KR100354585B1 - 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치 및 차량 - Google Patents

Abstract

핸들의 회전량에 따른 유량을 토출하는 작동유 공급장치와, 상기 작동유 공급장치로부터 토출된 작동유에 의해 구동되어서 조타륜을 조타하는 액추에이터를 구비한 파워 스티어링장치에 있어서, 핸들각과 조타륜의 터닝각과의 시프트를 보정하는 핸들각 보정장치이다. 상기 시프트를 보정하는 경우, 핸들각을 기준위치에서 절대각도를 기초로 하여 보정함으로써 핸들의 쓸데없는 공전을 감소시키고, 쓸데없는 핸들의 조작량의 감소가 가능한 파워 스티어링장치의 핸들각 보정장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다. 핸들각 검출수단에 의해 핸들이 실제위치가 기준위치에서의 상대각도로 검출되고, 조타각 검출수단에 의해 조타륜의 터닝각이 검출된다. 조타륜의 터닝각에서 핸들의 정규위치인 목표위치가 목표위치 연산수단에 의해 상대각도로 구해진다. 핸들의 실제위치와 목표위치와의 시프트량이 허용범위를 초과하는 경우에는 보정수단이 구동되어 시프트량이 보정된다.

Description

파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치 및 차량{steering angle correction device for power steering devices and vehicles}

종래, 핸들 조작력을 경감하기 위한 파워 스티어링장치로서 전유압식 파워 스티어링장치가 알려져 있다. 이 파워 스티어링장치는 차량의 조타륜에 조타력을 작용시키는 파워 실린더(스티어링 실린더)를 구비하고 있다. 스티어링 실린더에는 핸들의 조작량에 따른 유량이 작동유 공급장치(스티어링 유닛)를 거쳐 공급된다.

포크 리프트 등의 산업차량에서는 하역레버 등의 조작을 하면서 한손으로 핸들 조작을 쉽게 하도록 핸들에 노브가 설치되어 있다. 조작자는 노브의 위치를 조타륜이 직진위치에 있는가 여부의 판단을 위한 표준의 하나로 하고 있다. 그러나, 핸들의 조작량에 반응하여 스티어링 유닛으로부터 스티어링 실린더로 토출되는 유량이 그대로 스티어링 실린더의 구동에 사용된다고는 할 수 없지만, 핸들의 조작속도가 비교적 느린 경우 등에는 그 효율(오비트롤(orbitrol) 효율)이 저하한다. 그 때문에, 노브위치(핸들각)와 조타륜의 터닝각의 위치 관계에 시프트(shift)가 발생한다. 또한, 스티어링 실린더 등에서의 오일 누설에 의하여서도 이와 같은 시프트가 발생한다. 또한, 오비트롤 효율은 핸들의 조작량과, 작동유 공급장치로부터 토출되는 유량과의 대응관계를 나타내고, 오비트롤 효율=실제 토출량/이론토출량으로 표시된다.

이와 같은 핸들각과 조타륜의 터닝각과의 시프트를 해결하기 위해 예를 들면 일본 특허공고 평3-30544호 공보나 평4-24270호 공보 등에서는 조타륜의 터닝각에 대하여 핸들각의 시프트를 보정하는 핸들각 보정장치가 개시되어 있다. 도 34는 일본 특허공고 평4-24270호 공보에 개시된 핸들각 보정장치를 도시하는 모식도이다.

도 34에 도시한 바와 같이, 전유압식의 파워 스티어링장치(81)는, 핸들(82)에 의해 조작되는 스티어링 유닛(83)과, 조타륜(도시 안됨)을 조향시키는 스티어링 실린더(84)와, 스티어링 유닛(83)과 스티어링 실린더(84)를 연결하는 유압라인 (85,86)을 구비한다. 유압라인(85,86)은 핸들(82)의 조작방향에 대응하여 조타시에는 한편의 라인이 유압펌프(87)로부터의 가압작동유를 급송하는 급송라인으로 되고, 다른 편의 라인이 작동유 탱크(88)로 오일을 복귀하는 반송라인으로 된다. 양 유압라인(85,86)을 연결하는 드레인유 라인(89)의 도중에는 전자 전환밸브(90)가 설치되어 있다.

제어수단(91)에는 회전각 센서(92)로부터 출력되는 핸들의 회전각신호와, 실린더 위치센서(93)로부터 출력되는 실린더 행정신호가 입력된다. 제어수단(91)은 도 35에 도시한 맵 M을 이용하여 핸들의 회전각신호에 대응하는 핸들 회전각도 θabs 로부터 목표실린더 행정 xg를 구한다. 그래서, 제어수단(91)은 상기 실린더 행정신호로부터 구한 실제 실린더 행정 x와, 목표실린더 행정 xg와의 편차가 허용값을 초과하면 솔레노이드(94)를 여자시켜서 전자 전환밸브(90)를 개방시킨다.

전자 전환밸브(90)가 개방됨으로써. 작동유의 일부가 드레인유 라인(89)을 통하여 유압라인(85,86)의 한편의 급송라인으로부터 다른 편의 반송라인으로 유입되고, 작동유 탱크(88)로 복귀된다. 그래서, 핸들의 위치가 조타륜의 터닝각에 대응한 정규 위치 또는 정규 위치로부터 허용값내에서 벗어난 위치로 보정되기까지 핸들(82)이 공전상태로 되어서 핸들(82)의 위치 보정이 실시된다. 따라서, 종래장치에서는, 핸들 회전각도 θabs 를 기준으로 하여 목표 실린더 행정 xg 를 결정하기 때문에, 핸들을 기준위치에서 얼마나 회전하였는가도 고려한 핸들 절대각도에서 핸들 회전각도 θabs 를 검출하지 않을 수 없었다.

그러나, 핸들의 위치보정이 핸들 절대각도를 기초로 하여 행하면, 예를 들어 도 36에 도시한 바와 같이, 시프트 량이 360° 또는 720°로 검출되었을 때에는 핸들(82)이 노브(82a)의 위치가 시프트 량 0°인 때와 동일한 위치(예를 들면 조타륜이 직진할 때의 중립위치)에 있음에도 불구하고 핸들의 위치보정이 실행된다. 그래서, 핸들(82)이 360° 또는 720°만큼 공전한다. 즉, 핸들 절대각도에서의 검출값에 기초하여 핸들의 위치보정이 행해지기 때문에 조작자가 바라보는 가운데에서는 노브(82a)의 위치가 맞음에도 불구하고 핸들(82)이 1회전 또는 2회전 공전한다고하는 쓸데없는 핸들 조작이 강해지게 된다. 그래서, 이 핸들(82)의 쓸데 없는 공전에 의한 조작량의 증가가 핸들(82)을 조작하는 조작자의 부담 증가로 연결된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 시프트 량이 360°미만에서도, 시프트 량이 180°를 초과하였을 때에는 핸들(82)을 벗어난 경로를 더듬어 가며 원래대로 돌아가는 것보다도 오히려 1바퀴 만큼 벗어나 버리고 마는 편이 노브(82a)의 위치를 정규 위치로 보정하는 중에 보정량이 적어진다. 그러나, 핸들 절대각도에서의 시프트 량에 기초하여 보정하면, 벗어난 경로를 더듬어 가며 정규 위치로 돌아가는 보정방법으로 되므로, 핸들의 위치를 보정하기 위한 보정량이 상대적으로 커지게 되는 경향이 있었다. 예를 들면 280°벗어났을 때에는 바라본 눈의 시프트 량이 80°임에도 불구하고 280°의 보정이 행해지고 있었다. 이것도 핸들(82)을 조작하는 조작자의 부담을 늘리는 원인으로 되었다.

또한, 핸들(82)은 조타륜이 직진시의 상태에 있을 때의 기준위치(중립위치)에서 좌우 각각 2 ~ 3회전 정도의 회전이 가능하도록 설치되어 있다. 회전각 센서(92)에 의해 핸들(82)의 기준위치로부터의 회전각도를 핸들 절대각도에서 검출하도록 하면, 핸들(82)의 전회전영역(예를 들면 4~6 회전)을 회전각 센서(92)로 검출할 필요가 있다. 그래서, 핸들(82)을 지지하는 스티어링 샤프트의 4~6 회전을 회전각 센서(92)의 입력축의 1회전으로 되도록 전달하기 때문에 스티어링 샤프트와 상기 입력축과의 사이에 워엄 기어 등을 이용한 감속기구를 개재시켜야 한다. 그 결과, 핸들(82)의 각도를 검출하는 분해능이 악화된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 일본 실용공고 평7-5364호 공보에서는, 도 37에 도시하는 핸들각 보정장치가 개시되어 있다. 파워 스티어링장치(81)는 핸들(82)에 의해 조작되는 파워 스티어링 제어밸브(95)를 갖는 스티어링 유닛(83)과, 조타륜(도시 안됨)을 조향시키는 스티어링 실린더(84)와, 스티어링 유닛(83)과 스티어링 실린더(84)를 연결하는 유압라인(85,86)을 구비한다. 유압라인(85,86)은 핸들(82)의 조작방향에 따라서 조작시에서는 한편의 라인이 유압펌프(87)로부터의 가압 작동유를 급송하는 급송라인으로 되고, 다른 편의 라인이 작동유 탱크(88)로 오일을 복귀하는 반송라인으로 된다. 양 유압라인(85,86)의 도중에는 전자제어밸브(96)가 설치되어 있다.

제어기(97)에서는 회전각 센서(92)로부터의 핸들의 회전각 신호와, 실린더 위치 센서(93)로부터의 실린더 행정 신호가 입력된다. 제어기(97)는 핸들의 회전각 신호에 대응하는 핸들의 회전각도 θabs로부터 목표 실린더 행정 xg 를 구한다. 그래서, 제어기(97)는 상기 실린더 행정 신호로부터 구한 실제 실린더 행정 x와, 목표 실린더 행정 xg와의 편차가 허용값을 초과하면 전자제어밸브(96)를 개방시킨다.

전자 제어밸브(96)가 개방됨으로써 작동유의 일부가 유압라인(85,86)의 한편의 급송라인에서 다른 편의 급송라인으로 유입되고, 작동유 탱크(88)로 복귀된다. 그래서, 핸들의 위치가 조타륜의 터닝각에 따른 정규 위치로 보정되기까지 핸들(82)이 공전상태로 되어서 핸들(82)의 위치 보정 즉, 시프트 보정이 실시된다.

그런데, 스티어링 유닛(오비트롤)에는 표준형과 저슬립형의 2 종류가 있다. 도 38은 양 형식의 오비트롤의 핸들 회전속도에 대한 오비트롤 효율을 나타내는 그래프이다. 표준형은 선 A로 도시한 바와 같이, 핸들 회전속도의 저속역에서 오일누설에 의해 오비트롤 효율이 100% 에서 급격히 작아진다. 한편, 저슬립형은 선 B로 도시한 바와 같이, 핸들 회전속도의 저속역에서 외부로부터 유입하는 오일 누설에 의해 오비트롤 효율이 100%에서 급격히 커진다.

종래장치에서는 표준형의 오비트롤을 사용하기 때문에, 핸들을 저속회전시켰을 때에 조타륜이 조타되기 어렵다. 그래서, 조타륜이 조타되기 어렵게 됨으로써 조작자의 핸들 조작의 감각이 악화되는 것을 방지하기 위해서 핸들 회전속도가 저속인 때에는 핸들의 위치 보정을 행하지 않고 있었다. 예를 들면, 회전각 센서(92)의 검출값을 미분회로로 미분하여 핸들 회전속도에 비례한 속도신호를 생성하고, 이 속도 신호에 기초하여 핸들 회전속도가 설정값 보다도 느린 것으로 판단되었을 때에는 핸들의 위치 보정을 실행하지 않았다.

그런데, 저슬립형의 스티어링 유닛을 사용하면 핸들 회전속도의 저속역에서 유량의 토출비율이 100%를 초과하므로 상기 핸들 조작상의 감각의 악화를 초래할 염려가 없다. 따라서, 핸들을 저속 조작하였을 때에도 보정을 실행하여 핸들의 시프트 보정의 기회를 사실상 늘어나게 하는 일이 예상된다.

그러나, 차량의 정지상태에서 핸들을 조작할 때에는 조타륜과 노면과의 마찰저항이 커지기 때문에 조타륜에 비틀림이 발생한다. 조타륜이 비틀린 상태에서 핸들의 위치 보정을 하기 위해서 전자밸브가 개방되었을 때 스티어링 실린더내의 유압이 조타륜의 비틀림의 복귀력에 대항할 수 없을 정도로 저하하면 조타륜이 비틀림을 복귀하는 방향으로 회전된다. 그 결과, 위치보정의 실행이 오히려 핸들의 시프트를 확대시킨다고 하는 불합리를 초래하는 경우가 있다.

도 40(a) 내지 도 40(e)는 이와 같은 현상을 설명하기 위한 설명도이다. 도 40(a) 내지 도 40(e)에서, 백색 원은 현재 노브 위치를 나타내고, 흑색 원은 목표 노브 위치를 나타내고, 해칭한 원은 조타륜에 비틀림이 없을 때의 목표 노브 위치를 나타낸다. 노브(82a)가 현재 노브 위치에서, 조타륜의 터닝각으로 정해지는 목표 노브 위치에 짧은 경로로 접근하는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에만 핸들의 공전상태를 만들기 위해서 전자밸브가 개방되는 경우를 예로 설명한다.

먼저, 도 40(a)에 도시한 바와 같이, 차량의 정지상태에서 핸들을 화살표 방향으로 조작하면 조타륜에 비틀림이 발생하고, 조타륜에 비틀림이 없을 때의 목표 노브 위치에서 조타륜의 비틀림 만큼의 각도대로 좌방향으로 회전한 위치에서 볼 때의 목표 노브 위치가 위치한다. 이 상태에서 조타륜의 비틀림 방향(화살표 방향)으로 핸들을 조작하면 노브(82a)의 현재 노브 위치가 목표 노브 위치로 접근하는 방향이므로 전자밸브가 개방된다. 이 때 조타륜의 비틀림의 복귀 속도가 빠르기 때문에 시프트가 허용값내에 들어온 시점에서 전자밸브를 폐쇄하여도 도 40(b)에 도시한 바와 같이 목표 노브 위치가 현재 노브 위치를 통과하여 시프트가 발생한다. 도 40(c)에 도시한 바와 같이, 이 상태에서 핸들을 반대로 꺾으면, 핸들의 조작방향이 노브(82a)의 현재 노브 위치에서 목표 노브 위치로 접근하는 방향이므로 전자밸브가 개방된다. 그 결과 도 40(d)에 도시한 바와 같이 조타륜이 비틀림을 복귀하는 방향으로 회전되어서 목표 노브 위치가 현재 노브 위치에서 떨어져서 시프트가 확대된다. 도 40(e)에 도시한 바와 같이 시프트가 확대된 상태에서 핸들을 다시 꺾으면 확대된 시프트가 남아 있게 된다. 이와 같이 저슬립형의 스티어링 유닛을 사용하는 구성에서는 보정의 실행이 오히려 노브(82a)의 위치 시프트를 확대시킨다고 하는 불합리를 초래하는 경우가 있었다.

따라서, 저슬립형의 스티어링 유닛을 사용한 경우에도, 핸들 조작속도가 저속인 때에는 표준형과 마찬가지로 노브의 위치 보정을 정지시켜야 한다는 문제가 있었다.

또한, 차량의 선회 주행중에는, 조타륜을 지지하는 킹핀에 연결된 링크암이 이루는 각도가 좌우가 다르기 때문에 좌우의 조타륜에 다른 모멘트가 작용한다. 이 때문에 선회 주행중에 핸들을 저속 조작하였을 때 전자밸브가 개방하고, 이 때 조타륜에 작용하는 좌우 모멘트의 차이에 대항하는 정도의 유압이 스티어링 실린더내에 확보되지 않으면 조타륜이 깊이 벌어지는 로베이션(lobation) 현상이 일어난다. 이 로베이션 현상이 원인이 되어 전자밸브의 개방이 오히려 현재 노브 위치와 목표 노브 위치의 시프트를 확대시키는 일도 일어날 수 있다. 「조타륜의 로베이션 현상」이란 핸들이 조작되지 않는 상태에서 조타륜의 터닝각이 커지는 현상을 의미한다.

도 39(a) 내지 도 39(c)는 이 로베이션 현상에 의해 전자밸브의 개방이 오히려 노브의 위치 시프트를 확대시키는 현상을 설명하는 설명도이다. 선회 주행중에는 좌우의 조타륜에 작용하는 모멘트의 차이에 의해 도 39(a)에 백색의 화살표로 도시한 바와 같이 조타륜에 로베이션 방향의 힘이 이동한다. 이 상태에서 도 39(b)에 도시한 바와 같이, 노브(82a)의 현재 노브 위치가 목표 노브 위치로 접근하는 방향(동일한 도면에서 화살표 방향)으로 핸들을 저속으로 조작하면 전자밸브가 열린다. 이 때 스티어링 실린더내의 유압이 조타륜에서 이동하는 로베이션 힘에 대항할 수 없을 정도로 저하하면, 도 39(c)에 도시한 바와 같이, 조타륜이 로베이션 방향으로 회전되고, 목표 노브 위치가 현재 노브 위치에서 멀어져서 노브(82a)의 시프트가 확대된다. 조타륜에 작용하는 로베이션 힘은 정차시에 비틀린 조타륜의 복귀력 정도는 아니지만, 전자밸브의 개방에 의해 오히려 시프트를 확대시키는 하나의 원인으로 되었다.

본 발명은 포크 리프트 등의 차량에 장비된 유압식 파워 스티어링장치에 있어서, 핸들각과 조차륜의 터닝각의 위치 관계의 벗어남을 보정하는 핸들각 보정장치 및 그 장치를 구비한 차량에 관한 것이다. 「핸들각」이란 차량이 직진하는 상태에 조타륜이 배치되었을 때의 핸들의 위치를 기준위치로 하고, 기준위치에서의 핸들의 회전각도를 의미한다. 「터닝각」이란 차량의 직진방향과 조타륜의 축과 직교하는 면이 이루는 각도를 의미한다.

도 1은 제1 실시예의 파워 스티어링장치의 모식도.

도 2는 노브위치의 보정 제어의 설명도.

도 3은 노브위치의 보정 제어의 설명도.

도 4는 핸들각의 비검출영역을 설명하는 설명도.

도 5는 맵을 나타내는 그래프.

도 6은 우향조타시의 맵을 나타내는 그래프.

도 7은 노브위치의 보정제어 처리의 전반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 8은 노브위치의 보정제어 처리의 후반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 9는 제2 실시예의 파워 스티어링장치의 모식도.

도 10은 핸들각 보정장치의 전기구성 블록도.

도 11은 인코더를 구성하는 원반의 부분 평면도.

도 12는 인코더로부터의 출력신호의 타임챠트.

도 13은 맵을 나타내는 그래프.

도 14는 우향조타시의 맵을 나타내는 그래프.

도 15는 노브위치의 보정제어의 설명도.

도 16은 노브위치의 보정제어의 설명도.

도 17은 노브위치의 보정제어 처리의 전반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 18은 노브위치의 보정제어 처리의 후반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 19는 인터럽트 루틴의 플로우 챠트.

도 20은 제3 실시예의 노브위치의 보정제어의 설명도.

도 21은 제3 실시예의 노브위치의 보정제어의 설명도.

도 22는 우향조타시의 맵을 나타내는 그래프.

도 23은 노브위치의 보정제어 처리의 전반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 24는 노브위치의 보정제어 처리의 후반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 25는 제4 실시예의 맵을 나타내는 그래프.

도 26은 제4 실시예에서 노브위치 보정을 설명하는 설명도.

도 27은 제4 실시예에서 노브위치의 보정제어 처리의 전반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 28은 제4 실시예에서 노브위치의 보정제어 처리의 후반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 29(a) 내지 도 29(e)는 정차시에 노브위치의 보정을 설명하는 설명도.

도 30은 제5 실시예의 노브위치의 보정제어 처리의 전반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 31은 제5 실시예에서 노브위치의 보정제어 처리의 후반부를 나타내는 플로우 챠트.

도 32(a) 내지 도 32(c)는 선회 주행중에서의 노브위치 보정을 설명하는 설명도.

도 33(a) 내지 도 33(c)는 선회 주행중에서의 노브위치 보정을 설명하는 설명도.

도 34는 종래 기술에서 스티어링장치의 모식도.

도 35는 마찬가지로 맵을 나타내는 그래프.

도 36은 마찬가지로 핸들각을 설명하기 위한 핸들의 모식도.

도 37은 다른 종래 기술에서 스티어링장치의 모식도.

도 38은 오비트롤의 형식별의 효율 특성을 나타내는 그래프.

도 39(a) 내지 도 39(c)는 선회 주행중에서의 핸들의 시프트 보정을 설명하는 설명도.

도 40(a) 내지 도 40(e)는 정차시에 핸들의 시프트 보정을 설명하는 설명도.

본 발명의 제1 목적은 핸들의 위치 보정에 의해 쓸데없는 공전을 감소시키고, 핸들 조작량이 그 위치 보정 때문에 쓸데없이 늘어나는 것을 억제할 수 있는 파워 스티어링장치에 있어서의 핸들각 보정장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 저슬립형의 작동유 공급장치를 사용하였을 때 정차시의 조타륜의 비틀림 때문에 핸들의 시프트 보정의 실행이 오히려 핸들의 시프트를 확대시키는 불합리를 방지하고, 핸들 회전속도의 저속시에도 시프트 보정의 기회를 늘리는 불합리함이 없이 핸들의 시프트 보정을 실행할 수 있는 파워 스티어링장치에 있어서의 핸들각 보정장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 제 3 목적은 상기 효과를 갖는 파워 스티어링장치에 있어서의 핸들각 보정장치를 구비한 차량을 제공하는 데 있다.

상기 제1 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 핸들의 회전량에 따른 유량을 토출하는 작동유 공급장치와, 작동유 공급장치에서 토출된 작동유에 의해 구동되어서 조타륜을 구동하는 액추에이터를 구비한 파워 스티어링장치에 있어서, 상기핸들의 실제 위치를 기준위치로부터의 상대각도로 검출하는 핸들각 검출수단과, 상기 조타륜의 터닝각을 검출하는 조타각 검출수단과, 상기 터닝각에서 상기 핸들의 정규 위치를 목표위치로 하여 기준위치로부터의 상대각도로 구하는 목표위치 연산수단과, 상기 핸들의 조작량에 대한 상기 액추에이터의 구동량의 변화비율을 감소시키는 보정수단과, 상기 핸들의 실제 위치와 상기 목표위치와의 시프트 량이 허용범위내로 들어오도록 상기 보정수단을 구동 제어하는 제어수단을 구비하였다.

이 구성에서는, 핸들의 실제위치를 기준위치로부터의 상대각도로서 검출함과 함께 이 실제위치를 조타륜의 터닝각에서 상대각도로서 구한 목표위치로 접근하도록 핸들의 위치보정을 행하기 때문에, 기준위치로부터의 절대각도로 핸들의 위치보정을 행하는 구성에 비하여 핸들의 위치보정에 의해 쓸데없는 공전을 감소시키고, 핸들의 조작량이 위치보정을 위해 헛되이 증가하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 다른 구성에서는, 상기 제어수단은 상기 핸들이 상기 실제위치에서 목표위치에 이르는 것이 짧은 경로가 되는 목표방향을 검출하는 목표방향 검출수단과, 상기 핸들의 조작방향을 검출하는 조작방향 검출수단과, 상기 핸들의 조작방향이 상기 목표방향과 일치하였을 때만이 상기 보정수단을 구동시키는 제1 보정실행수단을 구비하고 있다.

이 구성에서는, 핸들이 실제위치에서 목표위치에 이르는 것이 짧은 경로가 되는 목표방향으로 핸들이 조작되었을 때에 한하여 핸들의 위치보정을 실행한다. 따라서, 핸들을 1회전 물러나게 한 편이 시프트량이 작아지게 되는 경우는 1회전 물러나는 보정을 하여서 실제로 물러난 양 보다 작은 보정량으로 핸들의 위치보정이 가능하고, 핸들의 위치보정에 따라 공전량을 한층 작게 할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 제어수단은 상기 실제위치와 목표위치의 짧은 경로에서의 시프트 량이 소정값 보다 큰가의 여부를 판단하는 시프트량 판단수단과, 상기 시프트량 판단수단에 의해 시프트량이 소정값을 초과하는 것으로 판단되었을 때에는 상기 핸들의 조작방향이 어느 경우에도 상기 보정수단을 구동시키는 제2 보정실행수단을 구비하고, 상기 제1 보정실행수단은 상기 시프트량 판단수단에 의해 시프트량이 소정값 이하라고 판단되고, 또 상기 조작방향과 목표방향이 일치하였을 때 상기 보정수단을 구동시킨다.

이 구성에서는, 핸들의 실제위치와 목표위치와의 짧은 경로에서의 시프트 량이 소정값을 초과하였을 때에는 핸들의 조작방향이 좌우 어느 쪽이라도 핸들의 위치보정을 실행하기 때문에, 시프트량의 확대를 최대한 회피하면서 핸들의 위치보정의 기회를 늘릴 수가 있고, 나아가서 핸들의 각도 시프트가 가능한 작게 억제된다.

다른 구성에서는, 상기 제1 보정실행수단은 상기 실제위치의 목표위치로부터의 시프트량이 상대각도로 180도 이하인 때에는 그 시프트량을 복귀하는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에만 보정을 실행하고, 상기 실제위치의 목표위치로부터의 시프트량이 상대각도로 180도를 초과하였을 때에는 시프트량을 1회전 비끼어 가는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에만 보정을 실행한다.

이 구성에서는, 핸들의 실제위치의 목표위치로부터의 시프트량이 180도 이하인 때에는 목표방향을 그 시프트를 복귀하는 방향으로 정하고, 180도를 초과할 때에는 1회전 비끼어 가는 방향으로 결정되도록 하였기 때문에 보정이 실행될 때에는반드시 시프트량을 축소할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 보정수단은 상기 작동유 공급장치에서 토출된 작동유의 일부를 상기 유압실린더로 공급되기 전에 오일탱크로 복귀하기 위한 유로의 도중에 설치되고, 상기 제어수단의 지령에 의해 개폐되는 전자 전환밸브이다. 이 구성에 의하면, 제어수단에 의해 전자 전환밸브의 개폐 제어라고 하는 간단한 제어를 하며, 핸들의 공전상태를 간단히 만들 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 목표위치 연산수단은 조타륜의 터닝각으로부터 상기 핸들의 목표위치를 상대각도로 구하기 위해 맵이 기억된 기억수단을 구비하고 있다.

이 구성에서는, 조타륜의 터닝각에서 핸들의 목표위치를 상대각도로 구하기 위해 맵을 이용하기 때문에, 터닝각에서 목표위치를 상대각도로 구하는 처리를 계산처리를 이용하지 않는 간단한 처리로 할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 핸들각 검출수단은 핸들의 실제위치를 핸들이 상기 기준위치에서 1회전하는 전체영역에 걸쳐 검출 가능한 회전 검출기를 구비하고 있다. 이 구성에서는, 포텐셔미터와 같은 비검출영역을 갖는 검출기를 사용하는 경우에 비해 작은 핸들 조작으로써 보정을 신속히 종료시킬 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 조작방향 검출수단은 상기 핸들각 검출수단이 소정시간의 경과 전후에 핸들의 실제위치를 검출한 구검출값 및 신검출값의 비교로부터 핸들의 조작방향을 구하고, 상기 구검출값과 신검출값의 편차가 물리적으로 핸들조작이 불가능한 소정값 이상으로 커진 경우에는, 상기 소정시간 사이에 핸들각 검출수단의 검출영역의 항목을 통과한 것으로 하여서 당해 양 검출값의 비교로부터 도출되는 조작방향의 역방향을 상기 핸들의 조작방향으로 결정한다. 이 구성에서는 핸들각 검출수단의 검출영역의 항목을 통과하도록 핸들 조작이 이루어졌을 때에도, 핸들의 조작방향을 정확히 검출할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 핸들각 검출수단은 조타륜이 직진시의 상태에 있을 때의 핸들의 정규위치인 중립위치를 상기 핸들각 검출수단의 검출영역의 중앙 부근에서 검출하도록 설치되어 있다.

이 구성에서는, 핸들각 검출수단이 비검출영역을 갖는 경우에는, 보정실행 빈도가 높은 중립위치 부근에서의 보정을 거의 확실히 실시할 수 있고, 핸들각 검출수단이 1회전 전체영역에 걸쳐 핸들각을 검출 가능한 경우에는 보정실행 빈도가 높은 중립위치 부근에서의 처리의 번잡함을 거의 회피할 수 있다.

또한, 제2 목적을 달성하기 위해서, 상기 작동유 공급장치는 핸들 회전속도의 저속역에서 그 토출비율이 증대하는 저슬립형의 작동유 공급장치이고, 상기 핸들각 보정장치는 또한, 상기 작동유 공급장치로부터 토출된 작동유의 일부를 오일탱크로 복귀시켜서 핸들의 공전상태를 만들기 위한 보정수단과, 상기 핸들 회전속도가 소정값 미만의 저속인 것을 검출하는 저속 조타 검출수단과, 상기 조타륜의 조타시의 노면마찰저항이 소정값 이상으로 커지는 차량의 정지상태로 여겨지는 상태를 검출하는 정차상태 검출수단과, 상기 저속 조타 검출수단에 의해 핸들의 회전속도가 저속이라고 검출되며 또 상기 정차상태 검출수단에 의해 차량이 정지상태로 보이는 상태라고 검출되었을 때에 상기 보정수단의 구동을 금지하는 제1 보정금지수단을 구비하고 있다.

이 구성에서는, 핸들조작이 저속이라도 차량이 정지상태로 보이는 상태인 때에 보정수단을 구동시키지 않도록 하였기 때문에 핸들의 시프트 보정의 실행이, 정차시의 조타륜의 타이어 비틀림에 기인하여 오히려 핸들의 시프트를 확대시키게 되는 불합리를 방지할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 저속 조타 검출수단은, 상기 조타륜의 터닝각의 소정시간당 변화율을 기초로 하여 핸들 회전속도가 저속인 것을 간접적으로 검출한다. 이 구성에서는 터닝각의 검출 데이타를 핸들의 저속 조작의 검출에 이용할 수 있다.

또한, 제2 목적을 달성하기 위해 다른 구성에서는, 상기 작동유 공급장치는 핸들 회전속도의 저속역에서 그 토출비율이 증대하는 저슬립형의 작동유 공급장치이며, 상기 핸들각 보정장치는 또한 상기 보정수단의 구동시에 핸들의 실제위치와 조타륜의 터닝각과의 대응관계의 시프트를 벌어지게 할 우려가 있다고 보여지는 조타륜의 거동을 검출하는 조타륜 거동 검출수단과, 핸들의 실제위치와 조타륜의 터닝각과의 대응관계의 시프트를 검출하여 이 시프트를 보정하는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에 상기 보정수단을 구동시킴과 함께 이 보정수단의 구동시에 상기 조타륜 거동 검출수단이 조타륜의 거동을 검출하였을 때에 이 보정수단의 구동을 정지시키는 보정실행 정지수단을 구비한다.

이 구성에서는, 보정수단의 구동시에 시프트를 확대시킬 우려가 있는 조타륜의 거동을 검출하였을 때에 보정수단의 구동을 정지시키므로 정차시의 조타륜의 타이어를 복귀시키지 않으며, 선회 주행중에 조타륜의 로베이션 현상에 기인하는 핸들의 시프트 보정시의 시프트 확대를 방지할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 보정실행 정지수단은 핸들이 실제위치에서 목표위치로 짧은 경로로 접근하는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에 한하여 상기 보정수단을 구동한다. 이 구성에서는, 핸들을 1회전 비끼어 가게 한 편이 시프트량이 작아지게 되는 경우에는, 1회전 비끼게 하는 보정이 이루어져 실제로 시프트한 양 보다 작은 보정양으로 핸들의 위치보정이 가능하고, 핸들의 위치보정에 따라 공전량을 한층 작게 할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 조타륜 거동 검출수단은 상기 조타륜이 핸들의 조작방향과 역방향으로 꺾이는 제1 거동과, 상기 조타륜이 핸들의 조작량에 따른 꺾인 양보다 많이 꺾이는 제2 거동 중에 적어도 제2 거동을 검출한다. 이 구성에서는 핸들의 시프트 보정의 실행에 의해 시프트 확대를 방지할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 조타륜 거동 검출수단은 상기 제1 거동 및 상기 제2 거동의 양쪽을 검출한다. 이 구성에서는, 조타륜의 로베이션 현상에 의해 핸들 조작의 감각이 악화되는 것을 방지할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 조타륜 거동 검출수단은 상기 목표위치가 실제위치로 접근함으로써 상기 제1 거동을 검출하고, 상기 시프트가 벌어지는 것을 가지고 상기 제2 거동을 검출한다. 이 구성에서는, 핸들의 시프트 보정에서 사용하는 데이타를 조타륜의 거동의 검출에 이용할 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 핸들각 보정장치는 또한, 조타각 검출수단에 의해 검출된 조타륜의 터닝각이 엔드(end) 부근의 규제각 이상인가 아닌가를 판단하는 터닝각 판단수단과, 이 터닝각 판단수단에 의해 상기 터닝각이 규제각 이상인 것으로 판단되었을 때에 상기 보정수단의 구동을 금지하는 제2 보정금지수단을 구비한다.

이 구성에서는, 조타륜의 터닝각이 엔드에 이르기 전에 핸들의 위치보정이 금지되므로 조작자는 조타륜이 엔드에 도달하였음을 핸들을 조작하는 손의 반응으로부터 확실히 알 수 있다.

다른 구성에서는, 상기 핸들각 보정장치는 또한, 핸들의 조작속도를 직접 또는 간접적으로 검출하는 핸들 조작속도 검출수단과, 상기 핸들 조작속도가 설정값 이하로 되면 상기 보정수단의 구동을 금지하는 제3 보정금지수단과, 상기 조타륜의 터닝각이 직진범위에 있는가 아닌가를 판단하는 직진판단수단과, 상기 터닝각이 직진범위에 있을 때에는 상기 핸들 조작속도가 설정값 이하라도 상기 보정수단의 구동에 의한 핸들의 위치보정을 실행시키는 직진역 보정실행수단을 구비한다. 이 구성에서는, 직진 주행시에 조타륜의 터닝각의 미세 조정을 위한 핸들 조작으로 핸들 위치가 서서히 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제3 목적을 달성하기 위해 차량은 상기 파워 스티어링장치에 있어서 핸들각 보정장치를 구비하고 있다.

(제1 실시예)

이하, 본 발명을 구체화한 제1 실시예를 도 1 내지 도 8을 기초로 하여 설명한다.

도 1은 차량으로서의 포크 리프트(F)에 장비된 파워 스티어링장치(1)를 도시한다. 조작자에 의해 회전 조작되는 핸들(스티어링 휠)(2)에는 그 조작성을 좋게 하기 위한 노브(2a)가 설치되어 있다. 핸들(2)을 지지하는 스티어링 샤프트(3)는 작동유 공급장치로서의 스티어링 유닛(오비트롤:orbitrol)(4)에 연결되어 있다.

오비트롤(4)은 밸브 유닛(5)을 구비하고 있다. 밸브 유닛(5)에는 유압펌프(6)로부터 작동유가 공급되는 공급관(7)과, 오일 탱크로서의 드레인 탱크 (8)에 작동유를 배출하기 위한 배출관(9)이 접속되어 있다. 유압펌프(6)는 엔진(도시안됨)에 의해 구동된다. 공급관(7)과 배출관(9)을 접속하는 관로(10)에는 릴리프 밸브(11)가 설치되고, 유압 펌프(6)에서 밸브 유닛(5)으로 압송되는 작동유의 압력이 소정의 설정압으로 유지되도록 되어 있다.

밸브 유닛(5)은 스티어링 샤프트(3)에 의해 직접 구동되는 것이며, 핸들(2)의 회전량에 비례한 유량을 액추에이터로서의 스티어링 실린더(파워 실린더)(12)에공급하는 기능을 가진다. 밸브 유닛(5)과 스티어링 실린더(12)는 2개의 유압라인 (13,14)으로 접속되어 있다. 핸들(2)이 오른쪽으로 회전된 경우, 유압라인(13)이 유압 펌프(6)로부터의 작동유를 급송하는 급송라인으로서 기능하고, 유압라인(14)이 드레인 탱크(8)에 작동유를 복귀하는 반송라인으로서 기능한다. 또한, 핸들(2)이 좌측으로 회전된 경우, 유압라인(14)이 급송라인으로서 기능하고, 유압라인(13)이 반송라인으로서 기능한다.

스티어링 실린더(12)는 차체에 고정된 실린더 튜브(15)와, 그 내부에 왕복이동 가능하게 배치된 피스톤(16)과, 피스톤(16)의 양쪽에 고정됨과 함께 실린더 튜브(15)로부터 돌출하는 좌우 한쌍의 피스톤 로드(17a,17b)를 구비한다. 실린더 튜브(15)는 피스톤(16)에 의해 2개의 챔버(15a,15b)로 구획되고, 유압라인(13)이 챔버(15a)에, 유압라인(14)이 챔버(15b)에 각각 연통되어 있다.

각 피스톤 로드(17a,17b)의 선단부에는 링크기구(18a,18b)를 거쳐서 좌우 조타륜(19)이 연결되어 있다. 후륜이 조타륜(19)으로서 기능한다. 양조타륜(19)은 스티어링 실린더(12)의 작동에 기초하여 킹핀(20)을 중심으로 좌우로 조타(회전)된다. 양유압라인(13,14)은 바이패스 라인(21)으로 접속되어 있고, 바이패스 라인(21)의 도중에 스로틀 밸브(23)와, 보정수단으로서의 전자 전환밸브(22)가 설치되어 있다. 전자 전환밸브(22)가 개방되면, 스티어링 실린더(12)로 급송되어야 할 작동유의 일부가 바이패스 라인(21)을 통하여 드레인 탱크(8)로 복귀된다. 그 결과, 핸들(2)의 조작량에 대한 스티어링 실린더(12)의 작동량의 변화 비율이 감소하여 핸들(2)이 공전함으로써(즉, 핸들 조작량에 대하여 조타륜(19)의 조타가 지연됨으로써), 핸들(2)의 위치 보정이 행해진다.

전자 전환밸브(22)는 2위치 전환밸브이며, 도 1에 도시하는 바이패스 라인(21)을 차단하는 차단위치와, 바이패스 라인(21)을 연통시키는 연통위치로의 2위치로 전환된다. 전자 전환밸브(22)를 구성하는 스풀(도시안됨)은 스풀링(24)에 의해 차단위치쪽으로 가압되어 있고, 솔레노이드(25)가 여자되었을 때에 연통위치에 배치되고, 솔레노이드(25)가 소자되었을 때에 차단위치로 배치된다. 즉, 전자 전환밸브(22)는 솔레노이드(25)가 여자되면 개방되고, 솔레노이드(25)가 소자되면 폐쇄된다. 솔레노이드(25)는 제어기(26)와 전기적으로 접속되어 있고, 솔레노이드 (25)는 제어기(26)로부터의 제어신호에 기초하여 여자상태 혹은 소자상태로 제어된다. 또한, 스로틀 밸브(23)에 의해 바이패스 라인(21)의 유량이 스로틀되므로, 전자 전환밸브(22)가 고장 등에 의해 개방상태인 채로 되어도 핸들 조작에 의해 조타륜(19)의 조타가 가능하게 되어 있다.

제어기(26)에는 핸들각 검출수단으로서의 포텐셔미터(27)와, 조타각 검출수단으로서의 포텐셔미터(28)가 전기적으로 접속되어 있다. 포텐셔미터(27)의 입력축은 스티어링 샤프트(3)에 기어비 「1」의 기어열(29)을 거쳐서 연결되어 있다. 따라서, 포텐셔미터(27)에 의해 핸들(2)의 실제 각도가 기준상태에서 어느 정도 회전되었는가까지의 고려는 하지않고, 1회전 범위중 어느 각도에 있는가를 나타내는 핸들 상대각도로 검출되도록 되어 있다. 포텐셔미터(27)로부터는 핸들(2)의 현재의 각도를 핸들 상대각도로 표시하는 핸들각 신호 θ가 제어기(26)로 출력된다.

또한, 포텐셔미터(28)는 우측의 조타륜(19)을 지지하는 킹핀(20)에 배치되고, 킹핀(20)의 회전량(20)을 검출함으로써 조타륜(19)의 터닝각을 검출한다. 포텐셔미터(28)에서는 조타륜(19)의 터닝각에 해당하는 터닝각신호 R이 제어기(26)로 출력된다. 이하 조타륜(19)의 터닝각을 간단히 터닝각으로 표기한다.

포텐셔미터(27)는 핸들(2)이 중립위치에 있을 때의 핸들각 θ를 「0°」로 하여 노브(2a)의 현재위치를 검출하도록 설정되어 있다. 중립위치라는 것은 조타륜(19)이 터닝각 0°의 상태에 있을 때의 정규의 핸들 위치를 의미한다. 일반적으로 포텐셔미터에서는 그 입력축의 1 회전의 회전영역에 위치 검출이 불가능한 비검출영역이 반드시 생긴다. 이 실시예에서는 검출 가능한 영역이 예를 들어 300°의 것이 사용되고 있다. 그 때문에 도 4에 도시한 바와 같이, 노브(2a)가 쇄선으로 도시한 60° 범위의 비검출영역내에 위치할 때에는 노브(2a)의 위치검출이 불가능하게 된다. 그래서. 이 실시예에서는 핸들(2)이 중립위치에 있을 때의 노브(2a)의 위치를 검출하는 포텐셔미터(27)의 검출값을 비검출영역의 정반대 위치 즉, 검출영역내의 중앙에 설정하고, 노브(2a)가 중립위치 부근에 있을 때에 노브위치의 보정이 확실히 실행되도록 하고 있다.

제어기(26)는 중앙처리장치(CPU)(30), 기억수단으로서의 판독전용 메모리 (ROM)(31), 판독기록 가능 메모리(RAM)(32), 클럭회로(33), 카운터(34), AD변환회로(35, 36) 및 여자/소자 구동회로(37)를 구비한다. CPU(30)는 목표위치 연산수단 및 제어수단을 구성함과 함께 조작방향 검출수단, 목표방향 검출수단, 제1 보정실행수단, 시프트량 판단수단 및 제2 보정실행수단으로서 기능한다. ROM(31)은 목표위치 연산수단을 구성한다. 여자/소자 구동회로(37)는 제어수단을 구성한다. 각 포텐셔미터(27,28)로부터 출력된 각 신호 θ, R은 AD변환회로(35,36)를 거쳐서 8비트의 AD값 (0 ~ 255)로서 CPU(30)에 각각 입력된다. CPU(30)는 각 AD값을 핸들각 θ 및 터닝각 R로서 판독한다. AD값이란 10진법의 수를 2진법으로 표시한 값을 의미한다. 예를 들면, 0은 (00000000)으로 표시되고, 255는 (11111111)으로 표시된다.

ROM(31)에는 CPU(30)가 실행하기 위한 각종 프로그램 데이타가 기억되어 있고, 그중 하나로서 도 7 및 도 8의 플로우 챠트에서 나타나는 노브위치의 보정제어 처리용의 프로그램 데이타이다. 또한, 이 플로우 챠트에서, 스텝 S20이 목표위치 연산수단으로서의 기능을 발휘하고, 스텝 S50 ~ S110이 조작방향 검출수단으로서의 기능을 발휘한다. 스텝 S120 ~ S140 및 S180 ~ S200이 목표방향 검출수단으로서의 기능을 발휘하고, 스텝 S180이 시프트량 판단수단으로서의 기능을 발휘한다. 또한, 스텝 S180 ~ S220이 제1 보정실행수단으로서의 기능을 발휘하고, 스텝 S180 및 S220이 제2 보정실행수단으로서의 기능을 발휘한다.

ROM(31)에는 터닝각 R로부터 정규의 핸들각인 목표핸들각 θg를 핸들 상대각도로서 산출하기 위해 도 5 및 도 6에 도시한 맵 M1이 기억되어 있다. 단, 도 6은 터닝각 R이 우향조타한 때의 몫 만큼을 나타내고 있다. 도 5, 도 6에 도시한 맵 M1에서는 터닝각 R의 AD값=128이 「터닝각 0°」에 대응하고, 우향조타시의 터닝각이 「정」의 값을 취하고, 좌향조타시의 터닝각이 「부」의 값을 취하도록 설정되어 있다. 또한, 목표핸들각 θg의 AD값=128이 목표핸들각 θg의 「0°」에 대응하고, 포텐셔미터(27) 검출영역인 「-150°~ 150°」의 범위에서 목표라인 L이 설정되어 있다. 이 목표라인 L은 오비트롤 효율(실제 토출량/이론 토출량)을 100%로 하였을때의 제어이상 라인이다. 터닝각 R에서 비검출영역에 상당하는 부분에서는 목표핸들각 θg가 -150°, 즉 AD값=0으로서 설정되어 있다. 또한, 포텐셔미터(28)에서는 검출 가능한 영역만을 터닝각 R의 검출에 이용하고 있으므로 터닝각 R은 모두 조타각 범위에서 검출된다.

RAM(32)에는 CPU(30)의 연산결과 등이 일시적으로 기억된다. 또한, CPU(30)는 클럭회로(33)에서의 클럭신호에 기초하여 소정시간 to(예를 들면 수십밀리초) 간격마다 도 7 및 도 8에 도시하는 노브위치의 보정제어 처리를 실행한다. CPU(30)는 이 처리를 실행할 때마다 핸들각 θ를 카운터(34)에 설정한다. 카운터(34)에서는 소정 회수만큼의 과거의 핸들각 θ의 데이타가 보존되어 있다. 또한, CPU(30)는 솔레노이드(25)를 여자 또는 소자하기 위한 제어신호를 여자/소자 구동회로(37)로 출력한다.

노브위치의 보정제어 처리에서는, CPU(30)는 핸들각 θ와, 터닝각 R에서 구한 목표핸들각 θg와의 편차 Δθ를 산출하고, 이 편차 Δθ가 허용값(예를 들면 약 5°) 미만에 들어가도록 노브위치의 보정을 실행한다. 노브위치의 보정은, 도 2에 도시한 바와 같이 현재 노브위치와 목표노브위치와의 시프트량이 소정값 A°이하인 때 즉, 약 5°≤Δθ≤A° 또는 Δθ≥(360 - A)°인 때에는 핸들(2)의 조작방향이 현재노브위치가 목표노브위치에 이르기에 짧은 경로를 통하여 접근하는 방향과 일치할 때에만 실행된다. 이하, 현재노브위치가 목표노브위치에 이르기에 짧은 경로를 통하여 접근하는 방향을 목표방향이라고 한다. 한편, 현재노브위치와 목표노브위치와의 시프트량이 소정값 A°를 초과할 때 즉, A°<Δθ<(360 - A)°인때에는 핸들(2)이 좌우 어느 방향으로 조작되는 경우에도 노브위치의 보정이 항상 실행된다.

또한, 소정값 A°는 핸들(2)이 목표방향과 반대방향으로 조작되고 있을 때에 보정을 실행하여도 시프트량이 소정값 A° 이상 크게 되었을 때에는 시프트량의 확대보다도 오히려 축소할 것을 기대하여 설정한 경계값이다. 일단 효과가 기대되는 소정값 A°의 범위는 40°~ 180°이고, 양호한 범위는 60°~ 160°, 최적의 범위는 80°~ 120°이다, 소정값 A°를 60°미만으로 하면 시프트량을 확대시키는 경우가 있고, 소정값 A°가 160°를 초과하면 보정의 실행빈도가 늘어날 것을 기대하기는 어렵다. 소정값 A°가 80°~ 120°의 범위에서는 시프트량의 확대를 회피하면서 보정의 실행빈도가 효과적으로 늘어날 것으로 기대된다.

다음에, 이 파워 스티어링장치(1)의 작용에 대해서 설명한다.

포크리프트(F)의 운전시에는 조작자는 노브(2a)를 쥐고 핸들(2)을 조작한다. 핸들(2)의 조작에 따라서 스티어링 샤프트(3)가 회전구동되면, 핸들(2)의 조작량에 따른 유량의 작동유가 밸브유닛(5)에서 스티어링 실린더(12)로 공급되고, 조타륜(19)이 핸들(2)의 조작위치에 따른 터닝각으로 조타된다. 핸들(2)의 조작속도가 느린 것에 기인하는 오비트롤 효율의 저하 또는, 스티어링 실린더(12)에서의 오일 누출 등의 원인에 의해 조타륜(19)이 직진방향(터닝각 「0°」)를 향하고 있어도, 노브(2a)의 위치가 중립위치에서 벗어날 우려가 있다. 이 시프트를 허용범위내로 억제하여 조작자가 노브(2a)의 위치를 조타륜(19)의 터닝각을 판단하는 표준으로 할 수 있도록 노브(2a)의 위치를 터닝각에 따른 정규위치로 보정하는 노브위치의 보정제어가 실시된다.

이하, CPU(30)가 실행하는 노브위치의 보정제어를 도 7 및 도 8에 도시하는 플로우 챠트에 따라 설명한다. 또한, 초기상태에서는 전자 전환밸브(22)가 차단위치에 배치되어 있는 것으로 한다.

포크 리프트(F)의 엔진 구동중에, CPU(30)에는 포텐셔미터(27)에 의해 핸들 상대각도로 검출된 핸들각 신호θ 가 AD변환회로(35)를 거쳐서 입력됨과 함께, 포텐셔미터(28)에 의해 검출된 조타륜(19)의 터닝각 R이 AD변환회로(36)를 거쳐서 입력된다.

우선, CPU(30)는 스텝 10에서, 핸들각 θ와 터닝각 R을 판독한다. 다음에 스텝 20에서, CPU(30)는 도 5 및 도 6에 도시한 맵 M1을 이용하여 터닝각 R에서 목표핸들각 θg을 구한다.

다음에 CPU(30)는 스텝 30에서, 목표핸들각 θg의 값이 검출 밖에 있는가 아닌가, 즉 비검출영역의 값인가 아닌가를 판단한다. 이 경우, θg값이 검출 밖을 의미하는 「-150°」인가 아닌가가 판단된다. θg = -150°가 아니라면, CPU(30)는 다음 스텝 40으로 진행하고, 핸들각 θ가 검출 밖에 있는가 아닌가를 판단한다. 이 경우, 핸들각 θ의 AD값이 「0」인가 아닌가를 판단한다.

스텝 30 및 스텝 40의 판단 처리에서 검출 밖의 조건을 만족할 때에는 CPU(30)는 스텝 210으로 진행하여 밸브 폐쇄 지령을 실행한다. 밸브 폐쇄 지령의 실행에 의해, 전자 전환밸브(22)의 솔레노이드(25)를 소자시키는 소자신호가 여자/소자 구동회로(37)로 출력된다. 따라서, 핸들각 θ 및 목표핸들각 θg의 어느 한편이라도 검출 밖에 있을 때에는 전자 전환밸브(22)가 차단위치에 배치되어서 노브위치의 보정이 실행되지 않는다. CPU(30)는 각 스텝 30, 40에서 핸들각 θ 및 목표핸들각 θg가 함께 검출 밖이 아니라면 다음 스텝 50으로 진행한다.

스텝 50에서, CPU(30)는 소정시간 nㆍto 전의 핸들각 θ의 데이타(이하, θ1이라고 한다)를 카운터(34)에서 판독한다. to는 당해 노브위치의 보정제어 처리의 실행시간 간격을 의미하고, 그 값은 예를 들면 수십밀리초이다. n은 자연수이다. 다음에 CPU(30)는 스텝 60에서, 현재의 핸들각 θ와, 소정시간 nㆍto 전의 핸들각 θ1과의 대소를 비교한다. θ= θ1 인 때에는 CPU(30)는 스텝 70으로 진행하고, 핸들 조작 정지판정을 하여 그 뜻을 RAM(32)의 소정 기억영역에 기억시킨다. 또한, θ<θ1 인 때에는 스텝 80으로 진행하고, θ>θ1 인 때에는 스텝 90으로 진행한다. 스텝 80, 90에서는 함께 ㅣθ- θ1 ㅣ ≥θB 를 만족하는가 아닌가를 판단한다. 또한, θB 는 조자자가 소정시간 nㆍto 내에 핸들(2)을 조작할 수 있는 한계량을 초과한 설정값이다.

여기서, 소정시간 nㆍto 에서 핸들각 θ의 변화가 검출영역내에 있는 것으로 하면, 핸들(2)의 조작방향은 θ>θ1 이 성립하면 「우방향」, θ<θ1 이 성립하면 「좌방향」으로 구할 수가 있다. 이하, 조작방향을 조타방향으로 표기한다. 그러나 소정시간 nㆍto 전의 핸들각 θ1에서 현재의 핸들각 θ에 이르는 도중에 핸들각 θ의 비검출영역을 통과한 경우에는 핸들(2)의 조타방향은 θ>θ1 이 성립하였을 때에 「좌방향」, θ<θ1 이 성립하였을 때에 「우방향」으로 된다. 즉,θ, θ1 값의 대소관계와 조타방향과의 관계가 역으로 된다. 그 때문에 핸들(2)의 조작량(=ㅣθ- θ1 ㅣ )이 θB(예를 들면 50°) 이상인 때에는 핸들각 θ의 비검출영역을 통과하는 핸들 조작이 행해진 것으로 하여 핸들(2)의 조타방향을 결정하도록 하고 있다.

따라서, CPU(30)는 θ<θ1 의 성립후의 스텝 80에서, ㅣθ- θ1 ㅣ ≥θB이 불성립하면 스텝 100에서 조타방향을 「좌방향」으로 판정하고, ㅣθ- θ1 ㅣ ≥θB가 성립하면 스텝 110에서 조타방향을 「우방향」으로 판정한다. 또한, CPU(30)는 θ>θ1 의 성립후의 스텝 90에서, ㅣθ- θ1 ㅣ ≥θB가 불성립하면 스텝 110에서 조타방향을 「우방향」으로 판정하고, ㅣθ- θ1 ㅣ ≥θB가 성립하면 스텝 100에서 조타방향을 「좌방향」으로 판정한다. 각 스텝 100, 110에서 조타방향의 판정결과는 RAM(32)의 소정 기억영역에 보존된다.

다음에, CPU(30)는 스텝 120에서 현재의 핸들각 θ와 목표핸들각 θg와의 대소 비교를 행한다. CPU(30)는 θ<θg 이 성립할 때에 스텝 130에서 목표방향을 「우방향」으로 판정하고, θ>θg이 성립할 때에는 스텝 140에서 목표방향을 「좌방향」으로 판정한다. 이 목표방향은 핸들각 θ 및 목표핸들각 θg의 대소관계에서 구한 임시목표방향이며, 전술한 현재 노브위치에서 목표 노브위치에 이르는 짧은 경로를 통과하는 방향이라고 하는 의미로서의 목표방향과는 반드시 일치하지는 않는다. 즉, 후술한 바와 같이 편차 Δθ = ㅣθ - θg ㅣ 의 값에 따라, Δθ≤A°에서는 목표방향에 일치하지만, Δθ≥(360 - A)°에서는 목표방향과 일치하지 않는다.

다음에 CPU(30)는 스텝 150에서, 현재의 핸들각 θ와 목표핸들각 θg와의 편차 Δθ = ㅣ θ- θg ㅣ 룰 산출한다. 여기까지의 각 처리에서, 핸들(2)의 조타방향, 임시목표방향 및 편차 Δθ의 각 데이타가 구해진다. 그래서, CPU(30)는 다음의 스텝 160 이하의 처리에서, 상기 각 데이타를 이용하여 전자 전환밸브(22)의 솔레노이드(25)를 여자 및 소자중 어느 것으로 하는가의 판정처리를 행한다.

먼저, CPU(30)는 스텝 160에서, 핸들 조작 정지상태에 있는가 아닌가를 판단한다. 즉, CPU(30)는 RAM(32)의 소정 기억영역의 기억내용을 찾아서, 앞의 스텝 70에서 핸들 조작 정지상태라고 하는 뜻의 판정결과가 내려졌는가 아닌가를 판단한다. 핸들 조작 정지상태에 있으면, CPU(30)는 스텝 210으로 진행하고, 전자 전환밸브(22)의 솔레노이드(25)를 소자시키는 밸브폐쇄 지령을 행한다. 즉, 핸들(2)이 조작되지 않을 때에는 전자 전환밸브(22)를 열어도 핸들(2)의 공전 자체가 불가능하므로, 핸들(2)의 조작이 정지되어 있을 때에는 전자 전환밸브(22)가 차단된다. 한편, 핸들 조작 정지상태가 아니라면, CPU(30)는 다음 스텝 170으로 진행한다.

CPU(30)는 스텝 170에서, 편차 Δθ가 허용값의 5° 미만인가 아닌가를 판단한다. CPU(30)는 Δθ< 5°가 성립하면 스텝 210에서 밸브폐쇄 지령을 행하고, Δθ< 5°가 성립하지 않으면 스텝 180으로 진행한다.

스텝 180에서는, CPU(30)는 편차 Δθ의 값을 판단하고, 현재노브위치와 목표노브위치와의 시프트량이 소정값 A°이하인가, 또는 소정값 A°를 초과하고 있는가를 판단한다. Δθ ≤ A°의 성립시에는 CPU(30)는 스텝 190으로 진행하여 조타방향과 목표방향이 일치하는가 아닌가를 판단하고, 조타방향=목표방향의 성립시에는 스텝 220에서 밸브개방 지령을 행한다. 조타방향=목표방향의 불성립시에는CPU(30)는 스텝 210에서 밸브폐쇄 지령을 행한다. 따라서, 노브(2a)가 도 2에 실선으로 도시하는 위치에 있을 때에는 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이 노브(2a)가 목표위치에 접근하는 a1 방향, 즉 목표방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에 노브위치의 보정이 실행된다. 한편, 노브(2a)가 목표위치에서 멀어지는 x1 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에는 노브위치의 보정이 실행되지 않는다. 또한, 노브(2a)가 도 2에 쇄선으로 도시한 위치에 있을 때에는 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이 노브(2a)가 목표위치에 접근하는 a2 방향, 즉 목표방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때 노브위치의 보정이 실행된다. 한편, 노브(2a)가 목표위치에서 멀어지는 x2 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때 노브위치의 보정이 실행되지 않는다.

또한, 스텝 180에서 Δθ≥ (360 - A)°의 성립시에는 CPU(30)는 스텝 200에서 조타방향=목표방향이 불성립으로 판단되었을 때 스텝 220에서 밸브개방 지령을 행한다. CPU(30)는 스텝 200에서 조타방향=목표방향으로 판단되었을 때 스텝 210에서 밸브폐쇄 지령을 행한다. 예를 들면, 사실상의 시프트량이 A°이내에 있어도 현재노브위치와 목표노브위치가 60°의 비검출영역을 사이에 두고 대치할 때에는 도 4와 같이 설정된 핸들각 θ의 검출값에서 편차 Δθ가 (360 - A)°이상의 값을 취하게 된다. 이 경우 핸들각 θ와 목표핸들각 θg의 대소비교로부터 구해지는 (임시)목표방향은 (360 - A)°이상의 긴 경로를 취하는 방향으로 된다. 그 때문에, Δθ≥ (360 - A)°의 성립시에는 조타방향=목표방향의 불성립시에만 노브위치의 보정이 실행된다. 그 결과, 현재노브위치와 목표노브위치와의 시프트량이 A°이하에서 노브위치의 보정이 실행되었을 때에는 반드시 짧은 경로를 통하는 보정이 행해지고, 그 시프트량이 항상 축소된다.

여기서, 도 2 및 도 3의 상태가 실제로는 현재노브위치가 목표노브위치에 대하여 핸들(2)의 1회전 또는 2회전 이상에 걸쳐 핸들각 θ가 지연되거나 진행되거나 한 상태에 있어도, 실제로 보정되는 시프트량은 핸들 상대각도상에서의 시프트량 만큼이다. 따라서, 핸들각을 핸들 절대각도로 관리한 종래기술과는 달리, 현재노브위치와 목표노브위치와의 시프트량이 언뜻 보기에 조금이라도 360°이상의 핸들의 공전을 수반하는 보정을 행하거나, 핸들 절대각도에 따라 긴 경로를 통하는 보정을 행하지는 않는다. 그 결과, 핸들(2)을 쓸데 없이 공전시킨다고 하는 불합리가 해소된다.

한편, 스텝 180에서 A°< Δθ < (360 - A)°의 성립시에는 CPU(30)는 스텝 220에서 밸브개방 지령을 행한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 현재노브위치와 목표노브위치와의 시프트량이 A°를 초과할 때에는 핸들(2)의 조타방향이 좌우 어느 것이라도 항상 노브위치의 보정이 실행된다. 예를 들면 노브(2a)가 도 3에 도시한 위치에 있을 때 핸들(2)이 b방향(좌방향)으로 조작되어도, c방향(우방향)으로 조작되어도 다같이 노브위치의 보정이 실행된다. 그래서, 노브(2a)는 도 6의 그래프에 b 화살표 또는 c 화살표로 도시한 바와 같이 현재위치에서 목표위치를 향하여 접근하게 된다. 이 때, 도 3에 도시한 c 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때 핸들(2)의 조작량에 의해서는 시프트량을 오히려 확대시키는 일도 일어날 수 있다. 그러나, 시프트량이 A°를 초과한 영역에서의 노브위치의 보정에서는 시프트량이 확대하는 것 보다도 오히려 축소하는 편을 기대할 수 있다. 따라서, 노브위치의 보정의 실시기회를 사실상 늘리고, A°를 초과하는 시프트량 그대로 방치시키는 것이 최대한 회피된다. 또, 핸들각 θ 또는 터닝각 R이 검출 밖(비검출영역)에 있을 때에는 노브위치의 보정이 중단된다. 그러나, 비검출영역을 통과하기까지의 사이에서만 일시적으로 보정이 중단될 뿐이고, 핸들각이 비검출영역을 통과하면 다시 보정이 개시되므로 그다지 문제가 되지 않는다.

이 실시예에서는 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 핸들(2)의 노브위치의 보정을 핸들각의 상대각도로 행하므로, 핸들(2)의 시프트량이 절대각도로 360°이상인 경우, 노브(2a)를 정규위치로 돌리기 위해 필요한 보정량을, 실제 시프트량 보다도 360도 작은 보정량에서 마칠 수 있다. 예를 들면, 360°나 720°의 시프트량이 있는 경우에도 이 실시예에서는 조작자가 보아서 핸들 위치가 언뜻 보기에 맞는 경우에는 보정이 실행되지 않는다. 따라서, 쓸데없는 노브위치의 보정을 실행하지 않고, 핸들(2)의 쓸데없는 공전을 하지 않을 수 있다.

(2) 현재노브위치에서 목표노브위치에 이르기에 짧은 경로로 되는 방향을 목표방향으로 하고, 핸들(2)의 조작방향이 이 목표방향과 일치할 때에만 노브위치 보정을 실행하도록 하였다. 따라서, 실제로 어긋난 각도량이 300°라도 60°정도의 보정량으로 마칠 수가 있다. 또한, 실제 시프트량이 360°미만인 때라도 노브위치의 보정에 의해 핸들(2)의 공전량을 상대적으로 적게 할 수 있다. 따라서, (1)의 효과와 더불어 조작자의 핸들 조작량이 쓸데없이 많아지는 것을 방지할 수 있다.

(3) 현재노브위치와 목표노브위치와의 짧은 경로에서의 시프트량이 소정값 A°을 초과할 때에는 핸들(2)의 조작방향이 좌우 어느 쪽이라도 항상 노브위치보정을 실행하고, 시프트량이 소정값 A°이하인 때에는 핸들(2)의 조작방향이 목표방향과 일치하였을 때에 한하여 노브위치보정을 실행하도록 하였다. 따라서 핸들(2)의 시프트량이 소정값 A°를 초과할 정도로 클 때에도 노브(2a)의 위치 시프트를 아주 작게 억제할 수 있다.

(4) ROM(31)에 기억된 맵 M1을 사용하여 터닝각 R에서 목표위치(목표핸들각 θg)를 핸들 상대각도로 구하므로 목표핸들각 θg를 산출하기 위해 여분의 계산처리를 하지 않고 마치며, 목표위치를 간단히 구할 수 있다.

(5) 노브(2a)가 중립위치에 있는 것을 검출하는 포텐셔미터(27)에서 검출위치를 비검출영역의 정반대로 되는 검출영역의 중앙에 설정하였다. 따라서, 핸들(2)이 중립위치(직진위치) 부근에서 조작되고 있을 때에는 필요하면 비검출영역에서 방해받지 않고 노브위치보정이 확실히 실행되고, 핸들이 중립위치로 돌아갔을 때 중립위치 부근에 정확히 배치될 확률이 높아진다.

(6) 핸들(2)의 조작량을 나타내는 핸들각 θ1, θ의 편차 ㅣθ - θ1 ㅣ 이 물리적으로 핸들조작이 불가능한 소정값 θB 보다 큰가 아닌가에 의해 조타방향을 판정한다. 따라서, 포텐셔미터(27)의 비검출영역을 통과하도록 핸들(2)이 조작되었을 때에도 핸들(2)의 조타방향을 정확히 검출할 수 있다.

(7) 스티어링 샤프트(3)의 회전이 종래기술에서 설명한 바와 같은 워엄 기어 등을 갖는 감속기어를 채용하지 않고, 기어비 「1」의 기어열(29)을 거쳐서 포텐셔미터(27)의 입력축에 입력되기 때문에 핸들각 θ의 검출 정확도가 높아진다.

(제2 실시예)

다음에 제2 실시예를 도 9 내지 도 19에 따라서 설명한다.

도 9는 이 실시예에서 파워 스티어링장치(1)를 나타낸다. 이 실시예에서는 핸들각을 검출하기 위한 검출기로서 포텐셔미터 대신에 로터리 인코더를 사용하고 있다. 또한, 노브위치의 보정제어의 내용이 제1 실시예와 일부 다르다. 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략하고, 특히 다른 구성이나 제어내용에 대해서는 상세히 설명한다.

제어기(26)에서는, 로터리 인코더(38) 및 포텐셔미터(28)가 전기적으로 접속되어 있다. 로터리 인코더(38)는 핸들각 검출수단 및 조타방향 검출수단을 구성함과 함께 회전검출기로서 기능한다. 로터리 인코더(38)는 스티어링 샤프트(3)에 일체로 회전 가능하게 설치된 원반(39)과, 이 원반(39)에 형성된 슬릿(39a,39b)을 검출하는 센서(40)를 구비한다. 센서(40)는 슬릿(39a,39b)을 검출하기 위한 3조의 포토커플러(photo coupler)를 구비하고, 그 검출신호가 제어기(26)에 입력되도록 되어 있다.

도 9 및 도 11에 도시한 바와 같이, 원반(39)에는 40개의 슬릿(39a)이 원주방향에 등간격으로 형성되어 있음과 함께 그 주변모서리부의 1곳에 위치보정용의 슬릿(39b)(도 11에만 도시)이 형성되어 있다. 센서(40)는 제1 트랜지스터(41), 제2 트랜지스터(42) 및 보정용 트랜지스터(43)(어느 것도 도 10에 도시)를 내장하고 있다. 각 트랜지스터(41 ~ 43)는 포토트랜지스터로서 이루어지고, 상기 포토커플러를 구성한다.

제1 트랜지스터(41) 및 제2 트랜지스터(42)는 함께 슬릿(39a)을 통해 빠져나온 광을 검출하기 위한 것이다. 양트랜지스터(41,42)는 핸들(2)의 1회전에서 40회씩 온 오프를 반복하며 검출신호 SS1, SS2를 도 12에 도시한 바와 같은 디지털신호로서 출력한다. 각 트랜지스터(41,42)로부터의 출력신호 SS1, SS2는 도 12에 도시한 바와 같이 위상이 90°어긋나서 출력된다. 따라서, 양신호 SS1,SS2의 에지를 검출함으로써 핸들(2)의 1회전을 160으로 분할한 분해능으로 핸들각이 검출 가능하게 되어 있다.

보정용 트랜지스터(43)는 위치보정용의 슬릿(39b)을 통해 빠져나온 광을 검출하기 위한 것이다. 핸들(2)이 중립위치에 배치되었을 때 보정용 트랜지스터(43)는 슬릿(39b)을 통해 빠져나온 광을 검출하여 온으로 되는 검출신호 SSC를 도 12에 도시한 바와 같은 디지털신호로서 출력한다. 보정용 트랜지스터(43)로부터의 출력신호 SSC는 신호 SS1, SS2의 에지를 계수하는 후술하는 조타 카운터(54)(도 10을 참조)의 계수값 C를 교정하기 위해서 이용된다.

구동륜(도시안됨)에 엔진의 회전을 전달하는 프론트 데필링 기어(44)의 근방에는 차속센서(45)가 설치되어 있다. 차속센서(45)에서 출력되는 차속에 비례한 주파수의 차속신호 v가 제어기(26)에 입력된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제어기(26)는 마이크로컴퓨터(46), 핸들각 검출수단을 구성하는 에지검출회로(47), AD변환회로(48,49), 및 제어수단을 구성하는 여자/소자 구동회로(50) 등을 구비한다. 마이크로컴퓨터(46)는 중앙처리장치(CPU) (51), 기억수단으로서의 판독전용 메모리(ROM)(52), 판독기록 가능메모리(RAM) (53), 조타 카운터(54), 제어주기 카운터(55), 클럭회로(56), 입력 인터페이스(57)및 출력 인터페이스(58)를 구비한다. CPU(51)는 목표위치 연산수단, 제어수단 및 조타방향 검출수단을 구성함과 함께 시프트량 판단수단, 목표방향 검출수단, 제1 보정 실행수단 및 제2 보정 실행수단으로서 기능한다. ROM(52)은 목표위치 연산수단을 구성한다. 조타 카운터(54)는 핸들각 검출수단을 구성한다.

CPU(51)는 ROM(52)에 기억된 각종 프로그램 데이타를 기초로 하여 각종 연산처리를 실행하고, 그 연산결과 등을 RAM(53)에 기억한다. ROM(52)에는 도 17 내지 도 19에 플로우 챠트로서 도시하는 노브위치의 보정제어 처리의 프로그램 데이타가 기억된다. 이러한 플로우 챠트에서, 스텝 S330이 목표위치 연산수단, S340이 목표방향 검출수단, S350이 핸들 조작 속도 검출수단, S390이 터닝각 판단수단, S400 및 S460이 제3 보정 금지수단으로서의 기능을 각각 발휘한다. S410이 직진 판단수단, S430이 시프트량 판단수단, S440 및 S450이 제1 보정 실행수단 및 직진영역 보정 실행수단으로서의 기능을 각각 발휘한다. 또한, S460이 제2 보정 금지수단, S510 내지 S590이 조작방향 검출수단, S610 및 S620이 핸들조작 정지 판정수단으로서의 기능을 각각 발휘한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제1 트랜지스터(41), 제2 트랜지스터(42) 및 보정용 트랜지스터(43)에서의 각 검출신호 SS1,SS2,SSC는 입력 인터페이스(57)를 거쳐서 CPU(51)에 입력됨과 함께 에지검출회로(47)에 입력되도록 되어 있다. 에지검출회로(47)는 각 검출신호 SS1, SS2, SSC의 올라감 및 내려감의 에지를 검출하기 위한 것이므로, 에지를 검출하면 에지신호 SE1, SE2, SEC를 출력한다. 따라서, CPU(51)는 핸들(2)이 1/160 회전 즉, 2.25° 회전할 때마다 에지신호 SE1, SE2를 교대로 입력한다.

조타 카운터(54)는 핸들(2)의 핸들각 θ를 계수하기 위한 것이다. CPU(51)가 에지신호 SE1, SE2를 입력할 때마다 즉 핸들(2)이 1/160 회전될 때마다 조타 카운터(54)의 계수값(count value) C가 「1」씩 변경된다. 따라서, 조타 카운터(54)에는 핸들 상대각도로 표시된 노브(2a)의 위치에 대응하는 핸들각 θ가 「0 ~ 159」의 계수값 C로서 계수되도록 되어 있다. 조타 카운터(54)는 노브(2a)가 중립위치에 배치되었을 때의 계수값 C가 「80」으로 설정되어 있다. 조타 카운터(54)의 계수값 C는 에지신호 SEC가 입력될 때마다 노브(2a)의 중립위치가 「80」으로 되도록 보정된다.

또한, CPU(51)는 클럭회로(56)에서의 클럭신호를 기초로 하여 소정시간 to(예를 들면 10밀리초) 간격으로 도 17, 도 18에 도시한 노브위치의 보정제어 처리를 실행한다. 단, CPU(51)는 에지신호 SE1, SE2를 입력하였을 때에는 도 19에 도시한 인터럽트 루틴을 우선하여 실행하고, 에지신호 SEC를 입력하였을 때에는 조타 카운터(54)의 계수값 C의 교정을 인터럽트 처리하여 실행한다.

제어주기 카운터(55)는 노브위치의 보정제어 처리의 실행회수를 계수하기 위한 것이며, 조타 카운터(54)의 계수값 C가 변경될 때마다 즉, 핸들(2)이 1/160 회전될 때마다 삭제된다. 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1은 핸들조작이 정지하는가 아닌가의 판단에 이용된다.

또한, 도 19에 도시한 인터럽트 루틴은 핸들(2)의 회전방향(이하, 조타방향이라고 함)을 구하기 위한 것이며, 조타 카운터(54)의 계수처리, 제어주기 카운터(55)의 삭제처리, 핸들조작 정지판정도 이 루틴에서 행해진다. 핸들(2)의 조타방향은 각 신호 SS1, SS2, SE1, SE2를 이용하여 구하고, 검출된 에지신호 SE1, SE2의 올라감 및 내려감의 종류와, 그 에지신호의 출력원이 아닌 편의 트랜지스터의 출력 레벨로부터 조타방향이 판정된다. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이 신호 SS1의 에지가 「올라감」인 때에는, 신호 SS2가 H 레벨이면 「우향조타」, L 레벨이면 「좌향조타」로 된다. 신호 SS1의 에지가 「내려감」인 때에는, 출력 레벨과 조타방향의 관계가 올라감인 때와는 반대로 된다. 또한, 신호 SS2의 에지가 「올라감」인 때에는, 신호 SS1이 L 레벨이면 「우향조타」, H 레벨이면 「좌향조타」로 된다. 신호 SS2의 에지가 내려감인 때에는 출력 레벨과 조타방향의 관계가 올라감인 때와 반대로 된다.

포텐셔미터(28)로부터의 터닝각 신호 R은 AD변환회로(48)를 거쳐 8 비트의 AD값 (0 ~ 255)로서 CPU(51)에 입력되고, CPU(51)는 입력된 AD값을 터닝각 R로서 판독한다. 포텐셔미터(28)로부터의 입력값은 AD값=「128」이 터닝각 R=「0°」에 대응한다. CPU(51)는 AD값<128, 즉 터닝각 R의 값이 「부」인 때를 좌향조타로 인식하고, AD값>128, 즉 터닝각 R의 값이 「정」인 때를 우향조타로 인식한다.

차속센서(45)로부터의 차속신호 v는 AD변환회로(49)를 거쳐 CPU(51)에 입력된다. 이 신호는 차속에 비례하는 주파수를 갖는 펄스신호이며, CPU(51)는 이 펄스신호의 단위시간당 펄스수를 계수하여 차속에 대응한 8 비트의 AD값 (0 ~ 255)를 얻도록 되어 있다. 또한, 솔레노이드(25)를 여자 및 소자하기 위한 제어신호가 CPU(51)에서 출력 인터페이스(58)를 거쳐서 여자/소자 구동회로(50)에 출력된다.

ROM(52)에는 도 13 및 도 14에 도시한 맵 M2가 기억되어 있다. 단, 도 14는 터닝각 R이 우향조타인 때의 몫 만큼을 나타내고 있다. 맵 M2는 노브(2a)를 위치보정한 후에 목표위치로 되는 목표핸들각 θg를 터닝각 R로부터 구하기 위한 것이다. 터닝각 R과 목표핸들각 θg를 관련짓는 제어목표 라인 L은 오비트롤 효율 100%를 전제로 한 제어 이상(理想) 라인이다. 제어목표 라인 L은 노브(2a)가 중립위치에 있을 때를 핸들각 θ= 0°로 설정하고, 핸들각 θ는 「-180°~ 180°」의 범위의 값에서 검출된다. 이 실시예에서는 핸들각 θ를 조타 카운터(54)의 계수값 C에서 보기 때문에 목표핸들각 θg의 「-180°~ 180°」가 목표 조타 계수값 Cg의 「0 ~ 159」에 대응시켜서 설정되어 있다.

노브위치의 보정제어 처리에서는 CPU(51)는 핸들각 θ와 터닝각 R에서 구한 목표핸들각 θg와의 시프트량 δ를 산출하고, 이 시프트량 δ가 허용값 δo (예를 들면 약 5°) 이하로 되도록 노브위치의 보정을 실행한다. 여기서 말하는 시프트량 δ란 현재노브위치와 목표노브위치와의 짧은 경로에서의 시프트량을 의미한다. 그래서 노브(2a)의 실제 시프트량 Δθs가 180°를 초과하였을 때에는 시프트량 δ는 「360°- Δθs」로서 표시된다. 시프트량 δ는 후술하듯이 핸들각 θ와 목표핸들각 θg의 데이타를 사용하여 산출된다.

노브위치의 보정은 도 15, 도 16에 도시한 바와 같이 시프트량 δ가 소정값 A°이하에 있는가 아닌가에 따라 보정실행 조건이 다르다. 시프트량 δ가 A°이하인 때 즉, 실제 시프트량 Δθs가 Δθs ≤A°또는 Δθs ≥(360-A)°인 때에는 핸들(2)의 조타방향이 현재노브위치가 목표노브위치에 이르기까지의 짧은 경로를 통하여 접근하는 방향과 일치할 때에 한하여 노브위치의 보정이 실행된다. 또한, 시프트량 δ가 소정값 A°를 초과할 때 즉, 실제 시프트량 Δθs가 A°< Δθs < (360-A)°인 때에는 핸들(2)의 조타방향에 관계없이 노브위치의 보정이 항상 실행된다.

여기서, 소정값 A°는 시프트량 δ가 소정값 이상으로 되었을 때에는 핸들(2)이 목표방향과 반대방향으로 조작되어 있을 때 보정을 실행하여도 시프트량의 확대 보다도 축소할 확률이 높아질 것을 기대하여 설정한 경계값이다. 소정값 A°의 범위는 상기 실시예와 동일하다.

스티어링 실린더(12)의 좌우의 스트로크 엔드 LE, RE에서 전체 조타범위의 약 10% 직전 위치에 규제각 RK, LK가 설정되어 있다. 그래서, 조타륜(19)의 터닝각 R의 절대값 ㅣ R ㅣ이 어느 소정각도 이상 즉, 터닝각 R이 다음 조건을 만족하는 보정 금지영역에서는 노브위치의 보정의 실행이 금지되도록 되어 있다. RK ≤R≤ RE 또는 LE ≤R≤ LK.

또한, 이 실시예에서는 핸들 조작속도 VH를 터닝각의 현재의 검출값 R과 소정시간전의 검출값 R1과의 편차 ΔR(= ㅣ R - R1 ㅣ)로부터 판단하도록 하고 있다. 터닝각의 편차 ΔR이, 핸들 조작속도 VH가 저속이라고 하는 것의 판단 기준으로 되는 소정 조작속도 VHL(예를 들면 =0.3rps)에 상당하는 설정값(판정값) ΔRs 미만인 때에는, 원칙적으로 노브위치의 보정을 금지하고 있다. 단, 차속이 「5 km/h」를 초과할 때 터닝각 R이 직진범위, 예를 들면 핸들각 환산으로 중립위치에서 ±110°의 범위에 있을 때에는 예외로 하여 노브위치의 보정을 금지하지 않도록 한다.

전자 전환밸브(22)의 개폐상태의 차이에 의해 핸들(2)의 조작속도와 조타륜(19)의 조타속도와의 관계가 다르다, 따라서, 핸들 조작속도 VH가 소정 조작속도 VHL(예를 들면 0.3rps) 미만인가 아닌가를 편차 ΔR로부터 판단하기 위한 판정값으로서 노브위치의 보정의 실행시와 비실행시에 다른 판정값 r1, r2를 설정하고 있다. 단, r1>r2. 각 판정값 r1, r2는 핸들 조작속도 VH=VHL에서 오비트롤 효율과, 드레인 탱크(8)로 돌아가는 유량의 비율을 각각 고려하여 설정된 터닝각 속도에 상당하는 값이다.

이하, CPU(51)가 실행하는 노브위치의 보정제어를 도 17 내지 도 19에 도시한 플로우 챠트에 따라 설명한다. 또한, 초기상태에서는 전자 전환밸브(22)가 차단위치에 배치되어 있는 것으로 한다.

포크 리프트(F)의 엔진 구동중 CPU(51)는 각 트랜지스터(41,42,43)로부터의 검출신호 SS1, SS2, SSC와, 에지 검출회로(47)에서의 에지신호 SE1, SE2, SEC와, 포텐셔미터(28)로부터의 터닝각 R과, 차속센서(45)로부터의 차속신호 v를 입력한다.

CPU(51)는 소정시간 to(예를 들면 10밀리초)마다 도 17, 도 18에 도시한 노브위치의 보정제어 처리를 실행하고, 노브(2a)가 조타륜(19)의 터닝각 R에 대응하는 정규 위치에서 허용값 δo를 초과하여 벗어나는 그 시프트를 보정한다. CPU(51)는 노브위치의 보정제어 처리의 실행중에 에지신호 SE1, SE2를 입력하면, 도 19에 도시한 인터럽트 루틴을 우선하여 실행한다. 그래서, 노브위치의 보정을 실행하는 것에 필요한 데이타인 조타 카운터(54)의 계수처리, 핸들(2)의 조타방향을 판정하기 위한 연산처리, 핸들조작 정지판정처리, 제어주기 카운터(55)의 삭제 처리를 실행한다. 또 도 17 및 도 18에 도시한 노브위치의 보정제어 처리의 실행개시시에는 스텝 310에서, 제어주기 카운터(55)의 계수값 C를 증분하는 계수처리가 행해지고, 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1은 제어주기 to 마다 「1」씩 가산된다.

먼저, 도 19에 도시한 인터럽트 루틴을 설명한다. CPU(51)는 에지신호 SE1, SE2를 입력하면 인터럽트 루틴을 우선하여 실행한다.

CPU(51)는 스텝 510에서, 입력한 에지신호의 출력원이 제1 트랜지스터(41) 및 제2 트랜지스터(42) 중 어느 것인가를 판단한다. 출력원이 제1 트랜지스터(41)이면, 스텝 520으로 진행하고, 제2 트랜지스터(42)이면, 스텝 530으로 진행한다. CPU(51)는 스텝 520에서, 검출한 에지가 올라감 에지인가 아닌가를 판단한다. 이 판단은 에지신호의 출력원 별로 준비된 에지 플라그를 바라봄으로써 판단된다. 에지 플라그에서는 전번까지의 인터럽트 루틴에서 그 때 검출된 에지신호의 출력원의 신호 레벨이 「H 레벨」인 때에는 다음번의 검출에지가 「내려감」이라는 것을 나타내는 「0」이 설정되어 있다. 또한, 그 때 검출된 에지신호의 출력원의 신호 레벨이 「L 레벨」인 때에는 다음번의 검출에지가 「올라감」이라는 것을 나타내는 「1」이 설정되어 있다. CPU(51)는 이번의 루틴에서, 검출된 에지신호의 출력원에 대응하는 에지 플라그를 바라보아서 「0」이라면 이번에 검출된 에지가 「내려감 에지」, 「1」이라면 이번에 검출된 에지가 「올라감 에지」로 판단한다. CPU(51)는 올라감 에지라고 판단하면 스텝 540으로 진행하고, 내려감 에지라고 판단하면 스텝 550으로 진행한다.

CPU(51)는 스텝 540,550에서는 함께 제2 트랜지스터(40)의 출력 레벨이 H 레벨인가 L 레벨인가를 판단한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 트랜지스터(41)의 출력신호 SS1의 에지가 「올라감 에지」인 때에는 스텝 540에서, 제2 트랜지스터(42)의 출력신호 SS2가 H 레벨이라면, CPU(51)는 스텝 580에서 조타방향이 「우방향」이라고 판정한다. 스텝 540에서 제2 트랜지스터(42)의 출력신호 SS2가 L 레벨이라면, CPU(51)는 스텝 590에서 조타방향이 「좌방향」이라고 판정한다. 또한, 제1 트랜지스터(41)의 출력신호 SS1의 에지가 「내려감 에지」인 때에는 스텝 550에서 제2 트랜지스터(42)의 출력신호 SS2가 L 레벨이라면, CPU(51)는 스텝 580에서 조타방향이 「우방향」이라고 판정한다. 스텝 550에서 제2 트랜지스터(42)의 출력신호 SS2가 H 레벨이라면, CPU(51)는 스텝 590에서 조타방향이 「좌방향」이라고 판정한다.

한편, 스텝 510에서, 검출된 에지신호의 출력원이 제2 트랜지스터(42)인 때에는, CPU(51)는 S530, S560, S570의 판단에 따라서 에지 종류와, 에지신호의 출력원이 아닌 제1 트랜지스터(41)의 출력레벨과의 관계로부터 동일한 방법에 의해 스텝 580, 590에서 핸들(2)의 조타방향을 판정한다. 이 조타방향의 판정결과는 조타방향 플라그에 세트되고, 조타방향 플라그에서는 조타방향이 좌방향인 때 「0」, 우방향인 때 「1」이 세트된다.

스텝 600에서는, 조타 카운터(54)를 조타방향의 판정결과에 따라서 계수처리한다. 즉, 조타방향이 「우방향」인 때에는 계수값 C를 증분하고, 조타방향이 「좌방향」인 때에는 계수값 C를 감소시킨다. 단, 증분하기 전의 계수값 C가 「159」인때에는 계수값 C를 「0」으로 하고, 감소하기 전의 계수값 C가 「0」인 때에는 계수값 C를 「159」로 한다. 그래서 조타 카운터(54)에서는 핸들 상대각도로 표시된 핸들각 θ에 대응하는 계수값 C가 계수된다.

스텝 610에서는, CPU(51)는 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1이 핸들조작을 정지로 볼 수가 있는 설정값 Co 이상인가 아닌가를 판단한다. 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1은 인터럽트 루틴이 실행될 때마다 즉 핸들(2)이 1/160 회전(2.25°) 회전될 때마다 삭제되고, 노브위치의 보정제어 처리의 실행주기 to(예를 들면 10밀리초) 마다 증분된다. 따라서, 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1은 핸들(2)이 1/160 회전, 조작되기 까지의 경과시간에 상당하는 값을 나타내게 되고, 계수값 C1이 설정값 Co 이상이라면 핸들조작이 정지한 것으로 본다.

제어주기 카운터(55)의 계수값 C1이 설정값 Co 이상의 값이라면, CPU(51)는 스텝 620에서 「핸들조작 정지판정」을 내리고, 조타 정지판정 플라그에 「1」을 세트한 후 스텝 630으로 진행한다. 또한, 계수값 C1이 설정값 Co 미만의 값이라면, CPU(51)는 스텝 630으로 진행한다. 그래서 CPU(51)는 스텝 630에서 제어주기 카운터(55)를 삭제한다.

따라서 노브위치의 보정제어 처리의 실행중에는 조타 카운터(54)의 계수값을 바라봄으로써 현재의 핸들각 θ를 알게 되고, 조타방향 플라그를 바라봄으로써 핸재의 핸즐 조타방향을 알게 된다. 또한, 조타 정지판정 플라그를 바라봄으로써 핸들조작이 정지상태인가 아닌가를 알게 된다.

다음에, 도 17, 도 18의 플로우 챠트에 도시한 노브위치의 보정제어 처리에대해 설명한다. 먼저, CPU(51)는 스텝 310에서, 제어주기 카운터(55)를 증분하고, 다음에 스텝 320에서 핸들각 θ와 터닝각 R, R1을 판독한다. 핸들각 θ로서 조타 카운터(54)의 계수값 C가 판독된다. 터닝각 R1은 소정시간 n·to 전에 검출된 터닝각의 데이타이고, RAM(53)의 소정영역에 기억된 것이 판독된다. 또한, 현재의 터닝각 R은 소정시간 n·to 후의 처리에서 터닝각 R1으로서 사용하기 위해 RAM(53)의 소정영역에 기억된다.

다음에 CPU(51)는 스텝 330에서, 도 13 및 도 14에 도시한 맵 M2를 사용하여 터닝각 R로부터 목표핸들각 θg를 산출한다. 이 목표핸들각 θg는 조타 카운터(54)의 계수값 C에 대응하는 목표조타 계수값 Cg로서 구해진다.

다음에 CPU(51)는 스텝 340에서, 노브 시프트 보정을 실행하는 목표방향을 연산한다. 즉, 현재노브위치에서 목표노브위치에 이르기까지 좌우 어느 방향이 짧은 경로로 되는가를 판단한다. CPU(51)는 현재의 조타 카운터(54)의 계수값 C와, 목표 조타 계수값 Cg 와의 편차 ΔC = ㅣ C - Cg ㅣ 를 계수한다. 그래서 CPU(51)는 편차 ΔC가 「80」이하, 즉 핸들각 환산으로 편차 ㅣ θ-θg ㅣ ≤ 180°인 경우에는 C < Cg의 성립시에 목표방향을 「우방향」, C > Cg의 성립시에 목표방향을 「좌방향」으로 판정한다. 또한, 편차 ΔC가 「80」을 초과하는 경우, 즉, 핸들각 환산으로 편차 ㅣ θ-θg ㅣ > 180°의 경우에는 C < Cg의 성립시에 목표방향을 「좌방향」, C > Cg의 성립시에 목표방향을 「우방향」으로 판정한다. 이 목표방향의 판정결과는 목표방향 플라그에 세트되고, 목표방향이 「좌방향」인 때에는 「0」, 「우방향」인 때에는 「1」이 세트된다.

CPU(51)는 스텝 350에서 터닝각의 편차 ΔR = ㅣ R - R1 ㅣ 을 산출하고, 스텝 360에서 현재 노브위치와 목표노브위치와의 시프트량 δ를 산출한다. CPU(51)는 핸들각 환산으로 편차 Δθ=ㅣ θ-θg ㅣ가 180°이하인 경우에는 δ= Δθ로 하고, 편차 Δθ가 180°를 초과하는 경우에는 δ=(360°- Δθ)로 한다. 이와 같이 하여 현재노브위치와 목표노브위치와의 짧은 경로에서의 시프트량 δ가 구해진다. 이 시프트량 δ는 처리 중에는 계수값 C, Cg를 이용하여 산출된다. 다음에 CPU(51)는 스텝 370에서, 핸들 조작 정지인가 아닌가를 판단한다. 즉, 조타정지 판정플라그를 보아 「1」이 세트되어 있는가 아닌가를 조사하고, 「1」이 세트되어 있으면 핸들조작 정지인 것으로 판단한다. 조타정지 판정플라그가 「1」이면, CPU(51)는 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 실행한다. 따라서, 핸들조작 정지중에는 항상 노브위치의 보정이 실행되지 않는다.

스텝 370에서 핸들조작 정지가 아니라면, CPU(51)는 스텝 380으로 진행하여, 시프트량 δ가 허용값 δo 이하인가 아닌가를 판단한다. CPU(51)는 시프트량 δ가 허용값 δo 이하라면 스텝 460으로 이행하고, 밸브폐쇄 지령을 실행한다. 따라서, 시프트량 δ가 허용값 δo 이하인 때에는 노브위치의 보정이 실행되지 않는다. 시프트량 δ가 허용값 δo를 초과한 때에는 CPU(51)는 스텝 390으로 진행한다.

스텝 390에서는, CPU(51)는 터닝각 R이 보정금지 영역 안에 있는가 아닌가를 판단한다. 즉, 터닝각 R이 보정금지 영역의 조건 LE≤ R≤ LK 또는 RK≤ R≤ RE 를 만족하는가 아닌가를 판단한다. 터닝각 R이 보정금지 영역 안에 있을 때 즉, 규제각 LK 이하 또는 규제각 RK 이상의 터닝각 R로 되는 엔드 부근으로 조타륜(19)이조타되어 있을 때에는 CPU(51)는 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 실행한다. 조타륜(19)이 엔드 부근에 있을 때에는 노브위치의 보정이 정지되므로, 조타륜(19)이 엔드에 도달하기까지 핸들(2)을 꺾었을 때에는 가령 노브(2a)에 위치 시프트가 있어도 핸들(2)의 공전이 일어날 수 없다. 그 결과, 조작자는 핸들(2)에 전해지는 저항감으로부터 조타륜(19)이 엔드에 도달한 것을 확실히 인지할 수 있다. 한편, 터닝각 R이 보정금지 영역 안에 없으면 CPU(51)는 스텝 400으로 진행한다.

스텝 400에서는 터닝각의 편차 ΔR이 설정값(판정값) ΔRs 미만인가 아닌가를 판단한다. 소자신호 출력시에는 밸브 플라그가 「0」으로 세트되고, 여자신호 출력시에는 밸브 플라그가 「1」로 세트되어 있다. CPU(51)는 밸브 플라그가 「1」인 때에는 노브위치의 보정의 비실행중에 판정값 ΔRs =r1을 이용하여 ΔR < r1이 성립하는가 아닌가를 판단하고, 밸브 플라그가 「1」인 때에는 노브위치의 보정의 실행중에 판정값 ΔRs =r2 를 이용하여 ΔR < r2가 성립하는가 아닌가를 판단한다. 터닝각의 편차 ΔR이 설정값 ΔRs 이상이라고 판단하면, CPU(51)는 스텝 430으로 이행하고, 터닝각의 편차 ΔR이 설정값 ΔRs 미만이라고 판단하면 스텝 410으로 진행한다.

CPU(51)는 스텝 410에서는 터닝각 R이 직진범위 안에 있는가 아닌가를 판단한다. CPU(51)는 터닝각 R이 직진범위내에 없으면 예를 들어 핸들각 환산으로 핸들각 θ가 -110°≤θ≤ 110°를 만족하지 않는다고 판단하면 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 실행한다. 또한, 터닝각 R이 직진범위내에 있다고 판단하면,CPU(51)는 스텝 420으로 진행한다.

CPU(51)는 스텝 420에서, 차속이 「5km/h」이하인가 아닌가를 판단한다. 즉, 차속센서(45)로부터의 차속신호 v를 디지털 변환하여 입력한 펄스신호의 주파수로부터 구한 차속 데이타를 사용하고, 차속이 「5km/h」이하인가 아닌가를 판단한다. 차속이 「5km/h」를 초과하면 CPU(51)는 스텝 430으로 진행한다. 차속이 「5km/h」이하라면 CPU(51)는 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 실행한다.

이와 같이 터닝각의 편차 ΔR이 설정값 ΔRs 미만으로 느린 경우에는 차속이 「5km/h」를 초과하고, 더구나 터닝각 R이 직진범위내에 있다고 하는 2가지 조건을 만족하는 일부의 예외를 제외하고, 원칙적으로 노브위치의 보정이 중지된다. 따라서, 핸들조작속도가 느려서 오비트롤 효율이 저하한 상태에서는 전자 전환밸브(22)가 개방되지 않기 때문에, 핸들(2)을 조작하였음에도 불구하고 조타륜(19)의 터닝각이 전혀 변화하지 않는다고 하는 핸들 조작상의 감각의 악화를 초래하지 않는다.

CPU(51)는 스텝 430에서는, 시프트량 δ가 소정값 A°이하인가 아닌가를 판단한다. 시프트량 δ가 소정값 A°를 초과하면 CPU(51)는 스텝 450으로 진행하고, 전자 전환밸브(22)의 솔레노이드(25)에 여자신호를 출력하는 밸브개방 지령을 실행한다. 따라서, 도 16에 도시한 바와 같이 현재노브위치와 목표노브위치와의 시프트량 δ가 소정값 A°을 초과하였을 때에는 핸들(2)의 조타방향이 좌방향(화살표 b방향)이라도 우방향(화살표 c방향)이라도 노브위치의 보정이 실행된다. 그래서, 노브(2a)는 도 14의 그래프에서 화살표 b 또는 화살표 c로 도시한 바와 같이 현재노브위치에서 목표노브위치를 향하여 접근하게 된다.

핸들(2)이 c 방향으로 조작될 때에는 긴 경로를 통하여 보정된다. 그러나, 원래의 시프트량 δ가 A°를 초과하여 크기 때문에 많은 경우 시프트량 δ가 확대하기 보다도 축소한다. 따라서, 노브위치의 보정의 실시 기회가 사실상 증가하고, A°를 초과하는 시프트량 그대로 방지되는 일이 최대한 회피된다.

한편, δ ≤ A°의 성립시에는 CPU(51)는 스텝 440으로 진행하고, 조타방향과 목표방향이 일치하는가 아닌가를 판단한다. 이 판단은 조타방향 플라그와 목표방향 플라그의 양 플라그값이 일치하는가 아닌가에 의하여 판단한다. 조타방향=목표방향의 성립시에는 스텝 450으로 진행하여 밸브개방 지령을 행하고, 조타방향=목표방향의 불성립시에는 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 행한다. 그 때문에 노브(2a)가 도 15에 실선으로 도시한 위치에 있을 때에는 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 노브(2a)가 목표위치에 짧은 경로로서 접근하는 a1방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에 노브위치의 보정이 실행된다. 그리고, 노브(2a)가 목표위치에서 멀어지는 x1 방향 즉, 긴 경로로서 접근하는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에는 노브위치의 보정이 실행되지 않는다.

노브(2a)가 정규위치에서 (360-A)°이상 어긋난 도 15에 쇄선으로 도시한 위치에 있을 때에는 노브(2a)가 목표노브위치에 짧은 경로로서 접근하는 a2 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에 노브위치의 보정이 실행된다. 그리고, 노브(2a)가 목표위치에서 멀어지는 x2 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에는 노브위치의 보정이 실행되지 않는다.

또한, 상기 실시예와 마찬가지로, 실제로 시프트된 양이 360°이상이라도 실제로 시프트된 양보다 1회전 만큼 또는 2회전 만큼 작은 360°미만의 보정량으로 된다. 예를 들면 노브(2a)가 실제로는 1회전 또는 2회전 어긋나 있어도 조작자가 보아서 노브(2a)의 위치가 합치되어 있으면 노브위치의 보정이 실행되지 않는다.

이 실시예에서는 제1 실시예의 효과외에 다음 효과가 얻어진다.

(1) 핸들각 θ의 검출에 로타리 인코더(38)를 이용하였기 때문에 노브(2a)의 위치에 상당하는 핸들각의 상대각도로의 검출값(계수값 C)을 핸들(2)의 1회전(360°) 전역에 걸쳐 검출할 수 있다. 그 결과, 핸들(2)이 어느 위치에 있어도 노브위치의 보정을 행할 수 있다. 제1 실시예에서는 포텐셔미터(27)의 입력축의 1 회전 사이에 위치검출이 불가능한 비검출영역이 반드시 생기고, 사실상 핸들의 위치보정을 중단시키지 않을 수 없었지만, 이러한 보정의 중단을 회피할 수 있다. 따라서, 보정에 필요한 핸들 조작량이 줄어들어서 보정이 신속히 종료하고, 조타륜(19)을 직진위치로 돌렸을 때 노브(2a)의 중립위치로의 수렴성(convergence)을 제1 실시예에 비해 높게 할 수 있다.

(2) 시프트량 δ가 A°이하인 때 짧은 경로를 지나는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에 한하여 보정이 실행되므로, 상대각도에 기초하여 보정방법을 채용하여도 시프트량을 축소시키는 보정을 실행할 수 있다. 또한, 실제 시프트량이 예를 들면 280°이어도 75°(허용값 δo = 5°를 고려한 경우)의 보정량에서 완료하고, 실제 시프트량이 360°미만의 경우에서도 실제 시프트량 보다도 작은 보정량으로 마칠 수가 있다. 그 결과, 노브위치의 보정에 필요한 핸들(2)의 공전량을 더욱더 줄일 수가 있다.

(3) 로타리 인코더(38)에 회전방향 검출 기능을 구비하고, 로타리 인코더 (38)로부터의 검출신호를 이용하여 핸들의 조작방향(조타방향)을 구하기 때문에 조타방향의 검출을 위한 별도의 검출기를 설치하지 않아도 된다.

(4) 핸들(2)이 소정각도(2.25°) 회전하기까지의 제어실행 회수를 계수한 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1에서 핸들 조작 정지의 판정을 실행하도록 하였기 때문에 핸들조작 정지의 판정에도 로타리 인코더(38)로부터의 검출신호를 이용할 수 있다.

(5) 센서(40)에 2개의 포토 트랜지스터(41,42)를 설치하여 위상차가 90°의 신호 SS1,SS2 를 출력하도록 하였기 때문에, 로타리 인코더(38)를 비교적 소형으로 하여 핸들각 θ의 검출 분해능을 높일 수 있다.

(6) 조타 카운터(54)의 계수값 C를 보정용 트랜지스터(43)로부터의 출력신호를 기초로 하여 교정하도록 하였기 때문에, 노브(2a)가 중립위치를 통과할 때마다 핸들각 θ의 검출값을 교정할 수 있다.

(7) 로타리 인코더(38)를 구성하는 원반(39)을 스티어링 샤프트(3)에 일체로 회전 가능하게 부착하였기 때문에 중립위치에서 좌우 각각 2회전 이상으로 회전조작되는 핸들(2)의 핸들각 θ를 높은 검출 정확도로 검출할 수 있다.

(8) 터닝각 R이 보정금지 영역에 있는 행정 엔드부근에서 노브위치의 보정을 금지하였기 때문에 조작자는 조타륜(19)이 엔드 RE, LE에 도딜한 것을 핸들(2)에서 전해지는 저항감으로부터 언제나 확실히 알 수 있다.

(9) 터닝각 R이 직진범위에 있을 때에는 터닝각 R의 편차 ΔR이 설정값 ΔRs미만이라도 노브위치의 보정을 금지하지 않기 때문에, 터닝각 R의 미세 조정을 위해 직진 주행중의 핸들 조작에 의해 노브(2a)의 위치가 서서히 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

(10) 차속이 5km/h 이하의 저속에서는, 터닝각 R이 직진범위에 있어도 터닝각의 편차 ΔR이 ΔRs 미만으로 지연되면 노브위치의 보정을 금지하기 때문에 타이어 반력이 증대하는 저속 주행시 또는 정지시에 전자 전환밸브(22)의 개방에 기인하는 핸들 조작 감각의 악화를 방지할 수 있다.

(제3 실시예)

다음에 제3 실시예를 도 20 내지 도 24를 기초로 하여 설명한다. 이 실시예는 제2 실시예의 변형예이고, 시프트량 δ가 소정값 A°를 초과할 때에도 현재 노브위치가 짧은 경로에서 목표노브위치에 접근할 때에만 노브위치의 보정을 실행시키는 예이다.

노브위치의 보정제어 처리의 프로그램 데이타의 일부가 제2 실시예와 다를 뿐이며, 그외의 구성에 대해서는 제2 실시예와 동일하기 때문에, 프로그램 데이타의 다른 부분에 대해서 특히 상세히 설명한다.

ROM(52)에서는 도 23 및 도 24에 도시한 노브위치의 보정제어 처리의 프로그램 데이타가 기억되어 있다. 인터럽트 루틴은 제2 실시예에서 채용한 도 19에 도시한 것을 채용하고 있다.

이 실시예에서는 현재노브위치가 목표노브위치에 이르는 짧은 경로로 접근할 때에만 보정을 실행하는 관계로부터, 도 20 및 도 21에 도시한 바와 같이, 제2 실시예에서 설정한 소정값 A°가 사실상 180°에 설정된 것과 동일하다. 즉, 현재노브위치가 목표노브위치에 180°내에 접근할 때에만 전자 전환밸브(22)를 개방시킨다.

도 23의 플로우 챠트는 제2 실시예에서 도 17의 플로우 챠트와 실질적으로 동일한 것이다. 도 23의 플로우 챠트에서 스텝 342 내지 스텝 347은 제2 실시예에서 스텝 340의 목표방향을 구하기 위한 처리를 세부적으로 나누어서 표시한 것이며 실질적으로 스텝 340과 동일하다.

도 24의 플로우 챠트에서는 시프트량 δ가 소정값 A°이하인가 아닌가에 의한 보정의 실행 및 비실행을 구별할 필요가 없기 때문에, 제2 실시예에 있었던 스텝 430을 삭제하였다. 또한, 터닝각의 편차 ΔR에서 핸들(2)의 조작속도를 간접적으로 확인하기 위한 설정값 ΔRs를 제2 실시예에서는 밸브개방시와 밸브 폐쇄시로 구별하여 다른 판정값 r1, r2 를 설정하였다. 이에 대하여 이 실시예에서는 설정값 ΔRs로서 제2 실시예에서 밸브 폐쇄시를 위해 설정된 판정값 r2 만을 채용하고 있다. 즉, 도 24의 플로우 챠트는 스텝 430을 삭제하고, 설정값 ΔRs = r2 로 한 점 이외에는 제2 실시예에서 도 18의 플로우 챠트와 다르지 않다.

이하, 이 실시예에서 노브위치의 보정제어에 대해 설명한다.

포크 리프트(F)의 엔진 구동중 도 23 및 도 24의 노브위치의 보정제어 처리가 CPU(51)에 의해, 예를 들면 10밀리초 마다 실행된다. 제어주기 카운터(55)에는 핸들(2)이 1/160 회전 변화하기까지 즉, 조타 카운터(54)의 계수값이 「1」 변화하기까지 경과시간에 상당하는 계수값 C1이 계수된다. CPU(51)는 핸들(2)이 1/160 회전 조작될 때마다 즉 에지신호 SE1, SE2를 입력할 때마다 도 19의 인터럽트 루틴을 실행한다. 이 인터럽트 루틴의 실행에 의해 조타 카운터(54)의 계수값이 「1」 변화되고(S600), 핸들(2)의 조타방향이 구해진다(S510 ~ S590). 또 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1이 핸들 조작 정지상태로 보여지는 설정값 Co 미만이면 핸들 조작 정지 판정이 행해진다(S610, S620).

CPU(51)는 10밀리초 마다 실행하는 도 23 및 도 24의 노브위치의 보정제어 처리에 있어서, 핸들각 θ 및 터닝각 R, R1을 판독하고(S320), 터닝각 R 에서 목표핸들각 θg를 산출한다(S330).

다음에 CPU(51)는 노브 시프트 보정을 실행하는 목표방향을 다음과 같이 연산한다. 먼저, 스텝 342에서, CPU(51)는 편차 Δθ= ㅣθ - θg ㅣ 룰 계산한다. 다음에 CPU(51)는 스텝 343에서, 편차 Δθ가 180°이하인가 이것을 초과하는 값인가를 판단한다. CPU(51)는 Δθ≤ 180°이라면, 스텝 344로 진행하여 핸들각 θ와 목표핸들각 θg를 비교한다. CPU(51)는 θ<θg 이라면 스텝 345로 진행하여 목표방향을 우방향으로 설정하고, θ<θg 가 아니라면, 스텝 347로 진행하며 목표방향을 좌방향으로 설정한다. 또한, 스텝 343에서 편차 Δθ>180°이라면, CPU(51)는 스텝 346으로 진행하여 핸들각 θ와 목표핸들각 θg를 비교한다. CPU(51)는 θ<θg 이라면 스텝 347로 진행하여 목표방향을 좌방향으로 설정하고, θ<θg 가 아니라면 스텝 345로 진행하여 목표방향을 우방향으로 설정한다. 이렇게 하여 현재노브위치로부터 목표노브위치에 이르기에 짧은 경로를 통과하게 되는 목표방향이 정해진다.

다음에 CPU(51)는 스텝 350에서, 터닝각의 편차 ΔR을 이번의 터닝각 R과 이전의 터닝각 R1으로부터 ΔR = ㅣR - R1 ㅣ에 의해 계산한다. 이 편차 ΔR을 사용하여 핸들(2)의 조작속도가 간접적으로 확인된다.

다음에 CPU(51)는 스텝 360에서 시프트량 δ를 산출한다. 시프트량 δ는 편차 Δθ로부터 구해지고, Δθ≤ 180°인 때에는 δ = Δθ, Δθ> 180°인 때에는 δ = 360°- Δθ로 계산된다. 시프트량 δ는 조작자가 보는 상태의 시프트량으로 된다.

여기까지의 처리에서, 밸브 개방인가 밸브 폐쇄인가를 결정하기 위해서 필요한 데이타나 플라그값이 모두 갖추어진다. CPU(51)는 이러한 데이타 등을 사용하여 스텝 370 ~ 스텝 440의 판단처리에 의해 밸브 개방인가 밸브 폐쇄인가의 결정을 행한다. 제2 실시예와 마찬가지로 스텝 370 ~ 스텝 390의 판단에서, 핸들조작 정지상태, 시프트량 δ가 허용값 δo 이하, 터닝각이 보정금지 영역내(R<LK 또는 R>RK)의 어느 것이라면 전자 전환밸브(22)는 폐쇄된다. 또한, 스텝 400 ~ 스텝 420의 판단에서, 편차 ΔR이 설정값 ΔRs 미만이어서 핸들 조작속도가 저속(0.3 rps 미만)으로 될 때에는, 차속이 5km/h 를 초과하며 또 터닝각 R이 직진범위에 있을 때 이외에는 전자 전환밸브(22)가 폐쇄된다. 이러한 밸브 폐쇄 조건을 만족하지 않을 때에 CPU(51)는 스텝 440으로 진행한다.

CPU(51)는 스텝 440에서 조타방향과 목표방향이 일치하는가 아닌가를 판단하고, 조타방향과 목표방향이 일치할 때에 스텝 450에서 밸브개방 지령을 행한다. 또한, 조타방향과 목표방향이 일치하지 않을 때에 CPU(51)는 스텝 460에서 밸브폐쇄 지령을 행한다.

따라서, 도 20 및 도 22에 도시한 바와 같이, 시프트량 δ가 소정값 A°이하로 되는 위치에 노브(2a)가 있을 때에는 제2 실시예와 마찬가지로 현재노브위치가 목표노브위치에 짧은 경로로 접근하는 a1, a2 방향에 핸들 조작되었을 때에는 전자 전환밸브(22)가 개방되고, 짧은 경로가 되지 않는 x1, x2 방향으로 핸들이 조작된 때에는 전자 전환밸브(22)가 폐쇄된다. 또한, 도 21 및 도 22에 도시한 바와 같이, 시프트량 δ가 소정값 A°를 초과하는 위치에 노브(2a)가 있을 때에는 제2 실시예와 달리 현재노브위치가 목표노브위치에 접근하는 b1, b2 방향으로 핸들이 조작되었을 때에 전자 전환밸브(22)가 개방되고, 짧은 경로로 되지 않는 y1, y2 방향으로 핸들이 조작되었을 때에는 전자 전환밸브(22)가 폐쇄된다.

제2 실시예에서는 시프트량 δ가 소정값 A°를 초과하였을 때, 멀리 돌아가는 경로가 되는 도 16의 c 방향으로 핸들을 조작하였을 때에도 전자 전환밸브(22)를 개방시키므로, 핸들 조작량이 작을 때에는 전자 전환밸브(22)의 개방이 오히려 시프트량 δ를 확대시킨다. 이에 대하여 이 실시예에서는 시프트량 δ가 소정값 A°를 초과하여도 짧은 경로가 아닌 도 21의 y1, y2 방향으로 핸들 조작되었을 때에는 전자 전환밸브(22)를 개방시키지 않는다. 이 때문에 제2 실시예와 달리, 전자 전환밸브(22)의 개방시에는 항상 시프트량 δ가 축소된다.

또한, 이 실시예에서는, 설정값 ΔRs를 밸브개방시와 밸브폐쇄시로서 구별하지 않고 공통의 판정값 r2 로 설정하고 있다. 이 때문에, 핸들(2)을 0.3 rps 이상에서 조작하였을 때 ΔR ≥ΔRs 이었기 때문에, 전자 전환밸브(22)를 개방하여도 이 전자 전환밸브(22)의 개방이 핸들(2)의 공전 때문에 터닝각의 편차 ΔR의 저하를 초래하고, ΔR < ΔRs 로 되어서 전자 전환밸브(22)가 즉시 폐쇄된다. 그러나, 이 경우에도, 전자 전환밸브(22)가 단속적으로 개방되기 때문에 제2 실시예에 비하여 보정에 필요한 시간이 길어지지만 시프트량 δ은 보정된다. 또한, 이와 같은 현상이 일어나는 것은 핸들(2)을 0.3 rps 보다 조금 빠른 비교적 저속에서 조작되었을 때로 제한되므로 거의 문제가 되지 않는다.

이상 전술한 바와 같이 이 실시예에 의하면, 시프트량이 소정값 A°를 초과하는 경우에 보정의 기회가 줄어든다. 그러나, 현재노브위치가 목표노브위치에 접근하는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에만 보정을 실행하기 때문에 핸들 조작량이 작을 때에 보정의 실행이 오히려 시프트량을 확대시키는 불합리를 제거하는 것이 가능하다. 즉, 전자 전환밸브(22)를 개방시켰을 때에는 반드시 시프트량 δ를 축소할 수 있다. 그외에 제2 실시예에서 설명한 (1) ~ (10)과 동일한 효과가 얻어진다.

(제4 실시예)

다음에 제4 실시예를 도 19 및 도 25 ~ 도 29를 기초로 하여 설명한다. 이 실시예는 제3 실시예의 변형예이고, 오비트롤(4)로서 핸들 회전속도의 저속역에서 오비트롤 효율이 100%를 초과하는 저슬립형의 것을 사용한 점을 제외하고, 하드웨어의 구성은 제3 실시예와 동일하다. 또한, 소프트웨어는 목표핸들각 θg를 조타륜(19)의 터닝각 R에서 구하기 위한 맵과, 노브위치의 보정제어 처리의 프로그램 데이타의 일부가 제3 실시예와 다를 뿐이다. 따라서, 제3 실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략하고, 프로그램 데이타가 다른 부분에 대해 상세히 설명한다.

이 실시예에서는, 저슬립형의 오비트롤(4)을 사용하기 때문에 핸들의 조작속도가 저속인 때에 전자 전환밸브(22)를 개방하여도 핸들 조작상의 감각을 손상할 염려가 없다. 따라서 핸들의 조작속도가 저속이라도 원칙적으로 전자 전환밸브(22)의 개방을 허가하도록 설정되어 있다. 단, 조타륜(19)을 꺾을 때에 노면과의 마찰저항 때문에 타이어에 무시할 수 없는 정도의 비틀림이 발생할 우려가 있는 소정 차속 이하의 차량 정지상태로 보이는 상태에서는 핸들 조작속도가 저속이면 전자 전환밸브(22)의 개방을 금지하고 있다.

CPU(51)는 제어수단, 저속조타 검출수단, 터닝각 검출수단 및 차륜 거동 검출수단을 구성한다. 또한, 포텐셔미터(28)는 저속조타 검출수단, 터닝각 검출수단 및 차륜 거동 검출수단을 구성한다.

ROM(52)에는 도 13에 도시한 맵 M2 대신에 도 25에 도시한 맵 M3가 기억되어 있다. ROM(52)에는 도 19, 도 27 및 도 28에 도시한 노브위치의 보정제어 처리의 프로그램 데이타가 기억되어 있다. 이러한 플로우 차트에서 스텝 400이 저속조타 검출수단으로서의 기능을 발휘하고, 스텝 420이 정차상태 검출수단으로서의 기능을 발휘한다. 또한, 스텝 400 및 스텝 420이 보정수단(전자 전환밸브(22))의 구동을 금지하는 제1 보정 금지수단으로서의 기능을 발휘한다.

도 27의 플로우 챠트는 도 23의 플로우 챠트와 동일하다. 이 실시예에서는 터닝각 R에 의한 보정금지영역을 마련하지 않고, 또 터닝각 R 이 직진범위내에서의 노브위치의 보정을 금지하지 않기 때문에, 도 28의 플로우 챠트에서는 도 24의 플로우 챠트에 있었던 스텝 390 및 스텝 410이 삭제되어 있다. 또한, 이 실시예에서는 차속이 「2km/h」 이하인 때를 차량 정지상태로 보는 상태로 설정하고, 스텝 420에서 판정에 사용하는 설정값을 「5km/h」 대신에 「2km/h」로 하고 있다.

차량의 정지상태로 보는 상태를 결정하는 차속은 조타륜(19)을 조타할 때에 타이어에 노브위치의 보정 처리상, 무시할 수 없는 비틀림을 발생시킬 정도로 노면과의 마찰저항이 크게 되지 않는 차속이면 좋다. 따라서, 「2km/h」로 제한하지 않고 필요에 따라 예를 들면 0 ~ 5 km/h 의 값을 설정할 수도 있다.

또한, 핸들 조작속도 VH가 0.3rps 미만인 때를 핸들 조작속도의 저속상태로 설정하고 있다. 그리고, 터닝각의 편차 ΔR이 핸들 조작속도 VH=0.3rps 에 상당하는 설정값 ΔRs 미만인 때를 핸들 조작속도의 저속시로서 판단한다. 핸들 조작속도를 저속으로 보는 회전속도는 차량의 정지상태로 보는 상태에서 조타륜(19)에 발생하는 비틀림의 복귀력을 극복할 정도의 유압을 스티어링 실린더(12)내에 확보할 수 있는 값이면 좋고, 「0.3rps」 미만으로 한정되지 않고, 예를 들면 1/5 ~ 1/3rps 의 범위내의 값으로 할 수도 있다.

이하, CPU(51)가 실행하는 노브위치의 보정제어에 대해 설명한다.

포크 리프트(F)의 엔진 구동중, CPU(51)는 소정시간마다(예를 들면 10밀리초마다) 도 27 및 도 28에 도시한 노브위치의 보정제어 처리를 실행한다.

CPU(51)는 노브위치의 보정제어 처리의 실행중에, 에지신호 SE1, SE2를 입력하면 도 19에 도시한 인터럽트 루틴을 우선하여 실행한다. 그래서, CPU(51)는 제3 실시예와 마찬가지로, 핸들(2)의 조타방향의 판정, 조타 카운터(54)의 계수처리, 핸들 조작 정지판정, 제어주기 카운터(55)의 삭제 처리를 실행한다.

CPU(51)는 도 27 및 도 28에 도시한 플로우 챠트의 스텝 310 ~ 스텝 380까지를 제3 실시예와 동일하게 실행한다. CPU(51)는 스텝 380에서 시프트량 δ가 허용값 δo 이하이면 스텝 460으로 진행하고, 밸브폐쇄 지령을 실행한다. 시프트량 δ가 허용값 δo 를 초과할 때에는, CPU(51)는 스텝 400으로 진행한다. 그리고, CPU(51)는 스텝 400에서, 편차 ΔR이 설정값 ΔRs 미만인가 아닌가를 판단한다. 즉, CPU(51)는 오비트롤(4)의 오비트롤 효율이 100%를 초과하여 소정값 이상으로 되도록 저속(이 실시예에서는 0.3rps 미만)에서 핸들(2)이 조작되어 있는가 아닌가를 편차 ΔR로부터 간접적으로 판정한다. ΔR < ΔRs 가 불성립하면 CPU(51)는 스텝 440으로 진행하고, ΔR < ΔRs 가 성립하면 스텝 420으로 진행한다.

CPU(51)는 스텝 420에서는 차속이 「2km/h」이하인가 아닌가를 판단하고, 차속이 「2km/h」를 초과하는 차속이면 스텝 440으로 진행한다. 또한, 차속이 「2km/h」이하이면, CPU(51)는 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 실행한다. CPU(51)는 스텝 440에서는 조타방향과 목표방향이 일치하는가 아닌가를 판단하고, 조타방향과 목표방향이 일치할 때에는 스텝 450으로 진행하여 밸브개방 지령을 행하고, 조타방향과 목표방향이 일치하지 않을 때에는 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 행한다.

따라서, 노브(2a)가 정규 위치로부터 허용값 이상인 때에는 핸들 회전속도가 저속인 것과, 그 위에 차량이 정지상태로 보이는 상태에 있는 것의 2가지 조건이 동시에 성립할 때를 제외하고, 노브(2a)가 현재위치에서 정규의 목표위치까지 짧은 경로로 접근하는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에 노브위치의 보정이 행해진다. 즉, 편차 ΔR 을 ΔRs 이상으로 할 수 있는 중속 이상의 회전속도에서 핸들(2)이 조작되었을 때에는 차량의 정지상태 또는 주행상태에도 불구하고 발생한 시프트를 작게 할 수 있는 목표방향으로 핸들을 조작하였을 때에는 언제라도 노브위치의 보정이 실행된다. 차량의 정지상태로 보이는 상태에서 전자 전환밸브(22)가 개방되어도, 핸들(2)의 조작속도가 0.3rps 이상의 회전속도이면, 스티어링 실린더(12)내에 타이어의 비틀림의 복귀력을 극복할 정도의 유압이 확보되므로, 이때의 핸들 조작의 공전에 의해 노브(2a)의 시프트는 확실히 축소된다.

또한, 편차 ΔR 이 ΔRs 미만으로 되는 저속에서 핸들(2)을 조작하였을 때에도 차속 2km/h 이상에서 주행하고 있을 때에는 발생한 시프트를 작게 할 수 있는 목표방향으로 핸들을 조작하였을 때에 노브위치의 보정이 실행된다. 따라서, 직진주행시에 핸들(2)을 미세조정하면서 운전을 하고 있을 때 서서히 노브위치가 벗어나도 그 시프트가 허용값을 초과하면 노브위치의 보정이 실행되고, 노브(2a)는 거의 중립위치에 정확히 배치된다.

차속 2km/h 이하의 차량의 정지상태로 보이는 상태에 있을 때에는 핸들(2)을 0.3rps 미만의 회전속도에서 서서히 조작하여 ΔR < ΔRs 이 성립하면, 예를 들어 발생한 시프트를 보정할 수 있는 목표방향으로 핸들(2)이 조작되어도 전자 전환밸브(22)가 개방되지는 않는다.

차량의 정지상태에서 핸들(2)을 조작하면, 조타륜(19)의 접지면의 마찰저항이 크기 때문에, 도 29(a)에 도시한 바와 같이 조타륜(19)에 각도 α의 비틀림이 발생한다. 이 비틀림이 발생한 상태에서 화살표 방향으로 핸들을 조작하면, 현재노브위치가 목표노브위치에 접근하는 방향으로의 핸들 조작이 있지만 전자 전환밸브(22)의 개방이 금지된다. 따라서, 도 29(b)에 도시한 바와 같이, 그 시프트량을 유지한 채로 핸들(2)의 조작이 행해진다. 또한, 이 상태에서 핸들(2)을 반대로 꺾은 경우에는, 현재노브위치가 목표노브위치에서 멀어지는 방향이므로 도 29(c) 및 도 29(d)에 도시한 바와 같이 시프트량은 그대로 보존된다.

차량의 정지상태에서도 핸들(2)을 0.3rps 를 초과하는 회전속도로 조작하였을 때에는, 도 29(a)에 도시한 바와 같이 타이어가 비틀린 상태에 있어도 전자 전환밸브(22)가 개방된다. 이 때에는 전자 전환밸브(22)가 개방되어도 타이어의 비틀림을 극복할 정도의 유압이 스티어링 실린더(12)에서 확보되므로 도 29(e)에 도시한 바와 같이 노브(2a)는 목표노브위치로 보정된다.

노브위치의 보정은 도 26에 도시한 바와 같이, 노브(2a)가 목표위치에 짧은 경로로 접근하는 목표방향, 즉 현재노브위치가 실선으로 도시한 위치인 때에는 화살표 a1 방향, 쇄선으로 도시한 위치인 때에는 화살표 a2 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에만 실행된다. 그리고, 노브(2a)가 목표위치에 긴 경로로 접근하는 방향 즉, 현재노브위치가 실선으로 도시된 위치인 때에는 화살표 x1 방향, 쇄선으로 도시된 위치인 때에는 화살표 x2 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에는 노브위치의 보정이 실행되지 않는다. 목표노브위치에서 180°의 위치를 경계에 2만큼 되는 어느 쪽의 영역에 현재노브위치가 위치하는가에 의하여 목표방향이 다르고, 시프트량 δ를 작게 할 수 있는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에만 노브위치 보정이 실행되고, 전자 전환밸브(22)의 개방시에는 반드시 시프트가 축소된다.

더구나 저슬립형 오비트롤(4)을 채용하고 있으므로, 차량의 정지상태에서 핸들(2)을 저속에서 조작하여도 토출유량이 많이 확보되어 조타륜(19)이 필요량 만큼 조타된다. 따라서, 차량의 정지상태에서 노브위치의 보정이 실행되어도 양호한 핸들 조작의 감각이 확보된다. 또한, 저슬립형 오비트롤(4)이기 때문에, 조타륜(19)이 엔드에 도달하였을 때에 노브위치 보정의 실행중에 있어도 핸들(2)로부터 표준형의 것에 비해 큰 저항감이 전달되므로 조타륜(19)이 엔드에 도달한 것을 바로 조작자가 인지하게 된다.

이 실시예에 의하면, 제3 실시예에 없는 다음 효과가 얻어진다.

(1) 차속이 2km/h 이하의 차량의 정지상태로 보이는 상태에 있을 때에, 핸들(2)이 저속에서 회전 조작되었을 때에는 전자 전환밸브(22)의 개방을 금지하기 때문에 타이어가 비틀린 상태에서 전자 전환밸브(22)를 열었을 때에 타이어의 비틀림이 복귀하는 것이 원인이 되어 일어날 수 있는 노브(2a)의 시프트의 확대를 확실히 방지할 수 있다. 따라서, 종래장치에서 핸들의 시프트 보정이 금지되었던 핸들 조작속도의 저속역에서도 차량의 정지상태로 보일 때 이외에는 노브위치의 보정을 실행할 수 있고, 노브위치의 보정의 기회를 종래장치에 비하여 늘릴 수가 있다.

(2) 저슬립형 오비트롤(4)을 채용하고, 차속이 2km/h 를 초과하는 주행시에는 핸들 조작속도가 저속이라도 노브위치의 보정을 실행한다. 따라서, 직진 주행중에 핸들(2)을 좌우로 미세 조정할 때에도 노브(2a)에 위치 시프트가 일어나면 보정이 실행되므로, 직진 주행시에도 노브(2a)를 정확히 거의 중립위치에 배치할 수 있다.

(3) 저슬립형 오비트롤(4)을 채용하였기 때문에, 차량의 정지상태에서 핸들(2)을 저속으로 조작하여도 조타륜(19)을 거기에 맞는 각도만큼 거의 확실히 꺾을 수 있다.

(4) 저슬립형 오비트롤(4)의 채용에 의해, 노브위치의 보정을 실행중에 있어도 조타륜(19)이 엔드에 도달한 것을 핸들(2)로부터 전해지는 무거운 저항감으로부터 조작자가 확실히 파악할 수 있다.

(5) 오비트롤(4)로부터의 작동유의 토출량이, 전자 전환밸브(22)의 개방시에 조타륜(19) 타이어의 비틀림의 복귀력을 극복할 정도의 유압이 스티어링 실린더 (12)내에서 확보할 수 있는 양인가 아닌가의 판단을, 핸들의 조작속도를 직접 검출하지 않고 터닝각의 편차 ΔR에서 검출하도록 하였다. 따라서 이 판단에서는 포텐셔미터(28)의 검출값을 이용할 수 있다.

(제5 실시예)

다음에 제5 실시예를 도 30 내지 도 33을 따라 설명한다.

이 실시예는 타이어의 비틀림의 복귀에 기인하는 조타륜(19)의 거동을 검출하였을 때에, 노브위치의 보정을 정지하여 시프트의 확대를 방지하도록 한 예이다. 제4 실시예와 장치의 구성이 전부 동일하여서 노브위치 제어처리의 프로그램이 다를 뿐이므로, 동일부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략하고, 특히 다른 부분에 대해서만 설명한다.

ROM(52)에는 도 30, 도 31에 도시한 노브위치 제어처리의 프로그램 데이타와, 도 19에 도시한 것과 동일한 인터럽트 루틴의 프로그램 데이타가 기억되어 있다. 도 31에서, 스텝 393 및 스텝 394가 조타륜 거동 검출수단으로서의 기능을 발휘한다.

이 실시예에서 노브위치 제어처리에서는, 조타륜(19)에 비틀림이 발생한 상태에서 전자 전환밸브(22)를 열었을 때에 일어날 수 있는 조타륜(19)의 거동을 검출하고, 이와 같은 조타륜(19)의 거동을 검출하였을 때에 전자 전환밸브(22)를 폐쇄시킴으로써 노브위치의 시프트의 확대를 방지한다. 이 때문에, 제4 실시예에서 행한 터닝각의 편차 ΔR의 산출은 행하지 않는다.

도 30에 도시한 플로우 챠트에서, 스텝 310 ~ 스텝 360은 도 27에서의 스텝 310 ~ 스텝 360에 각각 대응한다. 단, 제4 실시예에서 행한 터닝각의 편차 ΔR을 계산하는 처리의 스텝 350은 사용하지 않으므로 생략되어 있다. 스텝 320에서는 이 처리에 대응하는 제4 실시예의 스텝 320에서 판독한 터닝각 R1의 데이타의 판독은 필요없기 때문에 행하지 않는다. 그 외 대응하는 각 스텝의 처리 내용은 전부 동일하다.

또한, 도 31에 도시한 플로우 챠트에서, 스텝 370, 스텝 380, 스텝 440 ~ 스텝 460은 도 28에서의 스텝 370, 스텝 380, 스텝 440 ~ 460에 각각 대응하고, 각각의 처리 내용은 전부 동일하다.

스텝 391은 밸브개방 금지 중인가 아닌가를 판단하는 처리이다. 즉, 조타륜(19)의 비틀림이 복귀할 때의 거동이 검출됨으로써 전자 전환밸브(22)의 개방을 소정시간(예를 들면 수십 ~ 수백 밀리초) 사이만큼 금지하는 금지 중인가 아닌가를 판단하기 위한 처리이다. CPU(51)는 조타륜(19)의 비틀림이 복귀할 때의 거동이 검출되었을 때에 금지 플라그를 「1」에 세트하도록 설정되어 있고, 금지플라그가 「1」인 동안에는 밸브 개방 금지 중이라고 판단한다.

스텝 392는, 현재 밸브개방 지령중인가 아닌가를 판단하는 처리이다. 제4 실시예에서도 설명한 밸브 플라그에 「1」이 세트되어 있으면 밸브개방 지령 중이라고 판단한다.

스텝 393과 스텝 394가, 조타륜(19)의 비틀림이 복귀할 때의 거동을 검출하기 위한 처리이다. 이러한 처리는 전자 전환밸브(22)의 개방시에만 행해진다. 조타륜(19)의 비틀림이 복귀할 때의 거동은 핸들 조작방향과 역방향으로 조타륜(19)이 제멋대로 꺾이는 거동(제1 거동이라고 함)과, 핸들 조작량 보다 조타륜(19)의 터닝각이 크게 되는 거동(제2 거동이라고 함) 중 어느 것인가로서 나타난다. 이것을 이용하여 스텝 393에서는, 목표핸들각 θg가 핸들 조작방향과 반대방향으로 변화하는 것을 검출함으로써 조타륜(19)의 제1 거동을 간접적으로 검출한다. 또한, 스텝 394에서는 시프트량 δ가 확대하는 것을 검출함으로써 조타륜(19)의 제2 거동을 간접적으로 검출한다.

이 노브위치 보정처리가 CPU(51)에 의해 실행됨으로써 이하와 같은 노브위치의 보정이 행해진다. 인터럽트 루틴이 실행될 때마다 조타방향 플라그에 핸들의 조작방향에 따른 플라그값이 설정되고, 핸들의 조작 정지중에는 조타 정지 판정플라그에 「1」이 세트된다. 또한, 노브위치 제어처리를 실행할 때마다(10밀리초마다), 목표방향 플라그가 목표방향에 따른 플라그값으로 된다. 또한, 전자 전환밸브(22)의 개방 금지중 이외의 통상의 폐쇄시에는 금지 플라그가 리세트 상태에 있다.

예를 들면, 노브(2a)가 어긋나서 시프트량 δ가 허용값 δo 를 초과한 상태에서, 핸들(2)이 목표방향과 일치하는 방향으로 조작되면, 전자 전환밸브(22)가 개방되어서 노브위치의 보정이 개시된다. 이 때 전자 전환밸브(22)의 개방에 의해 밸브 플라그가 「1」로 세트된다. 이 때문에 CPU(51)는 다음 번의 노브위치 제어처리에서 밸브 플라그가 「1」인 것으로부터 스텝 392에서 밸브개방 지령 중이라고 판단하고, 스텝 393으로 진행하게 된다.

스텝 393에서는, 목표핸들각 θg가 조타방향과 반대방향으로 변화하는가 아닌가를 판단한다. 이 실시예에서는 예를 들면 소정시간 n·to 전의 목표핸들각 θg의 데이타(θg 1로 둔다)를 RAM(53)에서 판독한다. 그리고, 소정시간 n·to의 경과전후에 목표핸들각의 차 Δθg, 즉 (θg - θg 1)의 부호가 양인가 음인가로부터 원칙적으로 목표핸들각 θg의 변화방향이 조타방향과 반대인가 아닌가를 판정한다. 즉, Δθg > 0인 때에 조타륜(19)의 조타방향이 우방향으로 하고, Δθg < 0 인 때에 조타륜(19)의 조타방향을 좌방향으로 한다. 단, Δθg의 절대값(= ㅣ θg - θg 1 ㅣ)이 소정시간 n·to 사이에 물리적으로 핸들의 조작 불가능한 변화 몫에 상당하는 값을 가졌을 때에는 계수값 C가 「0」과 「159」와의 경계를 통과하도록 변화한 것으로 하여 Δθg 의 부호로부터 전술한 것과 반대 부호의 방향을 조타륜(19)의 조타방향으로 한다.

예를 들면, 도 29(a)의 상태에서 핸들(2)이 화살표 방향으로 조작되어서 전자 전환밸브(22)가 개방되었을 때에는 조타륜(19)의 비틀림의 복귀 때문에 조타륜(19)이 핸들 조작방향과 반대방향으로 꺾이는 제1 거동을 나타내게 된다. 이때 CPU(51)는 스텝 393에서, 목표핸들각 θg가 조타방향과 반대방향으로 변화한 것으로 판단하면, 금지 플라그에 「1」을 세트하고, 스텝 460으로 진행하여 밸브 폐쇄 지령을 실행한다. 그 후 소정시간(예를 들면 수십 ~ 수백 밀리초) 사이는 금지 플라그가 「1」로 보존됨으로써 스텝 391에서 밸브개방 금지 중이라고 판단되어서 밸브폐쇄 지령이 계속하여 지령된다. 그리고, 소정시간이 경과하여 금지 플라그가 「0」으로 리세트되면, 스텝 392에서 스텝 393으로 진행하여 조타륜(19)의 제1 거동의 검출처리가 다시 행해진다. 이하, 스텝 393에서 조타륜(19)의 비틀림의 복귀에 의해 거동이 검출되지 않게 되기 까지 소정시간(예를 들면 100밀리초) 마다 조타륜(19)의 제1 거동의 유무를 확인한다. 그리고, 조타륜(19)의 비틀림이 없어져서 스텝 393에서 조타륜(19)의 제1 거동이 검출되지 않게 되기 까지의 사이, 전자 전환밸브(22)가 개방 금지 상태로 되고, 제1 거동의 유무의 확인을 위한 개방을 제외하고 거의 밸브 폐쇄 상태로 유지된다.

또한, 전자 전환밸브(22)의 개방후 스텝 393에서 제1 거동이 검출되지 않으면, 다음 스텝 394의 처리가 행해진다. 스텝 394에서는 시프트량 δ가 확대되는가 아닌가를 판단한다. 즉, CPU(51)는 먼저 소정시간 n·to 전의 시프트량 δ의 데이타 δ1 을 RAM(53)에서 판독하고, 소정시간 n·to 의 경과전후에 시프트량의 차 Δδ(=δ-δ1)의 부호가 양인 때를 시프트량 δ가 확대되고 있다고 판정한다.

예를 들면, 노브(2a)의 현재위치와 목표위치가 도 40(c)와 동일한 상태에 있을 때에 핸들(2)을 동일한 도면의 화살표 방향(우방향)으로 조작하였을 때에는 전자 전환밸브(22)가 열린다. 이 때 비틀린 조타륜(19)의 복귀 때문에 조타륜(19)이핸들 조작량 보다 많이 조타되어서 목표노브위치가 현재노브위치 보다 빨리 조타방향으로 이동하여 시프트량 δ가 확대되는 제2 거동을 나타낸다. 이 제2 거동이 스텝 394에서 시프트량 δ가 확대되고 있다고 하는 판단에 의해 검출되면, CPU(51)는 금지 플라그에 「1」을 세트한 후 스텝 460으로 진행하여 밸브폐쇄 지령을 실행한다. 그 후, 소정시간(예를 들면 수십 ~ 수백 밀리초)의 사이는 스텝 391에서 밸브개방 금지중이라고 판단되므로, 밸브폐쇄 지령이 계속된다. 그리고, 소정시간이 경과하여 금지 플라그가 다시 리세트되면, 스텝 394의 처리가 다시 행해진다. 이하, 스텝 394에서 조타륜(19)의 비틀림의 복귀에 의해 조타륜(19)의 제2 거동이 검출되지 않기 까지, 소정시간마다 조타륜(19)의 제2 거동의 유무 확인이 행해진다. 그리고, 조타륜(19)의 비틀림이 없게 되고, 스텝 394에서 조타륜(19)의 제2 거동이 검출되지 않기까지의 사이에는 전자 전환밸브(22)의 개방이 사실상 금지된다.

따라서, 시프트량 δ는 거의 일정하게 유지되고, 거의 확대되는 일이 없다.

또한, 선회 주행중에는 좌우의 조타륜(19)에 작용하는 모멘트차로부터 조타륜(19)으로 로베이션 방향의 외력이 작용한다. 예를 들면 조타륜(19)에 도 32(a)에 도시한 백색 화살표 방향의 로베이션 힘이 작용한 상태에서, 핸들(2)이 도 32(b)에 도시한 바와 같이 현재노브위치가 목표노브위치로 접근하는 목표방향으로 서서히 조작되어 전자 전환밸브(22)가 개방되었다고 한다. 이 때 조타륜(19)에 작용하는 로베이션 힘을 극복할 정도의 유압이 스티어링 실린더(12)내에 확보되지 않으면, 전자 전환밸브(22)의 개방 직후에 조타륜(19)이 조타방향과 동일한 방향으로 이동하는 제2 거동이 검출되고, 즉시 전자 전환밸브(22)가 폐쇄된다. 이 때문에, 도32(c)에 도시한 바와 같이, 핸들(2)을 목표방향으로 조작하여도 시프트량 δ는 거의 확대되지 않고 유지된다.

또한, 예를 들어 도 33(a)에 도시한 백색 화살표의 로베이션 힘이 작용한 상태에서, 핸들(2)을 도 33(b)에 실선 화살표로 도시한 목표방향으로 서서히 조작하였기 때문에 전자 전환밸브(22)가 개방되었을 때에도, 로베이션 힘을 극복할 정도의 유압이 스티어링 실린더(12)내에 확보되지 않으면, 전자 전환밸브(22)의 개방 직후에 조타륜(19)이 조타방향과 반대방향으로 이동하는 제1 거동이 검출되고, 즉시 전자 전환밸브(22)는 폐쇄된다. 이 때문에, 도 33(c)에 도시한 바와 같이, 핸들(2)을 목표방향으로 조작하여도 시프트량 δ는 거의 확대되지 않고 유지된다.

이와 같이 선회 주행중에 핸들(2)을 저속에서 조작하였기 때문에 전자 전환밸브(22)가 개방되어도, 조타륜(19)의 로베이션 현상이 일어나기 시작한 시점에서 즉시 전자 전환밸브(22)가 폐쇄되므로, 선회 주행중에 핸들 조작의 감각의 악화를 초래하지 않는다.

또한, 선회 주행중에 있어서도, 핸들(2)을 어느 정도의 조작속도에서 조작하여 전자 전환밸브(22)를 개방시켜도 조타륜(19)의 로베이션 힘을 극복할 정도의 유압이 스티어링 실린더(12)내에서 확보되면, 조타륜(19)의 제1 거동이나 제2 거동이 검출되지 않는다. 따라서, 전자 전환밸브(22)는 개방상태로 유지되고, 핸들 조작과 함께 시프트량 δ가 축소한다.

이 제5 실시예에서는, 전자 전환밸브(22)를 개방하였을 때의 조타륜(19)의 비틀림이 복귀할 때의 거동을 검출하고, 이 거동을 검출하였을 때에 전자전환밸브(22)가 즉시 폐쇄되도록 하였다. 따라서, 조타륜(19)이 비틀린 상태에 있는 차량의 정지상태에서의 노브위치의 보정 처리가 오히려 노브(2a)의 위치 시프트량을 확대시키게 되는 불합리를 방지할 수 있다. 그리고, 핸들 조작의 저속시에도 상기 거동이 없는 상태에서 노브위치의 보정을 실시하여서 보정 기회를 늘릴 수가 있다.

또한, 정차시의 노브위치의 보정의 실행에 의한 시프트량의 확대를 방지할 뿐만 아니라 선회 주행중에 조타륜(19)에 작용하는 로베이션 힘에 기인하는 노브위치의 보정 실행시의 시프트량 δ의 확대를 거의 방지할 수 있다. 또한, 로베이션 현상이 있을 때에 나타나는 제1 거동 및 제2 거동 중 어느 쪽이라도 검출되었을 때에는 전자 전환밸브(22)가 폐쇄되므로 로베이션 현상이 사실상 저지된다. 따라서, 선회 주행중에 핸들 조작의 감각의 악화, 즉 조작자가 핸들 조작과 차체의 선회 변화와의 사이에 위화감을 느끼는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 거동 및 제2 거동의 검출을, 시프트량을 구하기 위해 핸들각과 목표핸들각의 각 데이타를 사용하여 검출하므로, 핸들(2)의 시프트 보정에서 사용하는 데이타를 조타륜(19)의 거동 검출에 이용할 수 있다. 그 외에 제4 실시예에서 설명한 기타의 효과가 동일하게 구해진다.

또, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 구체화하여도 좋다.

(1) 노브(2a)의 실제위치가 목표위치에서 벗어난 경로를 그대로 더듬어 복귀하도록 한 보정을 항상 행하는 방법을 채용하여도 좋다. 이 구성에 의하여서도 실제 시프트량이 360°이상인 경우 실제 시프트량 보다도 360°작은 보정량에서 마칠 수가 있다.

(2) 스티어링 샤프트(3)와 포텐셔미터(27) 사이에 장착된 기어비 「1」 의 기어열(29) 대신에, 워엄 기어 등을 갖는 감속기어를 채용하고, 포텐셔미터(27)로서 핸들각의 절대각도를 검출한다. 그리고, 그 검출값을 상대각도로 변환하는 연산처리를 행하고, 이 핸들각 θ와 터닝각 R에서 구한 목표핸들각 θg를 비교함으로써 노브위치의 보정을 실행하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 절대각도의 핸들각 θ에서 상대각도의 핸들각 θ를 구하기 위해 연산수단(예를 들면 계산처리나 맵 연산을 실시하기 위한 수단)이 핸들각 검출수단을 구성한다. 이 구성에 의하면, 절대각도의 핸들각 θ에서 상대각도의 핸들각 θ를 구하기 위한 연산수단이 필요하게 되지만, 포텐셔미터(27)를 사용하여도 핸들각의 비검출영역을 없애 버릴 수 있다.

(3) 제어목표 라인 L의 목표핸들각 θg에 대한 터닝각 R의 비가, 오비트롤 효율 100%인 제어이상 라인 보다도 작게 되도록 설정하고, 예를 들면 일본 공고특허 평3-30544호 공보에 개시된 장치와 같이 보정의 실행빈도를 늘리도록 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 보정의 실행빈도가 상대적으로 증가하는 것에 의해 노브(2a)의 중립위치로의 수렴성을 높일 수 있다.

(4) 제1 실시예에서, 노브(2a)의 중립위치를 검출하는 포텐셔미터(27)의 검출값의 설정은, 그 검출 가능한 영역(검출영역)의 정확한 중앙위치에 한정하지 않고, 포텐셔미터(27)의 비검출영역에서 소정량(예를 들면 100°이상) 분리할 수 있는 검출범위이라면 좋다. 이 구성에서도, 핸들(2)을 중립위치 부근에서 조작할 때에는 비검출영역에 걸리기 어렵기 때문에 노브(2a)를 중립위치로 배치하는 효과적인 보정의 빈도를 크게 높일 수 있다.

(5) 제2 내지 제5 실시예에서, 노브(2a)의 중립위치를 검출하는 조타 카운터(54)의 계수값의 설정은, 계수값의 설정영역(검출영역)의 중앙위치, 즉 계수값의 경계(제2 실시형태로서는 「0」과「159」)에 대하여 180° 반대의 계수값으로 한정되지 않는다. 계수값의 경계로부터 소정량(예를 들면 100°이상) 분리할 수 있는 설정영역의 중앙 부근에 있으면 좋다. 이 구성에서도, 핸들(2)을 중립위치 부근에서 조작할 때에 계수값의 경계에 걸리기 어렵다.

(6) 제2 내지 제5 실시예에서, 제1 실시예와 같이 목표핸들각 θg와, 현재의 핸들각 θ와의 대소관계로부터 임시 목표방향을 결정하여 두고, 편차 Δθ(= ㅣθ - θg ㅣ)가 180°를 초과할 때에는 임시 목표방향과 조타방향이 불일치할 때로 밸브개방 지령을 하는 제어방법으로 하여도 좋다.

(7) 제1 실시예에서는 소정시간 n·to 의 경과전후에 핸들각 θ의 신구의 각 검출값 θ, θ1 의 비교에 의해 핸들(2)의 조작방향을 검출하였는 데, 핸들(2)의 조작방향을 검출하기 위한 전용 회전방향 검출센서를 설치하여도 좋다.

(8) 제2 내지 제5 실시예에서, 회전검출기는 인코더로 한정되지 않는다. 핸들(2)의 1회전 전역에 걸쳐 핸들각을 상대각도로 검출 가능한 검출신호를 출력가능한 다른 회전검출기를 사용하여도 좋다.

(9) 제2 내지 제5 실시예에서, 신호 SS1, SS2, SSC, SE1, SE2, SEC 를 이용한 조타방향의 검출을 논리회로를 이용하여 행하여도 좋다. 이 구성에 의하면, CPU(51)가 논리회로부터의 입력레벨에서 조타방향을 판단할 수 있기 때문에, 조타방향을 판정하기 위한 연산처리를 필요로 하지 않는다.

(10) 제3 내지 제5 실시예에서, 핸들(2)의 조작속도가 저속인가 아닌가를 판단하기 위해서, 터닝각의 편차 ΔR과의 비교에 사용하는 설정값 ΔRs 를, 제2 실시예와 마찬가지로 밸브개방시(ΔRs = r2)와 밸브폐쇄시(ΔRs = r1)에서의 값을 나누어 사용하여도 좋다.

(11) 제4 실시예에서, 조타 카운터(54)의 계수값 C의 단위시간당의 변화로부터 핸들 회전속도를 구하거나, 제어주기 카운터(55)의 계수값 C1을 이용하여 핸들 회전속도를 검출한다. 그리고, 핸들 회전속도가 소정값 미만의 저속인 것을 핸들(2)의 회전각을 검출하는 로터리 인코더(38)의 검출값에서 직접적으로 검출하는 구성으로 하여도 좋다. 터닝각의 편차 ΔR로부터 간접적으로 핸들 회전속도가 저속인 것을 검출하는 구성에서는 핸들(2)의 공전 중을 핸들 조작의 저속시라고 오검출하여 전자 전환밸브(22)를 간헐적으로 정지시킬 우려가 있다. 그러나 이 구성에 의하면 핸들의 공전중이라도 핸들 조작이 저속이라는 것을 정확히 검출할 수 있다.

(12) 제5 실시예에서, 핸들이 다음에 꺾이기까지 전자 전환밸브(22)의 개방을 금지하는 구성으로 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 소정시간마다 조타륜(19)의 거동 유무의 확인을 할 필요가 없어서, 조타륜(19)의 거동을 조사하기 위해 전자 전환밸브(22)가 개방할 때마다 조금씩 시프트량 δ가 확대하는 것을 방지할 수 있다.

(13) 제5 실시예에서, 목표노브위치가 현재노브위치에서 멀어지는 제2 거동을 검출하였을 때에만 전자 전환밸브(22)를 폐쇄하도록 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 조타륜(19)이 제1 거동을 하였을 때의 핸들 조작의 감각의 악화를 회피할 수 없지만 적어도 시프트의 확대는 방지할 수 있다.

(14) 파워 스티어링장치에 사용하는 액추에이터는 유압실린더로 한정되지 않는다.

(15) 노브(2a)가 없는 핸들의 위치 보정을 목적으로 하여 본 발명을 실시하여도 좋다. 노브가 없는 핸들에서도 본 발명을 적용함으로써 핸들각을 조타륜(19)의 터닝각에 따른 정규 위치로 보정할 수 있다.

(16) 파워 스티어링장치를 구비한 포크 리프트 이외의 산업차량, 더구나 자동차(승용차) 등의 차량에서 본 발명을 넓게 적용할 수 있다.

Claims (24)

1. 핸들의 회전량에 따른 유량을 토출하는 작동유 공급장치와, 작동유 공급장치에서 토출된 작동유에 의해 구동되어서 조타륜을 구동하는 액추에이터를 구비한 파워 스티어링장치에 있어서,

   상기 핸들(2)의 실제 위치를 기준위치로부터의 상대각도로 검출하는 핸들각 검출수단(27,38)과,

   상기 조타륜(19)의 터닝각을 검출하는 조타각 검출수단(28)과,

   상기 터닝각에서 상기 핸들(2)의 정규 위치를 목표위치로 하여 기준위치로부터의 상대각도로 구하는 목표위치 연산수단(30,51)과,

   상기 핸들(2)의 조작량에 대한 상기 액추에이터(12)의 구동량의 변화비율을 감소시키는 보정수단(22)과,

   상기 핸들(2)의 실제 위치와 상기 목표위치와의 시프트 량이 허용범위내로 들어오도록 상기 보정수단(22)을 구동 제어하는 제어수단(30,37,50,51)을 구비한 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 핸들(2)이 상기 실제위치에서 목표위치에 이르기에 짧은 경로로 되는 목표방향을 검출하는 목표방향 검출수단과, 상기 핸들의 조작방향을 검출하는 조작방향 검출수단과, 상기 핸들(2)의 조작방향이 상기 목표방향과 일치하였을 때만이 상기 보정수단(22)을 구동시키는 제1 보정실행수단을 구비하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 실제위치와 목표위치의 짧은 경로에서의 시프트 량이 소정값 보다 큰가 아닌가를 판단하는 시프트량 판단수단과, 상기 시프트량 판단수단에 의해 시프트량이 소정값을 초과하는 것으로 판단되었을 때에는 상기 핸들(2)의 조작방향이 어느 경우에도 상기 보정수단(22)을 구동시키는 제2 보정실행수단을 구비하고, 상기 제1 보정실행수단은 상기 시프트량 판단수단에 의해 시프트량이 소정값 이하라고 판단되고, 또 상기 조작방향과 목표방향이 일치하였을 때 상기 보정수단(22)을 구동시키는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 보정실행수단은 상기 실제위치의 목표위치로부터의 시프트량이 상대각도로 180도 이하인 때에는 그 시프트량을 복귀하는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에만 보정을 실행하고, 상기 실제위치의 목표위치로부터의 시프트량이 상대각도로 180도를 초과하였을 때에는 시프트량을 1회전 비끼어 가는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에만 보정을 실행하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
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8. 제2항에 있어서, 상기 조작방향 검출수단은 상기 핸들각 검출수단(27,38)이 소정시간의 경과 전후에 핸들(2)의 실제위치를 검출한 구검출값 및 신검출값의 비교로부터 핸들(2)의 조작방향을 구하고, 상기 구검출값과 신검출값의 편차가 물리적으로 핸들(2) 조작이 불가능한 소정값 이상으로 큰 경우에는, 상기 소정시간 사이에 핸들각 검출수단(27,38)의 검출영역의 항목을 통과한 것으로 하여서 당해 양 검출값의 비교로부터 도출되는 조작방향의 역방향을 상기 핸들(2)의 조작방향으로 결정하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
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10. 제1항에 있어서, 상기 작동유 공급장치는 핸들 회전속도의 저속역에서 그 토출비율이 증대하는 저슬립형의 작동유 공급장치이고, 상기 핸들각 보정장치는 또한,

    상기 작동유 공급장치로부터 토출된 작동유의 일부를 오일탱크(8)로 복귀시켜서 핸들(2)의 공전상태를 만들기 위한 보정수단(22)과,

    상기 핸들 회전속도가 소정값 미만의 저속인 것을 검출하는 저속 조타 검출수단과,

    상기 조타륜(19)의 조타시의 노면마찰저항이 소정값 이상으로 커지는 차량(F)의 정지상태로 여겨지는 상태를 검출하는 정차상태 검출수단과,

    상기 저속 조타 검출수단에 의해 핸들의 회전속도가 저속이라고 검출되며 또 상기 정차상태 검출수단에 의해 차량이 정지상태로 보이는 상태라고 검출되었을 때에 상기 보정수단의 구동을 금지하는 제1 보정금지수단을 구비하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 저속 조타 검출수단은, 상기 조타륜(19)의 터닝각의소정시간당 변화량을 기초로 하여 핸들 회전속도가 저속인 것을 간접적으로 검출하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 작동유 공급장치는 핸들 회전속도의 저속역에서 그 토출비율이 증대하는 저슬립형의 작동유 공급장치이며, 상기 핸들각 보정장치는 또한

    상기 보정수단(22)의 구동시에 핸들(2)의 실제위치와 조타륜(19)의 터닝각과의 대응관계의 시프트를 벌어지게 할 우려가 있다고 보여지는 조타륜(19)의 거동을 검출하는 조타륜 거동 검출수단과,

    핸들(2)의 실제위치와 조타륜(19)의 터닝각과의 대응관계의 시프트를 검출하여 이 시프트를 보정하는 방향으로 핸들(2)이 조작되었을 때에 상기 보정수단(22)을 구동시킴과 함께 이 보정수단(22)의 구동시에 상기 조타륜 거동 검출수단이 조타륜(19)의 거동을 검출하였을 때에 이 보정수단(22)의 구동을 정지시키는 보정실행 정지수단을 구비하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 보정실행 정지수단은 핸들(2)이 실제위치에서 목표위치로 짧은 경로로 접근하는 방향으로 핸들이 조작되었을 때에 한하여 상기 보정수단을 구동하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 조타륜 거동 검출수단은 상기 조타륜(19)이 핸들(2)의 조작방향과 역방향으로 꺾이는 제1 거동과, 상기 조타륜(19)이 핸들(2)의 조작량에 따라 꺾인 양보다 많이 꺾이는 제2 거동 중에 적어도 제2 거동을 검출하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 조타륜 거동 검출수단은 상기 제1 거동 및 상기 제2 거동의 양쪽을 검출하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 조타륜 거동 검출수단은 상기 목표위치가 실제위치로 접근함으로써 상기 제1 거동을 검출하고, 상기 시프트가 벌어지는 것에 의해 상기 제2 거동을 검출하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
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18. 제1항 내지 제4항과, 제8항, 및 제10항 내지 제15항중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸들각 보정장치는 또한,

    핸들(2)의 조작속도를 직접 또는 간접적으로 검출하는 핸들 조작속도 검출수단과,

    상기 핸들 조작속도가 설정값 이하로 되면 상기 보정수단(22)의 구동을 금지하는 제3 보정금지수단과,

    상기 조타륜(19)의 터닝각이 직진범위에 있는가 아닌가를 판단하는 직진판단수단과,

    상기 터닝각이 직진범위에 있을 때에는 상기 핸들 조작속도가 설정값 이하라도 상기 보정수단(22)의 구동에 의한 핸들의 위치보정을 실행시키는 직진역 보정실행수단을 구비하는 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치.
19. 제1항 내지 제4항과, 제8항, 및 제10항 내지 제15항중 어느 한 항에 따른 파워 스티어링장치에 있어서 핸들각 보정장치를 구비하는 차량.
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22. 제16항의 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치를 구비하는 차량.
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24. 제18항의 파워 스티어링장치에서의 핸들각 보정장치를 구비하는 차량.