１を、第１の旋回角度θＤ_１に最も近い第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２に変更して、ドライブ輪３Ｄを第１の旋回角度θＤ_１からこれに最も近い第２の旋回角度θＤ_２まで旋回させるので（図４Ａおよび図４ＢのＡ点からＢ点に至る矢印線参照）、ドライブ輪３Ｄの旋回量が少なくなり、ドライブ輪３Ｄの摩耗を減らすことができる。

さらに、走行モードが切り換わっている間、制御手段５がハンドルロック手段１１をロックして、ハンドル２の回転操作ができないようになっているので、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤは運転者のハンドル操作によって変動せず、制御手段５によるドライブ輪３Ｄの制御をより簡単にすることができる。

（第２実施例）
上記第１実施例のステアリング制御装置においては、制御手段５が、第１の操作角度θＨ_１を、第１の旋回角度θＤ_１に最も近い第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２に変更するようになっていたが、これ以外の第２の操作角度θＨ_２に変更するようになっていてもよい。

すなわち、図６Ａおよび図６Ｂ（Ａ点からＤ点へ至る矢印線参照）に示すように、第２実施例のステアリング制御装置においては、制御手段５が、第１の操作角度θＨ_１＝−１５７５°（ハンドル２の位置角度は−１３５°）を、第２の有効角度範囲の上限値（７６．０°）と下限値（−４６．６°）との中間値θＤ_２ＭＩＤ＝１４．７°に最も近い第２の旋回角度θＤ_２＝１０．０°に対応する第２の操作角度θＨ_２＝−１３５°（ハンドル２の位置角度は−１３５°）に変更する（図５のステップＳ４参照）。こうして、制御手段５は、駆動モータ９Ｄを駆動してドライブ輪３Ｄを旋回させ、旋回角度θＤを第１の旋回角度θＤ_１＝１１６．７°から第２の旋回角度θＤ_２＝１０．０°に駆動指令（変更）する（図５のステップＳ５参照）。
したがって、このステアリング制御装置によれば、制御手段５が、第１の操作角度θＨ_１を、第２の有効角度範囲における中間値に最も近い第２の旋回角度θＤ_２に対応する第２の操作角度θＨ_２に変更して、ドライブ輪３Ｄを第１の旋回角度θＤ_１から第２の有効角度範囲における中間値に最も近い第２の旋回角度θＤ_２まで旋回させるので、走行モードの切り換え後にドライブ輪３Ｄが中立的な位置に配置され、ドライブ輪３Ｄの直進性を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されるものではない。

上記実施例において、標準モードおよび小回りモードの走行モードの切り換えについて説明したが、他の走行モード、例えば、平行移動モードや斜め移動モード、横移動モード等の切り換えにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。
なお、平行移動モードとは、ドライブ輪３Ｄとロード輪３Ｌ、３Ｒを常に平行に保って走行する走行モードであって、車体姿勢角を変えることなく走行することができる走行モードである。また、斜め移動モードとは、進行方向側のロード輪３Ｌまたは３Ｒを任意の角度に固定し、斜め向きで走行する走行モードであって、斜め向きのまま走行、旋回することができる走行モードである。また、横移動モードとは、ドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤとロード輪３Ｌ、３Ｒの旋回角度θＬ、θＲとを９０°もしくは−９０°として、真横方向に走行する走行モードである。

また、上記実施例のステアリング制御装置においては、ハンドルロック手段１１が備えられているが、ハンドルロック手段１１を不要とすることもできる。

さらに、ハンドル２の操作角度θＨとドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤとの対応関係は、第１、第２の走行モードのいずれにおいても、θＤ＝ａ×θＨ＋ｂなる一次関数式で表されるものとしたが、これに限定されるものではない。各走行モードにおいて、ハンドル２の操作角度θＨとドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤとの様々な関数で表される対応関係が設定されてもよいことは言うまでもない。また、各走行モードにおけるドライブ輪３Ｄの旋回角度θＤの有効角度範囲も、上記の第１および第２の有効角度範囲に限定されるものではなく、任意の角度範囲に設定される。

１ フォークリフト
２ ハンドル
２Ａ 歯車
２Ｂ ハンドル軸
３Ｄ ドライブ輪
３Ｌ、３Ｒ ロード輪
４Ｌ、４Ｒ ストラドルアーム
５ 制御手段
５Ａ 演算処理手段
５Ｂ 記憶手段
６ 走行モード切換手段
７Ｄ、７Ｌ、７Ｒ 旋回角度検出センサ
７Ｈ ハンドルセンサ
８Ｄ、８Ｌ、８Ｒ 旋回ギヤケース
９Ｄ、９Ｌ、９Ｒ 駆動モータ
１０ 減速機
１１ ハンドルロック手段
１２ 表示部
Ｂ 車体本体部
Ｄ ドライブ輪の中心軸
Ｆ フォーク
Ｌ、Ｒ ロード輪の中心軸
Ｍ マスト装置

Claims (4)

1. ハンドルと、前記ハンドルから機械的に切り離されたドライブ輪と、前記ハンドルの操作角度θＨに基づいて前記ドライブ輪の旋回角度θＤを制御する制御手段と、少なくとも第１の走行モードから第２の走行モードへと走行モードを切り換え可能な走行モード切換手段と、を備えたステアバイワイヤ方式のフォークリフトのステアリング制御装置であって、
   前記第１の走行モードにおける前記操作角度θＨと前記旋回角度θＤとの第１の対応関係と、前記第１の走行モードにおける前記旋回角度θＤの第１の有効角度範囲と、前記第２の走行モードにおける前記操作角度θＨと前記旋回角度θＤとの第２の対応関係と、前記第２の走行モードにおける前記旋回角度θＤの第２の有効角度範囲と、を記憶する記憶手段を備え、
   前記第１の走行モードにおいて前記ハンドルが第１の操作角度θＨ_１に配置されるとともに前記ドライブ輪が当該第１の操作角度θＨ_１に対応する第１の旋回角度θＤ_１に配置された状態から、前記走行モード切換手段が、当該第１の走行モードを前記第２の走行モードへと切り換える時において、
   前記第１の旋回角度θＤ_１が前記第２の有効角度範囲にない場合であって、かつ、θＨ_２＝θＨ_１＋３６０×Ｎ（但し、Ｎは整数とする）なる式で表される第２の操作角度θＨ_２に対応する第２の旋回角度θＤ_２が前記第２の有効角度範囲に存在する場合に、
   前記制御手段は、前記第１の操作角度θＨ_１を、前記第２の有効角度範囲にある前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２に変更して、前記第１の旋回角度θＤ_１を、前記第２の旋回角度θＤ_２に変更することによって、前記ハンドルの位置を変えることなく、前記ドライブ輪を制御することを特徴とするステアリング制御装置。
2. 前記第２の有効角度範囲にある前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２が複数存在する場合に、
   前記制御手段は、前記第１の操作角度θＨ_１を、前記第１の旋回角度θＤ_１に最も近い前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２に変更することを特徴とする請求項１に記載のステアリング制御装置。
3. 前記第２の有効角度範囲にある前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２が複数存在する場合に、
   前記制御手段は、前記第１の操作角度θＨ_１を、前記第２の有効角度範囲の上限値と下限値との中間値に最も近い前記第２の旋回角度θＤ_２に対応する前記第２の操作角度θＨ_２に変更することを特徴とする請求項１に記載のステアリング制御装置。
4. 前記ハンドルの操作をロックするハンドルロック手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記走行モード切換手段が前記走行モードを切り換えている間、前記ハンドルロック手段をロックすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステアリング制御装置。

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