JPH0443169A - 動力車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は四輪操舵制御装置に関するものであり、特に
、動力車両のステアリング操舵角に対応する車輪の操舵
角の変化量を、前進時と後進時とで異にした四輪操舵制
御装置に関するものである。

［従来の技術］ 乗用管理機、トラクタ等をはじめとする動力車両では、
近時、前輪及び後輪の双方を操舵自在に形成したものが
増加している。之等は、前輪のみ若しくは後輪のみ又は
前後輪とも操舵できるようにするため、ギヤの組合せに
よって操舵モードの切替えを行う構成のものや、前後の
ドラッグアームを油圧シリンダで回動する構成のもの等
が知られている。

例えば防除作業のように、車両の側方へ長いブームを突
出した場合は旋回が容易でないため、動力車両が前輪操
舵モードにて圃場の一端部まで前進したときには、そこ
で旋回せずそのまま圃場の他端部まで後進走行する。然
るときは、後輪操舵モードに切替えて操舵の安定を図っ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、動力車両を後進走行させて作業を行う
場合は、作業者は首を後方へ向けながら片手でステアリ
ング操作を行うため、ステアリングの保持が十分でなく
車両が蛇行しゃすい。

そこで、後進走行時のステアリングの操舵を容易にする
ために解決せられるべき技術的課題が生じてくるのであ
り、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために提案せられたもの
であり、前後のドラッグアームに夫々操舵用シリンダを
取り付け、前輪及び後輪の双方を操舵自在に形成した動
力車両に於て、前輪及び後輪の操舵角を検出する手段と
、ステアリングの操舵角を検出する手段と、前後進のシ
フト位置を検出する・手段とを設け、ステアリングの操
舵角に対応する前輪及び後輪の操舵角の変化量を、前進
走行位置にシフトしたときの変化量より後進走行位置に
シフトしたときの変化量を小にしたことを特徴とする四
輪操舵制御装置を提供せんとするものである。

［作用コ 前後進のシフト位置を検出する手段により、動力車両が
前進走行であるか後進走行であるかを判断する。又、ス
テアリングの操舵角を検出する手段によりステアリング
が左右何れの方向へ何度操舵されたかを検出し、そのと
きのステアリングの操舵方向と操舵角のデータが制御部
へ送られる。

制御部では、前後進のシフト位置の判断データと前記ス
テアリングの操舵データにより、前輪及び後輪の操舵角
の変化量を決定し、前進走行時より後進走行時の操舵角
の変化量を小にする。

従って、後進走行時ではステアリングの操舵角に対応す
る車輪の操舵角の変化量が小となり、ステアリングの応
答性が緩慢となって車両の蛇行が低減する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従って詳述
する。第１図は乗用管理機（＋）の側面を示し、第２図
はその平面を示している。当該乗用管理機（１）の前車
軸（２）の左右には、ファイナルケース（３）（３）を
取り付けて左右の前輪４４Ｘ４）へ駆動力を伝達し、該
ファイナルケース（３）（３）にナックルアーム（５）
（５）を突設してドラッグリンク（６）（６）の一端部
を連結すると共に、ドラッグリンク（６）（６）の他端
部を前車軸（２）の略中央部に設けられたドラッグアー
ム（７）に連結する。このドラッグアーム（７）はビン
（８）を中心に水平方向へ回動自在であり、その−側部
に操舵用シリンダ（９）の前端部（９ａ）を連結する。

又、ビン（８）にはポテンショメータ００）を取り付け
て前輪（４）（４）の操舵角の検出手段とし、前輪が左
右何れの方向へ何度回向しているかを検出する。

一方、シャーシθｌ）の後部に設けられた後車軸（ゆ（
■の左右にも前輪（４）（４）と同様にして、ファイナ
ルケース（１１（ｉを取り付けて左右の後輪（＋４）Ｈ
へ駆動力を伝達し、該ファイナルケース（鴎θ→にナッ
クルアーム（Ｉ→θつを突設してドラッグリンク（ｌＦ
９（ＩＥＤの一端部を連結すると共に、ドラッグリンク
（ＩＥＤ（１Ｇの他端部を後車軸（ゆの略中央部に設け
られたドラッグアーム（７）に連結する。更に、ビン（
峰を中心にして回動自在なるドラッグアーム（ｒ７）の
−側部に操舵用シリンダ（ト）の後端部（１９りを連結
し、該ビン（ト）にポテンショメータ（イ）を取り付け
て後輪（１４）Ｈの操舵角の検出手段とする。

又、ステアリング（２１）の回動基部には操舵方向を検
出する手段としてロータリエンコーダ（イ）を設けると
共に全油圧式コントローラに）が設けられ、油圧ポンプ
（ロ）からの圧力油を方向切替バルブ（ハ）及び（至）
へ圧送し、且つ、シャーシθ１）の後部に設けたメイン
コントロールバルブＱ′？）にも圧力油を圧送している
。該乗用管理機（＋）の後部にはリンク機構（４）を介
してロータリ等の対地作業機（ハ）が取り付けられてお
り、前記メインコントロールバルブ０７１からの圧力油
によってリフトシリンダ（７）（イ）が作動し、該対地
作業機（イ）を上下に昇降するように形成しである。

そして、前記リフトシリンダ（至）を作動させる油圧レ
バー０１）に昇降位置検出用のセンサ（２）を設け、該
センサ（２）によって油圧レバー（３＋）がオンである
か否かを検出する。又、ステアリング（２＋）の近傍に
設けられた前後進切替レバー（ハ）にシフト位置検出用
のセンサ（ロ）を設け、該前後進切替レバー（至）が後
進走行位置にシフトされたか否かを検出可能に形成する
。

第３図は油圧回路を示しており、オイルタンク（ト）か
ら油圧ポンプに）によって全油圧コントローラ（ハ）へ
圧力油が圧送され、全油圧コントローラ（ハ）内のフロ
ーデバイス（１）及び油量調整ノ＜ルブ（ロ）を通り、
前記ステアリングＱｌ）の操舵方向及び回動角度の大小
によって、圧力油は油日（Ｒ）又は油日（Ｌ）から方向
切替バルブ（ハ）及び（ロ）へ圧送される。夫々の方向
切替バルブ（ハ）（ハ）はソレノイド（Ａ）　（Ｂ）　
（Ｃ）　（Ｄ）のオン・オフによってスプールがｓ、　
ｂ、　ｃ、　ｄの位置に移動し、圧力油の方向を切替え
て操舵用シリンダ（９）（へ）へ圧送し、油量調整バル
ブ（ロ）はソレノイド（Ｅ）のオン・オフによってスプ
ールがｅ、ｆ何れかの位置へ移動する。第３図に示した
状態は各ソレノイド（＾）　（Ｂ）　（Ｃ）　（Ｄ）が
すべてオフとなってスプールがｎの位置であり、前輪操
舵モード（モード１）になっている。又、ソレノイド（
Ｅ）もオフとなってスプールがｅの位置にあり、流量は
全開の状態である。

例えば、ステアリングＱ１）を右方向へ操舵すれば、圧
力油は曲目（Ｒ）から方向切替バルブ（イ）を経て、操
舵用シリンダ（９）の曲目（９ｂ）からシリンダ内へ圧
入し、ピストン（９Ｃ）を後方へ押圧して油日（９ｄ）
から方向切替バルブ（ハ）へ戻る。更に、圧力油は方向
切替バルブ（ハ）へ圧送されるが、ソレノイド（Ａ）（
Ｂ）がオフでスプールがｎの位置になっているので操舵
用シリンダ（ロ）へ圧力油は圧送されず、全油圧コント
ローラ（ハ）の油日（Ｌ）へ戻る。従って、前記ドラッ
グアーム（ηがビン（８）を中心に図中時計方向へ回動
し、前輪（４）（４）が鎖線で示すように回向して乗用
管理機（１）は右側へ旋回する。然るときは、流量が全
開であるので、ステアリングＱＯの操舵角に対して車輪
の操舵角の変化量は鋭敏となる。又、フローデバイダ（
ロ）から分岐した圧力油はメインコントロールバルブに
）へ圧送され、リフトシリンダ（至）［相］を作動させ
る。

第４図は後輪操舵モード（モード２）の状態を示し、方
向切替バルブ（ハ）のソレノイド（Ｂ）がオンとなって
スプールがｂの位置に移動し、且つ、方向切替バルブ（
４）のソレノイド（Ｃ）がオンとなってスプールがＣの
位置に移動している。又、ソレノイド（Ｅ）がオンとな
って油量調整バルブＯｆ）のスプールがｆの位置に移動
し、流量が絞られた状態となっている。ここで、例えば
ステアリング００を右方向へ操舵すれば、圧力油は曲目
（Ｒ）から方向切替バルブ（１）へ圧送されるが、ソレ
ノイド（Ｃ）がオンでスプールがＣの位置になっている
ので操舵用シリンダ（９）へ圧力油は圧送されず、方向
切替バルブ凶のスプールがｂの位置であるので操舵用シ
リンダ（鴎の油日（＋９ｂ）から圧力油がシリンダ内へ
圧入し、ピストン（１９Ｃ）を前方へ押圧して曲目（＋
９ｄ　）から排出され、ｂの位置を経て全油圧コントロ
ーラ（至）の油日（Ｌ）へ戻る。従って、ドラッグアー
ム（ｒ７）がピン（日を中心に図中反時計方向へ回動し
、後輪（ユ（ゆが鎖線で示すように回向して乗用管理機
（１）は右側へ旋回する。然るとき、前記油量調整バル
ブ（ロ）のスプールがｆの位置にあり流量が絞られてい
るため、前輪操舵モードに比べ、ステアリングＱＯの操
舵角に対して車輪の操舵角の変化量が小となる。

第５図は同位相四輪操舵モード（モード３）の状態を示
し、方向切替バルブ凶のソレノイド（＾）がオンとなっ
てスプールがａの位置に移動巳、且つ、方向切替バルブ
（イ）のソレノイドは双方共オフでスプールがｎの位置
になっている。又、ソレノイド（Ｅ）がオンとなって油
量調整バルブ（ロ）のスプールがｆの位置であり、流量
が絞られた状態となっている。従って、ステアリングＱ
Ｏを右方向へ操舵すれば、ドラッグアーム（７）及び（
ｒ７）の双方が図中時計方向へ回動し、前輪（４）（４
）並びに後輪（ユ（ユが鎖線で示すように同位相で回向
して乗用管理機（１）は右側へ斜行する。然るときも、
前述した後輪操舵モードと同じく流量が絞られているた
め、前輪操舵モードに比べ、ステアリング１２１）の操
舵角に対して車輪の操舵角の変化量が小となる。

第６図は逆位相四輪操舵モード（モード４）の状態を示
し、方向切替バルブ（ハ）のソレノイド（Ｂ）がオンと
なってスプールがｂの位置に移動し、且つ、方向切替バ
ルブ（ト）のソレノイドは双方共オフでスプールがｎの
位置になっている。又、ソレノイド（Ｅ）がオフとなっ
て油量調整バルブ（ロ）のスプールがｅの位置へ移動し
、流量は全開の状態となる。

従って、ステアリング６１）を右方向へ操舵すれば、ド
ラッグアーム（ηが図中時計方向へ回動すると共にドラ
ッグアーム（ロ）が反時計方向へ回動し、前輪（４）（
４）並びに後輪（ロ）（ロ）が鎖線で示すように逆位相
で回向して乗用管理機（１）は右側へ旋回する。そして
、流量が全開の状態であるので、前輪操舵モードの場合
と同じく、ステアリングＱＯの操舵角に対して車輪の操
舵角の変化量は鋭敏となる。

ここで、第７図に本発明のブロック図を示す。

前輪及び後輪の操舵角検出手段としてポテンショメータ
００）及び勾が設けられ、該ポテンショメータ００）及
び（１）で検出された操舵角の信号は、Ａ／Ｄ変換器で
Ａ／Ｄ変換された後に入力インターフェースを介して制
御部に伝達される。昇降位置検出用のセンサ（２）は油
圧レバー（３１）がオンであるときに信号を制御部へ発
信し、対地作業機（ハ）が上昇位置状態になったことを
制御部が検出する。又、シフト位置検出用のセンサ（ロ
）は前後進切替レバー（至）が後進走行位置にシフトさ
れたときに信号を制御部へ発信し、車両が後進走行状態
になったことを制御部が検出する。

一方、ステアリングの操舵角検出手段としてロータリエ
ンコーダ（イ）が設けられ、該ロータリエンコーダ（至
）にて常時Ａ相及びＢ相のパルスを発生する。

第８図に示すように、ステアリングを右方向へ操舵した
ときにはＢ相のパルスがイ周期だけ遅延してＣＷパルス
となり、回転方向判別回路で右方向と判断する。一方、
ステアリングを左方向へ操舵したときにはＡ相のパルス
かに周期だけ遅延してＣＣＷパルスとなり、回転方向判
別回路で左方向と判断する。之等のパルス信号は入力イ
ンターフェースを介して制御部に伝達され、ＣＷパルス
或はＣＣＷパルスをカウントすることにより、ステアリ
ングの操舵方向及び操舵角を判読する。又、操舵モード
切替スイッチによりモード１乃至モード４の任意の操舵
モードに切替えると共に、どのモードに切替えられたか
の信号が入力インターフェースを介して制御部に伝達さ
れる。制御部では入力インターフェースからの各信号を
判断し、出力インターフェースを介して方向切替バルブ
凶及びに）の各ソレノイド（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）　（
Ｄ）をオン・オフするように制御信号を発信する。そし
て、操舵モードがモード１及びモード４の場合は、油量
調整バルブ（ロ）のソレノイド（Ｅ）をオフとして流量
を全開の状態にし、モード２及びモード３の場合は、該
ソレノイド（Ｅ）をオンとして流量を絞った状態にする
。又、シフト位置検出用のセンサ（ロ）により後進走行
位置にシフトされたと制御部が検出したときも、前記油
量調整バルブ（ロ）のソレノイド（Ｅ）をオンとして流
量を絞った状態にする。

而して、本実施例に於けるステアリングの操舵角に対応
する車輪の操舵角の関係を第９図に示す。

直線（Ｌｌ）は前進走行時、或はモード１又はモード４
のときであって、油量調整バルブ（ロ）の流量を全開に
した状態のときの関係を示している。このときは、ステ
アリングの中点から左右へ夫々１回転（３６０°）した
ときに車輪の操舵角が最大（±３０°）となるように設
定されている。一方、直線（Ｌ２）は後進走行時、或は
モード２又はモード３のときであって、油量調整バルブ
（ロ）の流量を絞った状態のときの関係を示している。

このときは、ステアリングの中点から左右へ夫々１．５
回転（５４０°）したときに車輪の操舵角が最大（±３
０°）となるように設定されている。即ち、直線（Ｌｌ
）のときに比較して直線（Ｌ２）のときは、ステアリン
グの操舵角に対する車輪の操舵角の変化量が小となり、
ステアリングの応答性が緩慢となる。本実施例に於ては
、後進走行位置にシフトしたときは自動的にモード２へ
切替れるように制御されているため、後進走行時には車
両の進行方向の前部側の車輪を操舵することになり、ス
テアリング操舵の方向性が向上すると共に、ステアリン
グの応答性が緩慢となって車両の蛇行を抑止する。又、
傾斜地での横ずれを防止するためにモード３にした場合
は、前進走行位置にシフトしたときであっても油量調整
バルブ（ロ）の流量を絞った状態にし、ステアリングの
操舵角に対する車輪の操舵角の変化量を小として車両の
微妙な姿勢調整を可能にしている。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果コ この発明は上記一実施例に詳述したように、前進走行時
に比較して後進走行時ではステアリングの操舵角に対応
する車輪の操舵角の変化量が小となっているため、後進
時のステアリングの応答性が緩慢となる。従って、片手
でステアリング操作を行いつつ後進走行する場合に、ス
テアリングの操舵量が大となり過ぎたときであっても、
車両の蛇行を最小に抑えることができ、後進走行時の走
行安定性に寄与できる発明である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例であり、第１図は乗用管理機の側
面図、第２図は同平面を示す解説図、第３図は前輪操舵
モードの油圧回路図、第４図は後輪操舵モードの油圧回
路図、第５図は同位相四輪操舵モードの油圧回路図、第
６図は逆位相四輪操舵モードの油圧回路図、第７図はブ
ロック図、第８図はパルスのタイミングチャート図、第
９図はステアリングの操舵角と車輪の操舵角との関係を
示すグラフである。 （１）・−・・・・乗用管理機　　　（４）・・・・・
・前輪（７）＠・・・ドラッグアーム　（９）（へ）・
・・操舵用シリンダ００）（ト）・・・・・・ポテンシ
ョメータ（ロ）・・・・・・後輪 翰−−−−−−ｏ−ｙリエンコーダ （ハ）（１）・・・・・・方向切替バルブ（至）・・・
・・・前後進切替レバー （ロ）・・・・・・シフト位置検出用のセンサ（ロ）・
・・・・・油量調整バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後のドラッグアームに夫々操舵用シリンダを取り付け
   、前輪及び後輪の双方を操舵自在に形成した動力車両に
   於て、前輪及び後輪の操舵角を検出する手段と、ステア
   リングの操舵角を検出する手段と、前後進のシフト位置
   を検出する手段とを設け、ステアリングの操舵角に対応
   する前輪及び後輪の操舵角の変化量を、前進走行位置に
   シフトしたときの変化量より後進走行位置にシフトした
   ときの変化量を小にしたことを特徴とする四輪操舵制御
   装置。