JP4392763B2 - Hydraulic power steering device with handle angle correction function - Google Patents

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Description

本発明は、荷役車両等の走行車両に備えられ、搭乗者のハンドル操作を操舵輪に伝達する油圧式パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic power steering apparatus that is provided in a traveling vehicle such as a cargo handling vehicle and transmits a steering operation of a passenger to a steering wheel.

油圧式パワーステアリング装置が適用される走行車両として、例えば、図5(A)に示す荷役車両がある。荷役車両1は、モータによって駆動される駆動輪2と、ハンドル4と、ハンドル4によって操舵輪角度が制御される一対の操舵輪3とを備えている。
また、図5(B)に示すように、ハンドル4はノブ5を備えている。これにより、搭乗者は、一方の手でハンドル4の操作を行いつつ、他方の手でフォークの昇降を行うためのレバー等を操作することができる。
As a traveling vehicle to which the hydraulic power steering device is applied, for example, there is a cargo handling vehicle shown in FIG. The cargo handling vehicle 1 includes drive wheels 2 driven by a motor, a handle 4, and a pair of steering wheels 3 whose steering wheel angle is controlled by the handle 4.
Further, as shown in FIG. 5B, the handle 4 includes a knob 5. Thereby, the passenger can operate a lever or the like for raising and lowering the fork with the other hand while operating the handle 4 with one hand.

搭乗者によるハンドル4の操作と、操舵輪3との関係を図6に示す。搭乗者がハンドル4を時計回りに回転させると、ハンドル角度θに基づいて車体代表点Pを基準とした進行方向である目標操舵輪角度θが求められ、操舵輪3の操舵輪角度θが目標操舵輪角度θに等しくなるように制御される。周知の通り、厳密には左右の操舵輪3の操舵輪角度θは若干異なるが、説明の簡単のため、本明細書では左右の操舵輪3の操舵輪角度θは同一であるものとする。 FIG. 6 shows the relationship between the operation of the handle 4 by the passenger and the steered wheels 3. When the occupant rotates the handle 4 clockwise, a target steering wheel angle θ T that is a traveling direction with respect to the vehicle body representative point P is obtained based on the handle angle θ H , and the steering wheel angle θ of the steering wheel 3 is obtained. W is controlled to be equal to the target steering wheel angle theta T. As is well known, the steering wheel angle θ W of the left and right steering wheels 3 is slightly different, but for the sake of simplicity, the steering wheel angle θ W of the left and right steering wheels 3 is the same in this specification. To do.

なお、ハンドル4が時計回りに操作されると、ハンドル角度θは正の値を示す。以下、本明細書ではこのハンドル操作を“正転”と称する。正転時において、操舵輪3の操舵輪角度θは反時計回りに変化する。そして、荷役車両1は時計周りに旋回しつつ前進する。反対に、ハンドル4が反時計回りに操作されると、ハンドル角度θは負の値を示す。以下、本明細書ではこのハンドル操作を“逆転”と称する。
また、ハンドル角度θを検知するハンドル角度センサ(後述)は、ハンドル4が一回転以上操作された場合のハンドル角度θ(例えば、540°、720°)も正確に検知することができる。
Note that when the handle 4 is operated clockwise, steering wheel angle theta H is a positive value. Hereinafter, this handle operation is referred to as “forward rotation” in the present specification. In normal rotation, the steering wheel angle theta W of the steering wheel 3 is changed counterclockwise. The cargo handling vehicle 1 moves forward while turning clockwise. Conversely, when the handle 4 is operated counterclockwise, steering wheel angle theta H is a negative value. Hereinafter, this handle operation is referred to as “reverse rotation” in this specification.
Further, steering wheel angle sensor for detecting a steering wheel angle theta H (described later), the handle angle theta H (e.g., 540 °, 720 °) when the handle 4 is operated one revolution more than can be detected accurately.

荷役車両1に備えられる従来の油圧式パワーステアリング装置を図7に示す。
この油圧式パワーステアリング装置において、油供給ユニット10はタンク、ポンプ等からなり、タンク内の油がポンプによって所定の油圧で送り出される。油圧制御ユニット11はハンドル4によって直接制御されるもので、油圧制御ユニット10のタンクから送られてくる油のうち、ハンドル角度θに応じた量の油をシリンダ12へ送る。シリンダ12は、送られてくる油の量及び方向に応じて筒状のシリンダロッド内を往復移動するピストンを備え、このピストンが移動することにより、操舵輪3の操舵輪角度θを変化させる。
A conventional hydraulic power steering apparatus provided in the cargo handling vehicle 1 is shown in FIG.
In this hydraulic power steering apparatus, the oil supply unit 10 includes a tank, a pump, and the like, and the oil in the tank is sent out at a predetermined hydraulic pressure by the pump. The hydraulic control unit 11 is directly controlled by the handle 4, and sends an amount of oil corresponding to the handle angle θ H from the tank of the hydraulic control unit 10 to the cylinder 12. The cylinder 12 includes a piston that reciprocates in a cylindrical cylinder rod in accordance with the amount and direction of the oil that is sent, and the piston moves to change the steering wheel angle θ W of the steering wheel 3. .

油圧ライン16、17は油圧制御ユニット11とシリンダ12を接続するもので、ハンドル4が操作されると、一方のラインがシリンダ12に油を送る送出ラインとなり、他方が油供給ユニット10へ油を送り返す返送ラインとなる。図7に示すように、ハンドル4の操作が正転の場合、油圧ライン16が送出ラインとなり、油圧ライン17が返送ラインとなる。   The hydraulic lines 16 and 17 connect the hydraulic control unit 11 and the cylinder 12. When the handle 4 is operated, one line becomes a delivery line that sends oil to the cylinder 12, and the other feeds oil to the oil supply unit 10. This is the return line to send back. As shown in FIG. 7, when the operation of the handle 4 is forward rotation, the hydraulic line 16 becomes a delivery line and the hydraulic line 17 becomes a return line.

ところで、上記油圧式パワーステアリング装置では、油圧制御ユニット11内の油リーク等が原因でハンドル角度θとシリンダ12に送られる油量の関係にずれが生じ、これにより、目標操舵輪角度θと操舵輪角度θとの関係に誤差が生じるおそれがあった。
そして、誤差が生じると、搭乗者がノブ5の位置を頼りにして荷役車両1を操舵することができなくなり、操作性が著しく悪化するとともに、安全面で問題があった。
Incidentally, in the hydraulic power steering apparatus, an oil leak or the like of the hydraulic control unit 11 is deviation occurs in the oil quantity of relationships to be sent to the steering wheel angle theta H and the cylinder 12 due Thus, the target steering wheel angle theta T error in the relationship between the steering wheel angle θ W there is a risk that occurs when.
If an error occurs, the passenger cannot rely on the position of the knob 5 to steer the cargo handling vehicle 1, and the operability is significantly deteriorated, and there is a problem in terms of safety.

そこで、従来から、図8に示す通流手段13及びハンドル角度補正部20’によって、上記誤差を補正することができる油圧式パワーステアリング装置が検討されている(例えば、特許文献1参照)。通流手段13は、例えばバルブである。
この油圧式パワーステアリング装置では、ハンドル角度θと操舵輪角度θとがハンドル角度補正部20’によって監視されており、誤差が生じていると判断された場合にバルブ13が開けられる。バルブ13が開くと油圧ライン16及び17の油が相互に通流可能となり、シリンダ12に油が供給されなくなる。つまり、バルブ13が開いている間は、ハンドル4を操作しても操舵輪角度θは変化しない。以下、この状態を“空転”と称する。
Therefore, conventionally, a hydraulic power steering device that can correct the error by the flow means 13 and the handle angle correction unit 20 ′ shown in FIG. 8 has been studied (see, for example, Patent Document 1). The flow means 13 is, for example, a valve.
The hydraulic power steering apparatus includes a steering wheel angle theta H and the steering wheel angle theta W are monitored by the handle angle correction unit 20 ', the valve 13 is opened when it is determined that an error has occurred. When the valve 13 is opened, oil in the hydraulic lines 16 and 17 can flow through each other, and oil is not supplied to the cylinder 12. In other words, while the valve 13 is open, the steering wheel angle theta W even if the handle 4 does not change. Hereinafter, this state is referred to as “idling”.

バルブ13とハンドル角度補正部20’の動作の一例を図9に示す。このうち、図9(A)は、ハンドル4の操舵方向を比較的遅い周期(例えば、10秒)で変更した場合のグラフである。図9(A)の上段のグラフは、操舵輪角度センサ15によって検知される操舵輪角度θと、ハンドル角度θから求められる目標操舵輪角度θである。中段のグラフは、式“θ−θ”で計算される角度誤差θerrである。また、下段のグラフは、ハンドル角度補正部20’からバルブ13に出力されるバルブ制御信号Sである。 An example of the operation of the valve 13 and the handle angle correction unit 20 ′ is shown in FIG. 9A is a graph when the steering direction of the handle 4 is changed at a relatively slow cycle (for example, 10 seconds). The upper graph in FIG. 9A shows the steering wheel angle θ W detected by the steering wheel angle sensor 15 and the target steering wheel angle θ T obtained from the steering wheel angle θ H. The middle graph shows the angle error θ err calculated by the expression “θ T −θ W ”. Also, lower graph, a valve control signal S B outputted from the steering wheel angle correction unit 20 'to the valve 13.

時間t〜tにおいて、搭乗者がハンドル4を正転すると、これに伴って目標操舵輪角度θが0から20°に変化する。このとき、操舵輪角度θは目標操舵輪角度θに追従して0から20°に変化するべきところ、油圧制御ユニット11内部の油リークにより、10°しか変化していない。したがって、時間tにおける角度誤差θerrは10°である。 When the occupant rotates the handle 4 forward at time t 1 to t 2 , the target steering wheel angle θ T changes from 0 to 20 ° accordingly. At this time, the steering wheel angle θ W should change from 0 ° to 20 ° following the target steering wheel angle θ T , but only 10 ° has changed due to an oil leak inside the hydraulic control unit 11. Therefore, the angle error θ err at time t 2 is 10 °.

時間tにおいて、搭乗者が操舵方向を正転から逆転に変更すると、ハンドル角度補正部20’によって角度誤差θerrと所定の閾値θTHP、THNとの比較が行われる。閾値θTHP、THNは、それぞれ+5°、−5°である。時間tにおいて、角度誤差θerrは閾値θTHPを上回っている。したがって、許容できない誤差が生じていると判定され、バルブ13が開き、ハンドル4は空転状態となる。 At time t 2, when the passenger changes to reverse the steering direction from the normal rotation, the angle error theta err with a predetermined threshold value theta THP, is compared with the THN performed by the handle angle correction unit 20 '. The threshold values θ THP and THN are + 5 ° and −5 °, respectively. At time t 2, the angle error theta err is above the threshold theta THP. Therefore, it is determined that an unacceptable error has occurred, the valve 13 is opened, and the handle 4 is idling.

図9(A)から明らかなように、空転時に角度誤差θerrは補正されて減少する。そして、角度誤差θerrが閾値θTHPを下回るとバルブ13は閉じられる。その後、操舵輪角度θは、許容範囲の誤差(5°)を保ったまま目標操舵輪角度θに追従して変化していく。
特開昭61−261164号公報
As is apparent from FIG. 9A, the angle error θ err is corrected and decreased during idling. When the angle error θ err falls below the threshold θ THP , the valve 13 is closed. Thereafter, the steering wheel angle θ W changes following the target steering wheel angle θ T while maintaining an allowable range error (5 °).
JP 61-261164 A

しかしながら、ハンドル角度補正部20’がバルブ13を開閉させるバルブ制御信号Sを出力してから、実際にバルブ13が開閉するまでには、通常数m〜500m秒程度の遅延時間が発生する。このため、従来の油圧式パワーステアリング装置においてハンドル4の操舵方向が比較的速い周期(例えば、400m秒)で変更されると、図9(A)のような遅い周期の場合には問題とならなかった上記遅延時間の影響で、補正が行われる度にかえって誤差が大きくなる場合があった。 However, steering wheel angle correction unit 20 'from the output of the valve control signal S B for opening and closing the valve 13, by the actual valve 13 is opened and closed, the delay time of about normal number m~500m seconds occurs. For this reason, if the steering direction of the handle 4 is changed at a relatively fast cycle (for example, 400 msec) in the conventional hydraulic power steering apparatus, there will be a problem in the case of a slow cycle as shown in FIG. Due to the delay time that was not present, the error sometimes increased each time correction was performed.

この様子を示したのが図9(B)のグラフである。
図9(A)の場合と同様に、図9(B)の時間tにおける角度誤差θerrは10°である。時間tにおいて、搭乗者が操舵方向を正転から逆転に変更すると、角度誤差θerrと閾値θTHPとの比較によって許容できない誤差が発生していると判定され、バルブ13を開ける旨のバルブ制御信号Sが出力される。しかし、バルブ13はすぐには開かず、遅延時間Tonが経過した時間tに開く。
This is shown in the graph of FIG.
As in the case of FIG. 9A, the angle error θ err at time t 2 in FIG. 9B is 10 °. When the occupant changes the steering direction from normal rotation to reverse rotation at time t 2 , it is determined that an unacceptable error has occurred by comparing the angle error θ err with the threshold value θ THP and the valve 13 is opened. control signal S B is output. However, the valve 13 is not opened immediately, open to the time t 3 when the delay time T on has elapsed.

実際にバルブ13が開くとハンドル4が空転状態となり、角度誤差θerrの補正が行われる。そして、時間tになり、角度誤差θerrが閾値θTHPを下回るとバルブ13を閉じる旨のバルブ制御信号Sが出力される。しかし、バルブ13はすぐには閉じられず、時間tで操舵方向が正転に切り替わった後も油を通流させ続ける。そして、バルブ13は、時間tから遅延時間Toffが経過した時間tにおいてようやく閉じられる。 When the valve 13 is actually opened, the handle 4 is idled and the angle error θ err is corrected. Then, it is the time t 4, the angle error theta err when falls below the threshold value theta THP valve control signal for closing the valve 13 S B is output. However, the valve 13 is not closed immediately, keep flow through the oil even after the steering direction at the time t 5 is switched to the forward rotation. Then, the valve 13 is closed finally at time t 6 the delay time T off has elapsed from the time t 4.

結局、角度誤差θerrは、時間tにおいて一旦許容範囲内に補正されたが、その後再び悪化する。そして、時間tにおける補正後の角度誤差θerrは、時間tにおける補正前の角度誤差θerrよりも大きくなる。時間t〜t間の補正、時間t〜t10間の補正についても同様に、角度誤差θerrは補正によりかえって悪化する。 Eventually, the angle error θ err is once corrected within the allowable range at time t 4 , but then deteriorates again. Then, the angle error θ err after correction at time t 6 is larger than the angle error θ err before correction at time t 3 . Similarly, in the correction between the times t 7 and t 8 and the correction between the times t 9 and t 10 , the angle error θ err is worsened by the correction.

以上のように、従来の油圧式パワーステアリング装置では、操舵方向が比較的速い周期で繰り返し変更されると、バルブ13による補正が行われる度に角度誤差θerrが大きくなってしまっていた。誤差が発生した場合の問題点は、前記の通りである。 As described above, in the conventional hydraulic power steering apparatus, when the steering direction is repeatedly changed at a relatively fast cycle, the angle error θ err increases every time correction is performed by the valve 13. The problem when an error occurs is as described above.

そこで本発明は、操舵方向が比較的遅い周期で変更された場合には従来通りの角度誤差θerrの補正を行うことができ、さらに、操舵方向が比較的早い周期で変更された場合においても角度誤差θerrが悪化することのない油圧式パワーステアリング装置を提供することを課題とする。 Therefore, according to the present invention, when the steering direction is changed at a relatively slow cycle, the conventional angle error θ err can be corrected, and even when the steering direction is changed at a relatively fast cycle. It is an object of the present invention to provide a hydraulic power steering device in which the angle error θ err does not deteriorate.

上記課題を解決するために、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置は、
ハンドルと、前記ハンドルに接続される油圧制御ユニットと、操舵輪の角度θを制御するシリンダと、前記油圧制御ユニットと前記シリンダを連結する一組の油圧ラインとを備え、前記ハンドルの角度θに応じた量の油を、一方の前記油圧ラインを通って前記シリンダに送るとともに、他方の前記油圧ラインを通って前記油圧制御ユニットに送り返すことにより、前記ハンドルの操作を前記操舵輪に伝達する油圧式パワーステアリングであって、i)制御信号が入力されると、前記一方の油圧ラインの油を前記他方の油圧ラインに通流させ、前記シリンダに送られるべき油を前記油圧制御ユニットに送り返す通流手段と、ii)前記ハンドルの角度θを検知するハンドル角度センサと、iii)前記操舵輪の角度θを検知する操舵輪角度センサと、iv)前記ハンドルの角度θに基づいて、目標操舵輪角度θを求める目標操舵輪角度演算部と、v)式“θ−θ”によって角度誤差θerrを求める誤差演算部と、vi)前記ハンドルの角度θに基づいて、前記ハンドルの操舵方向が正転であるか逆転であるかを判別する操舵方向判別部と、vii)前記誤差演算部で求められた前記角度誤差θerrと、前記操舵方向判別部で判別された操舵方向とを参照し、前記角度誤差θerrが第1の閾値よりも大きくかつ前記操舵方向が逆転である状態、または前記角度誤差θerrが第2の閾値よりも小さくかつ前記操舵方向が正転である状態が所定時間継続した場合に、前記制御信号を出力して前記通流手段に油を通流させる通流手段制御部とを備え、前記所定時間が、想定される操舵方向変更半周期である10m〜500m秒の範囲で予め設定されていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a hydraulic power steering apparatus according to the present invention includes:
A handle, a hydraulic control unit connected to the handle, a cylinder for controlling an angle θ W of a steered wheel, and a set of hydraulic lines for connecting the hydraulic control unit and the cylinder, and an angle θ of the handle An amount of oil corresponding to H is sent to the cylinder through one of the hydraulic lines, and sent back to the hydraulic control unit through the other hydraulic line, thereby transmitting the operation of the handle to the steered wheels. I) hydraulic power steering, i) when a control signal is input, the oil in the one hydraulic line is caused to flow through the other hydraulic line, and the oil to be sent to the cylinder is supplied to the hydraulic control unit. and flowing means for sending back, ii) a handle angle sensor for detecting the angle theta H of the handle, iii) a steering wheel for detecting the angle theta W of the steering wheel And degree sensor, iv) based on the angle theta H of the handle, and the target steering wheel angle calculating unit for obtaining the target steering wheel angle theta T, v) errors for obtaining the angle error theta err by formula TW" a calculation unit, vi) based on the angle theta H of the handle, the steering direction of the steering wheel and the steering direction determination unit for determining whether a reverse or a forward, vii) obtained by the error calculator Referring to the angle error θ err and the steering direction determined by the steering direction determination unit, the angle error θ err is larger than a first threshold and the steering direction is reverse, or the angle error θ if err is small and the steering direction than the second threshold condition is a normal rotation continues for a predetermined time, the control signal output to the flowing means flows means control unit for flow through the oil And the predetermined time Is preset in the range of 10 m to 500 msec, which is an assumed half-cycle of the steering direction change .

好ましくは、前記第1の閾値が1〜10°であり、前記第2の閾値が−1〜−10°である。   Preferably, the first threshold value is 1 to 10 °, and the second threshold value is −1 to −10 °.

また、上記課題を解決するために、本発明に係る走行車両は、上記油圧式パワーステアリング装置を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a traveling vehicle according to the present invention includes the hydraulic power steering device.

本発明によれば、操舵方向が所定時間変更されなかった場合にのみバルブによる補正が行われるようにしたので、操舵方向が比較的早い周期で変更された場合においても角度誤差θerrが悪化することのない油圧式パワーステアリング装置を提供することができる。また、本発明によれば、操舵方向が比較的遅い周期で変更された場合には、従来通りの角度誤差θerrの補正を行うことができる油圧式パワーステアリング装置を提供することができる。 According to the present invention, since the correction by the valve is performed only when the steering direction is not changed for a predetermined time, the angle error θ err is deteriorated even when the steering direction is changed at a relatively fast cycle. It is possible to provide a hydraulic power steering device without any problems. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a hydraulic power steering apparatus that can correct the conventional angle error θ err when the steering direction is changed at a relatively slow cycle.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置の好ましい実施形態について説明する。なお、以下の説明では、走行車両の一例として図5に示す荷役車両に適用される油圧式パワーステアリング装置について説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a hydraulic power steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a hydraulic power steering device applied to the cargo handling vehicle shown in FIG. 5 will be described as an example of a traveling vehicle.

図1は、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置のブロック図である。
油圧制御ユニット11はハンドル4によって直接制御されるもので、油供給ユニット10のタンクから送られてくる油のうち、ハンドル角度θに応じた量の油をシリンダ12へ送る。シリンダ12は一対の操舵輪3に接続され、送られてくる油の量及び方向に応じて、操舵輪3の操舵輪角度θを変化させる。
油圧ライン16、17は油圧制御ユニット11とシリンダ12を接続するもので、ハンドル4が操作されると、一方のラインがシリンダ12に油を送る送出ラインとなり、他方が油供給ユニット10へ油を送り返す返送ラインとなる。図1に示すように、ハンドル4の操作が正転の場合、油圧ライン16が送出ラインとなり、油圧ライン17が返送ラインとなる。
FIG. 1 is a block diagram of a hydraulic power steering apparatus according to the present invention.
The hydraulic control unit 11 is directly controlled by the handle 4, and sends an amount of oil corresponding to the handle angle θ H to the cylinder 12 out of the oil sent from the tank of the oil supply unit 10. Cylinder 12 is connected to a pair of steered wheels 3, depending on the amount and direction of the incoming oil, to vary the steering wheel angle theta W of the steering wheel 3.
The hydraulic lines 16 and 17 connect the hydraulic control unit 11 and the cylinder 12, and when the handle 4 is operated, one line becomes a delivery line that sends oil to the cylinder 12, and the other feeds oil to the oil supply unit 10. This is the return line to send back. As shown in FIG. 1, when the operation of the handle 4 is forward rotation, the hydraulic line 16 becomes a delivery line and the hydraulic line 17 becomes a return line.

ハンドル角度センサ14はハンドル4の近傍に備えられ、検知したハンドル角度θを適当な電気信号に変換して出力する。前記の通り、ハンドル角度センサ14は、360°を超えるハンドル角度θを検知することができる。また、操舵輪角度センサ15は操舵輪3の近傍に備えられ、検知した操舵輪角度θを適当な電気信号に変換して出力する。 Steering wheel angle sensor 14 is provided in the vicinity of the handle 4, it converts the sensed steering wheel angle theta H in a suitable electrical signal. As described above, the handle angle sensor 14 can detect the steering wheel angle theta H exceeding 360 °. Further, a steering wheel angle sensor 15 is provided near the steering wheel 3, it converts the steering wheel angle theta W has been detected in an appropriate electrical signal.

図1に示す油圧式パワーステアリング装置は、さらに、通流手段であるバルブ13とその開閉を制御するハンドル角度補正部20を備えている。ハンドル角度補正部20から出力されるバルブ制御信号Sによってバルブ13が開くと油圧ライン16と17との間で油が相互に通流可能となり、ハンドル4が空転状態となる。 The hydraulic power steering apparatus shown in FIG. 1 further includes a valve 13 that is a flow means and a handle angle correction unit 20 that controls opening and closing thereof. Oil allows Tsuryu mutually between the hydraulic line 16 and 17 when the valve 13 by the valve control signal S B outputted from the steering wheel angle correction unit 20 is opened, the handle 4 is idles.

ハンドル角度補正部20に備えられる目標操舵輪角度演算部21は、ハンドル角度θと記憶部22に格納されている車体寸法等の情報とに基づいて、車体代表点における進行方向である目標操舵輪角度θの計算を行う。誤差演算部23は、操舵輪角度θと目標操舵輪角度θとに基づいて、角度誤差θerr(=θ−θ)の計算を行う。操舵方向判別部25は、ハンドル角度θに基づいて操舵方向信号Sを出力する。操舵方向信号Sによれば、操舵方向が正転であるか、逆転であるかを特定することができる。タイマー26はストップウォッチのような機能を有するもので、スタート指示がされてからリセット指示がされるまでの時間(以下、タイマー時間)を測定する。また、通流手段制御部24は、角度誤差θerrと、操舵方向信号Sと、タイマー時間とを参照する。そして、これらが所定の条件を満たした場合にバルブ制御信号Sを変化させ、バルブ13を開閉させる。 Target steering wheel angle calculating unit 21 provided in the steering wheel angle correction unit 20, based on the information such as vehicle size stored with the handle angle theta H in the storage unit 22, the target steering a traveling direction of the vehicle body representative point the calculation of wheel angle θ T. The error calculator 23 calculates an angle error θ err (= θ T −θ W ) based on the steering wheel angle θ W and the target steering wheel angle θ T. Steering direction determination unit 25 outputs a steering direction signal S H based on steering wheel angle theta H. According to the steering direction signal S H, it can be steered direction or a forward, identifying whether it is reversed. The timer 26 has a function like a stopwatch, and measures the time (hereinafter referred to as timer time) from when a start instruction is given until a reset instruction is given. Also, flowing means control unit 24, the angular error theta err, and steering direction signal S H, referring to the timer time. Then, it alters the valve control signal S B when a predetermined condition is satisfied, to open and close the valve 13.

続いて、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置におけるハンドル角度補正機能の動作について、図2に示すフローチャート、及び図3に示す動作の一例のグラフを参照して説明する。   Next, the operation of the handle angle correction function in the hydraulic power steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 2 and the example of the operation graph shown in FIG.

荷役車両の走行が始まると、はじめに初期化動作としてバルブ13がOFFされるとともに、タイマー26にリセット指示がなされる(図2のステップS1)。荷役車両の走行が停止されなければ(ステップS2の“No”)、ハンドル角度補正部20にハンドル角度θと操舵輪角度θが入力される(ステップS3)。そして、目標操舵輪角度演算部21において目標操舵輪角度θが計算され(ステップS4)、さらに誤差演算部23において目標操舵輪角度θと操舵輪角度θとから角度誤差θerrが計算される(ステップS5)。 When traveling of the cargo handling vehicle starts, first, the valve 13 is turned OFF as an initialization operation, and a reset instruction is given to the timer 26 (step S1 in FIG. 2). If the traveling of the cargo handling vehicle is not stopped (“No” in Step S2), the steering wheel angle θ H and the steering wheel angle θ W are input to the steering wheel angle correction unit 20 (Step S3). Then, the target steering wheel angle calculator 21 calculates the target steering wheel angle θ T (step S4), and the error calculator 23 calculates the angle error θ err from the target steering wheel angle θ T and the steering wheel angle θ W. (Step S5).

その後、通流手段制御部24において、角度誤差θerrと閾値θTHNの比較が行われ(ステップS6)、続いて角度誤差θerrと閾値θTHPの比較が行われる(ステップS7)。本実施形態において、閾値θTHP、THNはそれぞれ+5°、−5°であるが、搭乗者のハンドル操作に支障をきたさない範囲(例えば、1〜10°、−1〜−10°)で自由に決定することができる。ステップS6及びS7のいずれの条件も満たさない場合、すなわち角度誤差θerrが許容範囲内にある場合はステップS8の初期化動作が行われ、ステップS2に戻る。
図3の時間t〜tでは、上記ステップS2〜S8が繰り返し実行される。なお、ステップS6とS7は、順番を入れ替えて実行してもよい。
Thereafter, the flow means control unit 24 compares the angle error θ err with the threshold value θ THN (step S6), and then compares the angle error θ err with the threshold value θ THP (step S7). In the present embodiment, the threshold values θ THP and THN are + 5 ° and −5 °, respectively, but are free within a range that does not hinder the passenger's steering wheel operation (eg, 1 to 10 °, −1 to −10 °). Can be determined. If neither of the conditions of steps S6 and S7 is satisfied, that is, if the angle error θ err is within the allowable range, the initialization operation of step S8 is performed, and the process returns to step S2.
At times t 1 to t 2 in FIG. 3, the above steps S2 to S8 are repeatedly executed. In addition, you may perform step S6 and S7, changing order.

時間tを過ぎると角度誤差θerrが閾値θTHPを上回るので、ステップS7の条件を満たし、操舵方向が逆転であるか否かの判定が行われる(ステップS9)。この判定は操舵方向信号Sに基づいて行われる。時間t〜tの操舵方向は正転なので、ステップS9の条件を満たさず、タイマー26の初期化が行われる(ステップS10)。そして、時間tにおいて操舵方向が逆転に変更されるまで、ステップS2〜S10が繰り返し実行される。 Since the angle error θ err exceeds the threshold θ THP after the time t 2 , it is determined whether or not the condition of step S7 is satisfied and the steering direction is reverse (step S9). This determination is made based on the steering direction signal S H. Steering direction of the time t 2 ~t 3 is so forward, not satisfy the condition in step S9, the initialization of the timer 26 is performed (step S10). Then, until the steering direction at the time t 3 is changed to reverse, step S2~S10 is repeatedly executed.

時間tにおいて操舵方向が逆転に変更されると、ステップS9の条件を満たし、タイマー時間が“0”を上回っているか否かの判定が行われる(ステップS13)。操舵方向が逆転に変更された直後は、タイマー26が未だスタートしていないので、タイマー時間は“0”である。したがって、通流手段制御部24からタイマー26にスタート指示がなされ(ステップS14)、ステップS2に戻る。そして、再びステップS13が実行される際には、既にタイマー26がスタートしているので、タイマー時間は“0”を上回っていると判定される。 When the steering direction at the time t 3 is changed to reverse, it satisfies the condition of step S9, the timer time "0" is determined whether or not exceeded is performed (step S13). Immediately after the steering direction is changed to reverse rotation, the timer 26 has not yet started, so the timer time is “0”. Therefore, the start instruction is given to the timer 26 from the flow means controller 24 (step S14), and the process returns to step S2. Then, when step S13 is executed again, since the timer 26 has already been started, it is determined that the timer time exceeds “0”.

続いて、タイマー時間が所定時間Tを上回っているか否かが判定される(ステップS15)。所定時間Tは、例えば250m秒である。所定時間Tは、想定される素早い操舵方向変更周期の1/2程度に設定するのが好ましく、例えば、10m〜500m秒の範囲で設定される。操舵方向が正転に変更される時間tまでの間、ステップS2〜S15が繰り返し実行される。そして、時間tになると、ステップS9の条件を満たさなくなり、タイマー26にリセット指示がなされる(ステップS10)。
結局、図3において、時間t〜tの時間は所定時間Tよりも短いので、バルブ13は開けられず、角度誤差θerr(=10°)の補正は行われない。
Subsequently, it is determined whether or not the timer time exceeds a predetermined time Tc (step S15). The predetermined time Tc is, for example, 250 milliseconds. The predetermined time Tc is preferably set to about ½ of the assumed quick steering direction change cycle, and is set in the range of, for example, 10 m to 500 msec. During the steering direction is to the time t 4 when the change in the forward, step S2~S15 is repeatedly executed. Then, at time t 4, no longer satisfy the condition of the step S9, the reset instruction is issued to the timer 26 (step S10).
Eventually, in FIG. 3, since the time from time t 3 to time t 4 is shorter than the predetermined time T c , the valve 13 cannot be opened and the angle error θ err (= 10 °) is not corrected.

つまり、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置では、閾値θTHPを上回る角度誤差θerrが、所定時間Tよりも長い逆転が行われた場合に補正される。
また、図4及び図2のステップS6、S11から明らかなように、閾値θTHNを下回る負の角度誤差θerrは、所定時間Tよりも長い正転が行われた場合に補正される。
That is, in the hydraulic power steering apparatus according to the present invention, the angle error θ err exceeding the threshold θ THP is corrected when the reverse rotation is performed longer than the predetermined time T c .
As is clear from steps S6 and S11 of FIGS. 4 and 2, the negative angle error θ err that is lower than the threshold θ THN is corrected when a forward rotation longer than the predetermined time T c is performed.

図3の時間tにおいて操舵方向が逆転に変更されると、ステップS9の条件を満たし、タイマー時間の判定がなされ(ステップS13)、タイマー26にスタート指示がなされる(ステップS14)。そして、時間tになるまで、ステップS2〜S15が繰り返し実行される。
時間tを過ぎると、タイマー時間が所定時間Tを上回ったと判定され(ステップS15)、通流手段制御部24からバルブ13にバルブを開ける旨のバルブ制御信号Sが出力される(ステップS16)。そして、ステップS2〜S16が繰り返し実行される。
When the steering direction is changed to reverse at time t 7 in FIG. 3, satisfy the condition of step S9, the determination of the timer time is performed (step S13), and the start instruction is given to the timer 26 (step S14). Then, until the time t 8, step S2~S15 is repeatedly executed.
Beyond time t 8, the timer time is determined to have exceeded the predetermined time T c (step S15), and the valve control signal S B to the effect that opening the valve from flowing means control unit 24 to the valve 13 is output (step S16). Then, steps S2 to S16 are repeatedly executed.

バルブ制御信号Sが出力されてから遅延時間Tonが経過(=時間t)すると、実際にバルブ13が開き、ハンドル4が空転状態となる。そして、時間t10を過ぎると角度誤差θerrが閾値θTHPを下回るのでステップS7の条件を満たさなくなり、バルブ13を閉じる旨のバルブ制御信号Sが出力されるとともに、タイマー26にリセット指示がなされる(ステップS8)。 Valve control signal S B is the delay time T on is elapsed since the output (= Time t 9) Then, actual valve 13 is opened, the handle 4 is idles. Then, no longer satisfy the condition in step S7 since the angle error theta err Beyond time t 10 below a threshold theta THP, the valve control signal S B to the effect that closing the valve 13 is output, the reset instruction to the timer 26 This is done (step S8).

その後、遅延時間Toffが経過(=時間t11)すると、開いていたバルブ13が閉じられる。時間t11における操舵輪角度θは約−3°で、ステップS6及びS7の条件を満たさない。すなわち、角度誤差θerrが許容範囲内に納まっているので、その後、バルブ13による補正は行われず、ステップS2〜S8が繰り返し実行される。 Thereafter, when the delay time T off elapses (= time t 11 ), the opened valve 13 is closed. Steering wheel angle theta W at time t 11 is approximately -3 °, does not satisfy the condition in step S6 and S7. That is, since the angle error θ err is within the allowable range, thereafter, correction by the valve 13 is not performed, and steps S2 to S8 are repeatedly executed.

以上のように、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置によれば、操舵方向が所定時間変更されなかった場合にのみバルブによる補正が行われるようにしたので、操舵方向が比較的早い周期で変更された場合に角度誤差θerrが悪化するのを防ぐことができる。また、本発明に係る油圧式パワーステアリング装置によれば、操舵方向が比較的遅い周期で変更された場合に、従来通りの角度誤差θerrの補正を行うことができる。 As described above, according to the hydraulic power steering apparatus of the present invention, the correction by the valve is performed only when the steering direction is not changed for a predetermined time, so the steering direction is changed at a relatively early cycle. In this case, it is possible to prevent the angle error θ err from deteriorating. Further, according to the hydraulic power steering apparatus of the present invention, when the steering direction is changed at a relatively slow cycle, the conventional angle error θ err can be corrected.

本発明に係るハンドル角度補正機能を備えた油圧式パワーステアリング装置のブロック図である。1 is a block diagram of a hydraulic power steering apparatus having a handle angle correction function according to the present invention. 本発明に係るハンドル角度補正機能を備えた油圧式パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the hydraulic power steering apparatus provided with the handle | steering-wheel angle correction function based on this invention. 本発明に係るハンドル角度補正機能を備えた油圧式パワーステアリング装置の動作の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of operation of a hydraulic power steering device provided with a steering wheel angle amendment function concerning the present invention. 本発明に係るハンドル角度補正機能を備えた油圧式パワーステアリング装置の動作の他の一例を示すグラフである。It is a graph which shows another example of operation | movement of the hydraulic power steering apparatus provided with the handle | steering-wheel angle correction function based on this invention. 油圧式パワーステアリング装置が適用される荷役車両であって、(A)は全体斜視図、(B)はハンドル部分の拡大図である。FIG. 1 is a cargo handling vehicle to which a hydraulic power steering device is applied, in which FIG. 1 (A) is an overall perspective view, and FIG. 荷役車両のハンドル角度と操舵輪角度の関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the steering wheel angle of a cargo handling vehicle, and a steering wheel angle. 従来の油圧式パワーステアリング装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional hydraulic power steering device. 従来のハンドル角度補正機能を備えた油圧式パワーステアリング装置のブロック図である。It is a block diagram of the hydraulic power steering device provided with the conventional steering wheel angle correction function. 従来のハンドル角度補正機能を備えた油圧式パワーステアリング装置の動作の一例を示すグラフであって、(A)は操舵方向が比較的遅い周期で変更される場合のグラフ、(B)は操舵方向が比較的速い周期で変更される場合のグラフである。It is a graph which shows an example of operation | movement of the hydraulic type power steering apparatus provided with the conventional steering wheel angle correction function, Comprising: (A) is a graph in case a steering direction is changed with a comparatively slow period, (B) is a steering direction. It is a graph when is changed with a relatively fast cycle.

符号の説明Explanation of symbols

1 荷役車両
2 駆動輪
3 操舵輪
4 ハンドル
5 ノブ
10 油供給ユニット
11 油圧制御ユニット
12 シリンダ
13 バルブ(通流手段)
14 ハンドル角度センサ
15 操舵輪角度センサ
16 油圧ライン
17 油圧ライン
20 ハンドル角度補正部
21 目標操舵輪角度演算部
22 記憶部
23 誤差演算部
24 通流手段制御部
25 操舵方向判別部
26 タイマー
θ ハンドル角度
θ 操舵輪角度
θ 目標操舵輪角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cargo vehicle 2 Driving wheel 3 Steering wheel 4 Handle 5 Knob 10 Oil supply unit 11 Hydraulic control unit 12 Cylinder 13 Valve (flow means)
14 steering wheel angle sensor 15 steering wheel angle sensor 16 hydraulic line 17 hydraulic line 20 steering wheel angle correction unit 21 target steering wheel angle calculation unit 22 storage unit 23 error calculation unit 24 flow means control unit 25 steering direction determination unit 26 timer θ H handle Angle θ W Steering wheel angle θ T Target steering wheel angle

Claims (3)

ハンドルと、前記ハンドルに接続される油圧制御ユニットと、操舵輪の角度θを制御するシリンダと、前記油圧制御ユニットと前記シリンダを連結する一組の油圧ラインとを備え、前記ハンドルの角度θに応じた量の油を、一方の前記油圧ラインを通って前記シリンダに送るとともに、他方の前記油圧ラインを通って前記油圧制御ユニットに送り返すことにより、前記ハンドルの操作を前記操舵輪に伝達する油圧式パワーステアリングであって、
i)制御信号が入力されると、前記一方の油圧ラインの油を前記他方の油圧ラインに通流させ、前記シリンダに送られるべき油を前記油圧制御ユニットに送り返す通流手段と、
ii)前記ハンドルの角度θを検知するハンドル角度センサと、
iii)前記操舵輪の角度θを検知する操舵輪角度センサと、
iv)前記ハンドルの角度θに基づいて、目標操舵輪角度θを求める目標操舵輪角度演算部と、
v)式“θ−θ”によって角度誤差θerrを求める誤差演算部と、
vi)前記ハンドルの角度θに基づいて、前記ハンドルの操舵方向が正転であるか逆転であるかを判別する操舵方向判別部と、
vii)前記誤差演算部で求められた前記角度誤差θerrと、前記操舵方向判別部で判別された操舵方向とを参照し、前記角度誤差θerrが第1の閾値よりも大きくかつ前記操舵方向が逆転である状態、または前記角度誤差θerrが第2の閾値よりも小さくかつ前記操舵方向が正転である状態が所定時間継続した場合に、前記制御信号を出力して前記通流手段に油を通流させる通流手段制御部と、
を備え、
前記所定時間が、想定される操舵方向変更半周期である10m〜500m秒の範囲で予め設定されていることを特徴とする油圧式パワーステアリング装置。
A handle, a hydraulic control unit connected to the handle, a cylinder for controlling an angle θ W of a steered wheel, and a set of hydraulic lines for connecting the hydraulic control unit and the cylinder, and an angle θ of the handle An amount of oil corresponding to H is sent to the cylinder through one of the hydraulic lines, and sent back to the hydraulic control unit through the other hydraulic line, thereby transmitting the operation of the handle to the steered wheels. Hydraulic power steering
i) When a control signal is input, flow means for causing the oil in the one hydraulic line to flow to the other hydraulic line and returning the oil to be sent to the cylinder to the hydraulic control unit;
ii) a handle angle sensor for detecting an angle θ H of the handle;
iii) a steering wheel angle sensor for detecting the angle θ W of the steering wheel;
iv) based on the angle theta H of the handle, and the target steering wheel angle calculating unit for obtaining the target steering wheel angle theta T,
v) an error calculation unit for obtaining the angle error θ err by the equation “θ T −θ W ”;
vi) based on the angle theta H of the handle, the steering direction determination unit steering direction of the steering wheel it is determined whether a reverse or a forward,
said angle error theta err obtained in vii) the error calculator, wherein the determined by the steering direction determination unit is with reference to the steering direction, the angle error theta err is large and the steering direction than the first threshold value If There the state is reversed or the angle error theta err, is small and the steering direction than the second threshold condition is a normal rotation continues for a predetermined time, the flowing means outputs said control signal A flow control means for flowing oil;
With
The hydraulic power steering apparatus according to claim 1, wherein the predetermined time is set in advance in a range of 10 m to 500 msec, which is an assumed half direction of the steering direction change .
前記第1の閾値が1〜10°であり、前記第2の閾値が−1〜−10°であることを特徴とする請求項1に記載の油圧式パワーステアリング装置。   2. The hydraulic power steering apparatus according to claim 1, wherein the first threshold is 1 to 10 °, and the second threshold is −1 to −10 °. 請求項1または2に記載の油圧式パワーステアリング装置を備えたことを特徴とする走行車両。   A traveling vehicle comprising the hydraulic power steering device according to claim 1.
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