JP3055184B2 - 動力車両の四輪操舵装置 - Google Patents

動力車両の四輪操舵装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、主として管理作業等
を主体として用いられるトラクタ−等の四輪操舵装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、操舵モ−ドの変更を行なう場合に
は、操舵輪が略直進方向を向いているときにそのモ−ド
が切り換えられるように構成される。出願人も、操舵輪
が直進位置(中点)から±0.8度の範囲の略直進位置
となった時点でモ−ドが切り換わるように制御する装置
を考案しているが、このような装置の場合には操舵速度
まで制御するものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】こうした従来装置にお
いては、ハンドルをゆっくり回したときには直進位置か
ら手前に僅かにずれた位置でモ−ドが換わり、早すぎる
と直進位置を通り越した位置でモ−ドが換わり、このよ
うにハンドルを回す速度によって操舵モ−ドが切り換わ
るときの直進方向に対する角度誤差が大きいという不具
合があった。
【0004】即ち、従来装置における操舵モ−ドの切り
換えはマイコンで行なわせていたが、操舵輪が直進とな
ったとCPUが判断して切換用のソレノイドに指令を出
しても、実際には操舵輪の位置が直進方向を向かず、左
右いずれかの方向にずれていることが多かった。
【0005】
【課題を解決する為の手段】この発明は、前記した問題
点に鑑みて提案するものであって、次のような技術的手
段を講じた。即ち、前後輪を操舵する油圧アクチュエー
タを備え、前記車輪を前輪操舵モード以外に少なくとも
前後輪逆位相操舵モードにて操舵可能に構成すると共
に、これらモードの変更時には、操舵輪が直進位置に操
舵された状態で前記モードの変更を行う動力車両におい
て、前記操舵輪に操舵位置を検出するセンサを設け、前
記操舵モード変更時には操舵輪の検出位置が直進位置を
含む左右所定幅内に検出されたときに、同操舵輪の操舵
速度を遅くする制御手段を設けたことを特徴とする動力
車両の四輪操舵装置とした。
【0006】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。まず、構成から説明すると、1は四輪操舵型の
トラクタ−で機体の前後部に夫々前輪2、2と後輪3、
3とを備えている。エンジン5の回転動力はミッション
ケ−ス6内のギヤ機構(図示省略)を介して適宜減速さ
れ、前輪2、2と後輪3、3とに伝達される。また、こ
のトラクタ−1は前輪2、2のみならず、後輪3、3の
舵取りも可能に構成されており、図2の動作原理を示す
平面図に基づいて前輪操舵系Aと後輪操舵系Bとを詳細
に説明する。7、8はピットマンア−ムであって、機体
に支点ピン9、10を中心として回動自由に枢着され
る。各ピットマンア−ム7、8は、前輪2、2の舵取用
ナックルア−ム12、12と後輪用ナックルア−ム1
3、13とに夫々タイロッド15、15、16、16を
介して連動連結され、また、ピットマンア−ム7、8の
一側に突設した腕部7a、8aには油圧シリンダ−1
8、19のピストンロッド20、21の一端が枢支連結
されている。
【0007】前輪操舵系A及び後輪操舵系Bは、夫々、
油圧シリンダ−18、19、ピストンロッド20、2
1、ピットマンア−ム7、8、ナックルア−ム12、1
2、13、13により構成される。油圧シリンダ−1
8、19はいずれもそれらの中間部が機体に回動可能に
枢着されている。25は前輪操舵系Aを制御する電磁バ
ルブで、2位置4ポ−ト式の弁にて構成され、常態では
油圧ポンプ30側と油圧シリンダ−18のシリンダ−室
(18aあるいは18b)とが連通する状態となり、電
磁バルブ25のソレノイド26が励磁されると右側の室
に切り換わって油圧ポンプ30と油圧シリンダ−18側
とは遮断される。
【0008】28は後輪操舵系Bを制御する電磁バルブ
であって、2位置4ポ−ト式の弁にて構成され、常態で
は油圧ポンプ30側と油圧シリンダ−側19とが遮断さ
れ、ソレノイド29が励磁されると右側の室に切り換わ
る。なお、同図において、符号35は全油圧、所謂オ−
ビットロ−ル方式の操舵機構を示し、ステアリングハン
ドル38を回すと油路、油量が制御される。
【0009】前記した電磁バルブ25、28は油路を切
り換えてモ−ドを変更するものであり、2つのソレノイ
ド26、29をON、OFFすることにより次の3つの
モ−ドが得られる。即ち2つのソレノイド26、29が
共にOFFであれば前輪2、2のみが操舵できる前輪操
舵モ−ドとなり、2つのソレノイド26、29が共にO
Nの場合には後輪操舵モ−ドになり、ソレノイド26が
OFFでソレノイド29がONの場合には前後輪2、
2、3、3が逆方向に回動する前後輪逆位相操舵モ−ド
に変更される。これらの切り換えは、操縦席40近傍に
設けたモ−ド切換用のスイッチ46にて行なわれ、また
各モ−ド間の切り換えは、前輪2、2、後輪3、3が直
進方向を向いたときに可能となるように構成している。
【0010】33は油圧ポンプ30から送り出された作
動油を制御するための流量制御弁で、ソレノイド34が
励磁されると、右側の室に切り換わり、作動油の量が絞
り込まれる。50、51は夫々前輪2、2と後輪3、3
の操舵角度を検出するためのポテンショメ−タで、前記
支点ピン9、10上に設けられている。次に図3のブロ
ック図について簡単に説明する。前輪2、2及び後輪
3、3の操舵角を検出するポテンショメ−タ50、51
はA/D変換器53を介してマイコンからなる制御部5
4に接続されている。この制御部54には先に説明した
ようにモ−ド切換用のスイッチ46が接続され、このス
イッチ46をにすると前輪操舵モ−ドになり、にす
ると後輪操舵モ−ドになり、にすると前後輪逆位相操
舵モ−ドに切り換わる。
【0011】そして、制御部54の出力側にはモ−ド表
示ランプL1、L2、L3が接続され、さらにソレノイ
ド26、29、34が接続されている。図4は前記ポテ
ンショメ−タ50、51の出力値と操舵角との関係を示
すグラフである。操舵輪が直進方向を向いているときの
ポテンショメ−タ50、51の検出角度は55度であ
り、この55度の値を中点とみなし、電圧的には2.5
Vが検出される。この実施例ではこの(55±5)度を
境としてソレノイド34が切り換わり、流量が微小に制
御される。モ−ドが切り換わるのは(55±0.4)度
付近であり、従来装置の場合(55±0.8度)よりも
中点の位置の幅が狭められている。
【0012】図5はこの装置を用いたときの作用を示す
ものであり、ステップS6でモ−ド切換が行なわれると
操舵輪の角度が中点に近くなったかどうか判断され(ス
テップS8)、その幅内に納まっていればソレノイド3
4が励磁される(ステップS9)。そして、油圧ポンプ
30からの作動油の量が絞り込まれると操舵速度が遅く
なり、同じ速度でステアリングハンドル38を回動操作
しても、操舵輪が中点に近づくとその移動速度が減速さ
れる。
【0013】ステップ11の段階で中点位置(55±
0.4度)になったことが確認されると対応する電磁バ
ルブのソレノイドがONあるいはOFFされ(ステップ
S12)、設定された操舵モ−ドに切り換えられ、モ−
ド変更後、流量制御弁33は再び元の位置に復帰させら
れる(ステップS13)。以上のように、モ−ド変更時
において、操舵輪が直進方向を向く中点位置に近づいて
所定の幅に入ると全油圧操舵機構35の流量自体が少な
くなって舵取り車輪の回動操作速度が遅くなるように制
御され、このため、中点位置の幅を狭めても略その位置
で正確にモ−ドを切り換えることが可能となるものであ
る。
【0014】次に図6乃至図9の改良装置について説明
する。この改良装置は、前記トラクタ−1に片側散布型
の防除機(ブ−ムスプレ−ヤ)を装着して作業を行なう
場合に有効なものである。トラクタ−1の片側にブ−ム
スプレ−ヤ60を装着して薬剤散布作業を行なうとき、
往路と復路とではスプレ−ヤの向きが逆になる。即ち、
機体前部の片側にブ−ムスプレ−ヤを位置させて機体を
前進させ、復路はブ−ムスプレ−ヤの向きを左右逆に反
転させ、機体はそのまま後進させて散布作業を行なうこ
とがある。
【0015】この改良装置は、ブ−ムスプレ−ヤ60の
左右反転動作に連動して前輪操舵モ−ドから後輪操舵モ
−ドに、あるいはその逆の場合に切り換えるようにした
ものである。図7はブロック図を示すものであり、図3
のブロック図と同じ構成については同一符号を付け、異
なる要素については新たな符号を付けた。
【0016】制御部54の入力側には、ブ−ム位置検出
センサ62、63と、前進しているのかあるいは後進し
ているのかを検出するチェンジ位置検出センサ65、作
業選択スイッチ66、自動−手動切換スイッチ67が接
続されている。図8、図9のフロ−チャ−トに記載の
「モ−ド1」は前輪操舵モ−ド、「モ−ド2」は後輪操
舵モ−ド、「モ−ド3」は前後輪逆位相操舵モ−ドを表
すものであり、同フロ−チャ−ト中、ブ−ム位置の検出
で「中立位置」はブ−ムが左右のいずれの側にも倒され
ていない状態、即ち路上を走行するために機体の横幅内
に収納された状態を示す。このフロ−チャ−トの説明か
ら明らかなように、ブ−ムスプレ−ヤ60を左右振り替
える度に前輪操舵モ−ドと後輪操舵モ−ドとが自動的に
切り換わり、これにより、モ−ド変更の手間を省くこと
ができる。
【0017】
【発明の作用効果】以上説明したように、この発明は、
前輪操舵モ−ド以外に少なくとも前後輪逆位相操舵モ−
ドを有し、操舵輪が直進方向を向いたときにモ−ド変更
が可能となるように構成された動力車両において、モ−
ド変更時には、操舵輪の直進方向付近での操舵速度が遅
くなるように制御される制御手段を設けたものであるか
ら、ステアリングハンドル38の回動操作速度に拘ら
ず、操舵輪が直進方向を向いたときにモ−ド変更が行な
われることになり、中点、即ち直進位置の検出精度を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラクタ−の側面図である。
【図2】動作原理を示す平面図である。
【図3】ブロック図である。
【図4】ポテンショメ−タが検出する電圧と操舵角との
関係を示す図である。
【図5】フロ−チャ−トである。
【図6】ブ−ムスプレ−ヤを装着したトラクタ−の正面
図である。
【図7】改良装置のブロック図である。
【図8】フロ−チャ−トである。
【図9】フロ−チャ−トである。
【符号の説明】
1 トラクタ− 2 前輪 3 後輪 25 電磁バルブ 28 電磁バルブ 33 流量制御弁 38 ステアリングハンドル 54 制御部 A 前輪操舵系 B 後輪操舵系

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前後輪を操舵する油圧アクチュエータを
    備え、前記車輪を前輪操舵モード以外に少なくとも前後
    輪逆位相操舵モードにて操舵可能に構成すると共に、こ
    れらモードの変更時には、操舵輪が直進位置に操舵され
    た状態で前記モードの変更を行う動力車両において、
    記操舵輪に操舵位置を検出するセンサを設け、前記操舵
    モード変更時には操舵輪の検出位置が直進位置を含む左
    右所定幅内に検出されたときに、同操舵輪の操舵速度を
    遅くする制御手段を設けたことを特徴とする動力車両の
    四輪操舵装置。
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