JP5769006B2 - Vehicle steering system and cargo handling vehicle - Google Patents

Vehicle steering system and cargo handling vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP5769006B2
JP5769006B2 JP2011116775A JP2011116775A JP5769006B2 JP 5769006 B2 JP5769006 B2 JP 5769006B2 JP 2011116775 A JP2011116775 A JP 2011116775A JP 2011116775 A JP2011116775 A JP 2011116775A JP 5769006 B2 JP5769006 B2 JP 5769006B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
reaction force
vehicle
vehicle speed
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011116775A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012245809A (en
Inventor
吉井 康之
康之 吉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2011116775A priority Critical patent/JP5769006B2/en
Publication of JP2012245809A publication Critical patent/JP2012245809A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5769006B2 publication Critical patent/JP5769006B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

本発明は、例えばフォークリフトなどの荷役車両のための車両用操舵装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus for a cargo handling vehicle such as a forklift.

フォークリフトの操舵装置には、通常、油圧式パワーステアリング装置が用いられている。油圧式パワーステアリング装置は、運転者の操舵に基づいて、油圧ポンプを駆動させて作動油を油圧シリンダに供給し、油圧シリンダのピストンを移動させ、転舵輪を転舵させる。
フォークリフトにおいては、その用途上、操舵角の範囲が広く、かつ、操舵の頻度も高い。そのため、操舵装置の電力消費量が比較的大きい。
A hydraulic power steering device is usually used as a forklift steering device. The hydraulic power steering device drives the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic cylinder based on the driver's steering, moves the piston of the hydraulic cylinder, and steers the steered wheels.
Forklifts have a wide range of steering angles and a high frequency of steering for their applications. Therefore, the power consumption of the steering device is relatively large.

特開平06-206572号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-206572 特開2004-123026号公報JP 2004-123026 A

車両停止時(極低速走行時を含む。以下、同じ。)の転舵には、車両走行時の転舵に比べて、大きな転舵力を必要とする。そのため、車両停止時に行うハンドル操作、いわゆる「据え切り操作」を行うと、電力消費量は極めて大きくなる。
フォークリフトにおいて、その用途上、据え切り操作を必要する場合があるが、例えば運転者が未熟であるために、不必要な据え切り操作が頻繁に行われることもある。そうすると、電力消費量が大きくなり、バッテリの消耗も早くなってしまう。
For turning when the vehicle is stopped (including when driving at very low speed, the same applies hereinafter), a larger turning force is required than when turning when the vehicle is running. Therefore, when a steering wheel operation performed when the vehicle is stopped, that is, a so-called “stationary operation” is performed, the power consumption becomes extremely large.
Forklifts may require a stationary operation for their use, but unnecessary stationary operations may be frequently performed because, for example, the driver is immature. As a result, the amount of power consumption increases and the battery is consumed quickly.

そこで、本発明は、不必要な据え切り操作を制限し、電力消費量を低減することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to limit unnecessary stationary operations and reduce power consumption.

本発明の車両用操舵装置は、操舵部材と、車速を検出する車速検出部と、検出された車速が規定値よりも小さいかどうかを判定する車速判定部と、前記操舵部材に操舵反力を付与する反力アクチュエータと、転舵輪を転舵させる転舵駆動機構と、前記転舵駆動機構を駆動する転舵アクチュエータと、前記車速と前記操舵角とに基づいて、前記反力アクチュエータを制御する反力アクチュエータ制御部と、前記車速と前記操舵角とに基づいて、前記転舵アクチュエータを制御する転舵アクチュエータ制御部とを備え、前記転舵アクチュエータ制御部は、前記車速が前記規定値よりも小さいと判定された場合に、前記転舵アクチュエータへの通電を制限するものであり、前記反力アクチュエータ制御部は、前記車速が前記規定値よりも小さいと判定された場合に、前記操舵部材の前記操舵角の増加に伴って前記操舵反力が、前記車速が前記規定値以上と判定された場合の前記操舵反力よりも増大するように前記反力アクチュエータを制御するものである。 The vehicle steering apparatus of the present invention includes a steering member, a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, a vehicle speed determination unit that determines whether the detected vehicle speed is smaller than a specified value, and a steering reaction force applied to the steering member. The reaction force actuator is controlled based on the reaction force actuator to be applied, the steering drive mechanism that steers the steered wheels, the steering actuator that drives the steering drive mechanism , the vehicle speed, and the steering angle. A reaction force actuator control unit, and a steering actuator control unit that controls the steering actuator based on the vehicle speed and the steering angle. The steering actuator control unit includes a vehicle speed that is lower than the specified value. When it is determined that the speed is small, energization of the steering actuator is limited, and the reaction force actuator control unit determines that the vehicle speed is smaller than the specified value. The reaction force actuator so that the steering reaction force increases as the steering angle of the steering member increases more than the steering reaction force when the vehicle speed is determined to be equal to or higher than the specified value. Is to control .

また本発明の荷役車両は、前述した車両用操舵装置を装備したものである。   The cargo handling vehicle of the present invention is equipped with the vehicle steering device described above.

フォークリフト1の概略構成を示す模式的側面図である。1 is a schematic side view showing a schematic configuration of a forklift 1. 車両用操舵装置7の全体を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing the entire vehicle steering device 7. 操舵側ECU16によって反力制御する操舵側の制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram on a steering side where reaction force control is performed by a steering side ECU. 操舵側の反力制御手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the reaction force control procedure by the side of a steering. 操舵角に対応する操舵用反力電流を記録した制御マップを示すグラフである。It is a graph which shows the control map which recorded the reaction force current for steering corresponding to a steering angle. 操舵角に対応する壁用反力電流を記録した制御マップを示すグラフである。It is a graph which shows the control map which recorded the reaction force electric current for walls corresponding to a steering angle. 転舵ECU22によって転舵角を制御する転舵側の制御ブロック図である。It is a control block diagram by the side of steering which controls turning angle by turning ECU22. 転舵側の操舵角制御手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the steering angle control procedure by the side of a steering.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の荷役車両としてのフォークリフト1の概略構成を示す模式的側面図である。フォークリフト1は、車体2と、その車体2の前部に設けられた荷役装置3と、車体2を支持する駆動輪としての前輪5及び転舵輪としての後輪6と、後輪6を転舵させるための車両用操舵装置7とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing a schematic configuration of a forklift 1 as a cargo handling vehicle of the present invention. The forklift 1 steers a vehicle body 2, a cargo handling device 3 provided at the front of the vehicle body 2, a front wheel 5 as a drive wheel that supports the vehicle body 2, a rear wheel 6 as a steered wheel, and a rear wheel 6. A vehicle steering device 7 is provided.

車両用操舵装置7は、運転室22に設けられた操舵部材10と転舵輪である後輪6との間の機械的な連結が断たれた、いわゆるステアバイワイヤ式のパワーステアリング装置である。本実施形態では、操舵部材10は、ノブ10a付きの手回しステアリングホイールであり、ノブ10aの先端には、据え切りスイッチSWが取り付けられている。運転者は、ステアリングホイールに回転可能に設けられたノブ10aを把持し、ステアリングホイールを回転させる。   The vehicle steering device 7 is a so-called steer-by-wire power steering device in which the mechanical connection between the steering member 10 provided in the cab 22 and the rear wheel 6 that is a steered wheel is broken. In this embodiment, the steering member 10 is a hand-wheeled steering wheel with a knob 10a, and a stationary switch SW is attached to the tip of the knob 10a. The driver holds a knob 10a that is rotatably provided on the steering wheel, and rotates the steering wheel.

図2は、車両用操舵装置7の全体を示す構成図である。車両用操舵装置7は、操舵部材10が連結されたシャフト11と、シャフト11を回転自在に支持する円筒状のコラム12と、操舵部材10の操舵角を検出する操舵角センサ13と、操舵部材10に操舵反力を付与する反力アクチュエータとして機能する反力モータ15と、反力モータ15を駆動制御する操舵側ECU(電子制御ユニット)16とを備えている。操舵角センサ13は操舵部材10のシャフト11の外周に取り付けられた磁気素子をホールセンサで検出することによりシャフト11の回転角を検出する。なおこの実施形態では、操舵角センサ13は操舵部材10の中立位置から操舵部材10の正逆両方向への回転角を検出するものであり、中立位置から右方向への回転角を正の値として出力し、中立位置から左方向への回転角を負の値として出力するものとする。反力モータ15はコラム12内にシャフト11と同軸に設置され、所定のギヤ比でシャフト11を回転駆動するコラム同軸型の直流モータである。   FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the entire vehicle steering device 7. The vehicle steering device 7 includes a shaft 11 to which a steering member 10 is coupled, a cylindrical column 12 that rotatably supports the shaft 11, a steering angle sensor 13 that detects a steering angle of the steering member 10, and a steering member. 10 includes a reaction force motor 15 that functions as a reaction force actuator that applies a steering reaction force to the steering wheel 10, and a steering side ECU (electronic control unit) 16 that drives and controls the reaction force motor 15. The steering angle sensor 13 detects the rotation angle of the shaft 11 by detecting a magnetic element attached to the outer periphery of the shaft 11 of the steering member 10 with a hall sensor. In this embodiment, the steering angle sensor 13 detects the rotation angle from the neutral position of the steering member 10 in both forward and reverse directions, and the rotation angle from the neutral position to the right as a positive value. It is assumed that the rotation angle from the neutral position to the left is output as a negative value. The reaction force motor 15 is a column coaxial DC motor that is installed coaxially with the shaft 11 in the column 12 and rotationally drives the shaft 11 at a predetermined gear ratio.

操舵部材10のノブ10aに取り付けられた据え切りスイッチSWは、運転者が意図的に据え切り操作を行いたいときに操作されるスイッチである。この据え切りスイッチSWのオンオフ状態を表す信号は操舵側ECU16に入力される。
また車両用操舵装置7は、車体に保持され、車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸17と、ラック軸17を移動可能に支持するラック支持体18と、ラック軸17を移動させる転舵アクチュエータとしての転舵モータ19と、転舵モータ19を駆動制御する転舵側ECU22と、後輪6の転舵位置(本明細書では「転舵角」という)を検出する転舵角センサ20とを備えている。転舵モータ19は、例えば、ラック支持体18の中に内蔵されているラック同軸型の直流モータである。転舵モータ19の回転運動は、ラック支持体18に内蔵されている転舵ギヤを介してラック軸17の平行運動に変換され、ラック軸17の一対の端部にそれぞれ連結されたタイロッド21L,21Rを介して後輪6に伝達され、これにより後輪6が転舵される。転舵角センサ20は、ラック軸17の変位位置と後輪6の転舵角とが対応するため、ラック軸17の変位位置をストロークセンサで検出することで、後輪6の転舵角を検出するセンサである。
The stationary switch SW attached to the knob 10a of the steering member 10 is a switch that is operated when the driver wants to intentionally perform the stationary operation. A signal indicating the on / off state of the stationary switch SW is input to the steering ECU 16.
Further, the vehicle steering device 7 is moved by the rack shaft 17 that is held on the vehicle body and extends in the left-right direction of the vehicle, the rack support 18 that supports the rack shaft 17 so as to be movable, and the rack shaft 17. A steered motor 19 as a steered actuator, a steered side ECU 22 that drives and controls the steered motor 19, and a steered angle that detects the steered position of the rear wheels 6 (referred to as “steered angle” in this specification). And a sensor 20. The steered motor 19 is, for example, a rack coaxial type DC motor built in the rack support 18. The rotational motion of the steered motor 19 is converted into parallel motion of the rack shaft 17 via the steered gear built in the rack support 18, and tie rods 21 </ b> L connected to a pair of ends of the rack shaft 17, respectively. This is transmitted to the rear wheel 6 via 21R, whereby the rear wheel 6 is steered. Since the turning angle sensor 20 corresponds to the displacement position of the rack shaft 17 and the turning angle of the rear wheel 6, the turning angle of the rear wheel 6 is detected by detecting the displacement position of the rack shaft 17 with a stroke sensor. It is a sensor to detect.

また操舵部材10の操作に応じて後輪6を転舵させるため、操舵側ECU16と転舵側ECU22とは車内LANによって接続されている。
図3は操舵側ECU16によって制御される操舵側の制御ブロック図を示す。操舵側ECU16の目標反力電流転舵角算出部B1には、操舵角センサ13から検出操舵角を表す操舵角信号が入力され、据え切りスイッチSWのオンオフ状態を表す信号が入力される。また、フォークリフト1の車速を表す信号が車内LANを経由して入力される。この車速を表す信号は、例えば前輪5又は後輪6のホイールの円周上に等間隔に磁性体を取り付けて、磁気センサでこれを検出し、磁気センサから出力されるパルス状の信号を周波数−電圧変換することによって得られる。
Further, in order to steer the rear wheel 6 according to the operation of the steering member 10, the steering side ECU 16 and the steered side ECU 22 are connected by an in-vehicle LAN.
FIG. 3 is a control block diagram on the steering side controlled by the steering side ECU 16. The target reaction force current turning angle calculation unit B1 of the steering side ECU 16 receives a steering angle signal indicating the detected steering angle from the steering angle sensor 13 and a signal indicating the on / off state of the stationary switch SW. Further, a signal representing the vehicle speed of the forklift 1 is input via the in-vehicle LAN. The signal representing the vehicle speed is obtained by, for example, attaching a magnetic body at equal intervals on the circumference of the wheel of the front wheel 5 or the rear wheel 6, detecting this with a magnetic sensor, and outputting a pulse signal output from the magnetic sensor as a frequency. Obtained by voltage conversion.

目標反力電流転舵角算出部B1は、操舵角に応じた目標反力電流を算出する処理を行う。そして図3に示したように、反力モータ15に流れる電流が検出され、目標反力電流と反力モータ15に流れる電流との差がとられて、この差に基づいて反力モータ15をPWM駆動制御する。
以下、目標反力電流転舵角算出部B1の行う制御処理を、フローチャート(図4)を用いて詳しく説明する。
The target reaction force current turning angle calculation unit B1 performs a process of calculating a target reaction force current according to the steering angle. Then, as shown in FIG. 3, the current flowing through the reaction force motor 15 is detected, and the difference between the target reaction force current and the current flowing through the reaction force motor 15 is taken, and the reaction force motor 15 is changed based on this difference. PWM drive control is performed.
Hereinafter, the control process performed by the target reaction force current turning angle calculation unit B1 will be described in detail with reference to a flowchart (FIG. 4).

操舵角センサ13により操舵角が検出され(ステップS1)、車速が検出されると(ステップS2)、車両が停止しているか走行しているかを判定するために、検出された車速を規定値と比較する(ステップS3)。この規定値は車両の停止を判定するための値であるから、非常に小さな値が採用される。例えば2km/hという値である。
検出された車速が規定値よりも大きな場合(ステップS3→Yes)、目標反力電流転舵角算出部B1は、車両走行時の操舵角−反力電流のマップを適用して、操舵用反力電流を算出する(ステップS4)。このマップの一例を図5に示す。操舵角が0のとき反力電流は“0”であり、操舵角(絶対値)がそれから増えるに従って増加していくように設定されている。なお、図5から分かるように、操舵角が増大すればするほど、反力電流の増加率は減少し、曲線は一定の値に収束していくようにされている。このようにして得られた反力電流は、目標反力電流として目標反力電流転舵角算出部B1から出力され、前述した反力モータ15のPWM駆動制御に用いられる(ステップS6)。
When the steering angle is detected by the steering angle sensor 13 (step S1) and the vehicle speed is detected (step S2), the detected vehicle speed is set to a specified value in order to determine whether the vehicle is stopped or traveling. Compare (step S3). Since this specified value is a value for determining whether the vehicle has stopped, a very small value is adopted. For example, the value is 2 km / h.
If the detected vehicle speed is larger than the specified value (step S3 → Yes), the target reaction force current turning angle calculation unit B1 applies a steering angle-reaction force current map during vehicle travel to apply a steering reaction force. A force current is calculated (step S4). An example of this map is shown in FIG. When the steering angle is 0, the reaction force current is “0”, and is set to increase as the steering angle (absolute value) increases thereafter. As can be seen from FIG. 5, as the steering angle increases, the increase rate of the reaction force current decreases, and the curve converges to a constant value. The reaction force current obtained in this manner is output as the target reaction force current from the target reaction force current turning angle calculation unit B1, and is used for the PWM drive control of the reaction force motor 15 described above (step S6).

なお、目標反力電流転舵角算出部B1は、検出された車速が規定値よりも大きな場合には、目標反力電流を算出すると同時に、操舵角センサ13から入力される操舵角信号に基づいて、操舵角に応じた目標転舵角を算出する処理も行う(ステップS5)。例えば、目標反力電流転舵角算出部B1は、検出された車速が規定値よりも大きな場合には、操舵角に比例した目標転舵角を算出する。このようにして得られた目標転舵角は、車内LANを通して転舵角制御部B3に出力される。転舵角制御部B3での処理については後述する。   When the detected vehicle speed is greater than the specified value, the target reaction force current turning angle calculation unit B1 calculates the target reaction force current and at the same time, based on the steering angle signal input from the steering angle sensor 13. Thus, a process of calculating a target turning angle corresponding to the steering angle is also performed (step S5). For example, the target reaction force current turning angle calculation unit B1 calculates a target turning angle that is proportional to the steering angle when the detected vehicle speed is larger than a specified value. The target turning angle obtained in this way is output to the turning angle control unit B3 through the in-vehicle LAN. Processing in the turning angle control unit B3 will be described later.

一方、検出された車速が規定値よりも小さな場合(ステップS3→No)、フォークリフト1は停止しているとみなして、据え切りスイッチSWの信号がオン状態であるかオフ状態であるかを判定する(ステップS7)。
ここで、据え切りスイッチSWの目的を説明すると、荷役車両はその用途上、据え切り操作の必要な場合がある。据え切りスイッチSWは、このような意図的な据え切り操作をするときに運転者が操作するために設置されたスイッチである。このスイッチをオンにすれば、車両停止時(規定値以下の車速の極低速走行時を含む。以下、同じ。)でも、運転者がハンドルの据え切り操作ができる。しかし、スイッチをオフにすれば、車両停止時に、運転者がハンドルの据え切り操作ができないようになる。このために不必要な据え切り操作を防止できる。
On the other hand, if the detected vehicle speed is smaller than the specified value (step S3 → No), it is determined that the forklift 1 is stopped, and it is determined whether the signal of the stationary switch SW is on or off. (Step S7).
Here, the purpose of the stationary switch SW will be described. The cargo handling vehicle may require a stationary operation for its use. The stationary switch SW is a switch installed for the driver to operate when performing such intentional stationary operation. When this switch is turned on, the driver can operate the steering wheel even when the vehicle is stopped (including when driving at an extremely low speed below the specified value; the same applies hereinafter). However, if the switch is turned off, the driver cannot operate the steering wheel when the vehicle is stopped. For this reason, unnecessary stationary operation can be prevented.

なお、据え切りスイッチSWは、初期時点では自動的にオフに保持しておき、運転者が操作した時のみ、オンにできるようにしておくことが望ましい。ここに「初期時点」とは、エンジン始動してからフォークリフト1が動き出す前の時点、動いていたフォークリフト1が停止した時点(ステップS3でYesと判定されていた状態から、Noに切り替わった時点)などを指す。   It is desirable that the stationary switch SW is automatically kept off at the initial time and can be turned on only when operated by the driver. Here, the “initial time point” refers to a time point when the forklift 1 starts before the engine starts, a time point when the forklift 1 that has been stopped stops (a time point when the state was determined to be Yes in step S3 and switched to No). And so on.

また据え切りスイッチSWがオンの状態でフォークリフト1が動き出せば(ステップS3でNoと判定されていた状態から、初めてYesに切り替わった時点)、据え切りスイッチSWを自動的にオフに切り替え、切り替わった後、そのオフ状態が保持されるようにすることが望ましい。
ステップS7で、据え切りスイッチSWの信号がオン状態であると判定された場合、車両停止時でも運転者がハンドルの据え切りをしたいという意思が確認できるので、ステップS4に進み、車両走行時と同じ処理を行う。
Also, if the forklift 1 starts to move with the stationary switch SW turned on (when it is switched to Yes for the first time from the state determined as No in step S3), the stationary switch SW is automatically switched off and switched. After that, it is desirable to maintain the off state.
If it is determined in step S7 that the signal of the stationary switch SW is in the on state, the driver can confirm that he wants to stationary the steering wheel even when the vehicle is stopped. Do the same process.

ステップS7で、据え切りスイッチSWの信号がオフ状態であると判定された場合、ステップS8に進み、壁用反力電流算出処理に進む(ステップS8)。
壁用反力電流算出処理では、車両停止時の操舵角−壁用反力電流のマップを適用して、壁用反力電流を算出する。このようにして得られた壁用反力電流は、目標反力電流として目標反力電流転舵角算出部B1から出力され、この目標反力電流に基づいて反力モータ15がPWM駆動制御される。
If it is determined in step S7 that the signal of the stationary switch SW is in the OFF state, the process proceeds to step S8 and proceeds to the wall reaction force current calculation process (step S8).
In the wall reaction force current calculation process, a wall reaction force current is calculated by applying a steering angle-wall reaction force current map when the vehicle is stopped. The wall reaction force current thus obtained is output as a target reaction force current from the target reaction force current turning angle calculation unit B1, and the reaction force motor 15 is PWM-driven based on the target reaction force current. The

壁用反力電流のマップの具体例を図6に示す。操舵角が0のとき壁用反力電流は“0”であるが、操舵角(絶対値)がそれから増えるに従って急激に増加していくように設定されている。なお、図6から分かるように、壁用反力電流は、急激に増加した後、壁用反力電流は飽和し、操舵角を増やしていってもその飽和値を保持するようにされている。このようにして操舵部材10を回し始めるときに反力トルクに急勾配を設けて、操舵に「壁感」を発生させるので、フォークリフト1の運転者は、車両停止時には操舵部材10が硬くて、操舵が非常に困難であることを知る。   A specific example of the wall reaction force current map is shown in FIG. When the steering angle is 0, the wall reaction force current is “0”, but is set so as to increase rapidly as the steering angle (absolute value) increases thereafter. As can be seen from FIG. 6, the wall reaction force current increases rapidly, and then the wall reaction force current saturates and maintains its saturation value even when the steering angle is increased. . In this way, when the steering member 10 is started to rotate, a steep slope is provided in the reaction force torque, and a “wall feeling” is generated in the steering. Know that steering is very difficult.

なお、目標反力電流転舵角算出部B1は、壁用反力電流算出処理(ステップS8)の後、目標転舵角を変更しないという内容の指令信号を転舵角制御部B3に出力する(ステップS9)。このステップS9の処理は、前述したステップS5の処理(操舵角センサ13から入力される操舵角信号に基づいて、操舵角にほぼ比例した目標転舵角を算出する処理)とは異なり、目標転舵角を現状の値に固定するためにするものである。   The target reaction force current turning angle calculation unit B1 outputs a command signal indicating that the target turning angle is not changed to the turning angle control unit B3 after the wall reaction force current calculation process (step S8). (Step S9). The processing in step S9 is different from the processing in step S5 described above (processing for calculating a target turning angle substantially proportional to the steering angle based on the steering angle signal input from the steering angle sensor 13). This is to fix the rudder angle at the current value.

次に、転舵側ECU22によって制御される転舵側の処理を説明する。図7は、転舵側の制御ブロック図である。転舵側ECU22には、フォークリフト1の車速を表す信号が供給され、据え切りスイッチSWのオンオフ信号が供給される。また、目標反力電流転舵角算出部B1によって算出された目標転舵角が供給される。
車速信号と据え切りスイッチSWのオンオフ信号とは、転舵側ECU22の電流制限値算出部B2に入力され、目標転舵角は転舵角制御部B3に入力される。転舵角制御部B3は、後輪6を転舵させるための目標電流を算出する処理を行う。この目標電流算出処理では、転舵角制御部B3に入力された目標転舵角と転舵角センサ20で検出した検出転舵角との差がとられて、この差に基づいて転舵モータ19に流すべき目標電流が算出される。一方、転舵モータ19に流れる電流が検出され、前述の目標電流と転舵モータ19に流れる電流との差がとられて、この差に基づいて転舵モータ19をPWM駆動制御する。転舵モータ19の回転は、前述したように、転舵ギヤを介してラック軸17の平行運動に変換され、ラック軸17の一対の端部にそれぞれ連結されているタイロッド17L,17Rを介して後輪6に伝達され、これにより後輪6が転舵される。
Next, processing on the steered side controlled by the steered side ECU 22 will be described. FIG. 7 is a control block diagram on the steered side. A signal representing the vehicle speed of the forklift 1 is supplied to the steered side ECU 22, and an on / off signal of the stationary switch SW is supplied. Further, the target turning angle calculated by the target reaction force current turning angle calculation unit B1 is supplied.
The vehicle speed signal and the on / off signal of the stationary switch SW are input to the current limit value calculation unit B2 of the turning side ECU 22, and the target turning angle is input to the turning angle control unit B3. The turning angle control unit B3 performs a process of calculating a target current for turning the rear wheel 6. In this target current calculation process, the difference between the target turning angle input to the turning angle control unit B3 and the detected turning angle detected by the turning angle sensor 20 is taken, and the turning motor is based on this difference. A target current to be supplied to 19 is calculated. On the other hand, the current flowing through the steered motor 19 is detected, and the difference between the aforementioned target current and the current flowing through the steered motor 19 is taken, and the steered motor 19 is PWM driven based on this difference. As described above, the rotation of the steering motor 19 is converted into a parallel motion of the rack shaft 17 via the steering gear and is connected to the pair of end portions of the rack shaft 17 via tie rods 17L and 17R. This is transmitted to the rear wheel 6, thereby turning the rear wheel 6.

図8は電流制限値算出部B2の制御を説明するためのフローチャートを示す。まず電流制限値算出部B2は車速を検出し(ステップT1)、車両が停止しているか走行しているかを判定するために、検出された車速を規定値と比較する(ステップT2)。この規定値は車両の停止を判定するための値であるから、非常に小さな値が採用される(図4のステップS3の規定値と同様)。   FIG. 8 shows a flowchart for explaining the control of the current limit value calculation unit B2. First, the current limit value calculation unit B2 detects the vehicle speed (step T1), and compares the detected vehicle speed with a specified value to determine whether the vehicle is stopped or traveling (step T2). Since this specified value is a value for determining stop of the vehicle, a very small value is adopted (similar to the specified value in step S3 in FIG. 4).

検出された車速が規定値よりも大きな場合(ステップT2→Yes)、電流制限値算出部B2は、目標電流を制限するため、電流制限値を「走行時の転舵電流max」という値に設定して、転舵角制御部B3に渡す。
転舵角制御部B3は、前述したように、転舵角センサ20により検出された転舵角を入力し、目標転舵角と検出転舵角との差をとりこの差に基づいて目標電流を算出するが、この目標電流の算出において、目標電流を、電流制限値算出部B2から入力された電流制限値を超えないように制限する。これは転舵モータに流れる電流が過度に増加することを抑えて、転舵モータ19を保護するためである。
When the detected vehicle speed is higher than the specified value (step T2 → Yes), the current limit value calculation unit B2 sets the current limit value to a value “steering current max during travel” in order to limit the target current. And it passes to turning angle control part B3.
As described above, the turning angle control unit B3 inputs the turning angle detected by the turning angle sensor 20, takes the difference between the target turning angle and the detected turning angle, and based on this difference, the target current In this target current calculation, the target current is limited so as not to exceed the current limit value input from the current limit value calculation unit B2. This is to protect the steered motor 19 by suppressing an excessive increase in the current flowing through the steered motor.

ステップT2で、検出された車速を規定値と比較した結果、車速が規定値よりも小さい場合は(ステップT2→No)、据え切りスイッチSWのオンオフ状態を調べる(ステップT4)。
ステップT4で、据え切りスイッチSWの信号がオン状態であると判定された場合、車両停止時でも運転者がハンドルの据え切りをしたいという意思が確認できるので、ステップT3に進み、車両走行時と同じ処理を行う。
As a result of comparing the detected vehicle speed with the specified value in step T2, if the vehicle speed is lower than the specified value (step T2 → No), the on / off state of the stationary switch SW is checked (step T4).
If it is determined in step T4 that the signal of the stationary switch SW is in the ON state, the driver can confirm that he wants to stationary the steering wheel even when the vehicle is stopped. Do the same process.

ステップT4で、据え切りスイッチSWの信号がオフ状態であると判定された場合、ステップT5に進み、電流制限値算出部B2は、転舵を禁止するため、電流制限値を「走行時の転舵電流max」よりも小さな値に設定して、転舵角制御部B3に渡す。「走行時の転舵電流maxよりも小さな値」は、例えば“0”であってもよい。
転舵角制御部B3は、目標転舵角と検出転舵角との差がとり、この差に基づいて目標電流を算出するが、目標電流が電流制限値算出部B2から入力された電流制限値に制限されているので、転舵モータ19に流れる電流は制限されたものになり、転舵はきわめて低速に行われる。もし電流制限値が“0”である場合、転舵モータ19には電流が流れない。すなわち転舵ができない状態になる。
If it is determined in step T4 that the signal of the stationary switch SW is in the OFF state, the process proceeds to step T5, and the current limit value calculation unit B2 sets the current limit value “ A value smaller than the “steering current max” is set and passed to the turning angle control unit B3. The “value smaller than the steering current max during travel” may be “0”, for example.
The turning angle control unit B3 calculates the target current based on the difference between the target turning angle and the detected turning angle, and the current limit is input from the current limit value calculation unit B2. Since the value is limited, the current flowing through the steering motor 19 is limited, and the steering is performed at a very low speed. If the current limit value is “0”, no current flows through the steered motor 19. That is, the vehicle cannot be steered.

以上のように本発明の実施形態によれば、フォークリフト1の運転者は、車両走行時には操舵部材10を回して、通常どおりフォークリフト1を転舵させることができる。しかし車両停止時には、フォークリフト1を転舵させることが実質的にできなくなる。また、操舵部材10を回しても大きな壁反力を感じるようになるので、運転者は、フォークリフト1が転舵できないことを知ることができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the driver of the forklift 1 can turn the forklift 1 as usual by turning the steering member 10 during traveling of the vehicle. However, when the vehicle is stopped, the forklift 1 cannot be steered. Further, since a large wall reaction force is felt even when the steering member 10 is rotated, the driver can know that the forklift 1 cannot be steered.

運転者が車両停止時に意図的に転舵したい場合は、据え切りスイッチSWをオンにすれば、壁反力はなくなって転舵ができるようになる。
したがって、フォークリフト1などの荷役車両において無駄な電力消費を抑制し、バッテリの消耗を遅らせることができる。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、転舵輪として、車体2の左右にそれぞれ後輪6を設ける構成に代えて、単一の後輪6を車体2の左右方向の中央に設けてもよい。また、上述の実施形態では、転舵駆動機構として、転舵モータ19によって駆動するラック軸17を採用したが、電動式油圧ポンプによって駆動する油圧シリンダを採用しても良い。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
If the driver wants to steer intentionally when the vehicle is stopped, turning on the stationary switch SW eliminates the wall reaction force and enables the steering.
Accordingly, it is possible to suppress wasteful power consumption in a cargo handling vehicle such as the forklift 1 and delay battery consumption.
Although the embodiment of the present invention has been described above, the implementation of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, instead of the configuration in which the rear wheels 6 are provided on the left and right sides of the vehicle body 2 as steered wheels, a single rear wheel 6 may be provided at the center in the left-right direction of the vehicle body 2. In the above-described embodiment, the rack shaft 17 driven by the steering motor 19 is employed as the steering drive mechanism. However, a hydraulic cylinder driven by an electric hydraulic pump may be employed. In addition, various modifications can be made within the scope of the present invention.

1…フォークリフト(荷役車両)、2…車体、3…荷役装置、5…前輪(駆動輪)、6…後輪(転舵輪)、7…車両用操舵装置、10…操舵部材、13…操舵角センサ、15…反力モータ、16…操舵側ECU、17…ラック軸、19…転舵モータ、20…転舵角センサ、22…転舵ECU、SW…据え切りスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Forklift (cargo handling vehicle), 2 ... Vehicle body, 3 ... Cargo handling device, 5 ... Front wheel (drive wheel), 6 ... Rear wheel (steered wheel), 7 ... Steering device for vehicles, 10 ... Steering member, 13 ... Steering angle Sensor, 15 ... Reaction force motor, 16 ... Steering side ECU, 17 ... Rack shaft, 19 ... Steering motor, 20 ... Steering angle sensor, 22 ... Steering ECU, SW ... Stationary switch

Claims (8)

操舵部材と、車速を検出する車速検出部と、検出された車速が規定値よりも小さいかどうかを判定する車速判定部と、
前記操舵部材に操舵反力を付与する反力アクチュエータと、転舵輪を転舵させる転舵駆動機構と、前記転舵駆動機構を駆動する転舵アクチュエータと、
前記車速と前記操舵角とに基づいて、前記反力アクチュエータを制御する反力アクチュエータ制御部と、
前記車速と前記操舵角とに基づいて、前記転舵アクチュエータを制御する転舵アクチュエータ制御部とを備え、
前記転舵アクチュエータ制御部は、前記車速が前記規定値よりも小さいと判定された場合に、前記転舵アクチュエータへの通電を制限するものであり、
前記反力アクチュエータ制御部は、前記車速が前記規定値よりも小さいと判定された場合に、前記操舵部材の前記操舵角の増加に伴って前記操舵反力が、前記車速が前記規定値以上と判定された場合の前記操舵反力よりも増大するように前記反力アクチュエータを制御するものである、車両用操舵装置。
A steering member, a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, a vehicle speed determination unit that determines whether the detected vehicle speed is smaller than a specified value,
A reaction force actuator for applying a steering reaction force to the steering member, a turning drive mechanism for turning steered wheels, a turning actuator for driving the turning drive mechanism ,
A reaction force actuator control unit for controlling the reaction force actuator based on the vehicle speed and the steering angle;
A steering actuator controller that controls the steering actuator based on the vehicle speed and the steering angle;
The steering actuator control unit is configured to limit energization to the steering actuator when it is determined that the vehicle speed is smaller than the specified value.
When the reaction force actuator control unit determines that the vehicle speed is smaller than the specified value, the steering reaction force is increased as the steering angle of the steering member increases, and the vehicle speed is equal to or higher than the specified value. A vehicle steering apparatus that controls the reaction force actuator so as to be larger than the steering reaction force when it is determined .
前記反力アクチュエータ制御部は、前記操舵角に対する前記反力アクチュエータの反力電流の関係に基づいて前記反力アクチュエータを制御し、前記車速が前記規定値以上と判定された場合の前記関係は、前記操舵角が0のとき前記反力電流は0であり、前記操舵角が増えるに従い、前記反力電流はその増加率が減少しつつ、増加していき一定値に収束する、請求項1記載の車両用操舵装置。 The reaction force actuator control unit controls the reaction force actuator based on a relationship of a reaction force current of the reaction force actuator with respect to the steering angle, and the relationship when the vehicle speed is determined to be equal to or more than the specified value is: The reaction force current is 0 when the steering angle is 0, and the reaction force current increases and converges to a constant value as the steering angle increases while the rate of increase decreases. Vehicle steering system. 前記車速が前記規定値よりも小さい場合の前記操舵角に対する前記反力電流の関係は、前記操舵角が0のとき前記反力電流は0であり、前記操舵角が増えるに従い、前記増加率よりも大きい増加率で増加する、請求項2記載の車両用操舵装置。The relationship of the reaction force current with respect to the steering angle when the vehicle speed is smaller than the specified value is that the reaction force current is 0 when the steering angle is 0, and the rate of increase is greater as the steering angle increases. The vehicle steering apparatus according to claim 2, which increases at a large increase rate. 前記車速が前記規定値よりも小さい場合の前記操舵角に対する前記反力電流の関係は、前記操舵角が0のとき前記反力電流は0であり、前記操舵角が増えるに従い、前記増加率よりも大きい増加率で飽和値まで増加し、前記飽和値に達してからは前記操舵角によらず、前記飽和値を保持する、請求項2記載の車両用操舵装置。The relationship of the reaction force current with respect to the steering angle when the vehicle speed is smaller than the specified value is that the reaction force current is 0 when the steering angle is 0, and the rate of increase is greater as the steering angle increases. The vehicle steering apparatus according to claim 2, wherein the vehicle is increased to a saturation value at a large increase rate, and the saturation value is maintained regardless of the steering angle after the saturation value is reached. 運転者が操作できる位置に設置された据え切りスイッチをさらに備え、
前記反力アクチュエータ制御部は、検出された車速が規定値よりも小さいと判定され、かつ前記据え切りスイッチがON操作されている場合に、前記反力アクチュエータ制御部への操舵反力急激に増大させる制御を解除し、
前記転舵アクチュエータ制御部は、検出された車速が規定値よりも小さいと判定され、かつ前記据え切りスイッチがON操作されている場合に、前記転舵アクチュエータ制御部への通電の制限を解除する請求項1記載の車両用操舵装置。
Further equipped with a stationary switch installed at a position where the driver can operate,
The reaction force actuator control unit, it is determined that the detected vehicle speed is less than the prescribed value, and when the stationary steering switch is turned ON, suddenly the steering reaction force to the reaction force actuator control unit to cancel the increase makes control,
The turning actuator control unit, it is determined that the detected vehicle speed is less than the prescribed value, and when the stationary steering switch is turned ON, releasing the limitation of the current supply to the steering actuator control unit claim 1 Symbol placement of a vehicle steering system.
前記操舵部材と前記転舵駆動機構との機械的な連結が断たれたステアバイワイヤ式である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の車両用操舵装置。 6. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering member is a steer-by-wire type in which mechanical connection between the steering member and the steered drive mechanism is broken. 荷役車両に適用される、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 6 , which is applied to a cargo handling vehicle. 請求項7記載の車両用操舵装置を装備した荷役車両。 A cargo handling vehicle equipped with the vehicle steering device according to claim 7 .
JP2011116775A 2011-05-25 2011-05-25 Vehicle steering system and cargo handling vehicle Expired - Fee Related JP5769006B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011116775A JP5769006B2 (en) 2011-05-25 2011-05-25 Vehicle steering system and cargo handling vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011116775A JP5769006B2 (en) 2011-05-25 2011-05-25 Vehicle steering system and cargo handling vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012245809A JP2012245809A (en) 2012-12-13
JP5769006B2 true JP5769006B2 (en) 2015-08-26

Family

ID=47466722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011116775A Expired - Fee Related JP5769006B2 (en) 2011-05-25 2011-05-25 Vehicle steering system and cargo handling vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5769006B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6484520B2 (en) * 2015-07-16 2019-03-13 本田技研工業株式会社 Vehicle steering system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10315998A (en) * 1997-05-14 1998-12-02 Toyota Motor Corp Steering controller for vehicle
JP3899739B2 (en) * 1999-09-21 2007-03-28 日産自動車株式会社 Vehicle steering system
JP2004123026A (en) * 2002-10-04 2004-04-22 Koyo Seiko Co Ltd Power steering device
JP4826347B2 (en) * 2006-06-07 2011-11-30 トヨタ自動車株式会社 Vehicle steering device
JP5392550B2 (en) * 2009-05-13 2014-01-22 株式会社ジェイテクト Vehicle steering system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012245809A (en) 2012-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102071779B1 (en) Control device and power steering device of the power steering device
US9932069B2 (en) Vehicle steering system
US8855862B2 (en) Vehicle steering system and loading vehicle
JP4587050B2 (en) Vehicle steering system
US8229627B2 (en) Vehicle steering apparatus
JP4587051B2 (en) Vehicle steering system
EP2591977B1 (en) Vehicle steering system and material handling vehicle
JP2013100007A5 (en)
WO2016031058A1 (en) Steer-by-wire steering system
JP2012254705A (en) Vehicular steering device and cargo handling vehicle
KR20120137032A (en) Control method of motor driven power steering apparatus
JP2004338562A (en) Electric power steering controller
JP5769006B2 (en) Vehicle steering system and cargo handling vehicle
JP6132171B2 (en) Vehicle steering system
JP5888251B2 (en) Automatic vehicle steering system
KR101857351B1 (en) Active front steering apparatus and method for steering wheel assist control thereof
KR101172098B1 (en) Electric Power Steering System for Reducing Reaction in Active Front Steering
JP2011251640A (en) Vehicle steering device
JP2006248308A (en) Steering device for vehicle
JP2010052485A (en) Steering device of vehicle
JP2011051378A (en) Electric power steering device having automatic steering function
JP4604642B2 (en) Vehicle steering system
JP4862523B2 (en) Vehicle steering system
JPH06211149A (en) Steering device of vehicle
KR100738398B1 (en) Active Front Wheel Steering Apparatus for Automotive Vehicle And Control Method Thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150302

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150528

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150610

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5769006

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees