JPH03287470A - 四輪操舵制御装置 - 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
、動力車両に連結した作業機の昇降、並・びに後進走行
に伴って操舵モードを自動的に切替える四輪操舵制御装
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。

例えば農作業に於て、動力車両が前輪操舵モードにて数
基を前進し、数基の端部に至ったときには、後部の作業
機を上昇させると共に逆位相四輪操舵モードに切替える
。そして、前輪と後輪とを逆位相で回向１７、旋回半径
を可及的に小として畝や作物の損傷を防止している。又
、数基の端部に至ったときに旋回のスペースがない場合
には、そのまま動力車両を後進させながら作業を続行す
ることがある。然るときに、前輪操舵モードでは進行方
向の後部側の車輪を操舵するので走行か不安定になるた
め、後輪操舵モードへ切替えて進行方向の前部側の車輪
を操舵している。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、従来は前輪操舵モードで前進走行した
後に旋回する場合には、−旦作業機を上昇させて逆位相
四輪操舵モードに切替え、旋回後に再び作業機を下降し
て前輪操舵モードに切替えている。又、前後進を繰り返
しながら数基を往復して農作業を行う場合、前輪操舵モ
ードで前進走行した後に後輪操舵モードへ切替えている
。従って、旋回の都度又は前後進切替レバーを操作する
都度手動によって操舵モードの切替えを行うため、操作
が煩雑となっている。そして、作業者が操舵モードの切
替えを忘れることもあり、然るときは動力車両が作業者
の意思に反して思わぬ方向へ回向して危険でもある。

そこで、旋回時及び前後進切替時の操舵モード切替えを
簡便に行えるようにし、作業者の誤操作を防止するため
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遺戒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すると
共に、車両の後部に作業機を連結してリフトシリンダに
より該作業機を昇降自在に形成した動力車両に於て、リ
フトシリンダを作動させる油圧レバーに昇降位置検出用
のセンサを設け、該センサにて作業機が上昇位置である
ことを検出したときは逆位相四輪操舵モードに切替える
と共に、前後進切替レバーにシフト位置検出用のセンサ
を設け、該センサにて前後進切替レバーが後進走行位置
であることを検出したときは、最優先に後輪操舵モード
へ切替える制御部をＣＰＵに設け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 作業機が油圧シリンダによって上昇したときは、昇降位
置検出用のセンサが作業機の上昇を検出してＣＰＵへ伝
達し、制御部は動力車両が旋回可能状態であると判断す
る。然るときは、制御部から各操舵用シリンダに指令が
伝達されて前輪と後輪とが逆位相に回向し、当該動力車
両は逆位相四輪操舵モードとなる。

又、動力車両が前輪操舵モードにて前進走行後、−旦停
止して前後進切替レバーを後進走行位置にシフトしたと
きは、シフト位置検出用のセンサが前後進切替レバーの
シフトを検出してＣＰＵへ伝達し、制御部は動力車両が
後進走行可能状態であると判断する。然るときは、制御
部から各操舵用シリンダに指令が伝達されて前輪は直進
状態に固定され、後輪の操舵用シリンダのみが作動して
当該動力車両は後輪操舵モードとなる。

そして、作業機が上昇したときであっても、前後進切替
レバーを後進走行位置にシフトしたときは後進操舵モー
ドが優先し、当該動力車両は後輪操舵モードとなる。

［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（１〉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（４）（４）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（
５Ｘ５）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（１０）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Ｑ　＋）の後部に設けられた後車軸（■
（１■の左右にも前輪（４）（４）と同様にして、ファ
イナルケース（１１（１１９を取り付けて左右の後輪（
１４）０４）へ駆動力を伝達し、該ファイナルケース０
ツ（鴎にナツクルアーム（１！９（＋５）を突設してド
ラッグリンク（＋６）（ＩＥＩ）の一端部を連結すると
共に、ドラッグリンク（ＩＱ　（１＠の他端部を後車軸
（Ｏの略中央部に設けられたドラッグアーム（■に連結
する。更に、ビン（四を中心にして回動自在なるドラッ
グアーム（ロ）の−側部に操舵用シリンダ（Ｏの後端部
（＋９ａ）を連結し、該ビン（噂にポテンショメータ（
４）を取り付けて後輪０４）（ロ）の操舵角の検出手段
とする。

又、ステアリング（２１）の回動基部には全油圧式コン
トローラ（２）が設けられ、油圧ポンプ（２）からの圧
力油を方向切替バルブに）及び（４）へ圧送し、且つ、
シャーシ（１１）の後部に設けたメインコントロールバ
ルブに）にも圧力油を圧送している。該乗用管理機（１
）の後部にはリンク機構翰を介してロータリ等の対地作
業機（至）が取り付けられており、前記メインコントロ
ールバルブ（２つからの圧力油によってリフトシリンダ
（１）■が作動し、該対地作業機■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■を作動させる油圧レバー
０１〉に昇降位置検出用のセンサ＠を設け、該センサ（
２）によって油圧レバー０１）がオンであるか否かを検
出する。又、ステアリングＩ２１）の近傍に設けられた
前後進切替レバー（至）にシフト位置検出用のセンサ０
）を設け、該前後進切替レバー（至）が後進位置にシフ
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＠から油
圧ポンプ（２）によって全油圧コントローラ（至）へ圧
力油が圧送され、前記ステアリング（２１）の操舵方向
及び回動角度の大小によって、圧力油は曲目（Ｒ）又は
曲目（Ｉ４）から方向切替バルブ（至）及び（２）へ圧
送される。夫々の方向切替バルブ（２）（４）はソレノ
イド（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）のオン・オフによってスプ
ールがａ、　ｂ、　ｃ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）（ＩＣ！＋へ圧送する。

第３図に示した状態は各ソレノイド（八）（Ｂ）（Ｃ）
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。例えばステアリ
ング（２１）を右方向へ操舵すれば、圧力油は曲目（紀
）から方向切替バルブ（４）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）を後方へ押圧して曲目（９ｄ）から方向切替バ
ルブ（４）へ戻る。更に、圧力油は方向切替バルブ＠へ
圧送されるが、ソレノイド（＾）（Ｂ）がオフでスプー
ルかｎの位置になっているので操舵用シリンダ（陣へ圧
力油は圧送されず、全油圧コントローラ＠の曲目（Ｌ）
へ戻る。従って、前記ドラッグアーム（７）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。又、フローデバイダ（１）から分岐した圧力油
はメインコントロールバルブＱ力へ圧送され、ソフトシ
リンダ■■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（至）のツレ／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）のツレ／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。例えばステアリング（２１）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（４）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（鴎の曲目（
１’ｌｂ）から圧力油かシリンダ内へ圧入し、ピストン
（１９ｃ）を前方へ押圧して曲目（１９ｄ）から排出さ
れ、ｂの位置を経て全油圧コントローラ（２）の曲目（
１４）へ戻る。従って、ドラッグアーム（ｒ′ｔ）がビ
ン（東を中心に図中反時計方向へ回動し、後輪（１４）
（１４）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。

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（至）のソレノイド（Ａ）がオンと
なってスプールがａの位置に移動し７、且つ、方向切替
バルブ（４）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。従って、ステアリング（２１）を
右方向へ操舵すれば、ドラッグアーム（７）及び（Ｏの
双方が図中時計方向へ回動し、前輪（４）（４）並びに
後輪Ｈ（ｎ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。

第６図は逆位相四輪操舵モード（モード４）の状態を示
し、方向切替バルブ凶のソレノイド（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）のソレノイドは双方共オフでスプールがｎの位置
になっている。従って、ステアリング（２１）を右方向
へ操舵すれば、ドラッグアーム（７）が図中時計方向へ
回動すると共にドラッグアーム（ｒ／）が反時計方向へ
回動し、前輪（４）（４）並びに後輪（Ｘ）（１７０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。

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
（１０）及び（１）が設けられ、該ポテンショメータ（
１０）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ＣＰＵに伝達される。昇降位置検出用のセンサ（
２）は油圧レバー０すがオンであるときに信号をＣＰＵ
へ発信し、対地作業機（至）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
（財）は前後進切替レバー（２）が後進位置にシフトさ
れたときに信号をＣＰＵ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。

そして、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ＣＰＵに伝達される。

ＣＰＵでは入力インターフェースからの各信号を制御部
が判断し、出力インターフェースを介して方向切替バル
ブ凶及び（４）の各ソレノイド（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）をオ
ン・オフするように制御指令を発信する。自動−手動切
替スイッチをオフにして手動モードにすれば、前記操舵
モード切替スイッチを操作して任意の操舵モードへ変更
できるが、該自動−手動切替スイッチをオンにして自動
モードにすれば、次に述べる手順に従って操舵モードが
自動的に変更される。

第８図は自動モードに於けるパルスのタイミングチャー
トであり、７４源スイツチをオンにした後に自動−手動
切替スイッチを自動モードに切替えると、自動モード表
示ランプが点灯して自動モードになったことを知らせる
と共に、先ず操舵モードがモード１になる（ＰＩ）。こ
こで、油圧レバー０１）を操作してリフトシリンダ（至
）（１）を作動させ、対地作業機（至）を上昇させたと
きは昇降位置検出用のセンサ＠がオンとなり、制御部の
指令によりブザーを一定時間オンにすると共に操舵モー
ドをモード１からモード４に切替える（Ｐ２）。尚、以
下、ブザーは操舵モードが切替わる都度、一定時間オン
となるものとする。そして、対地作業機（へ）が下降し
て前記昇降位置検出用のセンサ（２）がオフとなったと
きは、制御部の指令により操舵モードをモード１に戻す
（Ｐ３）。

次に、前後進切替レバー＠を操作して後進位置にシフト
したときは、シフト位置検出用のセンサ０４）がオンと
なり、制御部の指令により操舵モードをモード１からモ
ード２に切替える（Ｐ４）。そして、後進状態が解除さ
れるまでモード２が保持され（Ｐ５〉、この間に対地作
業機（至）が上昇して昇降位置検出用のセンサ（２）が
オンとなったときであっても、操舵モードはモード４に
切替わることなくモード２の状態が優先する。このよう
に後進状態ではモード２が優先し、例えば、対地作業機
（へ）が上昇してモード４となったときであっても（Ｐ
６）、途中で後・進位置にシフトされると同時に操舵モ
ードはモード４からモード２へ切替えられる（ＰＩ）。

そして、後進位置から他の位置へシフトされたときは再
び元のモード４に戻り（Ｐ８）、対地作業機（至）が下
降すればモード１に復帰しくＰ９）、自動−手動切替ス
イッチが手動モードに切替えられるまで（ＰＩＯ）モー
ド１を保持し、それ以降は操舵モード切替スイッチにて
設定した任意の操舵モードとなる。

第９図はフローチャートであり、先ずステップ■で操舵
モード切替スイッチにて設定した現在の操舵モードを読
み取り、操舵モードによって１乃至４をＭｆ値としてス
トアする。ステップ■では自動−手動切替スイッチがオ
ンであるか否かを判断し、オンであるときはステップ■
へ進み自動モードになる。ステップ■では操舵モードフ
ラグＭ○ＤＥｆを１にセットし、操舵モードをモード１
（前輪操舵モード）にする。そして、昇降位置検出用の
センサ（２）がオンとなったときはくステップ■）対地
作業機（至）が上昇したものとＣＰＵが判断し、操舵モ
ードフラグＭＯＤＥｆを４にセットして操舵モードをモ
ード４（逆位相四輪操舵モード）に切替える（ステップ
■）。ステップ■でＮＯのとき及びステップ■からはス
テップ■へ進み、シフト位置検出用のセンサ（ロ）がオ
ンであるか否かを判断する。ここで、Ｎｏのときはステ
ップ■に至り、ＹｅＳのときはステップ■にてリバース
フラグＲｆを１にセットすると共に、操舵モードフラグ
ＭＯＤＥｆを２にセットしてモード２へ切替え、如何な
る操舵モードであってもモード２（後輪操舵モード）が
優先するように制御される。一方、ステップ■にて前記
自動−手動切替スイッチがオンでないときはステップ■
へ至り、操舵モード切替スイッチのフラグＭｆ及びリバ
ースフラグＲｆを読み取ると共に、ステップ［相］で実
際の操舵モードフラグＭＯＤＥｆを読み取ってステップ
■へ進む。ステップ■ではＭｆとＭＯＤＥｆを比較して
両者が一致しているか否かを判断し、一致しているとき
はステップ■へ戻り、一致していないときはステップ■
で操舵モードフラグＭＯＤＥｆをＭｆと同一にし、操舵
モードをＭｆに対応するように切替えた後ステップ■へ
戻る。

又、第７図のｒＸＪの位置にクラツチベタル或はブレー
キペダルの操作を検出するスイッチを設けることにより
、クラッチペダル又はブレーキペダルを踏み込んだこと
を判別できるようにし、手動モードのときには上記ペダ
ル操作をしたときのみ操舵モード切替えが為されるよう
に制御してもよい。然るときは、クラッチ操作成はブレ
ーキ操作を行うことにより車両が停止に近い状態となっ
てから操舵モードが切替えられ、操作の安全性が向上す
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、作業機が上
昇したときは自動的に逆位相四輪操舵モードに切替えら
れ、最小の旋回半径で回向することができ、旋回後作業
機を下降すれば再び前輪操舵モードに切替えられる。又
、前後進切替レノ（−か後進位置にシフトされたときは
自動的に後輪操舵モードに切替えられ、後進走行時の操
舵性が良好に保持され、前進走行するときには再び前輪
操舵モードに切替えられる。従って、旋回する際に作業
機を昇降する都度或は前後進を繰り返す都度手動にて操
舵モードを切替えることがなくなり、作業性が著しく向
上できる。そして、如何なる状態であっても後進状態で
は最優先に後輪操舵モードへ切替えられるため、後進状
態で一旦作業機を上昇したときであっても操舵モードが
急変することがなく、操舵作業の安全性にも寄与できる
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図はフローチャートである。 （１）・・・・・・乗用管理機　　　（４）・・・・・
・前輪（７）（ｒ７１・・・ドラッグアーム　（９）（
ｎ・・・操舵用シリンダ（＋［＋）（イ）・・・・・・
ポテンショメータ（１４）・・・・・・後輪 に）（４）・・・・・・方向切替バルブ００・・・・・
・油圧レバー （２）・・・・・・昇降位置検出用のセンサ（至）・・
・・・・前後進切替レバー

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すると共に、車
   両の後部に作業機を連結してリフトシリンダにより該作
   業機を昇降自在に形成した動力車両に於て、リフトシリ
   ンダを作動させる油圧レバーに昇降位置検出用のセンサ
   を設け、該センサにて作業機が上昇位置であることを検
   出したときは逆位相四輪操舵モードに切替えると共に、
   前後進切替レバーにシフト位置検出用のセンサを設け、
   該センサにて前後進切替レバーが後進走行位置であるこ
   とを検出したときは、最優先に後輪操舵モードへ切替え
   る制御部をＣＰＵに設けたことを特徴とする四輪操舵制
   御装置。