JP2007186084A - Steering control device of industrial vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハンドルの回転操作に応じて操舵用モータを作動させる産業車両の操舵制御装置に関する。 The present invention relates to an industrial vehicle steering control device that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of a handle.
従来、産業車両においては、例えば特許文献1に示すように、ハンドルと操舵輪の角度をそれぞれに検出し、その結果に基づいて操舵用モータを作動させることが行われており、こうすることでハンドルと操舵輪との間の機械的な連結構造が廃されている。
こうした、いわゆるステアバイワイヤの構成では、ハンドルや操舵輪の角度を検出するためにポテンショメータなどのセンサを用いることになる。これらセンサはそのまま使用していると検出範囲の変化が起こることがあるため、定期的に調整し直すといった措置が必要とされるが、各車両についてこのようなメンテナンス作業を行うのは非常に手間がかかるという問題がある。そこで、例えば特許文献2に示すように、操舵輪をタイヤエンド(回転の限度)まで自動的に回転させ、そのとき検出される角度に基づいてセンサの出力と操舵輪の角度との関係を補正することが試みられている。
Conventionally, in an industrial vehicle, for example, as shown in
In such a so-called steer-by-wire configuration, a sensor such as a potentiometer is used to detect the angle of the steering wheel or steering wheel. If these sensors are used as they are, the detection range may change. Therefore, measures such as periodic adjustments are required, but it is very troublesome to perform such maintenance work on each vehicle. There is a problem that it takes. Therefore, for example, as shown in
さて、上記のようなステアバイワイヤの構成では、ハンドルの角度を検出するセンサにおいても検出範囲の変化が起こるおそれがあるため、これについても何らかの措置を講じることが望まれる。又、検出範囲の変化は、特許文献2に記載のように操舵輪の両方のタイヤエンド(回転の限度)において起こることが考えられ、ハンドルでも両方の回転の限度において起こることが考えられるが、両者が同じような変化であるとは限らないので、それぞれ異なる変化であっても対応できるようにすることが望ましい。
Now, in the structure of the steer-by-wire as described above, there is a possibility that the detection range may change in the sensor that detects the angle of the handle. Therefore, it is desirable to take some measures for this. In addition, the change in the detection range can be considered to occur at both tire ends (limit of rotation) of the steered wheel as described in
本発明は、ハンドルや操舵輪の角度を検出するセンサを作業者が度々調整しなくとも、操舵フィーリングを良好に保てるようにすることを目的とする。 It is an object of the present invention to maintain a good steering feeling even if an operator does not frequently adjust a sensor for detecting the angle of a steering wheel or a steering wheel.
上記の目的を達成するため、本第1の発明は、ハンドルの回転操作に応じて操舵用モータを作動させ、該操舵用モータで操舵輪を回転させてその向きを変える産業車両の操舵制御装置であって、上記ハンドルの回転角度であるハンドル角を検出するハンドル検出手段と、上記ハンドル角に応じて上記操舵用モータを制御する制御手段とを備えており、上記制御手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値に基づいて上記ハンドル角の最大値を設定する最大値設定手段と、上記ハンドル検出手段からの入力値に基づいて上記ハンドル角の最小値を設定する最小値設定手段と、上記ハンドル検出手段からの入力値を上記最大値設定手段で設定される最大値、及び上記最小値設定手段で設定される最小値を用いて補正する補正手段と、該補正手段により補正されたハンドル角を用いて上記操舵用モータの出力を設定する出力設定手段とを備え、上記最大値設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、上記最小値設定手段は、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、上記補正手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値と予め設定された上記ハンドル角の中立値との差に、上記入力値が上記中立値よりも大きい場合には上記最大値と予め設定された該補正手段から出力される上記ハンドル角の上限値との比を、そうでない場合には上記最小値と予め設定された該補正手段から出力される上記ハンドル角の下限値との比を乗算してハンドル角を補正することを特徴とする構成としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a steering control device for an industrial vehicle that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of a steering wheel and rotates a steering wheel by the steering motor to change its direction. And a handle detection means for detecting a handle angle which is a rotation angle of the handle, and a control means for controlling the steering motor in accordance with the handle angle. Maximum value setting means for setting a maximum value of the steering wheel angle based on an input value from the means, minimum value setting means for setting a minimum value of the steering wheel angle based on an input value from the steering wheel detection means, Correction means for correcting the input value from the handle detection means using the maximum value set by the maximum value setting means and the minimum value set by the minimum value setting means, and the correction means Output setting means for setting the output of the steering motor using the corrected steering wheel angle, the maximum value setting means, when the input value is larger than the already set maximum value, When the input value is smaller than the already set minimum value, the minimum value is set again by decreasing the minimum value. If the difference between the input value from the handle detection means and the neutral value of the steering wheel angle set in advance is larger than the neutral value, the maximum value is output from the correction means set in advance. The steering wheel angle is corrected by multiplying the ratio of the steering wheel angle with the upper limit value of the steering wheel angle, otherwise the ratio of the minimum value and the lower limit value of the steering wheel angle output from the correction means set in advance. A configuration characterized by To have.
このような本第1の発明によれば、ハンドル検出手段において経年変化が起こるなどして検出範囲(最大値や最小値)が変わってしまったとしても、ハンドル角が補正手段で補正され、補正されたハンドル角を用いて操舵用モータの出力が設定されるので、ハンドルの回転操作に対し適切に操舵用モータが制御され、良好な操舵フィーリングが得られる。そのため、作業者がハンドル検出手段などを調整する手間をかけずに、操舵フィーリングを良好に保つことができる。又、ハンドル角の中立値を境に、最大値側と最小値側とでそれぞれにハンドル角を補正するようにしているので、最大値、最小値が互いに異なる変化をしたとしても適切にハンドル角を補正することができる。 According to the first invention as described above, even if the detection range (maximum value or minimum value) changes due to a secular change in the handle detection means, the handle angle is corrected by the correction means, and the correction is performed. Since the output of the steering motor is set by using the steering wheel angle, the steering motor is appropriately controlled with respect to the rotation operation of the steering wheel, and a good steering feeling can be obtained. Therefore, it is possible to keep the steering feeling well without requiring the operator to adjust the handle detection means. In addition, since the steering wheel angle is corrected on the maximum value side and the minimum value side with the neutral value of the steering wheel angle as a boundary, even if the maximum value and the minimum value are different from each other, the steering wheel angle is appropriately adjusted. Can be corrected.
上記の目的を達成するため、本第2の発明は、ハンドルの回転操作に応じて操舵用モータを作動させ、該操舵用モータで操舵輪を回転させてその向きを変える産業車両の操舵制御装置であって、上記操舵輪の回転角度であるステアリング角を検出するステアリング検出手段と、上記ステアリング角に応じて上記操舵用モータを制御する制御手段とを備えており、上記制御手段は、上記ステアリング検出手段からの入力値に基づいて上記ステアリング角の最大値を設定する最大値設定手段と、上記ステアリング検出手段からの入力値に基づいて上記ステアリング角の最小値を設定する最小値設定手段と、上記ステアリング検出手段からの入力値を上記最大値設定手段で設定される最大値、及び上記最小値設定手段で設定される最小値を用いて補正する補正手段と、該補正手段により補正されたステアリング角を用いて上記操舵用モータの出力を設定する出力設定手段とを備え、上記最大値設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、上記最小値設定手段は、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、上記補正手段は、上記ステアリング検出手段からの入力値と予め設定された上記ステアリング角の中立値との差に、上記入力値が上記中立値よりも大きい場合には上記最大値と予め設定された該補正手段から出力される上記ステアリング角の上限値との比を、そうでない場合には上記最小値と予め設定された該補正手段から出力される上記ステアリング角の下限値との比を乗算してステアリング角を補正することを特徴とする構成としている。 In order to achieve the above object, the second aspect of the present invention is a steering control device for an industrial vehicle that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of a steering wheel and rotates the steering wheel by the steering motor to change its direction. And a steering detection means for detecting a steering angle, which is a rotation angle of the steering wheel, and a control means for controlling the steering motor in accordance with the steering angle. Maximum value setting means for setting the maximum value of the steering angle based on an input value from the detection means; minimum value setting means for setting the minimum value of the steering angle based on an input value from the steering detection means; The input value from the steering detection means is compensated using the maximum value set by the maximum value setting means and the minimum value set by the minimum value setting means. And an output setting means for setting the output of the steering motor using the steering angle corrected by the correction means, wherein the maximum value setting means is input in comparison with the already set maximum value. When the value is larger, the maximum value is increased and reset, and the minimum value setting means reduces and resets the minimum value when the input value is smaller than the already set minimum value. The correction means sets the difference between the input value from the steering detection means and the preset neutral value of the steering angle to the maximum value in advance when the input value is larger than the neutral value. The ratio of the steering angle output from the set correction means to the upper limit value of the steering angle. Otherwise, the ratio of the minimum value to the preset lower limit value of the steering angle output from the correction means. The It has a configuration which is characterized by correcting the steering angle by calculation.
このような本第2の発明によれば、ステアリング検出手段において経年変化が起こるなどして検出範囲(最大値や最小値)が変わってしまったとしても、ステアリング角が補正手段で補正され、補正されたステアリング角を用いて操舵用モータの出力が設定されるので、操舵輪の回転に対し適切に操舵用モータが制御され、良好な操舵フィーリングが得られる。そのため、作業者がステアリング検出手段などを調整する手間をかけずに、操舵フィーリングを良好に保つことができる。又、ステアリング角の中立値を境に、最大値側と最小値側とでそれぞれにステアリング角を補正するようにしているので、最大値、最小値が互いに異なる変化をしたとしても適切にステアリング角を補正することができる。 According to the second invention as described above, even if the detection range (maximum value or minimum value) changes due to a secular change in the steering detection means, the steering angle is corrected by the correction means, and the correction is made. Since the output of the steering motor is set using the steering angle thus set, the steering motor is appropriately controlled with respect to the rotation of the steering wheel, and a good steering feeling can be obtained. Therefore, it is possible to keep the steering feeling well without requiring the operator to adjust the steering detection means and the like. In addition, since the steering angle is corrected on the maximum value side and the minimum value side with the neutral value of the steering angle as a boundary, even if the maximum value and the minimum value are different from each other, the steering angle is appropriately adjusted. Can be corrected.
上記の目的を達成するため、本第3の発明は、ハンドルの回転操作に応じて操舵用モータを作動させ、該操舵用モータで操舵輪を回転させてその向きを変える産業車両の操舵制御装置であって、上記ハンドルの回転角度であるハンドル角を検出するハンドル検出手段と、上記操舵輪の回転角度であるステアリング角を検出するステアリング検出手段と、上記ハンドル角及び上記ステアリング角に応じて上記操舵用モータを制御する制御手段とを備えており、上記制御手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値に基づいて上記ハンドル角の最大値及び最小値を設定するハンドル設定手段と、上記ステアリング検出手段からの入力値に基づいて上記ステアリング角の最大値及び最小値を設定するステアリング設定手段と、上記ハンドル検出手段及び上記ステアリング検出手段からの入力値を補正する補正手段と、該補正手段により補正されたハンドル角及びステアリング角を用いて上記操舵用モータの出力を設定する出力設定手段とを備え、上記ハンドル設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、上記ステアリング設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、上記補正手段は、上記ハンドル設定手段で設定される上記ハンドル角の最大値及び最小値と、予め設定された上記ハンドル角の中立値とを用いて上記ハンドル検出手段からの入力値を補正し、上記ステアリング設定手段で設定される上記ステアリング角の最大値及び最小値と、予め設定された上記ステアリング角の中立値とを用いて上記ステアリング検出手段からの入力値を補正することを特徴とする構成としている。 In order to achieve the above object, the third aspect of the present invention provides a steering control device for an industrial vehicle that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of the steering wheel and rotates the steering wheel by the steering motor to change the direction thereof. A steering wheel detecting means for detecting a steering angle which is a rotational angle of the steering wheel; a steering detecting means for detecting a steering angle which is a rotational angle of the steering wheel; and the steering angle and the steering angle according to the steering angle. Control means for controlling a steering motor, the control means for setting a maximum value and a minimum value of the steering wheel angle based on an input value from the steering wheel detection means, and the steering detection Steering setting means for setting a maximum value and a minimum value of the steering angle based on an input value from the means, and the steering wheel detection means And a correction means for correcting the input value from the steering detection means, and an output setting means for setting the output of the steering motor using the steering wheel angle and the steering angle corrected by the correction means. When the input value is larger than the maximum value that has already been set, the maximum value is increased and reset, and when the input value is smaller than the minimum value that has already been set, the minimum When the input value is larger than the maximum value that has already been set, the steering setting means resets it by increasing the maximum value and resets the minimum value that has already been set. When the input value is smaller than the minimum value, the minimum value is decreased and reset, and the correction means sets the maximum and minimum values of the steering wheel angle set by the steering wheel setting means and a preset value. The neutral value of the steering wheel angle is used to correct the input value from the steering wheel detection means, the maximum and minimum values of the steering angle set by the steering setting means, and the neutral value of the steering angle set in advance. Are used to correct the input value from the steering detection means.
このような本第3の発明によれば、ハンドル検出手段やステアリング検出手段において経年変化が起こるなどして検出範囲(最大値や最小値)が変わってしまったとしても、ハンドル角及びステアリング角が補正手段で補正され、補正されたハンドル角及びステアリング角を用いて操舵用モータの出力が設定されるので、ハンドルの回転操作及び操舵輪の回転に対し適切に操舵用モータが制御され、良好な操舵フィーリングが得られる。そのため、作業者がハンドル検出手段やステアリング検出手段などを調整する手間をかけずに、操舵フィーリングを良好に保つことができる。 According to the third aspect of the present invention, even if the detection range (maximum value or minimum value) changes due to a secular change in the steering wheel detection unit or the steering detection unit, the steering wheel angle and the steering angle are not changed. Since the output of the steering motor is set using the corrected steering wheel angle and steering angle, the steering motor is appropriately controlled with respect to the steering wheel rotation and the steering wheel rotation. Steering feeling is obtained. Therefore, it is possible to maintain a good steering feeling without requiring the operator to adjust the steering wheel detection means and the steering detection means.
尚、本第3の発明において、上記補正手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値と予め設定された上記ハンドル角の中立値との差に、上記入力値が上記中立値よりも大きい場合には上記最大値と予め設定された該補正手段から出力される上記ハンドル角の上限値との比を、そうでない場合には上記最小値と予め設定された該補正手段から出力される上記ハンドル角の下限値との比を乗算してハンドル角を補正する構成とすることができ、又、上記補正手段は、上記ステアリング検出手段からの入力値と予め設定された上記ステアリング角の中立値との差に、上記入力値が上記中立値よりも大きい場合には上記最大値と予め設定された該補正手段から出力される上記ステアリング角の上限値との比を、そうでない場合には上記最小値と予め設定された該補正手段から出力される上記ステアリング角の下限値との比を乗算してステアリング角を補正する構成とすることができる。このようにすれば、最大値、最小値が互いに異なる変化をしたとしても適切にハンドル角及びステアリング角を補正することができる。 In the third aspect of the invention, the correction means is configured such that the difference between the input value from the steering wheel detection means and the preset neutral value of the steering wheel angle is greater than the neutral value. Is the ratio between the maximum value and the upper limit value of the handle angle output from the correction means set in advance; otherwise, the handle angle output from the minimum value and the preset correction means is set. The steering angle can be corrected by multiplying the ratio with the lower limit value of the steering wheel, and the correction means can calculate an input value from the steering detection means and a preset neutral value of the steering angle. If the input value is larger than the neutral value, the ratio between the maximum value and the upper limit value of the steering angle output from the correction means set in advance is set. If not, the minimum value is set. And preset Has been multiplied by the ratio between the lower limit value of the steering angle output from the correction means can be configured to correct the steering angle. In this way, even if the maximum value and the minimum value change differently, the steering wheel angle and the steering angle can be corrected appropriately.
以上に説明したように、本発明によれば、ハンドル検出手段やステアリング検出手段において経年変化が起こるなどしても、ハンドルの回転操作や操舵輪の回転に対し適切に操舵用モータを制御することができる。そのため、作業者がハンドル検出手段やステアリング検出手段を調整することなく、操舵フィーリングを良好に保つことができる。 As described above, according to the present invention, the steering motor can be appropriately controlled with respect to the rotation operation of the steering wheel or the rotation of the steering wheel even if the steering detection means or the steering detection means undergoes secular change. Can do. Therefore, the steering feeling can be kept good without the operator adjusting the steering wheel detection means or the steering detection means.
以下、本発明をフォークリフトに適用した実施例を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a forklift will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、この実施例に係るフォークリフトは、車体1の後部に、後方へ延設された左右一対のストラドルレッグ2を備え、各ストラドルレッグ2の先端部に後輪3が設けられている。車体1の前部中央には前輪4が設けられ、この前輪4が後述するように駆動輪及び操舵輪として機能する。車体1の後部にはマスト5が立設され、このマスト5に運転台6が昇降可能に支持される。運転台6は後方へ延設された左右一対のフォーク7を備え、又、運転台6の前壁部には、運転台6を昇降させるための操作ボックス8、前輪4を駆動輪として回転させ走行速度を調節するためのアクセル9、及び前輪4を操舵輪として回転させその向きを変えるためのハンドル10が備えられている。
As shown in FIG. 1, the forklift according to this embodiment includes a pair of left and
図2に示すように、前輪4は、車体1に縦軸回りに回転可能に設けられたドライブ装置11に支持されており、ドライブ装置11の上方には前輪4を駆動するための走行用モータ12と、ドライブ装置11を駆動するための操舵用モータ13が設置されている。
前輪4と走行用モータ12とはドライブ装置11に内蔵されたギヤを介して連結されており、走行用モータ12からの駆動トルクがドライブ装置11を介して前輪4に伝えられ、前輪4が回転する。又、ドライブ装置11と操舵用モータ13とも、上記とは異なるギヤを介して連結されており、操舵用モータ13からの駆動トルクがドライブ装置11に伝えられ、ドライブ装置11が回転する。ここで、前輪4は前述のようにドライブ装置11に支持されているので、前輪4とドライブ装置11とは一体的に回転する。尚、これらのモータは車体1に搭載された制御装置14により制御される。
As shown in FIG. 2, the
The
又、図2に示すように、ハンドル10にはポテンショメータからなる角度センサ10Aが設けられており、角度センサ10Aからハンドル10の回転角度(ハンドル角)を表す信号が制御装置14へ入力される。更に、ドライブ装置11と操舵用モータ13とを連結するギヤのうち、ドライブ装置11に固定されたギヤにはポテンショメータからなる角度センサ11Aが連結されており、角度センサ11Aから前輪4の回転角度(ステアリング角)を表す信号が制御装置14へ入力される。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、制御装置14は、角度センサ10Aで検出されるハンドル角を補正するハンドル角補正部141と、角度センサ11Aで検出されるステアリング角を補正するステアリング角補正部142と、補正されたハンドル角及びステアリング角に基づいて操舵用モータ13の出力を設定する出力設定部143と、出力設定部143で設定された出力で操舵用モータ13を制御する制御部144とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
ハンドル角補正部141は、図4に示すように、角度センサ10Aからのハンドル角の入力値Hを補正して補正値H’を求め、これを出力設定部143へ伝える。
ハンドル角補正部141には最大値Ha、最小値Hbが設定され、入力値Hが最大値Haよりも大きいと最大値Haが更新され、入力値Hが最小値Hbよりも小さいと最小値Hbが更新される。尚、ハンドル角補正部141には初期最大値Hmax、初期最小値Hminが予め設定されており、初期状態では、Ha=Hmax、Hb=Hminである。又、ハンドル角補正部141には中立値Hntrと、補正値H’の上限である上限値H’max、及び下限である下限値H’minとが予め設定されており、後述するように入力値Hと中立値Hntrとの差、及び最大値Haと上限値H’maxとの比、最小値Hbと下限値H’minとの比から補正値H’を求める。
As shown in FIG. 4, the handle
A maximum value Ha and a minimum value Hb are set in the handle
ステアリング角補正部142は、図5に示すように、角度センサ11Aからのステアリング角の入力値Sを補正して補正値S’を求め、これを出力設定部143へ伝える。
ステアリング角補正部142には最大値Sa、最小値Sbが設定され、入力値Sが最大値Saよりも大きいと最大値Saが更新され、入力値Sが最小値Sbよりも小さいと最小値Sbが更新される。尚、ステアリング角補正部142には初期最大値Smax、初期最小値Sminが予め設定されており、初期状態では、Sa=Smax、Sb=Sminである。又、ステアリング角補正部142には中立値Sntrと、補正値S’の上限である上限値S’max、及び下限である下限値S’minとが予め設定されており、後述するように入力値Sと中立値Sntrとの差、及び最大値Saと上限値S’maxとの比、最小値Sbと下限値S’minとの比から補正値S’を求める。
As shown in FIG. 5, the steering
A maximum value Sa and a minimum value Sb are set in the steering
こうして求められるハンドル角の補正値H’と、ステアリング角の補正値S’との関係は、図6に太い直線で示すように表される。図6中の二点鎖線はH’=S’を表しており、上限値H’maxは上限値S’maxよりも所定値Gだけ大きな値とされ、下限値H’minは下限値S’minよりも所定値Gだけ小さな値とされる。 The relationship between the steering angle correction value H ′ and the steering angle correction value S ′ obtained in this way is represented by a thick straight line in FIG. The two-dot chain line in FIG. 6 represents H ′ = S ′, the upper limit value H′max is a value larger than the upper limit value S′max by a predetermined value G, and the lower limit value H′min is the lower limit value S ′. The value is smaller by the predetermined value G than min.
出力設定部143は、ハンドル角補正部141からのハンドル角の補正値H’と、ステアリング角補正部142からのステアリング角の補正値S’とを用いて操舵用モータ13の出力デュティ値Dを求める。すなわち、図7に示すように、補正値H’と補正値S’との角度差に比例する値として出力デュティ値Dを求め、これを制御部144へ伝える。尚、出力設定部143において、出力デュティ値Dは出力デュティ上限値Dmax(>0)と出力デュティ下限値−Dmax(<0)との間の値として求められ、補正値H’と補正値S’との角度差が所定値Ga以上では出力デュティ値Dは出力デュティ上限値Dmaxとされ、所定値Gb以下では出力デュティ値Dは出力デュティ下限値−Dmaxとされる。
The
制御部144は、出力設定部143において設定された出力デュティ値Dで操舵用モータ13を作動させる。つまり、出力デュティ値Dが正の値であれば操舵用モータ13を正転させ、出力デュティ値Dが負の値であれば操舵用モータ13を逆転させる。こうして操舵用モータ13が作動することで、前輪4及びドライブ装置11が回転する。出力デュティ値Dが0であれば、制御部144は操舵用モータ13を停止させ、これにより前輪4及びドライブ装置11の回転も停止する。
The
以下、制御装置14における制御の流れを、図8A〜8Dを参照しながら更に説明する。
Hereinafter, the flow of control in the
図8Aに示すように、角度センサ10Aによってハンドル角が、角度センサ11Aによってステアリング角がそれぞれ検出され、制御装置14に入力値H及び入力値Sが入力されると(S1)、ハンドル角補正部141がハンドル角の最大値Ha及び最小値bを設定し、ステアリング角補正部142がステアリング角の最大値Sa及び最小値Sbを設定する(S2)。続いて、ハンドル角補正部141がハンドル角の入力値Hを補正して補正値H’を求め、ステアリング角補正部142がステアリング角の入力値Sを補正して補正値S’を求める(S3)。更に、出力設定部143がハンドル角の補正値H’とステアリング角の補正値S’とを用いて操舵用モータ13の出力デュティ値Dを設定し(S4)、制御部144が出力デュティ値Dで操舵用モータ13を作動させる(S5)。
As shown in FIG. 8A, when the steering angle is detected by the
S2におけるハンドル角の最大値Ha及び最小値b、ステアリング角の最大値Sa及び最小値Sbの設定処理は、図8Bに示すように行われる。
ハンドル角補正部141は、入力値H>Haであるか否かを判断し(S20)、入力値H>HaであればHa=Ha+1として最大値Haを更新し(S21)、入力値H>Haでなければ現在設定されている最大値Haを維持する。続いて、ハンドル角補正部141は、入力値H<Hbであるか否かを判断し(S22)、入力値H<Hbであれば、Hb=Hb−1として最小値Hbを更新し(S23)、入力値H<Hbでなければ現在設定されている最小値Hbを維持する。
ステアリング角補正部142は、入力値S>Saであるか否かを判断し(S24)、入力値S>Saであれば、Sa=Sa+1として最大値Saを更新し(S25)、入力値S>Saでなければ現在設定されている最大値Saを維持する。続いて、ステアリング角補正部142は、入力値S<Sbであるか否かを判断し(S26)、入力値S<Sbであれば、Sb=Sb−1として最小値Sbを更新し(S27)、入力値S<Sbでなければ現在設定されている最小値Sbを維持する。
The setting process of the maximum value Ha and the minimum value b of the steering wheel angle and the maximum value Sa and the minimum value Sb of the steering angle in S2 is performed as shown in FIG. 8B.
The handle
The steering
S3におけるハンドル角の入力値H、ステアリング角の入力値Sの補正処理は、図8Cに示すように行われる。
ハンドル角補正部141は、入力値H>Hntrであるか否かを判断し(S30)、入力値H>Hntrであれば、補正値H’を次式で算出する(S31)。
H’=H’max×(H−Hntr)/Ha
入力値H>Hntrでなければ、補正値H’を次式で算出する(S32)。
H’=H’min×(H−Hntr)/Hb
ステアリング角補正部142は、入力値S>Sntrであるか否かを判断し(S33)、入力値S>Sntrであれば、補正値S’を次式で算出する(S34)。
S’=S’max×(S−Sntr)/Sa
入力値S>Sntrでなければ、補正値S’を次式で算出する(S35)。
S’=S’min×(S−Sntr)/Sb
The correction processing of the steering wheel input value H and the steering angle input value S in S3 is performed as shown in FIG. 8C.
The handle
H ′ = H′max × (H−Hntr) / Ha
If the input value H> Hntr is not satisfied, the correction value H ′ is calculated by the following equation (S32).
H ′ = H′min × (H−Hntr) / Hb
The steering
S ′ = S′max × (S−Sntr) / Sa
If the input value S> Sntr is not satisfied, the correction value S ′ is calculated by the following equation (S35).
S ′ = S′min × (S−Sntr) / Sb
S4における出力デュティ値Dの設定処理は、図8Dに示すように行われる。
出力設定部143は、まず補正値H’と補正値S’との角度差に比例する値として出力デュティ値Dを求める(S40)。ここで、Kは比例係数である。続いて、出力設定部143は、出力デュティ値D>Dmaxであるか否かを判断する(S41)。出力デュティ値D>DmaxであればD=Dmaxとし(S42)、出力デュティ値D>DmaxでなければS40で求めた出力デュティ値Dを維持する。更に、出力設定部143は、出力デュティ値D<−Dmaxであるか否かを判断する(S43)。出力デュティ値D<−Dmaxであれば、D=−Dmaxとし(S44)、出力デュティ値D<−DmaxでなければS40で求めた出力デュティ値Dを維持する。
The setting process of the output duty value D in S4 is performed as shown in FIG. 8D.
The
このような本発明の実施例によれば、角度センサ10Aにおいて経年変化が起こるなどしても、ハンドル10を回転操作しているうちにハンドル角の最大値Ha及び最小値Hbが更新され、入力値Hがハンドル角補正部141で補正された補正値H’を用いて操舵用モータ13の出力デュティ値Dが設定される。同様に、角度センサ11Aにおいて経年変化が起こるなどしても、前輪4及びドライブ装置11が回転しているうちにステアリング角の最大値Sa及び最小値Sbが更新され、入力値Sがステアリング角補正部142で補正された補正値S’を用いて操舵用モータ13の出力デュティ値Dが設定される。従って、ハンドル10の回転操作及び前輪4の回転に対し適切に操舵用モータ13が制御され、良好な操舵フィーリングが得られる。もちろん、作業者が角度センサ10Aや角度センサ11Aを調整する手間をかけることなく、操舵フィーリングを良好に保つことができる。
According to the embodiment of the present invention, even when the
更に、ハンドル角の中立値Hntrを境に、最大値Ha側と最小値Hb側とでそれぞれに補正するようにしているので、最大値Ha、最小値Hbが互いに異なる変化をしたとしても適切に入力値Hを補正して補正値H’を求めることができる。同様に、ステアリング角の中立値Sntrを境に、最大値Sa側と最小値Sb側とでそれぞれに補正するようにしているので、最大値Sa、最小値Sbが互いに異なる変化をしたとしても適切に入力値Sを補正して補正値S’を求めることができる。 Furthermore, since the neutral value Hntr of the steering wheel angle is used as a boundary, correction is made on the maximum value Ha side and the minimum value Hb side, so that even if the maximum value Ha and the minimum value Hb are different from each other, it is appropriate. The correction value H ′ can be obtained by correcting the input value H. Similarly, since the neutral value Sntr of the steering angle is used as a boundary and correction is made on the maximum value Sa side and the minimum value Sb side, even if the maximum value Sa and the minimum value Sb are different from each other, it is appropriate. The correction value S ′ can be obtained by correcting the input value S.
尚、上記の実施例では、ハンドル角補正部141において、Ha=Ha+1で最大値Haを更新し、Hb=Hb−1で最小値Hbを更新しているが、入力値Hをそのまま最大値Ha、最小値Hbとすることで更新を行うようにしてもよい。同様に、ステアリング角補正部142において、Sa=Sa+1で最大値Saを更新し、Sb=Sb−1で最小値Sbを更新しているものを、入力値Sをそのまま最大値Sa、最小値Sbとするようにしてもよい。
In the above embodiment, the handle
4 前輪
10 ハンドル
10A 角度センサ
11 ドライブ装置
11A 角度センサ
13 操舵用モータ
14 制御装置
141 ハンドル角補正部
142 ステアリング角補正部
143 出力設定部
H ハンドル角の入力値
H’ ハンドル角の補正値
S ステアリング角の入力値
S’ ステアリング角の補正値
D 操舵用モータの出力デュティ値
4
Claims (3)
上記ハンドルの回転角度であるハンドル角を検出するハンドル検出手段と、上記ハンドル角に応じて上記操舵用モータを制御する制御手段とを備えており、
上記制御手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値に基づいて上記ハンドル角の最大値を設定する最大値設定手段と、上記ハンドル検出手段からの入力値に基づいて上記ハンドル角の最小値を設定する最小値設定手段と、上記ハンドル検出手段からの入力値を上記最大値設定手段で設定される最大値、及び上記最小値設定手段で設定される最小値を用いて補正する補正手段と、該補正手段により補正されたハンドル角を用いて上記操舵用モータの出力を設定する出力設定手段とを備え、
上記最大値設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、
上記最小値設定手段は、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、
上記補正手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値と予め設定された上記ハンドル角の中立値との差に、上記入力値が上記中立値よりも大きい場合には上記最大値と予め設定された該補正手段から出力される上記ハンドル角の上限値との比を、そうでない場合には上記最小値と予め設定された該補正手段から出力される上記ハンドル角の下限値との比を乗算してハンドル角を補正することを特徴とする産業車両の操舵制御装置。 A steering control device for an industrial vehicle that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of a steering wheel, rotates a steering wheel with the steering motor, and changes the direction of the steering wheel.
Handle detection means for detecting a handle angle which is a rotation angle of the handle; and control means for controlling the steering motor according to the handle angle;
The control means sets a maximum value of the steering wheel angle based on an input value from the steering wheel detection means, and sets a minimum value of the steering wheel angle based on an input value from the steering wheel detection means. A minimum value setting means, a correction means for correcting an input value from the handle detection means using a maximum value set by the maximum value setting means, and a minimum value set by the minimum value setting means, Output setting means for setting the output of the steering motor using the steering wheel angle corrected by the correction means,
The maximum value setting means increases and resets the maximum value when the input value is larger than the already set maximum value,
When the input value is smaller than the already set minimum value, the minimum value setting means decreases and resets the minimum value,
The correction means is preset to the maximum value when the input value is larger than the neutral value due to the difference between the input value from the handle detection means and the neutral value of the steering wheel angle set in advance. If not, the ratio of the upper limit value of the steering wheel angle output from the correction means is multiplied by the ratio of the minimum value and the lower limit value of the steering wheel angle output from the correction means set in advance. A steering control device for an industrial vehicle characterized in that the steering wheel angle is corrected.
上記操舵輪の回転角度であるステアリング角を検出するステアリング検出手段と、上記ステアリング角に応じて上記操舵用モータを制御する制御手段とを備えており、
上記制御手段は、上記ステアリング検出手段からの入力値に基づいて上記ステアリング角の最大値を設定する最大値設定手段と、上記ステアリング検出手段からの入力値に基づいて上記ステアリング角の最小値を設定する最小値設定手段と、上記ステアリング検出手段からの入力値を上記最大値設定手段で設定される最大値、及び上記最小値設定手段で設定される最小値を用いて補正する補正手段と、該補正手段により補正されたステアリング角を用いて上記操舵用モータの出力を設定する出力設定手段とを備え、
上記最大値設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、
上記最小値設定手段は、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、
上記補正手段は、上記ステアリング検出手段からの入力値と予め設定された上記ステアリング角の中立値との差に、上記入力値が上記中立値よりも大きい場合には上記最大値と予め設定された該補正手段から出力される上記ステアリング角の上限値との比を、そうでない場合には上記最小値と予め設定された該補正手段から出力される上記ステアリング角の下限値との比を乗算してステアリング角を補正することを特徴とする産業車両の操舵制御装置。 A steering control device for an industrial vehicle that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of a steering wheel, rotates a steering wheel with the steering motor, and changes the direction of the steering wheel.
Steering detection means for detecting a steering angle which is a rotation angle of the steering wheel, and control means for controlling the steering motor in accordance with the steering angle,
The control means sets a maximum value of the steering angle based on an input value from the steering detection means, and sets a minimum value of the steering angle based on an input value from the steering detection means. Minimum value setting means for correcting the input value from the steering detection means using the maximum value set by the maximum value setting means, and the minimum value set by the minimum value setting means, Output setting means for setting the output of the steering motor using the steering angle corrected by the correction means,
The maximum value setting means increases and resets the maximum value when the input value is larger than the already set maximum value,
When the input value is smaller than the already set minimum value, the minimum value setting means decreases and resets the minimum value,
When the input value is larger than the neutral value, a difference between the input value from the steering detection unit and a preset neutral value of the steering angle is set as the maximum value. The ratio of the steering angle output from the correction means to the upper limit value of the steering angle is otherwise multiplied by the ratio of the minimum value to the preset lower limit value of the steering angle output from the correction means. And a steering control device for an industrial vehicle, wherein the steering angle is corrected.
上記ハンドルの回転角度であるハンドル角を検出するハンドル検出手段と、上記操舵輪の回転角度であるステアリング角を検出するステアリング検出手段と、上記ハンドル角及び上記ステアリング角に応じて上記操舵用モータを制御する制御手段とを備えており、
上記制御手段は、上記ハンドル検出手段からの入力値に基づいて上記ハンドル角の最大値及び最小値を設定するハンドル設定手段と、上記ステアリング検出手段からの入力値に基づいて上記ステアリング角の最大値及び最小値を設定するステアリング設定手段と、上記ハンドル検出手段及び上記ステアリング検出手段からの入力値を補正する補正手段と、該補正手段により補正されたハンドル角及びステアリング角を用いて上記操舵用モータの出力を設定する出力設定手段とを備え、
上記ハンドル設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、
上記ステアリング設定手段は、既に設定されている最大値に比べ入力値の方が大きいときに、最大値を増加させて再設定し、既に設定されている最小値に比べ入力値の方が小さいときに、最小値を減少させて再設定し、
上記補正手段は、上記ハンドル設定手段で設定される上記ハンドル角の最大値及び最小値と、予め設定された上記ハンドル角の中立値とを用いて上記ハンドル検出手段からの入力値を補正し、上記ステアリング設定手段で設定される上記ステアリング角の最大値及び最小値と、予め設定された上記ステアリング角の中立値とを用いて上記ステアリング検出手段からの入力値を補正することを特徴とする産業車両の操舵制御装置。 A steering control device for an industrial vehicle that operates a steering motor in accordance with a rotation operation of a steering wheel, rotates a steering wheel with the steering motor, and changes the direction of the steering wheel.
Steering wheel detection means for detecting a steering wheel angle that is a rotation angle of the steering wheel, steering detection means for detecting a steering angle that is a rotation angle of the steering wheel, and the steering motor according to the steering wheel angle and the steering angle. Control means for controlling,
The control means includes a steering wheel setting means for setting a maximum value and a minimum value of the steering wheel angle based on an input value from the steering wheel detection means, and a maximum steering angle value based on an input value from the steering detection means. Steering setting means for setting a minimum value, correction means for correcting the steering wheel detection means and input values from the steering detection means, and the steering motor using the steering wheel angle and steering angle corrected by the correction means. Output setting means for setting the output of
When the input value is larger than the already set maximum value, the handle setting means increases the maximum value and resets it, and when the input value is smaller than the already set minimum value. Reduce the minimum value and reset it.
When the input value is larger than the already set maximum value, the steering setting means increases the maximum value and resets it. When the input value is smaller than the already set minimum value Reduce the minimum value and reset it.
The correction means corrects an input value from the handle detection means using a maximum value and a minimum value of the handle angle set by the handle setting means and a neutral value of the handle angle set in advance. An industry characterized in that an input value from the steering detection means is corrected using a maximum value and a minimum value of the steering angle set by the steering setting means and a neutral value of the steering angle set in advance. Vehicle steering control device.
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