JPH10297519A - Steering device - Google Patents

Steering device

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Publication number
JPH10297519A
JPH10297519A JP11065797A JP11065797A JPH10297519A JP H10297519 A JPH10297519 A JP H10297519A JP 11065797 A JP11065797 A JP 11065797A JP 11065797 A JP11065797 A JP 11065797A JP H10297519 A JPH10297519 A JP H10297519A
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JP
Japan
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steering
signal
steering wheel
angle
vehicle speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP11065797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Fujimoto
明彦 藤本
Fumihiro Akaha
史博 赤羽
Kiyoshi Enomoto
清志 榎本
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the steering feeling of an electric steering wheel having a steering reactive force adding function of a carrier vehicle the same as that of a conventional vehicle in which a steering wheel is mechanically joined to a steering mechanism. SOLUTION: In this steering device, a servo motor 1 having a rotational angle detecting function is joined to a steering wheel 3 via a torque limiter 4, and the steering angle of the steering wheel 3 is detected by the rotational angle detector 2 of the servo motor 1, vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor, and the steering angle of a running gear 11 is detected by the steering angle detector 7 of the running gear, and a steering device controller 5 produces a reactive signal based on the detection results and gives it to the servo motor 1 to produce a controllable reactive force in the steering wheel 3 and produces a steering signal to control the steering mechanism 6 of the running gear 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は操舵装置に関し、例
えば、製鉄所、造船所、プラント建設現場等にて鋼板コ
イル、船殻、大形構造物等の重量物搬送に用いられる搬
送車両の操舵反力付加機能付電気式ハンドル装置に適用
して有用なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering system, and more particularly to a steering system for a heavy vehicle such as a steel plate coil, a hull, or a large structure in a steelworks, a shipyard, or a plant construction site. This is useful when applied to an electric handle device with a reaction force adding function.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

[従来技術の背景]鉄鋼関連や造船関連の産業分野で
は、鉄鋼構造物等の重量物の搬送用に、自走式搬送車両
等が用いられている。図2に、重量物用自走式搬送車両
の斜視図を示す。
[Background of the Related Art] In the industrial fields related to steel and shipbuilding, self-propelled transport vehicles and the like are used for transporting heavy objects such as steel structures. FIG. 2 is a perspective view of a self-propelled transport vehicle for heavy objects.

【0003】図2に示すように、搬送車両9のフレーム
9Aには運転室10及び操舵可能な複数の走行装置11
が取り付けられている。更に、図示しないが、フレーム
9Aには、走行装置11を油圧シリンダやモータ等によ
り操舵させる操舵機構、及び、その他の機器が取り付け
られている。
As shown in FIG. 2, a cab 10 and a plurality of steerable traveling devices 11 are mounted on a frame 9A of a transport vehicle 9.
Is attached. Further, although not shown, a steering mechanism for steering the traveling device 11 by a hydraulic cylinder, a motor, or the like, and other devices are attached to the frame 9A.

【0004】複数の走行装置11が搬送車両9に設けら
れる理由は、積載重量が大きいので軸重の点から多くの
走行装置を設ける必要があり、また、積荷の大きさも大
きいので車両全長が長くなるためである。
The reason why the plurality of traveling devices 11 are provided on the transport vehicle 9 is that the loading weight is large, so that it is necessary to provide many traveling devices in terms of axle load, and the size of the load is large, so that the vehicle length is long. It is because it becomes.

【0005】複数の走行装置11が操舵可能である理由
は、走行装置11が多く車両全長が長い場合でも既存の
走行路を走行可能とするように小回り旋回ができ、ま
た、荷の搬送効率向上のため所定の位置及び方向に積荷
を容易に搬送できるように横行や斜行が可能な車両とす
る必要があるためである。
[0005] The reason why the plurality of traveling devices 11 can be steered is that, even when the number of traveling devices 11 is large and the overall length of the vehicle is long, the vehicle can make a small turn so as to be able to travel on an existing traveling path, and can improve the load transport efficiency. Therefore, the vehicle must be able to traverse or skew so that the cargo can be easily transported to a predetermined position and direction.

【0006】これらの理由で、通常は図2に示すよう
に、複数の操舵可能な走行装置11を持った搬送車両9
となっている。
For these reasons, as shown in FIG. 2, a transfer vehicle 9 having a plurality of steerable traveling devices 11 is usually used.
It has become.

【0007】しかし、ハンドルの操舵方向及び操舵角度
と、走行装置11の操舵方向及び操舵角度との関係は一
義的には決まらない。その理由を図3及び図4を参照し
て下記に述べる。 図3は小回り旋回時の走行装置11の操舵方向及び操
舵角度を示す。同図の如く、小回り旋回時には、最小の
旋回半径となるように、複数の走行装置11を異なる方
向及び角度で操舵する必要がある。 図4は斜行または横行時の走行装置11の操舵方向及
び操舵角度を示す。同図の如く、斜行または横行時に
は、複数の走行装置11を同じ方向及び角度で操舵する
必要がある。
However, the relationship between the steering direction and the steering angle of the steering wheel and the steering direction and the steering angle of the traveling device 11 cannot be uniquely determined. The reason will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 shows a steering direction and a steering angle of the traveling device 11 during a small turning. As shown in the figure, when making a small turn, it is necessary to steer the plurality of traveling devices 11 in different directions and at different angles so that the turning radius becomes the minimum. FIG. 4 shows the steering direction and the steering angle of the traveling device 11 during skewing or traversing. As shown in the figure, at the time of skewing or traversing, it is necessary to steer the plurality of traveling devices 11 in the same direction and angle.

【0008】このように、一般に重量物用自走式の搬送
車両9では、ハンドルの操舵方向及び操舵角度と、走行
装置11の操舵方向及び操舵角度は一義的には決まら
ず、通常の車両のようにハンドルと走行装置をジョイン
トや減速機を介して機械的に連結する操舵機構を採用す
ることはできない。
As described above, the steering direction and the steering angle of the steering wheel and the steering direction and the steering angle of the traveling device 11 are not uniquely determined in the self-propelled transporting vehicle 9 for a heavy object. Thus, a steering mechanism that mechanically connects the steering wheel and the traveling device via a joint or a reduction gear cannot be adopted.

【0009】また、車両の構成上、重量物用自走式搬送
車両9では運転室10と走行装置11は距離が離れてい
るため、ハンドルと走行装置11を機械的に連結するに
は複雑な機構が必要となる。
In addition, due to the structure of the vehicle, the driver's cab 10 and the traveling device 11 of the self-propelled transport vehicle 9 for heavy objects are far from each other. A mechanism is required.

【0010】このため、ハンドル操舵角を電気的に検出
して複数の走行装置11の操舵角を独立に制御する必要
があり、上記のような搬送車両9では、ハンドル操舵角
を電気的に検出する電気式ハンドルが使用されている。
For this reason, it is necessary to detect the steering angle of the steering wheel electrically and control the steering angles of the plurality of traveling devices 11 independently. In the transport vehicle 9 described above, the steering angle of the steering wheel is electrically detected. Electric handle is used.

【0011】しかし、電気式ハンドルには下記〜の
問題がある。 電気式ハンドルには本来操舵時の操舵反力がなく、低
車速時のように走行装置の操舵に必要な力が大きくなっ
てもハンドルの操舵感は変わらず、ハンドルと走行装置
を機械的に連結した通常の車両と同等の操舵感を得るこ
とができない。このため、ハンドルに操舵反力を加える
操舵反力付加装置が必要となる。 また、機器無通電時のハンドル操舵によりハンドル操
舵角と走行装置操舵角の間にずれが生じ、機器通電時に
走行装置が急激に操舵した場合や、運転者が急激なハン
ドル操舵をした場合には、操舵機構が応答できず、操舵
機構の破損につながる。このため、電気式ハンドルには
機器無通電時のハンドル操舵や、急激なハンドル操舵を
制限するハンドルロック装置が必要となる。 また、機器無通電時に無理にハンドル操舵をした場合
でも、ハンドル操舵角を検出する回転角検出器が滑って
回らないようにする必要がある。このために、トルクリ
ミッタが必要となる。
However, the electric handle has the following problems. The electric handle has no steering reaction force at the time of steering, and the steering feeling of the handle does not change even if the force required for steering the traveling device increases at low vehicle speed, and the steering wheel and the traveling device are mechanically connected. A steering feeling equivalent to that of a normal vehicle connected cannot be obtained. Therefore, a steering reaction force applying device for applying a steering reaction force to the steering wheel is required. In addition, if the steering wheel steering angle when the device is not energized causes a deviation between the steering wheel steering angle and the traveling device steering angle, and the traveling device steers suddenly when the device is energized, or if the driver steers the steering wheel sharply, However, the steering mechanism cannot respond, leading to damage to the steering mechanism. For this reason, the electric steering wheel requires a steering wheel lock device that restricts steering when the device is not energized or sharp steering. Further, even when the steering wheel is forcibly turned on when the device is not energized, it is necessary to prevent the rotation angle detector for detecting the steering wheel angle from slipping and rotating. Therefore, a torque limiter is required.

【0012】[従来の操舵反力付加機能付電気式ハンド
ル装置の構成]上記の操舵反力付加機能、ハンドルロッ
ク機能及びトルクリミッタ機能を全て満たすために、従
来の操舵反力付加機能付電気ハンドル装置は、図5に示
すように、ハンドル13に加えて、オイルダンパーやパ
ウダブレーキ、滑りクラッチ等の操舵反力付加装置1
5、電磁ブレーキ等のハンドルロック装置16、回転角
検出器12及びトルクリミッタ14により構成されてい
る。
[Configuration of Conventional Electric Handle Apparatus with Steering Reaction Force Addition Function] In order to satisfy all of the above steering reaction force addition function, handle lock function and torque limiter function, a conventional electric handle with steering reaction force addition function is provided. As shown in FIG. 5, the device includes a steering reaction force applying device 1 such as an oil damper, a powder brake, a slip clutch, etc., in addition to a steering wheel 13.
5, a handle lock device 16 such as an electromagnetic brake, a rotation angle detector 12, and a torque limiter 14.

【0013】図5中の操舵反力付加装置15、ハンドル
ロック装置16、回転角検出器12及びトルクリミッタ
14は互いに別物の部品であり、ハンドル13はトルク
リミッタ14を介して回転角検出器12、オイルダンパ
ーや滑りクラッチ等の操舵反力付加装置15、電磁ブレ
ーキ等のハンドルロック装置16にそれぞれ接続されて
いる。
The steering reaction applying device 15, the steering lock device 16, the rotation angle detector 12, and the torque limiter 14 in FIG. 5 are separate components, and the handle 13 is connected to the rotation angle detector 12 via the torque limiter 14. , A steering reaction applying device 15 such as an oil damper and a slip clutch, and a steering lock device 16 such as an electromagnetic brake.

【0014】しかし、従来の操舵反力付加機能付電気ハ
ンドル装置には下記(1)〜(3)の問題点がある。 (1)上記の機能を全て満足するには、図5に示したよ
うに、操舵反力付加装置15、ハンドルロック装置1
6、回転角検出器12及びトルクリミッタ14という個
別部品を組み合わせて使用する必要があったため、装置
全体が複雑な構造となる。 (2)ハンドルと操舵機構を機械的に連結した通常の車
両と同等の操舵感を得ることは不可能である。 (3)走行装置11の実際の操舵角、及び車速が制御に
反映していない。
However, the conventional electric steering wheel device having a steering reaction force adding function has the following problems (1) to (3). (1) In order to satisfy all of the above functions, as shown in FIG.
6. Since it is necessary to use a combination of individual components such as the rotation angle detector 12 and the torque limiter 14, the whole device has a complicated structure. (2) It is impossible to obtain a steering feeling equivalent to that of a normal vehicle in which a steering wheel and a steering mechanism are mechanically connected. (3) The actual steering angle of the traveling device 11 and the vehicle speed are not reflected in the control.

【0015】上記問題点のうち、(2)の操舵感につい
て詳細に説明すると、次の通りである。 (a)ハンドルと操舵機構を機械的に連結した通常の車
両においては、ハンドルにはタイヤと路面の摩擦により
操舵方向と逆方向の操舵反力が加わる。また、タイヤと
路面の摩擦は車速によって変化するため、操舵反力も車
速によって変化する。更に、一般に、車両が直進性を保
つようにタイヤにキャスタ角及びキャスタトレールを設
定してあり、走行中は常にタイヤが直進位置に戻ろうと
するので、ハンドルには操舵角を一定に保持した時や、
操舵戻し時にも中立位置に戻ろうとする力が働く。 (b)しかし、操舵反力付加装置15としてオイルダン
パーや滑りクラッチを用いた場合は、車速等に対応して
自由に操舵反力を制御することができず、また、ハンド
ル操舵角を一定に固定した時や、操舵戻し時に操舵反力
を与えることが不可能である。 (c)従って、従来の操舵反力付加機能付電気ハンドル
装置では、ハンドルと操舵機構を機械的に連結した通常
の車両と同等の操舵感を得ることは不可能である。
Of the above problems, the steering feeling (2) will be described in detail as follows. (A) In a normal vehicle in which a steering wheel and a steering mechanism are mechanically connected, a steering reaction force in a direction opposite to the steering direction is applied to the steering wheel due to friction between a tire and a road surface. Further, since the friction between the tire and the road surface changes according to the vehicle speed, the steering reaction force also changes according to the vehicle speed. Further, in general, a caster angle and a caster trail are set on the tires so that the vehicle keeps the straight running property, and the tires always try to return to the straight running position during running, so the steering wheel is kept at a constant steering angle. And
Even when the steering is returned, the force to return to the neutral position works. (B) However, when an oil damper or a slip clutch is used as the steering reaction force applying device 15, the steering reaction force cannot be freely controlled according to the vehicle speed and the like, and the steering angle of the steering wheel is kept constant. It is impossible to apply a steering reaction force when fixed or when steering is returned. (C) Therefore, in the conventional electric steering wheel device with a steering reaction force adding function, it is impossible to obtain a steering feeling equivalent to that of a normal vehicle in which the steering wheel and the steering mechanism are mechanically connected.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
問題点に鑑み、走行装置の実際の操舵角及び車速を考慮
して操舵機構を制御することができる操舵装置を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steering apparatus capable of controlling a steering mechanism in consideration of an actual steering angle and a vehicle speed of a traveling apparatus. .

【0017】また、本発明の他の課題は、ハンドルと操
舵機構を機械的に連結した通常の車両と同等の操舵感を
得ることができる操舵装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a steering device capable of obtaining a steering feeling equivalent to that of a normal vehicle in which a steering wheel and a steering mechanism are mechanically connected.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明に係る操舵装置は、ハンドルに与え
られた操作量を検出して信号化するハンドル操作量検出
手段と、車速を検出して信号化する車速検出手段と、走
行装置の舵角を検出して信号化する舵角検出手段と、走
行装置を操舵する操舵手段と、ハンドル操作量信号、車
速信号及び舵角信号により操舵信号を操舵手段に出力す
るコントローラと、各検出手段とコントローラ及び操舵
手段とを連結する信号線とを有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus for detecting a steering wheel operation amount detecting means for detecting an operation amount given to a steering wheel to signal the operation amount; Vehicle speed detecting means for detecting and signaling; steering angle detecting means for detecting and steering the steering angle of the traveling device; steering means for steering the traveling device; a steering wheel operation amount signal, a vehicle speed signal and a steering angle signal. It is characterized by having a controller for outputting a steering signal to the steering means, and a signal line connecting each detection means with the controller and the steering means.

【0019】また、請求項2の発明に係る操舵装置は、
更に、ハンドルに反力を発生させる反力発生装置と、ハ
ンドル操作量信号、車速信号及び舵角信号により反力信
号を反力発生装置に出力するコントローラとを有するこ
と特徴とする。
Further, the steering apparatus according to the second aspect of the present invention,
Further, it is characterized by having a reaction force generating device for generating a reaction force on the steering wheel, and a controller for outputting a reaction force signal to the reaction force generating device based on a steering wheel operation amount signal, a vehicle speed signal and a steering angle signal.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1に、本発明の実施の形態として、回転
角検出機能付サーボモータを用いた電気式ハンドル装置
を大型搬送車両のハンドル装置に適用した場合の一実施
例を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention in which an electric handle device using a servomotor with a rotation angle detecting function is applied to a handle device of a large-sized transport vehicle.

【0022】図1において、回転角検出機能付サーボモ
ータ1はそれ自身が回転角検出器2を備えたサーボモー
タであり、ハンドル3に操舵反力を発生させる反力発生
装置に相当すると共に、ハンドル3をロックするハンド
ルロック装置に相当し、また、回転角検出器2はハンド
ル3に与えられた操作量を検出して信号化するハンドル
操作量検出手段に相当する。ハンドル3はトルクリミッ
タ4を介した後、回転角検出機能付サーボモータ1に直
接接続されている。回転角検出器2は信号線20を通し
てハンドル操作量信号(ハンドル操舵角度及び方向)を
操舵装置制御器5へ与える。
In FIG. 1, a servo motor 1 having a rotation angle detecting function is a servo motor having a rotation angle detector 2 itself, and corresponds to a reaction force generator for generating a steering reaction force on a steering wheel 3. The rotation angle detector 2 corresponds to a handle operation amount detection unit that detects an operation amount given to the handle 3 and converts the signal into a signal. The handle 3 is directly connected to the servo motor 1 with a rotation angle detecting function after passing through a torque limiter 4. The rotation angle detector 2 supplies a steering wheel operation amount signal (steering wheel steering angle and direction) to the steering device controller 5 through a signal line 20.

【0023】トルクリミッタ4は機器無通電時に無理に
ハンドル3を操舵をした場合でも、回転角検出器2が滑
って回らないように、ハンドル3から回転角検出機能付
サーボモータ1へのトルク伝達を制限する。なお、ハン
ドル3は必要に応じて、トルクリミッタ4を介した後、
更に減速機等を介して回転角検出機能付サーボモータ1
を接続される。
The torque limiter 4 transmits torque from the handle 3 to the servomotor 1 with a rotation angle detecting function so that the rotation angle detector 2 does not slip and rotate even when the steering wheel 3 is forcibly turned when the equipment is not energized. Restrict. In addition, the handle 3 is passed through the torque limiter 4 if necessary,
Furthermore, a servo motor 1 with a rotation angle detection function via a reduction gear
Is connected.

【0024】走行装置11は図示しないが複数あり、そ
れぞれ操舵機構6と走行装置操舵角検出器7を備えてい
る。操舵機構6は走行装置11を操舵する操舵手段に相
当し、油圧シリンダやモータ等で構成されている。走行
装置操舵角検出器7は走行装置11の舵角を検出して信
号化する舵角検出手段に相当し、信号線21を通して舵
角信号(実際の走行装置操舵角度及び方向)を操舵装置
制御器5へ与える。
Although not shown, there are a plurality of traveling devices 11, each of which includes a steering mechanism 6 and a traveling device steering angle detector 7. The steering mechanism 6 corresponds to a steering means for steering the traveling device 11, and includes a hydraulic cylinder, a motor, and the like. The traveling device steering angle detector 7 corresponds to a steering angle detection unit that detects the steering angle of the traveling device 11 and converts it into a signal, and outputs a steering angle signal (actual traveling device steering angle and direction) through a signal line 21 to the steering device control. To the container 5.

【0025】車速センサ8は車速を検出して信号化する
車速検出手段に相当し、信号線22を通して車速信号を
操舵装置制御器5へ与える。
The vehicle speed sensor 8 corresponds to vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed and converting it into a signal, and supplies a vehicle speed signal to the steering device controller 5 through a signal line 22.

【0026】操舵装置制御器5はハンドル操作量信号、
車速信号及び舵角信号により操舵信号(走行装置操舵の
ためのトルク及び回転方向)を信号線23を通して操舵
機構6に出力するコントローラに相当すると共に、ハン
ドル操作量信号、車速信号及び舵角信号により反力信号
(操舵反力付加のためのトルク及び回転方向)を信号線
24を通して回転角検出機能付サーボモータ1に出力す
るコントローラに相当する。
The steering device controller 5 outputs a steering wheel operation amount signal,
The controller corresponds to a controller that outputs a steering signal (torque and rotation direction for steering the traveling device) to the steering mechanism 6 through a signal line 23 based on a vehicle speed signal and a steering angle signal, and also uses a steering wheel operation amount signal, a vehicle speed signal, and a steering angle signal. It corresponds to a controller that outputs a reaction force signal (torque and rotation direction for adding a steering reaction force) to the servomotor 1 with a rotation angle detection function through a signal line 24.

【0027】信号線20は回転検出器2と操舵装置制御
器5を連結し、信号線21は走行装置操舵角検出器7と
操舵装置制御器5を連結し、信号線22は車速センサ8
と操舵装置制御器5を連結し、信号線23は操舵装置制
御器5と操舵機構6を連結し、信号線24は操舵装置制
御器5と回転角検出機能付サーボモータ1を連結してい
る。
A signal line 20 connects the rotation detector 2 and the steering device controller 5, a signal line 21 connects the traveling device steering angle detector 7 and the steering device controller 5, and a signal line 22 is a vehicle speed sensor 8.
And the steering device controller 5, a signal line 23 connects the steering device controller 5 and the steering mechanism 6, and a signal line 24 connects the steering device controller 5 and the servomotor 1 with a rotation angle detecting function. .

【0028】操舵装置制御器5は、下記〜の機能を
有する。 操舵装置制御器5は回転角検出機能付サーボモータ1
の回転角検出器2により検出されるハンドル3のハンド
ル操舵角に応じて、油圧シリンダやモータ等で構成され
た操舵機構6を制御し、走行装置11を操舵させる。 また、操舵装置制御器5は回転角検出機能付サーボモ
ータ1にハンドル操舵方向と逆方向のトルクを発生さ
せ、ハンドル3に操舵反力を与えてハンドル操舵に重み
を加える。回転角検出機能付サーボモータ1のトルクは
操舵装置制御器5で任意の値に制御可能であり、車速セ
ンサ8の車速信号等に応じてハンドル操舵の重みを所望
の値に制御するようにしている。 更に、ハンドル3の操舵角を一定に固定した場合や、
操舵戻し時でも、操舵装置制御器5は回転角検出機能付
サーボモータ1にトルクを発生させることにより、操舵
反力を与える。 また更に、操舵装置制御器5は回転角検出器2より検
出されるハンドル操舵角と、走行装置操舵角検出器7に
より検出される走行装置11の実際の操舵角との差(以
下、偏差と呼ぶ)を求め、偏差が大きくなると、回転角
検出機能付サーボモータ1に発生させるハンドル操舵方
向と逆方向のトルクを偏差に応じて徐々に大きくし、操
舵反力を大きくしてハンドル操舵を重くする。 偏差がある値以上になった場合、操舵装置制御器5は
回転角検出機能付サーボモータ1に電磁気力による軸固
定力を発生させ、ハンドル操舵をロックする。 無通電時は、操舵装置制御器5は回転角検出機能付サ
ーボモータ1の電機子配線を短絡して電磁気力による軸
固定力を発生させ、ハンドルロックとする。
The steering device controller 5 has the following functions. The steering device controller 5 is a servomotor 1 with a rotation angle detecting function.
The steering mechanism 6 composed of a hydraulic cylinder, a motor, and the like is controlled in accordance with the steering angle of the steering wheel 3 detected by the rotation angle detector 2 to steer the traveling device 11. Further, the steering device controller 5 generates a torque in the direction opposite to the steering wheel direction to the servo motor 1 with the rotation angle detecting function, gives a steering reaction force to the steering wheel 3, and adds a weight to the steering wheel. The torque of the servo motor 1 with the rotation angle detecting function can be controlled to an arbitrary value by the steering device controller 5, and the weight of the steering wheel is controlled to a desired value according to the vehicle speed signal of the vehicle speed sensor 8 and the like. I have. Furthermore, when the steering angle of the steering wheel 3 is fixed,
Even at the time of steering return, the steering device controller 5 applies a steering reaction force by causing the servo motor 1 with the rotation angle detecting function to generate torque. Further, the steering device controller 5 determines a difference between the steering wheel angle detected by the rotation angle detector 2 and the actual steering angle of the traveling device 11 detected by the traveling device steering angle detector 7 (hereinafter referred to as deviation and When the deviation increases, the torque in the direction opposite to the steering direction of the steering wheel generated by the servo motor 1 with the rotation angle detecting function is gradually increased in accordance with the deviation, and the steering reaction force is increased to increase the steering wheel steering. I do. When the deviation exceeds a certain value, the steering device controller 5 causes the servo motor 1 with the rotation angle detecting function to generate a shaft fixing force by an electromagnetic force to lock the steering wheel. When no power is supplied, the steering device controller 5 short-circuits the armature wiring of the servo motor 1 with the rotation angle detecting function to generate a shaft fixing force by electromagnetic force, thereby locking the steering wheel.

【0029】回転角検出機能付サーボモータ1から出力
されるトルクの大きさは、操舵装置制御器5の制御定数
や制御方法を変更することにより、容易に変更すること
ができる。
The magnitude of the torque output from the servomotor 1 with the rotation angle detecting function can be easily changed by changing the control constant and the control method of the steering device controller 5.

【0030】上記の説明から判るように、本例では、ハ
ンドル操舵角に加え、走行装置11の実際の操舵角及び
車速に基づいて操舵機構6を制御するので、制御性が良
い。また、ハンドル操舵角、車速及び走行装置11の実
際の操舵角に基づいて回転角検出機能付サーボモータ1
のトルクを制御することによりハンドル3に操舵反力を
発生させるので、電気式ハンドル装置を使用した車両に
おいても、ハンドルと操舵機構を機械的に連結した通常
の車両と同等の操舵感を得られ、制御性が良い。また、
偏差が大きい場合や無通電時にハンドル操舵をロックす
る等、急激なハンドル操舵を抑制することにより、機器
の破損を防止できる。
As can be seen from the above description, in this example, the steering mechanism 6 is controlled based on the actual steering angle and the vehicle speed of the traveling device 11 in addition to the steering wheel steering angle, so that the controllability is good. Further, a servo motor 1 with a rotation angle detecting function based on the steering angle of the steering wheel, the vehicle speed, and the actual steering angle of the traveling device 11.
A steering reaction force is generated on the steering wheel 3 by controlling the torque of the steering wheel 3. Therefore, even in a vehicle using the electric steering device, a steering feeling equivalent to that of a normal vehicle in which the steering wheel and the steering mechanism are mechanically connected can be obtained. Good controllability. Also,
The device can be prevented from being damaged by suppressing sharp steering such as when the steering is locked when the deviation is large or when no power is supplied.

【0031】また、本例では、ハンドル3にトルクリミ
ッタ4や必要に応じて減速機を介して接続した1つの回
転角検出機能付サーボモータ1を用いて、操舵反力付加
機能、ハンドルロック機能及びハンドル回転角検出機能
を実現しているので、部品点数が削減し、装置全体の構
造が単純化できると共に小型化できる。
In this embodiment, a steering reaction force adding function and a steering wheel lock function are used by using one servomotor 1 with a rotation angle detecting function connected to the steering wheel 3 via a torque limiter 4 and a reduction gear if necessary. In addition, since the function of detecting the rotation angle of the steering wheel is realized, the number of parts can be reduced, the structure of the entire apparatus can be simplified, and the size can be reduced.

【0032】次に、操舵装置制御器5の一構成例を説明
する。この例の操舵装置制御器5は減算器51と、操舵
反力付加用の制御器52〜54と、走行装置操舵角の制
御器55を備えている。
Next, an example of the configuration of the steering device controller 5 will be described. The steering device controller 5 in this example includes a subtractor 51, controllers 52 to 54 for adding a steering reaction force, and a controller 55 for a traveling device steering angle.

【0033】減算器51は、回転角検出機能付サーボモ
ータ1の回転角検出器2により検出されたハンドル3の
ハンドル操舵角と、走行装置操舵角検出器7により検出
された走行装置11の実際の操舵角との偏差を算出し、
偏差信号を制御器54及び制御器55に与える。
The subtractor 51 calculates the steering angle of the steering wheel 3 of the steering wheel 3 detected by the rotation angle detector 2 of the servo motor 1 with the rotation angle detection function, and the actual value of the traveling device 11 detected by the traveling device steering angle detector 7. Calculate the deviation from the steering angle of
The deviation signal is provided to the controller 54 and the controller 55.

【0034】制御器52は車速センサ8から車速信号を
入力し、例えば、低車速時にはハンドル操舵を重くする
等、ハンドル操舵の重みを車速に応じて所望の値に制御
するように反力信号を生成する。
The controller 52 receives a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 8 and outputs a reaction force signal to control the steering wheel weight to a desired value according to the vehicle speed, for example, to increase the steering wheel steering at a low vehicle speed. Generate.

【0035】制御器53は走行装置操舵角検出器7から
舵角信号を入力し、走行中にタイヤが常に直進位置に戻
ろうとして働く力を模して、ハンドル操舵角を一定に保
持した時や、操舵戻し時にもハンドル3を中立点位置に
戻させるように反力信号を生成する。
The controller 53 receives the steering angle signal from the steering angle detector 7 of the traveling device, and imitates the force that the tires always try to return to the straight traveling position during traveling. Also, a reaction force signal is generated so that the steering wheel 3 is returned to the neutral position even when the steering is returned.

【0036】制御器54は減算器51からハンドル操舵
角と走行装置操舵角の偏差信号を入力し、例えば、偏差
が大きくなると偏差に応じて徐々に操舵反力を大きくし
ハンドル操舵を重くする等、ハンドル操舵の重みを偏差
に応じて所望の値に制御するように反力信号を生成す
る。
The controller 54 receives a deviation signal between the steering wheel steering angle and the traveling device steering angle from the subtractor 51. For example, when the deviation becomes large, the steering reaction force is gradually increased in accordance with the deviation to make the steering wheel heavy. Then, a reaction force signal is generated so as to control the steering wheel weight to a desired value according to the deviation.

【0037】これらの制御器52〜54で生成される個
別の反力信号が合成されて、回転角検出機能付サーボモ
ータ1に与えられる。
The individual reaction force signals generated by these controllers 52 to 54 are combined and given to the servomotor 1 with a rotation angle detecting function.

【0038】また、制御器54は偏差がある値以上にな
った場合は、回転角検出機能付サーボモータ1に電磁気
力による軸固定力を発生させ、ハンドル操舵をロックさ
せるように、回転角検出機能付サーボモータ1に信号を
与える。更に、制御器54は無通電時に、回転角検出機
能付サーボモータ1の電機子配線を短絡して電磁気力に
よる軸固定力を発生させ、ハンドル3をロックさせるよ
うに、回転角検出機能付サーボモータ1に信号を与え
る。回転角検出機能付サーボモータ1はこれらの信号に
より、電磁気力の軸固定力を発生する。
When the deviation exceeds a certain value, the controller 54 detects the rotation angle so that the servo motor 1 with the rotation angle detection function generates a shaft fixing force by electromagnetic force and locks the steering wheel. A signal is given to the servo motor with function 1. Further, when no power is supplied, the controller 54 short-circuits the armature wiring of the servo motor 1 with the rotation angle detection function, generates a shaft fixing force by electromagnetic force, and locks the handle 3 so that the servo with the rotation angle detection function is locked. A signal is given to the motor 1. The servomotor 1 with the rotation angle detecting function generates a shaft fixing force of the electromagnetic force based on these signals.

【0039】制御器55は減算器51からハンドル操舵
角と走行装置操舵角の偏差信号を入力し、例えば、走行
装置11の操舵角度及び方向が小回り旋回(または直線
旋回)時、あるいは、横行や斜行時、走行状況に適した
ものとなるように、操舵機構6に与える舵角信号を偏差
に応じて生成する。また、必要に応じて、制御器55は
車速センサ8から車速信号を入力し、偏差及び車速によ
り舵角信号を生成する。
The controller 55 inputs a deviation signal between the steering wheel steering angle and the traveling device steering angle from the subtractor 51. For example, when the steering angle and the direction of the traveling device 11 make a small turn (or straight turn), or At the time of skewing, a steering angle signal to be applied to the steering mechanism 6 is generated according to the deviation so as to be suitable for the traveling situation. Further, if necessary, the controller 55 receives the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 8 and generates a steering angle signal based on the deviation and the vehicle speed.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1に係る発明の操舵装置によれ
ば、ハンドルに与えられた操作量を検出して信号化する
ハンドル操作量検出手段と、車速を検出して信号化する
車速検出手段と、走行装置の舵角を検出して信号化する
舵角検出手段と、走行装置を操舵する操舵手段と、ハン
ドル操作量信号、車速信号及び舵角信号により操舵信号
を操舵手段に出力するコントローラと、各検出手段とコ
ントローラ及び操舵手段とを連結する信号線とを有する
ので、ハンドル操舵角のみならず、走行装置の実際の操
舵角及び車速に基づいて走行装置の舵角を制御すること
ができる。従って、制御性が良い。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a steering operation amount detecting means for detecting an operation amount given to a steering wheel and converting the signal into a signal, and a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed and converting the signal into a signal. A steering angle detecting means for detecting a steering angle of the traveling device to signal the steering device, a steering device for steering the traveling device, and a controller for outputting a steering signal to the steering device based on a steering wheel operation amount signal, a vehicle speed signal and a steering angle signal. And a signal line connecting each detection means with the controller and the steering means, so that not only the steering wheel angle but also the steering angle of the traveling apparatus can be controlled based on the actual steering angle and the vehicle speed of the traveling apparatus. it can. Therefore, controllability is good.

【0041】また、請求項2に係る発明の操舵装置によ
れば、更に、ハンドルに反力を発生させる反力発生装置
と、ハンドル操作量信号、車速信号及び舵角信号により
反力信号を反力発生装置に出力するコントローラとを有
するので、ハンドル操舵角、車速及び走行装置の実際の
舵角に基づいて操舵反力を発生させることができ、ハン
ドルと操舵機構を機械的に連結した通常の車両と同等の
操舵感を得られる。更に、急激なハンドル操舵の抑制が
可能で、機器の破損を防止できる。
According to the steering apparatus of the second aspect of the present invention, a reaction force generating device for generating a reaction force on the steering wheel, and a reaction force signal based on the steering wheel operation amount signal, the vehicle speed signal, and the steering angle signal are further generated. Since it has a controller that outputs to the force generating device, a steering reaction force can be generated based on the steering angle of the steering wheel, the vehicle speed, and the actual steering angle of the traveling device, and a normal steering wheel is mechanically connected to the steering mechanism. A steering feeling equivalent to that of a vehicle can be obtained. Further, rapid steering of the steering wheel can be suppressed, and damage to the equipment can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態として回転角検出機能付サ
ーボモータを用いた操舵反力付加機能付電気式ハンドル
装置の構成を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric steering device with a steering reaction force adding function using a servomotor with a rotation angle detecting function as an embodiment of the present invention.

【図2】重量物用自走式搬送車両の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a self-propelled transport vehicle for heavy goods.

【図3】小回り旋回時の走行装置操舵方向を示した模式
図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a traveling device steering direction during a small turn.

【図4】横行または斜行時の走行装置操舵方向を示した
模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a traveling device steering direction when the vehicle is traversing or skewed.

【図5】従来の操舵反力付加機能付電気式ハンドル装置
の概略構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional electric handle device with a steering reaction force adding function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転角検出機能付サーボモータ 2 サーボモータの回転角検出器 3 ハンドル 4 トルクリミッタ 5 操舵装置制御器 51 減算器 52 車速による制御器 53 中立点制御器 54 偏差による制御器 55 操舵角制御器 6 操舵機構 7 走行装置操舵角検出器 8 車速センサ 9 搬送車両 9A フレーム 10 運転室 11 走行装置 20〜24 信号線 Reference Signs List 1 servo motor with rotation angle detecting function 2 servo motor rotation angle detector 3 handle 4 torque limiter 5 steering device controller 51 subtractor 52 vehicle speed controller 53 neutral point controller 54 deviation controller 55 steering angle controller 6 Steering mechanism 7 Traveling device steering angle detector 8 Vehicle speed sensor 9 Transport vehicle 9A Frame 10 Driver's cab 11 Traveling device 20 to 24 Signal line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハンドルに与えられた操作量を検出して
信号化するハンドル操作量検出手段と、車速を検出して
信号化する車速検出手段と、走行装置の舵角を検出して
信号化する舵角検出手段と、走行装置を操舵する操舵手
段と、ハンドル操作量信号、車速信号及び舵角信号によ
り操舵信号を操舵手段に出力するコントローラと、各検
出手段とコントローラ及び操舵手段とを連結する信号線
とを有することを特徴とした操舵装置。
1. A steering wheel operation amount detecting means for detecting an operation amount given to a steering wheel and signaling it, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed and signaling it, and detecting a steering angle of a traveling device to signal it. Steering angle detecting means, a steering means for steering the traveling device, a controller for outputting a steering signal to the steering means based on a steering wheel operation amount signal, a vehicle speed signal and a steering angle signal, and connecting each detecting means with the controller and the steering means. A steering device comprising:
【請求項2】 ハンドルに反力を発生させる反力発生装
置と、ハンドル操作量信号、車速信号及び舵角信号によ
り反力信号を反力発生装置に出力するコントローラとを
有すること特徴とした請求項1に記載の操舵装置。
2. A reaction force generator for generating a reaction force on a steering wheel, and a controller for outputting a reaction force signal to the reaction force generator based on a steering wheel operation amount signal, a vehicle speed signal, and a steering angle signal. Item 2. The steering device according to Item 1.
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Cited By (5)

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