车辆用操舵装置制造方法

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车辆用操舵装置制造方法
【专利摘要】本发明提供车辆用操舵装置,能够与操舵部件的操作状态无关地使车体的微操舵变容易,在转向盘(11)设置有用于操作该转向盘的手柄(12)。通过支承机构(80),使手柄(12)与转向盘(11)的旋转角度无关地且以能够朝向以车体为基准的左方以及右方倾转的方式相对于转向盘(11)旋转,并且通过该支承机构(80)来支承手柄(12)。支承机构(80)具备固定于转向盘(11)的支承部件(81)、配置在支承部件(81)上并且以能够旋转的方式支承于支承部件(81)的台座(82)、以及用于使台座(82)伴随着转向盘(11)的旋转而旋转的齿轮机构(83)。
【专利说明】车辆用操舵装置

【技术领域】
[0001] 本申请主张于2013年4月1日提出的日本专利申请第2013-076380号的优先权, 并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。
[0002] 本发明涉及装卸车辆等所使用的操舵装置。

【背景技术】
[0003] 在叉车等装卸车辆中,在就坐于驾驶座的驾驶员的右侧有装卸装置的升降操作 杆,在左侧有转向盘(操舵部件)。因此,驾驶员用左手操作转向盘,用右手操作升降操作杆。 在转向盘上以能够旋转的方式安装有用于操作转向盘的捏手(操作部),驾驶员用左手握住 该捏手而使转向盘旋转。在将货物载置于叉具部时,需要进行叉具部的左右方向的微调。 如日本特开2012-1092号公报、日本特开2009-288872号公报、日本特开2008-213769号公 报、以及日本特开平5-92769号公报所示的那样,通过操作捏手对车体进行微操舵来进行 该叉具部的左右方向的微调。
[0004] 在上述的以往的叉车中,存在由于转向盘的操作状态(旋转角度)不同而使捏手位 于驾驶员难以对捏手进行操作的位置。在这样的情况下,难以通过捏手而使转向盘按预想 的那样操作,因此,使通过车体的微操舵而进行的叉具部的左右方向的微调变困难。
[0005] 图10A为转向盘200的中立位置。例如,如图10B所示,在转向盘200的旋转角度 为从驾驶员观察时捏手201位于转向盘200的中心的横向右侧的那样的旋转角度的情况 下,难以通过捏手201而使转向盘200按预想的那样操作。因此,在这样的情况下,难以对 叉具部的朝向,换句话说,车体的朝向进行微调。


【发明内容】

[0006] 本发明的目的之一在于提供一种与操舵部件的操作状态无关的使车体的微操舵 变容易的车辆用操舵装置。
[0007] 用于实现上述目的的本发明的一方式的车辆用操舵装置包括:操舵部件,其被操 作用于进行车辆的操舵;操作部,其设置于所述操舵部件上用于操作所述操舵部件;支承 机构,其与所述操舵部件的操作状态无关地、以能够使所述操作部朝向以车体为基准的规 定的两个方向移动的方式,使所述操作部相对于所述操舵部件旋转,并且对所述操作部进 行支承;第一检测器,其用于检测所述操作部朝向所述两个方向中的第一方向被操作了的 情况;以及第二检测器,其用于检测所述操作部朝向所述两个方向中的第二方向被操作了 的情况。
[0008] 在该方式中,操作部相对于操舵部件能够朝向以车体为基准的规定的两个方向移 动。在操作部朝向上述两个方向中的第一方向被操作了时,通过第一检测器检测到该情况, 在操作部朝向第二方向被操作了时,通过第二检测器来检测到该情况。因此,能够在操作部 朝向上述第一方向被操作了时,使车体朝向第一方向进行微操舵,且能够在操作部朝向上 述第二方向被操作了时,使车体朝向与第一方向不同的第二方向进行微操舵。因此,与操舵 部件的操作状态无关而使车体的微操舵变容易。
[0009] 对于本发明的其他方式的车辆用操舵装置而言,上述两个方向是以车体为基准的 左方和以车体为基准的右方,上述第一方向是以车体为基准的左方,上述第二方向是以车 体为基准的右方。
[0010] 本发明的更进一步的其他方式的车辆用操舵装置还包括:在通过上述第一检测器 而检测出上述操作部朝向上述第一方向被操作了时,使车体朝向左方进行微操舵的装置和 在通过上述第二检测器而检测出上述操作部朝向上述第二方向被操作了时,使车体朝向右 方进行微操舵的装置。
[0011] 在该结构中,在操作部朝向以车体为基准的左方被操作了时,车体朝向左方进行 微操舵,在操作部朝向以车体为基准的被右方操作了时,车体朝向右方进行微操舵。由此, 与操舵部件的操作状态无关而使车体的微操舵变容易。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明,本发明的上述以及更多的特点和 优点会变得更加清楚,其中对相同的元素标注相同的附图标记,其中,
[0013] 图1是作为本发明的一实施方式的车辆用操舵装置所适用的装卸车辆的叉车的 示意图。
[0014] 图2是从与在车体上安装转向盘的一侧相反的一侧观察该转向盘的示意图。
[0015] 图3是从图2的箭头Y的方向观察转向盘的向视图。
[0016] 图4是对图3进行放大并表示局部的截面的图。
[0017] 图5是沿着图3的V-V线的放大剖视图。
[0018] 图6是对车辆用操舵装置的结构进行说明示意图。
[0019] 图7是表示转向用E⑶的电结构的框图。
[0020] 图8是对转向用马达的结构进行说明的示意图。
[0021] 图9是对目标转向角设定部的动作进行说明的流程图。
[0022] 图10A是表示在以往的转向盘以及捏手中,转向盘位于中立位置的情况的示意 图。
[0023] 图10B是表示在以往的转向盘以及捏手中,转向盘的旋转角度位于难于通过捏手 而操作转向盘的角度的情况的示意图。

【具体实施方式】
[0024] 以下,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
[0025] 图1是概略地表示本发明的一实施方式的车辆用操舵装置所适用的装卸车辆即 叉车的简要结构的侧视图。
[0026] 叉车1包括车体2、设置于车体2的前部的装卸装置3、支承车体2 --的作为驱动 轮的前轮4、支承车体2的作为转向轮的后轮5、以及用于使后轮5转向的车辆用操舵装置 6〇
[0027] 在图1中没有图示出,但叉车1还包括例如包括发动机的车辆的驱动源和作为液 压源的液压泵。驱动源的动力经由扭矩转换器而传递至进行前进后退切换以及变速动作的 变速器,而且经由差速器而传递至左右的前轮4。在变速器内置有前进离合器以及后退离合 器。
[0028] 如公知的那样,装卸装置3包括相对于车体2能够升降且能够倾转地被支承的叉 具7、用于使叉具7升降的升降缸8、以及用于使叉具7倾转的倾斜缸9。叉具7是货物载置 部。
[0029] 车辆用操舵装置6是作为操舵部件的转向盘11与用于使作为转向轮的后轮5的 转向角变化的转向机构之间的机械式的连结被切断的、所谓的线控转向(Steer-by-wire) 系统。在转向盘11设置有用于操作转向盘11的作为操作部的手柄12。
[0030] 图2是从转向盘11在车体上安装一侧相反的一侧观察该转向盘11的图。图3是 从图2的箭头Y的方向观察的向视图。图4是图3的局部切开放大图。图5是沿着图3的 V-V线的放大剖视图。
[0031] 转向盘11与能够旋转地被支承在车体上的旋转传动轴21的上端部连结。手柄12 通过支承机构80而与转向盘11的操作状态无关地,换句话说,与旋转角度无关地并以能够 向以车体为基准的左方以及右方倾转(能够移动)的方式被支承于转向盘11。
[0032] 以下,利用图2?图5而对手柄12以及支承机构80详细地进行说明。在对手柄 12以及支承机构80进行说明的情况下,"上"是指图3或者图4的纸面的上侧,"下"是指 图3或者图4的纸面的下侧。另外,"俯视"是指从图3或者图4的纸面的上侧观察的图。
[0033] 支承机构80具备固定于转向盘11的支承部件81、配置于支承部件81上且被支承 部件81支承为能够旋转的台座82、以及用于使台座82伴随着转向盘11的旋转而旋转的齿 轮机构83。
[0034] 支承部件81在俯视中形成为圆形。在支承部件81具有供转向盘11贯通的贯通 孔81a。支承部件81在转向盘11贯通于贯通孔81a的状态下被固定于转向盘11。支承部 件81的上端部比转向盘11的上表面更向上方突出。支承部件81的上端部的上表面形成 为平坦面81b,该平坦面81b与旋转传动轴21的中心线正交。在转向盘11的支承部件81 被固定的部分形成有沿上下方向延伸的贯通孔11a。在支承部件81的上部以及下部,分别 形成与上述贯通孔11a连通的沿上下方向延伸的贯通孔81c、81d。
[0035] 台座82是俯视呈圆形的圆柱形的部件。台座82具有从其下表面的中央部向下方 延伸的传动轴82a。传动轴82a以能够旋转的方式插入支承部件81的贯通孔81c、81d以及 转向盘11的贯通孔11a。传动轴82a的下端部从支承部件81向下方突出。台座82的下 表面载置于支承部件81的平坦面81b上。台座82在内部具有球状的空间部82b。在台座 82的上表面的中央部形成有凹处82c,该凹处82c与空间部82b连通并且俯视时呈以车体 2为基准的左右方向长的矩形。凹处82c的以车体2为基准的左侧内壁以及右侧内壁形成 为这两个内壁之间距离越朝向下方越窄的倾斜面。
[0036] 齿轮机构83是用于根据转向盘11的旋转而使台座82以传动轴82a的轴为中心 旋转的机构。该机构能够与转向盘11的操作状态无关地,即与旋转角度无关地、以总是使 俯视的台座82的凹处82c的长度方向(长边的方向)成为以车体2为基准的左右方向的方 式使台座82旋转。
[0037] 齿轮机构83具备第一齿轮83a、第二齿轮83b、第三齿轮83c、第四齿轮83d以及齿 轮箱83e。
[0038] 齿轮箱83e经由未图示的安装部件而安装于支承部件81。台座82的传动轴82a 的下端部延伸至齿轮箱83e内。在齿轮箱83e内配置有与传动轴82a平行地延伸的旋转轴 83f。旋转轴83f以能够旋转的方式安装于齿轮箱83e。
[0039] 第一齿轮83a在齿轮箱83e内且在台座82的传动轴82a的下端部以能够与传动 轴82a -体旋转的方式固定。第二齿轮83b以及第三齿轮83c以能够与旋转轴83f -体旋 转的方式固定于旋转轴83f。第二齿轮83b与第一齿轮83a卩齿合。第三齿轮83c配置于第 二齿轮83b的下侧。第三齿轮83c的与旋转传动轴21对置的部分从齿轮箱83e突出。
[0040] 第四齿轮83d在转向盘11的下方固定于车体2。第四齿轮83d在俯视时为与转向 盘11同心并且比转向盘11直径更小的环状,在第四齿轮83d的外周面形成有齿。第四齿 轮83d与第三齿轮83c的从齿轮箱83e突出的部分啮合。
[0041] 例如,若转向盘11朝向左转向方向、即图2中逆时针方向旋转,则第三齿轮83c以 及第二齿轮83b朝向俯视中的逆时针方向旋转,第一齿轮83a朝向俯视中的顺时针方向旋 转。由此,台座82的传动轴82a朝向俯视中的顺时针方向旋转,因而台座82以传动轴82a 的中心轴为中心而朝向顺时针方向旋转。
[0042] 另一方面,若转向盘11朝向右转向方向、即图2中顺时针方向旋转,则第三齿轮 83c以及第二齿轮83b朝向俯视中的顺时针方向旋转,第一齿轮83a朝向俯视中的逆时针方 向旋转。由此,台座82的传动轴82a朝向俯视中的逆时针方向旋转,因而台座82以传动轴 82a的中心轴为中心而朝向逆时针方向旋转。
[0043] 以使俯视中的台座82的凹处82c的长度方向(长边的方向)与转向盘11的旋转角 度无关地总是成为以车体2为基准的左右方向的方式来设定第三齿轮83c与第二齿轮83b 之间的传动比以及第二齿轮83b与第一齿轮83a之间的传动比。由此,俯视的台座82的凹 处82c的长度方向(长边的方向)与转向盘11的旋转角度无关地总是成为以车体2为基准 的左右方向。
[0044] 手柄12由以能够旋转的方式嵌入台座82的空间部82b的球状部12a、一端与球状 部12a连结并且另一端穿过台座82的凹处82c而延伸至上方的棒状体12b、以及安装于棒 状体12b的另一端部的把持部(捏手)12c构成。换句话说,手柄12与台座82通过球窝接头 而连结。棒状体12b为圆柱状。棒状体12b的直径形成为比俯视中的台座82的凹处82c的 短边的长度稍短的长度。由此,手柄12能够从棒状体12b位于凹处82c的上述左侧内壁与 上述右侧内壁之间的中央的中立位置,只朝向以车体2为基准的左方以及右方倾转。此外, 虽未图示,但在台座82设置有用于总是将手柄12向中立位置推压的弹簧等的推压部件。
[0045] 在台座82的凹处82c的上述左侧内壁设置有第一检测器91,其用于检测手柄12 朝向以车体2为基准的左方进行操作(倾转)的情况。在台座82的凹处82c的上述右侧内 壁设置有第二检测器92,其用于检测手柄12朝向以车体2为基准的右方进行操作(倾转) 的情况。第一检测器91以及第二检测器92例如由限位开关构成。
[0046] 图6是用于对车辆用操舵装置的结构进行说明的示意图。
[0047] 在该车辆用操舵装置6中,相应于转向盘11的旋转操作以及手柄12的操作,转向 用马达14被驱动。将转向用马达14的转子的旋转运动转换为转向轴16的直线运动(车辆 左右方向的直线运动),且将该转向轴16的直线运动转换为后轮5的转向运动,从而进行转 向。
[0048] 转向轴16相对于安装于车体2的壳体17而以能够移动的方式安装,且安装于壳 体17的轴向(以车体2为基准的左右方向)。转向用马达14与转向轴16同轴地配置,且内 置在壳体17内。在该实施方式中,转向用马达14由无刷马达而构成。在转向用马达14设 置有用于检测该马达的转子的旋转角的分析器等的旋转角传感器31。
[0049] 在壳体17内设置有用于将转向用马达14的旋转运动转换为转向轴16的轴向的 直线运动的运动转换机构15。该运动转换机构15例如为滚珠丝杠机构。转向轴16的运 动经由转向横拉杆18以及关节臂19而传递至后轮5,从而使后轮5的束角(转向角)变化。 换句话说,通过转向用马达14、运动转换机构15、转向轴16、转向横拉杆18以及关节臂19 而构成转向机构10。
[0050] 在该实施方式中,构成为:若转向用马达14向正转方向旋转,则后轮5的转向角朝 向使车辆向左方换向的方向(左转向方向)变化,若转向用马达14向反转方向旋转,则后轮 5的转向角朝向使车辆向右方换向的方向(右转向方向)变化。此外,在转向用马达14没有 被驱动的状态下,以后轮5能够通过自动调整转矩恢复至直线前进转向位置的方式设定车 轮定位。
[0051] 在壳体17安装有用于检测车辆的转角即后轮5的转向角Θ t的转向角传感器32。 转向角传感器32例如由检测与转向角Θ t对应的转向轴16的移动量的电位计构成。在该 实施方式中,转向角传感器32将后轮5的从后轮5的中立位置(直线前进时的转向角)开始 的转向角变化量作为转向角而检测。在该实施方式中,例如将后轮5的从中立位置朝 向左转向方向的转向角变化量作为正值而输出,例如将后轮5的从中立位置朝向右转向方 向的转向角变化量作为负值而输出。
[0052] 如上述那样,转向盘11与以能够旋转的方式支承于车体两侧的旋转传动轴21连 结。在该旋转传动轴21的附近设置有反作用力马达22,通过从反作用力马达22对旋转传 动轴21给予旋转扭矩,从而对转向盘11给予反作用力扭矩(操作反作用力)。该反作用力 马达22与旋转传动轴21同轴配置。在该实施方式中,反作用力马达22由无刷马达构成。 在反作用力马达22设置有用于检测反作用力马达22的转子的旋转角(转子角)的分析器等 旋转角传感器33。
[0053] 在旋转传动轴21的周边,为了检测转向盘11的操舵角(旋转角)Θ h,S卩、旋转传动 轴21的旋转角,从而设置有操舵角传感器34。在该实施方式中,操舵角传感器34对从旋 转传动轴21的规定的基准角度起的旋转传动轴21的正反两方向的旋转量(旋转角)进行检 测。该操舵角传感器例如将从基准角度朝向左转向方向的旋转量作为正值而输出,例如将 从基准角度朝向右转向方向的旋转量作为负值而输出。如后述那样,在该实施方式中,由于 存在与后轮5的中立位置(Θ t=0)对应的旋转传动轴21的旋转角度发生变化的情况,所以 也存在旋转传动轴21的上述规定的基准角度不与后轮5的中立位置对应的情况。
[0054] 旋转角传感器33、操舵角传感器34、第一检测器91以及第二检测器92与反作用 力用的电子控制单元41连接。以下,将电子控制单元简称为ECU。另一方面,旋转角传感器 31以及转向角传感器32与转向用E⑶42连接。反作用力用E⑶41与转向用E⑶42经由车 内LAN43连接。操舵角传感器34的输出信号、第一检测器91的输出信号si以及第二检测 器92的输出信号s2也经由反作用力用E⑶41以及车内LAN43而供给转向用E⑶42。
[0055] 转向用ECU42基于第一检测器91、第二检测器92、操舵角传感器34、转向角传感器 32以及旋转角传感器31的输出信号而驱动控制转向用马达14。
[0056] 图7是表示转向用E⑶42的电结构的框图。
[0057] 转向用E⑶42具备微型计算机51、由微型计算机51控制且对转向用马达14供给 电力的驱动电路(倒相电路)52、以及对流入转向用马达14的马达电流进行检测的电流检测 部53。
[0058] 转向用马达14例如是三相无刷马达,且如图8中图解所示的那样,具备作为磁场 系统的转子100和包括U相、V相以及W相的定子线圈101、102、103的定子105。转向用马 达14可以是在转子的外部使定子对置地配置的内转子型部件,也可以是在筒状的转子的 内部使定子对置地配置的外转子型的部件。
[0059] 定义三相固定坐标(UVW坐标系),其中,在各相的定子线圈101、102、103的方向取 U轴、V轴以及W轴。另外,定义二相旋转坐标系(dq坐标系),其中,在转子100的磁极方向 取d轴(磁极轴),在转子100的旋转平面内与d轴成直角的方向取q轴(扭矩轴)。dq坐标 系是与转子1〇〇 -同旋转的旋转坐标系。在dq坐标系中,由于只有q轴电流有助于转子 100的扭矩产生,所以使d轴电流为零,根据所期望的扭矩而控制q轴电流即可。表示转子 1〇〇的旋转相位的转子角Θ s是d轴相对于U轴的电气角。dq坐标系是根据转子角Θ s的 旋转坐标系。通过利用该转子角9 s,从而能够在UVW坐标系与dq坐标系之间进行坐标转 换。
[0060] 微型计算机51具备CPU以及存储器(R0M、RAM、非易失性存储器等),且通过执行规 定的程序作为多个功能处理部发挥功能。该多个功能处理部包括:目标转向角设定部61、 角度偏差运算部62、PI (比例积分)控制部63、电流指令值生成部64、电流偏差运算部65、 PI (比例积分)控制部66、dq/UVW转换部67、PWM (Pulse Width Modulation :脉冲宽度调 制)控制部68、UVW/dq转换部69、以及旋转角运算部70。
[0061] 旋转角运算部70基于旋转角传感器31的输出信号来运算转向用马达14的转子 角9S。
[0062] 目标转向角设定部61基于通过操舵角传感器34检测出的检测操舵角Θ h、第一检 测器91的输出信号si、以及第二检测器92的输出信号s2来设定目标转向角Θ t *。对于 目标转向角设定部61的动作的详细情况将后述。将通过目标转向角设定部61设定的目标 转向角Qt *给予角度偏差运算部62。
[0063] 角度偏差运算部62运算出通过目标转向角设定部61设定的目标转向角0t *与 通过转向角传感器32检测出的转向角Θ t之间的偏差。PI控制部63进行相对于通过角度 偏差运算部62运算出的角度偏差的PI运算。
[0064] 电流指令值生成部64基于PI控制部63的运算结果而将应该流入dq坐标系的d 轴以及q轴的电流值作为电流指令值而生成。具体而言,电流指令值生成部64生成d轴电 流指令值Id *以及q轴电流指令值Iq *。以下,在将这些总称时,称为二相电流指令值 Idq 女。
[0065] 进一步具体而言,电流指令值生成部64生成q轴电流指令值Iq *,另一方面,使 d轴电流指令值Id *为零。将通过电流指令值生成部64生成的二相电流指令值Idq *给 予电流偏差运算部65。
[0066] 电流检测部53检测出转向用马达14的U相电流IU、V相电流IV以及W相电流 IW。以下,在将这些总称时,称为三相检测电流IUVW。将通过电流检测部53检测出的三相 检测电流IUVW给予UVW/dq转换部69。
[0067] UVW/dq转换部69将通过电流检测部53检测出的UVW坐标系的三相检测电流IUVW 转换为dq坐标系的二相检测电流Id以及Iq。以下,在将这些总称时,称为二相检测电流 Idq。将该二相检测电流Idq给予电流偏差运算部65。在UVW/dq转换部69的坐标转换中, 使用通过旋转角运算部70运算出的转子角Θ s。
[0068] 电流偏差运算部65运算出通过电流指令值生成部64生成的二相电流指令值Idq *与从UVW/dq转换部69给予的二相检测电流Idq之间的偏差。更具体而言,电流偏差运 算部65分别运算出d轴检测电流Id相对于d轴电流指令值Id *的偏差、以及q轴检测电 流Iq相对于q轴电流指令值Iq *的偏差。将这些偏差给予PI控制部66。
[0069] PI控制部66通过进行相对于由电流偏差运算部65运算出的电流偏差的PI运算, 生成应该外加于转向用马达14的二相电压指令值Vdq * (d轴电压指令值Vd *以及q轴 电压指令值Vq * )。将该二相电压指令值Vdq *给予dq/UVW转换部67。
[0070] dq/UVW转换部67将二相电压指令值Vdq *转换为三相电压指令值VUVW *。在 该坐标转换中,使用由旋转角运算部70运算出的转子角Θ s。三相电压指令值VUVW *由U 相电压指令值VU *、V相电压指令值VV *以及W相电压指令值VW *构成。将该三相电压 指令值VUVW *给予PWM控制部68。
[0071] PWM控制部68生成分别与U相电压指令值VU *、V相电压指令值VV *以及W相 电压指令值VW *对应的占空比的U相PWM控制信号、V相PWM控制信号以及W相PWM控制 信号,并供给驱动电路52。
[0072] 驱动电路52由与U相、V相以及W相对应的三相倒相电路构成。构成该倒相电路 的电源元件通过根据从PWM控制部68给予的PWM控制信号而进行控制,从而将与三相电压 指令值VUVW *相当的电压外加于转向用马达14的各相的定子线圈101、102、103。
[0073] 角度偏差运算部62以及PI控制部63构成角度反馈控制装置。通过该角度反馈 控制装置的动作,以使后轮5的转向角0t接近目标转向角的方式进行控制。另外, 电流偏差运算部65以及PI控制部66构成电流反馈控制装置。通过该电流反馈控制装置 的动作,以使流入转向用马达14的马达电流接近由电流指令值生成部64生成的二相电流 指令值Idq *的方式进行控制。
[0074] 接下来,对目标转向角设定部61的动作进行说明。在该实施方式中,在转向盘11 的旋转角度位于通过手柄12难操作转向盘11的位置的情况下,通过相对于转向盘11朝向 以车体2为基准的左右方向操作手柄12,能够对叉车1进行微操舵。具体而言,在通过第 一检测器91检测出朝向以车体2为基准的左方(以下,仅称为左方)操作了手柄12时,目标 转向角设定部61将目标转向角Θ t *朝向+方向变大规定值。在通过第二检测器92检测 出朝向以车体2为基准的右方(以下,仅称为右方)操作了手柄12时,目标转向角Θ t *朝 向-方向变小规定值。由此,能够通过对手柄12向左右方向的操作来进行左右方向的微操 舵。
[0075] 图9是用于对目标转向角设定部61的动作进行说明的流程图。图9的处理以每 个规定的运算周期为单位反复进行。
[0076] 首先,目标转向角设定部61获得由操舵角传感器34检测出的检测操舵角0h(步 骤 SI)。
[0077] 接下来,目标转向角设定部61基于第一检测器91的输出信号si辨别手柄12是 否朝向左方被操作了(倾转)(步骤S2)。在辨别出手柄12没有朝向左方操作时(步骤S2: "否"),目标转向角设定部61基于第二检测器92的输出信号s2辨别手柄12是否朝向右方 操作(倾转)(步骤S3)。在辨别出手柄12没有朝向右方操作时(步骤S3:"否"),目标转向 角设定部61基于下式(1),运算出控制用操舵角0h'(步骤S6)。
[0078] Θ h' = ( Θ h 十 A) (1)
[0079] 在上式(1)中,A为在后述的步骤S4或者S5中变更的变量,且初始值为零。保持 变更了的A的值,并在下次运算周期中使用。
[0080] 控制用操舵角9h'是为了运算出目标转向角0t *而使用的操舵角。在A为零 的情况下控制用操舵角eh'与通过操舵角传感器34检测出的检测操舵角0h-致,在A 为零以外的值的情况下,控制用操舵角9h'成为与检测操舵角0h不同的值。在控制用操 舵角9h'与检测操舵角0h为不同的值的情况下,在基于控制用操舵角0h'运算出目标 转向角Θ t *时,与后轮5的中立位置(Θ t=0)对应的旋转传动轴21 (转向盘11)的旋转 角度成为与旋转传动轴21的基准角度不同的旋转角度。
[0081] 此后,基于下式(2),目标转向角设定部61运算出目标转向角0t *(步骤S7)。然 后,结束在当前运算周期中的处理。
[0082] Θ t * = ( α/360) X Θ h, (2)
[0083] 在上式(2)中,α为预先设定的值,且为正值。例如,将α设定为35。将控制用 操舵角9h'为正值时的目标转向角0t *设定为正值,将控制用操舵角0h'为负值时的 目标转向角et*设定为负值。目标转向角et*与控制用操舵角0h'成比例。
[0084] 在上述步骤S2中,在辨别出手柄12朝向左方被操作了时(步骤S2 :"是"),目标转 向角设定部61将变量A变更为大了规定值β的值(步骤S4)。β为正值,例如设定为5度。 而且,目标转向角设定部61基于上式(1)运算出控制用操舵角0h'(步骤S6)。由此,控制 用操舵角9h'变更为相对于上次的控制用操舵角0h'大了 β的值。此后,目标转向角设 定部61基于上式(2)运算出目标转向角(步骤S7)。由此,目标转向角变更为 比上次的目标转向角大规定值的值。因此,后轮5朝向左转向方向被转向。由此,使 车体2向左方进行微操舵。然后,结束在当前运算周期中的处理。
[0085] 在上述步骤S3中,在辨别出手柄12朝向右方被操作了时(步骤S3 :"是"),目标转 向角设定部61将变量A变更为小了规定值β的值(步骤S5)。然后,目标转向角设定部61 基于上式(1)运算出控制用操舵角0h'(步骤S6)。由此,控制用操舵角0h'变更为相对 于上次的控制用操舵角9h'小了 β的值。此后,目标转向角设定部61基于上式(2)运算 出目标转向角Qt*(步骤S7)。由此,目标转向角0t*变更为比上次的目标转向角0t *小规定值的值。因此,后轮5朝向右转向方向被转向。由此,使车体2朝向右方微操舵。 然后,结束在当前运算周期中的处理。
[0086] 在变量A为初始值零的情况下,驾驶员在从与后轮5的中立位置对应的转向盘11 的基准旋转角度将转向盘11朝向相反方向(右转向方向)旋转例如180度的状态下,朝向 左方操作手柄12。此时,步骤S1中所获得的检测操舵角Θ h为-180度。步骤S2判定为 "是",则进入步骤S4,将变量A的值更新为大了 β的值。若β为5,则变量A的值为5。此 后,进入步骤S6,控制用操舵角0h'变更。此时,由于变量A的值更新为5,所以控制用操 舵角9h'成为0h' = 0h + 5=-175。因此,步骤S7所运算出的目标转向角0t *为0t *= (α/360)Χ (-175)。换句话说,该情况下的目标转向角变得比手柄12没有朝 向左方操作时的目标转向角Θ t *=( α/360) X (-180)更大。
[0087] 由此,即使驾驶员没有操作转向盘11,也向转向角Θ t变大的方向控制转向用马 达14。因此,后轮5向左转向方向被转向。由此,使车体2朝向左方微操舵。
[0088] 在下一次的运算周期中,步骤S1获得检测操舵角Θ h。若在此期间没有对转向盘 11进行操作,则检测操舵角0h继续保持为-180度。在手柄12继续朝向左方操作的情 况下,从步骤S2进入步骤S4,使变量A进一步更新为大了 β的值"10"。而且,进入步骤 S6,运算控制用操舵角0h'。在该情况下,由于变量Α变为10,所以控制用操舵角0h'成 为-170度。此后,进入步骤S9,运算目标转向角0t *。此时,目标转向角0t *为0t * = (α/360)Χ (-170)。由此,车体2进一步朝向左方进行微操舵。
[0089] 在下一次的运算周期中,在步骤S1中获得检测操舵角0h。若在此期间没有对转 向盘11进行操作,则检测操舵角9h继续保持-180度。若手柄12返回至中立位置,则步 骤S2变为"否",步骤S3变为"否",进入步骤S6而运算控制用操舵角0h'。在该情况下, 由于变量A变为10,所以控制用操舵角0h'变为-170度。此后,进入步骤S9,运算目标转 向角Θ t *。此时,目标转向角为0t*=(a /360)X (-170)。因此,目标转向角 *成为与上次运算周期相同的值。
[0090] 经由车内LAN43,对反作用力用E⑶41给予通过目标转向角设定部61运算出的控 制用操舵角9h'。具体而言,每次在图9的步骤S6中运算出控制用操舵角0h',则运算出 的控制用操舵角Θ h'从转向用E⑶42经由车内LAN43被给予反作用力用E⑶41。反作用力 用ECU41例如,基于从转向用ECU42给予的控制用操舵角0h'来运算目标反作用力扭矩, 以使所得的目标反作用力扭矩从反作用力马达22产生的方式对反作用力马达22进行驱动 控制。
[0091] 以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明还能够通过其他的方式来实 施。例如,在上述的实施方式中,作为手柄12的支承机构80使用了如图2?图5所示的机 构,但只要是能够与转向盘11的旋转角度无关地将手柄12的倾转方向保持为以车体2为 基准的左方以及右方并且能够支承手柄12的部件,也可以使用图2?图5所示的机构以外 的机构。
【权利要求】
1. 一种车辆用操舵装置,其特征在于,具备: 操舵部件,其被操作用于进行车辆的操舵; 操作部,其设置于所述操舵部件上用于操作所述操舵部件; 支承机构,其与所述操舵部件的操作状态无关地、以能够使所述操作部朝向以车体为 基准的规定的两个方向移动的方式,使所述操作部相对于所述操舵部件旋转,并且对所述 操作部进行支承; 第一检测器,其用于检测所述操作部朝向所述两个方向中的第一方向被操作了的情 况;以及 第二检测器,其用于检测所述操作部朝向所述两个方向中的第二方向被操作了的情 况。
2. 根据权利要求1所述的车辆用操舵装置,其特征在于, 所述两个方向是以车体为基准的左方和以车体为基准的右方,所述第一方向是以车体 为基准的左方,所述第二方向是以车体为基准的右方。
3. 根据权利要求2所述的车辆用操舵装置,其特征在于,还具备: 在通过所述第一检测器而检测出所述操作部朝向所述第一方向被操作了时,使车体朝 向左方进行微操舵的装置;和 在通过所述第二检测器而检测出所述操作部朝向所述第二方向被操作了时,使车体朝 向右方进行微操舵的装置。
4. 根据权利要求3所述的车辆用操舵装置,其特征在于, 所述操作部是能够倾转的手柄机构。
5. 根据权利要求4所述的车辆用操舵装置,其特征在于, 在所述操作部设置有始终将操作部向中立位置推压的推压部件。
6. 根据权利要求5所述的车辆用操舵装置,其特征在于, 所述操舵部件是能够旋转的圆形的转向盘。
7. 根据权利要求6所述的车辆用操舵装置,其特征在于, 所述车辆用操舵装置是线控转向装置,作为操舵部件的转向盘与用于使转向轮的转向 角变化的转向机构之间的机械式的连结被切断。
8. -种叉车,其特征在于,具备: 权利要求7所述的车辆用操舵装置。
【文档编号】B62D3/02GK104097680SQ201410114068
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2013年4月1日
【发明者】田代崇, 高里明洋 申请人:株式会社捷太格特
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