JPH06298109A - トラクタの操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】傾斜地を等高線に沿って走行しながら作業する
トラクタにおいて、前車輪１と後車輪２とを、操向しな
がら、後車輪２は車体３の左右傾斜角に応じて操向させ
ると共に、この操向を補正できるようにして、的確な操
向を行わせる。 【構成】前車輪１と後車輪２とを操向する４ＷＳ操向の
可能なトラクタにおいて、車体３の左右傾斜角を検出す
る傾斜センサ４を有し、この傾斜センサ４の傾斜角に応
じて該後車輪２の操向角を制御する傾斜操向制御と、こ
の傾斜地の土質等の条件によりその乗係数を補正する操
向補正制御とを行うことを特徴とする操向制御装置の構
成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トラクタの操向制御
装置に関し、傾斜地をほゞ等高線方向へ向けて走行しな
がら行う作業操向に利用できる。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】傾斜
地を等高線方向へ沿って走行しながらトラクタ作業する
場合、前車輪と後車輪とを同方向へ操向する形態の４Ｗ
Ｓとし、傾斜地面に対して昇り側の操向と車輪の下り側
へのすべりとの平衡した位置に維持制御することによっ
て、等高線方向の目標操向を行えるものであるが、この
ような操向では、前車輪のみの操向を行っても、後車輪
のすべり量が変化するため、目標通りに操向でき難いも
のである。

【０００３】この発明は、後車輪の操向を、傾斜地の傾
斜角度に応じた傾斜操向制御と、この傾斜地の土質等の
条件によって乗係数を補正する操向補正制御とによって
行わせて、目標操向を的確に行わせようとするにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前車輪１と
後車輪２とを操向する４ＷＳ操向の可能なトラクタにお
いて、車体３の左右傾斜角を検出する傾斜センサ４を有
し、この傾斜センサ４の傾斜角に応じて該後車輪２の操
向角を制御する傾斜操向制御と、この傾斜地の土質等の
条件によりその乗係数を補正する操向補正制御とを行う
ことを特徴とする操向制御装置の構成とする。

【０００５】

【作用および発明の効果】傾斜地を等高線方向へ走行し
ながら目標位置を前後車輪１，２及び車体３に装着され
た作業機が通るように操向する。ステアリングハンドル
の操作によって、前車輪１と後車輪２とが傾斜地の昇り
側に向うように同方向に向けて操向される。このとき傾
斜センサ４が車体３の傾斜角を検出することによって、
この傾斜角に応じた一定の乗係数のもとにおける比例角
度に傾斜操向制御される。このようにして操縦者による
操向操作で前車輪１の操向が行われると共に、傾斜セン
サ４の検出による傾斜角度に応じた後車輪２の操向によ
って、等高線方向へ目標操向できる。

【０００６】しかしながら、土壌面の硬軟や、水分等に
よるすべり条件が設定域外になると、後車輪２がすべり
易くなったり、逆に操向側へ昇り易くなることがある。
このようなときは操向補正制御により前記傾斜操向制御
の乗係数を補正することによって、後車輪２の操向角を
補正出力させて、前車輪１で乗内する操向制御が的確に
行われる。しかも、このような操向制御は、傾斜センサ
４の検出傾斜角を基本として補正のもとに行われるもの
であるから、操向制御が行われ易く、乗係数の選定も簡
単化できる。

【０００７】

【実施例】図１〜図５において、トラクタ車体３は、ス
テアリングハンドル７によって、オ−ビットロ−ル８を
経て、前車輪１、及び後車輪２を操向できる四輪操向形
態４ＷＳとし、エンジンＥによって四輪駆動走行できる
４ＷＤとしている。９は操縦席、１０は車体３の後部に
作業機を装着して昇降するリフトア−ムである。

【０００８】前、後車輪１，２は、各アクスルハウジン
グの左右両端部にキングピン軸心１１，１２の回りに操
向自在にして、操向ア−ム１３，１４、タイロッド１
５，１６、及びこの操向ア−ム１３，１４に連結させる
ピストン１７，１８を有する操向シリンダ１９，２０等
によって操向自在に設け、これら各操向シリンダ１９，
２０の操向油圧回路２１，２２には、ソレノイドを有し
た操向制御弁２３，２４を設け、このうち後車輪２側の
操向油圧回路２２には、ソレノイドを有した補正制御弁
２５，２６を設けている。

【０００９】２７は後車輪操向角センサ−、２８は前輪
操向角センサ−である。２９は前輪操向ＦＷＳを行う前
輪操向スイッチ、３０は前車輪１と後車輪２とを逆向き
に操向する逆相４ＷＳスイッチ、３１は後車輪２を操向
ＲＷＳする後輪操向スイッチ、３２は操向制御を自動と
手動とに切替える切替スイッチ、３３は後進クラッチを
ＯＮするバックスイッチ、３４は前輪操向モ−ドＦＷＳ
で点灯する前輪操向ランプ、３５は逆相４ＷＳモ−ドで
点灯する逆相４ＷＳランプ、３６は後輪操向モ−ドＲＷ
Ｓで点灯する後輪操向ランプ、３７は切替スイッチ３２
を自動操向に切替えたとき点灯する自動ランプ、３８は
ブザ−である。ＣＰＵはマイクロコンピュ−タを有する
コントロ−ラである。

【００１０】前輪操向モ−ドＦＷＳは、前輪操向スイッ
チ２９をＯＮして、ステアリングハンドル７の操向操作
を行えばよい。このとき、後車輪２は中立位置に固定さ
れて直進状態を維持していて、前車輪１による操向が行
われる。後輪操向モ−ドＲＷＳは、後輪操向スイッチ３
１をＯＮして、ステアリングハンドル７の操向操作を行
う。このとき前車輪１は中立位置に固定されて、後車輪
２による操向が行われる。とくにフロントマウント作業
機形態で作業を行う場合や、後進時に作業する場合等に
用いられる。

【００１１】逆相操向モ−ドの４ＷＳでは、逆相４ＷＳ
スイッチ３０をＯＮすることによって、前車輪１と後車
輪２とを逆向きに走行して旋回することができる。傾斜
地を等高線方向に沿って操向しながら作業するときは、
切替スイッチを自動側へ切替操作する。ステアリングハ
ンドル７によって操向する。車体３の左右方向の傾斜角
が傾斜センサ４によって検出されるため、この傾斜方向
と角度とによって、後車輪２が自動的に操向される。こ
のとき後車輪２は前車輪１と同方向の操向となり、前、
後両車輪１，２が傾斜地面を昇ろうとする分力と、傾斜
方向へすべり降りようとする分力とが平衡したとき、目
標の操向となる。

【００１２】このとき、前車輪１のステアリングハンド
ル７による操向だけでは、後車輪２が傾斜地面を上昇す
る分力に過、不足を生じることとなるときは、操縦者が
傾き増幅ボリュ−ム６を調整する。これによって補正制
御弁２５又は２６が出力されて、後車輪２の操向角が補
正されることとなり、傾斜地の土壌条件や含水状態等に
応じて等高線方向に沿った操向を行うことができる。

【００１３】この傾き増幅ボリュ−ム６は、可変抵抗を
有してソレノイドバルブからなる補正制御弁２５，２６
を電磁作動させるもので、この傾き増幅ボリュ−ム６の
ダイヤル操作を設定すれば、後車輪２を操向する油圧回
路２２におけるオ−ビットロ−ル８による操向角が加減
されて、従って、傾斜センサ４によって操向される後車
輪２の操向角は、乗係数が変更されるため、補正される
こととなり、後車輪２が、例えばすべり易い所ではこの
後車輪２の切り角を大きくし、すべり難い所では切り角
を小さくする。

【００１４】前逆相操向モ−ドを有する４ＷＳにおいて
は、車体３の傾斜角度が一定以上に達すると、この逆相
操向スイッチ３０がＯＮしないように牽制して、傾斜地
での逆相操向モ−ドによる旋回を行わせないようにして
安全性を図るものである。即ち、傾斜センサ４が一定以
上の傾斜角を検出すると、後車輪２を操向する操向シリ
ンダ２０の操向制御弁２４をＯＮ出力させない。即ち、
傾斜センサ４は、手動による逆相４ＷＳスイッチ３０に
対して優先して逆相操向モ−ドに切替えない。

【００１５】作業操向中に傾斜地に入ったときは、傾斜
センサ４の信号により、後車輪２が中立位置に戻ったと
き後輪操向シリンダ２０がロックされる構成となってい
る。図１、図２、図７、図８において、上側と異なる点
は、後車輪２の操向角を検出するポテンショメ−タから
なる後輪操向角センサ−２７によって、前記後輪操向油
圧回路２２における補正制御弁２５，２６を作動して、
ＦＷＳモ−ド時の後車輪２の中立位置からのずれ角を修
正するものである。ＦＷＳモ−ドでは、後車輪２は中立
位置にあるが、土壌面の傾斜やトラクタの振動等によっ
て、外力が仂くと油圧回路の制御弁にオイルリ−ク等を
生じて、後車輪２が中立位置からずれることがある。こ
のようなときは、後輪操向角センサ−２７の検出によっ
て後車輪２が中立位置に戻される。（図７）。

【００１６】このような後車輪２の中立位置がずれたと
きは、危険であるから、後輪操向角センサ２７の中立位
置のずれ検出によってブザ−３８を出力させる（図
８）。操縦者は、このブザ−３８の警報を聞いて、トラ
クタ走行を停止し、ＦＷＳモ−ドから４ＷＳモ−ドにす
ることによって後車輪２を操向させて中立位置に直すこ
とができる。

【００１７】前記リヤアクスルハウジング４１の左右両
端部のファイナルケ−ス４２に対して、センサ取付板４
５を取付け、前記キングピン軸心の回りに回動して後車
輪２の操向を行う操向ア−ム１４と係合して回動される
センサア−ム４４を有したポテンショメ−タからなる後
輪操向角センサ−２７を、該センサ取付板４５に取付け
る。後車輪２がずれると操向ア−ム１４が回動し、後輪
操向角センサ−２７のセンサア−ム４４も回動するの
で、後車輪２のずれ信号を取出せる。

【００１８】図９において、上側と異なる点は、後車輪
２の中立位置設定用の調整器３９を設けたもので、作業
中に後車輪２が中立位置からずれたとき、調整レバ−４
０によって後輪操向角センサ−２７の設定角度を変更調
整することによって行う。４ＷＳモ−ドやＦＷＳモ−ド
等の切替は、車輪１，２等を中立位置に戻した状態で行
う。後輪操向角センサ−２７は、リヤアクスルハウジン
グ４１の両側端部におけるファイナルケ−ス４２上に取
付けられる。このファイナルケ−ス４２上に一体のセン
サ取付板４５上には、後輪操向角センサ−２７を一体的
に取付けたプレ−トア−ム４６を、キングピン軸心１１
及びポテンショメ−タ軸心上に回動自在に設け、このプ
レ−トア−ム４６をセンサ取付板４５に対して回動する
ことによって、後輪操向角センサ−２７のキングピン軸
心１１回りの位相角を変えて、後車輪２が直進状態にあ
るときの中立位置を設定することができる。

【００１９】この調整操作は、傾斜地面に対して後車輪
２が傾斜上昇側に向くことにより、大きい抵抗を受けて
後車輪２の操向角がずれることとなったときは、警報ブ
ザ−３８が鳴るため走行を停止する。ＦＷＳモ−ドから
ＲＷＳモ−ドにして、後車輪２を少し傾斜上昇側へ切
る。調整レバ−４０によって調整し、該ブザ−３８が消
えるとこの位置で調整完了となる。再びＲＷＳモ−ドか
らＦＷＳモ−ドヘ戻してトラクタ作業を開始する。

【００２０】図１０は、前記後輪操向角センサ４に可変
抵抗からなる調整器３９を設けたもので、ダイヤル操作
で調整できるようにする。この操作は前記調整レバ−４
０による場合と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】操向装置の油圧回路図。

【図２】操向制御ブロック図。

【図３】リヤアクスルハウジング部の平面図。

【図４】その背面図。

【図５】その斜視図。

【図６】トラクタの側面図。

【図７】一部別実施例を示す制御のフロ−チャ−ト。

【図８】一部別実施例を示す制御のフロ−チャ−ト。

【図９】リヤアクスルハウジング部の一部別実施例を示
す斜視図。

【図１０】傾斜センサの中立位置変更回路図。

【符号の説明】 １ 前車輪 ２ 後車輪 ３ 車体 ４ 傾斜センサ ６ 傾き増幅ボリュ−ム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 征典 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 宮内 康弘 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前車輪１と後車輪２とを操向する４ＷＳ
   操向の可能なトラクタにおいて、車体３の左右傾斜角を
   検出する傾斜センサ４を有し、この傾斜センサ４の傾斜
   角に応じて該後車輪２の操向角を制御する傾斜操向制御
   と、この傾斜地の土質等の条件によりその乗係数を補正
   する操向補正制御とを行うことを特徴とする操向制御装
   置。