JP3164012B2 - 産業車両のハンドル角補正装置及び産業車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グ装置を備えたフォークリフト等の産業車両において、
ハンドル角と操舵輪の切れ角との位置関係のずれを補正
するハンドル角補正装置及び産業車両に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パワーステアリング装置として、
ハンドルの操作量に応じた油量の作動油をステアリング
シリンダに供給して操舵輪を操向させる全油圧式パワー
ステアリング装置が知られている。

【０００３】例えばフォークリフト等の産業車両では、
荷役作業等の操作をしながら片手でハンドル操作できる
ようにハンドルにノブが設けられている。そのため、ノ
ブの位置が操舵輪の切れ角が直進姿勢にあるか否かの判
断の目安にされる場合がある。しかし、ハンドルの操作
量に応じて吐出される作動油が全てステアリングシリン
ダの駆動に使用されるとは限らず、オービットロール効
率（実吐出量／理論吐出量）が低下したときには、ノブ
の位置と操舵輪の切れ角との位置関係にずれが発生する
ことになる。オービットロール効率の低下は、ハンドル
が遅い速度で操作されるときや、ステアリングシリンダ
等の油圧系におけるオイルリークなどにより引き起こさ
れる。

【０００４】例えば特公平３−３０５４４号公報、特公
平４−２４２７０号公報等には、操舵輪の切れ角に対す
るハンドル角のずれを補正するハンドル角補正装置が開
示されている。図１６は特公平４−２４２７０号公報に
開示されたハンドル角補正装置を示したものである。

【０００５】全油圧式のパワーステアリング装置５１
は、ハンドル５２により操作されるステアリングユニッ
ト５３と、操舵輪（図示せず）を操向させるステアリン
グシリンダ５４と、ステアリングユニット５３とステア
リングシリンダ５４とを連結する油圧ライン５５，５６
とを備える。油圧ライン５５，５６は、ハンドル５２の
操舵方向に応じて操舵時には一方のラインがステアリン
グ用油圧ポンプ５７からの加圧作動油を給送する給送ラ
インとなり、他方のラインが作動油タンク５８へ油を戻
す返送ラインとなる。両油圧ライン５５，５６を連結す
るドレーン油ライン５９の途中には電磁切換弁６０が設
けられている。

【０００６】制御手段６１には、ハンドル回転角センサ
６２からのハンドル回転角信号θabs と、シリンダ位置
センサ６３からのシリンダストローク信号ｓとが入力さ
れる。制御手段６１はマップを用いてハンドル回転角信
号θabs から目標シリンダストロークｘｇを求め、シリ
ンダストローク信号ｓから求められたシリンダストロー
クｘと、目標シリンダストロークｘｇとの偏差が許容値
を超えるとソレノイド６４を励磁させて電磁切換弁６０
を開弁させるようにしていた。

【０００７】電磁切換弁６０が開弁されることにより、
油圧ライン５５，５６の一方の給送ラインから他方の返
送ラインに作動油の一部がドレーン油ライン５９を通っ
て作動油タンク５８に流出（還流）し、ハンドル位置が
タイヤ切れ角に応じた正規の位置に許容値内で補正され
るまでハンドル５２が空転状態となり、ハンドルの位置
補正が実施される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハンドル角
の補正を行うということは、オペレータがハンドルを操
作しているにも拘わらずハンドルを空転させることにな
る。従って、車両の走行中に前記補正動作が行われる
と、オペレータが進路変更（旋回走行あるいはカーブ走
行）を意図してハンドルを切った際、オペレータの意図
した割合より操舵角の増加割合が少なくなって違和感が
生じる。低速走行時では違和感があっても、その間に車
両の移動する距離が短いため、違和感をあまり感じない
が高速走行時ではその間に車両の移動する距離が長いた
め違和感が大きくなるという問題がある。

【０００９】この違和感を解消するため、高速走行時に
前記補正動作を停止することが考えられる。しかし、補
正動作を停止するとノブずれが発生するという問題が生
じる。

【００１０】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、高速走行時において違和感な
くハンドル操作を行うことができ、しかもハンドル角補
正を停止する必要がない産業車両のハンドル角補正装置
及び産業車両を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、全油圧式パワーステアリ
ング装置を備えるとともに、ハンドル角と操舵輪の切れ
角との位置関係に所定量以上のずれが生じた場合、ハン
ドルの操作時にハンドルを空転させることによりそのず
れを補正するハンドル角補正手段を備えた産業車両にお
いて、前記ハンドル角補正手段による単位時間当たりの
補正量を、高速走行時には低速走行時より少なくするよ
うにした。

【００１２】請求項２に記載の発明では、ハンドルの操
作位置に応じた切れ角に操舵輪を駆動するための駆動手
段と、ハンドルの実位置を検出するハンドル角検出手段
と、前記操舵輪の切れ角を検出する舵角検出手段と、前
記切れ角から該切れ角に応じた正規のハンドルの位置で
ある目標位置を求める目標位置演算手段と、前記ハンド
ルの操作量に対する前記駆動手段の駆動量の変化割合を
減少させる補正手段と、車速を検出する車速検出手段
と、前記ハンドルの実位置と前記目標位置とのずれ量が
少なくとも許容範囲内に収まるように前記補正手段を駆
動制御するとともに、車速の増加に対応して前記補正手
段の単位時間当たりの補正量を少なくするように制御す
る制御手段とを備えた。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記駆動手段は、前記ハンドルの操
作量に応じた油量の作動油を吐出する作動油供給手段
と、該作動油供給手段からの作動油により駆動されて前
記操舵輪を駆動するための油圧式のアクチュエータとを
備えており、前記補正手段は、前記作動油供給手段から
吐出された作動油の一部を前記アクチュエータに供給さ
れる前にドレンタンクに還流可能な管路に設けられたデ
ューティ制御弁を備え、前記制御手段は車速に対応して
前記デューティ制御弁のデューティを変更するようにし
た。

【００１４】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記デューティ弁に代えてオン・オ
フソレノイド弁を使用し、前記制御手段が車速に対応し
て該オン・オフソレノイド弁を開状態に保持する時間を
変更するようにした。

【００１５】請求項５に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記デューティ弁に代えて比例弁を
使用し、前記制御手段は車速に対応して該比例弁の開度
を変更するようにした。

【００１６】請求項６に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記デューティ弁に代えて可変絞り
弁及び電磁切換弁を前記管路に設け、前記制御手段は車
速に対応して該可変絞り弁の開度を変更するようにし
た。

【００１７】請求項７に記載の発明では、請求項２〜請
求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記制御
手段は、前記舵角検出手段により検出された前記切れ角
から前記目標位置をハンドルの相対角度で求める目標位
置演算手段を備え、前記ハンドル角検出手段がハンドル
の相対角度で検出した前記実位置と前記目標位置とのず
れ量が相対角度で許容値以下に収まるように前記ハンド
ルを位置補正する。

【００１８】また、請求項８に記載の発明の産業車両
は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のハンド
ル角補正装置を備えている。上記構成により請求項１に
記載の発明では、ハンドル角と操舵輪の切れ角との位置
関係に所定量以上のずれが生じた場合、ハンドル角補正
手段が作動されてハンドルの操作時にハンドルが空転さ
れて、そのずれが補正される。そして、前記ハンドル角
補正手段による単位時間当たりの補正量が、高速走行時
には低速走行時に比較して少なくなる。

【００１９】請求項２に記載の発明では、操舵輪はハン
ドルの操作に応じた切れ角に駆動手段により操舵され
る。ハンドルの実位置がハンドル角検出手段により検出
されるとともに、操舵輪の切れ角が舵角検出手段により
検出される。前記操舵輪の切れ角に応じたハンドルの正
規の位置である目標位置は、目標位置演算手段により前
記切れ角から求められる。そして、ハンドルの実位置と
前記操舵輪の切れ角に応じた目標位置とのずれ量が許容
値を超えるときには、制御手段により補正手段が駆動制
御される。その結果、ハンドルの操作量に対する駆動手
段の駆動量の変化割合が減少してハンドルが空転するこ
ととなり、ずれ量が少なくとも許容範囲内に収まるまで
ハンドルが位置補正される。また、車速が車速検出手段
により検出される。そして、制御手段は車速の増加に対
応して前記補正手段の単位時間当たりの補正量が少なく
なるように、補正手段を制御する。従って、ハンドル操
作時に単位時間当たりのハンドル角補正量が大きいと違
和感が生じ易い高速走行時にハンドル角補正が行われて
も、違和感が生じ難くなる。

【００２０】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記駆動手段を構成する作動油供給
手段から、ハンドルの操作量に応じた油量の作動油が吐
出され、前記操舵輪を駆動するための油圧式のアクチュ
エータがその作動油により駆動される。補正手段は、前
記作動油供給手段から吐出された作動油の一部を、前記
アクチュエータに供給される前にドレンタンクに還流す
ることにより前記アクチュエータの駆動量の変化割合を
減少させる。そして、前記作動油の一部を、前記アクチ
ュエータに供給される前にドレンタンクに還流可能な管
路に設けられたデューティ制御弁が制御手段により制御
される。車速が大きくなるに従って、デューティが小さ
くなるように制御される。

【００２１】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記デューティ弁に代えてオン・オ
フソレノイド弁が使用される。そして、車速が大きくな
るに従って、オン・オフソレノイド弁の一回当たりの開
状態の時間が短くなるように制御される。

【００２２】請求項５に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記デューティ弁に代えて比例弁が
使用される。そして、車速が大きくなるに従って、比例
弁の開度が小さくなるように制御される。

【００２３】請求項６に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記デューティ弁に代えて可変絞り
弁及び電磁切換弁が前記管路に設けられる。ハンドル角
補正を行う場合には、電磁切換弁が開状態に保持され
る。そして、車速が速くなるに従って、可変絞り弁の開
度が小さくなるように制御される。

【００２４】請求項７に記載の発明では、請求項２〜請
求項６のいずれか一項に記載の発明において、ハンドル
の実位置がハンドル角検出手段によりハンドルの相対角
度で検出され、ハンドル位置補正に使用される目標位置
が目標位置演算手段によりハンドルの相対角度で操舵輪
の切れ角から求められる。ハンドル位置補正は、ずれ量
が相対角度で許容値内に収まるように行われる。ハンド
ルの位置補正が相対角度でのずれ量に基づいて行われる
ため、操舵輪に対してハンドルが３６０度以上ずれた場
合でも、１回転もしくは２回転分少ない３６０度未満の
補正量で済む。

【００２５】請求項８に記載の発明では、産業車両には
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のハンドル角
補正装置が備えられているので、この産業車両において
は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明と
同様の作用が得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。

【００２７】図３は、産業車両としてのフォークリフト
Ｆに装備されたパワーステアリング装置１を示す模式図
である。オペレータにより回転操作されるハンドル（ス
テアリングホイール）２には、その操作性を良くするた
めにノブ２ａが設けられている。ハンドル２を支持する
ステアリングシャフト３はオービットロール４に連結さ
れている。

【００２８】オービットロール４を構成するバルブユニ
ット５には、エンジン（図示せず）により駆動される油
圧ポンプ（荷役ポンプ）６からの作動油が供給される供
給管７と、ドレンタンク８に作動油を排出するための排
出管９とが接続されている。供給管７と排出管９とを接
続する管路１０にはリリーフ弁１１が介装され、リリー
フ弁１１により油圧ポンプ６からバルブユニット５に圧
送される油圧が一定圧（設定圧）に保持されるようにな
っている。

【００２９】バルブユニット５はステアリングシャフト
３により直接駆動されるものであって、ハンドル２の回
転量に比例した油量の作動油を、油圧式のアクチュエー
タとしてのステアリングシリンダ１２に供給する機能を
有するものである。バルブユニット５とステアリングシ
リンダ１２は２本の油圧ライン１３，１４で接続されて
いる。ハンドル２が右旋回された場合、油圧ライン１３
が油圧ポンプ６からの作動油を給送する給送ラインとし
て機能し、油圧ライン１４が油圧ポンプ６に作動油を戻
す返送ラインとして機能する。また、ハンドル２が左旋
回された場合、油圧ライン１４が給送ラインとして機能
し、油圧ライン１３が返送ラインとして機能する。オー
ビットロール４及び油圧ポンプ６により作動油供給手段
が構成されている。作動油供給手段及びステアリングシ
リンダ１２により、ハンドル２の操作位置に応じた切れ
角に操舵輪１９を駆動するための駆動手段が構成されて
いる。

【００３０】ステアリングシリンダ１２は、車体に固定
された円筒状のシリンダチューブ１５と、その内部に往
復動可能に配置されたピストン１６と、シリンダチュー
ブ１５の両端部から突出した左右一対のピストンロッド
１７ａ，１７ｂとを備えている。各油圧ライン１３，１
４は、ピストン１６により２室に区画されたシリンダチ
ューブ１５の各室に連通されている。

【００３１】各ピストンロッド１７ａ，１７ｂの先端部
にはリンク機構１８ａ，１８ｂを介して左右の操舵輪
（後輪）１９，１９が連結されており、ステアリングシ
リンダ１２が駆動されることにより両操舵輪１９はキン
グピン２０を中心に左右に操舵されるようになってい
る。

【００３２】両油圧ライン１３，１４はバイパスライン
２１で繋がっており、このバイパスライン２１の途中に
補正手段としての電磁切換弁２２及び絞り弁２３が設け
られている。バイパスライン２１は作動油供給手段から
吐出された作動油の一部をステアリングシリンダ１２に
供給される前にドレンタンク８に還流可能な管路を構成
する。電磁切換弁２２はバイパスライン２１を介してド
レンタンク８に還流される作動油量を制御するためのも
のである。電磁切換弁２２を開弁させて作動油の一部を
還流させることにより、ハンドル２の操作量に対するス
テアリングシリンダ１２におけるピストン１６の変位量
の割合を減少させてハンドル２の空転状態を作り出すよ
うになっている。ハンドル２の空転によりハンドル角を
操舵輪１９の舵角（切れ角）に追いつかせることで、ハ
ンドル２の位置補正が行われる。

【００３３】電磁切換弁２２には二位置切換のデューテ
ィ弁が使用され、バイパスライン２１を遮断する遮断位
置（図３の状態）と、バイパスライン２１を連通させる
連通位置との二位置に高速（例えば、１〜２ミリ秒）で
切換可能になっている。電磁切換弁２２を構成するスプ
ール（図示せず）はスプリング２４により遮断位置側に
付勢されており、電磁切換弁２２はソレノイド２５が励
磁されたときに連通位置に配置され、ソレノイド２５が
消磁されたときに遮断位置に配置される。ソレノイド２
５はコントローラ２６と電気的に接続されており、コン
トローラ２６からの制御信号に基づいてデューティ制御
される。なお、絞り弁２３は、電磁切換弁２２が故障等
により開弁のままとなっても、ハンドル操作による操舵
輪１９の操舵が可能となるように、バイパスライン２１
の流量を絞るためのものである。

【００３４】コントローラ２６には、ハンドル角検出手
段及び操作方向検出手段を構成するロータリエンコーダ
２７及び舵角検出手段としてのポテンショメータ２８が
電気的に接続されている。ロータリエンコーダ２７はス
テアリングシャフト３に一体回転可能に設けられた円盤
２９と、円盤２９に形成されたスリット２９ａ，２９ｂ
（図６を参照）を検出するための三組のフォトカプラを
備えたハンドル角センサ３０とを備えている。ハンドル
角センサ３０の検出信号はコントローラ２６に入力され
るようになっている。

【００３５】図３，図６に示すように、円盤２９には周
方向に沿って複数（この実施の形態では４０）個のスリ
ット２９ａが等間隔に形成されるとともに、その周縁部
の１箇所に較正用のスリット２９ｂ（図６にのみ図示）
が形成されている。ハンドル角センサ３０は前記各フォ
トカプラを構成する３個のフォトトランジスタである第
１トランジスタ３１、第２トランジスタ３２及び補正ト
ランジスタ３３（いずれも図４に図示）を内蔵してい
る。

【００３６】第１トランジスタ３１及び第２トランジス
タ３２は、スリット２９ａを通り抜けた光を検出するた
めのものであり、ハンドル２の１回転で４０回ずつオン
・オフを繰り返す検出信号（デジタル信号）ＳＳ１，Ｓ
Ｓ２（図５に示す）をそれぞれ出力する。両信号ＳＳ
１，ＳＳ２はその位相が電気的に９０°ずれるように、
即ち１／４周期ずれるように設定されている。そして、
両信号ＳＳ１，ＳＳ２のエッジを検出して計数すること
で、ハンドル２の１回転を１６０分割した分解能でハン
ドル２の回転角（以下、ハンドル角θという）が検出可
能となっている。ハンドル角θは後述する操舵カウンタ
４４（図４を参照）に、ハンドル相対角度に相当するカ
ウント値Ｃとして計数されるようになっている。

【００３７】また、補正トランジスタ３３は位置補正用
のスリット２９ｂを通り抜けた光を検出するためのもの
であり、ハンドル２が中立位置に配置されたときにオン
する検出信号（デジタル信号）ＳＳＣ（図５に示す）を
出力する。補正トランジスタ３３からのオン信号は、操
舵カウンタ４４のカウント値Ｃを較正をするために用い
られる。

【００３８】ポテンショメータ２８は右側の操舵輪１９
を支持するキングピン２０に配設されており、キングピ
ン２０の回動量を検出して操舵輪１９の切れ角に相当す
るタイヤ切れ角信号Ｒをコントローラ２６に出力するよ
うになっている。

【００３９】駆動輪（図示せず）に回転を伝達するフロ
ントデフリングギヤ３４の近傍には車速検出手段として
の車速センサ３５が設けられており、車速センサ３５か
ら車速に相当する車速信号ｖがコントローラ２６に入力
されるようになっている。

【００４０】図４に示すように、コントローラ２６は、
マイクロコンピュータ３６、ハンドル角検出手段を構成
するエッジ検出回路３７、ＡＤ変換回路３８，３９及び
制御手段を構成する駆動回路４０等を備えている。マイ
クロコンピュータ３６は中央処理装置（ＣＰＵ）４１、
読出し専用メモリ（ＲＯＭ）４２、読出し書替え可能メ
モリ（ＲＡＭ）４３、操舵カウンタ４４、制御周期カウ
ンタ４５、クロック回路４６、入力インタフェイス４７
及び出力インタフェイス４８を備えている。ポテンショ
メータ２８及び車速センサ３５は、ＡＤ変換回路３８，
３９にそれぞれ接続されている。ＣＰＵ４１は制御手段
及び目標位置演算手段を構成するとともに目標方向検出
手段として機能する。ＲＯＭ４２は目標位置演算手段を
構成する。操舵カウンタ４４はハンドル角検出手段を構
成する。

【００４１】ＣＰＵ４１はＲＯＭ４２に記憶された各種
プログラムデータに基づき各種演算処理を実行し、その
演算結果等をＲＡＭ４３に記憶する。ＲＯＭ４２には図
１及び図２にフローチャートで示すノブ位置補正制御処
理のプログラムデータ等が記憶されている。これらのフ
ローチャートにおいて、ステップＳ３０が目標位置演算
手段、Ｓ４０が目標方向検出手段、Ｓ１００がデューテ
ィ値演算手段、Ｓ２１０〜Ｓ２９０が操作方向検出手段
をそれぞれ構成している。

【００４２】第１トランジスタ３１、第２トランジスタ
３２及び補正トランジスタ３３からの各検出信号ＳＳ
１，ＳＳ２，ＳＳＣは、ＣＰＵ４１とエッジ検出回路３
７とに入力されるようになっている。エッジ検出回路３
７は各検出信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳＣの立ち上がり・
立ち下がりのエッジを検出するためのものであり、エッ
ジ検出時にエッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥＣを出力す
る。

【００４３】操舵カウンタ４４はハンドル２のハンドル
角θをカウントするためのものである。ＣＰＵ４１はエ
ッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２を入力する度、つまりハンドル
２が１／１６０回転（＝２．２５°）される度に操舵カ
ウンタ４４のカウント値Ｃを「１」ずつ変更する。操舵
カウンタ４４にはハンドル相対角度で表されたノブ２ａ
の位置（ハンドル角θ）が「０〜１５９」のカウント値
Ｃとして計数されるようになっている。操舵カウンタ４
４はノブ２ａが中立位置に配置されたときのカウント値
Ｃが「８０」となるように設定されている。カウント値
Ｃはノブ２ａが中立位置を通過する度にエッジ検出回路
３７から出力されるエッジ信号ＳＥＣに基づいて、ノブ
２ａが中立位置に配置された時が「８０」となるように
割込み処理により較正されるようになっている。

【００４４】制御周期カウンタ４５は、ノブ位置補正制
御処理の実行回数を計数するためのものであり、操舵カ
ウンタ４４のカウント値Ｃが変更される度、つまりハン
ドル２が１／１６０回転される度にクリアされる。その
ため、操舵カウンタ４４のカウント値Ｃの変更時の制御
周期カウンタ４５のカウント値Ｃ１を見ることで、ハン
ドル２が１／１６０回転されるのに要した経過時間が間
接的に分かるようになっている。制御周期カウンタ４５
のカウント値Ｃ１は、ハンドル操作が停止であるか否か
の判断に用いられる。

【００４５】また、ＣＰＵ４１はクロック回路４６から
のクロック信号に基づいて所定時間ｔo （例えば１０ミ
リ秒）間隔で図１に示すノブ位置補正制御処理を実行す
る。但し、エッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２を入力したときに
は図２に示す割込みルーチンを優先して実行し、エッジ
信号ＳＥＣを入力したときには操舵カウンタ４４のカウ
ント値の較正を割り込み処理で実行する。

【００４６】図２に示す割込みルーチンは、エッジ信号
ＳＥ１，ＳＥ２のいずれかの入力時に優先的に割込みで
実行されるものである。この割込みルーチンでは、ハン
ドル２の回転方向（以下、操舵方向という）の判定処
理、操舵カウンタ４４のカウント処理、制御周期カウン
タ４５のクリア処理、ハンドル操作停止判定等が行われ
る。

【００４７】ハンドル２の操舵方向は、検出されたエッ
ジ信号ＳＥ１，ＳＥ２の立ち上がり・立ち下がりのエッ
ジの種別と、そのエッジ信号の出力元でない方のトラン
ジスタの出力レベル（信号ＳＳ１，ＳＳ２のレベル）と
の２つの判定データから判定される。即ち、図５に示す
ように、例えば信号ＳＳ１が「立ち上がりエッジ」の時
には、信号ＳＳ２がＨレベルであれば「右操舵」、信号
ＳＳ２がＬレベルであれば「左操舵」と判定する。信号
ＳＳ１が「立ち下がりエッジ」のときには、信号ＳＳ２
の出力レベルと操舵方向の関係が立ち上がり時と逆にな
る。また、信号ＳＳ２が「立ち上がりエッジ」のときに
は、信号ＳＳ１がＬレベルであれば「右操舵」、信号Ｓ
Ｓ１がＨレベルであれば「左操舵」と判定する。信号Ｓ
Ｓ２が「立ち下がりエッジ」のときには、信号ＳＳ１の
出力レベルと操舵方向の関係が立ち上がり時と逆にな
る。

【００４８】ポテンショメータ２８からのタイヤ切れ角
信号ＲはＡＤ変換回路３８を介して８ビットのＡＤ値
（０〜２５５）としてＣＰＵ４１に入力され、ＣＰＵ４
１は入力したＡＤ値をタイヤ切れ角Ｒとして取り込む。
ポテンショメータ２８からの入力値はＡＤ値＝「１２
８」がタイヤ切れ角Ｒ＝「０°」に対応付けられてお
り、ＡＤ値＜１２８（すなわちＲ値が「負」）のときを
左操舵（左切れ角）、ＡＤ値＞１２８（すなわちＲ値が
「正」）のときを右操舵と認識する。

【００４９】車速センサ３５からの車速信号ｖはＡＤ変
換回路３９を介して８ビットのＡＤ値（０〜２５５）と
してＣＰＵ４１に入力されるようになっている。また、
電磁切換弁２２をデューティ制御する制御信号が、出力
インタフェイス４８に接続された駆動回路４０を介して
ＣＰＵ４１から出力されるようになっている。

【００５０】ＲＯＭ４２には図９に示すマップＭ２が記
憶されている。マップＭ２は、ノブ２ａを位置補正する
うえでの目標位置となる目標ハンドル角θｇをタイヤ切
れ角Ｒから求めるためのものである。マップＭ２には、
目標ハンドル角θｇがタイヤ切れ角Ｒに応じたハンドル
相対角度で決まるように、操舵輪１９のストロークエン
ドＲＥ，ＬＥ間の全操舵範囲において、タイヤ切れ角Ｒ
と目標ハンドル角θｇとを関連付けた制御目標ラインＬ
が設定されている。この制御目標ラインＬは、オービッ
トロール効率（実吐出量／理論吐出量）１００％を前提
とした制御理想ラインである。この実施の形態では、ノ
ブ２ａが中立位置にあるときをハンドル角θ＝０°（カ
ウント値Ｃ＝８０）に設定している関係から、目標ハン
ドル角θｇの「−１８０°〜１８０°」が目標操舵カウ
ント値Ｃｇの「０〜１５９」に対応付けて設定されてい
る。

【００５１】ノブ位置補正制御処理では、ＣＰＵ４１は
ハンドル角θと、タイヤ切れ角Ｒから求めた目標ハンド
ル角θg とのずれ量Δθを算出し、このずれ量Δθが許
容値θo （例えば約５°）以下に収まるようにノブ位置
補正を実行する。ここでいうずれ量Δθとは、図７
（ａ），（ｂ）に示すように現在ノブ位置と目標ノブ位
置との最短経路でのずれ量を意味し、ノブ２ａの実際の
ずれ量Δθs が１８０°を超えたときには、ずれ量Δθ
が「３６０°−Δθs 」で表されるものである。

【００５２】ノブ位置補正は、図７（ａ），（ｂ）に示
すようにずれ量Δθが所定角度Ａ°以下であるか否かで
補正実行条件が異なっている。すなわち、ずれ量Δθが
Ａ°以下である場合（つまり、実際のずれ量Δθs がΔ
θs ≦ＡあるいはΔθs ≧（３６０−Ａ）°）は、ハン
ドル２が操作される操作方向が、現在ノブ位置が目標ノ
ブ位置に至るのに最短経路を通って近づく方向（以下、
目標方向という）に一致するときに限りノブ位置補正が
実行される。また、ずれ量Δθが所定角度Ａ°を超える
場合（つまり、実際のずれ量Δθs がＡ°＜Δθs ＜
（３６０−Ａ）°）には、ハンドル操作方向に関係なく
ノブ位置補正が常に実行されるようになっている。

【００５３】ここで、所定値Ａは、ずれ量が所定値以上
に大きくなったときには、ハンドル２が目標方向と反対
方向に操作されているときに補正を実行しても、ずれ量
の拡大よりもむしろ縮小することの確率の方が高くなる
ことを期待して設定した境界値である。本実施形態で
は、所定値Ａ°として８０°〜１２０°の範囲内の値が
設定されている。

【００５４】また、ＣＰＵ４１はハンドル角補正（ノブ
位置補正）を実行する場合、電磁切換弁２２をデューテ
ィ制御するようになっている。ＣＰＵ４１は、検出され
た車速に対応するデューティ値を図８に示すマップＭ１
から演算する。そして、算出したデューティ値で電磁切
換弁２２をデューティ制御する制御信号が、出力インタ
フェイス４８に接続された駆動回路４０を介して電磁切
換弁２２に出力される。

【００５５】次に、前記のように構成されたパワーステ
アリング装置１の作用について説明する。フォークリフ
トＦの運転時には、オペレータはノブ２ａを握ってハン
ドル２を操作する。ハンドル２が操作されてステアリン
グシャフト３が回転駆動されると、バルブユニット５か
らハンドル２の操作量に応じた油量の作動油が吐出さ
れ、ハンドル２の操作量に応じてステアリングシリンダ
１２を介して操舵輪１９が操舵される。ハンドル操作速
度が遅いときや、ステアリングシリンダ１２等の油圧系
のオイルリーク等が原因でオービットロール効率が低下
した場合、ノブ２ａが正規の位置からずれる場合があ
る。そのため、ノブ２ａの位置をタイヤ切れ角に応じた
正規の位置に補正するノブ位置補正制御が行われる。

【００５６】以下、ＣＰＵ４１が実行するノブ位置補正
制御を図１及び図２に示すフローチャートに従って説明
する。なお、初期状態では電磁切換弁２２が遮断位置に
配置されている、即ち電磁切換弁２２が停止されている
ものとする。

【００５７】フォークリフトＦのエンジン駆動中、ＣＰ
Ｕ４１には各トランジスタ３１，３２，３３からの検出
信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳＣと、エッジ検出回路３７か
らのエッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥＣと、ポテンショ
メータ２８からのタイヤ切れ角信号Ｒと、車速センサ３
５からの車速信号ｖとが入力される。

【００５８】ＣＰＵ４１は所定時間ｔo （例えば１０ミ
リ秒）毎に図１に示すノブ位置補正制御処理を実行す
る。また、エッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２を入力すると図２
に示す割込みルーチンを優先して実行する。この割込み
ルーチンでは、ノブ位置補正制御を実行するうえで必要
なデータを適宜適切な値に変更するため、操舵カウンタ
４４のカウント処理や、ハンドル２の操舵方向を判定す
るための演算処理、ハンドル操作停止判定処理、制御周
期カウンタ４５のクリア処理を実行する。なお、図１に
示すノブ位置補正制御処理の実行開始時（ステップ１
０）に、制御周期カウンタ４５のカウント値Ｃ１をイン
クリメントするカウント処理が行われ、制御周期カウン
タ４５のカウント値Ｃ１は当該処理の実行周期ｔo 毎に
「１」ずつ加算される。

【００５９】まず、図２に示す割込みルーチンから説明
する。ＣＰＵ４１はエッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２を入力す
ると割込みルーチンを優先的に実行する。このルーチン
において、Ｓ２１０〜Ｓ２９０の処理は信号ＳＳ１，Ｓ
Ｓ２，ＳＥ１，ＳＥ２を用いてハンドル２の操舵方向を
判定するための処理であり、当該ルーチンを実行する基
礎となったエッジ信号の種別（立ち上がりエッジ・立ち
下がりエッジ）と、このエッジ信号の出力元でない他方
のトランジスタの出力レベルとの２つの判定データによ
り、ハンドル２の操舵方向を決定する。

【００６０】まずステップ２１０では、エッジ信号の出
力元が第１トランジスタ３１及び第２トランジスタ３２
のどちらであるかを判断する。ステップ２２０及びステ
ップ２３０では、エッジ信号の出力の基礎となった信号
（ＳＳ１又はＳＳ２）のエッジが立ち上がりエッジであ
るか否かを判断する。この判断処理では、エッジ信号の
出力元別に用意されたエッジフラグが利用される。エッ
ジフラグには、前回までの割込みルーチンにおいて判定
された、そのときのエッジ信号の出力元のトランジスタ
の出力レベルから決まる次回の検出エッジの種別の情報
（出力レベルがＨレベルであれば「立ち下がりエッ
ジ」、Ｌレベルであれば「立ち上がりエッジ」とする）
が保存されている。そのため、今回のルーチンの基礎と
なったエッジ信号の出力元に対応するエッジフラグが
「０」であれば今回の検出エッジは「立ち下がりエッ
ジ」、「１」であれば「立ち上がりエッジ」と判断す
る。

【００６１】Ｓ２４０〜Ｓ２７０の処理は、エッジ信号
の出力元のトランジスタでない他方のトランジスタの出
力レベルを判定する処理であり、判定された出力レベル
と、先に判定されたエッジの種別とにより、信号ＳＳ
１，ＳＳ２の進角・遅角の位相関係がハンドル２の操舵
方向に依って逆転することを利用し、ハンドル２の操舵
方向が決定される（Ｓ２８０，Ｓ２９０）。この操舵方
向の判定結果は操舵方向フラグにセットされ、操舵方向
フラグには左方向のときには「０」、右方向のときには
「１」がセットされる。

【００６２】ステップ３００では、操舵カウンタ４４を
操舵方向の判定結果に応じてカウント処理する。すなわ
ち、操舵方向が「右方向」であるときにはカウント値Ｃ
をインクリメントし、操舵方向が「左方向」であるとき
にはカウント値Ｃをデクリメントする。但し、インクリ
メントする前のカウント値Ｃが「１５９」であるときに
はカウント値Ｃを「０」とし、デクリメントする前のカ
ウント値Ｃが「０」であるときにはカウント値Ｃを「１
５９」とする。こうして操舵カウンタ４４には、ハンド
ル相対角度で表されたハンドル角θに相当するカウント
値Ｃが計数される。

【００６３】ステップ３１０では、制御周期カウンタ４
５のカウント値（制御周期カウント値）Ｃ１が、ハンド
ル操作停止の判断のために設定された設定値Ｃo 以上で
あるか否かが判断される。制御周期カウンタ４５のカウ
ント値Ｃ１は、割込みルーチンが実行される度、つまり
ハンドル２が１／１６０回転（２．２５°）操作される
度にクリアされ（Ｓ３３０）、ノブ位置補正制御処理の
実行周期ｔo （例えば１０ミリ秒）毎にインクリメント
（図１のＳ１０参照）されるものである。そのため、制
御周期カウンタ４５のカウント値Ｃ１は、ハンドル２が
１／１６０回転操作されるまでの経過時間に相当する値
を表すものとなっており、カウント値Ｃ１が設定値Ｃo
以上であればハンドル操作は停止と見なされる。

【００６４】制御周期カウンタ４５のカウント値Ｃ１が
設定値Ｃo 以上であれば、「ハンドル操作停止判定」を
下して操舵停止判定フラグに「１」をセットした（Ｓ３
２０）後、制御周期カウンタ４５をクリアする（Ｓ３３
０）。また、カウント値Ｃ１が設定値Ｃo 未満であれ
ば、操舵停止判定フラグを変更せず「０」のままで、制
御周期カウンタ４５をクリアする（Ｓ３３０）。

【００６５】こうしてノブ位置補正制御処理の実行中に
は、操舵カウンタ４４のカウント値Ｃを見ることにより
現在のハンドル角θが分かり、操舵方向フラグを見るこ
とにより現在のハンドル操作方向が分かり、さらに操舵
停止判定フラグを見ることによりハンドル操作が停止状
態であるか否かが分かることになる。

【００６６】次に、ノブ位置補正制御処理について図１
のフローチャートに基づいて説明する。まずステップ１
０において、制御周期カウンタ４５をインクリメントす
る。ステップ２０では、ハンドル角θとタイヤ切れ角Ｒ
を読み込む。ハンドル角θは操舵カウンタ４４のカウン
ト値Ｃから読み出される。

【００６７】ステップ３０では、図９に示すマップＭ２
を用いてタイヤ切れ角Ｒから目標ハンドル角θｇを算出
する。この目標ハンドル角θｇは目標操舵カウント値Ｃ
ｇとして求められる。

【００６８】ステップ４０では、ノブずれ補正を実行す
る目標方向を演算する。すなわち、現在ノブ位置から目
標ノブ位置に至るのに左右どちらの方向が最短経路とな
るかを判断する。現在の操舵カウンタ４４のカウント値
Ｃと目標操舵カウント値Ｃｇとの偏差ΔＣ＝｜Ｃ−Ｃｇ
｜を算出し、偏差ΔＣが「８０」以下（つまり、ハンド
ル角換算で偏差｜θ−θｇ｜≦１８０°）である場合に
は、Ｃ＜Ｃｇの成立時に目標方向を「右方向」、Ｃ＞Ｃ
ｇの成立時に目標方向を「左方向」と判定する。また、
偏差ΔＣが「８０」を超える（つまり、ハンドル角換算
で偏差｜θ−θｇ｜＞１８０°）場合には、Ｃ＜Ｃｇの
成立時に目標方向を「左方向」、Ｃ＞Ｃｇの成立時に目
標方向を「右方向」と判定する。この目標方向の判定結
果は目標方向フラグにセットされ、目標方向が「左方
向」のときには「０」、「右方向」のときには「１」が
セットされる。

【００６９】ステップ５０では、現在ノブ位置と目標ノ
ブ位置とのずれ量Δθを算出する。すなわち、ハンドル
角換算で偏差｜θ−θｇ｜が１８０°以下である場合に
は、Δθ＝｜θ−θｇ｜とし、偏差｜θ−θｇ｜が１８
０°を超える場合には、Δθ＝３６０°−｜θ−θｇ｜
とする。こうして現在ノブ位置と目標ノブ位置との最短
経路でのずれ量Δθが求められる。このずれ量Δθは処
理上はカウント値Ｃ，Ｃｇを用いてカウント値Ｃ換算で
算出される。

【００７０】ステップ６０では、ハンドル操作停止であ
るか否かを判断する。すなわち、操舵停止判定フラグを
見て「１」がセットされているか否かを調べ、「１」が
セットされていればハンドル操作停止であると判断す
る。操舵停止判定フラグが「１」であれば、ステップ１
２０に移行してバルブ停止指令を実行する。従って、電
磁切換弁２２は駆動されず、遮断位置に保持される。そ
のため、ハンドル操作停止中は常にノブ位置補正が実行
されない。一方、ハンドル操作停止でなければ、ステッ
プ７０に移行する。

【００７１】次のステップ７０では、ずれ量Δθが許容
値θo 以下であるか否かを判断する。ずれ量Δθが許容
値θo 以下であればステップ１２０に移行し、バルブ停
止指令を実行する。そのため、ずれ量Δθが許容値θo
以下であるときにはノブ位置補正が実行されない。一
方、ずれ量Δθが許容値θo を超えるときにはステップ
８０に移行する。ステップ８０ではずれ量Δθが所定値
Ａ°以下であるか否かを判断する。ずれ量Δθが所定値
Ａ°を超えるようであればステップ１００に移行する。
ステップ１００では車速ｖに対応するデューティ値を図
８に示すマップＭ１から演算する。そして、ステップ１
１０に移行して、ステップ１１０で電磁切換弁２２をデ
ューティ制御する制御信号を出力するバルブ駆動指令を
実行する。そのため、図７（ｂ）に示すようにずれ量Δ
θが所定値Ａ°を超えるときには、ハンドル２の操作方
向が左方向（ｂ方向）であっても右方向（ｃ方向）であ
っても、ノブ位置補正が実行され、ノブ２ａは現在位置
から目標位置に向かって接近することになる。ハンドル
２がｃ方向に操作されるときは最長経路を通る補正とな
るが、元々のずれ量ΔθがＡ°を超えて大きいので、多
くの場合、ずれ量Δθが拡大するよりも縮小することと
なり、ノブ位置補正の実施の機会が事実上増え、Ａ°を
超えるずれ量のまま放置されることが極力回避される。

【００７２】一方、ステップ８０でΔθ≦Ａ°の成立時
にはステップ９０に移行し、操舵方向と目標方向とが一
致するか否かを判断する。この判断は操舵方向フラグと
目標方向フラグの両フラグ値が一致するか否かで判断す
る。操舵方向＝目標方向の成立時にはステップ１００に
移行して車速ｖに対応するデューティ値を求めた後、ス
テップ１１０でバルブ駆動指令を行う。また、操舵方向
＝目標方向の不成立時にはステップ１２０に移行してバ
ルブ停止指令を行う。

【００７３】従って、ノブ２ａが図７（ａ）における実
線位置に位置するときには、ノブ２ａが目標位置に最短
経路で接近するａ１方向（左方向）にハンドル２が操作
されたときにノブ位置補正が実行され、ノブ２ａが目標
位置から離れる（つまり最長経路で接近する）ｘ１方向
（右方向）にハンドル２が操作されたときにはノブ位置
補正が実行されない。また、ノブ２ａが正規の位置から
（３６０−Ａ）°以上ずれた図７（ａ）の鎖線位置にあ
るときには、ノブ２ａが目標ノブ位置に最短経路で接近
するａ２方向（右方向）にハンドル２が操作されたとき
にノブ位置補正が実行され、ノブ２ａが目標位置から離
れるｘ２方向（左方向）にハンドル２が操作されたとき
にはノブ位置補正が実行されない。また、実際にずれた
量が３６０°以上であっても、相対角度が考慮されるだ
けなので、補正量は常に３６０°未満となる。例えばノ
ブ２ａが実際には１回転もしくは２回転分ずれていて
も、オペレータから見てノブ２ａの位置が合っていれば
ノブ位置補正は実行されない。

【００７４】また、ノブ位置補正が行われる場合は、単
位時間当たりの補正量が車速ｖに応じて変更され、車速
が増大するほど単位時間当たりの補正量が少なくなるよ
うに電磁切換弁２２がデューティ制御される。その結
果、高速走行中にハンドル操作を行った場合には、ノブ
位置補正が実行されても単位時間当たりの補正量が少な
くなるため、オペレータが進路変更（旋回走行あるいは
カーブ走行）を意図してハンドルを切った際に、ノブ位
置補正が実行されてもオペレータに違和感を与えること
がなくなる。

【００７５】この実施の形態では以下の効果を有する。 （イ） ハンドル角補正手段による単位時間当たりの補
正量が、高速走行時には低速走行時に比較して少なくな
るので、高速走行時に進路変更を行う場合に、ハンドル
追従性が悪くなることが防止され、オペレータに違和感
を与えることを防止できる。また、ハンドル角補正（ノ
ブ位置補正）が必要な場合は補正が実行されるため、ノ
ブずれの拡大を防止できる。

【００７６】（ロ） 補正手段による単位時間当たりの
補正量を、車速の増加に対応して少なくするようにした
ので、車速に対応した適正な補正量でハンドル角補正
（ノブ位置補正）が実行され、オペレータに違和感を与
えることをより確実に防止できる。また、ハンドル角補
正（ノブ位置補正）が効率よく行われる。

【００７７】（ハ） 補正手段としてデューティ制御さ
れる電磁切換弁２２が使用されているため、デューティ
値を変更することにより単位時間当たりの補正量を簡単
に変更できる。

【００７８】（ニ） タイヤ切れ角基準で目標ハンドル
角θｇを求める方法にしたので、目標ハンドル角θｇを
ハンドルの相対角度で設定することができるようにな
り、ハンドルの相対角度を合わせるノブ位置補正を実現
させることができる。従って、実際のずれ量が３６０°
以上であっても例えば１回転もしくは２回転少ない補正
量で済ませることができる。従って、ハンドル２の無駄
な空転を無くすことができる。

【００７９】（ホ） バイパスライン２１に絞り弁２３
が設けられているため、電磁切換弁２２が故障等により
開弁のままとなっても、ハンドル操作による操舵輪１９
の操舵が可能となる。

【００８０】（ヘ） ずれ量ΔθがＡ°以下であるとき
には、最短経路を通る方向にハンドル２が操作されたと
きに限り補正が実行されるので、相対角度に基づく補正
方法を採用しても、ずれ量を縮小させる補正を実行させ
ることができる。また、実際のずれ量が例えば２８０°
であっても７５°（許容値θo ＝５°を考慮した場合）
の補正量で済み、実際のずれ量がＡ°を超えて３６０°
未満の場合においても、実際のずれ量よりも小さな補正
量で済ませることができる。その結果、ノブ位置補正に
必要なハンドル２の空転量をさらに一層少なくすること
ができる。

【００８１】（ト） ハンドル角θの検出にロータリエ
ンコーダ２７を用いたので、ノブ２ａの位置に相当する
ハンドル相対角度での検出値（カウント値Ｃ）をハンド
ル２の１回転（３６０°）全域に亘って検出することが
できる。その結果、回転式のポテンショメータを用いた
場合と異なり、ハンドル２がどの位置にあってもノブ位
置補正を行うことができる。従って、補正に要するハン
ドル操作量が減って補正が早く終了し、操舵輪１９を直
進姿勢に戻したときのノブ２ａの中立位置への収束性を
高めることができる。

【００８２】（第２の実施の形態）次ぎに第２の実施の
形態を図１０及び図１１に従って説明する。この実施の
形態では補正手段として機能する電磁切換弁２２とし
て、デューティ弁に代えて、オン・オフソレノイド弁を
使用する点が前記実施の形態と異なっている。その他の
ハードウエアの構成は前記実施の形態と同じであり、ノ
ブ位置補正制御プログラムの一部と、電磁切換弁２２を
駆動するときのソレノイド２５の励磁時間を設定するマ
ップが前記実施の形態と異なっている。前記実施の形態
と同一部分は同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００８３】デューティ弁はその応答性が１〜２ｍｓ
（ミリ秒）程度と速いのに対して、オン・オフソレノイ
ド弁はその応答性が１０〜２０ｍｓ程度と一桁遅い。従
って、デューティ弁のように高速でオン・オフ制御する
ことにより、短時間における見かけの上の開度を細かく
調整することは、オン・オフソレノイド弁では難しい。
そこで、この実施の形態では数十〜百ミリ秒程度を１周
期として、その間におけるソレノイド２５の通電時間を
調整することにより、電磁切換弁２２の見かけの上の開
度調整を行って補正量を調整するようになっている。

【００８４】例えば、電磁切換弁２２の応答性が２０ｍ
ｓで、１制御周期を１００ｍｓとした場合、ソレノイド
２５の連続励磁時間（連続通電時間）を変更することに
より、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、見かけの上
の開度が２０％、４０％、６０％、８０％と変更され
る。なお、各グラフの横軸は通電時間を表す。（ａ）は
ソレノイド２５に２０ｍｓ通電（オン）して８０ｍｓオ
フした場合、（ｂ）はソレノイド２５に４０ｍｓ通電
（オン）して６０ｍｓオフした場合、（ｃ）はソレノイ
ド２５に６０ｍｓ通電（オン）して４０ｍｓオフした場
合、（ｄ）はソレノイド２５に８０ｍｓ通電（オン）し
て２０ｍｓオフした場合をそれぞれ示す。また、１周期
の間連続通電した場合は開度１００％になる。

【００８５】この実施の形態では前記開度の微調整は難
しいため、車速ｖに対応する補正量を求めるためのマッ
プＭ３は、図１０に示すように、不連続な線で表される
グラフとなる。なお、図１０において、縦軸は電磁切換
弁２２の制御周期の１周期における連続通電時間の割合
を％で表す。

【００８６】この実施の形態では、ノブ位置補正制御プ
ログラムは前記実施の形態のものと基本的に同じである
が、図１のフローチャートにおいて、ステップ１００で
車速に対応するデューティ値をマップＭ１から演算する
代わりに、図１０のマップＭ３を使用して車速ｖに対応
する電磁切換弁２２の連続通電時間を求める。そして、
ステップ１１０では電磁切換弁２２を所定時間連続通電
させる制御信号を出力するバルブ駆動指令を実行する。

【００８７】従って、この実施の形態においても、前記
実施の形態と同様な効果を発揮する。しかし、前記実施
の形態の方が補正量の調整をより適正な状態で行うこと
ができるとともに、１回のノブ位置補正の制御周期を短
くできる。

【００８８】この実施の形態の場合は、デューティ弁に
比較して低価格の電磁切換弁２２を使用できるため、装
置全体の製造コストを低減できる。 （第３の実施の形態）次に第３の実施の形態を図１２に
従って説明する。この実施の形態では補正手段として機
能する電磁切換弁２２に代えて、比例弁を使用する点が
第１の実施の形態と異なっている。その他のハードウエ
アの構成は第１の実施の形態と同じであり、ノブ位置補
正制御プログラムの一部と、比例弁を駆動するときの開
度を設定するマップが第１の実施の形態と異なってい
る。従って、第１の実施の形態と異なる部分についての
み説明する。

【００８９】図１２は車速ｖに対応する比例弁の開度を
求めるためのマップＭ４を示すグラフである。比例弁は
弁開度が連続的に調整可能なため、マップＭ４は連続し
た線として表される。なお、縦軸は比例弁の開度（比例
弁の駆動電流の大きさ）を示す。

【００９０】この実施の形態では、ノブ位置補正制御プ
ログラムは第１の実施の形態のものと基本的に同じであ
るが、図１のフローチャートにおいて、ステップ１００
で車速に対応するデューティ値をマップＭ１から演算す
る代わりに、図１２のマップＭ４を使用して車速ｖに対
応する比例弁の開度を求める。そして、ステップ１１０
では比例弁を所定開度で駆動する駆動電流を供給する制
御信号を出力するバルブ駆動指令を実行する。

【００９１】従って、この実施の形態においても、第１
の実施の形態と同様な効果を発揮する。しかし、この実
施の形態の場合は比例弁を使用しているため、デューテ
ィ弁に比較してより確実に所定の開度に調整できる。

【００９２】（第４の実施の形態）次に第４の実施の形
態を図１３及び図１４に従って説明する。この実施の形
態では補正手段として電磁切換弁２２と可変絞り弁とを
組み合わせて使用している点が第１の実施の形態と異な
っている。また、ノブ位置補正制御プログラムの一部
と、可変絞り弁を駆動するときの開度を設定するマップ
が第１の実施の形態と異なっている。第１の実施の形態
と同一部分は同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００９３】図１４に示すように、バイパスライン２１
の途中に電磁切換弁２２及び可変絞り弁４９が設けられ
ている。電磁切換弁２２及び可変絞り弁４９により補正
手段が構成されている。電磁切換弁２２にはオン・オフ
ソレノイド弁が使用されている。可変絞り弁４９は全開
時における流量が、第１の実施の形態の絞り弁２３の流
量とほぼ同じものが使用されている。電磁切換弁２２及
び可変絞り弁４９はコントローラ２６に設けられた駆動
回路４０を介して駆動制御される。ＣＰＵ４１はノブ位
置補正を行う場合、電磁切換弁２２を開状態に保持する
とともに、可変絞り弁４９を車速ｖに対応する所定の開
度に保持するための制御信号を駆動回路４０を介して出
力する。

【００９４】図１３は車速ｖに対応する可変絞り弁４９
の開度を求めるためのマップＭ５を示すグラフである。
可変絞り弁４９は弁開度が連続的に調整可能なため、マ
ップＭ５は連続した線として表される。なお、縦軸は可
変絞り弁４９の開度（可変絞り弁の駆動電流の大きさ）
を示す。

【００９５】この実施の形態では、ノブ位置補正制御プ
ログラムは第１の実施の形態のものと基本的に同じであ
るが、図１のフローチャートにおいて、ステップ１００
で車速に対応するデューティ値をマップＭ１から演算す
る代わりに、図１３のマップＭ５使用して車速ｖに対応
する可変絞り弁４９の開度を求める。そして、ステップ
１１０では可変絞り弁４９を所定開度で駆動する駆動電
流を供給し、電磁切換弁２２を開状態にする制御信号を
出力するバルブ駆動指令を実行する。

【００９６】従って、この実施の形態においても、第１
の実施の形態と同様な効果を発揮する。また、この実施
の形態の場合は可変絞り弁４９を使用しているため、比
例弁を使用した第３の実施の形態と同様に、デューティ
弁に比較してより確実に所定の開度に調整できる。しか
し、電磁切換弁２２が必要なため、第３の実施の形態に
比較して構造及び制御が若干複雑になる。

【００９７】（第５の実施の形態）次に第５の実施の形
態を図１５に従って説明する。この実施の形態では１８
０°を境にして、目標位置に近づく方向にハンドル２が
操作される場合のみノブ位置補正を行う点が前記各実施
の形態と異なっている。ノブ位置補正制御プログラムは
基本的に前記各実施の形態に対応するものとそれぞれ同
じであるが、図１におけるフローチャートでステップ８
０が省略される点と、ステップ４０で目標方向を演算す
る際の演算が若干異なる。

【００９８】具体的には、ハンドル角θが１８０°以下
の場合と、１８０°を超える場合とで、ノブ位置補正処
理を行うか否かの判断条件が異なる。判断条件として、
ずれ量Δθの大きさがある。ハンドル角θが１８０°以
下の場合は、ハンドル操作を行った場合に目標に近づく
という条件を満足する目標位置は、図１５（ａ）に示す
ように、現在ノブ位置に対して３種類の目標位置Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３が存在する。即ち、ずれ量Δθが１８０°以
下で現在位置より操舵カウンタ４４のカウント値が小さ
い目標位置Ｐ１、ずれ量Δθが１８０°以下で現在位置
より操舵カウンタ４４のカウント値が大きい目標位置Ｐ
３、ずれ量Δθが１８０°より大きくて現在位置より操
舵カウンタ４４のカウント値が大きい目標位置Ｐ２があ
る。

【００９９】そして、各目標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に近
づくためのハンドル操舵方向は、目標位置Ｐ１及び目標
位置Ｐ２の場合は左方向、目標位置Ｐ３の場合は右方向
となる。また、ステップ４０における目標方向の判定方
法により判定される各目標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の目標
方向は、目標位置Ｐ１及び目標位置Ｐ２の場合は左方
向、目標位置Ｐ３の場合は右方向となる。即ち、３種類
の目標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とも、目標方向とハンドル
操舵方向が一致した場合が目標に近づく操舵方向とな
る。

【０１００】一方、ハンドル角θが１８０°より大きい
場合は、ハンドル操作を行った場合に目標に近づくとい
う条件を満足する目標位置は、図１５（ｂ）に示すよう
に現在ノブ位置に対して３種類の目標位置Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３が存在する。即ち、ずれ量Δθが１８０°以下で現
在位置より操舵カウンタ４４のカウント値が小さい目標
位置Ｐ３、ずれ量Δθが１８０°以下で現在位置より操
舵カウンタ４４のカウント値が大きい目標位置Ｐ２、ず
れ量Δθが１８０°より大きくて現在位置より操舵カウ
ンタ４４のカウント値が小さい目標位置Ｐ１がある。

【０１０１】そして、各目標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に近
づくためのハンドル操舵方向は、目標位置Ｐ１及び目標
位置Ｐ２の場合は右方向、目標位置Ｐ３の場合は左方向
となる。また、ステップ４０における目標方向の判定方
法により判定される各目標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の目標
方向は、目標位置Ｐ１及び目標位置Ｐ２の場合は右方
向、目標位置Ｐ３の場合は左方向となる。即ち、３種類
の目標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とも、目標方向とハンドル
操舵方向が一致した場合が目標に近づく操舵方向とな
る。

【０１０２】従って、図１のフローチャートにおいて、
ステップ８０を省略して、ステップ９０において操舵方
向と目標方向が一致した場合に、ステップ１００に移行
することにより、目標に近づく場合のみノブ位置補正が
実施される。その結果、ノブ位置補正（ハンドル角補
正）が実施されるときには必ずずれ量Δθを縮小させる
ことができる。また、前記各実施の形態では、ハンドル
２を小刻みに修正操舵する場合、ずれが拡大する虞があ
るが、この実施の形態では、一旦ずれが生じた状態から
ハンドル２を小刻みに操舵しても、ずれが拡大すること
なく徐々に収束していく。

【０１０３】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば次のように具体化することが
できる。 ○ 車速検出手段はフロントデフリングギヤ３４の回転
を検出する車速センサ３５に限らず、例えば駆動輪と一
体的に回転する他の部分の回転を検出する車速センサを
使用してもよい。

【０１０４】○ 車速の増加に対応して前記補正手段の
単位時間当たりの補正量を少なくする構成に代えて、高
速走行時に前記補正量を低速走行時より少なくするよう
にしてもよい。ここで高速走行時とは、例えばフォーク
リフトの場合、最高速度（２０ｋｍ／ｈ程度）のほぼ７
〜８割以上の速度を意味する。この場合も高速走行時に
おいて違和感なくハンドル操作を行うことができ、しか
もハンドル角補正も行われる。また、制御が容易にな
る。

【０１０５】○ 補正手段として補正量を連続的に変更
可能な構成の弁を使用した場合においても、第２の実施
の形態のように補正量を車速に応じて段階的に変更する
ようにしてもよい。

【０１０６】○ ハンドル角を検出するロータリエンコ
ーダとしてインクリメントタイプのロータリエンーコー
ダに代えてアブソリュートタイプのロータリエンーコー
ダを使用してもよい。この場合、前回の制御周期におけ
るロータリエンコーダの検出角度と今回の制御周期にお
けるロータリエンコーダの検出角度からハンドル操作方
向が簡単に分かる。

【０１０７】○ ハンドル角を絶対角度で検出する構
成、例えば特開平４−２４２７０号公報に開示された装
置のように、ハンドルを支持するステアリングシャフト
の回転をウォームギヤ等の減速機構を介して減速させて
その回動量をポテンショメータで検出する構成としても
よい。ハンドル角を絶対角度で検出する構成において
は、操舵輪の舵角が直進範囲にあるか否かをハンドル角
から判断してもよい。この場合、ハンドルのずれ量を加
味すれば正確な判断結果が得られる。

【０１０８】○ ハンドル角検出手段として回転式のポ
テンショメータを使用してもよい。この場合、３６０°
全域のうち一部に非検出領域が存在するが、検出可能領
域の中央でハンドル角「０°」が検出されるように設定
することにより、非検出領域が存在してもほとんど支障
がない。

【０１０９】○ フォークリフトに限らず、全油圧式の
パワーステアリング装置を備えるフォークリフト以外の
産業車両に適用してもよい。 ○ ノブがないハンドルの位置補正を目的として本発明
を実施してもよい。

【０１１０】なお、本明細書で言う「フォークリフト」
とは、荷役用アタッチメントとしてフォーク以外のアタ
ッチメント、例えばロール紙の運搬に使用するロールク
ランプ、ブロックの運搬や高積み作業に使用するブロッ
ククランプ、コイル状に巻かれたワイヤ及びケーブル等
コイル状あるいは円筒状の荷の運搬に使用するラム等を
装備したものを含む。

【０１１１】前記各実施の形態から把握され、請求項記
載以外の技術思想（発明）について、以下にその効果と
ともに記載する。 （１） 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発
明において、ハンドル角検出手段はステアリングシャフ
トと一体回転する円盤を有するロータリエンコーダを備
えている。この場合、回転式のポテンショメータを使用
した回転検出器を使用する場合と異なり、ハンドルの１
回転の全領域にわたって回転位置（角度）を検出でき、
ハンドルがどのような位置にあってもノブ位置補正を行
うことが可能になる。

【０１１２】（２） 全油圧式パワーステアリング装置
を備えるとともに、ハンドル角と操舵輪の切れ角との位
置関係に所定量以上のずれが生じた場合、ハンドルの操
作時にハンドルを空転させることによりそのずれを補正
するハンドル角補正手段を備えた産業車両において、前
記ハンドル角補正手段による単位時間当たりの補正量を
変更可能にした産業車両のハンドル角補正装置。この場
合、産業車両の運転状況（例えば車速）に応じて補正量
を変更することにより、ハンドル操作時にオペレータに
違和感を与えることを回避することが可能になる。

【０１１３】（３） 請求項６に記載の発明において、
前記可変絞り弁は全開時の流量が、ハンドル操作による
操舵輪の操舵が可能となる値に設定されている。この場
合、電磁切換弁及び可変絞り弁が故障等により開弁のま
まとなっても、ハンドル操作による操舵輪の操舵が可能
となる。

【０１１４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項７
に記載の発明によれば、高速走行時において違和感なく
ハンドル操作を行うことができ、しかもハンドル角補正
を停止する必要がない。

【０１１５】請求項２及び請求項８に記載の発明によれ
ば、補正手段による単位時間当たりの補正量を、車速の
増加に対応して少なくするようにしたので、車速に対応
した適正な補正量でハンドル角補正が実行され、オペレ
ータに違和感を与えることをより確実に防止できる。ま
た、ハンドル角補正が効率よく行われる。

【０１１６】請求項３及び請求項８に記載の発明によれ
ば、補正手段としてデューティ制御弁が使用されるた
め、デューティ値を変更することにより単位時間当たり
の補正量を簡単に変更できる。

【０１１７】請求項４及び請求項８に記載の発明によれ
ば、補正手段としてデューティ弁に比較して低価格の電
磁切換弁を使用できるため、装置全体の製造コストを低
減できる。

【０１１８】請求項５、請求項６及び請求項８に記載の
発明によれば、補正手段としてデューティ弁を使用した
場合に比較してより確実に所定の開度に調整できる。請
求項７及び請求項８に記載の発明によれば、操舵輪の切
れ角からハンドルの相対角度で求められた目標位置にハ
ンドルの実位置を補正するようにしたので、操舵輪に対
してハンドルが３６０度以上ずれた場合には、１回転も
しくは２回転分少ない３６０度未満の補正量で済み、ハ
ンドル位置補正に必要なハンドルの空転を相対的に少な
くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態のノブ位置補正制御処理の
フローチャート。

【図２】 割り込みルーチンのフローチャート。

【図３】 パワーステアリング装置の模式図。

【図４】 ハンドル角補正装置の電気的構成を示すブロ
ック図。

【図５】 ロータリエンコーダからの出力信号のタイム
チャート。

【図６】 ロータリエンコーダを構成する円盤の部分模
式図。

【図７】 ノブ位置補正制御の説明図。

【図８】 補正量設定用のマップを示すグラフ。

【図９】 同じく目標位置設定用のマップを示すグラ
フ。

【図１０】 第２の実施の形態の補正量設定用のマップ
を示すグラフ。

【図１１】 同じく弁開度とオン時間の関係を示すグラ
フ。

【図１２】 第３の実施の形態の補正量設定用のマップ
を示すグラフ。

【図１３】 第４の実施の形態の補正量設定用のマップ
を示すグラフ。

【図１４】 同じくパワーステアリング装置の模式図。

【図１５】 第５の実施の形態のノブ位置補正制御の説
明図。

【図１６】 従来装置の模式図。

【符号の説明】

１…パワーステアリング装置、２…ハンドル、４…駆動
手段及び作動油供給手段を構成するオービットロール、
６…同じく油圧ポンプ、８…ドレンタンク、１２…駆動
手段を構成するアクチュエータとしてのステアリングシ
リンダ、１９…操舵輪、２１…管路としてのバイパスラ
イン、２２…補正手段としてのデューティ弁としての電
磁切換弁、２７…ハンドル角検出手段を構成するロータ
リエンコーダ、２８…舵角検出手段としてのポテンショ
メータ、３５…車速検出手段としての車速センサ、３７
…ハンドル角検出手段を構成するエッジ検出回路、４０
…制御手段を構成する駆動回路、４１…制御手段及び目
標位置演算手段としてのＣＰＵ、４４…ハンドル角検出
手段を構成する舵角カウンタ、Ｆ…車両としてのフォー
クリフト。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全油圧式パワーステアリング装置を備え
   るとともに、ハンドル角と操舵輪の切れ角との位置関係
   に所定量以上のずれが生じた場合、ハンドルの操作時に
   ハンドルを空転させることによりそのずれを補正するハ
   ンドル角補正手段を備えた産業車両において、 前記ハンドル角補正手段による単位時間当たりの補正量
   を、高速走行時には低速走行時より少なくするようにし
   た産業車両のハンドル角補正装置。
2. 【請求項２】 ハンドルの操作位置に応じた切れ角に操
   舵輪を駆動するための駆動手段と、 ハンドルの実位置を検出するハンドル角検出手段と、 前記操舵輪の切れ角を検出する舵角検出手段と、 前記切れ角から該切れ角に応じた正規のハンドルの位置
   である目標位置を求める目標位置演算手段と、 前記ハンドルの操作量に対する前記駆動手段の駆動量の
   変化割合を減少させる補正手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記ハンドルの実位置と前記目標位置とのずれ量が少な
   くとも許容範囲内に収まるように前記補正手段を駆動制
   御するとともに、車速の増加に対応して前記補正手段の
   単位時間当たりの補正量を少なくするように制御する制
   御手段とを備えた産業車両のハンドル角補正装置。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は、前記ハンドルの操作量
   に応じた油量の作動油を吐出する作動油供給手段と、該
   作動油供給手段からの作動油により駆動されて前記操舵
   輪を駆動するための油圧式のアクチュエータとを備えて
   おり、前記補正手段は、前記作動油供給手段から吐出さ
   れた作動油の一部を前記アクチュエータに供給される前
   にドレンタンクに還流可能な管路に設けられたデューテ
   ィ制御弁を備え、前記制御手段は車速に対応して前記デ
   ューティ制御弁のデューティを変更するようにした請求
   項２に記載の産業車両のハンドル角補正装置。
4. 【請求項４】 前記デューティ弁に代えてオン・オフソ
   レノイド弁を使用し、前記制御手段が車速に対応して該
   オン・オフソレノイド弁を開状態に保持する時間を変更
   するようにした請求項３に記載の産業車両のハンドル角
   補正装置。
5. 【請求項５】 前記デューティ弁に代えて比例弁を使用
   し、前記制御手段は車速に対応して該比例弁の開度を変
   更するようにした請求項３に記載の産業車両のハンドル
   角補正装置。
6. 【請求項６】 前記デューティ弁に代えて可変絞り弁及
   び電磁切換弁を前記管路に設け、前記制御手段は車速に
   対応して該可変絞り弁の開度を変更するようにした請求
   項３に記載の産業車両のハンドル角補正装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記舵角検出手段によ
   り検出された前記切れ角から前記目標位置をハンドルの
   相対角度で求める目標位置演算手段を備え、前記ハンド
   ル角検出手段がハンドルの相対角度で検出した前記実位
   置と前記目標位置とのずれ量が相対角度で許容値以下に
   収まるように前記ハンドルを位置補正する請求項２〜請
   求項６のいずれか一項に記載の産業車両のハンドル角補
   正装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記
   載のハンドル角補正装置を備えている産業車両。