JP2013103564A - Steering system, and forklift - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately maintain an actual steering angle at a target steering angle without any mechanical contact.SOLUTION: Until an actual steering angle (detected steering angle) reaches a target steering angle, steering torque applied to a steering wheel according to the operation torque of a steering 51 decreases from an upper limit value to a lower limit value over a gradual-decrease steering angle range, while after reaching the target steering angle, the steering torque of a reverse direction increases from a lower limit value to an upper limit value over a steep steering angle range narrower than the gradual-decrease steering angle range. Thus, the change rate of the steering torque is increased by narrowing the steering angle range where the steering torque changes after the target steering angle is reached and as a result, the steering torque steeply increases to the upper limit value compared with that before the target is reached. Thus, after the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering angle range where the steering torque of the reverse direction is not sufficiently large is naturally narrowed (gradual-decrease steering angle range>steep steering angle range).

Description

本発明は、フォークリフトに搭載されるステアリング装置に関する。   The present invention relates to a steering device mounted on a forklift.

フォークリフトなどに搭載されるステアリング装置では、操舵輪の操舵を所定の最終位置で停止させるために、操舵輪やその周辺部材をストッパとなる構造体に接触させるように構成されていることが一般的である。   A steering device mounted on a forklift or the like is generally configured to contact the steering wheel or its peripheral member with a structure serving as a stopper in order to stop the steering wheel at a predetermined final position. It is.

ただ、ステアリング装置では、ステアリングの操作トルクに応じた大きな操舵トルクを操舵輪に付与するため、この操舵トルクに耐えられる構造とするために大きなコスト負担が必要となり、また、構造体への接触に際しての衝撃も大きいことから、近年では、機械的な接触を伴わない停止方法に関する技術も提案されている。   However, in the steering device, since a large steering torque according to the steering operation torque is applied to the steering wheel, a large cost burden is required to make the structure capable of withstanding this steering torque, and when contacting the structure. In recent years, a technique relating to a stopping method without mechanical contact has also been proposed.

具体的には、操舵輪の操舵を停止させるべき操舵角を目標操舵角とし、この目標操舵角に実際の操舵角（検出値）が近づくにつれて、操舵輪に付与する操舵トルクを減少させていく一方で、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降、ここから離れていくほど逆方向（操舵に対抗する方向）に増加する操舵トルクを操舵輪に付与する、とった技術が提案されている（特許文献１参照）。   Specifically, the steering angle at which steering of the steered wheels is to be stopped is set as a target steering angle, and the steering torque applied to the steered wheels is reduced as the actual steering angle (detected value) approaches the target steering angle. On the other hand, after the actual steering angle reaches the target steering angle, a technique has been proposed in which a steering torque that increases in the opposite direction (direction opposite to steering) is applied to the steered wheels as the distance from the actual steering angle increases. (See Patent Document 1).

特許２８２６６８７号公報Japanese Patent No. 2826687

上記技術では、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降、ここから離れたとしても、目標操舵角との舵角差に応じた大きさで、目標操舵角に戻る方向の操舵トルクが操舵輪に付与されるため、実際の操舵角が目標操舵角付近に戻されて維持されるようになる。   In the above technique, even if the actual steering angle reaches the target steering angle and then moves away from the target steering angle, the steering torque in the direction to return to the target steering angle has a magnitude corresponding to the steering angle difference from the target steering angle. Since it is applied to the wheel, the actual steering angle is returned to and maintained near the target steering angle.

このとき、上記技術では、目標操舵角を中心に拡がる所定の操舵角範囲にわたって、操舵トルクの変化率（直線状に変化する操舵トルクの傾き）を一定とし、目標操舵角への到達前後において同じ傾向で操舵トルクを「０」まで減少させてから逆方向に増加させていくことによって、操舵トルクの方向をスムーズに変化させ、目標操舵角付近で操舵を停止させる際の衝撃を緩和させている。   At this time, in the above technique, the rate of change of the steering torque (inclination of the steering torque that changes linearly) is made constant over a predetermined steering angle range that extends around the target steering angle, and the same before and after reaching the target steering angle. By decreasing the steering torque to “0” due to the tendency and increasing it in the opposite direction, the direction of the steering torque is smoothly changed, and the impact when stopping the steering near the target steering angle is mitigated. .

ただ、この構成では、目標操舵角への到達前後で継続的に大きな操作トルクがステアリングに加えられていると、その操作トルクにより操舵輪を操舵しようとする力が、目標操舵角に戻る方向の操舵トルクと釣り合う操舵角まで、操舵輪が操舵された状態となってしまう恐れがある。   However, in this configuration, when a large operating torque is continuously applied to the steering before and after reaching the target steering angle, the force to steer the steered wheel by the operating torque is in a direction to return to the target steering angle. There is a risk that the steered wheels are steered to a steering angle that balances the steering torque.

これは、目標操舵角への到達前後で操舵トルクの変化率を一定にし、操舵トルクの方向をスムーズに変化させることで衝撃を緩和させているが故に、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降、目標操舵角に戻る方向の操舵トルクが同じ変化率で徐々にしか大きくならず、この操舵トルクが十分に大きくならない操舵角範囲が存在しているからである。このような操舵角範囲の存在は、実際の操舵角を目標操舵角にて適切に維持するために必ずしも望ましいものとはいえない。   This is because the rate of change of the steering torque is constant before and after reaching the target steering angle, and the impact is reduced by smoothly changing the direction of the steering torque, so the actual steering angle reaches the target steering angle. After that, the steering torque in the direction of returning to the target steering angle increases only gradually at the same rate of change, and there exists a steering angle range in which the steering torque does not increase sufficiently. The existence of such a steering angle range is not necessarily desirable in order to appropriately maintain the actual steering angle at the target steering angle.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、機械的な接触を行うことなく、実際の操舵角を目標操舵角で適切に維持できるようにするための技術を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to appropriately maintain the actual steering angle at the target steering angle without performing mechanical contact. Is to provide technology.

上記課題を解決するため第１の構成(請求項１）に係るステアリング装置は、フォークリフトに搭載されるステアリング装置であって、操舵輪を操舵させるべく運転者が操作するステアリングにつき、該ステアリングに加えられた操作トルクの方向および大きさを検出する操作検出手段と、前記操作検出手段により検出された操作トルクに基づき、該操作トルクに対応する方向および大きさの操舵トルクを操舵輪に付与することにより、ステアリングを介した操舵輪の操舵をアシストする操舵アシスト手段と、操舵輪の操舵角を検出する舵角検出手段と、を備えている。   In order to solve the above-described problem, a steering device according to a first configuration (claim 1) is a steering device mounted on a forklift, and the steering operated by a driver to steer a steered wheel is added to the steering. An operation detecting means for detecting the direction and the magnitude of the operation torque, and a steering torque having a direction and a magnitude corresponding to the operation torque based on the operation torque detected by the operation detection means. Thus, steering assist means for assisting steering of the steered wheels via the steering and steering angle detection means for detecting the steering angle of the steered wheels are provided.

そして、前記操舵アシスト手段は、前記舵角検出手段により検出された検出操舵角があらかじめ定められた目標操舵角に近づくにつれて、前記操作トルクに応じて操舵輪に付与する操舵トルクを、所定の漸減舵角範囲にわたって、該漸減舵角範囲において定められた上限値から下限値まで減少させる一方、また、前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記検出操舵角の前記目標操舵角との舵角差を相殺する方向の操舵トルクを操舵輪に付与すると共に、該舵角差が大きくなるにつれて、該付与する操舵トルクを、前記漸減舵角範囲よりも狭い急峻舵角範囲にわたって、該急峻舵角範囲において定められた下限値から上限値まで増加させる。   The steering assist means gradually decreases the steering torque applied to the steered wheels according to the operation torque as the detected steering angle detected by the steering angle detection means approaches a predetermined target steering angle. While decreasing from the upper limit value determined in the gradually decreasing steering angle range to the lower limit value over the steering angle range, and after the detected steering angle reaches the target steering angle, the target steering angle of the detected steering angle and The steering torque is applied to the steered wheels in a direction that cancels the steering angle difference of the steering wheel, and as the steering angle difference increases, the applied steering torque is applied over a steep steering angle range narrower than the gradually decreasing steering angle range. Increase from the lower limit value to the upper limit value determined in the steep steering angle range.

このように構成されたステアリング装置は、実際の操舵角（検出操舵角）が目標操舵角に到達するまで、ステアリングの操作トルクに応じて操舵輪に付与される操舵トルクを減少させていき、実際の操舵角が目標操舵角に到達したら、それ以降、目標操舵角から離れるほど大きくなる操舵トルクを、実際の操舵角と目標操舵角との舵角差を相殺する方向へと付与するようになる。   The steering device configured in this manner reduces the steering torque applied to the steered wheels according to the steering operation torque until the actual steering angle (detected steering angle) reaches the target steering angle. When the steering angle reaches the target steering angle, thereafter, a steering torque that increases as the distance from the target steering angle increases is applied in a direction that cancels the steering angle difference between the actual steering angle and the target steering angle. .

これにより、実際の操舵角が目標操舵角から離れたとしても、目標操舵角との舵角差に応じた大きさで、目標操舵角に戻る方向（逆方向）の操舵トルクが操舵輪に付与されることになるため、結果的に実際の操舵角が目標操舵角付近で維持されるようになる。   As a result, even if the actual steering angle deviates from the target steering angle, a steering torque is applied to the steered wheels in a direction (reverse direction) that returns to the target steering angle with a magnitude corresponding to the steering angle difference from the target steering angle. As a result, the actual steering angle is maintained in the vicinity of the target steering angle.

このとき、実際の操舵角が目標操舵角に到達するまでは、ステアリングの操作トルクに応じて操舵輪に付与される操舵トルクが、漸減舵角範囲にわたって上限値から下限値にまで減少していく一方、目標操舵角に到達した以降は、逆方向の操舵トルクが、この漸減舵角範囲よりも狭い急峻舵角範囲にわたって下限値から上限値にまで増加していく。   At this time, until the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering torque applied to the steered wheels according to the steering operation torque gradually decreases from the upper limit value to the lower limit value over the steered steering angle range. On the other hand, after reaching the target steering angle, the steering torque in the reverse direction increases from the lower limit value to the upper limit value over a steep steering angle range narrower than the gradually decreasing steering angle range.

このように、上記構成では、操舵トルクが変化する操舵角範囲を、目標操舵角への到達以降において狭くすることで、操舵トルクの変化率が大きくなっているため、その到達前に比べて操舵トルクが急峻に上限値まで増加していくことになる。   Thus, in the above configuration, the rate of change of the steering torque is increased by narrowing the steering angle range in which the steering torque changes after reaching the target steering angle. The torque will increase steeply to the upper limit value.

これにより、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降は、逆方向の操舵トルクが徐々にしか大きくならず、この操舵トルクが十分に大きくならない、というような操舵角範囲が当然狭くなる。   Thus, after the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering angle range in which the steering torque in the reverse direction increases only gradually and the steering torque does not increase sufficiently is naturally narrowed.

そうすると、目標操舵角への到達前後で継続的に大きな操作トルクがステアリングに加えられていたとしても、その操作トルクにより操舵輪を操舵しようとする力が、目標操舵角に戻る方向の操舵トルクを超えることが起こりにくく、また、起きたとしても大幅に超えることがなくなるため、その力により目標操舵角から離れた操舵角まで操舵輪が操舵された状態となってしまうことを防止することができる。こうして、実際の操舵角が目標操舵角から離れた状態となってしまうことを防止し、実際の操舵角を目標操舵角にて適切に維持することができる。   As a result, even if a large operating torque is continuously applied to the steering before and after reaching the target steering angle, the force to steer the steered wheel by the operating torque will reduce the steering torque in the direction to return to the target steering angle. It is difficult to exceed, and even if it occurs, it will not be significantly exceeded. Therefore, it is possible to prevent the steering wheel from being steered to a steering angle away from the target steering angle by the force. . Thus, the actual steering angle can be prevented from being separated from the target steering angle, and the actual steering angle can be appropriately maintained at the target steering angle.

なお、上記構成において、逆方向の操舵トルクは、検出操舵角が目標操舵角に到達して以降に付与されるものであるが、このような操舵トルクが付与される動作状態は、それ以後、運転者の意図しないものとなってしまう恐れもあるため、運転者の意図を踏まえて通常の動作状態に復帰できるように構成することが望ましい。   In the above configuration, the steering torque in the reverse direction is applied after the detected steering angle reaches the target steering angle, but the operation state in which such steering torque is applied is thereafter Since there is a possibility that the driver's intention is not intended, it is desirable to be configured to be able to return to a normal operation state based on the driver's intention.

例えば、実際の操舵角を漸減舵角範囲内において目標操舵角から離す、つまり操舵角を戻すためのステアリング操作が行われた場合には、意図的に方向転換などを行おうとしており、実際の操舵角を目標操舵角で維持することを意図しなくなったと推定できるため、そのようなステアリング操作を検出して通常の動作状態に復帰させることが考えられる。   For example, when the steering operation is performed to move the actual steering angle away from the target steering angle within the gradually decreasing steering angle range, that is, to return the steering angle, the direction is intentionally changed. Since it can be estimated that it is no longer intended to maintain the steering angle at the target steering angle, it is conceivable to detect such a steering operation and return it to a normal operation state.

このためには、上記構成を以下に示す第２の構成（請求項２）のようにすることが考えられる。
第２の構成において、前記操舵アシスト手段は、前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記操作検出手段により、前記漸減舵角範囲内において前記目標操舵角から離れる方向の操作トルクが検出されるまで、前記舵角差を相殺する方向の操舵トルクを操舵輪に付与する。 For this purpose, it is conceivable to make the above configuration as a second configuration (claim 2) shown below.
In the second configuration, after the detected steering angle reaches the target steering angle, the steering assist means has an operation torque in a direction away from the target steering angle within the gradually decreasing steering angle range by the operation detection means. Until detected, a steering torque in a direction that cancels the steering angle difference is applied to the steered wheels.

この構成であれば、ステアリング操作により、運転者が実際の操舵角を目標操舵角で維持することを意図しなくなったことを検出して、逆方向の操舵トルクを付与する状態から、ステアリングへの操作トルクに応じた操舵トルクが付与される通常の状態へと復帰させることができる。   With this configuration, the steering operation detects that the driver no longer intends to maintain the actual steering angle at the target steering angle, and from the state in which the reverse steering torque is applied, It is possible to return to a normal state in which a steering torque according to the operation torque is applied.

さらに、上記構成では、上述したステアリング操作が行われるまでは、ステアリング操作以外の影響で操舵輪が操舵された場合であっても、その操舵角に応じて逆方向の操舵トルクが付与され続ける。そのため、例えば、車両本体の進行に伴って操舵角が自然に増減したり、路面状態に応じて操舵角が突発的に変位してしまうような意図しない操舵が発生するような場合であっても、それがステアリング操作以外によるものであれば、逆方向の操舵トルクにより実際の操舵角を目標操舵角にて維持することができる。   Further, in the above configuration, until the steering operation described above is performed, a steering torque in the reverse direction is continuously applied according to the steering angle even when the steering wheel is steered due to an influence other than the steering operation. Therefore, for example, even if the steering angle naturally increases or decreases as the vehicle body advances, or unintentional steering occurs where the steering angle suddenly shifts according to the road surface condition. If this is not due to the steering operation, the actual steering angle can be maintained at the target steering angle by the steering torque in the reverse direction.

また、この構成においては、さらに、以下に示す第３の構成（請求項３）のようにしてもよい。
第３の構成において、前記操舵アシスト手段は、前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記操作検出手段により、前記漸減舵角範囲内において前記目標操舵角から離れる方向、かつ、所定のしきい値以上の大きさを示す操作トルクが検出されるまで、前記舵角差を相殺する方向の操舵トルクを操舵輪に付与する。 Further, in this configuration, the following third configuration (claim 3) may be used.
In the third configuration, after the detected steering angle reaches the target steering angle, the steering assist unit is configured to move away from the target steering angle within the gradually decreasing steering angle range by the operation detection unit, and a predetermined amount. A steering torque in a direction that cancels the steering angle difference is applied to the steered wheels until an operation torque indicating a magnitude equal to or greater than the threshold value is detected.

この構成であれば、操舵角を戻すためのステアリング操作が、しきい値以上の操作トルクをもって行われた場合に、運転者が実際の操舵角を目標操舵角で維持することを意図しなくなったこととして通常の動作状態へと復帰させることができる。   With this configuration, the driver no longer intends to maintain the actual steering angle at the target steering angle when the steering operation for returning the steering angle is performed with an operating torque equal to or greater than the threshold value. As a matter of fact, it is possible to return to the normal operation state.

なお、この構成における「しきい値以上の操作トルク」とは、運転者が意図的にステアリングを操作しようとした場合に発生しうる大きさの操作トルクであればよく、あらかじめ定められた値や、随時設定される値を使用することとすればよい。   The “operation torque above the threshold” in this configuration may be an operation torque having a magnitude that can be generated when the driver intentionally operates the steering wheel. The value set at any time may be used.

ところで、上記各構成においては、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降、実際の操舵角が目標操舵角から離れるほど、急峻舵角範囲にわたって下限値から上限値まで増加する逆方向の操舵トルクが付与されるようになるため、この急峻舵角範囲を超えるような操舵輪の操舵が物理的に困難になる。逆にいえば、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降、実際の操舵角が急峻舵角範囲を超えるような操舵角となったことが検出されるような状況は、ステアリング装置に何らかの異常が発生していると考えられる。   By the way, in each of the above configurations, after the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering in the reverse direction increases from the lower limit value to the upper limit value over the steered steering angle range as the actual steering angle moves away from the target steering angle. Since torque is applied, it becomes physically difficult to steer the steered wheels beyond the steep steering angle range. In other words, after the actual steering angle reaches the target steering angle, a situation where the actual steering angle is detected to be a steering angle exceeding the steep steering angle range is detected by the steering device. An abnormality is considered to have occurred.

そのため、このような異常を検知して報知できるようにしておくことが望ましく、このためには、上記各構成を以下に示す第４の構成（請求項４）のようにするとよい。
第４の構成は、前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記操作検出手段により、所定のしきい値以上大きさを示す操作トルクが検出されていない状況で、前記検出操舵角が前記急峻舵角範囲外の操舵角となった場合に、当該ステアリング装置に異常が発生している旨を報知する異常報知手段、を備えている。 Therefore, it is desirable to be able to detect and notify such an abnormality. For this purpose, each of the above-described configurations is preferably a fourth configuration (claim 4) shown below.
In a fourth configuration, after the detected steering angle has reached the target steering angle, the detected steering angle is not detected by the operation detecting unit when an operation torque having a magnitude greater than a predetermined threshold is detected. Is provided with an abnormality notifying means for notifying that an abnormality has occurred in the steering device when the steering angle is outside the steep steering angle range.

この構成であれば、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降、実際の操舵角が急峻舵角範囲を超えるような操舵角となったことを、ステアリング装置に何らかの異常が発生しているものとして、その旨を報知することができる。   With this configuration, after the actual steering angle reaches the target steering angle, there is some abnormality in the steering device that the actual steering angle has become a steering angle that exceeds the steep steering angle range. As a matter of fact, this fact can be notified.

また、上記各構成において、目標操舵角とは、操舵輪の操舵を停止させるべく操舵角を示すものであり、あらかじめ定められた操舵角であってもよいし、任意に設定可能なものであってもよい。この後者のためには、上記各構成を以下に示す第５の構成（請求項５）のようにすることが考えられる。   In each of the above configurations, the target steering angle indicates a steering angle to stop the steering of the steered wheels, and may be a predetermined steering angle or can be arbitrarily set. May be. For this latter case, it is conceivable that the above-mentioned respective configurations are made as in a fifth configuration (claim 5) described below.

第５の構成は、前記フォークリフトの運転者による操作を受けて、前記フォークリフトによる最小旋回半径の旋回を実現するための操舵角、および、前記フォークリフトにより荷物を搭載しての直角積み付けを実施するのに適した操舵角、のうち、少なくともいずれかを含む１以上の操舵角を、前記目標操舵角として設定する目標設定手段、を備えている。   In the fifth configuration, in response to an operation by the driver of the forklift, a steering angle for realizing a turning with a minimum turning radius by the forklift and a right-angle stacking with a load loaded by the forklift are performed. Target setting means for setting one or more steering angles including at least one of the steering angles suitable for the above as the target steering angle.

この構成であれば、最小旋回半径の旋回を実現するための操舵角、および、直角積み付けを実施するのに適した操舵角、のうち、少なくともいずれかを含む１以上の操舵角を、目標操舵角として任意に設定することができるようになる。   With this configuration, at least one steering angle including at least one of the steering angle for realizing the turning with the minimum turning radius and the steering angle suitable for performing the right-angle stacking is set as the target. The steering angle can be arbitrarily set.

また、上記課題を解決するため第６の構成（請求項６）は、上記いずれかの構成に係るステアリング装置を搭載していることを特徴とするフォークリフトである。
このように構成されたフォークリフトであれば、上記各構成と同様の作用・効果を得ることができる。 Moreover, in order to solve the said subject, the 6th structure (Claim 6) is the forklift characterized by mounting the steering device which concerns on one of the said structures.
With the forklift configured as described above, the same operations and effects as the above-described configurations can be obtained.

また、上記課題を解決するため第７の構成は、上記いずれかの構成に係るステアリング装置として機能させるためのプログラムである。
このプログラムにより制御されるコンピュータであれば、上記各構成に係るステアリング装置の一部を構成することができる。 Moreover, in order to solve the said subject, the 7th structure is a program for functioning as a steering device which concerns on either of the said structures.
If it is a computer controlled by this program, a part of steering apparatus which concerns on said each structure can be comprised.

なお、上述したプログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介してステアリング装置またはフォークリフトや、これを利用するユーザに提供されるものである。   The above-described program is composed of an ordered sequence of instructions suitable for processing by a computer system, and is provided to a steering device or a forklift or a user who uses this through various recording media and communication lines. It is what is done.

フォークリフトの全体を示す斜視図Perspective view showing the whole forklift ドライブ装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the drive device パラメータ設定処理を示すフローチャートFlow chart showing parameter setting process 制御切替処理を示すフローチャートFlow chart showing control switching process 制限無しトルク制御の処理を示すフローチャートFlow chart showing the process of unrestricted torque control 操舵角の変化に伴う操舵トルクの推移を示すチャートChart showing changes in steering torque with changes in steering angle 制限付きトルク制御の処理を示すフローチャートFlow chart showing processing of torque control with limitation 操舵角制御の処理を示すフローチャートFlow chart showing steering angle control processing 異常報知処理を示すフローチャートFlow chart showing abnormality notification processing

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）基本構成
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1) Basic Configuration Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

フォークリフト１は、荷役作業に用いられるものであり、図１に示すように、本体２の前方に荷役機構３が設けられ、本体２の後方に運転席４およびステアリング装置５が設けられている。   The forklift 1 is used for cargo handling work, and as shown in FIG. 1, a cargo handling mechanism 3 is provided in front of the main body 2, and a driver's seat 4 and a steering device 5 are provided behind the main body 2.

このステアリング装置５は、本体２の後方側において運転席４と隣接する位置に搭載されたものであり、図２に示すように、運転者の操作を受けるステアリング５１、フォークリフト１を移動させるべく駆動される駆動輪５３、駆動輪５３を支持する駆動支持部５５、駆動輪５３を回転させるための駆動モータ５９、ステアリング５１の操作トルクを駆動輪５３に伝達させて駆動輪５３を操舵する操舵伝達機構６１、ステアリング５１による駆動輪５３の操舵をアシストするアシストモータ６３、アシストモータ６３を動作させる動作回路６５、ステアリング５１の操作トルクを検出するトルクセンサ７１、駆動輪５３の操舵角を検出する舵角センサ７３、ステアリング装置５全体の動作を制御する制御装置であるコントローラ７５、運転者による操作を受け付ける操作部７７などを備えている。   The steering device 5 is mounted at a position adjacent to the driver's seat 4 on the rear side of the main body 2 and is driven to move the steering 51 and the forklift 1 that are operated by the driver as shown in FIG. Drive wheel 53, drive support portion 55 for supporting the drive wheel 53, drive motor 59 for rotating the drive wheel 53, and steering transmission for steering the drive wheel 53 by transmitting the operation torque of the steering wheel 51 to the drive wheel 53. A mechanism 61, an assist motor 63 for assisting steering of the drive wheel 53 by the steering 51, an operation circuit 65 for operating the assist motor 63, a torque sensor 71 for detecting the operation torque of the steering 51, and a rudder for detecting the steering angle of the drive wheel 53 An angle sensor 73, a controller 75 that controls the overall operation of the steering device 5, a driver It is provided with an operation portion and the like 77 for receiving an operation by.

これらのうち、駆動支持部５５は、駆動輪５３が操舵される方向に沿って回転可能な状態で本体２に固定されており、その回転方向に駆動支持部５５を取り囲む操舵ギヤ５７が形成されている。   Among these, the drive support portion 55 is fixed to the main body 2 so as to be rotatable along the direction in which the drive wheels 53 are steered, and a steering gear 57 surrounding the drive support portion 55 is formed in the rotation direction. ing.

また、アシストモータ６３は、操舵伝達機構６１により伝達されるステアリング５１の操作トルクに応じて、駆動支持部５５の操舵ギヤ５７と噛み合わされたギヤ（図示されない）を回転させることにより、この操舵ギヤ５７を介して、駆動支持部５５および駆動支持部５５に支持された駆動輪５３の操舵をアシストする。なお、以降、このアシストモータ６３が駆動輪５３を操舵する際に付与するトルクを操舵トルクという。   Further, the assist motor 63 rotates the gear (not shown) meshed with the steering gear 57 of the drive support portion 55 in accordance with the operation torque of the steering 51 transmitted by the steering transmission mechanism 61, so that this steering gear. Assisting the steering of the drive support portion 55 and the drive wheels 53 supported by the drive support portion 55 via 57. Hereinafter, the torque applied when the assist motor 63 steers the drive wheel 53 is referred to as steering torque.

また、操舵伝達機構６１は、ステアリング５１から駆動支持部５５に向けて延びるロッド状の部材である。本実施形態では、駆動輪５３側の端部（下端）に、駆動支持部５５の操舵ギヤ５７と噛み合わされた伝達ギヤ６７が設けられており、操舵伝達機構６１は、ステアリング５１の操作トルクを、この伝達ギヤ６７および操舵ギヤ５７を介して、駆動支持部５５および駆動支持部５５に支持された駆動輪５３に伝達する。
（２）パラメータ設定処理
ここで、コントローラ７５が内蔵メモリに格納されたプログラムに従って実行するパラメータ設定処理の処理手順を図３に基づいて説明する。このパラメータ設定処理は、操作部７７に対する操作が行われる毎に実行される。 The steering transmission mechanism 61 is a rod-shaped member extending from the steering 51 toward the drive support portion 55. In this embodiment, a transmission gear 67 meshed with the steering gear 57 of the drive support portion 55 is provided at the end (lower end) on the drive wheel 53 side, and the steering transmission mechanism 61 generates the operation torque of the steering 51. The power is transmitted to the drive support portion 55 and the drive wheel 53 supported by the drive support portion 55 via the transmission gear 67 and the steering gear 57.
(2) Parameter Setting Process Here, a parameter setting process performed by the controller 75 according to a program stored in the built-in memory will be described with reference to FIG. This parameter setting process is executed each time an operation on the operation unit 77 is performed.

このパラメータ設定処理が起動されると、まず、その起動に先立って行われた操作が、目標操舵角を指定する操作であるか否かがチェックされる（ｓ１１０）。
本実施形態では、駆動輪５３の操舵を停止させるべき操舵角を指定し、これを目標操舵角として任意に設定する操作が実施可能に構成されているため、ここでは、そのような操舵角の指定が行われたか否かがチェックされる。 When this parameter setting process is activated, it is first checked whether or not the operation performed prior to the activation is an operation for designating a target steering angle (s110).
In the present embodiment, an operation for designating a steering angle at which the steering of the drive wheels 53 should be stopped and arbitrarily setting the steering angle as a target steering angle can be performed. It is checked whether the designation has been made.

このｓ１１０で、目標操舵角を指定する操作が行われたと判定された場合（ｓ１１０：ＹＥＳ）、その操作により指定された操舵角が、目標操舵角として設定される（ｓ１２０）。ここでは、コントローラ７５の内蔵メモリに格納された目標操舵角設定用の変数に、指定された操舵角をセットすることにより、目標操舵角の設定が行われる。   If it is determined in s110 that an operation for specifying the target steering angle has been performed (s110: YES), the steering angle specified by the operation is set as the target steering angle (s120). Here, the target steering angle is set by setting the designated steering angle in the target steering angle setting variable stored in the built-in memory of the controller 75.

なお、本実施形態では、フォークリフト１による最小旋回半径の旋回を実現するための操舵角、および、フォークリフト１により荷物を搭載しての直角積み付けを実施するのに適した操舵角、を含む複数の操舵角があらかじめ用意されており、これらの中から、いずれかの操舵角を任意に選択して指定する操作が実施可能に構成されている。   In the present embodiment, a plurality of steering angles including a steering angle for realizing the turning with the minimum turning radius by the forklift 1 and a steering angle suitable for carrying out a right-angle stacking with a load loaded by the forklift 1 are included. Steering angles are prepared in advance, and an operation of arbitrarily selecting and designating any one of these steering angles can be performed.

こうして、ｓ１２０が行われた後、または、本パラメータ設定処理の起動に先立って行われた操作が、目標操舵角を指定する操作ではない場合（ｓ１１０：ＮＯ）、その操作が操舵角を目標操舵角で維持するか否かを指定するための操作であるか否かがチェックされる（ｓ１３０）。   Thus, after s120 is performed or when the operation performed prior to the start of this parameter setting process is not an operation for designating the target steering angle (s110: NO), the operation determines the steering angle as the target steering. It is checked whether or not the operation is for designating whether or not to maintain the angle (s130).

本実施形態では、後述する処理で駆動輪５３の操舵を目標操舵角で停止させて維持させるか否か、を指定する操作が実施可能に構成されているため、ここでは、そのような指定が行われたか否かがチェックされる。   In the present embodiment, an operation for designating whether or not the steering of the drive wheel 53 is stopped at the target steering angle and maintained in a process described later is configured so that the designation is performed here. It is checked whether it has been done.

このｓ１３０で、目標操舵角で停止させて維持させるか否かを指定するための操作が行われたと判定された場合（ｓ１３０：ＹＥＳ）、そうして指定された内容に応じて、目標操舵角で停止させて維持させるための目標維持モードのオンまたはオフが設定された後（ｓ１４０）、本パラメータ設定処理が終了する。   If it is determined in s130 that an operation for designating whether to stop and maintain at the target steering angle has been performed (s130: YES), the target steering angle is determined according to the contents designated in this way. After the target maintenance mode to be stopped and maintained at ON or OFF is set (s140), this parameter setting process ends.

ここでは、維持させる旨が指定されていれば、目標維持モードのオンが設定される一方、維持させない旨が指定されていれば、目標維持モードのオフが設定される。このｓ１４０では、コントローラ７５の内蔵メモリに格納された目標維持モード用の変数に、オンまたはオフを示す値をセットすることにより、目標維持モードのオンまたはオフが設定される。   Here, if maintenance is specified, the target maintenance mode is set on. On the other hand, if maintenance is not specified, the target maintenance mode is set off. In s140, the target maintenance mode is set to on or off by setting a value indicating on or off to the target maintenance mode variable stored in the internal memory of the controller 75.

そして、本パラメータ設定処理の起動に先立って行われた操作が、目標操舵角を指定する操作、および、目標操舵角での維持または維持解除を指定する操作、のいずれでもない場合（ｓ１３０：ＮＯ）、その操作に対応する処理（その他の処理）が行われた後（ｓ１５０）、本パラメータ設定処理が終了する。
（３）制御切替処理
次に、コントローラ７５が内蔵メモリに格納されたプログラムに従って実行する制御切替処理の処理手順を図４に基づいて説明する。この制御切替処理は、ステアリング装置５が起動した以降、繰り返し実行される。 If the operation performed prior to the activation of this parameter setting process is neither an operation for specifying the target steering angle nor an operation for specifying maintenance or release of the target steering angle (s130: NO) ) After the processing corresponding to the operation (other processing) is performed (s150), the parameter setting processing ends.
(3) Control Switching Process Next, the processing procedure of the control switching process executed by the controller 75 according to the program stored in the built-in memory will be described with reference to FIG. This control switching process is repeatedly executed after the steering device 5 is activated.

この制御切替処理が起動されると、まず、目標維持モードがオンに設定されているか否かがチェックされる（ｓ２１０）。この目標維持モードは、上述したパラメータ設定処理において設定されたものであり、ここでは、目標維持モード用の変数にオンがセットされていることをもって、目標維持モードがオンに設定されていると判定される。   When this control switching process is activated, it is first checked whether or not the target maintenance mode is set to ON (s210). This target maintenance mode is set in the parameter setting process described above. Here, it is determined that the target maintenance mode is set to ON when the target maintenance mode variable is set to ON. Is done.

このｓ２１０で、目標維持モードがオンに設定されていない（オフに設定されている）と判定された場合（ｓ２１０：ＮＯ）、アシストモータ６３を介して駆動輪５３の操舵をアシストする制御モードが「制限無しトルク制御」に切り替えられた後（ｓ２２０）、プロセスがｓ２１０へと戻る。   When it is determined in s210 that the target maintenance mode is not set to ON (set to OFF) (s210: NO), a control mode for assisting steering of the drive wheels 53 via the assist motor 63 is set. After switching to “unrestricted torque control” (s220), the process returns to s210.

この「制限無しトルク制御」とは、トルクセンサ７１により検出された操作トルクに応じて、駆動輪５３の操舵をアシストするための操舵トルクを算出し、これを駆動輪５３に付与すべく制御する制御モードであって、順方向または逆方向に操舵トルクが付与される。   In this “unrestricted torque control”, a steering torque for assisting the steering of the drive wheel 53 is calculated according to the operation torque detected by the torque sensor 71 and is controlled to be applied to the drive wheel 53. In the control mode, steering torque is applied in the forward direction or the reverse direction.

こうして、制御モードが「制限無しトルク制御」に切り換えられて以降、コントローラ７５は、トルクセンサ７１により操作トルクを検出し（図５のｓ３１０）、この操作トルクに応じた方向および大きさの操舵トルクを算出したうえで（同図ｓ３２０）、こうして算出した操舵トルクをアシストモータ６３に発生させるべく（同図ｓ３３０）、動作回路６５への指令を実行するようになる。   Thus, after the control mode is switched to “unrestricted torque control”, the controller 75 detects the operation torque by the torque sensor 71 (s310 in FIG. 5), and the steering torque having a direction and magnitude corresponding to the operation torque. Is calculated (s320 in the figure), and the command to the operation circuit 65 is executed to cause the assist motor 63 to generate the steering torque thus calculated (s330 in the figure).

また、上記ｓ２１０で、目標維持モードがオンに設定されていると判定された場合（ｓ２１０：ＹＥＳ）、この時点で設定されている目標操舵角が取得される（ｓ２３０）。この目標操舵角は、上述したパラメータ設定処理において設定されたものであり、ここでは、その時点で目標操舵角設定用の変数にセットされている値が目標操舵角として取得される。   When it is determined in s210 that the target maintenance mode is set to ON (s210: YES), the target steering angle set at this time is acquired (s230). This target steering angle is set in the parameter setting process described above, and here, the value set in the target steering angle setting variable at that time is acquired as the target steering angle.

次に、この時点での駆動輪５３の操舵角が舵角センサ７３の出力値に基づいて検出される（ｓ２４０）。
次に、上記ｓ２４０にて検出された操舵角（検出操舵角）が、目標操舵角を起点とする漸減舵角範囲内にあるか否かがチェックされる（ｓ２５０）。 Next, the steering angle of the drive wheel 53 at this time is detected based on the output value of the steering angle sensor 73 (s240).
Next, it is checked whether or not the steering angle (detected steering angle) detected in s240 is within a gradually decreasing steering angle range starting from the target steering angle (s250).

この漸減舵角範囲内とは、駆動輪５３を操舵して実際の操舵角を目標操舵角に近づけていくにつれて、操作トルクに応じて駆動輪５３に付与する操舵トルクを減少させていく操舵角範囲として定められたものであり、ここでは、検出操舵角が、上記ｓ２３０にて取得された目標操舵角を起点とする漸減舵角範囲内に位置しているか否かがチェックされる。   Within this gradually decreasing steering angle range, the steering angle that decreases the steering torque applied to the drive wheel 53 in accordance with the operation torque as the drive wheel 53 is steered to bring the actual steering angle closer to the target steering angle. Here, it is determined whether or not the detected steering angle is located within the gradually decreasing steering angle range starting from the target steering angle acquired in s230.

なお、この漸減舵角範囲は、図６に示すように、実際の操舵角が目標操舵角に近づくにつれて、操舵トルク（アシストモータ６３へのデューティ指令で規定される最大値）が、漸減舵角範囲において定められた上限値から下限値（本実施形態では「０」）まで直線的に減少するように定められており、その減少傾向および操舵角範囲は、ステアリング５１を操作する運転者に対して大きな反力を与えないように定められたものである。   As shown in FIG. 6, this gradually decreasing steering angle range is such that the steering torque (the maximum value defined by the duty command to the assist motor 63) is gradually decreased as the actual steering angle approaches the target steering angle. It is determined to linearly decrease from the upper limit value determined in the range to the lower limit value (“0” in this embodiment), and the decreasing tendency and the steering angle range are determined for the driver who operates the steering 51. It is determined not to give a large reaction force.

このｓ２５０で、検出操舵角が漸減舵角範囲内にないと判定された場合（ｓ２５０：ＮＯ）、プロセスがｓ２２０へと移行する一方、漸減舵角範囲内にあると判定された場合（ｓ２５０：ＹＥＳ）、その検出操舵角が目標操舵角に到達しているか否か（検出操舵角≧目標操舵角）がチェックされる（ｓ２６０）。   When it is determined in s250 that the detected steering angle is not within the gradually decreasing steering angle range (s250: NO), the process proceeds to s220, but when it is determined that the detected steering angle is within the gradually decreasing steering angle range (s250: YES), whether or not the detected steering angle has reached the target steering angle (detected steering angle ≧ target steering angle) is checked (s260).

このｓ２６０で、検出操舵角が目標操舵角に到達していないと判定された場合（ｓ２６０：ＮＯ）、駆動輪５３の操舵をアシストする制御モードが「制限付きトルク制御」に切り替えられた後（ｓ２７０）、プロセスがｓ２１０へと戻る。   If it is determined in s260 that the detected steering angle has not reached the target steering angle (s260: NO), the control mode for assisting the steering of the drive wheels 53 is switched to “limited torque control” ( s270), the process returns to s210.

この「制限付きトルク制御」とは、ステアリング５１の操作トルクに応じて算出した操舵トルクを駆動輪５３に付与する点で、上述した「制限無しトルク制御」と同一であるが、駆動輪５３に付与する操舵トルクの大きさに制限が設けられている点で相違する。   The “restricted torque control” is the same as the “unrestricted torque control” described above in that the steering torque calculated according to the operation torque of the steering 51 is applied to the drive wheel 53. The difference is that there is a restriction on the magnitude of the steering torque to be applied.

この制限は、上述した漸減舵角範囲における操舵トルクの減少傾向に従ったものであり、制限付きトルク制御では、ステアリング５１の操作トルクに応じたものとして算出された操舵トルクが（図７のｓ４１０〜ｓ４２０）、この時点における検出操舵角に応じた操舵トルクの最大値以下であれば（同図ｓ４３０〜ｓ４５０：ＹＥＳ）、こうして算出した操舵トルクをアシストモータ６３に発生させるべく（同図ｓ４６０）、動作回路６５への指令を実行するに対し、最大値より大きいと（同図ｓ４５０：ＮＯ）、最大値相当の操舵トルクをアシストモータ６３に発生させるべく（同図ｓ４７０）、動作回路６５への指令を実行する。
なお、この操舵トルクの最大値は、実際の操舵角が目標操舵角に近づくにつれて、規定の上限値から下限値までの範囲内で減少していく。 This limitation is in accordance with the decreasing tendency of the steering torque in the above-described gradually decreasing steering angle range. In the limited torque control, the steering torque calculated as corresponding to the operation torque of the steering 51 (s410 in FIG. 7). ˜s420), if it is less than the maximum value of the steering torque according to the detected steering angle at this time (s430 to s450: YES in the figure), the assist motor 63 is caused to generate the steering torque thus calculated (s460 in the figure). When the command to the operation circuit 65 is executed, but larger than the maximum value (s450: NO in the figure), the assist motor 63 is caused to generate a steering torque corresponding to the maximum value (s470 in the figure) to the operation circuit 65. The command is executed.
Note that the maximum value of the steering torque decreases within a range from a specified upper limit value to a lower limit value as the actual steering angle approaches the target steering angle.

こうして、制御モードが「制限付きトルク制御」に切り換えられて以降、コントローラ７５は、トルクセンサ７１により検出された操作トルクに応じた大きさの操舵トルク、または、その時点における最大値の操舵トルクがアシストモータ６３により発生されるよう、動作回路６５への指令を実行するようになる。
また、上述したｓ２６０で、検出操舵角が目標操舵角に到達していると判定された場合（ｓ２６０：ＹＥＳ）、駆動輪５３の操舵をアシストする制御モードが「操舵角制御」に切り替えられる（ｓ２８０）。この「操舵角制御」とは、ステアリング５１の操作トルクとは無関係に、その時点における検出操舵角の目標操舵角との舵角差を相殺する方向の操舵トルクとして、その舵角差が大きくなるにつれて増加する操舵トルクを算出し、これを駆動輪５３に付与する制御モードである。 Thus, after the control mode is switched to “limited torque control”, the controller 75 has a steering torque having a magnitude corresponding to the operation torque detected by the torque sensor 71 or a maximum steering torque at that time. A command to the operation circuit 65 is executed so as to be generated by the assist motor 63.
Further, when it is determined in s260 described above that the detected steering angle has reached the target steering angle (s260: YES), the control mode for assisting the steering of the drive wheels 53 is switched to “steering angle control” ( s280). This “steering angle control” is independent of the operation torque of the steering 51, and the steering angle difference increases as the steering torque in a direction that cancels the steering angle difference between the detected steering angle and the target steering angle at that time. This is a control mode in which a steering torque that increases with time is calculated and applied to the drive wheels 53.

この「操舵角制御」では、図６に示すように、目標操舵角を中心に、漸減舵角範囲よりも狭い操舵角範囲である急峻舵角範囲が順方向、逆方向それぞれに規定され、付与される操舵トルクが、目標操舵角から離れるにつれて、急峻舵角範囲において定められた下限値から上限値まで増加していく。   In this “steering angle control”, as shown in FIG. 6, a steep steering angle range, which is a steering angle range narrower than the gradually decreasing steering angle range, is defined in each of the forward direction and the reverse direction with the target steering angle as the center. As the steering torque is increased away from the target steering angle, the steering torque increases from the lower limit value to the upper limit value determined in the steep steering angle range.

こうして、制御モードが「操舵角制御」に切り換えられて以降、コントローラ７５は、舵角センサ７３により操舵角を検出し（図８のｓ５１０）、この検出操舵角に応じた大きさの操舵トルクを算出したうえで（同図ｓ５２０）、こうして算出した操舵トルクをアシストモータ６３に発生させるべく（同図ｓ５３０）、動作回路６５への指令を実行するようになる。
こうして、制御モードが「操舵角制御」に切り替えられた後、制御モードを他の制御モードに復帰させるための復帰条件が充足するまで待機状態となる（ｓ２９０：ＮＯ）。 Thus, after the control mode is switched to “steering angle control”, the controller 75 detects the steering angle by the steering angle sensor 73 (s510 in FIG. 8), and generates a steering torque having a magnitude corresponding to the detected steering angle. After the calculation (s520 in the figure), a command to the operation circuit 65 is executed to cause the assist motor 63 to generate the steering torque thus calculated (s530 in the figure).
In this way, after the control mode is switched to “steering angle control”, a standby state is maintained until a return condition for returning the control mode to another control mode is satisfied (s290: NO).

本実施形態において、「復帰条件」は、運転者が実際の操舵角を目標操舵角で維持することを意図しなくなったと推定できる条件のことであり、例えば、実際の操舵角を漸減舵角範囲内において目標操舵角から離す、つまり操舵角を戻すためのステアリング操作が所定のしきい値以上の操作トルクで行われたことを、その条件として採用することができる。また、上述した目的維持モードがオフに設定変更された場合も同様である。   In the present embodiment, the “return condition” is a condition that allows the driver to estimate that the actual steering angle is not intended to be maintained at the target steering angle. For example, the actual steering angle is gradually reduced from the steering angle range. The condition that the steering operation for moving away from the target steering angle, that is, for returning the steering angle, is performed with an operation torque equal to or greater than a predetermined threshold value can be adopted as the condition. The same applies to the case where the above-described purpose maintaining mode is changed to off.

こうして、上記ｓ２９０で復帰条件が充足したと判定されたら（ｓ２９０：ＹＥＳ）、プロセスがｓ２１０へと戻り、以降の処理が繰り返される。
（４）異常報知処理
次に、コントローラ７５が内蔵メモリに格納されたプログラムに従って実行する異常報知処理の処理手順を図９に基づいて説明する。この異常報知処理は、駆動輪５３の操舵をアシストする制御モードが、「操舵角制御」に切り替えられている状況において繰り返し実行される。 Thus, if it is determined in s290 that the return condition is satisfied (s290: YES), the process returns to s210, and the subsequent processing is repeated.
(4) Abnormality Notification Processing Next, the abnormality notification processing procedure executed by the controller 75 in accordance with the program stored in the built-in memory will be described with reference to FIG. This abnormality notification process is repeatedly executed in a situation where the control mode for assisting the steering of the drive wheels 53 is switched to “steering angle control”.

この異常報知処理が起動されると、まず、この時点で設定されている目標操舵角が取得される（ｓ６１０）。ここでは、その時点で目標操舵角設定用の変数にセットされている値が目標操舵角として取得される。   When the abnormality notification process is started, first, the target steering angle set at this time is acquired (s610). Here, the value set in the target steering angle setting variable at that time is acquired as the target steering angle.

次に、この時点での駆動輪５３の操舵角が舵角センサ７３の出力値に基づいて検出される（ｓ６２０）。
次に、上記ｓ６２０にて検出された検出操舵角が、上記ｓ６１０にて取得された目標操舵角を起点とする急峻舵角範囲外にあるか否かがチェックされる（ｓ６３０）。 Next, the steering angle of the drive wheel 53 at this time is detected based on the output value of the steering angle sensor 73 (s620).
Next, it is checked whether or not the detected steering angle detected in s620 is outside the steep steering angle range starting from the target steering angle acquired in s610 (s630).

このｓ６３０で、検出操舵角が急峻舵角範囲外にあると判定された場合（ｓ６３０：ＹＥＳ）、ステアリング装置５に異常が発生している旨の報知が開始された後（ｓ６４０）、プロセスがｓ６１０へと戻る。   If it is determined in s630 that the detected steering angle is outside the steep steering angle range (s630: YES), a notification that an abnormality has occurred in the steering device 5 is started (s640), and then the process is performed. Return to s610.

このｓ６４０では、操作部７７に設けられた表示パネルへのメッセージの表示、ランプの点灯、および、スピーカーからの音声（ブザー音またはメッセージ）の出力、といった通知手段の１以上を実施することにより、異常が発生している旨の報知が開始される。   In s640, by performing one or more of notification means such as displaying a message on the display panel provided in the operation unit 77, turning on the lamp, and outputting sound (buzzer sound or message) from the speaker, A notification that an abnormality has occurred is started.

制御モードが「操舵角制御」に切り替えられている状況においては、上述したように、実際の操舵角が目標操舵角から離れるほど、急峻舵角範囲にわたって下限値から上限値まで増加する逆方向の操舵トルクが付与されるようになるため、この急峻舵角範囲を超えるような駆動輪５３の操舵が物理的に困難になる。つまり、「操舵角制御」に切り換えられている状況において、実際の操舵角が急峻舵角範囲を超えるような操舵角となるということは、ステアリング装置５に何らかの異常が発生していると考えられるため、この異常報知処理では、このような異常の発生を検知して報知している。   In the situation where the control mode is switched to “steering angle control”, as described above, the reverse steering direction increases from the lower limit value to the upper limit value over the steered steering angle range as the actual steering angle becomes farther from the target steering angle. Since steering torque is applied, it becomes physically difficult to steer the drive wheels 53 that exceed this steep steering angle range. That is, in a situation where the steering angle control is switched to “steering angle control”, the fact that the actual steering angle becomes a steering angle exceeding the steep steering angle range is considered that some abnormality has occurred in the steering device 5. Therefore, in this abnormality notification process, the occurrence of such an abnormality is detected and notified.

また、上述したｓ６３０で、検出操舵角が急峻舵角範囲外にはないと判定された場合（ｓ６３０：ＮＯ）、この時点で上記ｓ６４０による報知が開始されていれば、その報知が終了された後（ｓ６５０）、プロセスがｓ６１０へと戻る。
（５）作用，効果
上記実施形態におけるステアリング装置５によれば、実際の操舵角（検出操舵角）が目標操舵角に到達するまで、ステアリング５１の操作トルクに応じて駆動輪５３に付与される操舵トルクを減少させていき（図５「漸減舵角範囲」参照）、実際の操舵角が目標操舵角に到達したら、それ以降、目標操舵角から離れるほど大きくなる操舵トルクを、実際の操舵角と目標操舵角との舵角差を相殺する方向へと付与するようになる（同図「急峻舵角範囲」参照）。 In addition, when it is determined in s630 described above that the detected steering angle is not outside the steep steering angle range (s630: NO), if the notification in s640 is started at this time, the notification is ended. Later (s650), the process returns to s610.
(5) Action and Effect According to the steering device 5 in the above embodiment, the actual steering angle (detected steering angle) is applied to the drive wheel 53 in accordance with the operation torque of the steering 51 until the target steering angle is reached. The steering torque is decreased (see “gradually decreased steering angle range” in FIG. 5). When the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering torque that increases as the distance from the target steering angle thereafter increases to the actual steering angle. And a steering angle difference between the target steering angle and the target steering angle (see “Steep Steering Angle Range” in the figure).

これにより、実際の操舵角が目標操舵角から離れたとても、目標操舵角との舵角差に応じた大きさで、目標操舵角に戻る方向（逆方向）の操舵トルクが駆動輪５３に付与されることになるため、結果的に実際の操舵角が目標操舵角付近で維持されるようになる。   As a result, the actual steering angle is far from the target steering angle, and the steering torque in the direction (reverse direction) to return to the target steering angle is applied to the drive wheels 53 with a magnitude corresponding to the steering angle difference from the target steering angle. As a result, the actual steering angle is maintained in the vicinity of the target steering angle.

このとき、実際の操舵角が目標操舵角に到達するまでは、ステアリング５１の操作トルクに応じて操舵輪に付与される操舵トルクが、漸減舵角範囲にわたって上限値から下限値にまで減少していく一方、目標操舵角に到達した以降は、逆方向の操舵トルクが、この漸減舵角範囲よりも狭い急峻舵角範囲にわたって下限値から上限値にまで増加していく。   At this time, until the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering torque applied to the steered wheels according to the operation torque of the steering 51 decreases from the upper limit value to the lower limit value over the gradually decreasing steering angle range. On the other hand, after reaching the target steering angle, the steering torque in the reverse direction increases from the lower limit value to the upper limit value over a steep steering angle range narrower than the gradually decreasing steering angle range.

このように、上記実施形態では、操舵トルクが変化する操舵角範囲を、目標操舵角への到達以降において狭くすることで、操舵トルクの変化率が大きくなっているため、その到達前に比べて操舵トルクが急峻に上限値まで増加していくことになる。   Thus, in the above embodiment, the rate of change of the steering torque is increased by narrowing the steering angle range in which the steering torque changes after reaching the target steering angle. The steering torque increases steeply to the upper limit value.

これにより、実際の操舵角が目標操舵角に到達した以降は、逆方向の操舵トルクが徐々にしか大きくならず、この操舵トルクが十分に大きくならない、というような操舵角範囲が当然狭くなる（漸減舵角範囲＞急峻舵角範囲）。   As a result, after the actual steering angle reaches the target steering angle, the steering angle range in which the steering torque in the reverse direction increases only gradually and the steering torque does not increase sufficiently is naturally narrowed ( Decrease steering angle range> steep steering angle range).

そうすると、目標操舵角への到達前後で継続的に大きな操作トルクがステアリング５１に加えられていたとしても、その操作トルクにより駆動輪５３を操舵しようとする力が、目標操舵角に戻る方向の操舵トルクを超えることが起こりにくく、また、起きたとしても大幅に超えることがなくなるため、その力により目標操舵角から離れた操舵角まで駆動輪５３が操舵された状態となってしまうことを防止することができる。こうして、実際の操舵角が目標操舵角から離れた状態となってしまうことを防止し、実際の操舵角を目標操舵角にて適切に維持することができる。   As a result, even if a large operating torque is continuously applied to the steering 51 before and after reaching the target steering angle, the steering force that steers the drive wheels 53 by the operating torque returns to the target steering angle. It is difficult to exceed the torque, and even if it does occur, it does not exceed the torque. Therefore, the driving wheel 53 is prevented from being steered to a steering angle away from the target steering angle by the force. be able to. Thus, the actual steering angle can be prevented from being separated from the target steering angle, and the actual steering angle can be appropriately maintained at the target steering angle.

また、上記実施形態であれば、ステアリング操作により、運転者が実際の操舵角を目標操舵角で維持することを意図しなくなったことを「復帰条件」の充足として検出することができ（図４のｓ２９０「ＹＥＳ」）、それを受けて、逆方向の操舵トルクを付与する制御モード（操舵角制御）から、ステアリング５１への操作トルクに応じた操舵トルクが付与される通常の制御モードへと復帰させることができる（同図ｓ２１０〜ｓ２２０，ｓ２７０）。   Further, according to the above-described embodiment, it can be detected as satisfaction of the “return condition” that the driver no longer intends to maintain the actual steering angle at the target steering angle by the steering operation (FIG. 4). S290 “YES”), receiving this, the control mode (steering angle control) for applying the steering torque in the reverse direction is changed to the normal control mode for applying the steering torque corresponding to the operation torque to the steering wheel 51. It can be restored (s210 to s220, s270 in the figure).

さらに、制御モードが操舵角制御になっていると、上述したステアリング操作が行われるまでは、ステアリング操作以外の影響で駆動輪５３が操舵された場合であっても、操舵角制御が維持され（図４のｓ２９０「ＮＯ」）、逆方向の操舵トルクが付与され続ける。そのため、例えば、本体２の進行に伴って操舵角が自然に増減したり、路面状態に応じて操舵角が突発的に変位してしまうような意図しない操舵が発生したとしても、それがステアリング操作以外によるものであれば、逆方向の操舵トルクにより実際の操舵角を目標操舵角に戻して維持することができる。
また、上記実施形態では、実際の操舵角を漸減舵角範囲内において目標操舵角から離す、つまり操舵角を戻すためのステアリング操作が、しきい値以上の操作トルクをもって行われた場合に（図４のｓ２９０「ＹＥＳ」）、運転者が目標操舵角での維持を意図しなくなったこととして、通常の制御モードへと復帰させることができる。 Further, when the control mode is the steering angle control, the steering angle control is maintained until the steering operation described above is performed, even when the drive wheel 53 is steered by an influence other than the steering operation ( S290 “NO” in FIG. 4), the steering torque in the reverse direction is continuously applied. Therefore, for example, even if unintentional steering occurs in which the steering angle naturally increases or decreases as the main body 2 progresses or the steering angle suddenly changes according to the road surface condition, In other cases, the actual steering angle can be returned to the target steering angle and maintained by the steering torque in the reverse direction.
Further, in the above embodiment, when the steering operation for moving the actual steering angle away from the target steering angle within the gradually decreasing steering angle range, that is, for returning the steering angle, is performed with an operation torque equal to or greater than the threshold value (see FIG. 4 s290 “YES”), it is possible to return to the normal control mode because the driver no longer intends to maintain the target steering angle.

また、上記実施形態では、制御モードが操舵角制御となっている状況において、実際の操舵角が急峻舵角範囲を超えるような操舵角となったことを、ステアリング装置５に何らかの異常が発生しているものとして、その旨を報知することができる（図９のｓ６３０「ＹＥＳ」→ｓ６４０）。   In the above embodiment, in the situation where the control mode is the steering angle control, some abnormality occurs in the steering device 5 that the actual steering angle is a steering angle exceeding the steep steering angle range. As such, it can be notified (s630 “YES” → s640 in FIG. 9).

また、上記実施形態では、最小旋回半径の旋回を実現するための操舵角、および、直角積み付けを実施するのに適した操舵角、のうち、少なくともいずれかを含む１以上の操舵角を、目標操舵角として任意に設定することができる（図３のｓ１１０〜ｓ１２０）。
（６）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。 In the above-described embodiment, one or more steering angles including at least one of the steering angle for realizing the turning with the minimum turning radius and the steering angle suitable for performing the right-angle stacking, The target steering angle can be arbitrarily set (s110 to s120 in FIG. 3).
(6) Modifications Embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention. Needless to say.

例えば、上記実施形態においては、漸減舵角範囲および急峻舵角範囲において、付与される操舵トルクが直線的に減少または増加するように構成されているものを例示したが、付与される操舵トルクは、操舵トルクを上限値に到達させるまでに必要な操舵角が、漸減舵角範囲よりも急峻舵角範囲において小さくなっていればよく、その減少または増加傾向は、直線的なものだけに限定されない。
また、上記実施形態では、漸減舵角範囲において定められた上限値および下限値と急峻舵角範囲において定められた上限値および下限値とが、それぞれ同じ値として定められている場合を例示しているが、これら上限値および下限値は、それぞれ異なる値として定められていてもよい。
（７）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、図５のｓ３１０、図７のｓ４１０が本発明における操作検出手段であり、図５のｓ３３０、図７のｓ４６０、ｓ４７０、図８のｓ５３０が本発明における操舵アシスト手段であり、図４のｓ２４０、図７のｓ４３０、図８のｓ５１０が本発明における舵角検出手段であり、図９のｓ６４０、ｓ６５０が本発明における異常報知手段であり、図３のｓ１２０が本発明における目標設定手段である。 For example, in the above-described embodiment, an example is given in which the applied steering torque is linearly decreased or increased in the gradually decreasing steering angle range and the steep steering angle range. The steering angle required to reach the upper limit of the steering torque only needs to be smaller in the steered angle range than in the gradually decreased steering angle range, and the decrease or increase tendency is not limited to a linear one. .
In the above embodiment, the upper limit value and the lower limit value determined in the gradually decreasing steering angle range and the upper limit value and the lower limit value determined in the steep steering angle range are exemplified as the same value, respectively. However, the upper limit value and the lower limit value may be defined as different values.
(7) Correspondence with the Present Invention In the embodiment described above, s310 in FIG. 5 and s410 in FIG. 7 are the operation detecting means in the present invention, and s330 in FIG. 5, s460, s470 in FIG. s530 is steering assist means in the present invention, s240 in FIG. 4, s430 in FIG. 7 and s510 in FIG. 8 are rudder angle detecting means in the present invention, and s640 and s650 in FIG. 9 are abnormality notifying means in the present invention. Yes, s120 in FIG. 3 is the target setting means in the present invention.

１…フォークリフト、２…本体、３…荷役機構、４…運転席、５…ステアリング装置、５１…ステアリング、５３…駆動輪、５５…駆動支持部、５７…操舵ギヤ、５９…駆動モータ、６１…操舵伝達機構、６３…アシストモータ、６５…動作回路、６７…伝達ギヤ、７１…トルクセンサ、７３…舵角センサ、７５…コントローラ、７７…操作部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Forklift, 2 ... Main body, 3 ... Cargo handling mechanism, 4 ... Driver's seat, 5 ... Steering device, 51 ... Steering, 53 ... Drive wheel, 55 ... Drive support part, 57 ... Steering gear, 59 ... Drive motor, 61 ... Steering transmission mechanism, 63 ... assist motor, 65 ... operating circuit, 67 ... transmission gear, 71 ... torque sensor, 73 ... rudder angle sensor, 75 ... controller, 77 ... operation unit.

Claims (6)

フォークリフトに搭載されるステアリング装置であって、
操舵輪を操舵させるべく運転者が操作するステアリングにつき、該ステアリングに加えられた操作トルクの方向および大きさを検出する操作検出手段と、
前記操作検出手段により検出された操作トルクに基づき、該操作トルクに対応する方向および大きさの操舵トルクを操舵輪に付与することにより、ステアリングを介した操舵輪の操舵をアシストする操舵アシスト手段と、
操舵輪の操舵角を検出する舵角検出手段と、を備えており、
前記操舵アシスト手段は、
前記舵角検出手段により検出された検出操舵角があらかじめ定められた目標操舵角に近づくにつれて、前記操作トルクに応じて操舵輪に付与する操舵トルクを、所定の漸減舵角範囲にわたって、該漸減操舵角範囲において定められた上限値から下限値まで減少させる一方、
また、前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記検出操舵角の前記目標操舵角との舵角差を相殺する方向の操舵トルクを操舵輪に付与すると共に、該舵角差が大きくなるにつれて、該付与する操舵トルクを、前記漸減舵角範囲よりも狭い急峻舵角範囲にわたって、該急峻操舵角範囲において定められた下限値から上限値まで増加させる
ことを特徴とするステアリング装置。 A steering device mounted on a forklift,
Operation detection means for detecting the direction and magnitude of the operation torque applied to the steering for the steering operated by the driver to steer the steered wheels;
Steering assist means for assisting steering of the steered wheels via steering by applying to the steered wheels steering torque having a direction and magnitude corresponding to the operation torque detected by the operation detecting means; ,
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steered wheels,
The steering assist means includes
As the detected steering angle detected by the rudder angle detection means approaches a predetermined target steering angle, the steering torque applied to the steered wheels according to the operation torque is reduced gradually over a predetermined gradually decreasing steering angle range. While decreasing from the upper limit to the lower limit set in the angular range,
In addition, after the detected steering angle reaches the target steering angle, a steering torque is applied to the steered wheels in a direction that cancels the steering angle difference between the detected steering angle and the target steering angle, and the steering angle difference is The steering device is characterized in that, as it increases, the applied steering torque is increased from a lower limit value to an upper limit value determined in the steep steering angle range over a steep steering angle range narrower than the gradually decreasing steering angle range. 前記操舵アシスト手段は、
前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記操作検出手段により、前記漸減舵角範囲内において前記目標操舵角から離れる方向の操作トルクが検出されるまで、前記舵角差を相殺する方向の操舵トルクを操舵輪に付与する
ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。 The steering assist means includes
After the detected steering angle reaches the target steering angle, the operation detection means cancels the steering angle difference until an operation torque in a direction away from the target steering angle is detected within the gradually decreasing steering angle range. The steering device according to claim 1, wherein a steering torque in a direction is applied to a steered wheel. 前記操舵アシスト手段は、
前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記操作検出手段により、前記漸減舵角範囲内において前記目標操舵角から離れる方向、かつ、所定のしきい値以上の大きさを示す操作トルクが検出されるまで、前記舵角差を相殺する方向の操舵トルクを操舵輪に付与する
ことを特徴とする請求項２に記載のステアリング装置。 The steering assist means includes
After the detected steering angle reaches the target steering angle, an operation torque indicating a direction away from the target steering angle within the gradually decreasing steering angle range and a magnitude equal to or greater than a predetermined threshold by the operation detection means. The steering device according to claim 2, wherein a steering torque in a direction that cancels out the steering angle difference is applied to the steered wheels until an error is detected. 前記検出操舵角が前記目標操舵角に到達した以降、前記操作検出手段により、所定のしきい値以上大きさを示す操作トルクが検出されていない状況で、前記検出操舵角が前記急峻舵角範囲外の操舵角となった場合に、当該ステアリング装置に異常が発生している旨を報知する異常報知手段、を備えている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のステアリング装置。 After the detected steering angle reaches the target steering angle, the detected steering angle falls within the steep steering angle range in a situation where the operation detecting means has not detected an operating torque that is greater than a predetermined threshold value. The steering device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an abnormality notifying unit that notifies that an abnormality has occurred in the steering device when the steering angle is outside. . 前記フォークリフトの運転者による操作を受けて、前記フォークリフトによる最小旋回半径の旋回を実現するための操舵角、および、前記フォークリフトにより荷物を搭載しての直角積み付けを実施するのに適した操舵角、のうち、少なくともいずれかを含む１以上の操舵角を、前記目標操舵角として設定する目標設定手段、を備えている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のステアリング装置。 Steering angle for realizing the turning of the minimum turning radius by the forklift in response to an operation by the driver of the forklift, and the steering angle suitable for carrying out the right-angle stacking with the luggage loaded by the forklift 4. A steering apparatus according to claim 1, further comprising target setting means for setting one or more steering angles including at least one of the target steering angles as the target steering angle. 5. 請求項１から５のいずれかに記載のステアリング装置を搭載している
ことを特徴とするフォークリフト。 A forklift comprising the steering device according to any one of claims 1 to 5.
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