专利名称：车辆用转向操纵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用转向操纵装置。
背景技术：
在手柄与转向轮之间的机械连结被切断的、所谓的线控转向系统中，提出有用于修正手柄的位置(旋钮在方向盘的周向上的位置)与轮胎最大转向角之间的偏差的车辆用手柄位置修正装置(例如，参照下述专利文献1)。并且，提出有使用操纵杆进行转向操纵的线控转向式车辆用转向操纵装置(例如，参照下述专利文献2)。并且，提出有利用照相机检测驾驶者把持转向盘的手的位置，并根据驾驶者的手的位置来修正转向盘的转向操纵反力的线控转向式转向操纵装置(例如，参照下述专利文献3) ο并且，提出有使用接近开关、接触开关检测对旋钮的把持的工业车辆用动力转向装置(例如，参照下述专利文献4)。专利文献1 日本专利第3991632号公报(说明书第11 第12段、第71 第76 段、图7、图13)专利文献2 日本专利第3883107号公报(说明书第3 第5段、第158段、图18)专利文献3 日本特开2007-253640号公报(说明书第28 第30段、图3、图5)专利文献4 日本实开昭63-37381号公报(图1、图3)一般来说，在叉车等装卸车辆、残疾人用车辆中，在手柄上设置有能够旋转的旋钮，以使得能够单手操作手柄(转向盘)。例如，在装卸车辆中，驾驶者一边利用右手操作用于进行装卸作业的操作杆，一边利用左手把持旋钮来进行手柄操作。也存在驾驶者频繁地交替对手柄和旋钮进行操作的情况，在该情况下，希望不拘泥于交替操作而施加适当的转向操纵反力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆用转向操纵装置，即便在对使用旋钮进行的转向操纵和使用转向操纵部件的方向盘进行的转向操纵进行切换的情况下，也能够施加适当的转向操纵反力。本发明的一个方面提供车辆用转向操纵装置，具备旋钮，该旋钮用于对转向操纵部件的方向盘进行操作而使该方向盘旋转，该旋钮具有旋钮中心，且由上述方向盘支承为能够绕上述旋钮中心旋转；方向盘反力致动器，该方向盘反力致动器对上述方向盘的旋转施加方向盘反力；旋钮反力致动器，该旋钮反力致动器对上述旋钮的旋转施加旋钮反力； 把持检测装置，该把持检测装置检测上述旋钮被把持的情况；以及控制单元，该控制单元对上述旋钮反力致动器以及上述方向盘反力致动器进行控制。上述控制单元将从利用上述把持检测装置检测到对上述旋钮的把持开始的规定期间设定为用于从仅基于方向盘反力致动器施加反力向仅基于旋钮反力致动器施加反力过渡的过渡期间，在该过渡期间中，使上述旋钮反力随时间推移而增大，且使上述方向盘反力随时间推移而减少。根据本发明，在驾驶者从利用方向盘进行转向操纵更换为利用旋钮进行转向操纵时，由于设置有使上述旋钮反力随时间推移而增大、且使上述方向盘反力随时间推移而减少的过渡期间，因此，能够顺畅地从施加方向盘反力向施加旋钮反力切换。因此，在进行上述更换时，驾驶者不会在转向操纵方面感到异样感。
图1是示出应用了本发明的一个实施方式所涉及的车辆用转向操纵装置的叉车的简要结构的示意侧视图。图2是用于对使叉升降的动作原理进行说明的简图。图3是转向操纵部件的简要主视图，且是沿着转向操纵部件的方向盘中心观察转向操纵部件时的图。图4是转向操纵部件以及旋钮的简要剖视图。图5是示出叉车的电气结构的框图。图6是示出与方向盘反力致动器以及旋钮反力致动器的控制相关的结构的框图。图7是示出基于E⑶的主要的控制流程的流程图。图8是示出过渡控制的流程的流程图。图9是本发明的其他实施方式中的各个修正系数的时间映射图。标号说明1:叉车(装卸车辆)；2:车体；3:装卸装置；6:后轮(转向轮)；9:车辆用转向操纵装置；10 转向操纵部件；11 转向致动器；12 旋钮反力致动器；13 方向盘反力致动器；14 方向盘转角传感器(方向盘转角检测装置)；51 旋钮；52 方向盘；56 旋钮支轴； 56b 另一端(配置于比重心位置靠上方位置的部分)；71 旋钮转角传感器(旋钮转角检测装置)；75:把持传感器(把持检测装置)；85:目标方向盘反力设定部；86:目标方向盘反力修正部；87 第一切换部；88 第一修正系数算出部；89 把持信号接收部；90 计时器； 91 :目标旋钮反力设定部；92 :目标旋钮反力修正部；93 第二切换部；94 第二修正系数算出部；95,96 驱动回路；100 :ECU(控制单元)；Al 转向机构；C 计数值；Cfflax 计数完毕值； C2 方向盘中心；C3 旋钮中心；e 把持信号；el 切换信号；e2 计时器开始指令信号；θ H 方向盘转角；θ Ν 旋钮转角；P 重心位置；Th 方向盘反力；T/ 目标方向盘反力；ΤΝ 旋钮反力；T/ :目标旋钮反力；kl 第一修正系数；k2 第二修正系数
具体实施例方式参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1是示出应用了本发明的一个实施方式的车辆用转向操纵装置的叉车的简要结构的示意侧视图。参照图1，叉车1具备车体2、设置于该车体2的前部的装卸装置3、设置于车体2的后部的配重4、支承车体2的作为驱动轮的前轮5以及作为转向轮的后轮6、 包含例如发动机的车辆的驱动源7、作为液压源的液压泵8、以及用于使后轮6转向的车辆用转向操纵装置9。
车辆用转向操纵装置9构成为手摇手柄即转向操纵部件10与转向轮即后轮6之间的机械连结被切断的所谓的线控转向式的车辆用转向操纵装置。作为转向轮，可以在车体2的左右方向的中央设置单一的后轮6，也可以在车体2的左右分别设置后轮6。转向操纵部件10以能够与转向轴50 —起旋转的方式连结在倾斜状的转向轴50的上端。并且，在转向操纵部件10，以能够旋转的方式安装有用于对该转向操纵部件10进行操作的旋钮51。车辆用转向操纵装置9具备上述转向操纵部件10 ；转向致动器11，该转向致动器11由用于根据转向操纵部件10的操作而使作为转向轮的后轮6转向的例如电动马达构成，且由作为控制单元的E⑶100(电子控制单元)驱动控制；旋钮反力致动器12，该旋钮反力致动器12对以能够旋转的方式安装于转向操纵部件10的旋钮51施加反力；以及方向盘反力致动器13，该方向盘反力致动器13对转向操纵部件10的方向盘52施加方向盘反力 (转向操纵反力)。在本实施方式中，旋钮反力致动器12以及方向盘反力致动器13分别由电动马达构成，且由E⑶100进行驱动控制。并且，车辆用转向操纵装置9具备检测转向操纵部件10的方向盘52的转角(相当于转向操纵角)的作为方向盘转角检测装置的方向盘转角传感器14、和检测后轮6的转向角的转向角传感器15。作为转向轮的后轮6由近乎铅垂的支承部件16支承，使得该后轮 6能够旋转。该支承部件16经由被保持于车体2的轴承17被支承为能够绕近乎铅垂的旋转轴线Cl旋转。转向致动器11的输出轴的旋转经由传递机构18被减速，并被传递至支承部件16。 该传递机构18具有与转向致动器11的输出轴共同旋转的例如由驱动齿轮构成的驱动部件19、和例如由从动齿轮构成的从动部件20，该从动部件20设置成能够与支承部件16共同绕旋转轴线Cl旋转、且与上述驱动齿轮啮合。转向机构Al由传递机构18以及转向致动器11构成。虽然没有图示，但发动机等驱动源7的动力经由变矩器传递至进行前进后退切换以及变速动作的变速器，进一步经由差速器传递至左右的前轮5 (驱动轮)。在变速器内置有前进离合器以及后退离合器。叉车1具备包含驾驶坐席21的驾驶室22。驾驶室22以由框架23包围的状态形成在车体2上。装卸装置3具备左右一对外侧柱(outer mast) 24，这一对外侧柱M由车体2支承，从而能够以下端部2 作为中心倾动；内侧柱25，该内侧柱25由该外侧柱对支承而能够升降；提升托架26，该提升托架沈由外侧柱M支承而能够升降；以及装载货物的作为装载部的左右一对叉27，这一对叉27安装于该提升托架26。在外侧柱M的规定部位与车体2的规定部位之间夹装有倾转缸28。倾转缸28具有缸体四，该缸体四的一端以能够摆动的方式连结于车体2的规定部位；以及活塞杆30， 该活塞杆30从缸体四的另一端突出。活塞杆30的末端以能够摆动的方式连结于外侧柱 24的规定部位。伴随着倾转缸观的活塞杆30的伸缩动作，外侧柱M在直立姿态和倾斜姿态之间变位。并且，设置有用于使内侧柱25以外侧柱M作为引导件而升降的提升缸31。提升缸31具有缸体32，该缸体32固定于外侧柱M ；以及活塞杆33，该活塞杆33从缸体32突出。活塞杆33的末端固定在安装于内侧柱25的规定部位的安装部25a。
在提升缸31的缸体32的下部，安装有用于检测装卸装置3的装载负载的作为负载检测装置的负载传感器34。来自负载传感器34的信号被输入ECU 100。在驾驶室22的前部、且是驾驶室22的底面2 上，设置有操作台35，在驾驶室22 的后部固定有上述驾驶坐席21。在上述操作台35，作为供驾驶者用手进行操作的多个操作部件，设置有上述转向操纵部件10、用于使叉27升降的升降操作杆36、用于使外侧柱M摆动的倾转操作杆37、 以及前进/后退切换杆38。并且，在操作台35固定有主要用于确认后方的确认后视镜39。 并且，在操作台35设置有未图示的各种开关类。并且，在操作台35的基部附近、且是驾驶室22的底面2 上，作为供驾驶者用脚进行操作的多个操作部件，设置有油门踏板40、制动踏板41、以及离合踏板42。油门踏板 40、制动踏板41以及离合踏板42实际上沿着与纸面垂直的方向(相当于车辆的左右方向) 横向并列地排列配置，但在图1中仅示意性地示出。并且，在图1中也示意性地示出作为操作部件的升降操作杆36、倾转操作杆37、以及前进/后退切换杆38的布局。参照概念性地示出使叉27升降的动作原理的图2，在内侧柱25的上部支承有链轮43，使得该链轮43能够旋转，在该链轮43卷绕有链条44。该链条44的一端4 固定于设置在外侧柱M的固定部Mb，链条44的另一端44b固定于提升托架26。由此，提升托架 26以及叉27使用链条44悬挂架设。当伴随着提升缸31的活塞杆33的伸长而内侧柱25上升时，链轮43相对于外侧柱24的固定部24b上升，经由链条44使提升托架沈以及作为装载部的叉27上升。叉27 相对于地表面48的上升量是提升缸31的活塞杆33的伸长量的2倍。设置有检测作为装载部的叉27的高度的作为装载部高度检测装置的行程传感器 45，来自行程传感器45的信号被输入ECU 100。也可以使用旋转编码器作为行程传感器45。具体地说，一端卡止于链条44的另一端44b的线46卷绕于以能够旋转的方式支承于外侧柱M的线筒47，当链条44的另一端44b与叉27共同上升时，线46从线筒47退绕或被卷回线筒47。此时，E⑶100利用作为行程传感器45的旋转编码器检测线筒47的转数，基于该检测值算出线46从线筒47的退绕量，基于该算出值来检测叉27距离地表面 48的高度即装载部高度H。图3是转向操纵部件10的主视图，图4是转向操纵部件10的主要部分的简要侧视图。参照图3以及图4，转向操纵部件10以能够与转向轴50共同旋转的方式连结于倾斜状的转向轴50的上端。转向操纵部件10具有方向盘52，该方向盘52支承上述旋钮51， 以使得上述旋钮51能够旋转；以及多个辐条53，这些辐条53将方向盘52连结于转向轴50 的上端。并且，上述旋钮51配置成，当转向操纵部件10处于转向操纵中立位置时，上述旋钮51位于方向盘52的左部。通常，驾驶者握住旋钮51，对转向操纵部件10进行操作而使转向操纵部件10旋转。旋钮51能够绕与转向操纵部件10的中心轴线C2 (与转向轴50的中心轴线一致)平行的旋钮中心C3旋转。转向操纵部件10的方向盘52具有与辐条53连结的环状的芯部件M、和覆盖芯部件M的例如合成树脂制的罩55。在芯部件M固定有具有与上述旋钮中心C3 —致的中心轴线的作为旋钮支承部的旋钮支轴56。
旋钮51例如形成为朝向下方的筒状等中空形状。即，旋钮51具有筒状部57和封闭筒状部57的上端的端壁58。在旋钮51的内部收纳有上述旋钮反力致动器12。旋钮支轴56包含配置在比旋钮51的重心位置P高的位置的部分。即，旋钮支轴 56的另一端5 相当于配置在比旋钮51的重心位置P高的位置的部分。旋钮反力致动器12具备固定于旋钮支轴56的外周的定子59 ；以及包围定子59、 且固定于旋钮51的内周51a(筒状部57的内周)的转子60。旋钮支轴56在一端56a具有大径的底座61，该底座61固定于方向盘52的芯部件 M。旋钮支轴56的小径的另一端56b经由轴承62将旋钮51支承为能够旋转。轴承62被保持于设置在旋钮51的端壁58的轴承保持部63。轴承62的外圈64 与轴承保持部63 —端的定位台阶部65抵接，由此，外圈64相对于旋钮51的轴向移动被限制。另一方面，轴承62的内圈66与旋钮支轴56的另一端56b的定位台阶部67抵接，由此， 内圈66相对于旋钮支轴56的轴向移动被限制。由此，旋钮51的朝向旋钮支轴56的一端 56a侧的移动被限制。在旋钮51的端壁58设置有与旋钮支轴56的另一端56b的端面对置的凹部68。 利用固定于该凹部68的底部的可动部69、和固定于旋钮支轴56的另一端56b的端面且与上述可动部69对置的固定部70来构成检测旋钮51的以旋钮中心C3为中心的旋转位置 (旋钮转角ΘΝ)的作为旋钮转角检测装置的旋钮转角传感器71。作为旋钮转角传感器71， 能够使用检测可动部69以及固定部70之间的相对旋转量的例如旋转编码器。在转向操纵部件10的方向盘52的芯部件M固定有以旋钮中心C3作为中心的引导筒72。旋钮51的筒状部57的内周以能够旋转的方式嵌合在引导筒72的外周。在该引导筒72的外周形成有由周槽构成的引导槽73，贯通固定于旋钮51的筒状部57的销74与引导槽73卡合。销74能够沿着引导槽73在引导筒72的周向旋转。并且，销74也作为防止旋钮51从引导筒72脱落的止脱销而发挥功能。并且，在旋钮51的内部，作为检测驾驶者把持旋钮51的情况的把持检测装置，配置有由例如静电传感器构成的把持传感器75。当驾驶者把持旋钮51时，把持传感器75基于静电电容的变化向ECU 100输出信号。旋钮转角传感器71以及把持传感器75的信号线、 由电动马达构成的旋钮反力致动器12的电源线使用公知的滑环等向旋钮51外导出。图5是示出叉车1的主要电气结构的框图。参照图5，在E⑶100中输入有分别来自用于检测转向操纵部件10的方向盘转角Θ Η的方向盘转角传感器14、用于检测作为转向轮的后轮6的转角θ w的转向角传感器15、用于检测作为装载部的叉27的装载负载W的作为负载检测装置的负载传感器34、以及检测作为装载部的叉27的高度即装载部高度H的作为装载部高度检测装置的行程传感器45的信号。并且，在E⑶100中输入有分别来自用于检测绕旋钮中心C3的旋钮转角θ N的旋钮转角传感器71、用于检测对旋钮51的把持的把持传感器75、用于检测车速V的车速传感器76、用于检测升降操作杆36的位置的升降操作杆位置传感器77、用于检测倾转操作杆37 的位置的倾转操作杆位置传感器78、以及与前进/后退切换杆38的切换相应地动作的前进 /后退切换开关79的信号。并且，从E⑶100向转向致动器11、旋钮反力致动器12、方向盘反力致动器13、对从液压泵8向提升缸31供给工作油的供给作业进行控制的由电磁式比例控制阀构成的升降用控制阀80、以及对从液压泵8向倾转缸58供给工作油的供给作业进行控制的由电磁式比例控制阀构成的倾转用控制阀81分别输出信号。并且，从E⑶100向对向用于使前进离合器卡合/脱离的液压缸供给工作油的供给作业进行控制的由电磁式比例控制阀构成的前进离合器用控制阀82、以及对向用于使后退离合器卡合/脱离的液压缸供给工作油的供给作业进行控制的由电磁式比例控制阀构成的后退离合器用控制阀83分别输出信号。E⑶100执行各种控制。例如，E⑶100根据从升降操作杆位置传感器77输入的升降操作杆36的位置，向对从液压泵8向提升缸31供给工作油的供给作业进行控制的升降用控制阀80输出控制信号。并且，E⑶100根据从倾转操作杆位置传感器78输入的倾转操作杆37的位置，向对从液压泵8向倾转缸观供给工作油的供给作业进行控制的倾转用控制阀81输出控制信号。并且，E⑶100根据前进/后退切换开关79被向前进切换的情况向前进离合器用控制阀82输出控制信号，对用于使前进离合器动作的液压缸供给来自液压泵8的工作油。并且，E⑶100根据前进/后退切换开关79被向后退切换的情况向后退离合器用控制阀83输出控制信号，对用于使后退离合器动作的液压缸供给来自液压泵8的工作油。并且，存在如下情况为了使旋钮反力致动器12产生用于对旋钮51赋予与旋钮 51绕旋钮中心C3的位置相应的反力的转矩，E⑶100基于从旋钮转角传感器71输入的旋钮转角θ Ν，对旋钮反力致动器12进行驱动控制(即，执行旋钮反力致动器12的反力控制)。并且，存在如下情况为了使方向盘反力致动器13产生用于对转向操纵部件10的方向盘52赋予与转向操纵部件10的方向盘转角Q1^g应的转向操纵反力的转矩，ECU 100 基于从方向盘转角传感器14输入的方向盘转角θ H，对方向盘反力致动器I3进行驱动控制 (即，执行方向盘反力致动器13的反力控制)。具体地说，如图6所示，E⑶100具备设定目标方向盘反力T/的目标方向盘反力设定部85、修正目标方向盘反力T/的目标方向盘反力修正部86、夹装在目标方向盘反力设定部85以及目标方向盘反力修正部86之间的第一切换部87、第一修正系数算出部88、 输入来自把持传感器75的把持信号的把持信号接收部89、输入来自把持信号接收部89的信号、且测量从输入后经过的时间的计时器90、设定目标旋钮反力T/的目标旋钮反力设定部91、修正目标旋钮反力T/的目标旋钮反力修正部92、夹装在目标旋钮反力设定部91以及目标旋钮反力修正部92之间的第二切换部93、第二修正系数算出部94、用于驱动反方向盘反力致动器13的驱动回路95、以及用于驱动旋钮反力致动器12的驱动回路96。并且，E⑶100将转向操纵部件10的方向盘转角θ H以及方向盘反力1之间的关系作为方向盘转角-方向盘反力映射图Ml存储，将旋钮转角θ Ν以及旋钮反力&之间的关系作为旋钮转角-旋钮反力映射图Μ2存储。目标方向盘反力设定部85基于输入的方向盘转角θ Η，使用方向盘转角-方向盘反力映射图Ml来设定目标方向盘反力Τ/，并将其输出至第一切换部87。目标旋钮反力设定部91基于输入的旋钮转角θ Ν，使用旋钮转角-旋钮反力映射图Μ2来设定目标旋钮反力 Τ/，并将其输出至第二切换部93。
把持信号接收部89根据来自把持传感器75的把持信号e的输入，向第一切换部 87以及第二切换部93分别输出切换信号el。第一切换部87在没有切换信号el的输入时，将目标方向盘反力T/输出至目标方向盘反力修正部86。并且，第一切换部87在输入有切换信号el时，绕过目标方向盘反力修正部86，将目标方向盘反力T/直接输出至驱动回路95。第二切换部93在没有切换信号el的输入时，将目标旋钮反力T/输出至目标旋钮反力修正部92。并且，第二切换部93在输入有切换信号el时，绕过目标旋钮反力修正部 92，将目标旋钮反力T/直接输出至驱动回路96。在本实施方式中，将利用把持传感器75检测到对旋钮51的把持之后的规定期间设置为用于从仅基于方向盘反力致动器13施加反力向仅基于旋钮反力致动器12施加反力逐渐过渡的过渡期间。把持信号接收部89根据来自把持传感器75的把持信号e的输入，向计时器90输出计时开始指令信号e2。计时器90根据计时开始指令信号e2的输入开始对上述过渡期间的计时。并且，计时器90将与测量时间相当的计数值C输出至第一修正系数算出部88以及第二修正系数算出部94。第一修正系数算出部88基于下式(1)算出第一修正系数kl，将算出的第一修正系数kl输出至目标方向盘反力修正部86。kl = (Cmax-C)ZCmax . . . (1)在此，Cmax是最大计数值，且是计时器90的计数完毕值。第一修正系数kl伴随测量时间的增大而从1开始减少，在计时器90达到计数完毕值时(即，从施加方向盘反力向施加旋钮反力过渡的过渡期间结束时)为0。目标方向盘反力修正部86将从第一修正系数算出部88输入的第一修正系数kl 与从第一切换部87输入的目标方向盘反力T/相乘，从而修正目标方向盘反力T/。S卩，求得乘积T/ *kl，将该乘积T/ *kl作为新的目标方向盘反力T/。第二修正系数算出部94基于下式(2)算出第二修正系数k2，将算出的第二修正系数k2输出至目标旋钮反力修正部92。k2 = CVCmax . . . (2)第二修正系数k2伴随测量时间的增大而从0开始增大，在计时器90达到计数完毕值时(即，从施加方向盘反力向施加旋钮反力过渡的过渡期间结束时)为1。目标旋钮反力修正部92将从第二修正系数算出部94输入的第二修正系数k2与从第二切换部93输入的目标旋钮反力T/相乘，从而修正目标旋钮反力T/。即，求得乘积 T/ *k2，将该乘积T/ *k2作为新的目标旋钮反力T/。图7是示出E⑶100的主要动作的流程图。参照图7，E⑶100首先在步骤Sl中将计时器90的计数值C清零。其次，在步骤S2中判定是否存在来自把持传感器75的把持信号e的输入，由于在没有把持信号e的输入的情况下(在步骤S2中为NO的情况下)，旋钮 51未被把持，因此进行步骤S9，一边确认步骤S2中没有把持信号e的输入(在步骤S2中为NO的情况)，一边执行普通的方向盘反力致动器13的反力控制(步骤Si、S2以及S9)。在步骤S2中，在判定存在把持信号Sl的输入的情况下(在步骤S2中为YES的情况下)，开始计时器90的计数(步骤S3)，设定从施加方向盘反力逐渐切换至施加旋钮反力
1的过渡期间。在该过渡期间之间，重复步骤S4 S6的步骤，执行步骤S4的过渡控制。在步骤S5中，使计时器90的计数值C加1，在步骤S6中，判定计数值C是否在计数完毕值Cmax以下(过渡期间未结束)。当在步骤S6中判定为NO而过渡期间结束时，进行步骤S7，判定是否继续输入有把持信号e，在继续输入有把持信号e的情况下(在步骤S7中为YES的情况下)，接着执行旋钮反力致动器12的反力控制(步骤S8)。在反复执行步骤S7、S8的过程中，在把持信号e的输入消失的情况下(在步骤S7 中为NO的情况下)，返回步骤Si。图8示出过渡控制的流程。参照图8，在步骤S41中，读入基于来自旋钮转角传感器71的信号而得到的旋钮转角ΘΝ，在步骤S42中，目标旋钮反力设定部91使用映射图Μ2 求得基于上述读入的旋钮转角θ Ν的旋钮反力ΤΝ，并将求得的旋钮反力Tn设定为目标旋钮反力Tn *。接下来，在步骤S43中，第二修正系数算出部94基于从计时器90输入的计数值C， 使用上式(2)算出第二修正系数k2。接下来，在步骤S44中，将在步骤S43中算出的第二修正系数k2与在步骤S42中设定的目标旋钮反力T/相乘，求得乘积T/ *k2，将该乘积T/ *k2设定为新的目标旋钮反力Tn *。接下来，在步骤45中，基于目标旋钮反力T/对旋钮反力致动器12进行驱动控制 (即，执行旋钮反力致动器12的反力控制)。接下来，在步骤S46中，读入基于来自方向盘转角传感器14的信号而获得的方向盘转角θ H，在步骤S47中，使用方向盘转角-方向盘反力映射图Ml求得基于上述读入的方向盘转角θ Η的方向盘反力ΤΗ(相当于转向操纵反力)，将求得的方向盘反力Th设定为目标方向盘反力Τ/。接下来，在步骤S48中，第一修正系数算出部88基于从计时器90输入的计数值C， 使用上式(1)算出第一修正系数kl。接下来，在步骤S49中，将在步骤S48中算出的第一修正系数kl与在步骤S47中设定的目标方向盘反力T/相乘，求得乘积T/ *kl，将该乘积T/ *kl设定为新的目标旋钮反力TH*。接下来，在步骤S50中，基于所决定的目标方向盘反力Th *，对方向盘反力致动器 13进行驱动控制(即，执行方向盘反力致动器13的反力控制)。在步骤S50结束后，返回图7的步骤S5。在过渡期间反复执行步骤S41 步骤S50的过渡控制。根据本实施方式，在握住旋钮51对转向操纵部件10进行操作时，与转向操纵部件 10的方向盘52的旋转相应地，旋钮51绕旋钮中心C3旋转(自转)。由于旋钮反力致动器 12对该旋钮51的旋转(自转)赋予反力，因此，能够对使用旋钮51进行的转向操纵施加适当的转向操纵反力。特别是在驾驶者从操作转向操纵部件10的方向盘52更换至操作旋钮51时，由于设置有使旋钮反力随时间推移而增大、且使方向盘反力随时间推移而减少的过渡期间，因此，能够顺畅地从施加方向盘反力向施加旋钮反力切换。因此，在进行上述操作的更换时， 驾驶者不会在转向操纵方面感到有异样感。即，即使对于习惯了以往的转向操纵感的驾驶者，所赋予的异样感也比较少，能够使驾驶者易于操作。并且，在过渡期间中，目标方向盘反力T/因与伴随计时器90的测量时间(计数值 C)的增大而相应减小的第一修正系数kl相乘来进行修正而逐渐减小，另一方面，目标旋钮反力T/因与伴随计时器90的测量时间(计数值C)的增大而相应增大的第二修正系数k2 相乘来进行修正而逐渐增加。因此，经过该过渡时间，能够顺利地从施加方向盘反力向施加旋钮反力切换。具体地说，由于在计时器90的测量时间达到上述规定期间的终点时，即计时器90 的计数值C达到计数完毕值Cmax时，第一修正系数kl为0，第二修正系数为1，因此，在过渡期间结束的时刻，能够从施加方向盘反力完全切换至施加旋钮反力。并且，由于将旋钮51支承为能够旋转的旋钮支轴56作为配置在比旋钮51的重心位置P高的位置的部分具有另一端56b，因此，能够防止旋钮51相对于旋钮支轴56倾斜。 因此，能够防止产生基于旋钮反力致动器12的反力以外的反力(基于摩擦阻力等的反力)， 结果，能够进行良好的转向操纵。此外，在驾驶者握住旋钮51，使转向操纵部件10旋转时，旋钮51相对于转向操纵部件10的方向盘52向与方向盘52的旋转方向相反的方向以与方向盘52的转角(方向盘转角ΘΗ)相等的角度绕旋钮中心C3旋转(自转)。在本实施方式中，具备检测旋钮51绕旋钮中心C3的转角的旋钮转角传感器71，根据利用旋钮转角71检测到的旋钮51绕旋钮中心C3的旋钮转角θ Ν，对基于旋钮反力致动器12的反力进行控制。由此，能够将与旋钮转角θ Ν相应的反力作为与来自实际路面的反力相当的反力经由旋钮51赋予驾驶者。另外，本发明不限定于上述实施方式，例如，在上述实施方式中，第一修正系数算出部88以及第二修正系数算出部94分别使用运算式来运算第一修正系数kl以及第二修正系数，但代替这种情况，也可以使用如图9所示的预先存储的各个修正系数的时间映射图来求得各个修正系数。并且，作为把持传感器75，代替图4的静电传感器，也可以使用由检测旋钮支轴56 的弯曲的变形传感器构成的把持传感器、由检测加载于旋钮51的表面的按压力的压力传感器构成的把持传感器、由按钮开关构成的把持传感器。并且，也可以组合上述不同种类的把持传感器中的两种以上来使用。并且，也可以基于旋钮转角速度ΘΝ’以及车速V中的至少一方来修正图6的旋钮转角-旋钮反力映射图Μ2。具体地说，存在如下情况以对从旋钮位置传感器71获得的转角θ Ν进行微分而得到的旋钮转角速度ΘΝ ’越小、并且从车速传感器76获得的车速V越小， 则旋钮反力Tn越小的方式来修正旋钮转角-旋钮反力映射图。在该情况下，能够提高旋钮 51的操作性。相反，存在如下情况以对从旋钮转角传感器71获得的旋钮转角θ Ν进行微分而得到的旋钮转角速度θ Ν’越大、并且从车速传感器76获得的车速V越大，则旋钮反力Tn越大的方式来修正旋钮转角-旋钮反力映射图Μ2。在该情况下，能够提高叉车1的行驶的安全性。并且，也可以基于方向盘转角速度ΘΗ’(相当于转向操纵速度)以及车速V中的至少一方来修正图6的方向盘转角-方向盘反力映射图Ml。具体地说，存在如下情况以对从方向盘转角传感器14获得的方向盘转角θ H进行微分而得到的方向盘转角速度ΘΗ’越小、并且从车速传感器76获得的车速V越小，则方向盘反力Th越小的方式来修正方向盘转角-方向盘反力映射图Ml。在该情况下，能够提高转向操纵部件10的操作性。相反地，存在如下情况以对从方向盘转角传感器14获得的方向盘转角ΘΗ进行微分而得到的方向盘转角速度θ H’(转向操纵速度)越大、并且从车速传感器76获得的车速V越大，则方向盘反力Th越大的方式来修正方向盘转角-方向盘反力映射图Ml。在该情况下，能够提高叉车1的行驶的安全性。并且，在上述实施方式中，虽然以车辆是作为装卸车辆的叉车为例进行了说明，但本发明不限定于此，只要是具有附带旋钮的手柄(转向操纵部件)的车辆(例如，残疾人用车辆等)，都能够应用本发明。以上利用具体的实施方式对本发明详细地进行了说明，但理解了上述内容的本领域技术人员能够容易地想到其变更、改变以及等同物。因此，本发明包含权利要求的范围和与其等同的范围。
权利要求
1.一种车辆用转向操纵装置，其特征在于， 具备旋钮，该旋钮用于对转向操纵部件的方向盘进行操作而使该方向盘旋转，该旋钮具有旋钮中心，且由所述方向盘支承为能够绕所述旋钮中心旋转；方向盘反力致动器，该方向盘反力致动器对所述方向盘的旋转施加方向盘反力； 旋钮反力致动器，该旋钮反力致动器对所述旋钮的旋转施加旋钮反力； 把持检测装置，该把持检测装置检测所述旋钮被把持的情况；以及控制单元，该控制单元对所述旋钮反力致动器以及所述方向盘反力致动器进行控制， 所述控制单元将从利用所述把持检测装置检测到对所述旋钮的把持开始的规定期间设定为用于从仅基于方向盘反力致动器施加反力向仅基于旋钮反力致动器施加反力过渡的过渡期间，在该过渡期间中，使所述旋钮反力随时间推移而增大，且使所述方向盘反力随时间推移而减少。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向操纵装置，其特征在于， 具备旋钮转角检测装置，该旋钮转角检测装置检测所述旋钮绕所述旋钮中心旋转的旋钮转角；以及方向盘转角检测装置，该方向盘转角检测装置检测所述方向盘绕所述方向盘的中心旋转的方向盘转角。
3.根据权利要求2所述的车辆用转向操纵装置，其特征在于， 所述控制单元包含目标方向盘反力设定部，该目标方向盘反力设定部基于利用所述方向盘转角检测装置检测到的方向盘转角来设定目标方向盘反力；以及目标旋钮反力设定部，该目标旋钮反力设定部基于利用所述旋钮转角检测装置检测到的旋钮转角来设定目标旋钮反力。
4.根据权利要求3所述的车辆用转向操纵装置，其特征在于， 所述控制单元包含计时器，该计时器测量从利用所述把持检测装置检测到把持开始经过的时间； 目标方向盘反力修正部，在所述过渡期间，该目标方向盘反力修正部将所述目标方向盘反力与伴随所述计时器的测量时间的增大而减少的第一修正系数相乘来修正所述目标方向盘反力；以及目标旋钮反力修正部，在所述过渡期间，该目标旋钮反力修正部将所述目标旋钮反力与伴随所述计时器的测量时间的增大而增加的第二修正系数相乘来修正所述目标旋钮反力。
5.根据权利要求4所述的车辆用转向操纵装置，其特征在于，在所述计时器的测量时间达到所述规定期间的终点时，所述第一修正系数为0，所述第二修正系数为1。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的车辆用转向操纵装置，其特征在于，该车辆用转向操纵装置具备旋钮支轴，该旋钮支轴被支承于所述方向盘、且对所述旋钮进行支承而使得所述旋钮能够旋转，所述旋钮支轴包含配置在比所述旋钮的重心位置高的位置的部分。
全文摘要
本发明提供一种车辆用转向操纵装置。该车辆用转向操纵装置具备旋钮，该旋钮用于对转向操纵部件的方向盘进行操作而使该方向盘旋转，该旋钮具有旋钮中心，且由上述方向盘支承为能够绕上述旋钮中心旋转。控制单元将从利用把持检测装置检测到对上述旋钮的把持开始的规定期间设定为用于从仅基于方向盘反力致动器施加反力向仅基于旋钮反力致动器施加反力过渡的过渡期间。在该过渡期间中，上述旋钮反力随时间推移而增大，且上述方向盘反力随时间推移而减少。
文档编号B62D5/04GK102442343SQ20111031625
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月12日 优先权日2010年10月13日
发明者叶山良平 申请人:株式会社捷太格特