JPH11263241A - 作業車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前輪のみを操舵する前輪操舵モードと、後輪
のみを操舵する後輪操舵モードと、前輪と後輪を逆方向
に操舵する前後輪逆相操舵モードと、前輪と後輪を同方
向に操舵する前後輪同相操舵モードとに切替可能な作業
車両の操舵装置の有効な構成。 【解決手段】 前輪操舵用油圧アクチュエータ２２及び
後輪操舵用油圧アクチュエータ２８のいずれか一方をス
テアリング操作具５に直結した油圧操舵機構３７で作動
させると共に、他方の油圧アクチュエータの作動を操舵
弁３８で制御するようにし、油圧操舵機構３７で前輪操
舵用油圧アクチュエータ２２を作動させ、かつ操舵弁３
８で後輪操舵用油圧アクチュエータ２８の作動を制御す
る油路構成と、油圧操舵機構３７で後輪操舵用油圧アク
チュエータ２８を作動させ、かつ操舵弁３８で前輪操舵
用アクチュエータ２２の作動を制御する油路構成とに油
路切替弁３９，４０で切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前輪のみを操舵す
る前輪操舵モードと、後輪のみを操舵する後輪操舵モー
ドと、前輪と後輪を逆方向に操舵する前後輪逆相操舵モ
ードと、前輪と後輪を同方向に操舵する前後輪同相操舵
モードとに切替可能な作業車両の操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車両の操舵装置は、油圧操舵機
構や複数の方向制御弁等を組み合わせてなる油圧回路で
前輪操舵用油圧アクチュエータと後輪操舵用油圧アクチ
ュエータを作動させるようになっており、方向制御弁に
て油路を切り替えることで所望の操舵モードを選択す
る。

【０００３】例えば、特開平３−１４８３８４号公報に
記載されている操舵装置は、前輪操舵用油圧アクチュエ
ータ（同公報では「油圧シリンダー」１８）と後輪操舵
用油圧アクチュエータ（同じく「油圧シリンダー」１
９）が直列に接続され、油圧操舵機構（３５）と両油圧
アクチュエータ（１８），（１９）を結ぶ油路を切り替
えるための二つの電磁バルブ（２５），（２８）が設け
られている。前輪操舵モードもしくは後輪操舵モードの
場合は、一方の電磁バルブ（２５もしくは２８）を油圧
操舵機構（３５）と操舵する側の油圧アクチュエータ
（１８もしくは１９）とが連通する位置にし、油圧操舵
機構（３５）から供給される油で上記油圧アクチュエー
タ（１８もしくは１９）を作動させる。この時、他方の
電磁バルブ（２８もしくは２５）は、油を流さない位置
に固定されている。また、前後輪逆相操舵モードもしく
は前後輪同相操舵モードの場合は、両方の電磁バルブ
（２５），（２８）を油圧操舵機構（３５）と両油圧ア
クチュエータ（１８），（１９）とが連通する位置に
し、油圧操舵機構（３５）から直接供給される油で一方
の油圧アクチュエータを作動させると共に、その油圧ア
クチュエータの戻り油で他方の油圧アクチュエータを作
動させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の操舵装置
は、前輪操舵モードもしくは後輪操舵モードの場合、電
磁バルブ（２８もしくは２５）が油を流さない位置に固
定されているため、傾斜地等において操舵されない側の
車輪が外力によって向きを変えてしまってもこれを修正
できないという問題点があった。また、前後輪逆相操舵
モードもしくは前後輪同相操舵モードの場合、一方の油
圧アクチュエータの戻り油で他方の油圧アクチュエータ
を作動させるから、前輪操舵量と後輪操舵量の比率が常
に一定であり、連結する作業機の重量や作業負荷の違い
により上記比率を変更した方が好ましくてもそれに対応
できないという問題点があった。

【０００５】上記問題点についてだけなら、前輪と後輪
をそれぞれ別個の油圧操舵機構で作動させる方法や、前
輪と後輪の操舵をマイコン等により電気的に制御する方
法等を採用することにより解決できるが、前者の方法
は、油圧操舵機構を２個必要とするため、コストが高く
なると共に、使用する作動油の量が多くなるという難点
があり、また後者の方法は、制御の応答遅れがある分だ
け操舵性が悪くなるという別の問題点が生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑み
なされたもので、従来装置の問題点を解決するために、
本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明にか
かる作業車両の操舵装置は、前輪のみを操舵する前輪操
舵モードと、後輪のみを操舵する後輪操舵モードと、前
輪と後輪を逆方向に操舵する前後輪逆相操舵モードと、
前輪と後輪を同方向に操舵する前後輪同相操舵モードと
に切替可能な作業車両の操舵装置において、前輪操舵用
油圧アクチュエータと後輪操舵用油圧アクチュエータと
を備え、これら油圧アクチュエータを作動させる油圧装
置は、ステアリング操作具の操作位置に応じて前輪もし
くは後輪が操舵されるように前輪操舵用油圧アクチュエ
ータもしくは後輪操舵用油圧アクチュエータを作動させ
る油圧操舵機構と、当該油圧操舵機構で作動させる側の
油圧アクチュエータに対する他方の油圧アクチュエータ
を、後者の油圧アクチュータで操舵される車輪の操舵位
置を中立に保持するように作動させる状態と、前者の油
圧アクチュータで操舵される車輪に対し後者の油圧アク
チュータで操舵される車輪が同方向に操舵されるように
作動させる状態と、前者の油圧アクチュータで操舵され
る車輪に対し後者の油圧アクチュータで操舵される車輪
が逆方向に操舵されるように作動させる状態とに制御す
る操舵弁と、油圧操舵機構で前輪操舵用油圧アクチュエ
ータを作動させ、かつ操舵弁で後輪操舵用油圧アクチュ
エータの作動を制御する油路構成と、油圧操舵機構で後
輪操舵用油圧アクチュエータを作動させ、かつ操舵弁で
前輪操舵用アクチュエータの作動を制御する油路構成と
に切り替える油路切替弁とを具備することを特徴として
いる。

【０００７】油圧操舵機構で前輪操舵用油圧アクチュエ
ータを作動させ、かつ操舵弁で後輪操舵用油圧アクチュ
エータの作動を制御する油路構成とし、後輪の操舵位置
を中立に保持するように後輪操舵用油圧アクチュエータ
の作動を制御すると、前輪操舵モードとなる。

【０００８】油圧操舵機構で後輪操舵用油圧アクチュエ
ータを作動させ、かつ操舵弁で前輪操舵用油圧アクチュ
エータの作動を制御する油路構成とし、前輪の操舵位置
を中立に保持するように前輪操舵用油圧アクチュエータ
の作動を制御すると、後輪操舵モードとなる。

【０００９】油圧操舵機構で前輪操舵用油圧アクチュエ
ータもしくは後輪操舵用アクチュエータを作動させ、か
つ油圧操舵機構で作動させる側の油圧アクチュエータに
対する他方の油圧アクチュエータの作動を操舵弁で制御
する油路構成とし、前者の油圧アクチュータで操舵され
る車輪に対し後者の油圧アクチュータで操舵される車輪
が逆方向に操舵されるように制御すると、前後輪逆相操
舵モードとなる。

【００１０】油圧操舵機構で前輪操舵用油圧アクチュエ
ータもしくは後輪操舵用アクチュエータを作動させ、か
つ油圧操舵機構で作動させる側の油圧アクチュエータに
対する他方の油圧アクチュエータの作動を操舵弁で制御
する油路構成とし、前者の油圧アクチュータで操舵され
る車輪に対し後者の油圧アクチュータで操舵される車輪
が同方向に操舵されるように制御すると、前後輪同相操
舵モードとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は作業車両
の一種であるトラクタを表し、このトラクタ１は、各左
右一対の前輪２，２及び後輪３，３を備え、車体の前部
にボンネット４があり、その後側にステアリング操作具
としての操舵ハンドル５が設けられ、更にその操舵ハン
ドル５の後方に座席６が設置されている。

【００１２】トラクタの車体後部にはリフトアーム８，
８が上下に回動自在に設けられ、そのリフトアームの後
端部に取り付けたヒッチ９に作業機が連結される。リフ
トシリンダ１１，１１を伸縮作動させると、リフトアー
ム８，８が上下に回動する。また、ヒッチの一側部に設
けたローリングシリンダ１２を伸縮作動させると、ヒッ
チ９がＰＴＯ軸１３回りに回動し、当該ヒッチに連結し
た作業機の左右傾斜が変更される。

【００１３】図３はこのトラクタの操舵装置の側面図、
図４はその平面図である。前輪２，２はほぼ垂直な軸回
りに回動自在な前輪支持ケース２０，２０に支持されて
おり、該前輪支持ケースと一体な左右のナックルアーム
２１，２１がタイロッド２２で互いに連結され、片方の
前輪支持ケース２０を回動させられるように前輪操舵用
油圧アクチュエータである前輪操舵シリンダ２２が設け
られている。前輪操舵シリンダ２２を伸び作動させると
前輪２，２が右に操舵され、前輪操舵シリンダ２２を縮
み作動させると前輪２，２が左に操舵される。前輪２，
２の切れ角は、前輪の操向量を検出する手段である前輪
切れ角センサ２３に検出される。

【００１４】同様に、後輪３，３はほぼ垂直な軸回りに
回動可能に設けた後輪支持ケース２５，２５に支持され
ており、該後輪支持ケースと一体な左右のナックルアー
ム２６，２６がタイロッド２７で互いに連結され、片方
の後輪支持ケース２５を回動させられるように後輪操舵
用油圧アクチュエータである後輪操舵シリンダ２８が設
けられている。後輪操舵シリンダ２８を伸び作動させる
と後輪３，３が右に操舵され、後輪操舵シリンダ２８を
縮み作動させると後輪３，３が左に操舵される。後輪
３，３の切れ角は、後輪の操向量を検出する手段である
後輪切れ角センサ２９に検出される。

【００１５】図５は油圧装置全体の油圧回路図であっ
て、油圧回路は、前輪操舵シリンダ２２と後輪操舵シリ
ンダ２８を作動させる操舵回路部３１と、リフトシリン
ダ１１，１１を作動させる昇降回路部３２と、ローリン
グシリンダ１２を作動させるローリング回路部３３とか
らなり、油圧ポンプ３４にて操舵回路部３１に圧油を供
給し、油圧ポンプ３５にて昇降回路部３２及びローリン
グ回路部３３に圧油を供給するようになっている。

【００１６】次に、操舵回路部３１の構成について説明
する。この操舵回路部３１には油圧操舵機構３７、操舵
弁３８、第一油路切替弁３９、第二油路切替弁４０、そ
の他の弁等が設けられている。

【００１７】油圧操舵機構３７は、操舵ハンドル５の操
作に連動するポンプと方向制御弁を組み合わせて構成し
たもので、操舵ハンドル５が中立位置にある時は、Ｐポ
ートとＴポートがつながり操舵弁３８を経由して供給さ
れる油をそのまま油タンク４１へ戻し、操舵ハンドル５
を中立位置よりも右に回すと、ＰポートとＲポートがつ
ながり、操舵ハンドルの回動量に相当する流量の油を第
一油路切替弁３９を経由して前輪操舵シリンダ２２の伸
び側シリンダ室２２ａまたは後輪操舵シリンダ２８の縮
み側シリンダ室２８ｂに供給すると共に、ＴポートとＬ
ポートがつながり、前輪操舵シリンダ２２の縮み側シリ
ンダ室２２ｂまたは後輪操舵シリンダ２８の伸び側シリ
ンダ室２８ａからの戻り油を第二油路切替弁４０を経由
して油タンク４１へ戻し、操舵ハンドル５を中立位置よ
りも左に回すと、ＰポートとＬポートがつながり、操舵
ハンドルの回動量に相当する流量の油を第二油路切替弁
４０を経由して前輪操舵シリンダ２２の縮み側シリンダ
室２２ｂまたは後輪操舵シリンダ２８の伸び側シリンダ
室２８ａに供給すると共に、ＴポートとＲポートがつな
がり、前輪操舵シリンダ２２の伸び側シリンダ室２２ａ
または後輪操舵シリンダ２８の縮み側シリンダ室２２ｂ
からの戻り油を第一油路切替弁３９を経由して油タンク
４１へ戻すようになっている。

【００１８】操舵弁３８は３位置４ポートの電磁弁で、
中立位置ではＰポートとＴポートがつながり油圧ポンプ
３４からの油が油圧操舵機構３７に供給され、ソレノイ
ド３８ａが励磁されると、ＰポートとＡポートがつなが
り、油圧ポンプ３４からの油が第二油路切替弁４０を経
由して後輪操舵シリンダ２８の伸び側シリンダ室２８ａ
または前輪操舵シリンダ２２の縮み側シリンダ室２２ｂ
に供給されると共に、ＴポートとＢポートがつながり、
後輪操舵シリンダ２８の縮み側シリンダ室２８ｂまたは
前輪操舵シリンダ２２の伸び側シリンダ室２２ａからの
戻り油が第一油路切替弁３９を経由して油圧操舵機構３
７に供給され、ソレノイド３８ｂが励磁されると、Ｐポ
ートとＢポートがつながり、油圧ポンプ３４からの油が
第一油路切替弁３９を経由して後輪操舵シリンダ２８の
縮み側シリンダ室２８ｂまたは前輪操舵シリンダ２２の
伸び側シリンダ室２２ａに供給されると共に、Ｔポート
とＡポートがつながり、後輪操舵シリンダ２８の伸び側
シリンダ室２８ａまたは前輪操舵シリンダ２２の縮み側
シリンダ室２２ｂからの戻り油が第二油路切替弁４０を
経由して油圧操舵機構３７に供給されるようになってい
る。

【００１９】第一油路切替弁３９は２位置４ポートの電
磁弁で、常態では、油圧操舵機構３７のＲポートと前輪
操舵シリンダ２２の伸び側シリンダ室２２ａが連通する
と共に、操舵弁３８のＢポートと後輪操舵シリンダ２８
の縮み側シリンダ室２８ｂが連通し、ソレノイド３９ａ
が励磁されると、油圧操舵機構３７のＲポートと後輪操
舵シリンダ２８の縮み側シリンダ室２８ｂが連通すると
共に、操舵弁３８のＢポートと前輪操舵シリンダ２２の
伸び側シリンダ室２２ａが連通するようになっている。

【００２０】第二油路切替弁４０も２位置４ポートの電
磁弁で、常態では、油圧操舵機構３７のＬポートと前輪
操舵シリンダ２２の縮み側シリンダ室２２ｂが連通する
と共に、操舵弁３８のＡポートと後輪操舵シリンダ２８
の伸び側シリンダ室２８ａが連通し、ソレノイド４０ａ
が励磁されると、油圧操舵機構３７のＬポートと後輪操
舵シリンダ２８の伸び側シリンダ室２８ａが連通すると
共に、操舵弁３８のＡポートと前輪操舵シリンダ２２の
縮み側シリンダ室２２ｂが連通するようになっている。

【００２１】上記の各電磁弁３８，３９，４０は後記コ
ントローラ４３からの指令によって位置が切り替えら
れ、その切替位置の組み合わせにより、下記の操舵モー
ドが選択される（表１参照）。ここで、第一油路切替弁
３９及び第二油路切替弁４０は常態をＯＦＦ、ソレノイ
ド３９ａ，４０ａの励磁時をＯＮとしている。操舵弁３
８の「中立制御」「同相制御」及び「逆相制御」につい
ては後述する。

【００２２】

【表１】

【００２３】操舵弁３８を中立制御、第一及び第二油路
切替弁３９，４０をＯＦＦにすると、前輪のみを操舵す
る前輪操舵モードとなる。操舵弁３８を中立制御、第一
及び第二油路切替弁３９，４０をＯＮにすると、後輪の
みを作動する後輪操舵モードとなる。操舵弁３８を同相
制御、第一及び第二油路切替弁３９，４０をＯＦＦにす
ると、前輪と後輪を同方向に操舵する前後輪同相操舵モ
ードの前進時となる。操舵弁３８を同相制御、第一及び
第二油路切替弁３９，４０をＯＮにすると、前後輪同相
操舵モードの後進時となる。操舵弁３８を逆相制御、第
一及び第二油路切替弁３９，４０をＯＦＦにすると、前
輪と後輪を逆方向に操舵する前後輪逆相操舵モードの前
進時となる。操舵弁３８を逆相制御、第一及び第二油路
切替弁３９，４０をＯＮにすると、前後輪逆相操舵モー
ドの後進時となる。

【００２４】図６は各電磁弁３８，３９，４０の切替を
制御する操舵制御装置のブロック図である。この操舵制
御装置は、マイコン等からなるコントローラ４３を備
え、その入力部４３ａに前輪切れ角センサ２３、後輪切
れ角センサ２９、切れ角調整ダイヤル４４、前輪操舵ス
イッチ４５、後輪操舵スイッチ４６、前後輪同相操舵ス
イッチ４７、前後輪逆相操舵スイッチ４８、及びバック
検出スイッチ５０が接続され、その出力部４３ｂに操舵
弁のソレノイド３８ａ，３８ｂ、第一油路切替弁のソレ
ノイド３９ａ、及び第二油路切替弁のソレノイド４０ａ
が接続されている。なお、切れ角調整ダイヤル４４及び
操舵モード切替用の各スイッチ４５，４６，４７，４８
は座席６の近傍に設けられ、オペレータが操作するよう
になっている。これらスイッチ４５，４６，４７，４８
はいずれか一つだけが「入り」になる。また、バック検
出スイッチ５０は例えばチェンジレバーがバックに操作
されると「入り」になる。

【００２５】コントローラ４３では、図７のフローチャ
ートに示す順に制御する。すなわち、各センサ、スイッ
チ類からの信号を読み込んだ後、各操舵モード切替用ス
イッチの状態を判定し、前輪操舵スイッチ４５が「入
り」ならば前輪操舵制御を実行し、前後輪逆相操舵スイ
ッチ４８が「入り」ならば前後輪逆相操舵制御を実行
し、後輪操舵スイッチ４６が「入り」ならば後輪操舵制
御を実行し、前後輪同相操舵スイッチ４７が「入り」な
らば前後輪同相操舵制御を実行するのである。各スイッ
チの状態を判定する順番は、「入り」に操作される頻度
が高い順に並べられている。

【００２６】前輪操舵制御は、図８のフローチャートに
示すように、後輪切れ角センサ値を判定し、それが予め
コントローラに記憶されている後輪の記憶中立値と一致
するならば操舵弁３８の両ソレノイド３８ａ，３８ｂへ
の出力をＯＦＦにし、それが記憶中立値と差があるなら
ば後輪切れ角センサ値を記憶中立値に近づける側のソレ
ノイド３８ａ或は３８ｂへの出力をＯＮにする制御を行
いながら、第一油路切替弁３９のソレノイド３９ａ及び
第二油路切替弁４０のソレノイド４０ａをＯＦＦに維持
する。

【００２７】この制御により、前輪操舵モードでは、操
舵ハンドル５の操作に直結する油圧操舵機構３７によっ
て前輪操舵シリンダ２２を作動させて前輪２，２を操舵
する。また、操舵弁３８を適宜切り替えることにより、
後輪切れ角センサ値を予めコントローラに記憶されてい
る記憶中立値に合わせるように後輪操舵シリンダ２８を
作動させる制御（中立制御）を行い、後輪３，３を常に
中立に維持する。

【００２８】後輪操舵制御は、図９のフローチャートに
示すように、前輪切れ角センサ値を判定し、それが予め
コントローラに記憶されている前輪の記憶中立値と一致
するならば操舵弁３８の両ソレノイド３８ａ，３８ｂへ
の出力をＯＦＦにし、それが記憶中立値と差があるなら
ば前輪切れ角センサ値を記憶中立値へ近づける側のソレ
ノイド３８ａ或は３８ｂへの出力をＯＮにする制御を行
いながら、第一油路切替弁３９のソレノイド３９ａ及び
第二油路切替弁４０のソレノイド４０ａをＯＦＦに維持
する。

【００２９】この制御により、後輪操舵モードでは、油
圧操舵機構３７によって後輪操舵シリンダ２８を作動さ
せて後輪３，３を操舵する。また、操舵弁３８を適宜切
り替えることにより、前輪切れ角センサ値を予めコント
ローラに記憶されている記憶中立値に合わせるように前
輪操舵シリンダ２２を作動させる制御（中立制御）を行
い、前輪２，２を常に中立に保持する。

【００３０】このように、前輪操舵モード及び後輪操舵
モードにおいては、操舵されない側の車輪の切れ角を予
めコントローラに記憶されている記憶中立値に合わせる
ように制御するので、傾斜地等で外力を受けて操舵され
ない側の車輪の向きが変わっても、これがただちに中立
位置に修正され、常に安定した走行を維持することがで
きる。

【００３１】前後輪同相操舵制御は、図１０のフローチ
ャートに示すように、バック検出スイッチ５０の状態を
判定し、それが「入り」の場合と「切り」の場合とで別
の制御を行う。バック検出スイッチ５０が「切り」すな
わち前進の場合は、まず後輪切れ角センサ値に切れ角調
整ダイヤル値を加味して後輪切れ角センサ修正値を演算
し（図１４参照）、その後輪切れ角センサ修正値と前輪
切れ角センサ値を比較し、両者が一致するならば操舵弁
３８の両ソレノイド３８ａ，３８ｂへの出力をＯＦＦに
し、両者に差があるならば後輪切れ角センサ修正値を前
輪切れ角センサ値に近づける側のソレノイド３８ａ或は
３８ｂへの出力をＯＮにする制御を行いながら、第一油
路切替弁３９のソレノイド３９ａ及び第二油路切替弁４
０のソレノイド４０ａへの出力をＯＦＦに維持する。ま
た、バック検出スイッチ５０が「入り」すなわち後進の
場合は、前輪切れ角センサ値と後輪切れ角センサ値を比
較し、両者が一致するならば操舵弁３８の両ソレノイド
３８ａ，３８ｂへの出力をＯＦＦにし、両者に差がある
ならば前輪切れ角センサ値を後輪切れ角センサ値に近づ
ける側のソレノイド３８ａ或は３８ｂへの出力をＯＮに
する制御を行いながら、第一油路切替弁３９のソレノイ
ド３９ａ及び第二油路切替弁４０のソレノイド４０ａへ
の出力をＯＮに維持する。

【００３２】この制御により、前後輪同相操舵モードで
は、油圧操舵機構３７によって進行方向側の操舵シリン
ダ（前進なら前輪操舵シリンダ２２、後進なら後輪操舵
シリンダ２８）を作動させて進行方向側の車輪（前進な
ら前輪２，２、後進なら後輪３，３）を操舵し、操舵弁
３８の制御により前輪切れ角センサ値と後輪切れ角セン
サ値が一致するように進行方向と反対側の操舵シリンダ
（前進なら後輪操舵シリンダ２８、後進なら前輪操舵シ
リンダ２８）を作動させて進行方向と反対側の車輪（前
進なら後輪３，３、前進なら前輪２，２）を追従操舵す
る。

【００３３】切れ角調整ダイヤル４４は、「強」「標
準」「弱」の３段階に設定できるようになっており、例
えば「強」は後輪切れ角センサ修正値が後輪切れ角セン
サ値の２５％減、「標準」は後輪切れ角センサ修正値が
後輪切れ角センサ値と等しく、「弱」は後輪切れ角セン
サ修正値は後輪切れ角センサ値の２０％増に設定されて
いる。よって、切れ角調整ダイヤル４４を「強」にして
おくと、前輪の操舵量よりも後輪の操舵量が大きくな
る。また、切れ角調整ダイヤル４４を「弱」にしておく
と、前輪の操舵量よりも後輪の操舵量が小さくなる。

【００３４】前後輪逆相操舵制御は、図１１のフローチ
ャートに示すように、バック検出スイッチ５０の状態を
判定し、それが「入り」の場合と「切り」の場合とで別
の制御を行う。バック検出スイッチ５０が「切り」すな
わち前進の場合は、後輪切れ角センサ値の逆相値と前輪
切れ角センサ値を比較し、両者が一致するならば操舵弁
３８の両ソレノイド３８ａ，３８ｂへの出力をＯＦＦに
し、両者に差があるならば後輪切れ角センサ値の逆相値
を後輪切れ角センサ値に近づける側のソレノイド３８ａ
或は３８ｂへの出力をＯＮにする制御を行いながら、第
一油路切替弁３９のソレノイド３９ａ及び第二油路切替
弁４０のソレノイド４０ａへの出力をＯＦＦに維持す
る。また、バック検出スイッチ５０が「入り」すなわち
後進の場合は、前輪切れ角センサ値の逆相値と後輪切れ
角センサ値を比較し、両者が一致するならば操舵弁３８
の両ソレノイド３８ａ，３８ｂへの出力をＯＦＦにし、
両者に差があるならば前輪切れ角センサ値の逆相値を後
輪切れ角センサ値に近づける側のソレノイド３８ａ或は
３８ｂへの出力をＯＮにする制御を行いながら、第一油
路切替弁３９のソレノイド３９ａ及び第二油路切替弁４
０のソレノイド４０ａへの出力をＯＮに維持する。

【００３５】この制御により、前後輪逆相操舵モードで
は、油圧操舵機構３７によって進行方向側の操舵シリン
ダ（前進なら前輪操舵シリンダ２２、後進なら後輪操舵
シリンダ２８）を作動させて進行方向側の車輪（前進な
ら前輪２，２、後進なら後輪３，３）を操舵し、操舵弁
３８の制御により前輪切れ角センサ値と後輪切れ角セン
サ値が逆相で一致するように進行方向と反対側の操舵シ
リンダ（前進なら後輪操舵シリンダ２８、後進なら前輪
操舵シリンダ２８）を作動させて進行方向と反対側の車
輪（前進なら後輪３，３、前進なら前輪２，２）を追従
操舵する。

【００３６】このように、前後輪同相操舵モード及び前
後輪逆相操舵モードにおいては、前輪操舵シリンダ２２
及び後輪操舵シリンダ２８の一方は油圧操舵機構３７か
ら供給される油で作動させ、他方は操舵弁を介して油圧
ポンプ３４から供給される油で作動させるようになって
いるので、トラクタに連結する作業機の重量や作業負荷
に応じて前輪操舵量と後輪操舵量の比率を変更すること
ができる。この比率変更を、本実施形態では前進時の前
後輪同相操舵モードで採用している。また、操舵ハンド
ル５の操作に直結した油圧操舵機構３７から供給される
油で進行方向側の操舵シリンダを作動させるようになっ
ているので、ハンドル操作と実際の操舵に一体感が感じ
られ、操縦を行いやすい。

【００３７】前後輪同相操舵モードもしくは前後輪逆相
操舵モードにおいて、操舵弁３８の制御により前輪切れ
角センサ値に後輪切れ角センサ値を追従、或は後輪切れ
角センサ値に前輪切れ角センサ値を追従させる際には、
図１２のフローチャートに示すように、制御車輪切れ角
が目標値付近に近づくまでは連続出力で操舵弁３８を制
御し、目標値付近に近づいてからはパルス出力で操舵弁
３８を制御する。図１５は操舵弁出力の一例のタイムチ
ャートである。

【００３８】各操舵モードの切替は、操舵モード切替用
スイッチ４５，４６，４７，４８が「入り」になるとた
だちに実行される。よって、操舵モード切替用スイッチ
を誤操作してもそれがすぐに判明するから、誤った操舵
モードで走行する区間を短くでき、作業への悪影響が小
さい。

【００３９】ただし、前後輪同相操舵モードから前後輪
逆相操舵モードへの切替時には、図１３のフローチャー
トに示すように制御する。すなわち、前後輪逆相操舵ス
イッチ４８が「入り」になった時、前モードが前後輪同
相操舵モードであるならば、一旦後輪切れ角センサ値が
記憶中立値となるように操舵弁３８のソレノイド３８
ａ，３８ｂのいずれかに出力し、後輪切れ角センサ値が
記憶中立値と一致した時点で前後輪逆相操舵モードへの
切替を実行する。ここで、後輪切れ角センサ値が記憶中
立値となるということは前輪操舵モードであることを意
味する。モード変更操作後、所定の設定時間（例えば１
秒）が経過しても前輪操舵モードに切り替わらない場合
は、前後輪逆相操舵モードへの切替を実行する。

【００４０】前後輪同相操舵モードから前後輪逆相操舵
モードへ切り替えるのは、一般的には図１６に示すよう
に、傾斜地（斜度α）で等高線に沿って作業をしている
時に機体を谷側に旋回させる場合であるから、前後輪同
相操舵モードから前後輪逆相操舵モードへ直接切り替わ
るようになっていると、前後輪逆相操舵スイッチ４８の
操作直後にオペレータの意思とは逆に、図１６（ａ）に
示すように機体が山側に急旋回を始めるため危険であ
る。これに対し上記の如く制御すると、図１６（ｂ）に
示すように前後輪同相操舵モードから一旦前輪操舵モー
ドを中継してから前後輪逆相操舵モードへ切り替わるの
で、山側への急旋回が回避され安全である。また、圃場
の状況等の影響で前輪操舵モードへなかなか切り替わら
ない場合、そのままではかえって危険であるので、設定
時間が経過したなら前後輪逆相操舵モードへ切り替わる
ようにしている。

【００４１】また、図１７のフローチャートに示すよう
に、前後輪同相操舵モードから前後輪逆相操舵モードへ
の切替時に、前後輪逆相操舵スイッチ４８を「入り」に
するとただちにモードが切り替わるのではなく、モード
変更操作後、所定の設定時間（例えば１秒）が経過する
までは前後輪同相操舵モードをそのまま継続させ、設定
時間が経過した時点で前後輪逆相操舵モードへ切り替え
るようにしてもよい。このようにすれば、設定時間内に
オペレータが谷側へのハンドル操作を始めているから、
前後輪逆相操舵モードに切り替わったときに機体が山側
に急旋回することはない。

【００４２】図１８は異なる構成の油圧回路図で、この
油圧回路は、図４の油圧回路において第一油路切替弁３
９と第二油路切替弁４０で行う油路の切替を、１個の２
位置８ポートの油路切替弁６０で行うように構成されて
いる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる作業車両の操舵装置は、油圧操舵機構、操舵
弁、及び切替弁を備えた油圧回路で前輪操舵用油圧アク
チュエータ及び後輪操舵用油圧アクチュエータを作動さ
せ、前輪操舵モード、後輪操舵モード、前後輪同相操舵
モード、及び前後輪同逆操舵モードに選択的に切り替え
るものであり、前輪操舵モード及び後輪操舵モードで
は、操舵されない側の車輪の切れ角を予めマイコン等に
記憶されている記憶中立値に合わせるように制御するの
で、その車輪を常に中立位置に維持することができ、ま
た、前後輪同相操舵モード及び前後輪逆相操舵モードで
は、一方の油圧アクチュエータは油圧操舵機構から供給
される油で作動させ、他方の油圧アクチュエータは操舵
弁を介して油圧ポンプ等から供給される油で作動させる
ようになっているので、当該作業車両に連結する作業機
の重量や作業負荷に応じて前輪操舵量と後輪操舵量の比
率を変更することができるようになった。

【００４４】更に、この作業車両の操舵装置は、油圧操
舵機構による操舵と電気制御による操舵を併用すること
により、ステアリング操作具の操作に敏感に反応する操
舵を行うことができ、しかもコストを比較的低く抑える
ことができると共に、使用する油の量も少なくてすむよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタの側面図である。

【図２】トラクタの平面図である。

【図３】操舵装置の側面図である。

【図４】操舵装置の平面図である。

【図５】トラクタの全体の油圧回路図である。

【図６】操舵制御装置のブロック図である。

【図７】制御の全体のフローチャートである。

【図８】前輪操舵制御のフローチャートである。

【図９】後輪操舵制御のフローチャートである。

【図１０】前後輪同相操舵制御のフローチャートであ
る。

【図１１】前後輪逆相操舵制御のフローチャートであ
る。

【図１２】操舵弁出力制御のフローチャートである。

【図１３】前後輪同相操舵モードから前後輪逆相操舵モ
ードへの切替時制御のフローチャートである。

【図１４】後輪切れ角センサ値と後輪切れ角センサ修正
値の関係を示すグラフである。

【図１５】操舵弁出力のタイムチャートである。

【図１６】（ａ），（ｂ）はいずれも傾斜地での作業車
両の操舵状態を示す模式図ある。

【図１７】異なる前後輪同相操舵モードから前後輪逆相
操舵モードへの切替時制御のフローチャートである。

【図１８】異なる構成の油圧回路図である。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ 前輪 ３ 後輪 ５ 操舵ハンドル（ステアリング操作具） ２２ 前輪操舵シリンダ（前輪操舵用油圧アクチュエー
タ） ２３ 前輪切れ角センサ ２８ 後輪操舵シリンダ（後輪操舵用油圧アクチュエー
タ） ２９ 後輪切れ角センサ ３７ 油圧操舵機構 ３８ 操舵弁 ３９ 第一油路切替弁 ４０ 第二油路切替弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪のみを操舵する前輪操舵モードと、
   後輪のみを操舵する後輪操舵モードと、前輪と後輪を逆
   方向に操舵する前後輪逆相操舵モードと、前輪と後輪を
   同方向に操舵する前後輪同相操舵モードとに切替可能な
   作業車両の操舵装置において、前輪操舵用油圧アクチュ
   エータと後輪操舵用油圧アクチュエータとを備え、これ
   ら油圧アクチュエータを作動させる油圧装置は、ステア
   リング操作具の操作位置に応じて前輪もしくは後輪が操
   舵されるように前輪操舵用油圧アクチュエータもしくは
   後輪操舵用油圧アクチュエータを作動させる油圧操舵機
   構と、当該油圧操舵機構で作動させる側の油圧アクチュ
   エータに対する他方の油圧アクチュエータを、後者の油
   圧アクチュータで操舵される車輪の操舵位置を中立に保
   持するように作動させる状態と、前者の油圧アクチュー
   タで操舵される車輪に対し後者の油圧アクチュータで操
   舵される車輪が同方向に操舵されるように作動させる状
   態と、前者の油圧アクチュータで操舵される車輪に対し
   後者の油圧アクチュータで操舵される車輪が逆方向に操
   舵されるように作動させる状態とに制御する操舵弁と、
   油圧操舵機構で前輪操舵用油圧アクチュエータを作動さ
   せ、かつ操舵弁で後輪操舵用油圧アクチュエータの作動
   を制御する油路構成と、油圧操舵機構で後輪操舵用油圧
   アクチュエータを作動させ、かつ操舵弁で前輪操舵用ア
   クチュエータの作動を制御する油路構成とに切り替える
   油路切替弁とを具備することを特徴とする作業車両の操
   舵装置。