JPH10329744A - パワーステアリング装置におけるハンドル角補正装置及び車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドルと操舵輪の切れ角の対応関係のずれ
を検出するための検出器の故障を、ずれ補正実行中にお
いても診断できるようにする。 【解決手段】 コントローラ２６内のＣＰＵは、ハンド
ル角センサ３０により検出された現在のハンドル角と、
タイヤ角センサ２８により検出されたタイヤ切れ角Ｒか
ら求めた目標ハンドル角とのずれを検出すると、ハンド
ル操作時に電磁弁２２を開弁させてハンドル操作の空転
を作り出してそのずれを補正する。車速センサ３５の検
出値から得た車速が５ｋｍ／ｈを超えたときに、ヨーレ
ートセンサ３６の検出値から得た車両の旋回時のヨーレ
ートＹの変化ΔＹがΔＹ＞０かつタイヤ角センサ２８の
検出値から得たタイヤ角速度ＶT＝０となる故障条件が
一定時間以上継続して成立したときに、ＣＰＵはタイヤ
角センサ２８を故障と診断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グ装置を備えたフォークリフト等の車両において、ハン
ドルのハンドル角と操舵輪の切れ角との対応関係のずれ
を補正するパワーステアリング装置におけるハンドル角
補正装置及び車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パワーステアリング装置として、
ハンドルの操作量に応じた油量をステアリングシリンダ
に供給して操舵輪を操向させる全油圧式パワーステアリ
ング装置が知られている。

【０００３】例えばフォークリフト等の産業車両では、
荷役作業等の操作をしながら片手でハンドル操作できる
ようにハンドルにノブが設けられている。そのため、ノ
ブの位置を見て操舵輪が直進時の切れ角にあるかどうか
の判断の目安とされる場合がある。しかし、ハンドルの
操作量とオービットロール等の作動油供給装置から吐出
される油量との対応関係を示すオービットロール効率
（実吐出量／理論吐出量）がハンドル操作速度に対して
変動することや、ステアリングシリンダ等の油圧系にお
けるオイルリークなどが原因で、ノブ位置と操舵輪の切
れ角との対応関係にずれが発生する。

【０００４】例えば特公平３−３０５４４号公報や特公
平４−２４２７０号公報等には、操舵輪の切れ角に対す
るハンドル角のずれを補正するハンドル角補正装置が開
示されている。図９は、特公平４−２４２７０号公報に
開示されたハンドル角補正装置を示したものである。

【０００５】全油圧式のパワーステアリング装置７１
は、ハンドル７２により操作されるステアリングユニッ
ト７３と、操舵輪（図示せず）を操向させるステアリン
グシリンダ７４と、ステアリングユニット７３とステア
リングシリンダ７４とを連結する油圧ライン７５，７６
とを備える。油圧ライン７５，７６は、ハンドル７２の
操舵方向に応じて操舵時には一方のラインがステアリン
グポンプ７７からの加圧作動油を給送する給送ラインと
なり、他方のラインが作動油タンク７８へ油を戻す返送
ラインとなる。両油圧ライン７５，７６を連結するドレ
ーン油ライン７９の途中には電磁切換弁８０が設けられ
ている。

【０００６】制御手段８１は、ハンドル回転角センサ８
２からのハンドル回転角信号θabsから目標シリンダス
トロークｘｇをマップを用いて求め、この目標シリンダ
ストロークｘｇと、シリンダ位置センサ８３からのシリ
ンダストローク信号ｓにより決まる実際のシリンダスト
ロークｘとの偏差が許容値を越えると、ソレノイド８４
を励磁させて電磁切換弁８０を開弁させる。こうして電
磁切換弁８０が開弁されて油圧ライン７５，７６のうち
給送ラインを流れる作動油の一部がドレーン油ライン７
９を通って作動油タンク７８に流出（還流）し、ハンド
ル７２が空転状態となることでハンドルが位置補正され
る。

【０００７】この従来装置では各センサ８２，８３の故
障など制御系の異常を診断し、異常を検出したときには
電磁切換弁８０を強制的に閉弁させることで、ハンドル
操作の割りに操舵輪の動きが小さいなどのハンドル操作
上の不具合（違和感等）を防止するようにしていた。故
障診断方法としては、ハンドル回転速度Ｖh が基準値Ｖ
hoを越えるときに、ハンドル回転速度Ｖh に対応するシ
リンダストローク速度Ｖs の正常限界値Ｖsoを求め、実
際のシリンダストローク速度｜Ｖs ｜が正常限界値Ｖso
未満となった場合を故障と判断していた。つまり、各セ
ンサ８２，８３からの検出値Ｖh ，｜Ｖs ｜の対応関係
が正常状態であるか異常状態であるかの判断により、セ
ンサの故障等の異常を診断していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハンド
ル回転角センサ８２が故障した場合には、故障の診断が
できないか、誤った診断をしてしまうという問題があっ
た。例えばハンドル操作をしているにも拘わらず、故障
のためハンドル回転角センサ８２の検出値が一定のまま
変化しなくなった場合、ハンドル回転速度Ｖh が「０」
と検出される（つまり、Ｖh 値が基準値Ｖhoより小さく
なる）ため故障の診断自体が行われない。このため、シ
リンダ位置センサ８３の故障を発見できないことになっ
ていた。従って、ハンドル回転角センサ８２からの間違
った検出値に基づきハンドルのずれ補正が行われ、却っ
てずれ量を拡大させる不具合がもたらされる恐れがあっ
た。

【０００９】さらに従来装置では、ハンドルのずれ補正
実行中はハンドル操作の空転によりハンドル回転量の割
りにシリンダストローク変化がかなり小さくなるため、
ハンドル回転速度Ｖh とシリンダストローク速度｜Ｖs
｜との対応関係が故障時の関係を満たし得る。このた
め、ハンドルのずれ補正実行中は故障診断を中断せざる
を得ない。しかし、ハンドルのずれ補正実行中に故障が
発生して、センサ８２，８３のいずれか一方の検出値が
一定値に固定された場合は、ハンドルの１回転のうち
ｘ，ｘg値が一致する極く一瞬を除いて補正が実行され
たままとなる。この補正が停止されて故障診断が行われ
る極く一瞬の時間が故障を診断できないほどに短ければ
故障がなかなか発見されない。この場合、ハンドル操作
が常に空転状態になってしまう。このため、ハンドルの
ずれ補正実行中であっても、故障診断ができるようにす
る必要があった。

【００１０】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は、ハンドルと操舵輪の切
れ角の対応関係のずれを検出するための検出器の故障
を、ずれ補正実行中においても診断できるパワーステア
リング装置におけるハンドル角補正装置及び車両を提供
することにある。第２の目的は、ハンドルのずれを検出
する検出器の検出値が正常範囲内の一定値に固定される
脱落故障等の故障を発見することにある。第３の目的
は、診断の精度を高めることにある。第４の目的は、診
断対象の検出器が一過性に不適切な検出値をとったこと
に起因する誤診断を減らすことにある。第５の目的は、
誤診断しても、ハンドルのずれ補正の再開を可能にする
ことにある。第６の目的は、操舵輪近くに設けられて路
面からの振動を受けて故障し易い舵角検出器の故障を診
断することで、ハンドルのずれを検出する検出器の故障
による不具合を効率良く回避することにある。第７の目
的は、旋回検出器として信頼性の高い検出値を出力可能
なヨーレート検出器を使用することで、故障診断の精度
を高めることにある。第８の目的は、車両の車体揺動規
制制御に使用する検出器を故障診断に利用することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、ハンドルのハンドル
角を検出するためのハンドル角検出器と、操舵輪の切れ
角を検出するための舵角検出器と、ハンドルの操作量に
応じて操舵輪を操舵させる駆動手段と、ハンドルの操作
量に対する操舵輪の切れ角変化割合を小さく補正してハ
ンドル操作の空転状態を作り出すための補正手段と、車
両の旋回時の向きの変化を計測するのに必要な検出値を
出力する旋回検出器と、前記旋回検出器の検出値から車
両の向きの変化率を計測し、前記ハンドル角検出器と前
記舵角検出器のうち少なくとも一方の故障を、車両の向
きの変化率の変化の割りに当該故障診断対象の検出器の
検出値の変化が故障とみなせる所定値未満に小さいこと
をもって断定する診断をする故障診断手段と、ハンドル
角と切れ角との対応関係のずれを検出し、そのずれを小
さくさせる方向にハンドル操作されたときに前記補正手
段を駆動させる制御をし、前記故障診断対象の検出器が
前記故障診断手段により故障と診断されたときには、前
記補正手段を駆動させない制御手段とを備えているパワ
ーステアリング装置におけるハンドル角補正装置。

【００１２】第２の目的を達成するため請求項２に記載
の発明では、請求項１に記載の発明において、前記故障
診断手段は、前記旋回検出器の検出値から計測した車両
の向きの変化率が変化しているにも拘わらず、故障診断
対象の前記検出器の検出値が一定であれば故障と診断す
ることをその要旨とする。

【００１３】第３の目的を達成するため請求項３に記載
の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明におい
て、車両には車速を検出する車速検出手段が備えられ、
前記故障診断手段は、前記車速検出手段により検出され
た車速が所定速度以上のときに故障診断を行うことをそ
の要旨とする。

【００１４】第４の目的を達成するため請求項４に記載
の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載
の発明において、前記故障診断手段は、前記旋回検出器
の検出値から計測した車両の向きの変化率の変化の割り
に故障診断対象の前記検出器の検出値の変化が前記所定
値未満に小さくなる故障診断条件を所定時間継続して満
たしたときに故障と診断することをその要旨とする。

【００１５】第５の目的を達成するため請求項５に記載
の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載
の発明において、前記故障診断手段は、故障と診断した
後に故障と診断する基礎とした故障診断条件を満たさな
くなれば故障とした診断結果を取り消すことをその要旨
とする。

【００１６】第６の目的を達成するため請求項６に記載
の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載
の発明において、前記故障診断手段が故障診断する故障
診断対象の前記検出器は、前記舵角検出器である。

【００１７】第７の目的を達成するため請求項７に記載
の発明では、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載
の発明において、前記旋回検出器は車両のヨーレートを
検出するヨーレート検出器である。

【００１８】第８の目的を達成するため請求項８に記載
の発明では、請求項７に記載の発明において、前記ヨー
レート検出器は、車両のヨーレートと車速の積から求め
た車両の横Ｇが所定値以上の値をとると、車体に揺動可
能な操舵輪の揺動を規制する車体揺動規制制御のため、
前記横Ｇの計算に用いるヨーレートの検出値を検出する
ために車両に設けられたものである。

【００１９】請求項９に記載の発明では、車両には、請
求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の前記ハンドル
角補正装置が備えられている。 （作用）従って、請求項１に記載の発明によれば、ハン
ドルの操作量に応じて駆動手段により操舵輪が操舵され
る。ハンドル角検出器が検出するハンドル角と、舵角検
出器が検出する操舵輪の切れ角との対応関係のずれを検
出すると、制御手段はそのずれを小さくする方向にハン
ドル操作されたときに補正手段を駆動させる。補正手段
の駆動により、ハンドルの操作量に対する操舵輪の切れ
角変化割合が小さく補正され、ハンドル操作の空転状態
が作り出され、ずれが補正される。

【００２０】ハンドル角検出器と舵角検出器のうち少な
くとも一方は、故障診断手段により故障診断される。故
障診断手段は、旋回検出器の検出値を使って車両の向き
の変化率を計測し、この車両の向きの変化率の変化の割
りに、故障診断対象の検出器の検出値の変化が故障とみ
なせる所定値未満に小さければ、その検出器を故障と診
断する。故障診断手段により故障が発見されると、制御
手段は補正手段を駆動させない。つまり、ハンドルのず
れ補正が行われなくなる。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、故障診断
手段は、旋回検出器の検出値から計測した車両の向きの
変化率が変化しているにも拘わらず、故障診断対象の検
出器の検出値に変化がなければ、その故障診断対象の検
出器を故障と診断する。

【００２２】請求項３に記載の発明によれば、故障診断
手段は、車速検出手段により検出された車速が所定速度
以上のときに故障診断を行う。操舵輪の切れ角が変化し
たときには車速が速いほど車両の向きの変化率が著しく
なり、所定速度以上の車速でのみ故障診断をすること
で、故障診断の精度が高まる。

【００２３】請求項４に記載の発明によれば、故障診断
手段は、車両の向きの変化率の変化の割りに故障診断対
象の検出器の検出値の変化が所定値未満に小さくなる故
障診断条件を所定時間継続して満たしたときに故障と診
断する。このため、故障診断対象の検出器が一過性で不
適切な検出値をとっても故障と誤診断されない。

【００２４】請求項５に記載の発明によれば、故障の診
断の基礎にした故障診断条件が満たされなくなれば、故
障診断手段により故障とした診断結果が取り消される。
このため、誤診断のため仮にハンドルのずれ補正の実行
が禁止されても、誤診断と分かればハンドルのずれ補正
の実行が再開される。

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、操舵輪近
くに設けられて路面からの振動を受けて比較的故障し易
い舵角検出器の故障が故障診断手段により診断される。
請求項７に記載の発明によれば、ヨーレート検出器の検
出値であるヨーレートが車両の向きの変化率に相当する
ので、ヨーレート検出器の検出値の変化と診断対象の検
出器の検出値の変化との比較だけで故障診断が可能にな
る。また、ヨーレート検出器は比較的信頼性の高い検出
値を出力するため、故障診断の精度も高まる。

【００２６】請求項８に記載の発明によれば、車両の横
Ｇが所定値以上になると、車体に揺動可能に設けられた
操舵輪の揺動を規制する車体揺動規制制御が行われ、こ
の制御で使う横Ｇの算出に必要なヨーレートを検出する
ために車両に設けられているヨーレート検出器が、故障
診断に利用される。

【００２７】請求項９に記載の発明によれば、車両に
は、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のハンド
ル角補正装置が備えられているので、請求項１〜請求項
８のいずれか一項に記載の発明と同様の作用が得られ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は、車両と
してのフォークリフトＦに装備されたパワーステアリン
グ装置１を示す。オペレータにより回転操作されるハン
ドル（ステアリングホイール）２には、その操作性を良
くするためにノブ２ａが設けられている。ハンドル２を
支持するステアリングシャフト３は駆動手段を構成する
オービットロール４に連結されている。

【００２９】オービットロール４を構成するバルブユニ
ット５には、エンジン（図示せず）により駆動される油
圧ポンプ（荷役ポンプ）６からの作動油が供給される供
給管７と、ドレンタンク８に作動油を排出するための排
出管９とが接続されている。供給管７と排出管９とを接
続する管路１０にはリリーフ弁１１が介装され、リリー
フ弁１１により油圧ポンプ６からバルブユニット５に圧
送される油圧が一定圧（設定圧）に保持されるようにな
っている。

【００３０】バルブユニット５はステアリングシャフト
３に直接駆動されるものであって、ハンドル２の回転量
に比例した油量を、後述する駆動手段を構成するステア
リングシリンダ１２に供給する機能を有するものであ
る。バルブユニット５とステアリングシリンダ１２は２
本の油圧ライン１３，１４で接続されている。ハンドル
２が右旋回された場合、油圧ライン１３が油圧ポンプ６
からの作動油を給送する給送ラインとして機能し、油圧
ライン１４が油圧ポンプ６に作動油を戻す返送ラインと
して機能する。また、ハンドル２が左旋回された場合、
油圧ライン１４が給送ラインとして機能し、油圧ライン
１３が返送ラインとして機能する。

【００３１】ステアリングシリンダ１２は、車体に固定
された円筒中空状のシリンダチューブ１５と、この内部
に往復動可能に配置されたピストン１６と、シリンダチ
ューブ１５の両端部から延出した左右一対のピストンロ
ッド１７ａ，１７ｂとを備えている。各油圧ライン１
３，１４は、ピストン１６により２室に区画されたシリ
ンダチューブ１５の各室に連通されている。

【００３２】各ピストンロッド１７ａ，１７ｂの先端部
にはリンク機構１８ａ，１８ｂを介して左右の操舵輪
（後輪）１９，１９が連結されており、ステアリングシ
リンダ１２が駆動されることにより両操舵輪１９はキン
グピン２０を中心に左右に操舵されるようになってい
る。

【００３３】両油圧ライン１３，１４はバイパスライン
２１で繋がっており、このバイパスライン２１の途中に
補正手段としての電磁切換弁２２及び絞り弁２３が設け
られている。電磁切換弁２２はその開弁によりバルブユ
ニット５から吐出された油量の一部をバイパスライン２
１を介してドレンタンク８に還流させ、ハンドル２の操
作量に対するステアリングシリンダ１２におけるピスト
ン１６の変位量の割合を減少させてハンドル２の空転状
態を作り出すためのものである。

【００３４】電磁切換弁２２はノーマルクローズタイプ
の二位置切換弁である。電磁切換弁２２を構成するスプ
ール（図示せず）はバネ２４により遮断位置側に付勢さ
れている。電磁切換弁２２はソレノイド２５が消磁され
たときにバイパスライン２１を遮断する遮断位置（図１
の状態）に配置され、ソレノイド２５が励磁されたとき
にバイパスライン２１を連通させる連通位置に配置され
る。ソレノイド２５はコントローラ２６により励消磁制
御される。なお、絞り弁２３は、電磁切換弁２２が故障
等により開弁のままとなっても、ハンドル操作による操
舵輪１９の操舵が可能となるように、バイパスライン２
１の流量を絞るためのものである。

【００３５】フォークリフトＦには、ハンドル角と切れ
角との対応関係のずれを検出するためのセンサとして、
ハンドル２の回転を検出するためのハンドル角検出器と
してのエンコーダ（ロータリエンコーダ）２７と、操舵
輪１９のタイヤ切れ角を検出するための舵角検出器とし
てのタイヤ角センサ２８とが設けられている。

【００３６】エンコーダ２７はステアリングシャフト３
に一体回転可能に設けられた円盤２９と、円盤２９のス
リットを通り抜けた光を検出する三組のフォトカプラか
らなるハンドル角センサ３０とを備える。ハンドル角セ
ンサ３０からの検出信号はコントローラ２６に入力され
るようになっている。

【００３７】ハンドル角センサ３０は前記フォトカプラ
を構成するフォトトランジスタからなる第１トランジス
タ３１、第２トランジスタ３２及び補正トランジスタ３
３（図２に図示）を内蔵している。第１トランジスタ３
１及び第２トランジスタ３２は、円盤２９に周方向に沿
って等間隔に合計４０個形成されたスリットを通り抜け
た光を検出するためのものであり、ハンドル２の１回転
でオン・オフを４０回繰り返す図３に示す検出信号（デ
ジタル信号）ＳＳ１，ＳＳ２をそれぞれ出力する。各ト
ランジスタ３１，３２は各々の出力信号ＳＳ１，ＳＳ２
の位相が９０°ずれるように設定されており、両信号Ｓ
Ｓ１，ＳＳ２のエッジを検出することによりハンドル２
の回転角（以下、ハンドル角という）を、ハンドル１回
転を１６０分割したに相当する分解能で検出可能となっ
ている。

【００３８】また、補正トランジスタ３３は円盤２９の
周縁部１箇所に形成された位置補正用のスリットを通り
抜けた光を検出するためのものである。ハンドル２が中
立位置（操舵輪１９が直進時の切れ角にあるときの正規
のハンドル角）に配置されたときに、補正トランジスタ
３３はスリットを通り抜けた光を検出してオンする図３
に示す検出信号（デジタル信号）ＳＳＣを出力する。補
正トランジスタ３３からの出力信号ＳＳＣは、信号ＳＳ
１，ＳＳ２のエッジを計数して得られるハンドル角に相
当する後述するカウント値Ｃの較正のために用いられ
る。

【００３９】タイヤ角センサ２８は本実施形態ではポテ
ンショメータからなる。タイヤ角センサ２８は右側の操
舵輪１９を支持するキングピン２０にその検出軸が一体
回転可能な状態でリアアクスルビームの右端部に取付け
られている。タイヤ角センサ２８はキングピン２０の回
動量を検出した検出信号をコントローラ２６に出力す
る。

【００４０】駆動輪である左右の前輪にエンジン（いず
れも図示せず）からの出力を伝達するフロントデフリン
グギヤ３４には車速検出手段としての車速センサ３５が
設けられている。車速センサ３５はフロントデフリング
ギヤ３４の回転を検出して車速に比例した周波数を有す
る車速信号ｖをコントローラ２６に出力する。

【００４１】フォークリフトＦの車体には旋回検出器及
びヨーレート検出器としてのヨーレートセンサ３６が取
付けられている。ヨーレートセンサ３６はフォークリフ
トＦの旋回時の角速度（ヨーレート）に相当する検出信
号をコントローラ２６に出力するようになっている。

【００４２】左右の操舵輪１９を支持するリアアクスル
ビーム（図示せず）は、その左右端が上下変位可能に車
体フレームに対して揺動可能に支持されており、車体が
操舵輪１９に対して左右（車幅方向）に傾動可能となっ
ている。本実施形態ではリアアクスルビームの車体フレ
ームに対する揺動を規制するため、油圧ダンパ３７と電
磁切換弁３８とを備えた揺動規制装置３９が備えられて
いる。

【００４３】油圧ダンパ３７はリアアクスルビームと車
体フレームとの間に介装されている。電磁切換弁３８は
油圧ダンパ３７のシリンダ内のピストンで区画された２
室を繋ぐ油路上に設けられている。油圧ダンパ３７は電
磁切換弁３８の開弁時に伸縮可能なフリー状態になり、
電磁切換弁３８の閉弁時に伸縮不能にロックされる。

【００４４】本実施形態では、車両に働く横Ｇが所定値
以上に大きくなると油圧ダンパ３７をロックさせて車体
の横方向への傾動を規制するスウィング制御（揺動規制
制御）をコントローラ２６が行う。車両の横Ｇはヨーレ
ートセンサ３６の検出値から得たヨーレート（旋回角速
度）Ｙ（deg.／sec.）と、車速センサ３５の検出値から
得た車速Ｖ（km／h）との積で求められ、式 Ｇs＝Ｖ・
Ｙ より計算される（但し、Ｇsは横Ｇの計算値）。Ｇs
値が予め設定した所定値Ｇoを超えると電磁切換弁３８
のソレノイド３８ａを消磁させて油圧ダンパ３７をロッ
クさせる制御をするように設定されている。

【００４５】本実施形態では、ハンドル角と切れ角との
対応関係のずれを検出するために設けられた２つのセン
サ２８，３０のうち、走行時に激しい振動を受け易い場
所に配設されて故障の発生率が比較的高いタイヤ角セン
サ２８の故障を診断するようにしている。ポテンショメ
ータからなるタイヤ角センサ２８はその検出軸がキング
ピン２０から一体回転不能な状態に外れる脱落故障等が
起き易い。本実施形態では、スウィング制御のために車
体に取付けているヨーレートセンサ３６をこのタイヤ角
センサ３０の故障診断に利用している。

【００４６】図２に示すように、コントローラ２６は、
マイクロコンピュータ４０、エッジ検出回路４１、ＡＤ
変換回路４２及び制御手段を構成する励消磁駆動回路４
３等を備えている。マイクロコンピュータ４０は、制御
手段及び故障診断手段を構成する中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）４４，読出し専用メモリ（ＲＯＭ）４５，読出し書
替え可能メモリ（ＲＡＭ）４６，操舵カウンタ４７，制
御周期カウンタ４８，故障診断手段を構成するエラーカ
ウンタ４９，入力インタフェイス５０及び出力インタフ
ェイス５１を備えている。

【００４７】第１トランジスタ３１、第２トランジスタ
３２及び補正トランジスタ３３からの各検出信号ＳＳ
１，ＳＳ２，ＳＳＣは、入力インタフェイス５０を介し
てＣＰＵ４４に入力される。エッジ検出回路４１は各検
出信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳＣの立ち上がり・立ち下が
りのエッジを検出するためのもので、エッジ検出時にエ
ッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥＣを出力する。従って、
ハンドル２が１／１６０回転（＝２．２５°）操作され
る度にＣＰＵ４４にはエッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２が交互
に入力される。また、タイヤ角センサ２８、車速センサ
３５及びヨーレートセンサ３６が検出した各検出信号は
Ａ／Ｄ変換回路４２を介してＣＰＵ４４に入力されるよ
うになっている。ＣＰＵ４４は車速センサ３５からの車
速信号ｖのパルス数をカウンタ（図示せず）により計数
し、単位時間当たりそのカウント値変化から車速Ｖを得
るようになっている。

【００４８】操舵カウンタ４７は、ハンドル２のハンド
ル角θをカウントするためのものである。ＣＰＵ４４は
エッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２を入力する度、つまりハンド
ル２が１／１６０回転される度に操舵カウンタ４７のカ
ウント値Ｃを「１」ずつ変更させる。従って、操舵カウ
ンタ４７にはノブ２ａの相対位置を表わすハンドル角θ
が「０〜１５９」のカウント値Ｃとして計数されるよう
になっている。ノブ２ａが中立位置に配置されたことを
検出したエッジ信号ＳＥＣをＣＰＵ４４が入力する度に
カウント値Ｃは「８０」（ハンドル角「０°」に対応す
るカウント値）に較正されるようになっている。

【００４９】制御周期カウンタ４８は、ハンドル２が１
／１６０回転される間に要した所要時間に相当するカウ
ント値Ｃ１を計数するためのものである。ＣＰＵ４４は
所定時間ｔo（本実施形態では例えば１０ミリ秒）毎に
実行する後述するノブ位置補正制御処理の実行毎にカウ
ント値Ｃ１をインクリメントし、操舵カウンタ４７のカ
ウント値Ｃが変更される度、つまりハンドル２が１／１
６０回転される度にカウント値Ｃ１をクリアする。この
カウント値Ｃ１が設定値Ｃo以上であるとハンドル操作
の停止状態と判断されるようになっている。

【００５０】エラーカウンタ４９は、タイヤ角センサ２
８の故障診断に使用される後述する故障条件の成立時間
をカウント値Ｃk として計数するためのものである。ま
た、各ソレノイド２５，３８ａは、ＣＰＵ４４から出力
インタフェイス４８を介して励消磁駆動回路４０に出力
される励消磁信号により個別に励消磁制御されるように
なっている。ソレノイド２５はハンドル操作の空転状態
を作り出すノブ位置補正実行時に励磁され、それ以外の
通常時には消磁されるようになっている。また、ソレノ
イド３８ａはリアアクスルビームの揺動がフリーにされ
る通常時に励磁され、ロックされる時に消磁されるよう
になっている。

【００５１】ＲＯＭ４２には、タイヤ角センサ２８の検
出値からＣＰＵ４４が得たタイヤ切れ角Ｒから決まるノ
ブ２ａの正規の位置を表わすハンドル角（以下、目標ハ
ンドル角という）θgと、タイヤ切れ角Ｒとの対応関係
を示す図４のマップＭ１が記憶されている。マップＭ１
を使うことで、タイヤ切れ角Ｒから目標ハンドル角θg
（ＣＰＵ４４の処理上では操舵カウンタ４７のカウント
値Ｃに対応する目標操舵カウント値Ｃgとして求められ
る）がハンドル相対角度で求められるようになってい
る。タイヤ切れ角Ｒと目標ハンドル角θgとを関連付け
る制御目標ラインＬは、オービットロール効率１００％
を前提とした理想ラインである。なお、図４に示すよう
に、タイヤ切れ角Ｒは、操舵輪１９が直進時の状態にあ
るときのタイヤ角センサ２８の検出値を切れ角「０°」
として、例えば左操舵のときに負の値、右操舵のときに
正の値をとるように検出される。

【００５２】ＲＯＭ４５には図６にフローチャートで示
すセンサ故障診断処理のプログラムデータと、図７，図
８にフローチャートで示すノブ位置補正制御処理のプロ
グラムデータ、スウィング制御処理のプログラムデータ
（図示せず）等が記憶されている。ＣＰＵ４４は所定時
間ｔo （例えば１０ミリ秒）間隔で図７に示すノブ位置
補正制御処理を実行する。図６に示すセンサ故障診断処
理は、このノブ位置補正制御処理を複数回（例えば５〜
１０回）実行する毎に１回実行されるようになってい
る。また、図８に示す割込みルーチンはエッジ信号ＳＥ
１，ＳＥ２を入力する度に割込みで実行され、エッジ信
号ＳＥＣを入力したときには操舵カウンタ４７のカウン
ト値Ｃの較正が割込み処理で実行される。

【００５３】ノブ位置補正制御処理とは、ハンドル角θ
とタイヤ切れ角Ｒとの対応関係にずれが生じると電磁切
換弁２２を開弁させてハンドル操作に空転を作り出すこ
とでノブ２ａを正規の位置に補正するための制御であ
る。ノブ２ａのずれの有無は現在のハンドル角θと、タ
イヤ切れ角Ｒから決まる目標ハンドル角θg とのずれ量
δを算出し、このずれ量δが許容値δo （本実施形態で
は例えば約５°）を超えたか否かで判断する。ここでい
うずれ量δとは、図５における現在ノブ位置と目標ノブ
位置との最短経路でのずれ量を意味する。すなわち、ず
れ量δは、偏差Δθ（＝｜θ−θg｜）が１８０°以下
のときにδ＝Δθ、偏差Δθが１８０°を超えるときに
δ＝３６０°−Δθで求められる。

【００５４】本実施形態では、ずれ量δが許容値δoを
超えた際、図５に示すように現在ノブ位置が目標ノブ位
置に最短経路で接近する、つまり現在ノブ位置が目標ノ
ブ位置に１８０°以内で接近する目標方向（同図ではａ
１，ａ２方向）にハンドル２が操作されたときに限り、
電磁切換弁２２を開弁させるようにしている。よって、
現在ノブ位置が目標ノブ位置に１８０°以内では接近し
ないような同図におけるｘ１，ｘ２方向にハンドル２が
操作されたときには、たとえずれ量δが許容値δoを超
えていても電磁切換弁２２が開弁されないように設定さ
れている。

【００５５】図８に示す割込みルーチンは、ハンドル２
が１／１６０回転変化する度に、ハンドル２の操舵方向
（操作方向）の検出処理、操舵カウンタ４７のカウント
処理、制御周期カウンタ４８のクリア処理、ハンドル操
作停止判定を行うためのものである。この割込みルーチ
ンは図７のノブ位置補正制御処理で必要なデータを用意
するための処理である。ハンドル２の操舵方向は各信号
ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＥ１，ＳＥ２を用いた判断により、
図３に示すように信号ＳＳ１の位相が信号ＳＳ２の位相
よりも９０°遅れているときに「右操舵」、信号ＳＳ１
の位相が信号ＳＳ２の位相よりも９０°進んでいるとき
に「左操舵」と判定される。

【００５６】図６に示すセンサ故障診断処理は、ハンド
ル角センサ２８の故障診断のための処理である。本実施
形態では、フォークリフトＦの走行旋回時に車両の向き
の変化率が時間の経過とともに変化してその旋回半径が
時間とともに変化しているにも拘わらず、操舵輪１９の
タイヤ切れ角が変化していない場合をタイヤ角センサ２
８の故障（主に脱落故障）と診断するようにしている。
車両の向きの変化率は、ヨーレートセンサ３６からの検
出値から得たヨーレートＹの変化であるヨーレート変化
ΔＹを見て車両の向きの変化率の時間的変化を監視する
ようにしている。また、操舵輪１９の切れ角変化はタイ
ヤ角センサ２８の検出値から得たタイヤ切れ角Ｒのデー
タの時間変化ΔＲをとったタイヤ角速度ＶTをみるよう
にしている。ところで、フォークリフトＦが低速で走行
しているときは、タイヤ角速度ＶTの割りにヨーレート
変化ΔＹが鈍いために信頼性の高い故障診断結果が得ら
れ難い。このため、本実施形態では故障診断の診断結果
の信頼性を高めるため、車速Ｖが５ｋｍ／ｈを超えたと
きに限り、故障診断を行うようにしている。

【００５７】よって、本実施形態では、車速Ｖ＞５ｋｍ
／ｈかつΔＹ＞０であるにも拘わらずタイヤ角速度ＶT
＝０のときを、タイヤ角センサ２８の脱落故障診断をす
るための故障条件に設定している。但し、故障条件成立
すれば直ちに故障と診断するのではなく、故障条件成立
が一定時間継続してはじめて故障と断定する診断結果を
下すようにしている。前記エラーカウンタ４９は、故障
条件成立時の継続時間を計時するためのものである。こ
の一定時間は例えば０．５〜１秒程度の時間に設定して
いる。なお、車速Ｖ＞５ｋｍ／ｈであっても、車速が変
化すればΔＹとＶTとの相関性が低くなるが、この一定
時間が０．５〜１秒程度と極めて短いことから車速Ｖを
ほぼ一定をみなせるので、車速Ｖの変化までは考慮して
いない。

【００５８】本実施形態ではエラーカウンタ４９のカウ
ント値Ｃkが一定時間に相当する「１０」になったこと
をもってタイヤ角センサ２８を故障と診断する。ＣＰＵ
４４は故障条件成立時にカウント値Ｃkを「１０」以下
で「１」ずつインクリメントし、故障条件不成立時には
カウント値Ｃkを「０」以上で「１」ずつデクリメント
する。

【００５９】ＣＰＵ４４はタイヤ角センサ２８が故障と
診断されていることを記憶するための故障フラグを備え
ている。故障フラグのフラグ値Ｆはエラーカウンタ４９
のカウント値Ｃkが「１０」になると「１」にセットさ
れ、カウント値Ｃkが「０」になると「０」にクリアさ
れるように設定されている。このため、タイヤ角センサ
２８を一旦故障と診断した後でも、故障条件不成立の状
態が一定時間続けば故障と下した診断結果が取り消され
るようになっている。

【００６０】次に、このパワーステアリング装置１の作
用について説明する。フォークリフトＦの運転時には、
オペレータはノブ２ａを握ってハンドル２を操作する。
ハンドル２が操作されてステアリングシャフト３が回転
駆動されると、バルブユニット５からハンドル２の操作
量に応じた油量の作動油がステアリングシリンダ１２に
吐出され、ハンドル２の操作量に応じて操舵輪１９が操
舵される。ハンドル操作速度が遅いためのオービットロ
ール効率の低下や、ステアリングシリンダ１２等の油圧
系のオイルリークが原因で、ノブ２ａの位置が操舵輪１
９の切れ角に応じた正規の位置から徐々にずれることが
起こり得る。

【００６１】フォークリフトＦのキーオン中、各トラン
ジスタ３１，３２，３３からの検出信号ＳＳ１，ＳＳ
２，ＳＳＣと、エッジ検出回路４１からのエッジ信号Ｓ
Ｅ１，ＳＥ２，ＳＥＣと、タイヤ角センサ２８、車速セ
ンサ３５及びヨーレートセンサ３６からの各検出信号が
ＣＰＵ４４に入力される。

【００６２】ＣＰＵ４４は所定時間ｔo （１０ミリ秒）
毎に図７のノブ位置補正制御処理を実行し、ノブ位置補
正制御処理を複数回実行する毎に図６のセンサ故障診断
処理を１回実行する。また、エッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２
を入力する度に図８の割込みルーチンを割込処理で実行
する。まず、図８に示す割込みルーチンから説明する。
ＣＰＵ４４はエッジ信号ＳＥ１，ＳＥ２を入力すると割
込みルーチンを割込処理で実行する。このルーチン実行
時、制御周期カウンタ４９にはハンドル２が１／１６０
回転されるまでに要した所要時間に相当するカウント値
Ｃ１が計数されている。

【００６３】まずステップ２１０において、ハンドル操
舵方向の検出処理を行う。各信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＥ
１，ＳＥ２を用いた判定により、信号ＳＳ１の位相が信
号ＳＳ２の位相よりも９０°遅れているときを「右操
舵」として操舵方向フラグに「１」をセットし、信号Ｓ
Ｓ１の位相が信号ＳＳ２の位相よりも９０°進んでいる
ときを「左操舵」として操舵方向フラグを「０」にリセ
ットする（図３参照）。

【００６４】ステップ２２０では、操舵カウンタ４７の
カウント処理をする。すなわち、ハンドル操舵が「右操
舵」であるときにカウント値Ｃをインクリメントし、
「左操舵」であるときにカウント値Ｃをデクリメントす
る。但し、「１５９」をインクリメントするときはカウ
ント値Ｃを「０」にし、「０」をデクリメントするとき
はカウント値Ｃを「１５９」にする。こうして操舵カウ
ンタ４７にはハンドル角θに対応するカウント値Ｃが計
数される。

【００６５】ステップ２３０では、制御周期カウンタ４
８のカウント値Ｃ１が設定値Ｃo 以上であるか否かが判
断される。カウント値Ｃ１が設定値Ｃo 以上であれば、
ステップ２４０において「ハンドル操作停止判定」を下
し、操舵停止判定フラグに「１」をセットする。また、
カウント値Ｃ１が設定値Ｃo 未満であれば、操舵停止判
定フラグは当該割込みルーチン開始時に「０」にリセッ
トされたままとなる。そして、ステップ２５０では制御
周期カウンタ４８をクリアする。

【００６６】こうしてノブ位置補正制御処理の実行時に
は、操舵カウンタ４７のカウント値Ｃから現在のハンド
ル角θが分かり、操舵方向フラグのフラグ値から現在の
ハンドル操作方向が分かり、さらに操舵停止判定フラグ
のフラグ値からハンドル操作停止状態であるか否かが分
かることになる。

【００６７】次に、図６のフローチャートに従ってセン
サ故障診断処理について説明する。このセンサ故障診断
処理は、ノブ位置補正制御処理が複数回実行される毎に
１回の割りで例えば５０〜１００ミリ秒毎に実行され
る。また、車速信号ｖのパルス周波数からＣＰＵ４４は
車速Ｖを検出している。

【００６８】まずステップ５１０において、車速Ｖ、ヨ
ーレートＹ，Ｙ１、現在のタイヤ切れ角Ｒ，Ｒ１を読込
む。Ｙ１，Ｒ１は、それぞれＲＡＭ４６に記憶しておい
た所定時間ｎ・ｔo 前のヨーレート、タイヤ切れ角のデ
ータである。ステップ５２０では、ヨーレート変化ΔＹ
（＝｜Ｙ−Ｙ１｜）を演算する。ステップ５３０ではタ
イヤ角速度ＶT （＝｜Ｒ−Ｒ１｜）を演算する。

【００６９】次のステップ５４０では、車速Ｖが５ｋｍ
／ｈを超えるか否かを判断する。Ｖ＜５ｋｍ／ｈが成立
する低速走行時は故障診断に適さないのでステップ５９
０に進む。Ｖ＞５ｋｍ／ｈが成立し、５ｋｍ／ｈを超え
る車速で走行しているときは次のステップ５５０に進
む。

【００７０】ステップ５５０では、ヨーレート変化ΔＹ
が正の値をとる、すなわちヨーレートＹに変化がみられ
るか否かを判断する。ヨーレート変化ΔＹ＝０でなく車
両の向きの変化率が一定とみなされるときは故障診断に
適さないのでステップ５９０に進む。ヨーレート変化Δ
Ｙ＞０が成立し、車両の旋回半径が変化して車両の向き
の変化率が変化していると認められるときは次のステッ
プ５６０に進む。

【００７１】ステップ５６０では、タイヤ角速度ＶTが
「０」、つまりタイヤ切れ角Ｒに変化がみられず一定の
ままであるか否かを判断する。通常、５ｋｍ／ｈを超え
る車速Ｖで走行中にハンドル２を切れば、操舵輪１９が
切れて車両の旋回半径が時間経過とともに変化して車両
の向きの変化率が変化する。このため、ヨーレート変化
ΔＹ＞０となるが、このときタイヤ切れ角センサ２８が
正常であればタイヤ角速度ＶT＞０となるので、故障条
件不成立となりステップ５８０に進む。そして、ステッ
プ５８０においてエラーカウンタ４９のカウント値Ｃk
を０以上でデクリメントする。このため、通常はエラー
カウント値Ｃkが「０」になっている。よって、ステッ
プ５９０でエラーカウント値Ｃkが「１０」でなく、ス
テップ６１０でエラーカウント値Ｃkが「０」であると
判断され、さらにステップ６２０に進んで故障フラグが
クリアされる（故障フラグＦ＝０）。

【００７２】これに対し、タイヤ角センサ２８の検出軸
がキングピン２０から外れる脱落故障が起きると、操舵
輪１９が切れてもタイヤ角センサ２８の検出値が変化し
なくなる。このため、５ｋｍ／ｈを超える車速Ｖで走行
しているときに、ヨーレート変化ΔＹが正の値をとって
車両の旋回半径の変化が検出され、操舵輪１９の切れ角
が変化しているはずにも拘わらず、タイヤ角センサ２８
の検出値から得たタイヤ切れ角Ｒに変化がみとめられず
タイヤ角速度ＶTが「０」と検出される。つまり、Ｖ＞
５ｋｍ／ｈのときにΔＹ＞０かつＶT＝０の故障条件が
成立することになる（Ｓ５４０〜Ｓ５６０）。

【００７３】ステップ５６０でＶT＝０となって故障条
件が成立すると、ステップ５７０において、エラーカウ
ンタ４９のエラーカウント値Ｃkを１０以下でインクリ
メントする。故障条件が成立しても成立時間が一定時間
継続しないうち、つまりエラーカウント値Ｃkが１０に
達しない間は故障フラグはセットされない。このため、
タイヤ角センサ２８が正常であるときに、たまたま何ら
かの不安定要因により一過性的に故障条件が成立したと
しても、故障フラグはセットされない。そして、タイヤ
角センサ２８が本当に故障して故障条件が一定時間継続
して成立し、ステップ５９０においてエラーカウント値
Ｃkが「１０」に達してはじめて故障フラグがセットさ
れる（Ｆ＝１）。

【００７４】また、タイヤ角センサ２８が正常であるに
も拘わらず、万一、何らかの原因で故障条件が所定時間
継続して成立して故障フラグがセットされてしまった場
合でも、ステップ５６０においてＶT＝０でなくなって
故障条件が不成立になってこの不成立の状態が一定時間
継続してエラーカウント値Ｃkが再び「０」になれば、
ステップ６２０において故障フラグがクリアされる。こ
のように誤診断したとしても、正常であることが確認さ
れれば一旦は故障と診断した診断結果が取り消しされ
る。この故障フラグのフラグ値Ｆは、ノブ位置補正制御
処理においてノブ位置補正を実行するか否かの判断に使
用される。

【００７５】次に、図７のフローチャートに従ってノブ
位置補正制御処理について説明する。まず、ステップ１
０において、制御周期カウンタ４５をインクリメントす
る。次のステップ２０で現在のハンドル角θとタイヤ切
れ角Ｒを読み込む。処理上はハンドル角θとして操舵カ
ウンタ４４のカウント値Ｃを読み込む。

【００７６】ステップ３０では、図４に示すマップＭ１
を用いてタイヤ切れ角Ｒから目標ハンドル角θｇ（処理
上は目標操舵カウント値Ｃｇ）を求める。ステップ４０
では、ノブずれ補正を最短経路で済ませられる目標方向
を演算する。すなわち、現在ノブ位置から目標ノブ位置
に至るのに最短経路で済むハンドル操舵方向を判定す
る。処理上は偏差ΔＣ＝｜Ｃ−Ｃｇ｜が「８０」（つま
りハンドル角換算で１８０°）以下である場合は、Ｃ＜
Ｃｇのときに目標方向を「右方向」、Ｃ＞Ｃｇのときに
目標方向を「左方向」と判定する。また、偏差ΔＣが
「８０」を越える場合は、Ｃ＜Ｃｇのときに目標方向を
「左方向」、Ｃ＞Ｃｇのときに目標方向を「右方向」と
判定する。目標方向フラグには目標方向が「左方向」の
ときに「０」にクリアされ、「右方向」のときに「１」
がセットされる。

【００７７】ステップ５０では、ハンドル角θと目標ハ
ンドル角θgとからノブ２ａのずれ量δを算出する。ず
れ量δは、偏差Δθ（＝｜θ−θg｜）≦１８０°であ
る場合にδ＝Δθ、偏差Δθ＞１８０°である場合にδ
＝３６０°−Δθで計算される。このずれ量δも処理上
はカウント値Ｃ，Ｃｇを用いて算出される。

【００７８】ステップ６０では、故障フラグを調べる。
故障フラグのフラグ値Ｆ＝１のときはステップ１１０に
移行し、ソレノイド２５を消磁させるための消磁信号を
出力するバルブクローズ指令を行う。つまり、タイヤ角
センサ２８が故障と診断されたときは電磁切換弁２２の
開弁が事実上禁止され、ノブ位置補正の実行が禁止され
る。このため、タイヤ角センサ２８の故障時にノブ位置
補正を実行させると起こり得るハンドル操作のフィーリ
ングの著しい悪化が回避され、タイヤ角センサ２８の故
障時にもハンドル操作のフィーリングは良好に保たれ
る。

【００７９】ステップ７０では、ハンドル操作停止であ
るか否かを判断する。操舵停止判定フラグに「１」がセ
ットされていればハンドル操作停止状態であると判断
し、ステップ１１０においてバルブクローズ指令を行
う。つまり、ハンドル操作停止中に電磁切換弁２２が開
弁されることはない。

【００８０】次のステップ８０では、ずれ量δが許容値
δo 以下であるか否かを判断する。ずれ量δが許容値δ
o 以下であればノブずれ補正をする必要がないのでステ
ップ１１０においてバルブクローズ指令を行う。一方、
ずれ量δが許容値δo を越えるときにはステップ９０に
移行する。

【００８１】ステップ９０では、操舵方向と目標方向と
が一致するか否かを判断する。操舵方向フラグと目標方
向フラグの各フラグ値が一致せず、ノブ２ａのずれ補正
を最短経路で済ませ得る目標方向と反対方向にハンドル
２が操作されて操舵方向が目標方向に一致しなければ、
ステップ１１０においてバルブクローズ指令を行う。そ
して、操舵方向フラグと目標方向フラグの各フラグ値が
一致し、ノブ２ａのずれ補正を最短経路で済ませ得る目
標方向にハンドル２が操作されて操舵方向が目標方向に
一致すれば、ステップ１００においてバルブオープン指
令を行う。すなわち、図５に示すように、現在ノブ位置
が目標ノブ位置に最短経路で接近するａ１，ａ２方向に
ハンドル２が操作されたときに電磁切換弁２２が開弁さ
れ、ｘ１，ｘ２方向にハンドル２が操作されたときは電
磁切換弁２２は開弁されない。このため、ノブ位置補正
が実行されるときには必ずずれは縮小される。

【００８２】また、ノブ２ａが１回転以上ずれてもハン
ドル相対角度だけが考慮されるので、例えば１回転分少
ない端数分の補正量でノブ２ａは位置補正される。ま
た、ノブ２ａが１回転未満ではあるが１８０°を超えて
ずれたときは、１回転ずらしてしまう補正をすることで
ノブ２ａの補正量が実際にずれた量より少なくて済む。

【００８３】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に列記する効果が得られる。 （１）ヨーレートセンサ３６を利用し、走行中にその検
出値から得たヨーレートＹが変化して操舵輪１９の切れ
角が変化しているはずにもかかわらず、タイヤ角センサ
２８の検出値から得たタイヤ角速度ＶTが「０」である
ことをもって、タイヤ角センサ２８を故障と診断する診
断方法を採用したので、ハンドル操作の空転中において
もタイヤ角センサ２８の故障を発見できる。このため、
ノブ位置補正実行中でもタイヤ角センサ２８の故障診断
が可能なことから、ノブ位置補正中でもタイヤ角センサ
２８の故障を逃さず発見し、異常なノブ位置補正を確実
に停止させることができる。従って、ハンドルのずれ補
正実行中に故障診断を行えなかった従来装置で問題であ
ったセンサ故障時にハンドル操作の空転が徒に放置され
るという不具合を防止できる。

【００８４】（２）５ｋｍ／ｈを超える車速Ｖにおいて
のみ故障診断を行うようにしたので、信頼性の高い故障
診断を実現できる。 （３）故障条件を一定時間継続して満たしたことをもっ
てはじめて故障と診断するようにしたので、タイヤ角セ
ンサ２８が正常であるにも拘わらず、たまたま何らかの
不安定要因のため一過性的に故障条件が成立しても誤診
断を招かない。また、旋回時に操舵輪１９が一定の切れ
角のままスリップしたときは、ΔＹ＞０かつＶT＝０が
成立して故障条件を満たすこともあり得るが、走行中の
ちょっとしたスリップは一定時間内に収まるので、スリ
ップによる誤診断もほぼ確実に排除できる。

【００８５】（４）タイヤ角センサ２８を故障と誤診断
しても、その後、故障条件が一定時間継続して不成立と
なってエラーカウント値Ｃkが０になれば故障と下した
診断結果を取り消すようにしたので、仮に故障と誤診断
してもタイヤ角センサ２８が正常であれば直ちにノブ位
置補正を復帰できる。また、仮に操舵輪１９が一定の切
れ角に固定されたまま比較的長くスリップしたときは、
故障と診断されることもあり得るが、この場合も正常な
走行状態に戻れば直ぐにノブ位置補正が復帰される。ま
た、比較的大きくスリップしたときにはノブ位置補正中
であっても故障と診断されてハンドル２の空転操作が停
止されるので、むしろ都合がよい。

【００８６】（５）スウィング制御のために車両に設け
たヨーレートセンサ３６をタイヤ角センサ２８の故障診
断に利用しているので、故障診断専用のセンサを設けず
に済む。

【００８７】（６）ハンドル相対角度でのずれ量だけ補
正するノブ位置補正を採用したので、実際に１回転以上
ずれた場合でも例えば１回転分少ない端数分だけ補正量
で済ませられ、ハンドル操作の無駄な空転を減らすこと
ができる。

【００８８】（７）ノブ２ａのずれを最短経路で補正で
きる目標方向にハンドル２が操作されたときにのみ電磁
切換弁２２を開弁するようにしたので、実際にはノブ２
ａが１回転未満で１８０°を超えてずれても１回転ずら
す補正をすることで、ノブ位置補正に必要なハンドル操
作の空転量を少なくできる。また、ノブ位置補正を実行
すれば必ずすれを縮小できる。

【００８９】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように具体化することができる。 （ｎ）旋回検出器がヨーレートセンサに限定されない。
絶対空間での方向（方位）を検出可能な他の検出器を旋
回検出器に採用することもできる。例えば方位センサを
使用してもよい。方位センサを使用する場合は、方位セ
ンサの検出値ｈの時間変化Δｈがヨーレートの相当する
値なので、ヨーレート変化ΔＹに相当する値を得るため
には、所定時間経過前後での検出値変化Δｈ，Δｈ１の
差Δｈ−Δｈ１をとる必要がある。そして、この差をヨ
ーレート変化ΔＹとみなし、ΔＹ＞０かつΔＲ＝０のと
きを故障（脱落故障）と診断すればよい。

【００９０】（ｍ）故障条件はΔＹ＞０かつΔＲ＝０の
ときに限定されない。つまり、ΔＹの値の割りにΔＲが
小さな値であるときを故障条件に設定し、例えばΔＲ／
ΔＹ＜Ａ（設定値）を満たしたときを故障と診断しても
よい。但し、ΔＹが０に近い範囲では、ΔＲ／ΔＹ値の
誤差が大きくなるので診断を避けた方が望ましい。

【００９１】（ｐ）旋回検出器に加速度センサを採用
し、加速度センサが検出した横Ｇを車速センサ３５の検
出値から得た車速Ｖで除して車両のヨーレートＹを計算
し、この計算により求めたヨーレートＹを使って、車両
の向きの変化率の変化と操舵輪１９のタイヤ角速度ＶT
との間に故障条件が成立するか否かを判断する故障診断
方法を採用した構成とすることもできる。

【００９２】（ｒ）従来技術で述べたようにハンドル角
から目標のシリンダストロークを得て、実際のシリンダ
ストロークを目標シリンダストロークに合わせるハンド
ル絶対角度を基準とするハンドル角補正制御において、
本発明を実施してもよい。

【００９３】（ｑ）ヨーレートセンサ３６の検出値を使
ってハンドル角センサ３０（エンコーダ２７）の故障を
診断してもよい。また、タイヤ角センサ２８とハンドル
角センサ３０の両方の故障診断をヨーレートセンサ３６
を使って行う構成としてもよい。例えばＶH／ΔＹ＜Ｂ
（設定値）（但し、ＶHはハンドル角速度）を故障条件
として故障診断をする。この場合でも、故障条件が成立
するのはハンドル角センサ３０の故障時に限られるの
で、ノブ位置補正実行中にも故障診断できる。

【００９４】（ｔ）故障条件が成立した時点で直ぐに故
障と診断してもよい。 （ｓ）故障の発生を警告灯を表示させるなどしてオペレ
ータに知らせるようにしてもよい。この構成によれば、
タイヤ角センサ２８の故障点検が早期に行われる。

【００９５】（ｘ）ノブがないハンドルを位置補正する
目的で本発明を適用してもよい。 （ｙ）パワーステアリング装置を備えるフォークリフト
以外の産業車両、さらに自動車（乗用車）等の車両にお
いて、本発明を広く適用することができる。

【００９６】前記実施形態から把握され、特許請求の範
囲に記載されていない技術的思想（発明）を、その効果
とともに以下に記載する。 （イ）請求項１において、前記故障診断手段による故障
診断対象の前記検出器は舵角検出器であり、前記故障診
断手段は、車両の向きの変化率の変化の割りに舵角検出
器により検出された切れ角変化が故障とみなせる所定値
未満に小さいときに舵角検出器の故障と診断する。この
構成によれば、舵角検出器の故障を発見できる。脱落故
障だけでなく脱落しかけの故障をも発見できる。

【００９７】（ロ）請求項１〜請求項９のいずれか一項
において、前記制御手段は、前記ハンドル角検出器によ
り検出されたハンドル角と、前記舵角検出器により検出
された切れ角から決まる目標ハンドル角とのハンドル相
対角度におけるずれをなくすように補正手段を駆動させ
る。この構成によれば、ハンドル相対角度におけるずれ
だけが問題にされて補正が行われるので、１回転以上ず
れた場合でも例えば１回転少ない端数分の補正量だけで
済む。

【００９８】（ハ）前記（ロ）の発明において、前記制
御手段は、前記ハンドル角から前記目標ハンドル角に至
るのに少ない回転量で済む方向にハンドルが操作された
ときに限り前記補正手段を駆動させる。この構成によれ
ば、ハンドルのずれが１回転未満で１８０度を超えると
きでも１回転ずらす補正をすることで常に１８０度未満
の補正量で済む。また、補正実行時には必ずずれを縮小
できる。

【００９９】（ニ）請求項１〜請求項９及び前記（イ）
〜（ハ）のいずれか一項において、前記駆動手段は、前
記ハンドルの操作量に応じた油量を吐出する作動油供給
手段と、該作動油供給手段から吐出された作動油により
駆動されて前記操舵輪を操舵するためのアクチュエータ
とを備え、前記補正手段は、前記作動油供給手段から吐
出された油量の一部を前記アクチュエータに供給される
前に還流させるように開弁駆動される弁手段を備えてい
る。この構成によっても、請求項１〜請求項９及び前記
（イ）〜（ハ）のいずれか一項に係る発明と同様の効果
が得られる。なお、オービットロール４が作動油供給手
段を構成し、ステアリングシリンダ１２がアクチュエー
タを構成する。

【０１００】（ホ）請求項１〜請求項９及び前記（イ）
〜（ニ）のいずれか一項において、前記制御手段は、前
記ハンドルのノブが正規の位置に配置されるように前記
補正手段を制御する。この構成によれば、操舵輪の切れ
角に応じた正規の位置にノブを位置補正でき、ノブの位
置を操舵輪の切れ角の判断の目安にできる。

【０１０１】（ヘ）請求項９に記載の発明において、前
記車両は産業車両である。この構成によれば、激しい振
動にさらされ易い産業車両の検出器を故障診断でき、そ
の他、請求項９に係る発明と同様の効果が得られる。

【０１０２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１及び請求項
９に記載の発明によれば、車両の向きの変化を計測可能
な検出値を出力する旋回検出器を設け、ハンドルのずれ
を検出するために設けられた検出器の故障を、その検出
値の変化が車両の向きの変化率の変化の割りに故障とみ
なせる所定値未満に小さいことをもって診断するように
したので、ハンドルのずれ補正の実行中においても故障
診断をすることができる。

【０１０３】請求項２及び請求項９に記載の発明によれ
ば、車両の向きの変化率が変化しているにも拘わらず、
故障診断対象の検出器の検出値が一定値をとるときを故
障と判断するので、故障診断対象の検出器の検出値が正
常範囲内の一定値に固定される脱落故障等の故障を発見
できる。

【０１０４】請求項３及び請求項９に記載の発明によれ
ば、車速が所定車速以上のときに故障診断を行うので、
故障診断の精度を高めることができる。請求項４及び請
求項９に記載の発明によれば、故障診断条件を所定時間
継続して満たしたことをもって故障とするので、一過性
に不適切な検出値をとることに起因する誤診断を極力抑
えることができる。

【０１０５】請求項５及び請求項９に記載の発明によれ
ば、故障診断条件を満たさなければ故障と診断した診断
結果を取り消すので、誤診断であることが分かればハン
ドルのすれ補正の実行を再開させられる。

【０１０６】請求項６及び請求項９に記載の発明によれ
ば、操舵輪近くに設けられて路面からの振動を受け比較
的故障し易い舵角検出器を故障診断対象とするので、ハ
ンドルのずれ検出のための検出器の故障による不具合を
効果的に回避できる。

【０１０７】請求項７及び請求項９に記載の発明によれ
ば、車両の向きの変化率に相当する検出値を比較的信頼
性高く出力するヨーレート検出器を旋回検出器として用
いたので、故障診断処理の簡素化が図れるうえ、故障診
断の精度を一層高めることができる。

【０１０８】請求項８及び請求項９に記載の発明によれ
ば、車体揺動規制制御のために車両に設けられたヨーレ
ート検出器を故障診断に利用するので、故障診断専用の
検出器の設けずに済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のパワーステアリング装置の模式
図。

【図２】ハンドル角補正装置の電気構成ブロック図。

【図３】エンコーダからの出力信号のタイムチャート。

【図４】タイヤ切れ角から目標ハンドル角を求めるため
のマップ図。

【図５】ノブ位置補正制御の説明図。

【図６】センサ故障診断処理のフローチャート。

【図７】ノブ位置補正制御処理のフローチャート。

【図８】割込みルーチンのフローチャート。

【図９】従来技術におけるステアリング装置の模式図。

【符号の説明】

１…パワーステアリング装置、２…ハンドル、２ａ…ノ
ブ、４…駆動手段を構成するオービットロール、１２…
駆動手段を構成するステアリングシリンダ、１９…操舵
輪、２２…補正手段としての電磁切換弁、２７…ハンド
ル角検出器としてのロータリエンコーダ、２８…舵角検
出手段としてのタイヤ角センサ、３５…車速検出手段と
しての車速センサ、３６…旋回検出器及びヨーレート検
出器としてのヨーレートセンサ、４３…制御手段を構成
する励消磁駆動回路、４４…制御手段を構成するととも
に故障診断手段としてのＣＰＵ、４５…ＲＯＭ、４９…
故障診断手段を構成するエラーカウンタ、Ｆ…車両とし
てのフォークリフト、θ…ハンドル角、Ｒ…切れ角とし
てのタイヤ切れ角、δ…ずれ量。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドルのハンドル角を検出するための
   ハンドル角検出器と、 操舵輪の切れ角を検出するための舵角検出器と、 ハンドルの操作量に応じて操舵輪を操舵させる駆動手段
   と、 ハンドルの操作量に対する操舵輪の切れ角変化割合を小
   さく補正してハンドル操作の空転状態を作り出すための
   補正手段と、 車両の旋回時の向きの変化を計測するのに必要な検出値
   を出力する旋回検出器と、 前記旋回検出器の検出値から車両の向きの変化率を計測
   し、前記ハンドル角検出器と前記舵角検出器のうち少な
   くとも一方の故障を、車両の向きの変化率の変化の割り
   に当該故障診断対象の検出器の検出値の変化が故障とみ
   なせる所定値未満に小さいことをもって断定する診断を
   する故障診断手段と、 ハンドル角と切れ角との対応関係のずれを検出し、その
   ずれを小さくさせる方向にハンドル操作されたときに前
   記補正手段を駆動させる制御をし、前記故障診断対象の
   検出器が前記故障診断手段により故障と診断されたとき
   には、前記補正手段を駆動させない制御手段とを備えて
   いるパワーステアリング装置におけるハンドル角補正装
   置。
2. 【請求項２】 前記故障診断手段は、前記旋回検出器の
   検出値から計測した車両の向きの変化率が変化している
   にも拘わらず、故障診断対象の前記検出器の検出値が一
   定であれば故障と診断する請求項１に記載のパワーステ
   アリング装置におけるハンドル角補正装置。
3. 【請求項３】 車両には車速を検出する車速検出手段が
   備えられ、前記故障診断手段は、前記車速検出手段によ
   り検出された車速が所定速度以上のときに故障診断を行
   う請求項１又は請求項２に記載のパワーステアリング装
   置におけるハンドル角補正装置。
4. 【請求項４】 前記故障診断手段は、前記旋回検出器の
   検出値から計測した車両の向きの変化率の変化の割りに
   故障診断対象の前記検出器の検出値の変化が前記所定値
   未満に小さくなる故障診断条件を所定時間継続して満た
   したときに故障と診断する請求項１〜請求項３のいずれ
   か一項に記載のパワーステアリング装置におけるハンド
   ル角補正装置。
5. 【請求項５】 前記故障診断手段は、故障と診断した後
   に故障と診断する基礎とした故障診断条件を満たさなく
   なれば故障とした診断結果を取り消す請求項１〜請求項
   ４のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置にお
   けるハンドル角補正装置。
6. 【請求項６】 前記故障診断手段が故障診断する故障診
   断対象の前記検出器は、前記舵角検出器である請求項１
   〜請求項５のいずれか一項に記載のパワーステアリング
   装置におけるハンドル角補正装置。
7. 【請求項７】 前記旋回検出器は車両のヨーレートを検
   出するヨーレート検出器である請求項１〜請求項６のい
   ずれか一項に記載のパワーステアリング装置におけるハ
   ンドル角補正装置。
8. 【請求項８】 前記ヨーレート検出器は、車両のヨーレ
   ートと車速の積から求めた車両の横Ｇが所定値以上の値
   をとると、車体に揺動可能な操舵輪の揺動を規制する車
   体揺動規制制御のため、前記横Ｇの計算に用いるヨーレ
   ートの検出値を検出するために車両に設けられたもので
   ある請求項７に記載のパワーステアリング装置における
   ハンドル角補正装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記
   載の前記ハンドル角補正装置を備えている車両。