JP4530265B2 - 産業車両のステアリング装置 - Google Patents

Description

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。

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を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や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の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や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

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。

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、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の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し、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小さ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ないよう上記駆動装置を制御する産業車両のステアリング装置において、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ことを特徴とする構成としている。

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な応答が得られ、操舵に係る操作性が低下することがない。

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か反時計回りかによって判定することができる。

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。

更に上記本発明によれば、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。

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。

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。

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。

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の前輪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。

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。

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は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。

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に実線で示すように、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。

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からオイルを吸入し、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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (1)

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、
   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の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し、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小さ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ないよう上記駆動装置を制御する産業車両のステアリング装置において、
   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ことを特徴とする産業車両のステアリング装置。

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