JPH11208500A - 車両用パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車速が高いときに走行用動力源を制御してス
テアリングの急操舵に必要な力を大きくすることで急操
舵を抑制する。 【解決手段】 走行用モータとは独立して設けられた電
気モータ２０にて油圧ポンプ１９を駆動し、後輪１３を
操舵する油圧シリンダ２１に作動油を供給する。操舵制
御ユニット２２は、車速ｖが基準車速未満のときにはス
テアリングの操舵トルクＴS に応じて操舵補助力を大き
くするように電気モータ２０の回転数を制御する。又、
操舵制御ユニット２２は車速ｖが基準車速以上のときに
操舵トルクＴS が基準速度に対応する操舵トルクＴS 以
上のときには操舵補助力をそれ以上大きくしないように
電気モータ２０の回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用パワーステ
アリング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、荷役車両であるバッテリ
式フォークリフトには、電動式や全油圧式のパワーステ
アリング装置を備えたものがある。例えば、実開昭６３
−１９７７７９号広報には荷役車両の操舵アシスト力制
御装置として電動式パワーステアリングが開示されてい
る。

【０００３】このパワーステアリング装置では、操舵ト
ルクセンサにて検出するステアリングの操舵トルクの大
きさに比例した大きさの操舵補助力がステアリングにて
操作される操舵アクスルのベルクランクに供給されるよ
うに電気モータを制御する。又、このパワーステアリン
グ装置では、揚高スイッチにて検出する揚高と荷役スイ
ッチにて検出する積み荷の有無に基づき、車両の安定度
が最も高い低揚高空荷時に供給する操舵補助力に対し
て、同安定度が低下する高揚高空荷時又は低揚高積荷時
に供給する操舵補助力を小さくするように制御する。さ
らに、車両の安定度が最も低くなる高揚高積荷時には、
供給する操舵補助力をさらに小さくするように制御す
る。

【０００４】従って、積み荷の有無及び揚高に基づく車
両の安定度に応じた操舵補助力が供給されるため、低揚
高空荷状態で車両の安定度が高いときには軽い操舵力に
より速い操舵速度で軽快に操舵することができる。一
方、高揚高積荷状態で車両の安定度が低いときには低揚
高空荷時に対して重い操舵力により速い操舵速度での操
舵が制限され慎重な操舵が促される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、高揚高積荷時には運転者が自然と慎重に操舵するた
め、低揚高空荷時よりも操舵力を大きくする必要はあま
りない。一方、高揚高空荷時あるいは低揚高積荷時には
車速が高いときにも操舵力が軽いままとなるが、この場
合には運転者は車速が高いときであっても車速が低いと
きと同じ速い操舵速度で操舵しがちである。その結果、
車体が左右にふらついたり、ステアリングを切り過ぎに
より車体が運転者の予測以上に大きく傾動することがあ
った。さらに、大きな傾動により積み荷の積載状態が不
安定になることがあった。

【０００６】又、バッテリ式フォークリフトには、全油
圧式パワーステアリング装置を備えたものがある。この
ような車両は、走行用電気モータ及び荷役ポンプ用電気
モータとは別にパワーステアリング油圧ポンプ用電気モ
ータを備えている。そして、パワーステアリング油圧ポ
ンプ用電気モータは、ステアリングの操舵速度が大きい
ほど高い回転数で回転制御され、油圧ポンプから操舵輪
を操舵する油圧シリンダに操舵トルクに応じた時間あた
りの供給量で作動油が供給されるように制御される。そ
の結果、油圧シリンダからはステアリングの操舵速度に
拘らずステアリングの操舵力がほぼ一定となるように操
舵補助力が供給される。このようなパワーステアリング
装置を備えた車両においても、車速に拘らず操舵トルク
をほぼ一定にするように操舵補助力が供給されるため、
上記パワーステアリング装置と同様に、速い操舵速度で
の操舵により、車体がふらついたり切り過ぎにより車体
が予測以上に大きく傾動したり、あるいは大きな傾動に
より積み荷の積載状態が不安定になることがあった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、走行用動力源とは独
立して設けられた操舵用動力源により操舵補助力を生成
する車両用パワーステアリング装置において、車速が高
いときに前記操舵用動力源を制御してステアリングの急
操舵に必要な力を大きくすることにより急操舵を抑制す
ることができる車両用パワーステアリング装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、走行用動力源とは独立し
て設けられた操舵用動力源から得る操舵補助力により操
舵力を制御する車両用パワーステアリング装置におい
て、車速が予め設定した所定の基準車速以上のときに
は、同車速が同基準車速未満のときよりも前記操舵力を
大きくするように前記操舵用動力源を制御する。操舵用
動力源とは、走行用動力源とは独立して設けられ、供給
する操舵補助力を制御することができるものを意味し、
操舵補助力を直接供給する電気モータ、操舵補助力を油
圧で供給する油圧ポンプを駆動する電気モータ等であ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、走行用動力源と
は独立して設けられた回転数可変な電気モータと、前記
電気モータにて駆動され、作動油の供給量を変更可能な
油圧ポンプと、ステアリングの操舵により操作され、前
記油圧ポンプから供給される作動油を同ステアリングの
操舵量に対応する供給量だけその操舵方向を区別して給
排する作動油給排制御手段と、前記作動油給排制御手段
が給排する作動油にて動作し、操舵輪を操舵する油圧シ
リンダとを備えた車両用パワーステアリング装置におい
て、車速を検出する車速検出手段と、前記車速に基づ
き、該車速が予め設定された所定の基準車速以上のとき
には同車速が該基準車速未満のときに前記油圧ポンプが
供給する作動油の供給量よりも供給量を大きくしないよ
うに前記電気モータを制御する車速応答制御手段とを備
えた。

【００１０】請求項３に記載の発明は、走行用動力源と
は独立して設けられた回転数可変な電気モータと、前記
電気モータにて駆動され、作動油の供給量を変更可能な
油圧ポンプと、ステアリングの操舵により操作され、前
記油圧ポンプから供給される作動油を同ステアリングの
操舵量に対応する供給量だけその操舵方向を区別して給
排する作動油給排制御手段と、前記作動油給排制御手段
が給排する作動油にて動作し、操舵輪を操舵する油圧シ
リンダとを備えた車両用パワーステアリング装置におい
て、ステアリングの操舵速度を検出する操舵速度検出手
段と、車速を検出する車速検出手段と、前記油圧ポンプ
が供給する作動油の供給量を前記操舵速度に応じた供給
量とするように前記電気モータの回転数を制御する速度
応答制御手段と、前記車速が予め設定された基準車速以
上で、前記操舵速度が予め設定された基準速度以上のと
きには、同操舵速度が該基準速度未満のときよりも前記
油圧ポンプが供給する作動油の供給量を大きくしないよ
うに前記電気モータの回転数を制御する車速・速度応答
制御手段とを備えた。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２又は請
求項３に記載の発明において、車両は、フォークリフト
であって、フォークの揚高位置を検出する揚高検出手段
と、前記揚高位置に基づき、該揚高位置が予め設定され
た基準揚高位置以上のときには同揚高位置が該基準揚高
位置よりも低いときよりも前記油圧ポンプが供給する作
動油の供給量を大きくしないように前記電気モータの回
転数を制御する揚高応答制御手段とを備えた。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項２又は請
求項３に記載の発明において、車両は、フォークリフト
であって、フォークの揚高位置を検出する揚高検出手段
と、フォークに積載された積み荷の荷重を検出する荷重
検出手段と、前記揚高位置及び荷重に基づき、該揚高位
置が前記基準揚高位置以上であり、かつ、該荷重が予め
設定された基準荷重以上のときには、同揚高位置が基準
揚高位置未満であるか同荷重が該基準荷重未満であると
きよりも前記油圧ポンプが供給する作動油の供給量を大
きくしないように前記電気モータの回転数を制御する揚
高・荷重応答制御手段とを備えた。 （作用）請求項１に記載の発明によれば、車速が所定の
基準車速以上のときには操舵用動力源が制御されて操舵
力が同車速が基準車速未満のときよりも大きくなる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、作動油給
排制御手段により、走行用動力源とは独立して設けられ
た電気モータにて駆動される油圧ポンプから供給される
作動油がステアリングの操舵量に応じた供給量だけ油圧
シリンダに供給される。すると、油圧シリンダは同操舵
量に対応した量だけ伸縮動作して操舵輪を操舵する。車
速検出手段にて検出される車速が基準車速以上になる
と、車速応答制御手段が油圧ポンプが供給する作動油の
供給量を車速が該基準車速未満のときの供給量よりも小
さくなるように電気モータを制御する。従って、車速が
所定の基準車速以上のときには車速が基準車速未満のと
きよりも操舵補助力が小さくなる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、車速が基準車速
未満のときには、ステアリングの操舵速度に応じて補助
操舵力が大きくなる。車速が基準車速以上でステアリン
グの操舵速度が基準速度以上のときには、基準速度未満
のときよりも補助操舵力が大きくならない。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
又は請求項３に記載の発明の作用に加えて、揚高位置が
基準揚高位置以上のときには同基準揚高位置未満のとき
よりも操舵補助力が大きくならない。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、請求項２
又は請求項３に記載の発明の作用に加えて、揚高位置が
基準揚高位置以上でかつ積み荷の荷重が基準荷重以上の
ときには操舵補助力が大きくならない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図５に従って説明する。図２は車両とし
てのバッテリフォークリフト（以下、フォークリフト）
１０を示す側面図である。フォークリフト１０は、駆動
輪である前輪１１を支持し図示しない差動装置が設けら
れた前輪アクスル１２と、操舵輪である後輪１３を支持
し図示しない操舵装置が設けられた後輪アクスル１４と
を備えている。フォークリフト１０の機台１５の前部に
は、車両前後方向に傾動可能なマスト１６が設けられて
いる。フォークリフト１０の運転台には、ステアリング
ホイール１７が設けられている。

【００１８】機台１５の内部には、走行用動力源として
の走行用モータ２５が設けられている。又、機台１５の
内部には、パワーステアリング装置を構成するバルブユ
ニット１８、油圧ポンプ１９、電気モータ２０、油圧シ
リンダ２１、操舵制御ユニット２２及び油タンク２３が
それぞれ設けられている。バルブユニット１８は作動油
給排制御手段であり、電気モータ２０は操舵用動力源で
あって走行用動力源である走行用モータ２５とは独立し
て設けられている。

【００１９】図１は、パワーステアリング装置の模式構
成図である。前輪アクスル１２に設けられた差動装置に
はリングギア２４の回転数を検出する車速検出手段とし
ての磁気センサ２６が設けられている。マスト１６には
フォーク２７即ち積み荷の揚高位置Ｈを検出する揚高検
出手段としてのリミットスイッチ２８が設けられてい
る。又、リフトシリンダ２９にはフォーク２７に積載さ
れた積み荷の荷重Ｗを検出する荷重検出手段としての圧
力センサ３０が設けられている。ステアリングホイール
１７が支持されたステアリングシャフト３１には、同ス
テアリングホイール１７の操舵に対する反力である操舵
トルクＴＳを検出する操舵速度検出手段としてのトルク
メータ３２が設けられている。この操舵トルクＴＳは、
ステアリングホイール１７の操舵速度に応じて大きくな
る値である。

【００２０】電気モータ２０は回転数を所定範囲内で変
更可能であり、油圧ポンプ１９は電気モータ２０にて駆
動されその回転数に応じた供給量で作動油を供給する。
バルブユニット１８は、ステアリングシャフト３１にて
機械的に操作される。バルブユニット１８は、外部から
供給される作動油を導入する導入ポートＰと、外部に作
動油を排出するための排出ポートＲとを備えている。
又、バルブユニット１８は、ステアリングシャフト３１
の時計方向あるいは反時計方向の回動に基づき、前記導
入ポートＰに供給されている作動油を、その回動量に応
じた油量だけ外部に供給するとともにその油量と同量の
作動油を外部から導入し前記排出ポートＲから外部に排
出するための一対の給排ポートＡ、Ｂを備えている。バ
ルブユニット１８は、ステアリングシャフト３１が時計
方向に回転されるときには給排ポートＡから作動油を供
給するとともに給排ポートＢから作動油を導入し、反対
に、ステアリングシャフト３１が反時計方向に回転され
るときには給排ポートＢから作動油を供給するとともに
給排ポートＡから作動油を導入する。

【００２１】油圧シリンダ２１は後輪アクスル１４に設
けられている。油圧シリンダ２１は複動両ロッド型であ
り、そのシリンダチューブ３３内にはピストン３４によ
り区画された一対の油室Ｒ１，Ｒ２が設けられている。
ピストン３４は両面に操舵ロッド３５を備え、各操舵ロ
ッド３５はシリンダチューブ３３の各端部から延出され
ている。各操舵ロッド３５の端部は、キングピン３６に
支持され後輪１３を支持するナックル３７にレバー３８
を介してピン連結されている。

【００２２】図１に示すように、油圧ポンプ１９の導入
側は管路３９により油タンク２３に接続され、同じく供
給側は管路４０によりバルブユニット１８の導入ポート
Ｐに接続されている。一方、バルブユニット１８の排出
ポートＲは管路４１により油タンク２３に接続されてい
る。バルブユニット１８の給排ポートＡは管路４２によ
り油室Ｒ１に接続され、同じく給排ポートＢは管路４３
により油室Ｒ２に接続されている。

【００２３】磁気センサ２６、リミットスイッチ２８、
圧力センサ３０及びトルクメータ３２は、それぞれ操舵
制御ユニット２２と電気的に接続されている。次に、パ
ワーステアリング装置の電気的構成を図４に示す電気ブ
ロック図に従って説明する。

【００２４】磁気センサ２６は、車速ｖに比例するパル
ス数のパルス車速信号ＰV を操舵制御ユニット２２に出
力する。リミットスイッチ２８は、フォーク２７の揚高
位置が予め設定された基準揚高位置Ｈ0 以上のときにオ
フとなり、同基準揚高位置Ｈ0 未満のときにオンとなる
揚高信号ＳH を操舵制御ユニット２２に出力する。圧力
センサ３０は、フォーク２７に積載された積み荷の荷重
に比例したアナログの荷重信号ＳW を操舵制御ユニット
２２に出力する。トルクメータ３２は、ステアリングホ
イール１７の操舵に基づきステアリングシャフト３１が
バルブユニット１８から受ける操舵トルクＴＳに対応し
たアナログのトルク信号ＳT を操舵制御ユニット２２に
出力する。

【００２５】操舵制御ユニット２２は、Ａ／Ｄ（Analog
/Digital）変換器５０，５１、マイクロコンピュータ
（以下、マイコン）５２及びモータ駆動回路５３を備え
ている。本実施の形態では、マイコン５３が車速応答制
御手段、速度応答制御手段、車速・速度応答制御手段及
び揚高・荷重応答制御手段である。

【００２６】マイコン５２は、ＣＰＵ（Central Proces
sing Unit ）５４、ＲＯＭ（Read Only Memory）５５、
ＲＡＭ（Random Access Memory）５６、入力インターフ
ェース５７及び出力インターフェース５８等を備えてい
る。

【００２７】ＣＰＵ５４は、磁気センサ２６が出力する
パルス車速信号ＰV と、リミットスイッチ２８が出力す
る揚高信号ＳH とを入力インターフェース５７を介して
入力する。又、ＣＰＵ５４は、圧力センサ３０が出力す
る荷重信号ＳW がＡ／Ｄ変換器５０にてＡ／Ｄ変換され
た荷重データＤW と、トルクメータ３２が出力するトル
ク信号ＳT がＡ／Ｄ変換器５１にてＡ／Ｄ変換されたト
ルクデータＤT とを入力インターフェース５７を介して
入力する。

【００２８】一方、ＣＰＵ５４は、電気モータ２０を回
転駆動する回転数を指令する指令信号ＳD を出力インタ
ーフェース５８を介してモータ駆動回路５３に出力す
る。モータ駆動回路５３は、公知のＰＷＭ（Pulse Widt
h Modulation）回路からなり、マイコン５２からの指令
信号ＳD に基づくデューティ比Ｄのパルス駆動信号ＩR
をモータ２０に出力する。

【００２９】ＲＯＭ５５には、ＣＰＵ５４により所定周
期毎に繰り返し実行される制御プログラムが記憶されて
いる。制御プログラムは、車速ｖ、操舵速度ＨS 、荷重
Ｗ及び揚高位置Ｈに基づき油圧ポンプ１９が供給する作
動油の供給量を制御する作動油供給制御処理を実行する
ルーチンを備えている。

【００３０】ＣＰＵ５４は、作動油供給制御処理とし
て、トルクデータＤT からステアリングホイール１７が
操舵される操舵速度ＨS を算出し、算出した操舵操舵Ｈ
S が大きくなるほどステアリングを操舵するために必要
な力（以下、操舵力）が大きくなると判断する。ＣＰＵ
５４は、操舵速度ＨS に比例する供給量で油圧ポンプ１
９から作動油が油圧シリンダ２１に供給されるように電
気モータ２０の回転数を制御する。

【００３１】ＣＰＵ５４は、作動油供給制御処理とし
て、パルス車速信号ＰV に基づいて車速ｖが予め設定さ
れた基準車速ｖ0 以上であるか否かを判定し、車速ｖが
基準車速ｖ0 以上であるときには、ステアリングホイー
ル１７の操舵により機台１５がふらついたり、切り過ぎ
により機台１５が予測以上に傾動する可能性があると判
断する。ＣＰＵ５４は、車速ｖが基準車速ｖ0 以上のと
きには、前記操舵速度ＨS が予め設定された基準速度Ｈ
1 ，Ｈ2 以上であっても、操舵速度ＨS が基準速度Ｈ1
，Ｈ2 のときに油圧ポンプ１９から油圧シリンダ２１
に供給する作動油の供給量とするように電気モータ２０
の回転数を制御する。基準車速ｖ0 、基準速度Ｈ1 ，Ｈ
2 は、実験結果に基づいて設定されている。

【００３２】本実施の形態では、最高車速がほぼ１５ｋ
ｍ／ｈであるフォークリフト１０において、基準車速ｖ
0 を１０ｋｍ／ｈとしている。又、ＣＰＵ５４は、作動
油供給制御処理として、揚高信号ＳH 及び荷重データＤ
W に基づいて揚高位置Ｈが予め設定された基準揚高位置
Ｈ0 以上であり、かつ、荷重Ｗが予め設定された基準荷
重Ｗ0 以上であるか否かを判断する。ＣＰＵ５４は、揚
高位置Ｈが基準揚高位置Ｈ0 以上であり、かつ、荷重Ｗ
が基準荷重Ｗ0以上であるときには、車両の安定度が低
揚高のときより低い状態であると判断する。この場合、
ＣＰＵ５４は、揚高位置Ｈが基準揚高位置Ｈ0 未満であ
るか、あるいは、荷重Ｗが基準荷重Ｗ0 未満のときより
も油圧ポンプ１９から油圧シリンダ２１に供給する作動
油の供給量よりも供給量が小さくなるように電気モータ
２０の回転数を制御する。

【００３３】本実施の形態では、ＣＰＵ５４は、車速ｖ
が基準車速ｖ0 である１０ｋｍ／ｈ以上のときに、荷重
Ｗが基準荷重Ｗ0 以上でかつ揚高位置Ｈが基準揚高位置
Ｈ0以上とのときには、操舵速度ＨS が第１基準速度Ｈ1
以上であっても同操舵速度ＨS が第１基準速度Ｈ1 の
ときに油圧ポンプ１９から油圧シリンダ２１に供給する
作動油の供給量と同じ供給量とするように電気モータ２
０の回転数を制御する。

【００３４】又、ＣＰＵ５４は、車速ｖが１０ｋｍ／ｈ
以上のときに、荷重Ｗが基準荷重Ｗ0 未満か、あるいは
揚高位置が基準揚高位置Ｈ0 未満のときには、操舵速度
ＨSが第１基準速度Ｈ1 よりも大きな値に設定された第
２基準速度Ｈ２以上であっても同操舵速度ＨS が第２基
準速度Ｈ２のときに油圧ポンプ１９から油圧シリンダ２
１に供給する作動油の供給量と同じ供給量とするように
電気モータ２０の回転数を制御する。

【００３５】次に、以上のように構成された車両用パワ
ーステアリング装置の作用を図７に示す作動油供給制御
処理のフローチャートに従って説明する。ＣＰＵ５４
は、所定周期毎に実行する制御プログラムにおいて作動
油供給制御処理を実行する。

【００３６】作動油供給制御処理において、ＣＰＵ５４
は、先ずＳ１０で、操舵トルクＴS、車速ｖ、揚高位置
Ｈ及び荷重Ｗの各検出値を読み込み、Ｓ１１で、操舵ト
ルクＴＳから操舵速度ＨS を算出する。

【００３７】次いで、ＣＰＵ５４は、Ｓ１２で、読み込
んだ車速ｖが「０」であるか否かを判断する。ＣＰＵ５
４は、Ｓ１２で車速ｖが「０」のときには該処理を終了
し、車速ｖが「０」でないときにはＳ１３を実行する。

【００３８】ＣＰＵ５４は、Ｓ１３で、車速ｖが１０ｋ
ｍ／ｈ未満であるか否かを判断する。ＣＰＵ５４は、Ｓ
１３で車速ｖが１０ｋｍ／ｈ未満であったときは、Ｓ１
４で、操舵速度ＨS に基づいて設定するパルス駆動信号
ＩＲのデューティ比の最大値Ｄmax を「１００」とした
後にＳ１５を実行する。

【００３９】一方、ＣＰＵ５４は、Ｓ１３で、車速ｖが
１０ｋｍ／ｈ以上であったときには、Ｓ１６で、荷重Ｗ
が基準荷重Ｗ0 未満であるか、あるいは、揚高位置Ｈが
基準揚高位置Ｈ0 未満であるか否かを判断する。ＣＰＵ
５４は、Ｓ１６で、荷重Ｗが基準荷重Ｗ0 未満である
か、あるいは、揚高位置Ｈが基準揚高位置Ｈ0 未満であ
ったときには、Ｓ１７で、操舵速度ＨS に基づいて設定
するパルス駆動信号ＩＲのデューティ比Ｄの最大値Ｄma
x を「８０」とした後にＳ１５を実行する。

【００４０】又、ＣＰＵ５４は、Ｓ１６で、荷重Ｗが基
準荷重Ｗ0 以上でかつ揚高位置Ｈが基準揚高位置Ｈ0 以
上であったときにはＳ１８で、操舵速度ＨS に基づいて
設定するパルス駆動信号ＩＲのデューティ比Ｄの最大値
Ｄmax を「６０」とした後にＳ１６を実行する。

【００４１】ＣＰＵ５４は、Ｓ１６で、デューティ比Ｄ
max を最大値として操舵速度ＨS に対するパルス駆動信
号ＩＲのデューティ比Ｄを設定する。そして、ＣＰＵ５
４は、Ｓ１９で、設定したデューティ比Ｄを指令する指
令信号ＳD をモータ駆動回路５３に出力するようにした
後に作動油供給制御処理を終了する。

【００４２】従って、車速ｖが基準車速ｖ0 （＝１０ｋ
ｍ／ｈ）未満のときには、ステアリングの操舵速度ＨS
に応じた大きさの操舵補助力が供給される。従って、ス
テアリングの操舵速度ＨS に拘らず操舵力が変化しない
ように制御される。

【００４３】又、車速ｖが基準車速ｖ0 （＝１０ｋｍ／
ｈ）以上のときに、荷重Ｗが基準荷重Ｗ0 未満かあるい
は揚高位置Ｈが基準揚高Ｈ0 未満のときには、操舵速度
ＨSが第２基準速度Ｈ2 以上となっても操舵補助力がそ
れ以上大きくならない。従って、第２基準速度Ｈ2 以上
では操舵力が大きくなることから、運転者に車速ｖが慎
重な操舵を必要とする大きさとなったことを体感させ
る。

【００４４】又、車速ｖが基準車速ｖ0 （＝１０ｋｍ／
ｈ）以上のときに、荷重Ｗが基準荷重Ｗ0 以上でかつ揚
高位置Ｈが基準揚高Ｈ0 以上のときには、操舵速度ＨS
が第２基準速度Ｈ2 よりも小さな値に設定された第１基
準速度Ｈ1 以上であっても操舵補助力が大きくならな
い。従って、第１基準速度Ｈ1 以上では操舵力が大きく
なることから、運転者に積み荷の積載状態が慎重な操舵
を必要とする状態であることを体感させる。

【００４５】以上詳述したように、本実施の形態の車両
用パワーステアリング装置によれば、以下の効果を得る
ことができる。 （ａ） 走行用動力源（走行用モータ２５）とは独立し
て設けられた操舵用動力源（走行上モータ２５）から操
舵補助力を得る車両用パワーステアリング装置におい
て、車速ｖが予め設定した所定の基準車速ｖ0 以上のと
きには、同車速ｖが同基準車速ｖ0 未満のときよりも操
舵用動力源が供給する操舵補助力が小さくなるようにし
た。従って、車速ｖが所定の基準車速ｖ0 以上になると
同車速ｖが基準車速ｖ0 未満のときよりもステアリング
の操舵力が大きくなる。その結果、車速ｖが慎重な操舵
を必要としない大きさのときにはステアリングホイール
１７を速い操舵速度で軽快に操舵することができる。一
方、車速ｖが慎重な操舵を必要とするときには、ステア
リングの操舵力を大きくして速い操舵速度で操舵し難く
くし、ステアリング操舵時に車両がふらついたり切り過
ぎにより機台１５が予測以上に傾動することを防止する
ことができる。又、ステアリングの操舵力が大きくなる
ことから、オペレータに車速ｖが基準車速ｖ0 以上とな
ったことを知らせて慎重な操舵を促すことができる。

【００４６】（ｂ） 走行用動力源（走行用モータ２
５）とは独立して設けられた操舵用動力源（電気モータ
２０）にて駆動される油圧ポンプ１９から供給される作
動油を、操舵輪（後輪１３）を操舵する油圧シリンダ２
１にステアリングホイール１７の操舵量に応じて供給す
る車両用パワーステアリング装置において、車速ｖが予
め設定した所定の基準車速ｖ0 以上のときには、同車速
ｖが同基準車速ｖ0 未満のときよりも油圧ポンプ１９が
供給する作動油の供給量を小さくするように電気モータ
２０を制御するようにした。従って、基準車速ｖ0 以上
では、油圧ポンプ１９が供給する操舵補助力が小さくな
り、ステアリングの操舵力が大きくなる。その結果、電
気モータ２０により駆動する油圧ポンプ１９が供給する
油圧により操舵補助力を供給する全油圧式パワーステア
リング装置において、車速ｖが慎重な操舵を必要とする
大きさのときには、ステアリングの操舵力を大きくして
速い操舵速度で操舵し難くすることができる。

【００４７】（ｃ） 車速ｖが基準車速ｖ０未満のとき
には操舵速度検出手段（トルクメータ３２）にて検出さ
れる操舵トルクＴS から算出する操舵速度ＨS に応じて
操舵補助力を大きくした。一方、車速ｖが基準車速ｖ0
以上のときには、操舵速度ＨS が基準速度Ｈ1 ，Ｈ2 以
上となったときに操舵補助力がそれ以上大きくならない
ようにした。従って、車速ｖが基準車速ｖ0 以上のとき
に基準速度Ｈ1 ，Ｈ2以上の操舵速度ＨS で操舵したと
きの操舵力が大きくなる。その結果、車速ｖが慎重な操
舵を必要とする大きさのときにステアリングを速い操舵
速度で操舵し難くするとともに、運転者に慎重な操舵を
促すことができる。又、車速ｖが基準車速ｖ０未満のと
きに、電気モータ２０の無駄な電力消費を低減すること
ができる。

【００４８】（ｄ） フォークリフト１０に設けたパワ
ーステアリング装置において、揚高検出手段（リミット
スイッチ２８）にて検出する揚高位置Ｈと荷重検出手段
（圧力センサ３０）が検出する荷重Ｗとに基づき、該揚
高位置Ｈが基準揚高位置Ｈ0以上でかつ該荷重Ｗが予め
設定された基準荷重Ｗ0 以上のときには、操舵補助力が
それ以上大きくならないようにした。その結果、高揚高
高荷重により車両が慎重な操舵を必要とするときには、
ステアリングの操舵力を大きくして速い操舵速度で操舵
し難くするとともに、運転者に慎重な操舵を促すことが
できる。

【００４９】（ｅ） 車速応答制御手段、トルク応答制
御手段及び揚高荷重応答制御手段をマイコン５２にて構
成したので、基準車速ｖ0 、基準トルクＴ1 ，Ｔ2 、基
準荷重Ｗ0 及び基準揚高Ｈ0 の変更を容易に行うことが
できる。従って、走行速度、車重、荷揚能力及び最大揚
高が異なる機種間においてプログラムの変更だけで共通
に使用することができる。

【００５０】尚、実施の形態は上記実施の形態に限ら
ず、以下のように変更してもよい。 ○ 上記実施の形態で、積み荷の荷重Ｗを考慮せず、車
速ｖと揚高位置Ｈにのみ基づいて供給する操舵補助力を
制御するパワーステアリング装置に実施してもよい。こ
の場合にも、車速ｖあるいは積み荷の積載状態が慎重な
操舵を必要とするときのステアリングの操舵力を大きく
して速い操舵速度で操舵し難くすることができる。

【００５１】○ 積み荷の荷重Ｗ及び揚高位置Ｈを考慮
せず、車速ｖが基準車速ｖ0 未満のときには、操舵速度
ＨS に応じた操舵補助力を供給し、車速ｖが基準車速ｖ
0 以上のときには、操舵速度ＨS が基準速度Ｈ1 ，Ｈ2
以上であっても操舵補助力を大きくしないようにしたパ
ワーステアリング装置としてもよい。この場合には、車
速ｖが慎重な操舵を必要とする大きさのときに速い操舵
速度でのステアリングの操舵力を大きくして、ステアリ
ングを速い操舵速度で操舵し難くくすることができる。

【００５２】○ 操舵制御ユニット２のマイコン５２が
車速ｖ、荷重Ｗ及び揚高位置Ｈに基づいて行う作動油供
給制御処理の内容は、デューティ比Ｄを小さくするとき
の基準車速を荷重Ｗ及び揚高位置Ｈに応じて変更する方
法であってもよい。例えば、図６に示すように、荷重Ｗ
が基準荷重Ｗ0 以上でかつ揚高位置Ｈが基準揚高位置Ｈ
0 以上のときには、車速ｖが第１基準車速ｖ１＝７．５
ｋｍ／ｈ以上のときにパルス駆動信号ＳD のデューティ
Ｄの最大値Ｄmax を「１００％」から「８０％」とす
る。一方、荷重Ｗが基準荷重Ｗ0 未満か、あるいは揚高
位置Ｈが基準揚高位置Ｈ0 未満のときには、車速ｖが第
２基準車速ｖ２＝１０ｋｍ／ｈ以上のときにパルス駆動
信号ＳD のデューティ比Ｄの最大値Ｄmax を「１００
％」から「８０％」とする。このような制御内容によっ
ても、車速ｖ及び積み荷の積載状態が慎重な操舵を必要
とするときのステアリングの操舵力を大きくして速い操
舵速度で操舵し難くすることができる。

【００５３】○ 上記パワーステアリング装置では、操
舵速度ＨS に応じて操舵補助力を連続的に変化させるよ
うにしたが、予め設定した複数の異なる基準速度により
複数に区分した操舵速度の各領域内では、それぞれ同じ
大きさの操舵補助力を供給するようにしてもよい。この
場合、車速ｖが基準車速ｖ0 以上のときには、操舵速度
ＨS あるいは積み荷の積載状態に基づいて、操舵速度Ｈ
S が高い領域の操舵補助力をそれよりも下の領域の操舵
補助力と同一とするように制御すればよい。

【００５４】○ ステアリングホイール１７の操舵速度
（操舵トルクＴS ）に基づいて油圧モータ１９の供給量
を変更しないパワーステアリング装置、例えば、キース
イッチがオンされている間は電気モータ２０をデューテ
ィ比Ｄが１００％のままで回転駆動するパワーステアリ
ング装置に実施してもよい。この場合には、車速ｖが基
準車速ｖ0 以上のときにデューティ比Ｄを例えば６０％
に制限するように制御する。

【００５５】○ 車速検出手段は車速ｖを検出すること
ができるものであればよく、差動装置のリングギア２４
の回転数を検出する磁気センサ２６に限らない。例え
ば、走行用電気モータの回転数を検出する磁気センサ、
車両の加速度を検出する加速度センサと検出した加速度
から車速を算出する車速算出手段（例えば、マイコン）
の組み合わせであってもよい。

【００５６】○ 操舵速度検出手段は、ステアリングホ
イール１７の操舵速度を検出することができるものであ
ればよく、操舵速度に応じてステアリングシャフト３１
に加わる操舵トルクＴS を検出するトルクメータ３２に
限らない。ステアリングホイール１７が操舵されている
ときに、その操舵速度に基づくデューティ比Ｄで電気モ
ータ２０が駆動され油圧ポンプ１９から作動油が供給さ
れているときの油圧、即ち、操舵速度に比例する大きさ
の油圧、をバルブユニット１８内に設けた圧力センサに
て検出するようにしてもよい。

【００５７】又、ステアリングシャフト３１の回転変位
を検出する回転変位検出手段（例えば、回転変位セン
サ）と、検出した回転変位から操舵速度を算出する操舵
速度算出手段（例えば、マイコン）との組み合わせであ
ってもよい。

【００５８】○ 揚高検出手段は積み荷の揚高位置Ｈを
検出することができるものであればよく、リミットスイ
ッチ２８に限らない。その他例えば、リミットスイッチ
２８と同様に揚高位置に基づくオンオフ信号を出力する
近接スイッチ、光電スイッチ等であってもよい。

【００５９】又、インナマストに接続したワイヤにて回
転されるリールを介して揚高位置を検出するポテンショ
メータ等の回転変位センサのように揚高位置を連続的に
検出するものであってもよい。

【００６０】○ 荷重検出手段は積み荷の荷重Ｗを検出
することができるものであればよく、リフトシリンダ２
９の油圧を検出する圧力センサ３０に限らず、その他例
えば、フォーク２７上に設けたロードセルでもよい。
又、荷重が同一の積み荷だけを扱っている場合には、そ
の積載個数を検出する近接スイッチ、光電スイッチ等
と、検出された積載個数から全ての積み荷の荷重を算出
する荷重算出手段との組み合わせであってもよい。

【００６１】○ 電気モータ２０にて駆動される油圧ポ
ンプ１９が供給する油圧から操舵補助力を得る全油圧式
パワーステアリング装置に限らず、電気モータから直接
操舵補助力を供給する電気式パワーステアリング装置に
実施してもよい。

【００６２】○ パワーステアリング装置を設ける車両
は、走行用エンジン、走行用モータ等の走行用動力源と
は独立した専用の操舵用動力源にて操舵補助力が生成さ
れる形式のパワーステアリング装置を備えた車両であれ
ばよい。従って、バッテリフォークリフト等のバッテリ
車に限らず、操舵用動力源としての電気モータの動力が
直接補助操舵力として供給される電気式パワーステアリ
ング装置を備えたエンジンフォークリフトでもよい。

【００６３】○ フォークリフト１０に限らず、その他
の産業車両、例えば、ショベルローダ、高所作業車に使
用するパワーステアリング装置に実施してもよい。 ○ 産業車両に限らず、内燃機関車、電気車、内燃機関
と電気モータとの組み合わせで走行するハイブリッド車
等の乗用車両であって、内燃機関、走行用モータ等の走
行用動力源とは独立したパワーステアリング装置用の電
気モータ等の操舵用動力源を備えた車両に実施してもよ
い。

【００６４】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 請求項２に記載の車両用パワーステアリング装
置において、前記車速応答制御手段は、マイクロコンピ
ュータにて構成された。このような構成によれば、基準
車速の変更を容易に行うことができる。

【００６５】（２） 請求項３に記載の車両用パワース
テアリング装置において、前記速度応答制御手段及び車
速・速度応答制御手段はマイクロコンピュータにて構成
された。このような構成によれば、基準車速及び基準速
度の変更を容易に行うことができる。

【００６６】（３） 請求項４に記載の車両用パワース
テアリング装置において、前記車速応答制御手段及び揚
高応答制御手段、あるいは、前記速度応答制御手段、車
速・速度応答制御手段及び揚高応答制御手段は、マイク
ロコンピュータにて構成された。このような構成によれ
ば、基準車速及び基準揚高、あるいは、基準車速、基準
速度及び基準揚高の変更を容易に行うことができる。

【００６７】（４） 請求項５に記載の車両用パワース
テアリング装置において、前記車速応答制御手段及び揚
高・荷重応答制御手段、あるいは、前記速度応答制御手
段、車速・速度応答制御手段及び揚高・荷重応答制御手
段は、マイクロコンピュータにて構成された。このよう
な構成によれば、基準車速、基準揚高及び基準荷重、あ
るいは、基準車速、基準速度、基準揚高及び基準荷重の
変更を容易に行うことができる。 （５） 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車
両用パワーステアリング装置を備えた車両。このような
構成によれば、高い車速での走行時におけるステアリン
グ操作により車体がふらついたり切り過ぎたりしないよ
うにすることができる。

【００６８】（６） 請求項４又は請求項５に記載の車
両用パワーステアリング装置を備えたフォークリフト。
このような構成によれば、高い車速での走行時における
ステアリング操作により車体がふらついたり切り過ぎた
りし難くして積み荷の積載状態が不安定になり難いよう
にすることができる。

【００６９】尚、この明細書において、発明の構成に係
る手段及び部材は、以下のように定義されるものとす
る。 （１） 操舵用動力源とは、走行用動力源とは独立して
設けられ、供給する操舵補助力を制御することができる
ものを意味し、操舵補助力を直接供給する電気モータ、
操舵補助力を油圧で供給する油圧ポンプを駆動する電気
モータを含むものとする。

【００７０】

【発明の効果】請求項１〜請求項５に記載の発明によれ
ば、車速が高いときに走行用動力源を制御してステアリ
ングの急操舵時に必要な操舵力を大きくすることにより
急操舵を抑制することができる。

【００７１】請求項２〜請求項５に記載の発明によれ
ば、電気モータにて駆動する油圧ポンプが供給する油圧
により補助操舵力を生成する全油圧式パワーステアリン
グ装置において実施することができる。

【００７２】請求項３に記載の発明によれば、車速が低
いときにはステアリングの操舵速度が速くなっても操舵
力が大きくならないようにし、車速が高いときには操舵
速度が速いときの操舵力を大きくすることができる。

【００７３】請求項４に記載の発明によれば、フォーク
リフトにおいて車両の安定度が低くなる高揚高時におけ
る操舵力を大きくすることができる。請求項５に記載の
発明によれば、フォークリフトにおいて車両の安定度が
低くなる高揚高高荷重時における操舵力を大きくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 パワーステアリング装置の模式構成図。

【図２】 フォークリフトの側面図。

【図３】 車速、荷重及び揚高位置と操舵補助力の関係
を示すグラフ。

【図４】 パワーステアリング装置の電気ブロック図。

【図５】 作動油供給制御処理のフローチャート。

【図６】 別例の車速と操舵補助力との関係を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１０…車両としてのフォークリフト、１７…ステアリン
グホイール、１８…作動油給排制御手段としてのバルブ
ユニット、１９…油圧ポンプ、２０…操舵用動力源とし
ての電気モータ、２１…油圧シリンダ、２５…走行用動
力源としての走行用モータ、２６…車速検出手段として
の磁気センサ、２８…揚高検出手段としてのリミットス
イッチ、３０…荷重検出手段としての圧力センサ、３２
…操舵速度検出手段としてのトルクメータ、５２…車速
応答制御手段、速度応答制御手段、車速・速度応答制御
手段及び揚高・荷重応答制御手段としてのマイクロコン
ピュータ、Ｈ…揚高位置、ＨS …操舵速度、Ｈ0 …基準
揚高、ＴS …操舵トルク、Ｈ1 …基準速度としての第１
基準速度、Ｈ2 …基準速度としての第２基準速度、ｖ…
車速、ｖ0 …基準車速、Ｗ…荷重、Ｗ0 …基準荷重。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用動力源とは独立して設けられた操
   舵用動力源から得る操舵補助力により操舵力を制御する
   車両用パワーステアリング装置において、 車速が予め設定した所定の基準車速以上のときには、同
   車速が同基準車速未満のときよりも前記操舵力を大きく
   するように前記操舵用動力源を制御する車両用パワース
   テアリング装置。
2. 【請求項２】 走行用動力源とは独立して設けられた回
   転数可変な電気モータと、 前記電気モータにて駆動され、作動油の供給量を変更可
   能な油圧ポンプと、 ステアリングの操舵により操作され、前記油圧ポンプか
   ら供給される作動油を同ステアリングの操舵量に対応す
   る供給量だけその操舵方向を区別して給排する作動油給
   排制御手段と、 前記作動油給排制御手段が給排する作動油にて動作し、
   操舵輪を操舵する油圧シリンダとを備えた車両用パワー
   ステアリング装置において、 車速を検出する車速検出手段と、 前記車速に基づき、該車速が予め設定された所定の基準
   車速以上のときには同車速が該基準車速未満のときに前
   記油圧ポンプが供給する作動油の供給量よりも供給量を
   大きくしないように前記電気モータの回転数を制御する
   車速応答制御手段とを備えた車両用パワーステアリング
   装置。
3. 【請求項３】 走行用動力源とは独立して設けられた回
   転数可変な電気モータと、 前記電気モータにて駆動され、作動油の供給量を変更可
   能な油圧ポンプと、 ステアリングの操舵により操作され、前記油圧ポンプか
   ら供給される作動油を同ステアリングの操舵量に対応す
   る供給量だけその操舵方向を区別して給排する作動油給
   排制御手段と、 前記作動油給排制御手段が給排する作動油にて動作し、
   操舵輪を操舵する油圧シリンダとを備えた車両用パワー
   ステアリング装置において、 ステアリングの操舵速度を検出する操舵速度検出手段
   と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記油圧ポンプが供給する作動油の供給量を前記操舵速
   度に応じた供給量とするように前記電気モータの回転数
   を制御する速度応答制御手段と、 前記車速が予め設定された基準車速以上で、前記操舵速
   度が予め設定された基準速度以上のときには、同操舵速
   度が該基準速度未満のときよりも前記油圧ポンプが供給
   する作動油の供給量を大きくしないように前記電気モー
   タの回転数を制御する車速・速度応答制御手段とを備え
   た車両用パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 車両は、フォークリフトであって、 フォークの揚高位置を検出する揚高検出手段と、 前記揚高位置に基づき、該揚高位置が予め設定された基
   準揚高位置以上のときには同揚高位置が該基準揚高位置
   未満のときよりも前記油圧ポンプが供給する作動油の供
   給量を大きくしないように前記電気モータの回転数を制
   御する揚高応答制御手段とを備えた請求項２又は請求項
   ３に記載の車両用パワーステアリング装置。
5. 【請求項５】 車両は、フォークリフトであって、 フォークの揚高位置を検出する揚高検出手段と、 フォークに積載された積み荷の荷重を検出する荷重検出
   手段と、 前記揚高位置及び荷重に基づき、該揚高位置が前記基準
   揚高位置以上であり、かつ、該荷重が予め設定された基
   準荷重以上のときには、同揚高位置が基準揚高位置未満
   であるか同荷重が該基準荷重未満であるときよりも前記
   油圧ポンプが供給する作動油の供給量を大きくしないよ
   うに前記電気モータの回転数を制御する揚高・荷重応答
   制御手段とを備えた請求項２又は請求項３に記載の車両
   用パワーステアリング装置。