JP3841403B2 - Electric steering device - Google Patents

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JP3841403B2
JP3841403B2 JP2002071816A JP2002071816A JP3841403B2 JP 3841403 B2 JP3841403 B2 JP 3841403B2 JP 2002071816 A JP2002071816 A JP 2002071816A JP 2002071816 A JP2002071816 A JP 2002071816A JP 3841403 B2 JP3841403 B2 JP 3841403B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドル操作に応じて操舵輪をステアリングモータによって操向させる電動式ステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、フォークリフトなどの各種産業車両において、オペレータによる操舵ハンドルの操作に応じてステアリングモータを駆動し、操舵輪を操向させる電動式ステアリング装置が採用されており、このとき操舵ハンドルと操舵輪との間に機械的な連結機構を有さないものとされることがある。
【0003】
この種の電動式ステアリング装置は、例えば図5のブロック図で示すように構成される。すなわち、図5の電動式ステアリング装置は、操舵ハンドルの回転数を検出するハンドル回転センサ1と、操舵機構を作動させるステアリングモータ2と、ステアリングモータ2を制御する制御装置3と、ステアリングモータ2によって作動させられる操舵機構により向きが変えられる操舵輪の操向角度を検出する操向角度センサ4と、を具備している。
【0004】
そして、制御装置3はハンドル回転センサ1により検出される操舵ハンドルの回転数、および操向角度センサ4により検出される操舵輪の実際の操向角度に応じてステアリングモータ2を駆動する制御を行うようになっている。ここで、制御装置3は、操舵ハンドルの回転数に応じて、操舵輪を操向させる操向速度を決定し、この操向速度で操舵輪が操向させられるようにステアリングモータ2の回転駆動する。つまり、操舵ハンドルを回転させ、操舵ハンドルの中立状態からの回転数が増えるにつれて、より速い操向速度で操舵輪が操向されるようステアリングモータ2を速く回転させる制御がなされる。すなわち、操舵ハンドルの回転数をθs、操舵輪の操向速度をωt、比例係数をKとすると、操舵ハンドルの回転数をθsと操舵輪の操向速度をωtとの関係は、
ωt=K×θs ・・・(1)
の式で表すことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の電動式ステアリング装置では、操舵輪の操向速度ωtが操舵ハンドルの回転数θsとの関係で決定されることから、操舵ハンドルを回転操作するオペレータの意思が必ずしも反映されて操舵輪の向きが変えられることにならないという問題がある。つまり、オペレータがゆっくりと車両を旋回させようとして操舵ハンドル12をゆっくりと回転操作したり、素早く旋回させようと操舵ハンドル12を早く回転操作したりしても操舵輪の操向速度ωtがこれに追従されないことから、操作フィーリングが悪く、その結果として、オペレータがストレスを感じたり、作業効率が上がらなかったりするという不都合を招きかねない。
【0006】
また、直進時など操舵ハンドル12を任意の位置で保持して走行する場合には、操舵ハンドル12のぶれや路面の凸凹による操舵輪の向きの変化をできるだけ小さくし、操舵輪の向きを大きく変える場合には、操舵ハンドル12の回転操作をできるだけ少なくしたいという要望もある。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みて創案されたものであって、操舵ハンドルの良好な操作フィーリングを実現できる構成とされた電動式ステアリング装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、操舵ハンドルの回転操作に応じてステアリングモータを駆動し、操舵輪の向きを変える電動式ステアリング装置において、上記操舵ハンドルの回転数を検出するハンドル回転検出手段と、上記操舵輪の実際の操向角度を検出する操向角度検出手段と、上記ハンドル回転検出手段により検出される上記回転数に基づく演算により、上記操舵ハンドルの回転数の時間変化率に応じて上記操舵輪を操向させる操向速度を決定する演算手段と、上記操向角度検出手段により検出される上記操舵輪の実際の操向角度の時間変化率と上記演算手段により決定される上記操向速度とが一致するように上記ステアリングモータを駆動制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【0009】
また請求項1に記載の発明は、前記演算手段は、前記操舵ハンドルの回転数の時間変化率が所定数値範囲内にあるときには前記操向速度を設定値に決定し、上記時間変化率が上記所定数値範囲内にないときには、上記操舵ハンドルの回転数の時間変化率が大きくなるほど上記操向速度が大きな値となるように決定することを特徴とする。
【0010】
なお、本発明における操舵ハンドルの回転数とは、操舵ハンドルの中立状態、すなわち車両が直進状態となる操舵ハンドル位置を基準とした回転数であり、また、本発明における操舵輪の操向速度とは、操舵輪が操向される角速度、および周速度を含むものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を産業車両の一例であるフォークリフトに適用した実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態の電動式ステアリング装置を備えるフォークリフトの外観斜視図であり、図2は本実施形態の電動式ステアリング装置の制御系を示すブロック図であり、図3は本実施形態における操舵ハンドルの回転速度と操舵輪の操向速度との相対的な関係を示す説明図である。
【0012】
図1に示すフォークリフトは、車体11の前部に左右一対の前輪を備えるとともに、車体11の後部に後輪を備える三輪フォークリフトである。そして、左右一対の前輪が、図示しない走行モータにより駆動されてフォークリフトの走行なす駆動輪であり、後輪が、フォークリフトの旋回をなす操舵輪13である。また、車体11の中央部にはオペレータが着座する運転席が設けられており、運転席の前方には操舵ハンドル12が配設されている。
【0013】
操舵輪13の上方にはステアリングモータ2が設置されており、このステアリングモータ2によって駆動される操舵機構14が操舵輪13に連結されている。そして、駆動された操舵機構14の動作によって操舵輪13の向きが変えられるようになっている。なお、操舵ハンドル12と操舵輪13との間には、機械的な連結機構は設けられておらず、また、操舵輪13は直進状態を基準として180°回転可能である。
【0014】
そして、本実施形態の電動式ステアリング装置は、図2に示すように操舵ハンドル12の回転数θsを検出するハンドル回転検出手段としてのハンドル回転センサ1と、操舵輪13の実際の操向角度θtを検出する操向角度検出手段としての操向角度センサ4と、マイクロコンピュータ等からなる制御装置3と、を具備している。
【0015】
ハンドル回転センサ1は、操舵ハンドル12の回転軸に直結されて設けられているエンコーダを有しており、操舵ハンドル12が回転操作されるとこのエンコーダから検出信号が出力されるようになっている。また、操向角度センサ4は、操舵輪13の直進状態(操向角度0°)を基準として右回りおよび左回りにそれぞれ90°の範囲で操向角度θtを検出するポテンショメータを有しており、操舵輪13の操向角度θtに応じた検出信号がこのポテンショメータから出力されるようになっている。
【0016】
制御装置3は、図3に示すように、ハンドル回転センサ1のエンコーダからの信号に基づき操舵輪13の目標操向速度ωtoを演算により決定する演算部5と、演算部5により決定される目標操向速度ωtoと操向角度センサ4のポテンショメータからの信号、すなわち実際の操向角度θtの時間変化率との偏差を導出する加減算部6と、加減算部6により導出される偏差がゼロとなるように、ステアリングモータ2を駆動制御する駆動部7と、を備えている。また、以下に詳述する演算に用いるデータが記憶されているメモリ8が、演算部5に付設されており、演算部5はメモリ8から必要なデータを読み出して演算を行うようになっている。
【0017】
演算部5は、操舵ハンドル12の回転速度ωsと操舵輪13の目標操向速度ωtoとの相対関係が図3に示す関係となるように、目標操向速度を決定する。すなわち、演算部5は、まずハンドル回転センサ1の検出信号、すなわち操舵ハンドル12の回転数θsを時間微分演算して、操舵ハンドル12の回転速度(角速度)ωsを導出し、操舵ハンドル12の回転速度ωsが0≦ωs<ωs1の範囲にある場合には、
ωto=K1×ωs ・・・(2)
の式(図3中のA)で表わされる演算を行い、操舵ハンドル12の回転速度ωsがωs1≦ωs<ωs2の範囲にある場合には、
ωto=ωt1 ・・・(3)
の式(図3中のB)で表わされる演算を行い、操舵ハンドル12の回転速度ωsがωs2≦ωs<ωs3の範囲にある場合には、
ωto=K2×ωs ・・・(4)
の式(図3中のC)で表わされる演算を行い、操舵ハンドル12の回転速度ωsがωs≧ωs3の範囲にある場合には、
ωto=ωt2 ・・・(5)
の式(図3中のD)で表わされる演算を行い、目標操向速度ωtoを決定する。ここで、ωt1,ωt2は予め設定されている操向速度値であり、ωs1,ωs2,ωs3は予め設定されているハンドル回転速度値であり、K1,K2(>K1)は比例係数である。
【0018】
加減算部6は、操向角度センサ4からの検出信号、すなわち実際の操向角度θtを時間微分演算して、操舵輪13の実際の操向速度(角速度)ωtを導出し、この実際の操向速度ωtと演算部5により導出される目標操向速度ωtoとの偏差を導出する。
【0019】
そして、駆動部7は、加減算部6により導出される偏差がゼロとなるように、つまり実際の操向速度ωtと目標操向速度ωtoとが一致するようにステアリングモータ2を駆動制御する。
【0020】
したがって、操舵ハンドル12の回転数θsを時間微分演算して求められる回転速度ωsがωs2≦ωs<ωs3の範囲にある場合には、操舵輪13の目標操向速度ωtoは予め設定された値ωt1に決定されるので、従来と同様にステアリングモータ2が回転駆動される。一方、操舵ハンドル12の回転数θsを時間微分演算して求められる回転速度ωsがωs2≦ωs<ωs3の範囲にない場合には、(2)式または(4)式で表わされる演算により操舵輪13の目標操向速度ωtoが決定され、操舵ハンドル12の回転速度ωsが大きいほど操舵輪13の目標操向速度ωtoも大きくなる。そして、この操舵ハンドル12の回転速度ωsの大小に応じた操舵輪13の操向速度ωtで操舵輪13が操向されるようにステアリングモータ2が回転駆動される。ただし、操舵輪13の操向速度ωtが速くなり過ぎることによる危険を防ぐため、回転速度ωsがωs≧ωs3の範囲にある場合には目標操向速度ωtoは予め設定された値ωt2に決定され、操舵輪13は安全な操向速度範囲内で操向される。
【0021】
以上説明したように本実施形態によれば、操舵ハンドル12の回転速度ωsがωs2≦ωs<ωs3の範囲にない場合には、オペレータが操舵ハンドル12を速く回転操作すれば操舵輪13は速く操向され、オペレータが操舵ハンドル12をゆっくりと回転操作すれば操舵輪13はゆっくりと操向されるので、操舵ハンドル12の操作フィーリングがよく、オペレータは思い通りの旋回を行わせることができる。
【0022】
また、本実施形態では操舵ハンドル12の回転速度ωsが遅い場合(0≦ωs<ωs1)の比例係数K1を小さく、回転速度ωsが速い場合(ωs≧ωs3)の比例係数K2を大きく設定してあるので、操舵ハンドル12の回転速度ωsが遅い場合にはより一層操舵輪13の操向速度ωtが遅くなり、操舵ハンドル12の回転速度ωsが速い場合にはより一層操舵輪13の操向速度ωtが速くなる。したがって、操舵ハンドル12を任意の位置で保持して走行する場合の操舵ハンドル12のぶれや路面の凸凹による操舵輪13の向きの変化を効果的に抑制することができ、また、操舵ハンドル12を速く回転操作することで、より少ない操作で操舵輪13の向きを大きく変えることが可能となる。
【0023】
ところで、メモリ8に記憶されているハンドル回転速度値ωs1,ωs2,ωs3や操向速度値ωt1,ωt2などを変更可能な構成としてもよく、例えば、図4に示すような電動式ステアリング装置とすることができる。
【0024】
すなわち、上記の実施形態に加えてさらにオペレータが操作可能な設定変更スイッチ9を設け、この設定変更スイッチ9で設定されるハンドル回転速度値ωs1,ωs2,ωs3や操向速度値ωt1,ωt2などをメモリ8に記憶させるようにする。このようにすることで、各オペレータが自分の好みに合わせた設定を行うことができ、より一層好適な操作フィーリングを実現することが可能となる。
【0025】
なお、上記の実施形態では操向角度センサ4により操舵輪13の実際の操向角度θtを直接的に検出するとしているが、高精度制御がさほど必要でない場合には、ステアリングモータ2に対して印加される電圧値及び電流値などを検出し、この検出値に基づく演算処理によって操舵輪13の操向角度を算出してもよい。
【0026】
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。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、操舵ハンドルの回転数の時間変化率に応じた操向速度で操舵輪が操向されるので、オペレータは操舵ハンドルを速く回転操作して操舵輪を速く操向させることができ、また操舵ハンドルをゆっくりと回転操作して操舵輪をゆっくりと操向させることができる。その結果、オペレータは思い通りに車両の旋回を行わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る電動式ステアリング装置を備えるフォークリフトの外観斜視図である。
【図2】 本発明の実施形態に係る電動式ステアリング装置の制御系を示すブロック図である。
【図3】 本発明の実施形態における操舵ハンドルの回転速度と操舵輪の操向速度との相対的な関係を示す説明図である。
【図4】 本発明に係る電動式ステアリング装置の他の実施形態における制御系を示すブロック図である。
【図5】 従来の電動式ステアリング装置における制御系のを示すブロック図である。
【符号の説明】
1 ハンドル回転センサ(ハンドル回転検出手段)
2 ステアリングモータ
3 制御装置
4 操向角度センサ(操向角度検出手段)
5 演算部(演算手段)
6 加減算部(制御手段)
7 駆動部(制御手段)
8 メモリ
9 設定変更スイッチ
11 車体
12 操舵ハンドル
13 操舵輪
14 操舵機構
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric steering device that steers a steered wheel by a steering motor in response to a steering operation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in various industrial vehicles such as forklifts, an electric steering device that drives a steering motor in accordance with an operation of a steering handle by an operator and steers the steering wheel has been adopted. In some cases, there is no mechanical connection mechanism between the two.
[0003]
This type of electric steering apparatus is configured, for example, as shown in the block diagram of FIG. 5 includes a steering wheel rotation sensor 1 that detects the number of rotations of the steering wheel, a steering motor 2 that operates the steering mechanism, a control device 3 that controls the steering motor 2, and the steering motor 2. And a steering angle sensor 4 that detects a steering angle of a steered wheel whose direction is changed by an actuated steering mechanism.
[0004]
The control device 3 performs control to drive the steering motor 2 in accordance with the number of rotations of the steering wheel detected by the steering wheel rotation sensor 1 and the actual steering angle of the steering wheel detected by the steering angle sensor 4. It is like that. Here, the control device 3 determines the steering speed at which the steering wheel is steered according to the number of rotations of the steering wheel, and the steering motor 2 is driven to rotate so that the steering wheel is steered at this steering speed. To do. That is, control is performed to rotate the steering motor 2 faster so that the steering wheel is steered at a higher steering speed as the steering handle is rotated and the rotational speed from the neutral state of the steering handle increases. That is, assuming that the rotation speed of the steering wheel is θs, the steering wheel steering speed is ωt, and the proportionality coefficient is K, the relationship between the steering wheel rotation speed θs and the steering wheel steering speed ωt is
ωt = K × θs (1)
It can be expressed by the formula
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional electric steering apparatus, the steering speed ωt of the steering wheel is determined in relation to the rotation speed θs of the steering wheel, so that the intention of the operator who rotates the steering wheel is always reflected. Therefore, there is a problem that the direction of the steering wheel cannot be changed. That is, even if the operator slowly rotates the steering handle 12 to turn the vehicle slowly or quickly rotates the steering handle 12 to turn quickly, the steering wheel steering speed ωt is set. Since the operation is not followed, the operation feeling is poor, and as a result, the operator may feel stressed or the work efficiency may not be increased.
[0006]
Further, when traveling while holding the steering handle 12 at an arbitrary position such as when going straight ahead, the change in the direction of the steering wheel due to the shake of the steering handle 12 or the unevenness of the road surface is made as small as possible, and the direction of the steering wheel is changed greatly. In some cases, there is a desire to minimize the number of rotation operations of the steering handle 12 as much as possible.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric steering apparatus configured to realize a satisfactory operation feeling of the steering wheel.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is directed to an electric steering device that drives a steering motor in accordance with a rotation operation of the steering wheel and changes the direction of the steering wheel. Steering wheel detection means for detecting the steering wheel, steering angle detection means for detecting the actual steering angle of the steered wheel, and rotation of the steering wheel by calculation based on the rotational speed detected by the steering wheel rotation detection means. A calculation means for determining a steering speed for steering the steered wheel according to a number of time change rates, a time change rate of an actual steering angle of the steered wheel detected by the steering angle detection means, and the Control means for driving and controlling the steering motor so that the steering speed determined by the calculation means coincides with the steering speed.
[0009]
In the invention according to claim 1, the calculating means determines the steering speed as a set value when the time change rate of the rotation speed of the steering wheel is within a predetermined numerical range, and the time change rate When it is not within the predetermined numerical range, the steering speed is determined so as to increase as the time change rate of the rotation speed of the steering wheel increases.
[0010]
The number of rotations of the steering wheel in the present invention is the number of rotations based on the steering wheel neutral position, that is, the position of the steering wheel where the vehicle goes straight, and the steering wheel steering speed in the present invention. Includes an angular velocity at which the steered wheels are steered and a peripheral velocity.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a forklift as an example of an industrial vehicle will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a forklift provided with the electric steering apparatus of the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the electric steering apparatus of the present embodiment, and FIG. 3 is a steering system according to the present embodiment. It is explanatory drawing which shows the relative relationship between the rotational speed of a steering wheel, and the steering speed of a steering wheel.
[0012]
The forklift shown in FIG. 1 is a three-wheeled forklift that includes a pair of left and right front wheels at the front of the vehicle body 11 and a rear wheel at the rear of the vehicle body 11. The pair of left and right front wheels are drive wheels driven by a forklift that is driven by a travel motor (not shown), and the rear wheels are steering wheels 13 that turn the forklift. A driver's seat on which an operator is seated is provided at the center of the vehicle body 11, and a steering handle 12 is disposed in front of the driver's seat.
[0013]
A steering motor 2 is installed above the steering wheel 13, and a steering mechanism 14 driven by the steering motor 2 is connected to the steering wheel 13. The direction of the steered wheels 13 can be changed by the operation of the driven steering mechanism 14. Note that a mechanical coupling mechanism is not provided between the steering wheel 12 and the steering wheel 13, and the steering wheel 13 can be rotated by 180 ° based on the straight traveling state.
[0014]
As shown in FIG. 2, the electric steering apparatus according to the present embodiment includes a steering wheel rotation sensor 1 as a steering wheel rotation detection unit that detects the rotational speed θs of the steering wheel 12, and the actual steering angle θt of the steering wheel 13. A steering angle sensor 4 as a steering angle detection means for detecting the control signal, and a control device 3 composed of a microcomputer or the like.
[0015]
The handle rotation sensor 1 has an encoder that is directly connected to the rotation shaft of the steering handle 12, and a detection signal is output from the encoder when the steering handle 12 is rotated. . Further, the steering angle sensor 4 has a potentiometer that detects the steering angle θt in a range of 90 ° clockwise and counterclockwise based on the straight traveling state (steering angle 0 °) of the steering wheel 13. A detection signal corresponding to the steering angle θt of the steered wheel 13 is output from the potentiometer.
[0016]
As shown in FIG. 3, the control device 3 is configured to calculate a target steering speed ωto of the steered wheel 13 based on a signal from an encoder of the steering wheel rotation sensor 1, and a target determined by the calculation unit 5. The addition / subtraction unit 6 for deriving the deviation between the steering speed ωto and the signal from the potentiometer of the steering angle sensor 4, that is, the time change rate of the actual steering angle θt, and the deviation derived by the addition / subtraction unit 6 become zero. Thus, a drive unit 7 that drives and controls the steering motor 2 is provided. Further, a memory 8 in which data used for calculation described below is stored is attached to the calculation unit 5, and the calculation unit 5 reads out necessary data from the memory 8 and performs calculation. .
[0017]
The calculation unit 5 determines the target steering speed so that the relative relationship between the rotational speed ωs of the steering handle 12 and the target steering speed ωto of the steered wheels 13 becomes the relationship shown in FIG. That is, the calculation unit 5 first derives a rotation speed (angular velocity) ωs of the steering handle 12 by performing time differentiation on the detection signal of the steering wheel rotation sensor 1, that is, the rotation speed θs of the steering handle 12, and rotates the steering handle 12. When the speed ωs is in the range of 0 ≦ ωs <ωs1,
ωto = K1 × ωs (2)
When the calculation represented by the equation (A in FIG. 3) is performed and the rotational speed ωs of the steering handle 12 is in the range of ωs1 ≦ ωs <ωs2,
ωto = ωt1 (3)
When the calculation represented by the equation (B in FIG. 3) is performed and the rotational speed ωs of the steering handle 12 is in the range of ωs2 ≦ ωs <ωs3,
ωto = K2 × ωs (4)
(C in FIG. 3) and the rotational speed ωs of the steering handle 12 is in the range of ωs ≧ ωs3,
ωto = ωt2 (5)
The calculation represented by the equation (D in FIG. 3) is performed to determine the target steering speed ωto. Here, ωt1 and ωt2 are steering speed values set in advance, ωs1, ωs2, and ωs3 are steering wheel rotation speed values that are set in advance, and K1, K2 (> K1) are proportional coefficients.
[0018]
The adder / subtractor 6 derives an actual steering speed (angular velocity) ωt of the steered wheel 13 by time-differentiating the detection signal from the steering angle sensor 4, that is, the actual steering angle θt. A deviation between the direction speed ωt and the target steering speed ωto derived by the calculation unit 5 is derived.
[0019]
Then, the drive unit 7 drives and controls the steering motor 2 so that the deviation derived by the addition / subtraction unit 6 becomes zero, that is, the actual steering speed ωt and the target steering speed ωto coincide.
[0020]
Therefore, when the rotational speed ωs obtained by time-differentiating the rotational speed θs of the steering handle 12 is in the range of ωs2 ≦ ωs <ωs3, the target steering speed ωto of the steered wheels 13 is a preset value ωt1. Therefore, the steering motor 2 is driven to rotate as in the prior art. On the other hand, when the rotational speed ωs obtained by time-differentiating the rotational speed θs of the steering handle 12 is not in the range of ωs2 ≦ ωs <ωs3, the steering wheel is calculated by the calculation represented by the formula (2) or (4). The target steering speed ωto of the steering wheel 13 increases as the rotational speed ωs of the steering wheel 12 increases. Then, the steering motor 2 is rotationally driven so that the steering wheel 13 is steered at the steering speed ωt of the steering wheel 13 according to the rotational speed ωs of the steering handle 12. However, in order to prevent danger due to the steering speed ωt of the steered wheels 13 becoming too fast, the target steering speed ωto is determined to a preset value ωt2 when the rotational speed ωs is in the range of ωs ≧ ωs3. The steering wheel 13 is steered within a safe steering speed range.
[0021]
As described above, according to the present embodiment, when the rotational speed ωs of the steering handle 12 is not in the range of ωs2 ≦ ωs <ωs3, the steering wheel 13 can be operated faster if the operator rotates the steering handle 12 faster. If the operator turns the steering handle 12 slowly, the steering wheel 13 is steered slowly, so that the steering handle 12 has a good feeling of operation and the operator can turn as desired.
[0022]
In this embodiment, the proportionality coefficient K1 when the rotational speed ωs of the steering wheel 12 is slow (0 ≦ ωs <ωs1) is set small, and the proportionality coefficient K2 when the rotational speed ωs is fast (ωs ≧ ωs3) is set large. Therefore, when the rotational speed ωs of the steering wheel 12 is slow, the steering speed ωt of the steering wheel 13 is further decreased, and when the rotational speed ωs of the steering handle 12 is fast, the steering speed of the steering wheel 13 is further increased. ωt becomes faster. Therefore, it is possible to effectively suppress the change in the direction of the steering wheel 13 due to the fluctuation of the steering handle 12 or the unevenness of the road surface when traveling with the steering handle 12 held at an arbitrary position. By rapidly rotating the steering wheel 13, the direction of the steered wheel 13 can be greatly changed with fewer operations.
[0023]
Incidentally, the steering wheel rotational speed values ωs1, ωs2, ωs3, the steering speed values ωt1, ωt2, etc. stored in the memory 8 may be changed. For example, an electric steering device as shown in FIG. be able to.
[0024]
That is, in addition to the above-described embodiment, a setting change switch 9 that can be operated by the operator is further provided, and the steering wheel rotation speed values ωs1, ωs2, ωs3, the steering speed values ωt1, ωt2, and the like set by the setting change switch 9 The data is stored in the memory 8. By doing in this way, each operator can perform the setting according to his liking, and it becomes possible to realize a more suitable operation feeling.
[0025]
In the above embodiment, the actual steering angle θt of the steered wheels 13 is directly detected by the steering angle sensor 4. However, when high-precision control is not necessary, the steering motor 2 The applied voltage value and current value may be detected, and the steering angle of the steered wheels 13 may be calculated by a calculation process based on the detected values.
[0026]
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.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the steering wheel is steered at a steering speed corresponding to the time change rate of the rotation speed of the steering wheel, the operator can quickly rotate the steering wheel to steer the steering wheel quickly. In addition, the steering wheel can be slowly rotated to steer the steering wheel. As a result, the operator can turn the vehicle as desired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a forklift provided with an electric steering device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the electric steering device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relative relationship between the rotation speed of the steering wheel and the steering speed of the steering wheel in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a control system in another embodiment of the electric steering apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a control system in a conventional electric steering apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Handle rotation sensor (handle rotation detection means)
2 Steering motor 3 Control device 4 Steering angle sensor (steering angle detection means)
5 Calculation unit (calculation means)
6 Addition / subtraction unit (control means)
7 Drive unit (control means)
8 Memory 9 Setting change switch 11 Car body 12 Steering handle 13 Steering wheel 14 Steering mechanism

Claims (1)

操舵ハンドルの回転操作に応じてステアリングモータを駆動し、操舵輪の向きを変える電動式ステアリング装置において、 上記操舵ハンドルの回転数を検出するハンドル回転検出手段と、上記操舵輪の実際の操向角度を検出する操向角度検出手段と、上記ハンドル回転検出手段により検出される上記回転数に基づく演算により、上記操舵ハンドルの回転数の時間変化率に応じて上記操舵輪を操向させる操向速度を決定する演算手段と、上記操向角度検出手段により検出される上記操舵輪の実際の操向角度の時間変化率と上記演算手段により決定される上記操向速度とが一致するように上記ステアリングモータを駆動制御する制御手段と、を具備すると共に、上記演算手段は、上記操舵ハンドルの回転数の時間変化率が所定数値範囲内にあるときには上記操向速度を設定値に決定し、上記時間変化率が上記所定数値範囲内にないときには、上記操舵ハンドルの回転数の時間変化率が大きくなるほど上記操向速度が大きな値となるように決定することを特徴とする電動式ステアリング装置。In an electric steering device that drives a steering motor in accordance with a rotation operation of the steering wheel and changes the direction of the steering wheel, a steering wheel rotation detecting means that detects the number of rotations of the steering wheel, and an actual steering angle of the steering wheel A steering angle detecting means for detecting the steering wheel and a steering speed for steering the steered wheel according to a time change rate of the rotational speed of the steering handle by a calculation based on the rotational speed detected by the steering wheel rotation detecting means. The steering means so that the time change rate of the actual steering angle of the steered wheel detected by the steering angle detecting means matches the steering speed determined by the calculating means. Control means for driving and controlling the motor, and the calculation means is configured such that the time change rate of the rotation speed of the steering wheel is within a predetermined numerical range. In this case, the steering speed is determined as a set value, and when the time change rate is not within the predetermined numerical range, the steering speed becomes a larger value as the time change rate of the rotation speed of the steering wheel increases. An electric steering apparatus characterized by determining as follows .
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