JP4250726B2

JP4250726B2 - Power steering device and industrial vehicle having power steering device

Info

Publication number: JP4250726B2
Application number: JP2003014881A
Authority: JP
Inventors: 公秀長谷川
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP2004224218A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等のパワーステアリング装置及びそのパワーステアリング装置を有する産業用車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステアリングホイールの操舵量をセンサにより検出し、検出した操舵量に応じて油圧機構を制御するパワーステアリング機構が知られている。
ＵＳＰ,542,490号（特許文献１）には、１つのモータで荷役とステアリングの油圧を制御し、ステアリング用の油圧機構に優先して作動油を供給することが記載されている。この特許文献１の発明は、ステアリングホイールの回転を光学センサにより検出している。
【０００３】
我々は、先にタイヤ角センサにより操舵輪の角度を検出し、車輪の角速度に基づいてパワーステアリング用の油圧機構に作動油を供給するパワーステアリング装置を提案した。
【０００４】
【特許文献１】
ＵＳＰ5,542,490（図１、ABSTRACT、２頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の油圧機構に作業油を供給する油圧用モータを制御する場合、ディレクションレバーが走行状態に設定されていないときには、油圧用モータを停止させておき、ディレクションレバーが走行位置に切り替えられたときに、油圧用モータを低速で回転させることが考えられる。
【０００６】
図８は、始動時の油圧用モータの回転数の変化を示す図である。バッテリフォークリフトなどでは、油圧用モータによる消費電力を減らすために、油圧用モータを低い回転数で起動させることが行われる。この場合、油圧用モータの回転数は、０から一定の傾きで上昇して一定のアイドル回転数になる。
【０００７】
しかしながら、このようなモータ制御を行うと、油圧用モータの回転の立ち上がりが遅くなるので、ディレクションレバーを走行位置に切り替えた直後にステアリング操作を行った場合、パワーステアリング装置の油圧機構に十分に作動油が供給されないのでステアリング操作に引っ掛かりが生じてしまう。
【０００８】
本発明の課題は、油圧用モータの始動時からステアリング操作を円滑に行えるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステアリングホイールの操作を操舵輪に伝達する油圧機構を有するパワーステアリング装置において、前記油圧機構に作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動して前記油圧機構に作動油を供給させる油圧用モータと、前記油圧用モータが停止した状態で、ディレクションレバーが走行位置に切り換えられたとき、始動時は前記油圧用モータの回転数を高く設定して前記油圧機構への作動油の供給量を多くし、一定時間後にステアリング操作に応じた回転数に前記油圧用モータの回転数を制御するモータ制御回路とを備える。
【００１０】
この発明によれば、油圧用モータの始動時から油圧機構に作動油を十分に供給することができるので、車両の走行を開始させるための操作を行った直後にステアリング操作を行った場合でも、パワーステアリングを働かせることができる。これにより、例えば、油圧用モータが停止した状態で、走行方向を指示するディレクションレバーを中立位置から走行位置に切り替えたときにも、ステアリングの引っ掛かりを軽減し、ステアリング操作を円滑に行うことができる。
【００１１】
本発明の他のパワーステアリング装置は、操舵輪の車輪の角度を検出するセンサと、ステアリングホイールの操作を操舵輪に伝達する油圧機構と、前記油圧機構に作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動して前記油圧機構に作動油を供給させる油圧用モータと、前記油圧用モータが停止した状態で、ディレクションレバーが走行位置に切り替えられたとき、または前記センサで検出される前記操舵輪の角度から求められる角速度が０より大きいとき、始動時は前記油圧用モータの回転数を高く設定して前記油圧機構への作動油の供給量を多くし、一定時間後に、前記操舵輪の角速度が０のときには、前記油圧用モータの回転数を始動時より低い回転数に設定し、前記操舵輪の角速度が０より大きいときには、前記操舵輪の角速度に応じた回転数に前記油圧用モータの回転数を制御するモータ制御回路とを備える。
【００１２】
この発明によれば、油圧用モータが停止した状態から、ディレクションレバーが走行位置に切り替えられたとき、あるいは操舵輪の角速度が０より大きいときには、油圧用モータの回転数を高く設定することにより、油圧機構に十分に作動油を供給し、始動時からパワーステアリングを働かせることができる。
【００１３】
本発明のパワーステアリング装置を有する産業用車輌は、荷役用油圧機構とパワーステアリング用油圧機構の両方に１つの油圧ポンプから作動油を供給する産業用車両のパワーステアリング装置であって、操舵輪の車輪の角度を検出するセンサと、ステアリングホイールの操作を操舵輪に伝達する油圧機構と、前記油圧機構に作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動して前記油圧機構に作動油を供給させる油圧用モータと、前記油圧用モータが停止した状態で、ディレクションレバーが走行位置に切り替えられたとき、または前記センサで検出される前記操舵輪の角度から求められる角速度が０より大きいとき、始動時は前記油圧用モータの回転数を高く設定して前記油圧機構への作動油の供給量を多くし、一定時間後に、前記操舵輪の角速度が０のときには、前記油圧用モータの回転数を始動時より低い回転数に設定し、前記操舵輪の角速度が０より大きいときには、前記操舵輪の角速度に応じた回転数に前記油圧用モータの回転数を制御するモータ制御回路とを備える。
【００１４】
この発明によれば、油圧用モータが停止した状態から、ディレクションレバーが走行位置に切り替えられたとき、あるいは操舵輪の角速度が０より大きいときには、油圧用モータの回転数を高く設定することにより、油圧機構に十分に作動油を供給し、始動時からパワーステアリングを働かせることができる。
【００１５】
本発明のパワーステアリング装置を有する他の産業用車両は、荷役作業をおこなうための荷役用油圧機構と、ステアリングホイールの操作を操舵輪に伝達するパワーステアリング用油圧機構と、前記荷役用油圧機構及びパワーステアリング用油圧機構に作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動して前記荷役用油圧機構と前記パワーステアリング用油圧機構に作動油を供給させる１つの油圧用モータと、操舵輪の角度を検出するセンサと、前記油圧用モータが停止した状態で、ディレクションレバーが走行位置に切り替えられたとき、または前記センサで検出される前記操舵輪の角度から求められる角速度が０より大きいとき、始動時は前記油圧用モータの回転数を高く設定して前記油圧機構への作動油の供給量を多くし、一定時間後に、前記操舵輪の角速度が０のときには、前記油圧用モータの回転数を始動時より低い回転数に設定し、前記操舵輪の角速度が０より大きいときには、前記操舵輪の角速度に応じた回転数に前記油圧用モータの回転数を制御するモータ制御回路とを備える。
【００１６】
この発明によれば、油圧用モータの始動時の回転数を高く設定することで、油圧機構に作動油を十分に供給することができるので、始動直後からパワーステアリングを十分に働かせることができる。また、一定時間後に操舵輪の角速度に応じて、油圧用モータの回転数を始動時以下に設定することで、油圧用モータを駆動するための消費電力を少なくできる。
【００１７】
例えば、請求項１の油圧機構は、図２のパワーステアリングバルブ２４及びパワーステアリングシリンダ２６に対応し、操舵輪は、図２のタイヤ１４に対応する。また、油圧用モータは、図２の油圧用モータ２２に対応し、モータ制御回路は、図２の制御部２８に対応する。
【００１８】
請求項２のセンサは、図２のタイヤ角センサ２７に対応し、油圧機構は、図２のパワーステアリングバルブ２４，パワーステアリングシリンダ２６に対応する、また、油圧ポンプは、図２の油圧ポンプ２１に対応し、油圧用モータは、図２の油圧用モータ２２に対応し、ディレクションは、図１のディレクションレバー１８に対応し、モータ制御回路は、図２の制御部２８に対応する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は、実施の形態のバッテリフォークリフト１１の外観上面図及び側面図である。
【００２０】
バッテリフォークリフト１１は、車体の前部に一対の左右の駆動輪１２，１３を有し、後部に操舵輪１４を有する３輪構成となっている。左右駆動輪１２，１３は、図示しない左輪駆動モータ及び右輪駆動モータによりそれぞれ駆動される。操舵輪であるタイヤ１４は、左駆動輪１２と右駆動輪１３を連結する軸の中央部を通る位置に設けられている。
【００２１】
左右駆動輪１２，１３の前方に荷物を運搬するためのマスト装置１５が設けられ、左右駆動輪１２，１３とタイヤ１４のとの間に運転席が設けられている。運転席には、ステアリングホイール１６と、マスト装置１５を昇降させるときに操作する荷役レバー１７と、走行方向を指示するディレクションレバー１８と、アクセルペダル、ブレーキペダル等が設けられている。ディレクションレバー１８は、前進、中立、後進の３つ位置を切り替えることができる。
【００２２】
図２は、バッテリフォークリフト１１のパワーステアリング装置に関わる主要部の構成を示す図であり、図３は、図２の制御部２８の構成を示す図である。
油圧ポンプ２１は、パワーステアリング装置の油圧機構と荷役を行うマスト装置１５の油圧機構に作動油を供給するものであり、油圧用モータ２２により駆動される。油圧用モータ２２は、油圧ポンプ２１の動作を制御して油圧ポンプ２１から油圧機構に供給する作動油の量を制御する。
【００２３】
プライオリティバルブ２３は、一方の油圧機構（実施の形態では、パワーステアリング装置の油圧機構）に優先して作動油を供給するバルブであり、パワーステアリング（ＰＳ）バルブ２４が必要とする作動油を優先的に供給し、残りの作動油を荷役シリンダ２５に供給する。
【００２４】
パワーステアリングバルブ２４は、ステアリングホイール１６の左右の操舵速度に応じた作動油をパワーステアリングシリンダ２６に供給する。
パワーステアリングシリンダ２６は、パワーステアリングバルブ２４から操舵方向を区別して供給される作動油によって動作し、タイヤ１４を右方向、あるいは左方向に回転させる。
【００２５】
タイヤ角センサ２７は、タイヤ１４の回転軸上に設けられたポテンショメータなどで構成され、タイヤ１４の回転角を検出し、検出した回転角を制御部２８に出力する。
制御部２８は、図３に示すようにＣＰＵ３１と、ＲＡＭ３２と、モータ制御プログラム等が格納されているＲＯＭ３３と、入出力部（Ｉ／Ｏ）３４とからなる。制御部２８の入出力部３４にはタイヤ角センサ２７からタイヤ１４の角度を示す制御信号ａ、ディレクションレバー１８の操作信号ｂ、荷役レバー１７の操作信号等が入力される。また、制御部２８のＣＰＵ３１は、タイヤ角センサ２７で検出されるタイヤ１４の角度から角速度を求め、角速度に応じて回転数を制御する制御信号ｃを入出力部３４を介して油圧用モータ２２に出力する。
【００２６】
次に、図４は、本発明の第１の実施の形態のパワーステアリング装置の制御フローチャートである。この第１の実施の形態は、ディレクションレバー１８が中立位置から走行位置に切り替えられたときに、油圧用モータ２２の始動時の回転数を高く設定するものである。
【００２７】
制御部２８は、油圧用モータ２２が停止状態か、あるいは停止状態から起動された直後の状態かを判別する（図４，Ｓ１１）。
油圧用モータ２２が停止状態、あるいは起動直後のときには（Ｓ１１，ＹＥＳ）、ディレクションレバー１８から出力される制御信号ｂに基づいてディレクションレバー１８がオンされたか否か、つまりディレクションレバー１８が中立位置から走行位置（前進または後進の位置）に切り替えられたか否かを判別する（図４，Ｓ１２）。
【００２８】
ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられたときには（Ｓ１２，ＹＥＳ）、次に、油圧用モータ２２を起動させてから一定時間経過したか否かを判別する（図４，Ｓ１３）。
一定時間経過していない場合には（Ｓ１３，ＮＯ）、油圧用モータ２２を高い回転数で回転させる（図４，Ｓ１４）。
【００２９】
ステップＳ１４の処理により、始動時に油圧ポンプ２１からプライオリティバルブ２３に多くの作動油が供給され、その結果パワーステアリングバルブ２４に多くの作動油が供給されるので、油圧用モータ２２を起動してから短時間でパワーステアリングを働かせることができる。
【００３０】
他方、油圧用モータ２２が停止していないとき、かつ起動直後でないとき（Ｓ１１，ＮＯ）、油圧用モータ２２が停止または起動直後で、かつディレクションレバー１８の切り替えが行われていないとき（Ｓ１２，ＮＯ）、または油圧用モータ２２が停止または起動直後で、ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられ、かつ油圧用モータ２２の始動時から一定時間経過したと判別されたときには（Ｓ１３，ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、タイヤ１４の角速度に応じたモータ回転処理を実行する。
【００３１】
ステップＳ１５の処理では、例えば、油圧用モータ２２が起動直後で、ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられ、かつ始動時から一定時間経過しタイヤ１４の角速度が０のときには、始動時より低いアイドル回転数に切り替えて油圧用モータ２２を回転させる。あるいは、タイヤ角速度が０より大きいときには、タイヤ１４の角速度に応じた回転数で油圧モータ２２の回転を制御する。
【００３２】
図５は、油圧用モータ２２の始動時からの回転数の変化を示す図である。
油圧用モータ２２が停止した状態で、ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられると、制御部２８から油圧用モータ２２にアイドル回転数（ステアリング操作が行われていないときの低い回転数）より高い回転数で回転させる制御信号ｃが出力される。これにより、油圧用モータ２２はアイドル回転数より高い回転数で回転する。
【００３３】
始動時から一定時間経過しタイヤ角速度が０のとき、制御部２８から油圧用モータ２２に始動時より低いアイドル回転数で回転させる制御信号ｃが出力される。これにより、油圧用モータ２２は始動時より低いアイドル回転数で回転する。上述した第１の実施の形態によれば、タイヤ１４の角速度に応じてパワーステアリングバルブ２４に作動油を供給するパワーステアリング装置において、油圧用モータ２２を停止状態から起動させるときにアイドル回転数より高い回転数で回転させる。これにより、油圧用モータ２２の回転数の立ち上がりを早くして、パワーステアリングが短時間で働くようにできる。従って、ディレクションレバー１８を走行位置に切り替えた直後にステアリング操作を行った場合でも、ステアリング操作を円滑に行えるようにし、ステアリングの引っ掛かりを軽減できる。
【００３４】
また、ディレクションレバー１８が切り替えられてから、一定時間後にステアリング操作が行われず、タイヤ角速度が０のときには、始動時より低いアイドル回転数に設定するようにしたので、油圧用モータ２２を回転させ続けることによる消費電力を少なくできる。
【００３５】
次に、図６は、本発明の第２の実施の形態のパワーステアリング装置の制御フローチャートである。この第２の実施の形態は、ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられたとき、あるいはタイヤ角速度が０でないときに、油圧用モータ２２を高い回転数で起動させるものである。
【００３６】
制御部２８は、油圧用モータ２２が停止しているか否か、または起動直後かを判別する（図６，Ｓ２１）。
油圧用モータ２２が停止しているとき、あるいは起動直後のときには（Ｓ２１，ＹＥＳ）、ディレクションレバー１８がオンされたか否か、つまりディレクションレバー１８が中立位置から走行位置に切り替えられたか否か、あるいはタイヤ角速度が０より大きいか否かを判別する（図６，Ｓ２２）。
【００３７】
ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられたとき、またはタイヤ角速度が０より大きいときには（Ｓ２２，ＹＥＳ）、油圧用モータ２２を起動させてから一定時間が経過したか否かを判別する（図６，Ｓ２３）。
一定時間経過していないときには（Ｓ２３，ＮＯ）、モータ高回転処理を実行し、油圧用モータ２２をアイドル回転数より高い回転数で回転させる（図６，Ｓ２４）。
【００３８】
油圧用モータ２２が停止していないとき、かつ起動直後でないとき（Ｓ２１，ＮＯ）、油圧用モータ２２が停止中または起動直後で、かつディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられていない、かつタイヤ角速度が０と判別されたとき（Ｓ２２，ＮＯ）、あるいは油圧用モータ２２が停止中または起動直後で、ディレクションレバー１８が走行位置に切り替えられ、またはタイヤ角速度が０で、かつ油圧用モータ２２を起動させてから一定時間経過したと判別されたときには（Ｓ２３，ＹＥＳ）、ステップＳ２５に進み、タイヤ角速度に応じた適正回転処理を実行する。
【００３９】
ステップＳ２５の処理では、例えば、油圧用モータ２２が停止中に、ディレクションレバー１８が中立位置から走行位置に切り替えられ、あるいはタイヤ角速度が０より大きく、アイドル回転数より高い回転数で起動した後、一定時間経過した後のタイヤ角速度が０のときには、始動時の回転数より低いアイドル回転数になるように油圧用モータ２２の回転を制御する。また、油圧用モータ２２が起動直後ではなく、かつタイヤ角速度が０でないときには、タイヤ角速度に応じた回転数になるように油圧用モータ２２の回転を制御する。
【００４０】
この第２の実施の形態によれば、油圧用モータ２２が停止した状態で、ディレクションレバー１８を走行位置に設定した直後にステアリングの操作を行った場合、あるいはディレクションレバー１８を切り替えずに、ステアリング操作を行って操舵輪のタイヤ１４の角度を変化させた場合に、始動時はアイドル回転数より高い回転数で油圧用モータ２２を回転させる。これにより、パワーステアリング用の油圧機構に作動油を十分に供給し、始動直後からパワーステアリングが働くようにできる。よって、ステアリング操作の引っ掛かりを軽減することができる。また、一定時間後にステアリング操作が行われず、タイヤ角速度が０のときには、始動時より低いアイドル回転数で油圧用モータ２２を回転させるようにしたので、油圧用モータ２２を回転させ続けることによる消費電力を少なくできる。
【００４１】
次に、図７は、本発明の第３の実施の形態のパワーステアリング装置に関わる主要部の構成の示す図である。
この第３の実施の形態と、図２に示す第２の実施の形態との相違点は、油圧ポンプ２１からパワーステアリングバルブ２４にのみ作動油を供給している点である。この場合、油圧ポンプ２１から荷役シリンダ２５とパワーステアリングバルブ２４の両方に作動油を供給する必要がないので、プライオリティバルブ２３は不要となる。
【００４２】
この第３の実施の形態においても、上述した第１及び第２の実施の形態と同様に、油圧用モータ２２が停止状態で、ディレクションレバー１８が走行位置に設定されたときに、油圧用モータ２２をアイドル回転数より高い回転数で回転させることにより、ディレクションレバー１８を走行位置に切り替えた直後にステアリング操作を行った場合でも、ステアリング操作に引っ掛かりが生じるのを軽減できる。
【００４３】
本発明は、上述した実施形態に限らず、以下のように構成しても良い。
（ａ）上述した実施の形態は、タイヤ角センサの角速度に基づいて油圧用モータ２２の回転数を制御しているが、ステアリングホイールの操作量をセンサで検出するパワーステアリング装置において、油圧用モータが停止状態のときに、ステアリング操作を検出したときに油圧用モータ２２を起動させる場合にも、本発明を適用できる。
（ｂ）本発明は、フォークリフトに限らず、他の産業用車両にも適用できる。また、３輪式のフォークリフトに限らない。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、始動時に油圧用モータを高い回転数で回転させ、パワーステアリング用の油圧機構に作動油を十分に供給することで、油圧用モータの始動時からステアリング操作を円滑に行えるようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、フォークリフトの外観上面図及び側面図である。
【図２】パワーステアリング装置に関わる主要部の構成を示す図である。
【図３】制御部の構成を示す図である。
【図４】第１の実施の形態のパワーステアリング装置の制御フローチャートである。
【図５】油圧用モータの始動時の回転数の変化を示す図である。
【図６】第２の実施の形態のパワーステアリング装置の制御フローチャートである。
【図７】第３の実施の形態のパワーステアリング装置に関わる主要部の構成を示す図である。
【図８】油圧用モータの始動時の回転数の変化を示す図である。
【符号の説明】
１１フォークリフト
１４タイヤ
１６ステアリングホイール
１８ディレクションレバー
２１油圧ポンプ
２２油圧用モータ
２３プライオリティバルブ
２４パワーステアリングバルブ
２６パワーステアリングシリンダ
２７タイヤ角センサ
２８制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power steering device such as a forklift and an industrial vehicle having the power steering device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a power steering mechanism that detects a steering amount of a steering wheel by a sensor and controls a hydraulic mechanism according to the detected steering amount is known.
USP, 542,490 (Patent Document 1) describes that the hydraulic pressure of the cargo handling and steering is controlled by one motor and hydraulic oil is supplied with priority over the hydraulic mechanism for steering. In the invention of Patent Document 1, rotation of a steering wheel is detected by an optical sensor.
[0003]
We previously proposed a power steering device that detects the angle of the steered wheels with a tire angle sensor and supplies hydraulic oil to the hydraulic mechanism for power steering based on the angular velocity of the wheels.
[0004]
[Patent Document 1]
USP 5,542,490 (Figure 1, ABSTRACT, page 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when controlling the hydraulic motor that supplies the working oil to the hydraulic mechanism, when the direction lever is not set to the traveling state, the hydraulic motor is stopped and the direction lever is switched to the traveling position. Sometimes, it is conceivable to rotate the hydraulic motor at a low speed.
[0006]
FIG. 8 is a diagram showing a change in the number of rotations of the hydraulic motor at the start. In a battery forklift or the like, the hydraulic motor is started at a low rotational speed in order to reduce power consumption by the hydraulic motor. In this case, the rotational speed of the hydraulic motor rises from 0 with a constant slope to a constant idle rotational speed.
[0007]
However, when such motor control is performed, the rise of the rotation of the hydraulic motor is delayed, so that if the steering operation is performed immediately after the direction lever is switched to the travel position, the hydraulic mechanism of the power steering device operates sufficiently. Since the oil is not supplied, the steering operation is caught.
[0008]
An object of the present invention is to enable a steering operation to be smoothly performed from the start of a hydraulic motor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a power steering apparatus having a hydraulic mechanism for transmitting an operation of a steering wheel to a steered wheel, a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic mechanism, and driving the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism. The hydraulic motor to be supplied and when the direction lever is switched to the travel position in a state where the hydraulic motor is stopped, the rotational speed of the hydraulic motor is set high at the time of start-up, and the hydraulic oil to the hydraulic mechanism And a motor control circuit for controlling the rotational speed of the hydraulic motor to a rotational speed corresponding to a steering operation after a certain time.
[0010]
According to this invention, since the hydraulic oil can be sufficiently supplied to the hydraulic mechanism from the start of the hydraulic motor, even when the steering operation is performed immediately after the operation for starting the vehicle is performed, Power steering can be activated. As a result, for example, even when the direction lever for instructing the traveling direction is switched from the neutral position to the traveling position while the hydraulic motor is stopped, the steering can be reduced and the steering operation can be performed smoothly. .
[0011]
Another power steering device of the present invention includes a sensor that detects a wheel angle of a steered wheel, a hydraulic mechanism that transmits an operation of the steering wheel to the steered wheel, a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic mechanism, A hydraulic motor that drives a hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism, and the steering that is detected when the direction lever is switched to a traveling position with the hydraulic motor stopped or detected by the sensor When the angular velocity obtained from the wheel angle is larger than 0, the rotational speed of the hydraulic motor is set to be high at start-up to increase the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic mechanism. When the angular velocity is 0, the rotational speed of the hydraulic motor is set to a lower rotational speed than when starting, and when the angular speed of the steered wheels is greater than 0, the angular speed of the steered wheels is set. Controlling the rotational speed of the hydraulic motor to the rotation speed corresponding to and a motor control circuit.
[0012]
According to the present invention, when the direction lever is switched to the traveling position from the state where the hydraulic motor is stopped, or when the angular speed of the steering wheel is greater than 0, the rotational speed of the hydraulic motor is set high. The hydraulic oil can be sufficiently supplied to the hydraulic mechanism, and the power steering can be operated from the start.
[0013]
An industrial vehicle having a power steering device according to the present invention is a power steering device for an industrial vehicle that supplies hydraulic oil from one hydraulic pump to both a cargo handling hydraulic mechanism and a power steering hydraulic mechanism. A sensor that detects the angle of the wheel, a hydraulic mechanism that transmits the operation of the steering wheel to the steering wheel, a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic mechanism, and a hydraulic pump that drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism When the direction lever is switched to the travel position with the hydraulic motor to be supplied and the hydraulic motor stopped, or when the angular velocity obtained from the angle of the steering wheel detected by the sensor is greater than 0, At the time of start-up, the rotational speed of the hydraulic motor is set high to increase the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic mechanism. When the angular speed of the steering wheel is 0, the rotational speed of the hydraulic motor is set to a lower rotational speed than when starting, and when the angular speed of the steering wheel is greater than 0, the rotational speed is set to the rotational speed according to the angular speed of the steering wheel. A motor control circuit for controlling the rotation speed of the hydraulic motor.
[0014]
According to the present invention, when the direction lever is switched to the traveling position from the state where the hydraulic motor is stopped, or when the angular speed of the steering wheel is greater than 0, the rotational speed of the hydraulic motor is set high. The hydraulic oil can be sufficiently supplied to the hydraulic mechanism, and the power steering can be operated from the start.
[0015]
Another industrial vehicle having the power steering device of the present invention includes a cargo handling hydraulic mechanism for carrying out a cargo handling operation, a power steering hydraulic mechanism for transmitting an operation of a steering wheel to a steered wheel, the cargo handling hydraulic mechanism, A hydraulic pump that supplies hydraulic oil to a power steering hydraulic mechanism; a hydraulic motor that drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the cargo handling hydraulic mechanism and the power steering hydraulic mechanism; When the direction lever is switched to the traveling position with the sensor for detecting the angle and the hydraulic motor stopped, or when the angular velocity obtained from the angle of the steered wheel detected by the sensor is greater than 0, At the time of start-up, the rotational speed of the hydraulic motor is set high to increase the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic mechanism. Soon after, when the angular speed of the steering wheel is zero, the rotational speed of the hydraulic motor is set to a lower rotational speed than at the start, and when the angular speed of the steering wheel is larger than zero, the angular speed of the steering wheel is set. A motor control circuit for controlling the number of rotations of the hydraulic motor.
[0016]
According to the present invention, since the hydraulic oil can be sufficiently supplied to the hydraulic mechanism by setting the rotation speed at the start of the hydraulic motor high, the power steering can be sufficiently operated immediately after the start. Further, the power consumption for driving the hydraulic motor can be reduced by setting the number of rotations of the hydraulic motor to be equal to or less than that at the start in accordance with the angular velocity of the steered wheels after a certain time.
[0017]
For example, the hydraulic mechanism of claim 1 corresponds to the power steering valve 24 and the power steering cylinder 26 of FIG. 2, and the steering wheel corresponds to the tire 14 of FIG. The hydraulic motor corresponds to the hydraulic motor 22 in FIG. 2, and the motor control circuit corresponds to the control unit 28 in FIG.
[0018]
The sensor of claim 2 corresponds to the tire angle sensor 27 of FIG. 2, the hydraulic mechanism corresponds to the power steering valve 24 and the power steering cylinder 26 of FIG. 2, and the hydraulic pump is the hydraulic pump 21 of FIG. The hydraulic motor corresponds to the hydraulic motor 22 in FIG. 2, the direction corresponds to the direction lever 18 in FIG. 1, and the motor control circuit corresponds to the control unit 28 in FIG.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A and 1B are an external top view and a side view of a battery forklift 11 according to the embodiment.
[0020]
The battery forklift 11 has a three-wheel configuration having a pair of left and right drive wheels 12 and 13 at the front part of the vehicle body and a steering wheel 14 at the rear part. The left and right drive wheels 12, 13 are respectively driven by a left wheel drive motor and a right wheel drive motor (not shown). The tire 14 that is a steered wheel is provided at a position that passes through the central portion of the shaft that connects the left drive wheel 12 and the right drive wheel 13.
[0021]
A mast device 15 for carrying a load is provided in front of the left and right drive wheels 12 and 13, and a driver's seat is provided between the left and right drive wheels 12 and 13 and the tire 14. The driver's seat is provided with a steering wheel 16, a cargo handling lever 17 that is operated when the mast device 15 is moved up and down, a direction lever 18 that instructs a traveling direction, an accelerator pedal, a brake pedal, and the like. The direction lever 18 can be switched between three positions: forward, neutral, and reverse.
[0022]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part related to the power steering device of the battery forklift 11, and FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the control unit 28 of FIG.
The hydraulic pump 21 supplies hydraulic oil to the hydraulic mechanism of the power steering device and the hydraulic mechanism of the mast device 15 that performs cargo handling, and is driven by a hydraulic motor 22. The hydraulic motor 22 controls the operation of the hydraulic pump 21 to control the amount of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 21 to the hydraulic mechanism.
[0023]
The priority valve 23 is a valve that supplies hydraulic oil with priority over one hydraulic mechanism (in the embodiment, the hydraulic mechanism of the power steering device), and prioritizes hydraulic oil required by the power steering (PS) valve 24. The remaining hydraulic oil is supplied to the cargo handling cylinder 25.
[0024]
The power steering valve 24 supplies hydraulic oil corresponding to the left and right steering speed of the steering wheel 16 to the power steering cylinder 26.
The power steering cylinder 26 is operated by hydraulic oil supplied with the steering direction being distinguished from the power steering valve 24, and rotates the tire 14 in the right direction or the left direction.
[0025]
The tire angle sensor 27 is configured by a potentiometer or the like provided on the rotation axis of the tire 14, detects the rotation angle of the tire 14, and outputs the detected rotation angle to the control unit 28.
As shown in FIG. 3, the control unit 28 includes a CPU 31, a RAM 32, a ROM 33 storing a motor control program and the like, and an input / output unit (I / O) 34. A control signal a indicating the angle of the tire 14, an operation signal b for the direction lever 18, an operation signal for the cargo handling lever 17, and the like are input from the tire angle sensor 27 to the input / output unit 34 of the control unit 28. Further, the CPU 31 of the control unit 28 obtains an angular velocity from the angle of the tire 14 detected by the tire angle sensor 27, and sends a control signal c for controlling the rotation speed according to the angular velocity via the input / output unit 34. Output to.
[0026]
Next, FIG. 4 is a control flowchart of the power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, when the direction lever 18 is switched from the neutral position to the traveling position, the rotational speed at the start of the hydraulic motor 22 is set high.
[0027]
The control unit 28 determines whether the hydraulic motor 22 is in a stopped state or a state immediately after being started from the stopped state (FIG. 4, S11).
When the hydraulic motor 22 is in a stopped state or just after starting (S11, YES), whether or not the direction lever 18 is turned on based on the control signal b output from the direction lever 18, that is, the direction lever 18 is moved from the neutral position. It is determined whether or not the traveling position (forward or reverse position) has been switched (FIG. 4, S12).
[0028]
When the direction lever 18 is switched to the travel position (S12, YES), it is next determined whether or not a certain time has elapsed since the hydraulic motor 22 was activated (FIG. 4, S13).
If the predetermined time has not elapsed (S13, NO), the hydraulic motor 22 is rotated at a high rotational speed (FIG. 4, S14).
[0029]
By the process of step S14, a large amount of hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump 21 to the priority valve 23 at the start, and as a result, a large amount of hydraulic oil is supplied to the power steering valve 24. Power steering can be activated in a short time.
[0030]
On the other hand, when the hydraulic motor 22 is not stopped and not immediately after starting (S11, NO), when the hydraulic motor 22 is stopped or immediately after starting and the direction lever 18 is not switched (S12, NO), or when it is determined that the directional lever 18 has been switched to the travel position immediately after the hydraulic motor 22 is stopped or started and a predetermined time has elapsed since the hydraulic motor 22 was started (S13, YES), step Proceeding to S15, motor rotation processing corresponding to the angular velocity of the tire 14 is executed.
[0031]
In the process of step S15, for example, when the hydraulic motor 22 is just started and the direction lever 18 is switched to the travel position, and a certain time has elapsed from the start and the angular velocity of the tire 14 is 0, the idle rotation is lower than that at the start. The hydraulic motor 22 is rotated by switching to the number. Alternatively, when the tire angular velocity is greater than 0, the rotation of the hydraulic motor 22 is controlled at the number of rotations corresponding to the angular velocity of the tire 14.
[0032]
FIG. 5 is a diagram showing a change in the number of rotations since the hydraulic motor 22 is started.
When the direction lever 18 is switched to the travel position in a state where the hydraulic motor 22 is stopped, the control unit 28 causes the hydraulic motor 22 to rotate at a higher speed than the idle rotational speed (a low rotational speed when the steering operation is not performed). A control signal c for rotating by a number is output. As a result, the hydraulic motor 22 rotates at a higher rotational speed than the idle rotational speed.
[0033]
When the tire angular velocity is 0 after a certain time has elapsed since the start, the control unit 28 outputs a control signal c that causes the hydraulic motor 22 to rotate at an idle speed lower than that at the start. As a result, the hydraulic motor 22 rotates at a lower idle speed than at the start. According to the first embodiment described above, in the power steering device that supplies hydraulic oil to the power steering valve 24 in accordance with the angular velocity of the tire 14, when the hydraulic motor 22 is started from the stop state, the idle rotational speed is determined. Rotate at high speed. Thereby, the rise of the rotation speed of the hydraulic motor 22 can be accelerated, and the power steering can be operated in a short time. Therefore, even when the steering operation is performed immediately after the direction lever 18 is switched to the traveling position, the steering operation can be performed smoothly, and the catching of the steering can be reduced.
[0034]
In addition, when the steering operation is not performed after a certain period of time after the direction lever 18 is switched and the tire angular velocity is 0, the idle rotational speed is set to be lower than that at the start, so the hydraulic motor 22 continues to rotate. Power consumption can be reduced.
[0035]
Next, FIG. 6 is a control flowchart of the power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, when the direction lever 18 is switched to the traveling position, or when the tire angular velocity is not 0, the hydraulic motor 22 is started at a high rotational speed.
[0036]
The control unit 28 determines whether or not the hydraulic motor 22 is stopped or just after starting (FIG. 6, S21).
When the hydraulic motor 22 is stopped or immediately after starting (S21, YES), whether the direction lever 18 is turned on, that is, whether the direction lever 18 is switched from the neutral position to the traveling position, or It is determined whether or not the tire angular velocity is greater than 0 (FIG. 6, S22).
[0037]
When the direction lever 18 is switched to the travel position or when the tire angular velocity is greater than 0 (S22, YES), it is determined whether or not a certain time has elapsed since the hydraulic motor 22 was started (FIG. 6,). S23).
When the predetermined time has not elapsed (S23, NO), high motor rotation processing is executed, and the hydraulic motor 22 is rotated at a higher rotational speed than the idle rotational speed (FIG. 6, S24).
[0038]
When the hydraulic motor 22 is not stopped and not immediately after startup (S21, NO), the hydraulic motor 22 is stopped or immediately after startup, the direction lever 18 is not switched to the travel position, and the tire angular velocity Is determined to be 0 (S22, NO), or when the hydraulic motor 22 is stopped or immediately after starting, the direction lever 18 is switched to the running position, or the tire angular velocity is 0 and the hydraulic motor 22 is started. When it is determined that a certain time has elapsed since the start (S23, YES), the process proceeds to step S25, and an appropriate rotation process according to the tire angular speed is executed.
[0039]
In the process of step S25, for example, after the hydraulic motor 22 is stopped, the direction lever 18 is switched from the neutral position to the traveling position, or the tire angular speed is greater than 0 and started at a rotational speed higher than the idle rotational speed. When the tire angular velocity is zero after a predetermined time has elapsed, the rotation of the hydraulic motor 22 is controlled so that the idle rotation speed is lower than the rotation speed at the start. In addition, when the hydraulic motor 22 is not immediately after starting and the tire angular velocity is not 0, the rotation of the hydraulic motor 22 is controlled so that the rotational speed corresponds to the tire angular velocity.
[0040]
According to the second embodiment, when the steering motor is operated immediately after setting the direction lever 18 to the traveling position with the hydraulic motor 22 stopped, or without switching the direction lever 18, the steering When the operation is performed to change the angle of the tire 14 of the steered wheel, the hydraulic motor 22 is rotated at a higher rotational speed than the idle rotational speed at the time of starting. As a result, it is possible to sufficiently supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism for power steering so that the power steering works immediately after starting. Therefore, the steering operation can be reduced. In addition, when the steering operation is not performed after a certain time and the tire angular velocity is 0, the hydraulic motor 22 is rotated at an idle rotational speed lower than that at the time of starting, so that the power consumption by continuing to rotate the hydraulic motor 22 Can be reduced.
[0041]
Next, FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part related to the power steering apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The difference between the third embodiment and the second embodiment shown in FIG. 2 is that hydraulic oil is supplied only from the hydraulic pump 21 to the power steering valve 24. In this case, since it is not necessary to supply hydraulic oil from the hydraulic pump 21 to both the cargo handling cylinder 25 and the power steering valve 24, the priority valve 23 becomes unnecessary.
[0042]
Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments described above, when the hydraulic motor 22 is stopped and the direction lever 18 is set to the travel position, the hydraulic motor By rotating the motor 22 at a rotational speed higher than the idle rotational speed, even when the steering operation is performed immediately after the direction lever 18 is switched to the traveling position, the occurrence of the steering operation can be reduced.
[0043]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be configured as follows.
(A) In the above-described embodiment, the rotational speed of the hydraulic motor 22 is controlled based on the angular velocity of the tire angle sensor. In the power steering device that detects the operation amount of the steering wheel by the sensor, the hydraulic motor The present invention can also be applied to a case where the hydraulic motor 22 is activated when a steering operation is detected while the vehicle is in a stopped state.
(B) The present invention is applicable not only to forklifts but also to other industrial vehicles. The invention is not limited to a three-wheel forklift.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, the steering motor can be smoothly operated from the start of the hydraulic motor by rotating the hydraulic motor at a high rotational speed at the start and sufficiently supplying hydraulic oil to the hydraulic mechanism for the power steering. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are an external top view and a side view of a forklift.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part related to a power steering device.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control unit.
FIG. 4 is a control flowchart of the power steering apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a change in the number of rotations at the start of the hydraulic motor.
FIG. 6 is a control flowchart of the power steering apparatus according to the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a main part related to a power steering apparatus according to a third embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a change in the number of rotations at the start of the hydraulic motor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Forklift 14 Tire 16 Steering wheel 18 Direction lever 21 Hydraulic pump 22 Hydraulic motor 23 Priority valve 24 Power steering valve 26 Power steering cylinder 27 Tire angle sensor 28 Control part

Claims

In a power steering apparatus having a hydraulic mechanism for transmitting an operation of a steering wheel to a steering wheel,
A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic mechanism;
A hydraulic motor that drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism;
When the direction lever is switched to the travel position in a state where the hydraulic motor is stopped, the rotational speed of the hydraulic motor is set high at the time of start-up, and the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic mechanism is increased. A power steering apparatus comprising: a motor control circuit that controls the rotational speed of the hydraulic motor to a rotational speed corresponding to a steering operation after a certain time.

A sensor for detecting the angle of the wheel of the steering wheel;
A hydraulic mechanism that transmits the operation of the steering wheel to the steering wheel;
A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic mechanism;
A hydraulic motor that drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism;
When the direction lever is switched to the traveling position with the hydraulic motor stopped, or when the angular velocity obtained from the angle of the steered wheel detected by the sensor is greater than 0, the hydraulic motor at the start When the angular speed of the steered wheels is zero after a certain time , the rotational speed of the hydraulic motor is set to a lower rotational speed than at the start. And a motor control circuit that controls the rotational speed of the hydraulic motor to a rotational speed corresponding to the angular speed of the steering wheel when the angular speed of the steering wheel is greater than zero .

A power steering device for an industrial vehicle that supplies hydraulic oil from one hydraulic pump to both a hydraulic mechanism for cargo handling and a hydraulic mechanism for power steering,
A sensor for detecting the angle of the wheel of the steering wheel;
A hydraulic mechanism that transmits the operation of the steering wheel to the steering wheel;
A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic mechanism;
A hydraulic motor that drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic mechanism;
When the direction lever is switched to the traveling position with the hydraulic motor stopped, or when the angular velocity obtained from the angle of the steered wheel detected by the sensor is greater than 0, the hydraulic motor at the start When the angular speed of the steered wheels is zero after a certain time , the rotational speed of the hydraulic motor is set to a lower rotational speed than at the start. When the angular speed of the steering wheel is greater than 0 , an industrial vehicle having a power steering device including a motor control circuit that controls the rotational speed of the hydraulic motor to a rotational speed corresponding to the angular speed of the steering wheel .

A hydraulic mechanism for loading and unloading work,
A hydraulic mechanism for power steering that transmits the operation of the steering wheel to the steering wheel;
A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the cargo handling hydraulic mechanism and the power steering hydraulic mechanism;
One hydraulic motor that drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the cargo handling hydraulic mechanism and the power steering hydraulic mechanism;
A sensor for detecting the angle of the steering wheel;
When the direction lever is switched to the traveling position with the hydraulic motor stopped, or when the angular velocity obtained from the angle of the steered wheel detected by the sensor is greater than 0, the hydraulic motor at the start When the angular speed of the steered wheels is zero after a certain time , the rotational speed of the hydraulic motor is set to a lower rotational speed than at the start. When the angular speed of the steering wheel is greater than 0 , an industrial vehicle having a power steering device including a motor control circuit that controls the rotational speed of the hydraulic motor to a rotational speed corresponding to the angular speed of the steering wheel .