JP2003246275A - Wheel steering unit for towing type working machine - Google Patents

Wheel steering unit for towing type working machine

Info

Publication number
JP2003246275A
JP2003246275A JP2002314161A JP2002314161A JP2003246275A JP 2003246275 A JP2003246275 A JP 2003246275A JP 2002314161 A JP2002314161 A JP 2002314161A JP 2002314161 A JP2002314161 A JP 2002314161A JP 2003246275 A JP2003246275 A JP 2003246275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle
hitch
wheel
working machine
drawbar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002314161A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kawabe
秀樹 河辺
Haruhisa Suzuki
晴久 鈴木
Hideyasu Okada
秀康 岡田
Yukio Miyashita
行雄 宮下
Toshinobu Ohashi
敏伸 大橋
Shinobu Murase
忍 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Agricultural Machinery Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Toyo Agricultural Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Agricultural Machinery Manufacturing Co Ltd filed Critical Toyo Agricultural Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2002314161A priority Critical patent/JP2003246275A/en
Publication of JP2003246275A publication Critical patent/JP2003246275A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheel steering unit for a towing type working machine in which a wheel steering angle of the machine is automatically operated so as to cancel the yawing of the machine when the machine is offset-towed by a tractor. <P>SOLUTION: When variable hitch angle towing is performed, a computer (11) of the wheel steering unit controls a draw bar sensor (5) for detecting a draw bar angle (θB) between a wheel axle and a hitch (4) of the tractor (1), a hitch sensor (6) for detecting a actual hitch angle (θA') between the hitch and the axle (7) of the working machine (2), and a steering mechanism (10) for calculating a hitch angle (θA) in calculation considering the offset and a deviated angle (θC) of the advancing direction of the tractor and the machine based on signals of a wheel sensor (9) for detecting the actual steering angle (θE) of the wheel (8) to set a target steering angle (θD) of the wheel (8) to bring the angle (θE) into coincidence with the target angle (θD). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタに牽引さ
れる作業機の車輪操舵装置に関するものであり、特に、
トラクタが作業機をオフセット牽引するときに好適な車
輪操舵装置に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel steering system for a working machine towed by a tractor, and more particularly,
The present invention relates to a wheel steering device suitable when a tractor offset-pulls a work implement.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の牽引式作業機の車輪操舵装置とし
て、作業機の車輪を操作する操舵機構と、その操舵機構
を制御するコンピュータと、トラクタの車輪車軸又はド
ローバーとヒッチの交差角であるドローバ角を検出する
ドローバーセンサーと、ヒッチと作業機の車輪車軸の交
差角である実ヒッチ角を検出するヒッチセンサーと、作
業機の車輪の実舵角を検出する車輪センサーとを備え、
ドローバーセンサーとヒッチセンサーの検出信号をコン
ピュータに入力し、トラクタの進行方向に対する作業機
の進行方向のずれ角を算出し、そのずれ角から車輪の目
標舵角を設定し、作業機車輪の実舵角が目標舵角となる
ようにコンピュータが操舵機構を制御するようにしたも
のは、特開平2001−301636号に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional wheel steering system for a towing type working machine, there are a steering mechanism for operating the wheels of the working machine, a computer for controlling the steering mechanism, a wheel axle of a tractor or a crossing angle between a drawbar and a hitch. A drawbar sensor for detecting a drawbar angle, a hitch sensor for detecting an actual hitch angle which is a crossing angle between a hitch and a wheel axle of a working machine, and a wheel sensor for detecting an actual steering angle of a wheel of a working machine,
The detection signals of the drawbar sensor and the hitch sensor are input to the computer, the deviation angle of the traveling direction of the working machine with respect to the traveling direction of the tractor is calculated, and the target steering angle of the wheel is set from that deviation angle, and the actual steering wheel of the working machine wheel is set. The one in which the computer controls the steering mechanism so that the angle becomes the target steering angle is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-301636.

【0003】この牽引式作業機の車輪操舵装置は、オフ
セット牽引によるヨーイングの影響を考慮して作業機車
輪の舵角を制御していなかったため、トラクタと牽引式
作業機のオフセット量が大きくなると、状況によって
は、トラクタが作業機を牽引して直進させることができ
なくなるという問題があった。
Since the wheel steering system of the towed work machine does not control the steering angle of the work machine wheel in consideration of the effect of yawing due to the offset towing, when the offset amount between the tractor and the towed work machine becomes large, Depending on the situation, there was a problem that the tractor could not pull the work implement to go straight.

【0004】例えば、トラクタが作業機を可変ヒッチ角
でオフセット牽引して直進する場合、発進前は、図4
(a)に示すように、作業機2の重心Gはトラクタ1の
牽引軸線Lからオフセット量Hだけ離隔した位置にある
が、進行を開始すると、作業機が振れ回るヨーイングが
発生し、路面が滑らかであれば、図4(b)に示すよう
に、最終的に作業機2は重心Gがトラクタ1の牽引軸線
L上に合致する位置に移行する。実際には、路面と作業
機車輪の間に摩擦抵抗があるため、図4(b)に示す状
態になることは少ないが、路面状況によっては、例え
ば、路面が摩擦抵抗の小さいぬたり面、傾斜面等の場合
は、ヨーイングが顕著に現れる。図示していないが、固
定ヒッチ角で牽引する場合も同様である。
For example, when the tractor travels straight by offset-pulling the working machine at a variable hitch angle, the vehicle moves as shown in FIG.
As shown in (a), the center of gravity G of the working machine 2 is located at a position separated from the traction axis L of the tractor 1 by an offset amount H, but when the traveling is started, yawing that causes the working machine to swing around occurs, and the road surface If it is smooth, as shown in FIG. 4B, the working machine 2 finally moves to a position where the center of gravity G coincides with the traction axis L of the tractor 1. Actually, since there is a frictional resistance between the road surface and the work machine wheel, the state shown in FIG. 4 (b) is unlikely to occur, but depending on the road surface condition, for example, the road surface is a damp surface with a small frictional resistance, In the case of an inclined surface or the like, yawing appears remarkably. Although not shown, the same applies when pulling at a fixed hitch angle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するためになされたものであり、その課題とするとこ
ろは、オフセット牽引状態の作業機に発生するヨーイン
グを相殺するように、自動的に作業機の車輪舵角を制御
して常に牽引式作業機をトラクタに従って進行させるこ
とができる牽引式作業機の車輪操舵装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to automatically cancel the yawing that occurs in a work machine in an offset towing state. Another object of the present invention is to provide a wheel steering device for a towing type work machine, which is capable of always advancing the towing type work machine according to a tractor by controlling the wheel steering angle of the working machine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明が採用する手段は、作業機の車輪を操作する
操舵機構と、その操舵機構を制御するコンピュータと、
トラクタの車輪車軸又はドローバーとヒッチの交差角で
あるドローバ角を検出するドローバーセンサーと、ヒッ
チと作業機の車輪車軸の交差角である実ヒッチ角を検出
するヒッチセンサーと、作業機の車輪の実舵角を検出す
る車輪センサーとを備えた可変ヒッチ角で牽引される作
業機の車輪操舵装置において、ドローバーセンサーとヒ
ッチセンサーの検出信号をコンピュータに入力して、ト
ラクタと作業機のオフセット量を考慮した計算上のヒッ
チ角と、トラクタの進行方向に対する作業機の進行方向
のずれ角を算出し、そのずれ角から車輪の目標舵角を設
定し、作業機車輪の実舵角が目標舵角となるようにコン
ピュータが操舵機構を制御するようにしたことにある。
In order to achieve the above object, the means adopted by the present invention are a steering mechanism for operating the wheels of a working machine, a computer for controlling the steering mechanism,
A drawbar sensor that detects the drawbar angle that is the intersection angle between the tractor wheel axle or drawbar and the hitch, a hitch sensor that detects the actual hitch angle that is the intersection angle between the hitch and the work equipment wheel axle, and the actual wheel of the work equipment. In a wheel steering system for a working machine towed by a variable hitch angle equipped with a wheel sensor that detects the steering angle, the detection signals of the drawbar sensor and the hitch sensor are input to a computer to consider the offset amount between the tractor and the working machine. The calculated hitch angle and the deviation angle between the advancing direction of the work implement and the advancing direction of the tractor are calculated, and the target steering angle of the wheels is set from the deviation angle. The computer controls the steering mechanism so that

【0007】又、作業機の車輪を操作する操舵機構と、
その操舵機構を制御するコンピュータと、トラクタの車
輪車軸又はドローバーとヒッチの交差角であるドローバ
角を検出するドローバーセンサーと、作業機の車輪の実
舵角を検出する車輪センサーとを備えた固定ヒッチ角で
牽引される作業機の車輪操舵装置において、ドローバー
センサーの検出信号をコンピュータに入力して、トラク
タの進行方向に対する作業機の進行方向のずれ角を算出
し、そのずれ角から車輪の目標舵角を設定し、作業機車
輪の実舵角が目標舵角となるようにコンピュータが操舵
機構を制御するようにしたことも、本発明の手段であ
る。
A steering mechanism for operating the wheels of the working machine,
A fixed hitch equipped with a computer that controls the steering mechanism, a drawbar sensor that detects a drawbar angle that is a crossing angle between a wheel axle of a tractor or a drawbar and a hitch, and a wheel sensor that detects an actual steering angle of a work machine wheel. In a wheel steering system for a work machine that is towed by a corner, the detection signal of a drawbar sensor is input to a computer to calculate the deviation angle of the traveling direction of the work machine with respect to the traveling direction of the tractor, and the target wheel steering angle is calculated from that deviation angle. It is also a means of the present invention that the angle is set and the computer controls the steering mechanism so that the actual steering angle of the work machine wheel becomes the target steering angle.

【0008】操舵機構としては、電動式、又は油圧式、
もしくは電動油圧式のアクチュエータが使用され、セン
サーとしては、回転ポテンショメータ、直線ポテンショ
メータ、ロータリエンコーダなどが使用される。
As a steering mechanism, an electric type or a hydraulic type,
Alternatively, an electro-hydraulic actuator is used, and as the sensor, a rotary potentiometer, a linear potentiometer, a rotary encoder, or the like is used.

【0009】ヨーイングはオフセット量に比例して増大
するから、ヨーイングを相殺する作業機車輪の舵角を設
定するためには、可変ヒッチ角牽引の場合、作業機重心
が牽引軸線上にあるオフセット量0の時のヒッチ角に基
づいて、実ヒッチ角をトラクタと作業機のオフセット量
を考慮した計算上のヒッチ角に補正する必要がある。実
ヒッチ角をθA′(時計回り)、計算上のヒッチ角をθ
A、角補正をαとすると、次式が得られる。
Since the yawing increases in proportion to the offset amount, in order to set the steering angle of the working machine wheel that cancels the yawing, in the case of variable hitch angle traction, the working machine center of gravity is on the traction axis. Based on the hitch angle at 0, it is necessary to correct the actual hitch angle to a calculated hitch angle in consideration of the offset amount between the tractor and the work implement. The actual hitch angle is θA '(clockwise) and the calculated hitch angle is θ
When A and the angle correction are α, the following equation is obtained.

【0010】θA=θA′+ αΘA = θA '+ α

【0011】角補正αは、実ヒッチ角θA′±20%の
範囲である。ここで、θFをトラクタ牽引軸線上に作業
機重心が位置する状態のヒッチ角、kを機械特性及び使
用条件により決まる定数、例えば、5ないし10の定数
値とすると、角補正αは次式で求めることができる。
The angle correction α is in the range of the actual hitch angle θA '± 20%. Here, if θF is a hitch angle in a state where the work machine center of gravity is located on the tractor pulling axis, and k is a constant determined by mechanical characteristics and use conditions, for example, a constant value of 5 to 10, the angle correction α is given by the following equation. You can ask.

【0012】α =(θA′−θF)/kΑ = (θA'-θF) / k

【0013】ドローバー角(反時計回り)をθBとする
と、トラクタ進行方向と作業機の進行方向が一致する直
進時にはθA=θB、作業機が進行方向に対して右にず
れるときには、θA>θB、作業機が進行方向に対して
左にずれるときには、θA<θBとなる。
When the drawbar angle (counterclockwise) is θB, θA = θB when the tractor advancing direction coincides with the advancing direction of the working machine, and θA> θB when the working machine deviates to the right with respect to the advancing direction. When the work implement shifts to the left with respect to the traveling direction, θA <θB.

【0014】トラクタと作業機の進行方向のずれ角をθ
Cとすると、θC=θA−θBとなる。このずれ角をθ
Dとするための車輪の車軸に対する舵角は、車輪の中立
角をθR(通常は直角)とすると、θD=θR−θCで
ある。コンピュータは、車輪センサーの信号の実舵角θ
Eが目標舵角θDと一致するように、操舵機構を制御す
る。
The deviation angle between the traveling direction of the tractor and the working machine is θ
If C, then θC = θA−θB. This deviation angle is θ
The steering angle of the wheel with respect to the axle for setting D is θD = θR−θC, where θR (normally right angle) is the neutral angle of the wheel. The computer determines the actual steering angle θ of the signal from the wheel sensor.
The steering mechanism is controlled so that E matches the target steering angle θD.

【0015】作業機が長いトレーラ車両などの場合、θ
D=θR−θCで算出した目標舵角では、急旋回時に十
分な旋回性能が得られないことがある。そこで、角補正
βを入れ、θD=θR−βθCとする。通常の旋回状
態、例えば、±10度以下の旋回角のときは、β=1、
急旋回状態、例えば、±11度以上の旋回角のときは、
β>1、例えば、β=2とすると、長いトレーラ車両で
も無段階制御で円滑な急旋回が可能になる。
In the case of a trailer vehicle having a long working machine, θ
With the target steering angle calculated by D = θR−θC, sufficient turning performance may not be obtained during a sharp turn. Therefore, the angle correction β is inserted to make θD = θR−βθC. In a normal turning state, for example, a turning angle of ± 10 degrees or less, β = 1,
In a sharp turning state, for example, when the turning angle is ± 11 degrees or more,
When β> 1, for example, β = 2, even a long trailer vehicle can carry out smooth sharp turns with stepless control.

【0016】固定ヒッチ角牽引の場合、通常、ヒッチ角
は直角である。ヒッチの中心線を含む垂直面内に作業機
の重心が位置するように、作業機にヒッチを固定し、ド
ローバーにヒッチを軸支点がドローバー軸方向摺動可能
であるように軸支するとき、θC=−θBと設定し、θ
D=θR−θC=θR+θB とする。
For fixed hitch angle traction, the hitch angle is typically square. When the hitch is fixed to the working machine so that the center of gravity of the working machine is located in the vertical plane including the centerline of the hitch, and when the hitch is pivotally supported on the drawbar so that the pivot point can slide in the drawbar axial direction, Set θC = -θB and set θ
Let D = θR−θC = θR + θB.

【0017】又、ヒッチの中心線を含む垂直面が作業機
の車軸方向に移動可能に、ヒッチを作業機に設け、軸支
点がドローバーの中心に位置するようにヒッチを前記ド
ローバーに軸支するときも、ヒッチの中心線を含む垂直
面内に作業機の重心が位置するようにヒッチを移動させ
ることにより、θC=−θBと設定することができる。
Further, a hitch is provided on the work machine such that a vertical plane including the center line of the hitch is movable in the axle direction of the work machine, and the hitch is pivotally supported on the draw bar so that the pivot point is located at the center of the draw bar. Also at this time, θC = −θB can be set by moving the hitch so that the center of gravity of the working machine is located in the vertical plane including the center line of the hitch.

【0018】上記手段により、本発明の牽引式作業機の
車輪操舵装置は、オフセット牽引状態の作業機に発生す
るヨーイングを常に相殺するように、作業機の車輪舵角
を自動的に制御するから、トラクタは、オフセット量が
大きくても、路面の摩擦抵抗が小さくても確実に作業機
を牽引して進行させることができる。
By the above means, the wheel steering system for a towed work machine according to the present invention automatically controls the wheel steering angle of the work machine so as to always cancel the yawing that occurs in the work machine in the offset towing state. The tractor can reliably tow and advance the work implement even if the offset amount is large and the road surface friction resistance is small.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明を図1に示す実施例に基づ
いて説明する。図1は、可変ヒッチ角牽引のトラクタ1
と作業機2の平面図であり、実線は、オフセット牽引
を、鎖線は、オフセットしない牽引をそれぞれ示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described based on the embodiment shown in FIG. FIG. 1 shows a tractor 1 for variable hitch angle traction.
FIG. 3 is a plan view of the working machine 2, in which a solid line indicates offset traction and a chain line indicates non-offset traction.

【0020】トラクタ1は、矢印方向に直進し、実線で
示すオフセット牽引の場合、牽引される作業機2の重心
Gは牽引軸線Lから所定のオフセット量だけ離隔した位
置にある。鎖線で示すオフセットしないオフセット量ゼ
ロ牽引の場合、牽引される作業機の重心は牽引軸線L上
に位置する。
The tractor 1 moves straight in the direction of the arrow, and in the case of offset towing indicated by the solid line, the center of gravity G of the towed work machine 2 is at a position separated from the towing axis L by a predetermined offset amount. In the case of zero-offset traction without offset indicated by the chain line, the center of gravity of the towed work machine is located on the traction axis L.

【0021】トラクタ1の車輪車軸に平行に配設したド
ローバー3とヒッチ4の接続部分にドローバーセンサー
5が、ヒッチと作業機2の接続部分にはヒッチセンサー
6がそれぞれ配設される。作業機2の車軸7の一方の車
輪8の取付部分には車輪舵角センサー9が配設され、車
輪8は作業機2に配設された油圧シリンダ10により操
舵される。作業機2とヒッチ4の間にはオフセット量を
決める実ヒッチ角を調整するヒッチシリンダ12が配設
される。
A drawbar sensor 5 is provided at a connecting portion between the drawbar 3 and the hitch 4 arranged parallel to the wheel axle of the tractor 1, and a hitch sensor 6 is provided at a connecting portion between the hitch and the working machine 2. A wheel rudder angle sensor 9 is provided at a mounting portion of one wheel 8 of an axle 7 of the work machine 2, and the wheel 8 is steered by a hydraulic cylinder 10 provided at the work machine 2. A hitch cylinder 12 that adjusts an actual hitch angle that determines an offset amount is provided between the work machine 2 and the hitch 4.

【0022】油圧シリンダ10を制御するコンピュータ
11がトラクタ1に配置され、ドローバーセンサー5
は、ドローバー3とヒッチ4の交差角であるドローバー
角θBの信号を、ヒッチセンサー6は、ヒッチと作業機
2の車軸7の交差角である実ヒッチ角θA′の信号を、
車輪センサー9は、車輪8の車軸7に対する実舵角θE
の信号をそれぞれコンピュータ11に入力する。鎖線で
示すオフセット量0のノーマルな牽引時のヒッチ角θF
はコンピュータ11にプログラムしておく。
A computer 11 for controlling the hydraulic cylinder 10 is arranged on the tractor 1, and a drawbar sensor 5 is provided.
Is a signal of a drawbar angle θB which is an intersection angle between the drawbar 3 and the hitch 4, and a hitch sensor 6 is a signal of an actual hitch angle θA ′ which is an intersection angle between the hitch and the axle 7 of the working machine 2,
The wheel sensor 9 measures the actual steering angle θE of the wheel 8 with respect to the axle 7.
The respective signals are input to the computer 11. Hitch angle θF during normal towing with zero offset indicated by chain line
Is programmed in the computer 11.

【0023】コンピュータ11は、これらの信号に基づ
いて、トラクタと作業機のオフセット量を考慮した計算
上のヒッチ角θAと、トラクタ1の進行方向に対する作
業機2のずれ角θCを算出し、そのずれ角を修正する車
輪8の目標舵角θDを設定し、実舵角θEが目標舵角θ
Dとなるように油圧シリンダ10を作動させる。
Based on these signals, the computer 11 calculates the calculated hitch angle θA in consideration of the offset amount between the tractor and the working machine and the deviation angle θC of the working machine 2 with respect to the traveling direction of the tractor 1, and The target steering angle θD of the wheel 8 for correcting the deviation angle is set, and the actual steering angle θE is set to the target steering angle θD.
The hydraulic cylinder 10 is operated so as to attain D.

【0024】このコンピュータ11の制御は、図2のフ
ローチャートに示すように、自動ステアリングモードに
おいて実施される。ステップ1のモード切替操作におい
て、OFFへの切替をしないと、ステップ2において、
車輪の車軸に対する中立角θRがセットされ、ステップ
3、4、5においてヒッチ角θA、ドローバー角θB、
車輪の実舵角θEが入力され、ステップ6においてノイ
ズ除去のため平均化される。
The control of the computer 11 is executed in the automatic steering mode, as shown in the flow chart of FIG. In the mode switching operation in step 1, if it is not switched to OFF, in step 2,
The neutral angle θR of the wheel with respect to the axle is set, and in steps 3, 4 and 5, the hitch angle θA, the drawbar angle θB,
The actual steering angle θE of the wheel is input and averaged in step 6 to remove noise.

【0025】ついで、ステップ7において、実ヒッチ角
(時計回り)θA′をトラクタと作業機のオフセット量
を考慮した計算上のヒッチ角をθAに補正するため、実
ヒッチ角θA′に角補正αを加える。先に述べたよう
に、θFをトラクタ牽引軸線上に作業機重心が位置する
状態のヒッチ角、kを機械特性及び使用条件により決ま
る定数、例えば、5ないし10の定数値とすると、角補
正αは次式で求めることができる。α =(θA′−θ
F)/k
Next, in step 7, the actual hitch angle (clockwise) θA 'is corrected to the actual hitch angle θA' in order to correct the calculated hitch angle in consideration of the offset amount between the tractor and the working machine to θA '. Add. As described above, if θF is a hitch angle in a state where the work machine center of gravity is located on the tractor pulling axis, and k is a constant determined by mechanical characteristics and use conditions, for example, a constant value of 5 to 10, the angle correction α Can be calculated by the following equation. α = (θA'-θ
F) / k

【0026】次のステップ8において、θC=θA−θ
Bにより、トラクタ進行方向に対する作業機のずれ角θ
Cが算出され、ステップ9において、θD=θR−βθ
Cにより、車輪の目標舵角θDが決定され、ステップ1
0において、S=θE−θDにより、車輪の実舵角と目
標舵角の差Sが算出され、ステップ11において、Sが
不感帯の範囲内であれば、ステップ1へ戻り、範囲外で
あれば、ステップ12において正負を判定し、正であれ
ばステップ13において右ステアリングの信号が、負で
あれば、ステップ14において左ステアリングの信号が
それぞれ油圧シリンダへ出力され、車輪は右又は左へ舵
が切られる。ついで、ステップ1へ戻り、再び処理がく
り返されるから、作業機2のヨーイングは自動的に修正
され、作業機の進行方向はトラクタの進行方向と一致し
て直進する。
In the next step 8, θC = θA−θ
By B, the deviation angle θ of the working machine with respect to the traveling direction of the tractor
C is calculated, and in step 9, θD = θR−βθ
The target steering angle θD of the wheel is determined by C, and step 1
At 0, the difference S between the actual steering angle of the wheel and the target steering angle is calculated by S = θE−θD, and at step 11, if S is within the dead zone, return to step 1, otherwise go to step 1. , Positive or negative is determined in step 12, and if positive, a right steering signal is output to the hydraulic cylinder in step 13, and if negative, a left steering signal is output to the hydraulic cylinder in step 14, and the wheels are steered to the right or left. Cut off. Then, the process returns to step 1 and the process is repeated again, so that the yawing of the working machine 2 is automatically corrected and the traveling direction of the working machine coincides with the traveling direction of the tractor and goes straight.

【0027】[0027]

【実施例】別の実施例を、図3に示す実施例に基づいて
説明する。図3は、トラクタと固定ヒッチ角でオフセッ
ト牽引される作業機を略図的に示す平面図である。
EXAMPLE Another example will be described based on the example shown in FIG. FIG. 3 is a plan view schematically showing a work machine that is offset towed by a tractor and a fixed hitch angle.

【0028】図3(a)に示す実施例は、ヒッチ4の中
心線を含む垂直面内に作業機2の重心が位置するよう
に、作業機2にヒッチ4を車軸7と直角に固定し、ドロ
ーバー3にヒッチ4をピン13を介して連結し、そのピ
ンをドローバー3に設けたオフセット用シリンダ14を
介してドロバー4の軸方向にオフセット量Hだけ移動さ
せて作業機のオフセット牽引を可能としたものであり、
ヒッチセンサは具備しない。
In the embodiment shown in FIG. 3 (a), the hitch 4 is fixed to the working machine 2 at a right angle to the axle 7 so that the center of gravity of the working machine 2 is located in a vertical plane including the center line of the hitch 4. The hitch 4 is connected to the drawbar 3 via the pin 13, and the pin is moved by an offset amount H in the axial direction of the drawbar 4 via the offset cylinder 14 provided in the drawbar 3 to enable offset towing of the working machine. And
It does not have a hitch sensor.

【0029】図3(b)に示す実施例は、ヒッチ4の中
心線を含む垂直面が作業機2の車軸7に対して平行移動
可能に、ヒッチ4を作業機2に設け、軸支点がドローバ
ー3の中心に位置するようにヒッチ4をドローバー3に
軸支する。作業機2に車軸7と直角に支持したヒッチ4
を、作業機2に設けたオフセット用シリンダ15を介し
て車軸7の軸方向にオフセット量Hだけ移動させて作業
機のオフセット牽引を可能としたものであり、ヒッチセ
ンサは具備しない。上記以外の構成は、図1の実施例と
同じである。
In the embodiment shown in FIG. 3 (b), the hitch 4 is provided on the working machine 2 so that the vertical plane including the center line of the hitch 4 can be moved in parallel with the axle 7 of the working machine 2, and the axis fulcrum is The hitch 4 is pivotally supported on the drawbar 3 so as to be located at the center of the drawbar 3. Hitch 4 supported by work implement 2 at right angles to axle 7.
Is moved by an offset amount H in the axial direction of the axle 7 via an offset cylinder 15 provided in the working machine 2 so that the working machine can be offset towed without a hitch sensor. The configuration other than the above is the same as the embodiment of FIG.

【0030】コンピュータ11は、ドローバーセンサ5
のドローバー角θB信号に基づいて、トラクタ1の進行
方向に対する作業機2車輪8の中立角θR(通常は直
角)に対するずれ角θCを算出し、そのずれ角を修正す
る車輪8の目標舵角θDを、式θD=θR−θC=θR
+θBにより設定し、実舵角θEが目標舵角となるよう
に油圧シリンダ10を作動させる。その結果、作業機2
のヨーイングは自動的に修正され、作業機の進行方向は
トラクタ1の進行方向と一致する。
The computer 11 has a drawbar sensor 5
Based on the drawbar angle θB signal of the tractor 1, the deviation angle θC with respect to the neutral angle θR (normally right angle) of the work machine 2 wheel 8 with respect to the traveling direction of the tractor 1 is calculated, and the target steering angle θD of the wheel 8 for correcting the deviation angle is calculated. With the equation θD = θR−θC = θR
It is set by + θB, and the hydraulic cylinder 10 is operated so that the actual steering angle θE becomes the target steering angle. As a result, the working machine 2
Yawing is automatically corrected, and the traveling direction of the work machine coincides with the traveling direction of the tractor 1.

【0031】[0031]

【発明の効果】上記のとおり、本発明の車輪操舵装置
は、従来のオフセット牽引状態の作業機に発生するヨー
イングを考慮していなかったものとは異なり、オフセッ
ト牽引状態の作業機に発生するヨーイングを常に相殺す
るように、作業機の車輪舵角を自動的に制御するから、
トラクタは、オフセット量が大きくても、路面の摩擦抵
抗が小さくても確実に作業機を牽引してトラクターの進
行方向に進行させることができるという優れた効果を奏
する。
As described above, the wheel steering system according to the present invention is different from the conventional yaw generated on the working machine in the offset towed state, which is different from the yaw generated on the working machine in the offset towed state. Since the wheel steering angle of the work machine is automatically controlled so that
The tractor has an excellent effect that the working machine can be reliably towed and advanced in the traveling direction of the tractor even if the offset amount is large or the frictional resistance of the road surface is small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例の車輪操舵装置を備え、トラクタ
と可変ヒッチ角でオフセット牽引される作業機を略図的
に示す平面図、
FIG. 1 is a plan view schematically showing a work machine equipped with a wheel steering system according to an embodiment of the present invention and offset towed by a tractor and a variable hitch angle;

【図2】図1の車輪操舵装置のフローチャート、2 is a flowchart of the wheel steering system of FIG. 1,

【図3】別の実施例の車輪操舵装置を備え、トラクタと
固定ヒッチ角でオフセット牽引される作業機を略図的に
示す平面図、オフセット用シリンダを、(a)はドロー
バーに、(b)は作業機に設ける。
FIG. 3 is a plan view schematically showing a working machine equipped with a wheel steering system of another embodiment and offset towed by a tractor and a fixed hitch angle, an offset cylinder, (a) a drawbar, and (b). Is installed on the work machine.

【図4】従来例のオフセット牽引状態のトラクタと作業
機のヨーイングを略図的に示す平面図であり、(a)は
発進前の状態を、(b)はヨーイング状態をそれぞれ示
す。
4A and 4B are plan views schematically showing yawing of a tractor and a working machine in an offset towing state in a conventional example, FIG. 4A showing a state before starting, and FIG. 4B showing a yawing state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:トラクタ 2:作業機 3:ドローバー 4:ヒッチ 5:ドローバーセンサ 6:ヒッチセンサ 7:車軸 8:車輪 9:車輪センサ 10:油圧シリンダ 11:コンピュータ 12:ヒッチシリンダ 13:ピン 14、15:オフセット用シリンダ α、β:角補正 θA:計算上のヒッチ角 θA′:実ヒッチ角 θB:ドローバー角 θC:ずれ角 θD:目標舵角 θE:実舵角 θF:ヒッチ角(作業機重心がトラクタ牽引軸線上に位
置する) θR:中立角 G:重心(作業機) H:オフセット量 L:牽引軸線 S:角差
1: Tractor 2: Work implement 3: Drawbar 4: Hitch 5: Drawbar sensor 6: Hitch sensor 7: Axle 8: Wheel 9: Wheel sensor 10: Hydraulic cylinder 11: Computer 12: Hitch cylinder 13: Pins 14, 15: Offset Cylinders α, β: Angle correction θA: Calculated hitch angle θA ′: Actual hitch angle θB: Drawbar angle θC: Deviation angle θD: Target rudder angle θE: Actual rudder angle θF: Hitch angle (the work center of gravity is pulled by the tractor Positioned on the axis) θR: Neutral angle G: Center of gravity (working machine) H: Offset amount L: Traction axis S: Angle difference

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 秀康 帯広市西22条北1丁目2番5号 東洋農機 株式会社内 (72)発明者 宮下 行雄 帯広市西22条北1丁目2番5号 東洋農機 株式会社内 (72)発明者 大橋 敏伸 帯広市西22条北1丁目2番5号 東洋農機 株式会社内 (72)発明者 村瀬 忍 帯広市西22条北1丁目2番5号 東洋農機 株式会社内 Fターム(参考) 2B043 AA04 AB06 BA02 BB01 DA04 DA15 DC03 EA16 EC13 EC14 ED02 ED13 3D032 CC01 DA03 DB11 DD02 EA10 EB04 EC01 GG05 GG12    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideyasu Okada             Obihiro City West Article 22 North 1-2-5 Toyo Agricultural Machinery             Within the corporation (72) Inventor Yukio Miyashita             Obihiro City West Article 22 North 1-2-5 Toyo Agricultural Machinery             Within the corporation (72) Inventor Toshinobu Ohashi             Obihiro City West Article 22 North 1-2-5 Toyo Agricultural Machinery             Within the corporation (72) Inventor Shinobu Murase             Obihiro City West Article 22 North 1-2-5 Toyo Agricultural Machinery             Within the corporation F term (reference) 2B043 AA04 AB06 BA02 BB01 DA04                       DA15 DC03 EA16 EC13 EC14                       ED02 ED13                 3D032 CC01 DA03 DB11 DD02 EA10                       EB04 EC01 GG05 GG12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作業機(2)の車輪(8)を操作する操
舵機構(10)と、前記操舵機構を制御するコンピュー
タ(11)と、トラクタ(1)の車輪車軸又はドローバ
ー(3)とヒッチ(4)の交差角であるドローバー角
(θB)を検出するドローバーセンサー(5)と、前記
ヒッチと前記作業機の車輪車軸の交差角である実ヒッチ
角(θA′)を検出するヒッチセンサー(6)と、前記
作業機の前記車輪の実舵角(θE)を検出する車輪セン
サー(9)とを備えた作業機の車輪操舵装置において、
前記コンピュータは、前記ドローバーセンサと前記ヒッ
チセンサの信号が入力されると、前記トラクタと前記作
業機のオフセット量を考慮した計算上のヒッチ角(θ
A)を算出し、ついで前記トラクタと前記作業機の進行
方向のずれ角(θC)を算出して前記車輪の目標舵角
(θD)を設定し、前記実舵角が前記目標舵角と一致す
るように前記操舵機構を制御することを特徴とする牽引
式作業機の車輪操舵装置。
1. A steering mechanism (10) for operating wheels (8) of a working machine (2), a computer (11) for controlling the steering mechanism, a wheel axle of a tractor (1) or a drawbar (3). A drawbar sensor (5) for detecting a drawbar angle (θB) which is an intersection angle of the hitch (4), and a hitch sensor for detecting an actual hitch angle (θA ′) which is an intersection angle of the hitch and the wheel axle of the working machine. (6) and a wheel sensor (9) for detecting the actual steering angle (θE) of the wheels of the working machine, the wheel steering apparatus for the working machine,
When the signals of the drawbar sensor and the hitch sensor are input, the computer calculates a hitch angle (θ) in consideration of an offset amount between the tractor and the working machine.
A) is calculated, and then a deviation angle (θC) in the traveling direction of the tractor and the working machine is calculated to set a target steering angle (θD) of the wheels, and the actual steering angle matches the target steering angle. A steering device for a towing type work machine, comprising:
【請求項2】 前記目標舵角は、 θR:作業機車輪の中立角 θF:トラクタ牽引軸線上に作業機重心が位置する状態
のヒッチ角 k :定数 (1〜5:使用条件による) β :角補正(通常旋回時:β=1、急旋回時:β>
1) としたとき、 式 θA=θA′+(θA′−θF)/k θC=θA − θB θD=θR − βθC により設定されることを特徴とする請求項1記載の牽引
式作業機の車輪操舵装置。
2. The target rudder angle is as follows: θR: neutral angle of work machine wheel θF: hitch angle k in a state where the work machine center of gravity is located on the tractor traction axis: constant (1 to 5: depending on use conditions) β: Angle correction (normal turn: β = 1, sudden turn: β>
The wheel of the towed work machine according to claim 1, wherein the following equation is set: (1) where θA = θA ′ + (θA′−θF) / k θC = θA−θB θD = θR−βθC. Steering device.
【請求項3】 作業機(2)を固定ヒッチ角で牽引する
トラクタ(1)の車輪車軸又はドローバー(3)とヒッ
チ(4)の間のドローバー角(θB)を検出するドロー
バーセンサ(5)と、前記作業機の車輪の実舵角(θ
E)を検出する車輪センサ(9)と、前記車輪を操舵す
る油圧機構(10)と、前記ドローバーセンサの信号が
入力されると前記トラクタと前記作業機の進行方向のず
れ角(θC)を算出して前記車輪の目標舵角(θD)を
設定し、前記実舵角が前記目標舵角と一致するように前
記油圧機構を制御するコンピュータ(11)とからなる
牽引式作業機の車輪操舵装置において、前記ヒッチの中
心線を含む垂直面内に前記作業機の重心が位置するよう
に、前記作業機に前記ヒッチを固定し、前記ドローバー
に前記ヒッチを軸支点が前記ドローバーの軸方向に摺動
可能に軸支するとき、又は、前記ヒッチの中心線を含む
垂直面が前記作業機の車軸方向に移動可能に前記ヒッチ
を前記作業機に設け、前記ドローバーに前記ヒッチを軸
支点が前記ドローバーの中心に位置するように軸支する
とき、前記目標舵角は、θRを作業機車輪の中立角とし
たとき、 式 θC=−θB θD=θR−θC により設定されることを特徴とする牽引式作業機の車輪
操舵装置。
3. A drawbar sensor (5) for detecting a drawbar angle (θB) between a hitch (4) and a wheel axle or a drawbar (3) of a tractor (1) that pulls a work machine (2) at a fixed hitch angle. And the actual steering angle of the wheels of the working machine (θ
E), a wheel sensor (9), a hydraulic mechanism (10) that steers the wheels, and a signal from the drawbar sensor, the shift angle (θC) between the tractor and the working machine in the traveling direction is input. Wheel steering of a towed work machine comprising a computer (11) that calculates and sets a target steering angle (θD) of the wheels and controls the hydraulic mechanism so that the actual steering angle matches the target steering angle. In the device, the hitch is fixed to the working machine so that the center of gravity of the working machine is located in a vertical plane including the center line of the hitch, and the hitch is pivotally supported on the drawbar in the axial direction of the drawbar. When the slidable shaft is supported, or the vertical plane including the center line of the hitch is movable in the axial direction of the working machine, the hitch is provided on the working machine, and the hitch is pivotally supported on the drawbar. Drawbar When the shaft is supported so as to be located at the center of the wheel, the target rudder angle is set by the formula θC = −θB θD = θR−θC, where θR is the neutral angle of the work machine wheel. Wheel steering device for towed work machines.
JP2002314161A 2001-12-21 2002-10-29 Wheel steering unit for towing type working machine Pending JP2003246275A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002314161A JP2003246275A (en) 2001-12-21 2002-10-29 Wheel steering unit for towing type working machine

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-389633 2001-12-21
JP2001389633 2001-12-21
JP2002314161A JP2003246275A (en) 2001-12-21 2002-10-29 Wheel steering unit for towing type working machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003246275A true JP2003246275A (en) 2003-09-02

Family

ID=28676999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002314161A Pending JP2003246275A (en) 2001-12-21 2002-10-29 Wheel steering unit for towing type working machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003246275A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007020696A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Yasunobu Akashio Steering device for trailer or the like
JP2007191139A (en) * 2005-12-19 2007-08-02 Toyo Noki Kk Steering device of working machine, and program for steering device
WO2020137661A1 (en) * 2018-12-26 2020-07-02 株式会社クボタ Work vehicle
US12022759B2 (en) 2018-12-26 2024-07-02 Kubota Corporation Working vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007020696A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Yasunobu Akashio Steering device for trailer or the like
JP2007191139A (en) * 2005-12-19 2007-08-02 Toyo Noki Kk Steering device of working machine, and program for steering device
WO2020137661A1 (en) * 2018-12-26 2020-07-02 株式会社クボタ Work vehicle
JP2020103087A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社クボタ Work vehicle
JP7134860B2 (en) 2018-12-26 2022-09-12 株式会社クボタ work vehicle
US12022759B2 (en) 2018-12-26 2024-07-02 Kubota Corporation Working vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8469125B2 (en) System and method for controlling a trailer connected to a vehicle
JP2728479B2 (en) Integrated control unit for steering and power unit
US8583328B2 (en) Rear wheel toe angle control device and method for calibrating a reference position of an electric actuator in a rear wheel toe angle control device
JP2578142B2 (en) Auxiliary steering system for vehicles
JPS6085068A (en) Steering device for front and rear wheels of vehicle
JP7189836B2 (en) Vehicle coupling assistance device, vehicle coupling assistance method, vehicle coupling assistance system, and steering control device
JPH01309879A (en) Control method for steering rear wheel of automobile
JP2003246275A (en) Wheel steering unit for towing type working machine
JP4195322B2 (en) Agricultural vehicle
JP3334513B2 (en) Rear wheel steering control method for towing vehicle and four-wheel steering mechanism
JPH05284804A (en) Mechanism for steering agricultural working machine
JP3719097B2 (en) Wheel steering device for towed work machine
JP2004338635A (en) Travel support device for vehicle
JP2505238B2 (en) 4-wheel steering control device
JPH04287771A (en) Rear wheel steering device for vehicle
JPH05316807A (en) Method for steering and controlling agricultural traction type working machine
JPH01156180A (en) Controlling method of four-wheel steering device for trailer tractor
JP3285373B2 (en) Vehicle steering control device
JP2822576B2 (en) Four-wheel steering control device
JP2004130957A (en) Wheel steering device for towed work machine
JPS5981270A (en) 4-wheel steering device of vehicle
JPS6160379A (en) Steering device for full trailer
JP2765292B2 (en) 4-wheel steering system
JP2623303B2 (en) Steering control device for towed work equipment wheels
JP2591236B2 (en) Rear wheel steering system for front wheel drive vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051005

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20080228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080402

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20080415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080418

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080818