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課題

操舵輪旋回限界位置での衝撃を効果的に緩和することができ、しかも、操舵角を検出するセンサの調整にかかる手間を省くことのできるステアリング装置を提供する。

解決手段

操舵輪を旋回駆動する駆動装置を制御する制御装置が、操舵輪の最大操舵角L,Rを設定する最大操舵角設定手段と、最大操舵角L,Rから操舵角が絶対値として小さくなる方向へ所定の角度Bの範囲内に現在の操舵角Aがあるか否かを判定する操舵角判定手段と、操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向か、大きくなる方向かを判定する操舵方向判定手段と、駆動装置を制御する駆動制御手段とを備える。そして、駆動制御手段は、現在の操舵角Aが上記角度範囲内にあると判定され、且つ、操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であると判定されたときに、操舵輪の旋回する速度が抑制されるよう駆動装置を制御する。

概要

背景

従来、産業車両に用いられるステアリング装置としては、ハンドル操作に応じて車体に備えられた操舵輪駆動装置により旋回させる、いわゆるパワーステアリング装置があり、電動モータなどを利用した電気パワーステアリング装置や、油圧シリンダなどを利用した油圧パワーステアリング装置が採用されている。

さて、駆動装置の発生する推力トルクを利用して操舵輪を旋回させるようにすると、ハンドル操作力が軽くて済むため、ついハンドルを勢い良く操作し過ぎてしまうことがある。こうなると、操舵輪が旋回の限界位置まで旋回されたときに、急激に旋回が止められて衝撃が発生する。かといって、これを避けるために、駆動装置の推力やトルクを小さく抑え過ぎると、パワーステアリング装置の本来の効果が弱められてしまうことになる。そこで、例えば特許文献1に開示されているように、操舵輪の操舵角を検出し、この操舵角が操舵輪の旋回限界付近角度範囲内となると、駆動装置の出力の最大値を抑える技術が提案されている。

ところで、上記のように操舵輪の操舵角を検出するセンサを設けるとなると、旋回の限界となる角度が正確に検出されるようにセンサを調整する必要がある。しかし、このような調整作業は、車両ごとにステアリング装置の製作上の誤差取付けの誤差などがあるため、手間がかかることになる。又、センサ自体にも個体差や取付けの誤差などがあるため、殊更手間がかかることになる。そこで、例えば特許文献2には、始動時に自動的に旋回限界まで操舵輪を操舵し、そのときに検出された操舵角を用いてセンサの較正を行い、上記のような調整作業にかかる手間を省けるようにした技術が開示されている。

特開2001−88729号公報
特開2000−344122号公報

概要

操舵輪の旋回の限界位置での衝撃を効果的に緩和することができ、しかも、操舵角を検出するセンサの調整にかかる手間を省くことのできるステアリング装置を提供する。 操舵輪を旋回駆動する駆動装置を制御する制御装置が、操舵輪の最大操舵角L,Rを設定する最大操舵角設定手段と、最大操舵角L,Rから操舵角が絶対値として小さくなる方向へ所定の角度Bの範囲内に現在の操舵角Aがあるか否かを判定する操舵角判定手段と、操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向か、大きくなる方向かを判定する操舵方向判定手段と、駆動装置を制御する駆動制御手段とを備える。そして、駆動制御手段は、現在の操舵角Aが上記角度範囲内にあると判定され、且つ、操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であると判定されたときに、操舵輪の旋回する速度が抑制されるよう駆動装置を制御する。

目的

本発明は、上記従来の技術に代わって、操舵輪の旋回の限界位置での衝撃を効果的に緩和することができ、しかも、操舵角を検出するセンサの調整にかかる手間を省くことのできるステアリング装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

車体に旋回可能に設けられた操舵輪を、ハンドル操作に応じて駆動装置にて旋回駆動操舵するステアリング装置であって、上記操舵輪の現在の操舵角を検出するセンサと、該センサの検出結果に基づいて上記駆動装置を制御する制御装置とを備える産業車両のステアリング装置において、上記制御装置が、上記操舵輪の最大操舵角を設定する最大操舵角設定手段と、上記最大操舵角から操舵角が絶対値として小さくなる方向へ所定の角度範囲内に、上記センサによって検出される現在の操舵角があるか否かを判定する操舵角判定手段と、上記操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向か、大きくなる方向かを判定する操舵方向判定手段と、上記駆動装置を制御する駆動制御手段とを備えており、上記駆動制御手段が、上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にあると判定され、且つ、上記操舵方向判定手段により操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であると判定されたときに、上記操舵輪の旋回する速度が抑制されるよう上記駆動装置を制御することを特徴とする産業車両のステアリング装置。

請求項2

上記最大操舵角設定手段は、上記センサによって検出される現在の操舵角と、予め設定されている最大操舵角とを比較する比較手段と、該比較手段により現在の操舵角が絶対値として最大操舵角よりも大きいと判定される状態が継続する継続時間を計時する計時手段と、上記比較手段により現在の操舵角が絶対値として最大操舵角よりも大きいと判定されるときに、最大操舵角を設定し直し、記憶する記憶手段とを備えており、上記記憶手段は、上記継続時間が所定の時間に達したときに、該継続時間内で検出された操舵角の値のうち絶対値として最小のものを最大操舵角として設定することを特徴とする請求項1に記載の産業車両のステアリング装置。

請求項3

上記駆動制御手段は、上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にないと判定されたとき、及び上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にあると判定され、且つ、上記操舵方向判定手段により上記操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向であると判定されたときに、上記駆動装置を所定の作動速度以下で作動させ、上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にあると判定され、且つ、上記操舵方向判定手段により操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であると判定されたときに、上記駆動装置を、上記作動速度よりも遅く設定される制限速度以下で作動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の産業車両のステアリング装置。

請求項4

上記駆動制御手段は、上記センサによって検出される現在の操舵角と上記最大操舵角との差を求め、この差が小さいほど上記制限速度をより遅い速度に設定する制限速度設定手段を備えることを特徴とする請求項3に記載の産業車両のステアリング装置。

技術分野

0001

本発明は、フォークリフトなどの産業車両に用いられるステアリング装置に関する。

背景技術

0002

従来、産業車両に用いられるステアリング装置としては、ハンドル操作に応じて車体に備えられた操舵輪駆動装置により旋回させる、いわゆるパワーステアリング装置があり、電動モータなどを利用した電気パワーステアリング装置や、油圧シリンダなどを利用した油圧パワーステアリング装置が採用されている。

0003

さて、駆動装置の発生する推力トルクを利用して操舵輪を旋回させるようにすると、ハンドル操作力が軽くて済むため、ついハンドルを勢い良く操作し過ぎてしまうことがある。こうなると、操舵輪が旋回の限界位置まで旋回されたときに、急激に旋回が止められて衝撃が発生する。かといって、これを避けるために、駆動装置の推力やトルクを小さく抑え過ぎると、パワーステアリング装置の本来の効果が弱められてしまうことになる。そこで、例えば特許文献1に開示されているように、操舵輪の操舵角を検出し、この操舵角が操舵輪の旋回限界付近角度範囲内となると、駆動装置の出力の最大値を抑える技術が提案されている。

0004

ところで、上記のように操舵輪の操舵角を検出するセンサを設けるとなると、旋回の限界となる角度が正確に検出されるようにセンサを調整する必要がある。しかし、このような調整作業は、車両ごとにステアリング装置の製作上の誤差取付けの誤差などがあるため、手間がかかることになる。又、センサ自体にも個体差や取付けの誤差などがあるため、殊更手間がかかることになる。そこで、例えば特許文献2には、始動時に自動的に旋回限界まで操舵輪を操舵し、そのときに検出された操舵角を用いてセンサの較正を行い、上記のような調整作業にかかる手間を省けるようにした技術が開示されている。

0005

特開2001−88729号公報
特開2000−344122号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、上記従来の技術に代わって、操舵輪の旋回の限界位置での衝撃を効果的に緩和することができ、しかも、操舵角を検出するセンサの調整にかかる手間を省くことのできるステアリング装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記の目的を達成するため、本発明は、車体に旋回可能に設けられた操舵輪を、ハンドル操作に応じて駆動装置にて旋回駆動し操舵するステアリング装置であって、上記操舵輪の現在の操舵角を検出するセンサと、該センサの検出結果に基づいて上記駆動装置を制御する制御装置とを備える産業車両のステアリング装置において、上記制御装置が、上記操舵輪の最大操舵角を設定する最大操舵角設定手段と、上記最大操舵角から操舵角が絶対値として小さくなる方向へ所定の角度範囲内に、上記センサによって検出される現在の操舵角があるか否かを判定する操舵角判定手段と、上記操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向か、大きくなる方向かを判定する操舵方向判定手段と、上記駆動装置を制御する駆動制御手段とを備えており、上記駆動制御手段が、上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にあると判定され、且つ、上記操舵方向判定手段により操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であると判定されたときに、上記操舵輪の旋回する速度が抑制されるよう上記駆動装置を制御することを特徴とする構成としている。

0008

このような本発明によれば、操舵角が最大操舵角に近づき上記の角度範囲内となると、操舵輪が旋回駆動される速度が抑制される。そのため、操舵角を緩やかに最大操舵角に近づけることができ、最大操舵角を旋回の限界位置に対応する操舵角に設定すれば、操舵輪が旋回の限界位置に達した際の衝撃を緩和できると共に、走行中の急な旋回を防止して円滑な操舵を実現することができる。又、操舵角が最大操舵角から遠ざかる際には、操舵輪の旋回する速度は抑制されないので、ハンドル操作に対する操舵輪のスピーディ応答が得られ、操舵に係る操作性が低下することがない。

0009

尚、操舵輪の旋回する速度を抑制する方法としては、駆動装置の作動する速度を抑制することが挙げられ、駆動装置に伸縮動作するアクチュエータを用いるものでは、その伸縮速度を抑制することで操舵輪の旋回する速度を抑制することができ、駆動装置に回転動作するアクチュエータを用いるものでは、その回転数を抑制することで操舵輪の旋回する速度を抑制することができる。又、操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向か、大きくなる方向かを判定する方法としては、例えば、上記のセンサにより検出される操舵輪の操舵角の変化量に基づいて判定する方法や、上記のセンサとは別にハンドルの操作角を検出するセンサを設け、このセンサにより検出されるハンドルの操作角の変化量に基づいて判定する方法が挙げられる。この他にも、駆動装置が備えるアクチュエータの作動方向に基づいて判定する方法も可能であり、伸縮動作するアクチュエータを用いるものでは作動方向が伸長方向か短縮方向かによって、回転動作するアクチュエータを用いるものでは作動方向が時計回り反時計回りかによって判定することができる。

0010

又、絶対値として小さくなるとは、最大操舵角が正の値とされる場合には操舵角が負の方向へ減少することであり、最大操舵角が負の値とされる場合には操舵角が正の方向へ増加することである。一方、絶対値として大きくなるとは、最大操舵角が正の値とされる場合には操舵角が正の方向へ増加することであり、最大操舵角が負の値とされる場合には操舵角が負の方向へ減少することである。従って、操舵角が絶対値として小さくなる方向か、大きくなる方向かの判定は、必ずしも操舵角の絶対値を求めることを要するものではない。

0011

本発明において、上記最大操舵角設定手段は、上記センサによって検出される現在の操舵角と、予め設定されている最大操舵角とを比較する比較手段と、該比較手段により現在の操舵角が絶対値として最大操舵角よりも大きいと判定される状態が継続する継続時間を計時する計時手段と、上記比較手段により現在の操舵角が絶対値として最大操舵角よりも大きいと判定されるときに、最大操舵角を設定し直し、記憶する記憶手段とを備えており、上記記憶手段は、上記継続時間が所定の時間に達したときに、該継続時間内で検出された操舵角の値のうち絶対値として最小のものを最大操舵角として設定する構成とすることができる。

0012

これによれば、センサによって検出される現在の操舵角が設定されている最大操舵角よりも絶対値として大きい状態が、所定の時間だけ継続すれば、最大操舵角がより大きな値に更新されて行くことになる。例えば、予め最大操舵角を操舵可能な限界の角度に設定しなくとも、操舵の際に操舵輪が旋回の限界位置にまで操舵され、その状態が所定の時間だけ継続されることで、最大操舵角がこれに対応した限界の角度に設定され、記憶される。従って、操舵を行うことで、これに伴って最大操舵角の設定を行うことができ、又、予めセンサを調整しておく必要がなくなるため、作業者の手間が省けるようになる。更に、継続時間内で検出された操舵角の値のうち絶対値として最小のものを最大操舵角とするので、外乱により影響されることを防ぐことができ、より正確に最大操舵角の設定を行うことができる。

0013

尚、本発明において、上記最大操舵角設定手段は、上記センサによって検出される現在の操舵角と、予め設定されている最大操舵角とを比較する比較手段と、該比較手段により現在の操舵角が絶対値として最大操舵角よりも大きいと判定されたときに、現在の操舵角を最大操舵角として設定し直し、記憶する記憶手段とを備える構成とすることもでき、このようにすれば、現在の操舵角が設定されている最大操舵角よりも絶対値として大きければ、最大操舵角が随時より大きな値に更新されて行くことになるので、センサの調整及び最大操舵角の設定にかかる作業者の手間が省ける。

0014

又、本発明において、上記駆動制御手段は、上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にないと判定されたとき、及び上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にあると判定され、且つ、上記操舵方向判定手段により上記操舵輪の操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向であると判定されたときに、上記駆動装置を所定の作動速度以下で作動させ、上記操舵角判定手段により現在の操舵角が上記角度範囲内にあると判定され、且つ、上記操舵方向判定手段により操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であると判定されたときに、上記駆動装置を、上記作動速度よりも遅く設定される制限速度以下で作動させる構成とすることができる。

0015

これによれば、操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向である場合はもちろん、操舵角が絶対値として大きくなる方向であっても、現在の操舵角が上記の角度範囲内になければ、駆動装置は適当な値に設定された作動速度以下で作動させられるので、運転者にとって運転フィーリングよく操舵輪を旋回させることができる。同様に、現在の操舵角が上記の角度範囲内にあっても操舵される方向が操舵角が絶対値として小さくなる方向であれば、駆動装置は上記の作動速度以下で作動させられる。一方、現在の操舵角が上記の角度範囲内にあり、且つ、操舵される方向が操舵角が絶対値として大きくなる方向であれば、駆動装置は作動速度よりも遅い制限速度以下で作動させられるので、緩やかに操舵角が最大操舵角に近づくよう操舵輪を旋回させることができる。

0016

上記の構成において、上記駆動制御手段が、上記センサによって検出される現在の操舵角と上記最大操舵角との差を求め、この差が小さいほど上記制限速度をより遅い速度に設定する制限速度設定手段を備えるようにすれば、操舵角が最大操舵角に近づくほどより遅い制限速度で駆動装置が作動するので、これに応じて操舵輪の旋回する速度も遅くなり、より緩やかに操舵角が最大操舵角に近づくようにすることができる。

0017

尚、上記操舵輪が、当該車両の直進方向に向けられた状態(以下、直進状態)から平面視において左右それぞれに旋回可能に設けられた産業車両では、上記センサが、上記直進状態を基準とした操舵角を検出し、上記最大操舵角設定手段が、上記センサにて検出された上記直進状態から左回りの操舵角の最大値に基づいて左最大操舵角を、上記直進状態から右回りの操舵角の最大値に基づいて右最大操舵角をそれぞれに設定するようにすることができる。このようにすれば、操舵輪が直進状態から左回りに操舵されても、右回りに操舵されても、操舵角が緩やかに左右それぞれの最大操舵角に近づくようすることができる。又、左右の最大操舵角が設定されるので、左回りの旋回の限界位置と右回りの旋回の限界位置とが直進状態に対し対称でないとしても、操舵輪を操舵することで、左右の最大操舵角をそれぞれの限界位置に対応した角度に設定することができる。

発明の効果

0018

以上に説明したように、本発明によれば、現在の操舵角が緩やかに最大操舵角に近づくよう操舵輪を旋回させることができるので、最大操舵角を旋回の限界位置に対応する操舵角に設定すれば、操舵輪が旋回の限界位置に達した際の衝撃を緩和することができる。又、操舵角が大きくなるよう操舵輪が操舵されることで、最大操舵角が随時大きな値に更新されて行くので、センサの調整や最大操舵角の設定にかかる作業者の手間を省くことができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明をカウンタバランス型フォークリフトに適用した実施形態を、図面を参照しながら説明する。

0020

図1に示すように、このカウンタバランス型フォークリフトは、車体1の前部にリフト装置2を備えており、このリフト装置2にフォーク3が上下に昇降可能に支持されている。又、車体1の前方下部に駆動輪としての左右一対前輪4を備えると共に、車体1の後方下部に操舵輪としての左右一対の後輪5を備えている。車体1の後部にはウエイト6が、前後方向中央部にはバッテリ7がそれぞれ備えられ、バッテリ7の上方位置には運転者が着座するシート8が備えられている。尚、図において、9はシート8を上方から覆うように車体1に備えられたヘッドガードである。

0021

シート8の前方位置には、ステアリングハンドル10が回転可能に支持されており、このステアリングハンドル10と、車体1に搭載されたオービットロール登録商標)11とが図示しない連動機構により連結され、ステアリングハンドル10の回転に応じてオービットロール11が作動するようになっている。又、バッテリ7の前方位置にはオイルタンク12が搭載され、バッテリ7の後方位置にはバッテリ7から電力供給を受けて作動するモータ13と、このモータ13により駆動されるポンプ14とが搭載されている。尚、上記の連動機構には、ステアリングハンドル10の回転する速度、つまり操作速度を検出するエンコーダからなるセンサ15が付設されている。このセンサ15により検出される操作速度Vは、後述するコントローラ30に入力される。

0022

図2に示すように、後輪5はリヤアクスル装置20に支持されており、このリヤアクスル装置20を介して車体1に備えられている。リヤアクスル装置20は、車体1に取り付けられるアクスルフレーム21と、アクスルフレーム21の左右両端部にそれぞれ旋回可能に支持されると共に、後輪5が支持される左右一対のナックル22と、アクスルフレーム21に支持され、左右方向へ進退移動可能なロッドを備えるシリンダ23と、ナックル22とシリンダ23とを連結するアーム24と、ナックル22の旋回角、つまり操舵角を検出するポテンショメータからなるセンサ25とで主に構成されている。シリンダ23は、複動両ロッド形油圧シリンダであり、ナックル22がアクスルフレーム21に支持されている位置よりも幾分後方に配置されている。アーム24は、左右のナックル22の後部とシリンダ23のロッドの左右両端とを連結して設けられている。尚、シリンダ23のロッドのストローク所定値に設定されており、このストロークの限界までロッドが移動したときに、左右のナックル22はそれぞれ旋回の限界に達する。

0023

センサ25は、図2に示すように、左のナックル22の旋回軸に設けられており、左のナックル22の操舵角Aを検出する。ここで、図3実線で示すように、左の後輪5が直進方向を向いた状態(以下、直進状態ともいう)、つまり左の後輪5の左のナックル22に対する回転軸が左右方向を向いた状態での操舵角Aが0とされており、この状態から平面視左回りが操舵角Aの負とされ、平面視右回りが正とされている。尚、図3に示すように、絶対値として、平面視左回りに操舵角Aの最大値が左最大操舵角Lであり、平面視右回りに操舵角Aの最大値が右最大操舵角Rである。又、左のナックル22と、これに支持される左の後輪5とは一体的に旋回し、右のナックル22と、これに支持される右の後輪5とは一体的に旋回するため、左のナックル22の操舵角Aとは、左の後輪5の操舵角Aのことである。

0024

さて、図2に示すように、ポンプ14は、オービットロール11及びオイルタンク12と油圧配管にて接続されており、モータ13により駆動されてオイルタンク12からオイル吸入し、オービットロール11へと吐き出す。ステアリングハンドル10が回転操作されオービットロール11が作動していると、オイルはオービットロール11からシリンダ23の一方の油室に供給され、他方の油室から吐き出されたオイルは、オービットロール11を経由してオイルタンク12へ戻される。ステアリングハンドル10がシート8上の運転者から見て右回りに操作されると、シリンダ23のロッドが平面視右側へ移動し、これに伴って左右のナックル22と後輪5はそれぞれ平面視左回りに旋回する。逆に、ステアリングハンドル10が左回りに操作されると、シリンダ23のロッドが平面視左側へ移動し、これに伴って左右のナックル22と後輪5はそれぞれ平面視右回りに旋回する。尚、ステアリングハンドル10が操作されずオービットロール11が中立状態で作動していなければ、ポンプ14からオービットロール11へ供給されたオイルは、そのままオイルタンク12へと戻される。

0025

センサ25の出力、つまり左の後輪5の操舵角Aは、車体1に搭載されたコントローラ30に入力され、コントローラ30は、この操舵角Aと前述の操作速度Vに基づいてモータ13の制御を行う。以下、この制御について詳しく説明する。尚、コントローラ30は、ROM領域とRAM領域、バッテリバックアップRAM領域からなるメモリを備えており、このメモリに制御に係る各種データなどが記憶される。

0026

図4に示すように、センサ25にて操舵角Aが検出されると(S1)、コントローラ30は左右の最大操舵角L,Rを設定し(S2)、その上で、操舵角Aと左右の最大操舵角L,R及び所定角度B(正の値)とを用いた比較を行う。すなわち、操舵角Aが、右最大操舵角Rから所定角度Bだけ小さい角度(R−B)以上であるか(S3)、左最大操舵角Lから所定角度Bだけ大きい角度(L+B)、つまり絶対値として左最大操舵角Lから所定角度Bだけ小さい角度以下であるか(S4)を判定する。操舵角Aは角度R−Bよりも小さく角度L+Bよりも大きい、つまりL+B<A<R−Bの範囲にあると判定すれば(S3のNO,S4のNO)、コントローラ30は、モータ13を作動させる基準回転数Nを予めROM領域に記憶された回転数N2に設定する(S5)。

0027

前述のS3において、操舵角Aは角度R−B以上であると判定すれば(S3のYES)、続いて操舵角Aが右最大操舵角Rよりも大きいか否かを判定し(S6)、操舵角Aは右最大操舵角Rよりも大きいと判定すれば(S6のYES)、コントローラ30は、基準回転数Nを予めROM領域に記憶された回転数N1(<N2)に設定する(S7)。S6において、操舵角Aは右最大操舵角Rよりも小さいと判定すれば(S6のNO)、コントローラ30は、操舵角Aの単位時間当たりの変化量ΔAが0より小さいか否か、つまり負の値であるか否かを判定する(S8)。ここで、変化量ΔAが0より小さければ(S8のYES)、操舵角Aは小さくなる方向(絶対値としても小さくなる方向)に変化していることになり、基準回転数Nを回転数N2に設定する(S5)。変化量ΔAが0より大きければ(S8のNO)、操舵角Aは大きくなる方向(絶対値としても大きくなる方向)に変化していることになり、モータ13の回転数N’を算出し(S9)、この算出された回転数N’に基準回転数Nを設定する(S10)。尚、S9において、回転数N’は、操舵角Aと右最大操舵角Rとの差に比例するものとして算出され、この差が小さいほど回転数N1に近い値とされ、差が大きいほど回転数N2に近い値とされる。

0028

前述のS3において、操舵角Aは角度R−B以上でないと判定し(S3のNO)、更に、S4において、操舵角Aは角度L+B以下であると判定すれば(S4のYES)、続いて操舵角Aが左最大操舵角Lよりも小さいか否かを判定する。ここで、操舵角Aは左最大操舵角Lよりも小さいと判定すれば(S11のYES)、コントローラ30は、基準回転数Nを回転数N1に設定する(S7)。操舵角Aは左最大操舵角Lよりも大きいと判定すれば(S11のNO)、コントローラ30は、操舵角Aの単位時間当たりの変化量ΔAが0より大きいか否か、つまり正の値であるか否かを判定する(S12)。ここで、変化量ΔAが0より大きければ(S12のYES)、操舵角Aは大きくなる方向(絶対値としては小さくなる方向)に変化していることになり、基準回転数Nを回転数N2に設定する(S5)。変化量ΔAが0より小さければ(S12のNO)、操舵角Aは小さくなる方向(絶対値としては大きくなる方向)に変化していることになり、回転数N’を算出し(S13)、この算出された回転数N’に基準回転数Nを設定する(S10)。尚、S13において、回転数N’は、操舵角Aと左最大操舵角Lとの差に比例するものとして算出され、この差が小さいほど回転数N1に近い値とされ、差が大きいほど回転数N2に近い値とされる。

0029

この結果、左の後輪5の操舵角Aとモータ13の基準回転数Nとの関係は、例えば図5の(a)〜(c)に示すように表される。これらの図において、LEは左の後輪5が左回りの旋回の限界に達したときの操舵角であり、REは左の後輪5が右回りの旋回の限界に達したときの操舵角である。LS,RSは後述する操舵角の初期値であり、初期値LSはLS<0でLEよりも充分大きな値(絶対値としては小さな値)、初期値RSはRS>0でREよりも充分小さな値(絶対値としても小さな値)とされる。

0030

S5,S7,S10のいずれかにおいて基準回転数Nが設定されると、ステアリングハンドル10の操作速度Vが検出され(S14)、コントローラ30は、この操作速度Vに基づいてモータ13を作動させるチョッパデューティDを設定する(S15)。ここで、操作速度VとチョッパデューティDとの関係は、図6に示すように予め設定されており、チョッパデューティDは、操作速度Vが所定の速度V1未満の範囲ではD=20%とされ、V1以上V2(>V1)未満の範囲では操作速度Vに比例して20%から100%の間で増減する値とされ、V2以上の範囲ではD=100%とされる。そして、コントローラ30は、このチョッパデューティDと、先に設定された基準回転数Nとに応じてモータ13を制御する(S16)。これにより、モータ13の回転数に対応した量のオイルがポンプ14から吐出され、この量に対応した速度でシリンダ23のロッドが移動し、左右のナックル22及び後輪5が旋回する。

0031

上記において、S2における最大操舵角L,Rを設定する処理が本発明における最大操舵角設定手段に相当し、S3,S6、及びS4,S11における操舵角A及び最大操舵角L,Rを用いて比較を行う処理が操舵角判定手段に相当し、S8,S12における操舵角Aの単位時間当たりの変化量ΔAの正負を判定する処理が操舵方向判定手段に相当する。又、S4,S6,S8,S12から後の、S16においてモータ13を駆動制御するまでの処理が本発明における駆動制御手段に相当し、特にS9,S13において回転数N’を算出し、S10において基準回転数Nを回転数N’に設定する処理が制限速度設定手段に相当する。

0032

さて、前述のS2における最大操舵角L,Rの設定処理は、詳述すると以下の通りである。すなわち、図7Aに示すように、まず、起動フラグがセットされているか否かを判定し(S20)、セットされていなければ(S20のNO)、予めROM領域に記憶されている最大操舵角L,Rそれぞれの初期値LS,RSを読み出し(S21)、更に、バッテリバックアップRAM領域に記憶されている現時点での最大操舵角L,Rの設定値(以下、既設定値という)LL,RLを読み出す(S22)。そして、初期値LS,RSと既設定値LL,RLとをそれぞれ比較する。尚、ここで、既設定値LL,RLは、初期状態、つまり一度も操舵角Aが検出されていない状態やバッテリバックアップRAM領域がクリアされた状態において、いずれも0とされている。右最大操舵角Rについて、初期値RSと既設定値RLとを比較し(S23)、例えば既設定値RL=0である場合など、初期値RSの方が大きければ(S23のNO)、右最大操舵角Rの値として初期値RSを採用し、右最大操舵角Rを初期値RSに設定する(S24)。既設定値RLの方が大きければ(S23のYES)、右最大操舵角Rの値として既設定値RLを採用し、右最大操舵角Rを既設定値RLに設定する(S25)。同様に、左最大操舵角Lについて、初期値LSと既設定値LLとを比較し(S26)、例えば既設定値LL=0である場合など、初期値LSの方が小さければ(S26のYES)、左最大操舵角Rの値として初期値LSを採用し、左最大操舵角Rを初期値LSに設定する(S27)。既設定値LLの方が小さければ(S26のNO)、左最大操舵角Lの値として既設定値LLを採用し、左最大操舵角Lを既設定値LLに設定する(S28)。そして、初期値LS,RSによる左右の最大操舵角L,Rの設定が終わると、起動フラグをセットする(S29)。尚、起動フラグはRAM領域でセットされるので、このフォークリフトの主電源が切られ、コントローラ30への電力供給が遮断されるとセットが解除される。

0033

S29において起動フラグがセットされるか、S20において起動フラグがセットされていると判定する(S20のYES)と、コントローラ30は、操舵角Aによる左右の最大操舵角L,Rの設定を行う。すなわち、図7Bに示すように、操舵角Aを右最大操舵角R及び左最大操舵角Lと比較し(S30,S31)、操舵角Aが右最大操舵角Rよりも大きければ(S30のYES)、右最大操舵角Rを更新するための処理を行い、操舵角Aが左最大操舵角Lよりも小さければ(S31のYES)、左最大操舵角Lを更新するための処理を行う。尚、操舵角Aが右最大操舵角Rよりも小さく(S30のNO)、左最大操舵角Lよりも大きければ(S31のNO)、現時点でRAM領域に記憶されている操舵角Aの最小値Amin及び最大値Amaxを初期化する(S32)。ここで、最小値Aminは初期化されてREよりも充分大きな値(絶対値としても大きな値)とされ、最大値Amaxは初期化されてLEよりも充分小さな値(絶対値としては大きな値)とされる。更に、コントローラ30が備えるタイマーをクリアして計時時間を0とし(S33)、操舵角Aによる左右の最大操舵角L,Rの設定を終えて図4におけるS3から処理を続ける。

0034

図7Bに示すように、S30において操舵角Aの方が大きければ(S30のYES)、コントローラ30が備えるタイマーにより計時を進め(S34)、更に、操舵角Aがその最小値Aminよりも小さいか否かを判定する(S35)。ここで、操舵角Aの方が小さければ(S35のYES)、操舵角Aを最小値Aminとして改めてRAM領域に記憶し(S36)、操舵角Aの方が大きければ(S35のNO)、現時点で記憶されている最小値Aminをそのままにしてタイマーによる計時時間が予め設定された時間tだけ経過したか否かを判定する(S37)。そして、計時時間が時間tに達していなければ(S37のNO)、そのまま図4におけるS3の処理に進む。計時時間が時間tに達していれば(S37のYES)、右最大操舵角Rの値を現時点で記憶されている操舵角Aの最小値Aminに設定し直す(S38)。更に、こうして設定された右最大操舵角Rの現在値を既設定値RLとしてバッテリバックアップRAM領域に記憶し(S39)、その上でタイマーをクリアして計時時間を0とし(S33)、図4におけるS3の処理に進む。

0035

一方、S30において操舵角Aの方が小さく(S30のNO)、S31において操舵角Aの方が小さければ(S31のYES)、コントローラ30が備えるタイマーにより計時を進め(S40)、更に、操舵角Aがその最大値Amaxよりも大きいか否か(つまり、絶対値として最大値Amaxよりも小さいか否か)を判定する(S41)。ここで、操舵角Aの方が大きければ(S41のYES)、操舵角Aを最大値Amaxとして改めてRAM領域に記憶し(S42)、操舵角Aの方が小さければ(S41のNO)、現時点で記憶されている最大値Amaxをそのままにしてタイマーによる計時時間が予め設定された時間tだけ経過したか否かを判定する(S43)。そして、計時時間が時間tに達していなければ(S43のNO)、そのまま図4におけるS3の処理に進む。計時時間が時間tに達していれば(S43のYES)、左最大操舵角Lの値を現時点で記憶されている操舵角Aの最大値Amaxに設定し直す(S44)。更に、こうして設定された左最大操舵角Lの現在値を既設定値LLとしてバッテリバックアップRAM領域に記憶し(S45)、その上でタイマーをクリアして計時時間を0とし(S33)、図4におけるS3の処理に進む。

0036

尚、上記において、S30,S31における操舵角A及び最大操舵角L,Rを用いて比較を行う処理が本発明における比較手段に相当し、コントローラ30が備えるタイマーによる計時処理が計時手段に相当し、タイマーによる計時が開始されてから時間tが経過するまでの間に検出された操舵角Aのうち、最小値Aminを用いて右最大操舵角Rを設定し、最大値Amaxを用いて左最大操舵角Lを設定してこれらを記憶する処理が記憶手段に相当する。

0037

このようなフォークリフトによれば、初期状態では、左右の最大操舵角L,Rとして初期値LS,RSが採用されるので、このときの左の後輪5の操舵角Aとモータ13の基準回転数Nとの関係は図5の(a)のように表される。この状態からステアリングハンドル10が操作されて、操舵角Aが初期値LSよりも小さく、初期値RSよりも大きくなるまで左の後輪5が操舵されると、これ以降の操舵角Aと基準回転数Nとの関係は、例えば図5の(b)のように表される。更に、大きくステアリングハンドル10が操作されて、ストロークの限界までシリンダ23のロッドが移動すると、これ以降の操舵角Aと基準回転数Nとの関係は図5の(c)のように表される。

0038

尚、図5の(b),(c)では、左の後輪5が平面視左回り及び右回りにそれぞれ操舵された場合を表しているが、操舵角Aと基準回転数Nとの関係は、左の後輪5が直進状態から平面視左回りに操舵されるときには、図における左側部、つまり操舵角Aが0より小さい範囲のみが変化し、直進状態から平面視右回りに操舵されるときには、図において右側部、つまり操舵角Aが0より大きい範囲のみが変化することになる。

0039

以上に説明したように、この実施形態によれば、後輪5が操舵されて行き、操舵角Aが左右の最大操舵角L,Rから絶対値として小さくなる方向へ角度Bの範囲内に達すると、これ以降操舵角Aが絶対値として大きくなる方向へ操舵すると、操舵角Aが大きくなるほどモータ13の基準回転数Nが回転数N2からより小さな値に制限されるので、仮にステアリングハンドル10を(例えば速度V2以上の操作速度Vで)素早く操作したとしても、後輪5が旋回する速度は遅くなる。そのため、操舵角Aが左右の最大操舵角L,Rへ緩やかに近づくように後輪5が操舵される。例えば、図5の(c)のように左右の最大操舵角L,Rがそれぞれ旋回の限界であるLE,REであったとすると、後輪5が緩やかに旋回の限界位置に近づくことになり、限界位置に達したときの衝撃の発生を抑えることができる。又、衝撃の発生するおそれがないときには、基準回転数Nが回転数N2とされ、モータ13は最高で回転数N2で作動することができるので、後輪5の適当な旋回の速度が確保され、運転者は良好な運転フィーリングを得ることができる。

0040

又、この実施形態によれば、旋回の限界を表す操舵角であるLE及びREが予め設定されていなくとも、左の後輪5が旋回の限界位置に達するまで平面視左回り及び右回りに操舵されれば、左右の最大操舵角L,RがそれぞれLE,REとなって設定される。従って、例えば初期状態で旋回の限界を表す操舵角を設定しておかずに済み、後輪5の旋回の限界位置が各フォークリフトで異なっていたり、各フォークリフトでセンサ25の取り付けに差があったりしても、それぞれについて旋回の限界を表す操舵角を設定する必要がないので、センサ25の調整や操舵角の設定にかかる手間が省け、簡単に作業を行えるようになる。しかも、操舵角Aが左右の最大操舵角L,Rよりも絶対値として大きい状態が所定の時間tだけ継続したときに、直進状態から平面視右回りの操舵であれば、この時間tの間における操舵角Aの最小値Aminで右最大操舵角Rが更新され、直進状態から平面視左回りの操舵であれば、この時間tの間における操舵角Aの最大値Amaxで左最大操舵角Lが更新されるので、ノイズ等の影響を防ぎ、より正確に左右の最大操舵角L,Rを設定することができる。

0041

更に、この実施形態によれば、長期にわたり使用している間に、リヤアクスル装置20の経年変化によってLE及びREが当初よりも大きくなることがあったとしても、改めて左の後輪5を左右の旋回の限界に達するまで操舵すれば、左右の最大操舵角L,Rがそれぞれ変化した後のLE,REとなって設定されるので、不都合が生じない。加えて、後輪5やセンサ25などを交換しても、バッテリバックアップRAM領域をクリアして記憶されている既設定値RL,LLを0に戻しさえすれば、再び左右の最大操舵角L,Rが初期値LS,RSに設定され、その後の操舵に応じて更新されていくので、部品の交換に伴う手間もかからない。

0042

尚、S29においてセットされる起動フラグは、バッテリバックアップRAM領域でセットされるようにしてこのフォークリフトの主電源を切った後も保持させることができ、これにより、次回以降の初期値LS,RSによる左右の最大操舵角L,Rの設定処理を省略することができる。又、運転者が操作可能なスイッチなどの操作具を設け、この操作具が操作された際に起動フラグのセットが解除されたり、既設定値RL,LLが初期状態に戻されたりするようにすることができる。更に、既設定値RL,LLをバッテリバックアップRAM領域に記憶せずに、フォークリフトの主電源の投入時には、常に初期値LS,RSによる左右の最大操舵角L,Rの設定処理を行うようすることも可能であり、このようにすると既設定値RL,LLに係る処理が一切不要となるので、左右の最大操舵角L,Rの設定処理を簡素化することができる。

0043

又、上記の実施形態ではカウンタバランス型フォークリフトについて説明したが、本発明はこれに限らず、他の形態のフォークリフトや、その他の産業車両に適用することができる。但し、フォークリフトのように頻繁に、しかも大きく操舵輪が操舵される車両に本発明を適用した方が、より効果的である。

図面の簡単な説明

0044

本発明の実施形態に係る側面図である。
本発明の実施形態に係る機能図である。
本発明の実施形態に係る模式図である。
本発明の実施形態に係る制御フロー図である。
本発明の実施形態に係る制御特性図である。
本発明の実施形態に係る制御特性図である。
本発明の実施形態に係る制御フロー図である。
本発明の実施形態に係る制御フロー図である。

符号の説明

0045

1 車体
4前輪(駆動輪)
5後輪(操舵輪)
10ステアリングハンドル
11オービットロール
12オイルタンク
13モータ
14ポンプ
15センサ
20リヤアクスル装置
21アクスルフレーム
22ナックル
23シリンダ
24アーム
25 センサ
30コントローラ
A操舵角
L左最大操舵角
R 右最大操舵角
N モータの基準回転数
V操作速度
D モータのチョッパデューティ

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